前馈动态滑阀制造技术

本发明专利技术描述一种通过反馈和前馈机构控制滑阀的方法。在一个示例中，该方法包括通过螺线管致动滑阀以提前和延迟耦合至凸轮轴的液压可变凸轮正时致动器，并且被命令至零位以维持当前凸轮正时时，借助于频率与发动机点火频率同步的组件调制螺线管，以抵消凸轮扭矩振荡。这样，滑阀可被维持在零位而不管高凸轮扭矩振荡频率，从而保留油在螺线管组件中并且改善凸轮正时位置。

【技术实现步骤摘要】
前馈动态滑阀
[0001 ] 本专利技术涉及一种前馈动态滑阀。
技术介绍
内燃机可使用可变凸轮正时(VCT)来提高车辆的燃料经济性和排放性能。其中一种方法是可变凸轮正时使用诸如叶片式凸轮移相器的油压致动装置。移相器可通过电力机械致动的滑阀来控制，该滑阀将油流引入叶片的一侧或另一侧。因而该装置的性能取决于油压，所述油压可以是发动机转速和通过不同油系统泄露的函数。一个示例性VCT系统使用具有一个入口流和两个出口流的滑阀。因而该滑阀具有两种功能——控制油进入和将油排出。控制油入口时常通过反馈和/或前馈的方法常用于控制VCT位置。本文专利技术人已认识到当凸轮正时维持在当前凸轮正时时，在较高发动机RPM时，可用控制系统在凸轮扭矩振荡事件期间可能不足以准确地控制VCT位置。大量的油可被无意排出系统，因此在未来的控制事件期间，需要额外的控制油。此外，当油被迫自排泄口流出时，凸轮可从其所期望的位置移出，或更大程度地振荡。这可导致不想要的发动机爆震和随后发动机零件的退化。
技术实现思路
在一个示例中，可通过一种方法解决这些问题，该方法包括经螺线管致动滑阀以提前和延迟耦合至凸轮轴的液压可变凸轮正时致动器；以及包括，当被命令至零位以维持当前凸轮正时时，借助于频率与发动机点火频率同步的组件调制螺线管，以抵消凸轮扭矩振荡。在另一个示例中，可通过发动机系统解决这些问题，该发动机系统包括液压致动可变凸轮正时致动器；带有油道的凸轮，其用于将油从凸轮帽中的油道输送到耦合至凸轮的可变凸轮正时致动器；液压滑阀，其耦合至可变凸轮正时致动器，其中滑阀在包括零位的多个位置中可调节以维持当前凸轮正时；以及螺线管，其经配置控制滑阀位置，这通过借助于频率与发动机点火频率同步的组件，将滑阀调制至零位以抵消凸轮扭矩振荡。通过这种方式，能够产生滑阀致动从而抵消凸轮扭矩对油流的影响，以便维持可变凸轮正时致动器中的油容量，并且凸轮更好地维持当前凸轮正时。具体地，当例如基于反馈和/或前馈控制，螺线管调制被命令为零位以维持当前凸轮正时，螺线管调制能够使滑阀阻塞油流动，否则因汽缸阀致动作用于凸轮轴上的力导致出现油流动。通过阻塞油意外流入液压可变凸轮正时致动器的提前室和延迟室或从其中流出，液压系统被加强且凸轮较小程度地偏离当前正时，从而较好地维持不同发动机汽缸燃烧性能的一致性。即使作用于凸轮轴上的时变扰动力矩来自汽缸阀致动也是可能的。进一步地，通过以与燃烧频率相同的频率调节，能够更好地将调制与作用在凸轮轴上的动态扭矩对准，因此抵消和取消此种影响。应当理解，提供上述
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍精选选构思，其将在【具体实施方式】中被进一步说明。这并不意味着确立要求保护的主题事项的关键或基本特性，其范围仅由权利要求限定。另外，所述的主题事项不被限制于解决上述或在本专利技术中任何部分指出的任何不利的实施方式。【附图说明】图1示出车辆发动机和有关系统的示意图。图2示出发动机机油润滑系统的方框图。图3不出不例性VCT移相器和液压系统。图4描绘凸轮在四冲程循环的完全燃烧循环中的示例性凸轮扭矩曲线。图5A示出第一位置中的滑阀示意图。图5B示出第二位置中的滑阀示意图。图5C示出第三位置中的滑阀示意图。图6示出根据本公开的用于控制滑阀定位的示例性高级方法。图7描绘根据本公开示出如发动机状况的滑阀定位控制的预见性示例性数据。【具体实施方式】以下描述涉及用于控制车辆发动机的系统和方法，该发动机具有诸如可变凸轮正时的可变汽缸阀系统。例如，发动机可包括用来调节凸轮正时的VCT移相器，其中移相器被包括在液压系统中。发动机可经配置包括控制器，该控制器经配置用于控制螺线管的致动信号，进而以控制滑阀放置在液压系统内部的位置。在一个例子中，螺线管致动信号可经受前馈调制以维持滑阀位置，从而阻塞油从液压系统排出，从而提高VCT系统的性能。图1描述内燃机10的燃烧室或汽缸的示例性实施例。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，以及接收车辆操作员190经输入装置192的输入。在该例中，输入装置192包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。发动机10的汽缸(本文也称“燃烧室”)30可包括其中设置有活塞36的燃烧室壁32。活塞36可被耦合到曲轴40，使得活塞的往复动态转换成曲轴的旋转动态。曲轴40可经传输系统耦合至客车的至少一个驱动轮。进一步，起动马达可经飞轮耦合到曲轴40，从而能够有发动机10的起动操作。曲轴40被耦合到油泵208以加压发动机机油润滑系统200(未示出曲轴40耦合至油泵208)。壳体136经正时链或带(未示出)液压耦合到曲轴40。汽缸30可经进气歧管或空气通道44接收进气。进气通道44可与除汽缸30外的发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气通道可包括诸如涡轮增压器或机械增压器的增压装置。可沿发动机进气通道提供包括节气门板62的节流系统以改变被提供至发动机汽缸的进气流率和/或压力。在该特定的例子中，节气门板62耦合至电动机94，使得经电动机94通过控制器12控制椭圆形节气门板62的位置。该配置可被称为电子节气门控制(ETC)，其也可运用于怠速控制期间。示出燃烧室30经各进气门52a和52b (未示出)以及排气门54a和54b (未示出)与进气歧管44和排气歧管48连通。因此，每汽缸可使用四个气门，在另一个例子中，每汽缸还可使用一个进气门和一个排气门。在又一个例子中，每汽缸可使用两个进气门和一个排气门。排气歧管48可接收来自除汽缸30之外发动机10的其他汽缸的排气。示出排气传感器76被稱合到催化转换器70 (其中传感器76可对应各种不同传感器)上游的排气歧管48。例如，传感器76可以是用于提供诸如线性氧传感器、UEG0、两种状态氧传感器、EG0、HEG0、或HC或CO传感器的排气空气/燃料比指示的许多已知传感器中的任一个。示出排放控制装置72被放置在催化转换器70的下游。排放控制装置72可是三元催化剂、NOx捕集器、其他不同排放控制装置或其组合。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可包括用于开始燃烧的火花塞92。在选择操作模式下，点火系统88可经火花塞92将点火火花提供到燃烧室30以响应来自控制器12的点火提前信号SA。然而，在一些实施例中，可省略火花塞92，例如其中发动机10可通过自动点火或喷射燃料开始燃烧，如一些柴油发动机的情况。在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可经配置具有向其中提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为一个非限制性例子，示出燃料喷射器66A被直接耦合到汽缸30，用于将与经电子驱动器68从控制器12中所接收的信号dfpw脉冲宽度成比例的燃料直接喷射至其中。以这种方式，燃料喷射器66A提供将燃料喷射至汽缸30的所谓直接喷射(下文也称 “DI，，)。控制器12被示为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、在此特定例子中示为只读存储器芯片106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器108、不失效记忆体110以及传统数据总线。示出控制器12接收来自被耦合到发动机10的传感器的不同信号，除了之前讨论过的那些信号，还包括来自被耦合到节气门20的空气质量流量传感器112的引入空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：通过螺线管致动滑阀以提前和延迟耦合至凸轮轴的液压可变凸轮正时致动器；以及当被命令至零位以维持当前凸轮正时时，借助于频率与发动机点火频率同步的组件调制螺线管，以抵消凸轮扭矩振荡。

【技术特征摘要】
2013.02.07 US 13/762,0181.一种方法，包括: 通过螺线管致动滑阀以提前和延迟耦合至凸轮轴的液压可变凸轮正时致动器；以及当被命令至零位以维持当前凸轮正时时，借助于频率与发动机点火频率同步的组件调制螺线管，以抵消凸轮扭矩振荡。2.根据权利要求1所述的方法，其中用频率为发动机点火频率的3/8的主要组件调制所述螺线管。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述螺线管是电致动螺线管。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述调制是前馈控制动作。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述调制幅度基于发动机速度和当前凸轮正时被进一步调节。6.根据权利要求1所述的方法，其中致动所述滑阀以提前和延迟所述液压可变凸轮正时致动器是响应于所期望的凸轮正时和当前凸轮正时之间的误差的。7.根据权利要求1所述的方法，其中在同步频率的所述组件包括在点火频率的1/N的额外组件，其中N是发动机中汽缸的数量。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述零位中的调制只有在发动机速度高于上限...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·丘奇，
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