專利名稱：：用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是涉及用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法，該定時(shí)設(shè)備可變地控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的進(jìn)、排氣閥的開啟和關(guān)閉的時(shí)間。1
背景技術(shù)：
：通常，連續(xù)可變閥定時(shí)(CVVT)設(shè)備可以根據(jù)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷狀態(tài)，通過(guò)改變控制進(jìn)、排氣閥的開啟和關(guān)閉的凸輪軸的相位角來(lái)改變進(jìn)、排氣閥的開啟和關(guān)閉時(shí)間。如果CVVT設(shè)備用于車輛，可以有效地控制空氣燃料混合氣的點(diǎn)火時(shí)間。因此，廢氣和燃料20消耗可以減少，并且發(fā)動(dòng)機(jī)性能可以提高。用于控制連續(xù)可變的闊定時(shí)設(shè)備的常規(guī)方法可以通過(guò)反饋控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，該CVVT是這樣控制的，根據(jù)凸輪軸的當(dāng)前相位角和凸輪軸的目標(biāo)相位角之間的差值，通過(guò)向電離合器施加電流以每個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔控制凸輪軸的相位角。25然而，依照用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的常規(guī)方法，存在的問(wèn)題是控制時(shí)間被延遲了，這是由于凸輪軸的相位角是基于反饋控制而進(jìn)行控制的。另外，因?yàn)橥馆嗇S的相位角依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化，很難精確地控制閥定時(shí)。30上述在
背景技術(shù)：
部分公開的信息僅僅是為了增加對(duì)于本發(fā)明
背景技術(shù)：
的理解，因此，可能包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)3說(shuō)已經(jīng)是該國(guó)公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例提供用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法，5其優(yōu)點(diǎn)包括快速和精確地控制凸輪軸的相位角。依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法可以包括計(jì)算凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值；確定凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值是否大于或等于預(yù)定值；如果凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值大于10或者等于預(yù)定值，根據(jù)目標(biāo)相位角計(jì)算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb;依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，通過(guò)改變基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩Teff;和計(jì)算對(duì)應(yīng)于有效轉(zhuǎn)矩TW的有效電流W。有效轉(zhuǎn)矩Teff的計(jì)算可以包括依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算第一修正(modification)常量K^m;依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算第二修正常量15KT;依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算摩擦轉(zhuǎn)矩Tf;和根據(jù)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb、第一修正常量Krpm、第二修正常量KT和摩擦轉(zhuǎn)矩Tf計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩Teff。有效轉(zhuǎn)矩Teff可以根據(jù)下列公式計(jì)算^=7^^^&-7)。有效電流Ieff可以根據(jù)下列公式計(jì)算Ieff=Teff/b，其中b表示比例常數(shù)。//9+73/9+《/9=7120基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb可以根據(jù)下列公式計(jì)算_6，其中J表示凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，D表示凸輪軸的阻尼系數(shù)，K表示凸輪軸的彈簧常數(shù)，p表示目標(biāo)相位角，s^分別表示目標(biāo)相位角的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)。2現(xiàn)在將依據(jù)圖示出隨后給出的附圖的特定示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述和其他特征，接下來(lái)僅僅作為圖示而不意味著對(duì)本發(fā)明限制地給出附圖，并且其中圖1是示意圖，顯示出可用于依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例4的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法的系統(tǒng)；圖2是依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法的流程圖；和圖3是方框圖，顯示出在依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用5于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法中用于計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩的過(guò)程。在圖中，附圖標(biāo)記指的是貫穿附圖中幾個(gè)圖形的相同或相等的部件。具體實(shí)施例方式io接下來(lái)將詳細(xì)參考本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，這些實(shí)施例都圖示于隨后的附圖中并如下所述。雖然本發(fā)明將連同示意性的實(shí)施例描述，很清楚的是該描述并不意味著將本發(fā)明限制在那些示意性的實(shí)施例中。相反地，本發(fā)明意圖覆蓋的不僅是這些示意性的實(shí)施例，還有包括在通過(guò)附帶的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種各樣15的替換、修改、等效和其他的實(shí)施例。圖1是示意圖，顯示出可用于依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法的系統(tǒng)。如圖1所示，依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法包括凸輪軸位置傳感器100、溫度傳感器110、20發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器120、控制部件130和電離合器140。凸輪軸位置傳感器100固定在發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸(未顯示)上，它檢測(cè)凸輪軸的相位角，并且將與此對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳遞到控制部件130。溫度傳感器110固定在發(fā)動(dòng)機(jī)(未顯示)上，它檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，并且將與此對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳遞到控制部件130。25發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器120固定在曲軸(未顯示)上，它根據(jù)曲軸的相位角變化檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并且將與此對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳遞到控制部件130?？刂撇考?30可以通過(guò)由預(yù)定程序啟動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)，該預(yù)定程序可以進(jìn)行編程以執(zhí)行依照本發(fā)明的實(shí)施例的用于30控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法的各個(gè)步驟?？刂撇考?30分別從相應(yīng)的傳感器100、110和120接收對(duì)應(yīng)于凸輪軸的相位角、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)?？刂撇考?30根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算施加于離合器140的有效電流。電離合器140依照控制部件130的控制來(lái)控制凸輪軸的相位角。5接下來(lái)，將詳細(xì)描述依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法。圖2是依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法的流程圖。如圖2所示，當(dāng)凸輪軸位置傳感器100在步驟S210檢測(cè)凸io輪軸的當(dāng)前相位角度時(shí)，控制部件130在步驟S220計(jì)算凸輪軸的當(dāng)前相位角和目標(biāo)相位角e之間的差值，并在步驟S230確定凸輪軸的當(dāng)前相位角和目標(biāo)相位角e之間的差值是否大于或者等于預(yù)定值。如果凸輪軸的當(dāng)前相位角和目標(biāo)相位角e之間的差值小于預(yù)定值，不需要控制凸輪軸的相位角，因此依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施15例的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法結(jié)束。如果凸輪軸的當(dāng)前相位角和目標(biāo)相位角e之間的差值大于或者等于預(yù)定值，在步驟S240根據(jù)目標(biāo)相位角e由公式1計(jì)算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb。^+，+"=7;20這里，J表示凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，D表示凸輪軸的阻尼系數(shù)，K表示凸輪軸的彈簧常數(shù)，e表示目標(biāo)相位角，6^分別表示目標(biāo)相位角的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)。凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、阻尼系數(shù)和彈簧常數(shù)可以預(yù)先確定，目標(biāo)相位角可以檢測(cè)，目標(biāo)相位角的一階和二階導(dǎo)數(shù)25可以通過(guò)以預(yù)定間隔檢測(cè)目標(biāo)相位角來(lái)計(jì)算。然后，控制部件130依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度通過(guò)改變基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb來(lái)計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩TW。參見圖3，將詳細(xì)地描述有效轉(zhuǎn)矩Teff的計(jì)算。如圖3所示，控制部件130在步驟S250依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)30算第一修正常量K,，在步驟S260依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算第二修正常量Kt。另外，控制部件130在步驟S270依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算摩擦轉(zhuǎn)矩Tf。依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的第一修正常量K。m，依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度的第二修正常量kt和依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度的摩擦轉(zhuǎn)矩Tf可以通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)而確定，并且可以存儲(chǔ)在控制部件130的變換表(map5table)內(nèi)。然后，控制部件130在步驟S280根據(jù)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb、第一修正常量K。m、第二修正常量kt和摩擦轉(zhuǎn)矩Tf計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩TW。有效轉(zhuǎn)矩TW可以由公式2計(jì)算。[公式2]然后控制部件130在步驟S290依照有效轉(zhuǎn)矩IW計(jì)算有效電流Ieff。有效電流Ieff可以由公式3計(jì)算。Ieff=Teff/b，其中b表示比例常數(shù)。15然后，控制部件130將有效電流Teff施加到電離合器140。如上所述，依照本發(fā)明的用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法，連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備可以被快速和精確地控制，因?yàn)橛行щ娏魇氰b于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算的，并且電離合器是依照有效電流進(jìn)行控制的。20雖然已經(jīng)結(jié)合目前認(rèn)為是實(shí)際應(yīng)用的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于所公開的實(shí)施例，而相反，它意圖覆蓋包括在附加權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的不同改進(jìn)和等效的結(jié)構(gòu)。權(quán)利要求1、用于控制連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法，包括計(jì)算凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值；確定凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值是否大于或等于預(yù)定值；如果凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值大于或者等于預(yù)定值，根據(jù)目標(biāo)相位角計(jì)算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb；依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度，通過(guò)改變基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩Teff；和計(jì)算對(duì)應(yīng)于有效轉(zhuǎn)矩Teff的有效電流Ieff。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中有效轉(zhuǎn)矩Teff的計(jì)算包括依照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算第一修正常量Krpm;依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算第二修正常量KT;依照發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度計(jì)算摩擦轉(zhuǎn)矩Tf;和根據(jù)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb、第一修正常量Krpm、第二修正常量KT和摩擦轉(zhuǎn)矩Tf計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩T祖。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中有效轉(zhuǎn)矩Teff根據(jù)以下公式計(jì)算；/TW、4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中有效電流Ieff根據(jù)以下公式計(jì)算Ieff=Teff/b，其中b表示比例常數(shù)。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩Tb根據(jù)下列公式計(jì)/^9+^/9=T"算—6，其中J表示凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，D表示凸輪軸的阻尼系數(shù)，K表示凸輪軸的彈簧常數(shù)，^表示目標(biāo)相位角度，A^分別表示目標(biāo)相位角度的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)。全文摘要依照本發(fā)明的示意性的實(shí)施例，用于控制可以快速和精確地控制凸輪軸的相位角的連續(xù)可變閥定時(shí)設(shè)備的方法包括計(jì)算凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值；確定凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值是否大于或等于預(yù)定值；如果凸輪軸的目標(biāo)相位角和當(dāng)前相位角之間的差值大于或者等于預(yù)定值，根據(jù)目標(biāo)相位角計(jì)算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩T_b；通過(guò)改變對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的溫度的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)矩T_b計(jì)算有效轉(zhuǎn)矩T_eff；和計(jì)算對(duì)應(yīng)于有效轉(zhuǎn)矩T_eff的有效電流I_eff。文檔編號(hào)F01L1/34GK101457664SQ20081016117公開日2009年6月17日申請(qǐng)日期2008年9月22日優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日發(fā)明者M(jìn)·尹申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社;起亞自動(dòng)車株式會(huì)社