用于可变凸轮正时装置的方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于可变凸轮正时装置的方法和系统。描述用于发动机的方法和系统，该发动机具有凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器。通过减小由于在滑阀被命令时在区域之间的无意滑阀移动和/或相位器移动导致的不准确性来改善相位器定位控制。另外，改善的滑阀映射被用于使相位器命令更一致且更稳健。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及用于操作具有可变凸轮正时(VCT)的发动机的方法。
技术介绍
内燃发动机可使用可变凸轮正时(VCT)以改善车辆的燃料经济性和排放性能。VCT装置可包括受电机致动的滑阀控制的叶片式凸轮相位器。滑阀可引导液压液体(诸如油)从叶片的一侧流到另一侧，诸如从延迟侧到提前侧。VCT装置可包括将叶片的一侧连接到另一侧的多于一个油路，可引导液压液体流过油路。相位器可以是油压力致动的，其中相位器的致动依赖于在回路中的油压力。可替代地，相位器可以是凸轮扭矩致动的，其中相位器的致动依赖于在凸轮致动期间生成的扭矩。Smith等人在US 8，356，583中示出凸轮扭矩致动的VCT相位器的一个示例。在其中，VCT装置在中间位置(在此也称为中间锁定位置)被配置有液压启动的锁定销。常规VCT装置可包括在相位器范围的一端处的锁定销。Smith的VCT装置还采用两个独立的油路，在此称为定相回路和制动回路。在Smith的中间锁定VCT相位器中，相位器的转子组件中包括导向阀，并且该导向阀可从第一位置移动到第二位置。当导向阀处于第一位置时，阻挡液压液体流过导向阀。当导向阀处于第二位置时，允许液压液体通过导向阀和共用管路在来自提前室的制动管路与来自延迟室的制动管路之间流动，使得转子组件被移动到中间相位角位置并且相对于壳体组件保持在该中间相位角位置。当VCT相位器处于或靠近中间位置时，与提前室或延迟室连通的制动管路被阻塞。滑阀具有三个操作区域，即按照指定顺序的制动(或自动锁定)区域、延迟区域和提前区域。具体地，当命令滑阀到延迟区域或提前区域时，导向阀处于第一位置，并且阻挡液体流过制动回路管路。另外，液体可经由定相回路管路从叶片的一侧流到另一侧。当命令滑阀到制动区域(detent reg1n)时，导向阀处于第二位置，并且液体从提前室或延迟室自由地流过制动管路和导向阀，并且通过共用液体管路流入相对的腔室。另外，阻挡液体流过定相回路管路。然而，专利技术人在此已经认识到使用此类VCT系统的潜在问题。尽管滑阀可理想地具有三个操作区域(即制动区域、延迟区域和提前区域)，但在实际中可以有在任何两个连续区域的边界处存在的额外操作区域，在边界处，两个区域同时激活。例如，额外区域可存在于制动区域和延迟区域的边界处，并且同样存在于延迟区域和提前区域的边界处。在滑阀被命令到制动区域与延迟区域之间的位置的情况下，制动回路和定相回路可为凸轮相位器位置的液压控制而竞争。因此，当给出延迟凸轮相位器位置的命令时，凸轮相位器可被锁定。在另一种情形中，由于经由通过制动回路管路的液体流动而造成的额外的致动和不稳定的致动，相位器可不可预见地响应滑阀命令。更进一步，当给出自动锁定相位器的命令时，凸轮相位器可延迟。因此，这些情形中的任何一种均可导致发动机性能劣化。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可通过一种方法被解决，该方法包括:在选定的状况期间，使滑阀从制动区域斜变(ramping)到延迟区域，该滑阀被联接到凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器；以及基于远离锁定位置的相位器移动映射(mapping)在制动区域与延迟区域之间的过渡区域，相位器移动响应斜变。这样，可避免滑阀进入制动回路管路和延迟回路管路二者均激活的区域。作为示例，在相位器操作期间可生成根据螺线管占空比值的回路操作的映射图。具体地，在滑阀操作的定相区域与制动区域之间的边界可从该映射进行限定。通过间歇性地执行映射，在选定状况期间，边界还可随着相位器状况的变化进行更新。例如，制动回路在其中激活的最高占空比值可被认为是定相区域的下限。另外，检测到延迟运动的最低占空比可被认为是制动区域中的占空比命令的上限。这些边界值可使用自适应获悉算法在相位器操作期间自适应地更新。例如，如果即将发生新的映射，检测到延迟运动的最低占空比就不同于先前储存的值，边界值就可根据最新确定的值进行更新，并且映射图也可被更新。这样，可基于相位器运动在相位器操作期间获悉在滑阀区域之间的边界。通过更准确地获悉边界，可改善相位器操作。通过关于滑阀映射图重复获悉并且更新边界，自适应边界可被放置在占空比命令的可接受区域上。因此，占空比命令能够被调节以便不进入能够发生凸轮相位器位置的液压控制竞争的区域。通过更准确地映射在滑阀区域之间的边界，可使到滑阀命令的相位器响应更一致。另外，不经意和不期望的凸轮相位器定位可被避免。应该理解，提供上述
技术实现思路
是为了以简化形式引入所选概念，其将在【具体实施方式】中被进一步描述。这并非意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，其保护范围由随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。【附图说明】图1示出包括可变凸轮正时装置的发动机系统。图2示出发动机油润滑系统的方框图。图3示出示例VCT相位器系统。图4示出用于发送VCT相位器命令以基于发动机工况调节凸轮正时的高级别流程图。图5描绘经由滑阀占空比命令的调节来调节凸轮位置的示例方法。图6描绘在发动机关闭之前将凸轮相位器调节到确定位置的示例方法。图7A-图7B描绘用于确定是否将凸轮相位器在锁定销被接合或脱离的情况下保持在锁定位置的示例方法。图7C示出响应于减小的系统油压力的滑阀命令调节的示例。图8A描绘用于响应于凸轮相位器解锁命令选择如何移动滑阀离开阀门的制动区域的示例方法。图SB描绘使用对滑阀位置的预先定位调节来稳健地解锁凸轮相位器的示例。图9描绘用于通过在凸轮轴扭转脉冲期间或之间将滑阀选择性移动到制动区域而锁定凸轮相位器的示例方法。图1OA-图1OB描绘在相位器定位上的凸轮轴扭转脉冲的效果。图11-图12描绘在凸轮轴延迟扭转脉冲期间或之间滑阀运动到制动区域的预示性示例。图13描绘用于适时映射VCT相位器滑阀的禁飞区的方法。图14描绘滑阀禁飞区的示例映射和滑阀禁飞区的边界的自适应获悉。图15描绘用于响应于峰到峰凸轮扭矩幅值的变化指示VCT相位器的制动回路的劣化的示例方法。【具体实施方式】以下描述涉及用于控制车辆的发动机的系统和方法，该发动机具有可变汽缸气门系统，诸如图1-图3的可变凸轮正时(VCT)。发动机控制器可经配置以调节命令到VCT相位器的滑阀的占空比以调节相位器位置，如在图4-图6处所讨论的。在解锁并且移动相位器时的状况期间，控制器可选择用于稳健地解锁相位器的方法，同时减小定相误差，诸如在图7A-图7C和图8A-图SB处所描绘的。控制器可同样调节滑阀命令以能够将相位器准确锁定在一位置中，如在图9-图12处所讨论的。控制器还可间歇性地映射滑阀以便自适应获悉滑阀区域并且相应地更新用于相位器定位的占空比命令，如在图13-图14处所详述的。更进一步，控制器可使用凸轮轴扭转变化以及时识别VCT系统劣化，并且相应地执行缓和操作，如在图15处所讨论的。这样，可减小定相误差并且改善发动机性能和排气排放。图1描绘内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。图1示出发动机10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数，以及经由输入装置192来自车辆操作员190的输入。在该实例中，输入装置192包括加速器踏板和踏板位置传感器194，踏板位置传感器194用于生成成比例的踏板位置信号PP。发动机10的汽缸(在此也称为“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在选定状况期间，使滑阀从制动区域斜变到延迟区域，所述滑阀被联接到凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器；并且基于远离锁定位置的相位器移动，映射在所述制动区域与所述延迟区域之间的过渡区域，所述相位器移动响应所述斜变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·罗林格尔，P·A·皮耶奇克，E·巴迪罗，J·C·汉肖，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US