CN101189563B - 执行器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制具有一个校准进程的装置的一种方法。该校准进程有一个部分校准例程和一个校准例程。控制系统中的一个检测器能够接收一个或多个输入信号并判断是否执行一次部分校准或校准。该进程中的第一步包括启动该控制方法，其中该检测器接收输入信号或者在该检测器中生成它自己的数据。该检测器也基于所接收到的输入信号的值来判断是否执行一次部分校准例程或一次校准例程。如果所述输入到检测器的信号不支持校准，就将执行一次部分校准例程。

Description

执行器控制方法

发明领域

本发明涉及用于在特定条件下自校准执行器的一种控制策略，其中，该控制策略进一步提供了保持适当的执行器性能的一种部分校准特征。

发明背景

在汽车工业中使用电动执行器来控制不同车辆功能是种惯例。这些控制执行器经常面对在易于变化的苛刻环境中的运作。其结果是这些执行器的运作可能未对准或有时被阻塞。因此，经常有必要定期校准或确认执行器功能以确保执行器有正确的运作范围。一类希望校准和确认的系统的一个例子是涡轮增压器。涡轮增压器中的执行器用于该控制涡轮增压器单元和该单元提供给发动机的增压。如果该执行器变得未对准，那么该涡轮增压器中的阀门可能不会正确地打开并且在涡轮中导致一个不正确的压差。这些阀门的失调或未对准可导致发动机性能不良、无法满足排放法规、或者该涡轮增压器和相关车辆部件的损坏。

人们希望对执行器进行配置或编程以便在预定时段或条件存在时进行自校准。这样做将防止可能影响发动机性能、车辆排放、或者潜在的系统损害的烦扰事件。

发明概述

本发明涉及控制具有一个校准进程的装置的一种方法。该校准进程具有一个部分校准例程和一个校准例程。该控制系统中的一个检测器能够接收一个或多个输入信号并且判断是否应该进行一次部分校准或校准。该进程的第一步包括在该检测器接收多个输入信号或者在该检测器之中生成它自己的数据时的启动该控制方法。下一步，该检测器基于这些数值判断是否需要一次校准。该检测器还要基于所接收的这些输入信号的数值来判断是否要进行一次部分校准例程还是一次校准例程。如果该检测器的这些输入信号不支持进行超过一次部分校准，则执行一次部分校准例程。如果发生一次部分校准例程，那么命令该装置转到其运作范围的一个第一功能或极限以便于该装置学习这一极限的特性。下一步，该装置利用所学到的特性和代表该装置运作范围的第二极限或功能的一个第二特性的一个预先存储的数值来进行运作。如果判定要进行一次校准例程，那么该装置将会如上所述学习第一特性，以及位于该装置运作范围的一个第二功能或极限处的一个第二特性。在一次校准例程之后该装置然后将利用在该校准例程期间所获取的第一特性和第二特性的学习值来运作。

本发明可应用的进一步的领域将会在以下所提供的详细说明中变得清楚。应当理解的是，阐述本发明优选实施例的详细说明和特定实例仅仅用于说明的目的，并非旨在限制本发明的范围。

附图简述

从详细说明和附图中将可更全面地理解本发明，其中：

图1是用于运行一个装置的一个控制策略方法的示意图；和

图2是在一个装置中运行的该执行器控制方法的一个示意图。

优选实施例详述

以下关于优选实施例的详细说明实质上仅仅是示例性的而绝非旨在限制本发明、其应用或使用。

参照图1，所示为控制策略10，其中，一个装置用该控制策略10进行编程。该控制策略10开始于一个启动命令12，在此触发控制该校准/校验序列的方法。贯穿整个说明书、权利要求书和附图，将会提及校准或学习一个装置的各项极限。然而，在本发明的范围内作为一个校验序列也应包括在校准的定义之内。在此所使用的校准是被定义为学习一个装置的极限或功能并且校验该装置的极限或功能。因此，如果一个装置已经被校准以至于已经确定了其功能的近似值，那么在该装置生命期过程中一个校验例程将是必要的，以此来判断或者校验该装置运行得当并且有关该装置的功能的值仍旧正确。

经启动命令12后该装置将会进入步骤14并且判断是否需要该装置参数的校准或校验。此项判断是基于不同的输入，于图1中显示为输入1、输入2和输入3，这些输入指示了存在的不同条件。所使用输入的类型和数量会基于本文描述的方法的具体应用而变化。然而，在汽车发动机系统中使用此方法几乎将肯定包括的输入在总体上会传达与车辆电气系统的、发动机速度和车辆速度相关的信息。如果判定不需要或不可能校准或校验，那么该控制策略10将会重复启动命令12并且继续在步骤14监视这些输入，直到判定需要校准或校验。

一旦在步骤14中已判定执行校准或校验，该装置就会前进到步骤16。在步骤16，该装置会判断执行何种类型的校准或校验。该装置可以在步骤18中通过学习或校验指示第一功能的一个第一特性的值来指令一次部分校准，这只是一次校准例程的一部分。在步骤20中，该装置将会利用该第一功能的第一特性的值和为第二特性所预存储的值来进行运作。该预先存储的值可以是一个被预编程的值、一个线值的终端、或者从上一次校准例程所获取的一个值。然后，在结束步骤22中完成该部分校准，这里装置会利用在步骤18中获取的已学到的位置以及为了该装置的运作而在步骤20中提供的功能2的预存储的值来继续运作。

如果在步骤16中该检测器判断需要校准例程，那么该装置在步骤24中会学习第一功能的位置。在步骤26中，该检测器将学习第二功能的位置。在步骤28中，该检测器将通过在所学到的第一功能的位置和所学到的第二功能的位置之间进行移动来校验该检测器运作范围的运作。然后，该检测器将在步骤30完成该校准例程并利用在步骤24和26中获取的所学到的校准位置来进行运作。

图1中所描述的控制方法具有用于不同装置的很多应用。例如，该控制方法可以与任何类型的空气泵使用结合，这里气流压力的跨度则必须被学习或被校准。另外，某些装置耗用一定量的电流并且一个装置可耗用电流的范围需要在该装置运作过程中来学习。同样，其他因素，如旋转角、线性移动或扭矩判定，可能是所希望的的特性，它们可利用图1中描述的控制系统进行监视。图1使用校准和校验这些术语，而这些术语具有不同的含义。例如，校准暗指该装置正在学习一个运作极限的位置；而校验则意味着该装置正在校验一个运作范围的位置或值，而非学习该值。虽然校准和校验表示两个含义，但贯穿此说明书这些术语可互换使用。然而，将控制策略10结合校准来使用是在本发明范围之内，或者也可以理解为本发明并不限于可能包含在该校准内的功能的数量。该示例描述了具有两个功能的一个装置或系统，但它可以是任何数量的功能。能力，或限度，可以包括该控制系统的处理能力或一个可校准该系统的具体时期。一个具体的实例可以是一台发动机在启动过程中达到指定RPM之前必须出现的一次校准或校验。

图2描述了本发明的一个实施方案，其中，该控制策略被结合到具有两个控制器的一个系统里。当在112开启或关闭该发动机时发动机控制单元(ECU)检测发动机的活动并以一个输入信号的形式传送有关该发动机活动114的信息到执行器控制单元(ACU)116。该输入信号也包含发动机速度、电气系统信息以及其他因素。

ACU 116从ECU 118接受信息。然后ACU 116在步骤120判断是否条件允许该执行器执行一次部分校准例程。如果由于发动机条件或其他因素判定不能执行一次校准例程，那么ACU 116用执行器122执行一次部分校准。一次部分校准就是ACU 116指令该执行器驱动到一个第二功能。然后，ACU 116记录该第二功能的值，从而替代从先前的部分校准学到的值或预编程的值。然后，该执行器就利用先前存储的关于第一功能的数据和在部分校准122期间所获取的信息进行运作(124)。ECU会继续监测和判断何时条件将允许一次校准例程120，例如，当发动机处于空闲状态或正在以理想巡航速度巡航时，ACU 116就用执行器126执行一次校准例程。在一次校准例程期间该执行器被驱动至其范围内的全部功能。然后，ACU 116记录该执行器所有功能的值，从而替代由先前的校准例程所学到的值。然后，ACU 116利用在校准128期间所获取的数据进行运作。

在该优选实施方案中，ECU被配置为将信息114传送到ACU 116，并且ACU 116被配置为从ECU接收信息118。控制策略110可以在有单独一个控制器的应用实施，例如，在一个配置中该ECU直接控制被执行的装置。或者将ACU 116整合到该被执行的装置之中或者将ACU116作为一个独立的单元也都在本发明范围内。另外，有可能在具有两个或更多个控制器的情况下实施本发明的控制策略110。这样一种实施方案将允许进行多个控制器单元的协同用于作出或允许该控制策略基于多个变量进行运作。例如，多个控制器能够向ECU输入信号以使得ECU能指令该执行器基于来自不同发动机系统部件的信号值来执行不同的学习序列。这样一个替代实施例的例子将会是，当ACU从ECU中接收表示发动机条件的一个信号时，而输入到ECU的另一个变量则可能是从监测车辆座舱的电力消耗的一个控制器中所输入的值。

对于这些条件来说，有可能指引ACU 116用执行器126来执行一次校准例程。例如，车辆中的电扰动可能影响执行器的性能，这将会要求该执行器执行一次校准进程。电扰动包括高压、低压、或者间歇电压；这里，间歇电压可能由制造缺陷、机械应力、或腐蚀所引起。然而，ACU

116在用该执行器执行一次校准前必须确定是否该ACU 116已经从ECU118中接收到信息。如果ACU 116已经从ECU 118接收到信息，那么ACU 116就能够判断是否条件允许一次校准120。在ACU 116能够决定是否条件允许一次校准例程前ACU 116必须从ECU 118接收信息的原因是确保在某些发动机运作条件的过程中ACU 116不利用该执行器执行一次校准例程。在某些发动机运作条件下，执行一次校准进程可能导致发动机运作性能不良、未能满足排放法规、或损坏车辆部件。发动机启动之前或发动机关闭时由ECU传送的信号也能使得ACU指令一次校准进程。

如果ACU 116未从ECU接收到信息，但条件已经指引ACU 116执行一次校准，那么ACU 116将会用执行器122来执行一次部分校准。一次部分校准在执行时不会导致不希望的后果。在执行该部分校准后，该执行器利用预先存贮的数据和在部分校准124期间所获取的信息来运作。然后，为了判断是否条件允许一次校准120，控制策略110就必须重设。

可使用本控制策略10、110的被执行装置是例如，但并不限于车辆发动机执行器，包括涡轮增压器、排气再循环阀、截流阀、移位执行器、变速箱换档机构、离合器及传动移位机构、可变凸轮正时机构、调试执行器、燃料喷射器等等。本发明的控制策略10、110用于学习或校准这些装置的和其他具有相似运作功能的装置的运作功能。运作功能包括但不限于机械停止、电流或电压波动、气流容量、扭矩范围角运动、燃料计量、燃料量、力、线性移程、旋转运动等等。

本发明的描述实质上仅仅是示例性的，因此，旨在将不偏离本发明宗旨的多种变体包括在本发明的范围内。这些变体不得被认为是偏离了本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.控制一个校准进程的方法，包括以下步骤：

提供具有一个部分校准例程的和一个校准例程的一个校准进程；

提供能够接收一个或多个输入信号的一个检测器；

启动一个控制方法，其中所述检测器接收所述输入信号；

基于所述输入信号的值来判断是否将发生一个部分校准或一个校准例程；

如果到所述检测器的所述输入信号不支持所述校准，则执行所述部分校准例程，其中所述的部分校准例程将装置校准到所述装置的一个极限，以使得所述装置学习或校验所述极限的特性；以及

利用所述部分的学到的或已校验的特性来运作所述装置。

2.权利要求1所述的方法，其中所述的极限是所述装置的运作范围的极限。

3.权利要求1所述的方法，其中控制该校准进程的方法被用于判断一个装置的运作功能，这些运作功能选自下组中之一，包括：机械停止、电流或电压波动、气流容量、扭矩范围、燃料计量、燃料量、力、线性移程或旋转运动。

4.权利要求1所述的方法，其中所述输入信号涉及下组中的一项或多项，包括：车辆电气系统值、发动机速度或车辆速度。

5.权利要求1所述的方法，其中所述的特性包括下组中之一，包括：一个空气泵的气流跨度、电流范围、用于判断扭矩的旋转角。

6.权利要求1所述的方法，其中所述控制一个校准进程的方法被用于校准选自下组中之一的装置，包括：

涡轮增压器、排气再循环阀、截流阀、移位执行器、变速箱换档机构、离合器及传动移位机构、可变凸轮正时机构、燃料喷射器或调试执行器。

7.权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

命令执行一次校准，其中，所述装置学习或校验在所述装置的运作范围的第一极限处的第一特性；

学习或校验位于所述装置的所述运作范围内的一个第二极限处的一个第二特性；以及

利用在所述的校准进程中所获取的所述第一特性值和所述第二特性值来运作所述装置。

8.权利要求1所述的方法，其中所述运作所述装置的步骤还使用一个预存储的值。

9.权利要求8所述的方法，其中所预存储的值是以下组中之一，包括一个预编程值、一个线值的端点，或来自上次校准的一个值。

Images