可变排量发动机的凸轮轴移相器控制制造技术

本公开提供了“可变排量发动机的凸轮轴移相器控制”。提供了用于控制可变排量发动机的凸轮轴移相器的方法和系统。在一个示例中，所述发动机包括第一气缸组和第二气缸组，其中所述发动机被配置成以滚动可变排量模式进行操作。所述凸轮轴移相器是扭矩致动的凸轮轴移相器，并且所述发动机的控制器可以与所述第二气缸组处的凸轮轴移相器不同地调整所述第一气缸组处的凸轮轴移相器的操作。

Camshaft Phase Shifter Control of Variable Displacement Engine

【技术实现步骤摘要】
可变排量发动机的凸轮轴移相器控制
本描述总体涉及用于控制可变排量发动机的凸轮轴移相器的方法和系统。
技术介绍
发动机的进气门和排气门常常是由包括多个凸轮的多个凸轮轴驱动。当凸轮轴旋转时，凸轮驱动进气门和排气门以相对于气门联接到的发动机气缸来调整所述气门的打开量。发动机常常包括可变凸轮正时(VCT)系统以便响应于发动机工况来调整进气门和排气门的操作。举例来说，VCT系统可以相对于凸轮轴的旋转而将凸轮轴的相位移位(提前或延迟)，以便调整进气门和/或排气门打开和关闭正时，进而控制新鲜进气到发动机气缸的流量和/或来自发动机气缸的燃烧后的排气的流量。经由凸轮轴来调整进气门和排气门的正时可以调整在发动机气缸内燃烧燃料和空气而产生的功的量，从而实现对发动机操作的增加的控制。VCT系统常常被配置成包括电致动的凸轮轴移相器，所述凸轮轴移相器可以经由通过发动机的电子控制器传输到所述移相器的控制信号来激励。然而，由于每当电致动的凸轮轴移相器调整它们的相应的联接的凸轮轴的旋转时都消耗电力，所以所述凸轮轴移相器相对于发动机的其他部件可能会消耗相对大量的电流，从而增加发动机的操作负荷。替代地，一些VCT系统包括液压致动的凸轮轴移相器，经由发动机油泵向所述液压致动的凸轮轴移相器馈送经加压的发动机油。经加压的发动机油使得凸轮轴移相器能够调整凸轮轴的旋转；然而，在较低的发动机转速下，发动机油压可能不足以操作凸轮轴移相器。另外，常常增加将发动机油输送到凸轮轴移相器的发动机油泵的大小以便确保发动机油在较高的发动机转速下经过充分加压来实现凸轮轴移相器的操作，其中发动机油泵的增加的大小会增加发动机上的负荷并且降低发动机性能。使用上文描述的VCT系统来解决所述问题的尝试包括利用通过凸轮轴的凸轮与进气门和排气门的接合而产生的力来致动的凸轮轴移相器。在Moriya的美国专利8,498,797中示出一种示例性方法。其中，公开了内燃发动机的控制设备，其中所述控制设备包括改变发动机气门的气门特性的可变气门操作机构，其中所述可变气门操作机构经由通过凸轮轴的凸轮供应的扭矩而操作。所述控制设备还包括气门停止机构，所述气门停止机构停止至少一个气缸中的发动机气门的打开/关闭。气门正时控制阻止例程在供应给可变气门操作机构的液压流体的压力小于所确定的压力的条件期间阻止可变气门操作机构对气门操作的调整。然而，本文专利技术人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，停止发动机的至少一个气缸的发动机气门(例如，进气门)的打开和关闭可能会不利地影响依据发动机的配置而以不同的方式来控制发动机气门的可变气门操作机构的操作。举例来说，在通过停止发动机的若干气缸的相关联的进气门和排气门的打开和关闭来停用所述气缸的条件期间，可能会减小通过发动机的凸轮轴的凸轮与进气门和排气门的接合而供应给可变气门操作机构的扭矩。然而，经由可变气门操作机构来调整所述气门在此类条件期间可能是合意的，并且如‘797专利中所描述，阻止气门调整可能会导致减小的发动机效率和/或性能。
技术实现思路
在一个示例中，可以通过一种方法解决上文描述的问题，所述方法包括：经由第一相位定时器来控制联接到发动机的第一组的第一凸轮轴的定相；经由第二相位定时器来控制联接到发动机的第二组的第二凸轮轴的定相；以及通过各自基于发动机的吸入比率的第一校正和第二校正来校正所述第一相位定时器和所述第二相位定时器，所述第一校正和所述第二校正在相同的吸入比率下是不同的。以此方式，可以在更多种类的发动机吸入比率下更一致地操作凸轮轴移相器。作为一个示例，由于气缸设置在第一组和第二组中的每一者内，所以发动机可以包括由于气缸停用而产生的大量可能的发动机吸入比率。所述第一相位定时器和所述第二相位定时器可以各自是扭矩致动的相位定时器，并且通过不同的第一校正和第二校正来校正所述第一相位定时器和所述第二相位定时器会使得所述相位定时器的相位率能够在每个吸入比率下是约大致相同的量。总的来说，可以增加相位率，从而导致增加的发动机性能。应理解，提供以上概要来以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在所述具体实施方式之后的权利要求书界定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。附图说明图1示意性地示出包括凸轮扭矩致动的凸轮轴移相器的发动机。图2示意性地示出发动机的凸轮扭矩致动的凸轮轴移相器。图3A至图3B示意性地描绘凸轮轴扭转脉冲对凸轮扭矩致动的凸轮轴移相器的影响。图4示出包括六个气缸的发动机的点火正时和燃烧循环，其中每个气缸处于启动模式。图5示出包括六个气缸的发动机的点火正时和燃烧循环，其中发动机在经由气缸停用的各种发动机吸入比率下操作。图6示出：第一图，所述第一图说明第一气缸组的第一凸轮轴移相器的相位率相对于对第一凸轮轴移相器的控制阀的工作循环的调整；以及第二图，所述第二图说明第二气缸组的第二凸轮轴移相器的相位率相对于对第二凸轮轴移相器的控制阀的工作循环的调整，其中不基于发动机吸入比率来调整所述第一凸轮轴移相器和所述第二凸轮轴移相器。图7示出说明相位率比率相对于第一气缸组和第二气缸组的发动机吸入比率的图。图8示出：第一图，所述第一图说明第一气缸组的第一凸轮轴移相器的调整过的相位率相对于对第一凸轮轴移相器的控制阀的调整过的工作循环的调整；以及第二图，所述第二图说明第二气缸组的第二凸轮轴移相器的调整过的相位率相对于对第二凸轮轴移相器的控制阀的调整过的工作循环的调整，其中基于发动机吸入比率来调整所述第一凸轮轴移相器和所述第二凸轮轴移相器。图9说明用于基于发动机的吸入比率来调整发动机的凸轮轴移相器的操作的方法。图10说明用于基于发动机的吸入比率来调整发动机的凸轮轴移相器的操作的第二方法。具体实施方式以下描述涉及用于控制可变排量发动机的进气门和排气门的凸轮扭矩致动器的系统和方法。可变排量发动机，例如由图1示出的发动机，包括具有通过联接到发动机凸轮轴的凸轮的旋转而驱动的进气门和排气门的多个气缸。进气门和排气门的操作可以是由发动机的电子控制器可旋转地调整的，以便启动和/或停用一个或多个发动机气缸。另外，一个或多个凸轮轴移相器，例如由图2和图3A至图3B示出的凸轮轴移相器，可以相对于发动机的曲轴的旋转来调整凸轮轴的旋转的相位，以便将进气门和排气门的打开正时和关闭正时提前或延迟。所述发动机可以是具有布置成单独的气缸组的气缸的V型发动机。发动机可以按照启动气缸中的每一者的模式进行操作，如图4所说明。另外，发动机可以按照滚动图案可变排量模式进行操作，其中电子控制器可以选择性地停用一个或多个气缸，如图5所示。电子控制器基于发动机的吸入比率来调整单独的气缸组的凸轮轴移相器的操作，如图9至图10的方法所描述。如图6所说明，相对于在不基于吸入比率来调整凸轮轴移相器的操作的情况下操作发动机，基于吸入比率来调整单独的气缸组的凸轮轴移相器的操作可以导致移相器在不同吸入比率下的更一致的相位率，如图8所示。可以基于相同的吸入比率与第二气缸组的凸轮轴移相器的操作不同地调整第一气缸组的凸轮轴移相器的操作，如图7所说明。因此，凸轮轴移相器可以在广泛多种吸入比率和发动机配置下更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，所述方法包括：经由第一相位定时器来控制联接到发动机的第一组的第一凸轮轴的定相；经由第二相位定时器来控制联接到所述发动机的第二组的第二凸轮轴的定相；以及通过各自基于所述发动机的吸入比率的第一校正和第二校正来校正所述第一相位定时器和所述第二相位定时器，所述第一校正和所述第二校正在相同的吸入比率下是不同的。

【技术特征摘要】
2018.02.20 US 15/899,9201.一种方法，所述方法包括：经由第一相位定时器来控制联接到发动机的第一组的第一凸轮轴的定相；经由第二相位定时器来控制联接到所述发动机的第二组的第二凸轮轴的定相；以及通过各自基于所述发动机的吸入比率的第一校正和第二校正来校正所述第一相位定时器和所述第二相位定时器，所述第一校正和所述第二校正在相同的吸入比率下是不同的。2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括经由控制器将第一脉冲宽度调制的致动信号和第二脉冲宽度调制的致动信号提供到相应的所述第一相位定时器和所述第二相位定时器，并且其中由所述第一相位定时器和所述第二相位定时器提供的所述定相与所述第一致动信号和所述第二致动信号的工作循环相关。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一相位定时器校正和所述第二相位定时器校正各自是通过相对于所述发动机吸入比率来缩放所述第一致动信号和所述第二致动信号的所述工作循环而提供，所述缩放对于所述第一凸轮轴和所述第二凸轮轴是不同的。4.如权利要求3所述的方法，其中随着所述吸入比率减小而增加所述第一致动信号和所述第二致动信号的所述工作循环的所述缩放。5.如权利要求3所述的方法，其中所述第一致动信号和所述第二致动信号的所述工作循环的所述缩放是基于存储在所述发动机的电子控制器的非暂时性存储器中的调整曲线，所述调整曲线对于所述第一凸轮轴和所述第二凸轮轴是不同的。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一相位定时器和所述第二相位定时器是凸轮扭矩致动的相位定时器。7.如权利要求6所述的方法，其中通过所述第一校正来校正所述第一相位定时器包括：基于所述吸入比率来估计施加到所述第一凸轮轴的第一扭矩量，并且基于所述第一扭矩量而经由电子控制器将第一脉冲宽度调制的致动信号提供到所述第一相位定时器；并且其中通过所述第二校正来校正所述第二相位定时器...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·邦科斯基，埃米·卡尔尼克，威廉·坎宁安，格雷戈里·麦康维尔，古金怀，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US