CN104279015A - 用于检测和缓解转矩不足的发动机的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种方法，包括响应于油压低于阈值油压和发动机转速低于阈值发动机转速，在车辆移动时限制凸轮运动，以及在车辆停止条件期间，超控受限的凸轮运动。

Description

用于检测和缓解转矩不足的发动机的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于操作内燃发动机的方法和系统。
背景技术
可变气门正时用于车辆的内燃发动机中，其用于控制发动机汽缸气门的正时以提高发动机性能、增加燃料经济性、提高驾驶性能并减少排放。可变气门正时系统可液压地控制，传动系统控制模块的电子控制器引导高压油致动油压致动的凸轮以改变气门正时。
发明内容
本文中，发明人已认识到上述系统的不同问题。特别是，传动系统控制模块通常在低油压条件下限制凸轮运动，这是因为降低了的凸轮可控性的鲁棒性。在一定条件下，该受限凸轮运动是不利的，因为其可使车辆无法产生足够的转矩。例如，在牵引重负荷上长斜坡后，在车辆停止时，由于低发动机转速和高油温，这导致低油压，尽管完全踩下急速器踏板，但操作者可能仍无法发动车辆。在该示例中，由于根据高油温所推断的低油压，传动系统控制模块限制了凸轮运动，而发动机转速受转矩变换器限制，其仍处于低发动机转速。因此，因为未产生足够的转矩用以发动车辆，所以车辆是不可移动的。在其他示例中，当在接近零车速时，在包括高海拔、上行斜坡、和牵引拖车等一种或多种行驶条件下，可出现转矩不足以启动车辆。
至少部分地解决上述问题的一个方法是这样的方法，其包括响应于包括油压低于阈值油压以及发动机转速低于阈值发动机转速的第一条件，限制凸轮运动的同时车辆移动，并在车辆停止条件期间，超控受限的凸轮运动。在另一个实施例中，方法包括在第一车辆移动条件期间，调整凸轮正时以响应于所要求的转矩和所要求的车速，但不管可用转矩，并且限制凸轮正时调整，以响应于增加的负荷时油超温。此外，在第一条件后的第二条件期间，该方法包括超控凸轮正时调整限制，以对应于可用转矩不足以满足所要求的转矩。这样，即使在这样的条件下，即当基于油温的油压或推断的油压较低时，也能够实现这样的技术结果，即通过可变气门正时系统重新定位凸轮增加可用转矩。特别地，响应于车辆条件，该方法可超控基于推断或实际油压的常规凸轮重新定位控制策略，以增加可用的转矩。
应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出包括可变气门正时系统的示例性发动机的示意图。
图2、图3A、图3B、以及图4示出响应于第一条件和第二条件用于重新定位发动机凸轮的示例性方法的流程图。
图5示出响应于第一条件和第二条件用于重新定位发动机凸轮的示例性时间轴。
图6示出用于控制凸轮位置的示例性系统的示意图。
具体实施方式
以下描述涉及内燃发动机的系统和方法，包括在第一条件期间限制凸轮运动，以及响应于第二条件超控凸轮运动限制。第二条件可包括油温高于阈值油温，以及停止车辆。此外，第二条件可包括可用转矩少于所要求的转矩超过阈值转矩差。例如，在第二条件期间，车辆可以是不可移动的，具有不足以发动车辆或操作前端附件驱动的可用转矩(或在进气歧管处具有不足的进气真空)。这样，响应于第二条件，可增加可用转矩(或不足的进气真空)，从而能够使车辆克服无法发动。进一步地，本文所述方法可维持发动机制造成本和制造复杂性。因此，响应于可用转矩小于所要求的转矩超过阈值转矩差，发动或调动车辆超控维持燃料经济性，减少了燃料排放，并维持了车辆的驾驶性能。此外，还可通过重新定位凸轮以增加发动机的容积效率来增加可用转矩。在不管维护燃料经济性、减少燃料排放、和维持车辆操控性的前提下增加可用转矩的进一步步骤可包括分离前端附件驱动负荷、降档到较低档位、富集空气燃料比、关闭排气旁通阀、在油门全开下操作、提前火花正时以使制动转矩最大、降低空气充量温度、释放刹车，并啮合机械增压器。
图1示出示例性发动机内燃发动机，其包括控制器、以及可变气门正时系统，图6示出用于控制凸轮位置的示例性系统的示意图。图2、图3A、图3B、以及图4示出响应于第一条件用于重新定位凸轮的方法流程图。图5示出执行所述方法时的发动机操作条件变化的时间轴。
转向图1，示出的示意图示出多汽缸发动机10中的一个汽缸，所述汽缸可被包括在车辆的推进系统内。通过包括控制器12的控制系统和通过来自车辆操作员132经输入装置130的输入，可以至少部分地控制发动机10。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板和踏板位置传感器134，用于产生比例踏板位置信号PP。加速器踏板的踏板位置可经踏板位置传感器134用于向控制器12指示所要求的转矩，Tqreq。发动机10的燃烧室(例如，汽缸)30可包括其中设置有活塞36的燃烧室壁32。活塞36可耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经中间变速系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动电动机可经飞轮耦接至曲轴40，从而能够进行发动机10的起动操作。驱动轮速度可指示发动机10的可用转矩，Tqavail。此外，驱动轮速度和加速器踏板位置传感器134可共同指示与所要求的转矩有关的可用转矩。
燃烧汽缸30经进气通道42可接收来自进气歧管44的进气，经排气通道48可排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48经各个进气门52和排气门54可选择性地与燃烧汽缸30沟通。在一些实施例中，燃烧汽缸30可包括两个或多个进气门和/或两个或者多个排气门。
在提供所谓燃料进气道喷射到燃烧室30的进气口上游的配置中，所示的燃料喷射器66被布置在进气歧管42中。燃料喷射器66可与从控制器12经电子驱动器68接收的信号FPW的脉冲宽度成比例喷射燃料。燃料可由燃料系统(未示出)输送到燃料喷嘴66，该燃料系统包括燃料箱、燃料泵、燃料导轨。在某些实施例中，燃烧室30可替换地或额外地包括直接耦接到燃烧室30用于将燃料直接喷射到其中的燃料喷嘴，喷射方式为直接喷射。在某些情况中，直接喷射可提供冷却增加的发动机汽缸，这样的汽缸在与无直接燃料喷射的操作比较时，可减少爆震和允许较高的压缩比并增加了发动机效率。
进气通道42可包括具有节流板62的节气门64。在该特殊示例中，经被提供至含有节气门64的电动机或致动器的信号，通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置，通过控制器12可改变节气门62的位置。以这种方式，可操作节气门62，从而改变提供至其他发动机燃烧汽缸中的燃烧汽缸30的进气。节流板64位置可通过节气门位置信号TP被提供至控制器12。进气通道42可包括空气质量流量传感器120和歧管空气压力传感器122，用于将各个信号MAF和MAP提供至控制器12。
在选择的运行模式下，点火系统88能够响应于来自控制器12的点火提前信号SA经由火花塞192向燃烧室30提供点火花。虽然示出火花点火组件，但在一些实施例中，发动机10的燃烧室30或者一个或更多燃烧室可以压缩点火模式操作，带有或不带点火火花。
示出的排气传感器126耦接至排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空气/燃料比指示的任何合适的传感器，例如线性氧传感器或者UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或者EGO、HEGO(加热型EGR)、NOx、HC、或者CO传感器。示出的排放控制装置70沿排气传感器126下游的排气通道48布置。该装置70可以是三元转换器(TWC)、NOx收集器、不同其他排放控制装置或者其中的组合。作为示例，发动机可在整体化学计量空气燃料比下操作，以降低NOx排放。在一些实施例中，在发动机10操作期间，可以定期通过在特定的空燃比之内操作发动机的至少一个汽缸以重置排放控制装置70。
示出的全容积排气传感器76耦接至排放控制装置70下游的排气通道48。传感器76可以是用于提供排气空气/燃料比指示的任何合适的传感器，例如线性氧传感器或者UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或者EGO、HEGO(加热型EGR)、NOx、HC、或者CO传感器。此外，多个排气传感器可位于排放控制装置内的部分容积位置。其他传感器72，例如空气质量(AM)传感器、附加EGO传感器和/或温度传感器可被设置在排放控制装置70的上游，以分别监控进入排放控制装置的排气的AM、氧含量、以及温度。图1所示传感器位置仅是不同可能配置中的一种示例。例如，排放控制系统可包括具有紧耦接催化剂的部分容积设定。
压缩机14从空气进气通道42抽吸空气以供应升压进气通道42。排气旋转涡轮16经轴杆17耦接至压缩机14。在一些示例中，还可提供充量或进气冷却器(未示出)。经调整可变叶片控制或压缩机旁通阀的位置可调整压缩机速度。在可替代示例中，排气门20可替换可变叶片控制或除了可变叶片控制之外的使用。可变叶片控制可调整涡轮机16的可变几何叶片19的位置。在叶片19处于打开位置时，排气可通过涡轮机16，从而供应较少能量旋转涡轮机16。在叶片19处于关闭位置时，排气可通过涡轮机16并将增加的力传至涡轮机16上。可替代地，排气门20允许排气围绕涡轮机16流动，以便减少供应至涡轮机16的能量。此外，涡轮机16可以是具有固定几何结构的涡轮机。压缩机旁通阀(未示出)可允许压缩机14出口处的被压缩空气返回至压缩机14的入口。这样，可降低压缩机14的效率，以便影响压缩机14的流量和减少压缩机喘振的可能性。这样，发动机可包括涡轮增压发动机。在其他实施例中，发动机可包括机械增压发动机，其中机械增压压缩机14用于压缩进气，而压缩机未耦接至转轴并且不是通过排气涡轮机驱动。例如，通过连接至发动机曲轴的带、齿轮、转轴或链机械地提供机械增压压缩机的功率。
图1中示出的控制器12为微型计算机，该微计算机包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、可执行程序和校准值的电子存储介质，其在该特定示例中被示为只读存储芯片(ROM)108、随机存取存储器(RAM)110以及数据总线。控制器12可从耦接至发动机10的传感器中接收不同信号和信息，除了先前讨论的那些信号外，这些信号还包括：来自空气质量流传感器120的感应质量空气流量(MAF)的测量；来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接至曲轴40的霍尔效应传感器(或其他类型)118的表面点火感测信号(PIP)；来自传感器72的进入催化剂的排气的AM和/或温度；来自传感器76的排气空气燃料比；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号，MAP。发动机转速信号、RPM可由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或者压力指示。注意，可使用上述传感器的不同组合，例如有MAF传感器而无MAP传感器，反之亦然。在按化学计量的操作中，MAP传感器可给出发动机转矩(例如，可用转矩)指示。此外，该传感器与被检测发动机转速一起可提供估计的引入汽缸的充气(包括空气)。在一个示例中，还被用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴每转中可产生预定数量的等距脉冲。另外，控制器12可与集群显示装置136连通，例如用于提醒驾驶员发动机或排气后处理系统内的故障。
存储媒体只读存储器106可编有计算机可读数据，该数据表示由处理器102可执行用于实施以下所述方法，以及预先考虑但并未具体列出的其他变体的指令。
每个燃烧室(例如汽缸)30可由一个或多个气门服务。在本示例中，每个汽缸30均包括对应进气门52和排气门54。发动机10还包括一个或多个凸轮轴65以操作进气门和/或排气门54。在所示示例中，进气凸轮轴65连接至进气门52，并可经致动操作进气门52。在某些实施例中，其中多个汽缸30的进气门连接至通用进气凸轮轴，通用进气曲轴可经致动操作所有耦接的汽缸的进气门。
在允许进气进入相应汽缸的打开位置和基本上阻止了来自汽缸的进气的关闭位置之间可致动进气门52。进气凸轮轴65可被包括在进气门致动系统69内。进气凸轮轴65包括进气凸轮67，其在所定义的进气持续时间具有用于打开进气门52的凸轮凸角轮廓。在一些实施例(未示出)中，凸轮轴可包括额外的进气凸轮，该进气凸轮具有在替代持续时间允许进气门52打开的替代的凸轮凸角轮廓(本文中也被称为凸轮轮廓切换系统)。基于额外凸轮的凸角轮廓，替代持续时间可比所定义的进气凸轮67的进气期间要长或短。凸角轮廓可影响凸轮提升高度、凸轮持续时间和/或凸轮正时。控制器通过纵向移动进气凸轮65以及凸轮轮廓之间的切换，可以能够切换进气门持续时间。
以相同的方式，在允许排气排出相应汽缸的打开位置和基本上将气体保持在汽缸内的关闭位置之间，可致动每个排气门54。应明白虽然仅示出进气门52受凸轮致动，但是排气门54也可通过相似的排气凸轮轴(未示出)致动。在一些实施例中，其中多个汽缸30的排气门耦接至通用凸轮轴，排气凸轮轴可经致动操作所有耦接的汽缸的排气门。如具有进气凸轮轴65，当包括在内时，排气凸轮轴可包括排气凸轮，其具有在所定义的排气持续时间内用于打开排气门54的凸轮凸角轮廓。在一些实施例中，排气凸轮轴可还包括额外的排气凸轮，其具有允许在替代持续时间打开排气门54的替代的凸轮凸角轮廓。凸角轮廓可影响凸轮提升高度、凸轮持续时间和/或凸轮正时。控制器通过纵向移动排气凸轮以及凸轮轮廓之间的切换，可以能够切换排气门持续时间。
将理解的是进气和/或排气凸轮轴可耦接到汽缸子集，并且可以存在多个进气和/或排气凸轮轴。例如，第一进气凸轮轴可耦接到汽缸的第一子集的进气门，而第二进气凸轮轴可耦接到汽缸的第二子集的进气门。同样地，第一排气凸轮轴可耦接到汽缸的第一子集的排气门，而第二排气凸轮轴可耦接到汽缸的第二子集的排气门。更进一步地，一个或多个进气门和排气门可耦接到各凸轮轴。耦接到凸轮轴的汽缸的子集可基于其沿发动机组的位置、其点火顺序、发动机配置等。
进气门致动系统69和排气门致动系统(未示出)可还包括推杆、摇臂、挺杆等。该装置和结构通过将凸轮的旋转运动转换成气门的平移运动可控制进气门52和排气门54的致动。如先前所讨论的，可还经凸轮轴上的额外的凸轮凸角轮廓致动气门，其中不同气门之间的凸轮凸角轮廓可提供变化的凸轮提升高度、凸轮持续时间、和/或凸轮正时。然而，如果需要，则可使用可替换凸轮正时(顶置凸轮轴和/或推杆)布置。此外，在一些示例中，汽缸30每个均可具有多于一个的排气门和/或进气门。在其他示例中，可通过通用凸轮轴致动一个或多个汽缸的排气门54和进气门52中的每个。更进一步地，在一些示例中，一些进气门52和/或排气门54可通过其自身单独的凸轮轴或其他装置致动。
发动机10可包括可变气门正时(VVT)系统，例如，可变凸轮正时(VCT)系统80。可变气门正时系统可经配置在第一持续时间打开进气门并在第二持续时间打开排气门。第一和第二持续时间可基于发动机操作条件。在一个示例中，可基于发动机转速、油温、所要求的转矩以及可用转矩来调整第一和第二持续时间。
VCT系统800可以是双独立可变凸轮轴正时系统，用于独立于彼此改变进气门正时和排气门正时。VCT系统80可包括耦接至通用进气凸轮轴65的进气凸轮轴相位器，用于改变进气门正时。VCT系统同样可包括耦接到通用排气凸轮轴的排气凸轮轴相位器，用于改变排气门正时。VCT系统80可被配置成通过提前或延迟凸轮正时来提前或延迟气门正时，并且可通过控制器12来控制。VCT系统80可被配置成通过改变曲轴位置和凸轮轴位置之间的关系，来改变气门开闭事件的正时。例如，VCT系统80可被配置成独立于曲轴旋转进气凸轮轴65，使得气门正时得以提前或延迟。在一些实施例中，通过调整油压至油压致动(OPA)凸轮相位器，控制器12可通过VCT系统80提前或延迟凸轮正时。作为示例，VCT系统80可经机械油泵或经被配置为快速改变凸轮正时的凸轮转矩致动(CTA)装置，将油压供应至OPA凸轮相位器。在一些实施例中，例如进气门关闭(IVC)和排气门关闭(EVC)的气门正时可通过连续可变气门升程(CVVL)装置来改变。
上述气门/凸轮控制装置和系统可以是液压驱动或电驱动或其组合。在一个示例中，可经由电致动器(例如，电致动凸轮相位器)的凸轮相位调整，其具有超过大多液压操作的凸轮相位器的保真度，来改变凸轮轴的位置。信号线可将控制信号发送至VCT系统80，以及从VCT系统80接收凸轮正时和/或凸轮选择测量。
通过调整VCT系统80，可以调整进气凸轮轴65的位置，从而改变进气门52的打开正时和/或关闭正时。因此，通过改变进气门52的打开和关闭，可以改变进气门52和排气门54之间的正气门重叠量。例如，VCT系统80可经调整提前或延迟进气门52相对于活塞位置的打开和/或闭合。VCT系统80还可包括用于检测凸轮位置的凸轮位置传感器。凸轮位置传感器也可确定凸轮位置的变化率，由此可确定凸轮运动的方向。例如，凸轮位置传感器可确定凸轮是否正朝着新的凸轮位置(例如，远离默认的固定位置)，或朝着默认的固定位置(例如，远离新的凸轮位置)移动。此外，凸轮位置传感器可以能够检测多个凸轮的位置，使得可确定一定程度的多个凸轮之间的凸轮同步。例如，通过测量瞬时凸轮位置和/或凸轮位置的变化率，凸轮位置传感器可确定多个凸轮之间的同步程度。
在发动机操作期间，汽缸活塞从TDC逐渐向下移动，在动力冲程结束时触底BDC。然后，在排气冲程结束后，活塞返回至顶部，TDC处。然后，活塞在进气冲程期间再次向下回移，朝向BDC，在压缩冲程结束时，返回至其原始顶部位置，TDC。在汽缸燃烧期间，恰好在动力冲程结束时活塞触底，可打开排气门。然后，排气门在活塞完成排气冲程时可关闭，并且保持打开至少到开始后续进气冲程。以相同的方式，可在进气冲程开始时或者之前打开进气门，并且保持打开状态至少到开始后续压缩冲程。
基于排气门关闭和进气门打开之间的时差，在负气门重叠的情况下可操作气门，其中在排气冲程结束后并在进气冲程开始前的很短的持续时间内，进气门和排气门都是关闭的。此期间，在两个气门均关闭期间，被称为负(进气到排气)气门重叠。在一个示例中，可调整VCT系统，使得在汽缸燃烧期间，负进气门到排气门重叠正时可以是发动机的默认凸轮位置。
可替代地，气门可在正气门重叠的情况下操作，其中在排气冲程结束前并在进气冲程开始后的较短持续时间内，进气门和排气门均可是打开的。此期间，在两个气门均打开期间，被称为正(进气到排气)气门重叠。如本文所阐述的，可调整VCT系统80，使得在所选发动机操作条件期间增加正气门重叠量。具体地，可调整进气凸轮轴的位置，以使进气门的打开正时提前。因此，在排气冲程结束前可较早地打开进气门。这样，可增加两种气门均为打开状态的持续时间，从而导致增加的正气门重叠。作为一个示例，通过将进气凸轮轴从一些正气门重叠的位置移至具有更多正气门重叠的位置，可增加正气门重叠。作为一个示例，通过将进气凸轮轴从一些负气门重叠的位置移至正气门重叠的位置，可增加正气门重叠。在一个示例中，可调整VCT系统，使得在发动机冷启动期间，负进气门到排气门重叠正时可以是发动机的默认凸轮位置。
将理解，虽然以上示例表明通过提前进气打开正时来增加正气门重叠，但在可替代示例中，可通过调整排气凸轮轴以延迟排气门关闭来增加正气门重叠。更进一步地，各进气凸轮轴和排气凸轮轴可经调整，通过改变进气门正时和排气门正时来改变正气门重叠。
图1还示出控制器12，其可以是其中安置有发动机10的车辆的任何电子控制系统。在至少一个进气门或排气门被配置成根据可调整正时打开和关闭的实施例中，可通过电子控制系统控制可调整正时，从而在点火期间调节燃烧室中的排气量。例如，可增加正气门重叠，以便从发动机汽缸中清除已燃烧排气。
电子控制系统也可被配置成，按需要命令发动机10中的各种其他电子致动阀打开、关闭和/或调整，从而制定本文所述的任何控制功能。这些阀门可包括：例如，节气门、压缩机旁通阀、排气门、EGR阀和断流阀、各种储存进气门和排气门。控制器还可调整燃料量，以及燃料喷射器的喷射时间。同样地，控制器可调整VCT系统和空气燃料比。此外，为了评估与发动机10的控制功能有关的操作条件，控制器可以可操作地耦接到在整个发动机10上布置的多个传感器。这些传感器可包括：流量传感器、温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器、空气质量流量传感器等。具体地，示出的踏板位置传感器134耦接到加速器踏板130，用于感测由车辆操作者132所施加的力。控制器12可使用来自这些不同传感器的数据来估计其他发动机操作条件。
现在转向图6，示出了这样的简化示意图，即示出发动机系统600内的油流动路径(实线箭头)，用于为发动机控制凸轮重新定位，包括VVT。发动机系统600包括：控制器12、凸轮轴组件610、曲轴组件620、油盘630、以及发动机缸盖640。凸轮轴组件610包括：凸轮轴(包括进气凸轮轴和排气凸轮轴)、以及包括可变凸轮正时致动器的OPA凸轮。曲轴组件620经带或链616耦接至凸轮轴组件。来自油盘630的油通过油泵660经油过滤器650泵送至发动机缸盖640。油控制阀(OCV)646受控制器12控制，从OPA凸轮致动器供应和/或排放油，从而提前或延迟凸轮轴组件610内的凸轮的正时。任选地，单向阀(未示出)可被包括在凸轮轴组件610和OCV646之间，从而当机油压力低时，防止油从凸轮独立回流至发动机汽缸盖，以及随后的凸轮运动。来自发动机汽缸盖640的油排回到油盘630。此外，油泵660可以是可变油压系统内的可变排量油泵，且控制器12可控制油泵660的输出，从而增加和减少油压。
油压可根据几种因素发生变化。油压可根据油的粘度而变化，其中油的粘度本身可取决于油温(例如，油粘度随油温下降而增加)。此外，油压可通过油泵速度的增加而增加，其可以与发动机转速成比例，以及通过油泵排量的增加而增加。更进一步地，油压可随着油漏的增加而减少，其可随制造公差和发动机磨损而变化，以及随辅助装置所消耗的油量的增加而减少，所述辅助装置例如供应油用于活塞润滑的装置(例如，活塞油喷射器)。在这种方式下，基于油温、发动机转速、油泵排量、以及该系统内的油耗装置的状态的一个或组合，可以推断油压。
相对于基于油压，通过操作OCV来重新定位(例如，提前或延迟)凸轮的凸轮重新定位控制，控制器12可以开环方式操作。可根据油温推断油压，其中使用油温传感器684测量油温。任选地，油压可由位于与发动机油流动路径成直线的油压传感器来指示。OPA凸轮的开环控制在油温低于阈值温度时可以是适合的，油压可以高的足以确保稳定、响应的凸轮重新定位。可替代地，相对于根据一个或多个凸轮角传感器686来确定凸轮位置的凸轮重新定位控制，控制器12可以闭环方式操作。曲轴位置也可根据曲轴角度传感器682来确定，并且发动机负荷可根据传感器680来确定。作为一个示例，传感器680通过测量进气氧含量可推断出发动机负荷。通过确定一段时间间隔后的凸轮位置，控制器12可确定凸轮运动方向，例如，凸轮是否正远离或朝向默认凸轮固定位置移动。此外，控制器12可确定凸轮是否在不改变方向的情况下，正以稳定的方式移动。作为示例，控制器12可包括凸轮诊断，其检测控制器命令的凸轮位置和控制器命令的凸轮速率是否分别匹配实际凸轮位置和实际凸轮速率。更进一步地，控制器12可确定多个凸轮是否正相对于彼此同步移动、它们的同步是增加还是减少、以及它们的同步是在凸轮同步阈值内还是在凸轮同步阈值外。更进一步地，控制器12可确定多个凸轮间的同步的变化率。因此，来自一个或多个凸轮的瞬时和总凸轮位置测量可被输入至控制器12并用于计算反馈控制动作，以执行凸轮定位控制。在一个示例中，当油压低(例如，由于高油温)时，控制器凸轮诊断可检测退化的凸轮控制(例如，实际凸轮率和位置与控制器命令的凸轮速率和位置不匹配)。因此，控制器可停用凸轮控制，从而凸轮位置返回至默认固定位置或默认保持位置，以便维持驾驶性能。
在发动机转速高于阈值发动机转速(例如，低怠速)的典型驾驶条件下，其中油温低于阈值油温(例如，无油超温)，并且负荷可低于阈值负荷，响应于所要求的转矩和所要求的车速，控制器12通过VCT系统80调整凸轮正时。作为示例，所要求的车速和所要求的转矩可通过加速器踏板130位置来指示。此外，随车速和所要求的转矩增加，可调整凸轮正时，使得进气门在较长持续时间内保持打开，以增加空气吸入到发动机。作为示例，可在较高车速下延迟进气门关闭。在这些典型的驾驶条件下，根据油温推断(或直接测量)油压，并且油压足以可靠地控制和定位凸轮从而调整凸轮正时和提供所要求的转矩(例如，可用转矩紧密匹配所要求的转矩)。因此，在这些典型的驾驶条件下，基于所推断的油压，并且不管可用转矩的情况下，以开环方式调整凸轮正时。
另一方面，在第一驱动条件期间，控制器12可限制凸轮运动和限制凸轮正时调整。例如，响应于油超温条件(例如，大于阈值油温的油温)和降低的发动机转速(例如，低于阈值发动机转速)，可限制凸轮正时调整。响应于增加的负荷(例如，负荷大于阈值负荷)，还可限制凸轮正时调整。在这些条件下，推断的油压下降(例如，由于高油温)并且凸轮正时控制可能是不可靠的。例如，由于低油压，凸轮正时可慢慢改变，凸轮可不同步移动，并且凸轮位置可朝向和远离所需位置不稳定、摆动移动。结果，在油超温条件期间和降低发动机转速期间(以及增加的负荷高于阈值负荷)，可用转矩可不足以满足所要求的转矩。然而，尽管可用转矩不足以提供所要求的转矩，但也可限制凸轮正时调整，以维持车辆驾驶性能、车辆可操纵性、燃料经济性、以及车辆排放。限制凸轮正时调整或限制凸轮运动可包括将凸轮固定至其默认凸轮位置。此外，在油超温期间，油压可不足以使凸轮从其默认固定位置取消固定。
在第二条件期间，当所要求转矩远远超过可用转矩(例如，所要求转矩超过可用转矩超出阈值转矩差)时，控制器12可超控凸轮正时调整限制。例如，如果车辆停止时，并且可用转矩不足以发动车辆或操作前端附件驱动，则可超控凸轮正时调整限制。在这种情况下，因为车辆不可移动，所以对于发动车辆(或操作前端附件驱动)，维持车辆驾驶性能、车辆可操作性、燃料经济性、以及车辆排放成为次要的。因此，尽管较慢的凸轮重新定位、不同步的凸轮重新定位、以及不稳定的凸轮重新定位，但控制器12可继续进行调整凸轮正时，以增加可用转矩。此外，尽管超控凸轮正时调整限制，但基于所推断出的油压，凸轮位置控制可不再是开环的，而可是闭环的，控制器12基于凸轮位置测量、凸轮重新定位率、凸轮同步、相对于所需位置或默认固定位置的凸轮运动方向、凸轮重新定位稳定性等，确定凸轮位置控制动作。凸轮位置闭环控制也可包括延迟较快凸轮，以改善与较慢凸轮的同步。
因此，在典型的驾驶条件下，控制器12不再限制凸轮正时调整，并且基于所推断的油压，以开环方式控制凸轮正时，其中油压足以可靠地控制凸轮位置。此外，在第一条件下，响应于油超温和增加的负荷，控制器12可限制凸轮运动。在第二条件下，当可用转矩不足以提供所要求的转矩(例如，用于发动车辆)时，控制器12可超控凸轮运动限制，并基于凸轮位置、凸轮重新定位速率等，以闭环方式控制凸轮正时。在退出第二个条件时，控制器12返回到开环凸轮正时控制，以维持车辆驾驶性能和操作性。
在这种方式下，车辆可包括：发动机、油压致动凸轮、以及具有可执行指令的控制器，从而在第一车辆移动条件下，调整凸轮正时，以响应于所要求的转矩和所要求的车速，而不考虑可用转矩，并限制凸轮正时调整，以响应于在增加的负荷时的油超温，以及在第一条件后的第二条件下，超控凸轮正时调整限制，以响应于可用转矩不足以满足所要求的转矩。
现在转向图2，示出重新定位凸轮以响应于第一条件和第二个条件的方法200的流程图。方法200可用于重新定位进气凸轮、重新定位排气凸轮、或其中的适当组合。方法200开始于210，在该处估计和/或测量车辆操作条件，如油温(Toil)、可用转矩(Tqavail)、所要求的转矩(Tqreq)、油压(Poil)、发动机转速(发动机每分钟速度)、负荷、凸轮同步、气门重叠、空气/燃料比、车速等。加速器踏板位置传感器134和驱动车轮速度可用于分别指示Tqreq和Tqavail。接着，在230处，方法200确定是否满足第一条件。Poil可包括OPA凸轮致动器处的油压。
确定是否满足第一条件是通过图3A的方法300来估计的。方法300开始于310，在该处，确定油温是否大于阈值油温，Toil,TH。作为示例，可基于油的粘度指数来预定阈值油温，Toil,TH，并且阈值油温可对应于这样的温度，即高于该温度时，油压下降到第一阈值油压，Poil,TH1以下。以这样的方式，可通过油温和/或发动机转速来推断油压。可替代地，代替根据油温推断油压，在320处，方法300可确定油压是否小于第一阈值油压，Poil,TH1。低于Poil,TH1，可降低凸轮重新定位的可靠性，并且可限制或部分限制凸轮重新定位，以维持车辆驾驶性能、车辆可操纵性、燃料经济性、车辆排放等。
如果油温大于阈值油温(可替代地，如果油压小于阈值油压)，方法300在312处继续，在该处，确定发动机是否在增加的负荷下操作。例如，如果负荷大于阈值负荷，Load,TH，则发动机可在增加的负荷下操作。阈值负荷可对应于负荷大于典型操作条件下的负荷，例如牵引重型拖车上长斜坡。
如果负荷大于阈值负荷，则在314处满足第一条件，方法300在230处返回至开始的方法200。如果在310处Toil<Toil,TH或在312处Load<Load,TH，则在316处不满足第一个条件，方法300从230处返回至开始的方法200。
在230处返回到方法200，如果满足第一条件，则方法200继续到232，在该处凸轮运动受限。限制凸轮运动可包括限制凸轮正时调整，这是因为所推断的油压较低，并且凸轮重新定位可以是较慢的、不稳定的、或以其他方式是不可靠的。例如，凸轮位置可固定在默认凸轮固定位置，以维持车辆驾驶性能、操作性、汽车排放、燃料经济性等。232后，方法200继续到236，在该处确定是否满足第二条件。
确定是否满足第一条件是通过图3B的方法302来估计的。方法302开始于320，在该处确定发动机转速、发动机每分钟速度是否小于阈值发动机转速、发动机rpm,TH。作为示例，阈值发动机转速可对应于发动机失速速度。发动机失速速度对应于发动机转速，其中当车辆停止时，发动机可上升到的速度，其中转矩变换器是抑制发动机转速。在发动机失速速度时，发动机转矩和转矩变换器的发动机侧转矩达到平衡。紧凑(例如，低K系数)转矩变换器防止发动机转速到达大量的发动机转速，并且车辆停止时，可阻碍发动机构建转矩。例如，如果发动机失速速度低于700rpm或低于1000rpm，则可阻碍发动机构建大量转矩。通过增加低速发动机转矩，可以提高发动机失速速度。另外，在320处，方法302可确定车辆是否停止，并且发动机rpm,TH在车辆停止时(例如，车速为0)可对应于发动机rpm。如果发动机转速小于发动机rpm,TH，则在重负荷条件下(例如，发动牵引了重载荷的车辆)下，发动机在失速前可能无法提供足够的转矩。
如果发动机转速小于发动机rpm,TH，则方法302继续到330，在该处确定所要求的转矩Tqreq和可用转矩Tqavail之间的差是否大于阈值转矩差Tq,TH。阈值转矩差可由加速踏板130位置(PP)和车速或驱动车轮速度来表示。例如，如果完全踩下加速器踏板130(例如，Tqreq大)并且车速是固定的或驱动轮速度为零(例如，Tqavail非常小)，则阈值转矩差可较大，超过　Tq,TH。
如果所要求的转矩Tqreq，和可用转矩Tqavail，之间的差大于阈值转矩差　Tq,TH，则方法302继续到340，在该处确定Tqavail是否小于阈值转矩Tq,TH。在发动机失速速度时，阈值转矩可大约对应于发动机转矩。在发动机失速速度时，发动机转矩可取决于转矩变换器叶片速度，其在发动机失速时与发动机转速平衡。例如，转矩变换器的系数k涉及发动机转矩与发动机转速的平方，Tq,TH可对应于发动机转速乘以系数k的平方。如果可用转矩小于阈值转矩，则在350处满足第二条件，并且方法302在236返回到方法200。
如果在312处，发动机rpm不小于发动机rpm,TH，如果在330处Tqreq-Tqavail小于　Tq,TH，或者如果在340处Tqavail大于Tq,TH，则方法302在360处确定不满足第二个条件，并且方法300在236处返回到方法200。即，传动系统控制模块未超控控制器12的油压凸轮重新定位控制策略。
在230处返回至方法200，如果满足第一条件，则方法200继续到240，在该处确定凸轮重新定位是否可靠。根据图4中的方法400来确定凸轮重新定位的可靠性。如果在236处不满足第二条件，则方法200结束。
转到图4，方法400开始于410，在该处，确定Poil是否大于第二阈值油压(Poil,TH2)。Poil,TH2可对应于油压足够高，从而解锁OPA凸轮默认定位销。例如，Poil,TH2可以是3psi。在其他情况下，Poil,TH2可以是6、8、或10psi，这取决于车辆。Poil,TH2可低于Poil,TH1。因此，如果Poil高于Poil,TH2但低于Poil,TH1，则可降低凸轮重新定位的可控性。如果Poil小于Poil,TH1，则OPA凸轮默认定位销可不解锁并且可以不重新定位凸轮。
在420、430、和440处，方法400基于凸轮可控性本身来估计凸轮定位控制的可靠性。也就是，估计凸轮位置对控制器12的响应以确定凸轮定位的可靠性。作为示例，通过凸轮从固定默认位置的运动、凸轮在凸轮同步阈值内移动、以及凸轮朝向新的位置稳定地移动，可指示响应于控制器凸轮定位命令的凸轮定位。作为示例，凸轮同步阈值可以是多个凸轮之间的6度同步。可通过VCT系统80的凸轮位置传感器来测量凸轮重新定位响应(例如，凸轮可控性)的这些指示。
在410处，返回到方法400，如果油压大于第二阈值油压，则方法400继续到420。在420处，方法400确定凸轮是否可从固定的位置移动。作为示例，控制器12可经可变凸轮正时系统80将信号传输到一个或多个凸轮67，从而确定一个或多个凸轮是否从固定的默认位置移动。作为进一步示例，固定位置的凸轮运动可包括：固定位置的凸轮重新定位速率是否大于阈值凸轮重新定位速率，并且阈值凸轮重新定位速率可被设定为30CA/秒，其中CA/s表示曲柄度/秒。当凸轮重新定位速率小于30CA/s时，凸轮可控性和从固定位置重新定位可能是不可靠的。如果凸轮从默认位置移动时，则方法400继续到430。
在430处，方法400确定凸轮在凸轮同步阈值内是否同步移动。同步移动凸轮可包括在凸轮同步阈值内的多个凸轮之间具有凸轮相位角差。在一个示例中，在430处，凸轮同步阈值可以是6度，方法400可确定凸轮是否在6度内同步移动。VCT系统80的凸轮位置传感器可用于测量凸轮同步。在凸轮同步阈值内移动凸轮可以是这样的指示，即该凸轮可以可靠地重新定位。作为示例，如果凸轮运动不在凸轮同步阈值内，则当凸轮被重新定位时，可降低发动机性能(例如，发动机的平滑操作)，并且可用转矩可能不会增加。因此，当凸轮同步不在凸轮同步阈值内时，重新定位凸轮可能并不有助于提供增加的可用转矩。
当一个或多个凸轮比一个或多个其它凸轮移动要快时，凸轮可不在同步阈值内移动。例如，在V型发动机中，当重新定位凸轮时，第一组凸轮可以较快速率移动，从而比其他组的凸轮以更快的速度提前。如果在430处，凸轮运动不在凸轮同步阈值内时，方法400进行到436，在该处控制器12可降低较快凸轮的凸轮运动速率，从而减少凸轮运动中的不同步(例如，减少凸轮相位角差)。可替代地，控制器12首先可移动较慢提前的凸轮。以这种方式，基于凸轮间的凸轮位置差，而不是基于绝对凸轮位置，控制器12可执行反馈凸轮重新定位控制策略，以使凸轮的运动同步化。作为进一步示例，尽管可能降低了驾驶性能、燃料经济性、增加了排放等，但在第二条件期间，可有条件地禁用控制器12凸轮诊断，以便提供增加的可用转矩。例如，尽管非理想凸轮定位控制(例如，实际凸轮位置和速率并不对应于所命令的凸轮位置和速率)，但凸轮可被重新定位以增加发动机的容积效率和转矩，从而发动不可移动的车辆。此外，方法400执行凸轮重新定位(例如，凸轮运动)以增加可用转矩，即使可降低凸轮重新定位的速度。也就是，在第二条件期间，控制器相比增加或维持凸轮运动速率和凸轮可控性优先增加凸轮运动。在436之后，方法400返回到430，以确定凸轮是否在同步阈值内同步。
如果该凸轮可在同步阈值内同步移动，则方法400继续到440，在该处确定凸轮是否稳定地移动到新的位置。作为示例，稳定的凸轮运动可包括凸轮单调地从默认固定位置移动到新的凸轮位置。此外，如果凸轮运动在从默认的固定位置移到新的凸轮的位置，到朝向默认固定位置(例如，远离新的凸轮位置移动)向回移动之间波动，则凸轮运动不是单调的，并且凸轮不会朝向新的凸轮位置稳定移动。例如，当油压接近或略高于Poil,TH2时，响应于凸轮重新定位控制的凸轮运动可显著波动，尽管油压高的足以使凸轮从默认固定位置移动。此外，在接Poil,TH2的低油压处，凸轮转矩脉动可导致油压波动量级比将油压供应至OPA凸轮时的要高。作为进一步示例，稳定的凸轮运动可包括VCT系统在闭环控制设定点的2个曲柄度内控制凸轮位置的能力。当无法在闭环控制设定点的2曲柄度内控制凸轮位置时，凸轮运动可以是不稳定的。
一旦确定一个或多个凸轮朝着新的位置稳定地移动时，方法400继续到450，在该处方法400确定凸轮重新定位是可靠的。以这种方式，在第二条件期间，控制器12可前进到重新定位凸轮，从而在凸轮可控性可被降低时，包括减少的凸轮重新定位速率，增加可用转矩。
在410处，如果油压小于第二阈值油压，则在420处，凸轮不从默认的固定位置移动，或在440处，凸轮不向新位置稳定地移动，在460处，方法400确定凸轮重新定位是不可靠的。在450和460后，方法400返回到方法200的240处。
在240，如果凸轮重新定位是可靠的，则方法200继续到250，在该处进行凸轮重新定位。以这种方式，在第二条件其间，凸轮重新定位控制相比凸轮可控性(例如，凸轮重新定位的速率)优先增加凸轮运动，以便在可用转矩小于所要求的转矩超过阈值转矩差(例如，转矩不足以发动车辆)时，增加可用转矩。此外，可减慢较快移动的凸轮，以便使凸轮运动同步在同步阈值内。因此，凸轮重新定位控制是基于反馈控制方案的，其使用油压或所推断的油压来指示凸轮可控性，通过凸轮可控性指示而不是开环控制策略。
凸轮重新定位可包括提前进气凸轮，以减少较晚进气门关闭和增加可用转矩，从而调整排气凸轮，以减少凸轮重叠等。此外，当满足第二条件时，凸轮重新定位控制可还重新定位凸轮，以增加进气真空，从而增加可用转矩。作为示例，进气真空可由MAP传感器进行测量。此外，使用凸轮重新定位来减少进气真空缺陷可减少或排除VCT发动机内的真空泵的使用，从而提高燃料经济性和/或降低制造成本。
返回至240，如果凸轮重新定位是不可靠的，则凸轮被确定为不可控的并且凸轮返回到默认固定位置。在250和256后，方法200继续到260，在该处采取其他行动来增加用于发动机的可用转矩。例如，通过使燃料点火与活塞运动同步，将点火时间提前至最大制动转矩(MBT)正时可增加可用转矩，从而减少泵送损耗，但也降低了驾驶性能。作为进一步示例，可执行切断交流发电机、解耦空调压缩机、关掉辅助电负荷或其组合，从而增加来自发动机的可用转矩，同时降低乘客舒适度。作为进一步示例，可增加油泵输出和/或可增加发动机油冷却系统，从而提供较高油压，其可通过增加凸轮可控性来增加转矩。此外，富空气/燃料混合物可被输送到发动机，以增加可用转矩，尽管降低了燃料经济性和增加了排放。以这种方式，方法200在第二个条件期间可执行其他操作，以增加可用转矩，尽管降低了燃料经济性、驾驶性能、以及乘客舒适度和增加了排放。以这种方式，增加的可用转矩暂时性优先于响应于第二条件的燃料经济性、凸轮可控性、驾驶性能、排放、以及乘客舒适度。结果，其中车辆可以是不可移动的或无法操作前端附件驱动、可用转矩和/或进气真空可增加到发动车辆或操作前端附件驱动。因为在第二个条件期间，增加的可用转矩暂时性优先，所以仍可维持整体(例如，优先于所有车辆驾驶条件)车辆燃料经济性、凸轮可控性、驾驶性能、排放、以及乘客舒适度，同时维持车辆制造成本和车辆制造复杂性。260后，方法200结束。
以这种方式，方法可包括响应于油压低于阈值油压、发动机转速低于阈值发动机转速、在车辆移动时限制凸轮运动，以及在车辆停止条件期间，超控限制凸轮运动。该方法可还包括在车辆停止条件期间，超控受限的凸轮运动，以响应于可用转矩不足以发动车辆增加可用转矩，并禁用凸轮重新定位控制诊断。
车辆停止条件可包括油超温和负荷超过阈值负荷。此外，在车辆停止条件期间，超控受限凸轮运动，以响应于可用转矩不足以操作前端附件驱动增加可用转矩。
该方法可还包括在车辆停止条件期间，超控受限凸轮运动，从而响应于进气真空不足以发动车辆而增加进气真空，并且在车辆停止条件期间，超控受限凸轮运动，从而响应于进气真空不足以操作前端附件驱动而增加进气真空。重写受限凸轮运动可包括提前进气凸轮以增加可用转矩，从而基于凸轮位置相对于一个或多个其它凸轮的位置，控制凸轮重新定位速率，以及基于响应于重新定位命令的凸轮，控制凸轮重新定位。
该方法可还包括将火花正时提前至MBT以增加可用转矩，切断交流发电机以增加可用转矩，解耦空调压缩机以增加可用转矩，增加油泵输出以增加油压并辅助凸轮定位以增加可用转矩，增加富空气-燃料混合物输送至发动机以增加可用转矩，切断辅助电负荷，以及增加发动机油冷却以降低油温，增加油压并辅助凸轮定位以增加可用转矩。
在另一个实施例中，方法可包括：在第一车辆移动条件下响应于所要求的转矩和所要求的车速调整凸轮正时，而不考虑可用转矩，并响应于在增加的负荷下的油超温限制凸轮正时调整，以及在第一条件后的第二条件下，响应于可用转矩不足以满足所要求的转矩超控凸轮正时调整限制。第二个条件可包括非移动车辆条件。此外，超控凸轮正时限制调整限制可包括延迟一个或多个凸轮，从而使凸轮运动同步在同步阈值内和/或提前凸轮正时，以增加可用转矩。
现在转向图5，示出用于在第一和第二个条件期间重新定位内燃发动机的凸轮的示例性时间轴500。510、520、530、536、540、550、560、570、580、和590分别对应于油温、发动机转速、所要求的转矩、可用转矩、所要求的转矩-可用转矩、油压、多个凸轮之间的凸轮相位角差、气门重叠、空气/燃料比(例如，λ)以及车速的趋向线。此外，512是阈值油温，Toil,TH，522是阈值发动机转速，发动机rpm,TH，532是阈值转矩Tq,TH，542是阈值转矩差，Tq,TH，552是第二阈值油压，Poil,TH2，554是第一阈油压Poil,TH1，562是凸轮同步阈值，572表示零气门重叠，以及582表示化学计量空气/燃料比。
时间轴500可表示这样的示例性方案，即在t1处车辆停止之前，车辆牵引重负荷(例如，大于阈值的负荷的增加的负荷)上长斜坡，然后在t1后发动并继续驾驶。作为示例，车辆牵引重负荷可以是具有重型载货床的轻运货车，或拖着重型拖车的车辆。由于高负荷和长斜坡，当车辆爬坡时，Toil510在t1前稳步增加，超过在t0时的Toil,TH,512。因此，在t0处，满足第一条件，控制器12限制了凸轮运动。例如，凸轮位置可被固定在默认凸轮位置574，以便维持车辆的驾驶性能。因为Toil510的上升，所以在t1前Poil550稳定下降，下降至低于Poil,TH1。在t1前，发动机rpm520逐渐减小，例如因为发动机换至抵挡，以增加可用转矩536，以及因为车辆在爬坡时速度降低。恰好在t1前，发动机rpm520下降到低于发动机rpm,TH522。尽管爬坡时，Tqavail536紧密匹配Tqreq530，使得Tqreq-Tqavail540接近零。虽然Toil510上升到高于Toil,TH512，并且发动机rpm520减小到低于发动机rpm,TH522，但在t1前，并不满足第二状况，因为Tqreq-Tqavail540低于　Tq,TH。此外，在t1前，控制装置12能够实现气门正时和凸轮正时的可控性，其中凸轮是同步的(例如，凸轮相位角差560在凸轮同步阈值562内)。更进一步地，气门重叠570为正并随发动机rpm520下降而下降，且车辆在接近t1时减速。作为示例，正气门重叠可包括调整进气门正时以延迟进气门关闭，从而在车辆减速到停止时减少发动机泵送损耗。在t1前，由　580所表示的富空气/燃料混合物被输送到进气歧管，直到恰好在t1前，其中当发动机转速520下降时　580变贫。此外，在t1前，车速590逐渐减小，如车辆在快要停止在t1处之前减速。
在t1时，车辆停止(例如，车速为0)，并且Tqavail536和Tqreq530均下降低于Tq,TH532。紧随t1，Tqreq530急剧增加(例如，踩下加速器踏板)，以恢复驱动，但是Tqavail536仍低于Tq,TH532。在t1后，Tqavail536并未增加到匹配Tqreq530，因为转矩变换器可以是低于发动机rpm,TH522的发动机转速。此外，凸轮运动受限，因为Toil大于Toil,TH(例如，与Toil小于Toil,TH相比时，油的粘度较低)，并且Poil低于Poil,TH1，油压致动凸轮的可控性可受到限制。作为示例，恰好在t1后恢复驾驶时，凸轮位置可从默认固定凸轮位置缓慢移动(如，例如，与当Poil>Poil,TH1相比时)，其降低了Tqavail。因此，在时间轴500的示例性方案中，车辆在牵引重负荷上长坡并停止后是不可移动的。作为另一示例性方案，因为进气氧率降低且可用转矩进一步降低，所以在高海拔处使车辆牵引重负荷上长坡后停止也可导致车辆不可移动。
因此，紧随t1后，当Tqreq–Tqavail540增加高于Tq,TH542时，满足第二状况。响应于第二状况时，相比维持乘客舒适度、燃料经济性、驾驶性能等，控制器12优先增加发动机的可用转矩，以便发动车辆。在其他示例性方案中，相比维持乘客舒适度、燃料经济性、驾驶性能等，控制器12优先增加发动机的可用转矩，以便运行前端附件驱动。此外，相比维持乘客舒适度、燃料经济性、驾驶性能等，控制器12可优先增加进气真空，以便减轻不足的进气歧管真空。
作为优先增加可用转矩的示例，控制器12可降低气门重叠570，从而增加发动机的容积效率、燃烧空气进气、以及低发动机rpm时的Tqavail。此外，通过启动凸轮重新定位和估计凸轮可控性指示，控制器12验证该凸轮能可靠地重新定位。估计凸轮可控性指示包括比较Poil550与Poil,TH2552，评估凸轮是否可从默认固定位置移动，确定凸轮相位角差560是否在凸轮同步阈值562内，以及确定凸轮是否朝着其新位置稳定移动。尽管降低了Poil550，但因为增加的Toil，所以Poil大于Poil,TH2552，并且固定凸轮可被解锁。此外，如t1和t2之间的气门重叠570的稳步下降所指示的，凸轮位置可从固定默认位置移动，并朝着其新位置稳定地移动。如t1和t2之间所启动的凸轮的重新定位，多个凸轮间的凸轮相位角差560增加超过了凸轮同步阈值562。作为示例，由Poil小于Poil,TH1可导致降低的凸轮同步，这可降低OPA凸轮的可控性和运动速率。为增加凸轮重新定位的可靠性，控制器12在t1后减慢了较快凸轮的运动，并且凸轮相位角差560随时间接近t2而逐渐减小。在t2时，较快凸轮已完全减慢，由此凸轮相位角差560降低到低于凸轮同步阈值562。因此，在t2时，控制器12进行重新定位凸轮以增加可用转矩，因为凸轮可控性指示指示了可以可靠地定位该凸轮。
在t2后，控制器12进行重新定位凸轮，从而将气门重叠减少至零，以便增加可用转矩。可慢慢进行凸轮重新定位，因为Toil相对较高(例如，恰好在t2后，Toil>Toil,TH)并且Poil相对较低(例如，恰好在t2后，Poil<Poil,TH1)。然而，Tqavail增加以响应于重新定位气门。除了重新定位凸轮外，控制器12可采取进一步动作以增加可用转矩。例如，在t2时，控制器12将富空气/燃料混合物(例如，λ580为富)输送至发动机进气口，以便提供增加的Tqavail，而不考虑降低的燃料经济性。如其他优先增加Tqavail的示例，尽管降低了燃料经济性、驾驶性能、乘客舒适度、或其中的组合，但控制器12可将火花正时提前至MBT、切断交流发电机、解耦空调压缩机、以及关掉辅助电负荷。进一步地，尽管降低了燃料经济性，但控制器12可增加油泵速度和/或增加发动机油冷却，以便增加Poil以改善凸轮可控性和增加Tqavail。作为控制器12优先增加Tqavail的动作的结果，Tqavail开始增加，接近t2和t3之间的Tqreq。
在t3时，Toil小于Toil,TH，发动机rpm大于发动机rpm,TH，Tqavail大于Tqavail,TH，且Tqreq–Tqavail小于　TTH。因此，在t3时，不再满足第二个状况，相比驾驶性能、燃油经济性、乘客舒适度等，控制器12终止优先增加Tqavail。此外，当凸轮返回到其默认固定位置时，气门重叠570变正，且输送至发动机进气口的空气/燃料混合物(如，λ580)变贫。
注意到在此包括的示例控制和估计程序可在各种发动机和/或车辆系统配置中使用。本文所述特定程序可代表任何数量的处理策略例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等策略中的一个或多个。类似地，所示不同动作、操作、和/或功能可按所示次序、并列执行、或在一些情况中被省略。同样地，未必需要按该处理顺序实现本文所述示例性实施例的特征和优势，其被提供是为了便于解释和描述。根据所使用的特定策略，可重复执行一个或更多所示动作、操作和/或功能。此外，所述动作、操作和/或功能可通过图形代表这样的代码，该代码是要被编入发动机控制系统中的计算机可读存储媒体的非暂时性存储器内。
应明白，因为能有各种变体，所以本文所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些特定的实施例不应被视作具有限制意义。例如上述技术能够被应用于V-6、I-4、I-6、V-12，对置4缸及其他发动机类型。本公开主题包括本文中公开的不同系统和配置、以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非明显组合和子组合。
随附的权利要求特别指出了被认为是新颖的和非显而易见的某些组合以及子组合。这些权利要求可指代“一个”元件或“第一”元件或其中的等效物。此类权利要求应理解成包括一个或更多此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多此类元件。本发明特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可由本发明权利要求修正或经过在此或相关申请中呈现的新权利要求加以要求。不管是否比原始权利要求的范围更宽、更窄、等同或者不同，这种权利要求均被视为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种方法，其包含：
响应于油压低于阈值油压和发动机转速低于阈值发动机转速，在车辆移动时限制凸轮运动，以及
在车辆停止状况期间，超控受限的凸轮运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，超控所述受限的凸轮运动，以响应于可用转矩不足以发动所述车辆而增加所述可用转矩。
3.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，禁用凸轮定位控制诊断。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆停止状况包括油超温和负荷超过阈值负荷。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，超控所述受限的凸轮运动，以响应于可用转矩不足以操作前端附件驱动器而增加所述可用转矩。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述车辆停止状况期间，超控所述受限的凸轮运动，以响应于进气真空不足以发动所述车辆而增加所述进气真空。
7.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括提前进气凸轮以增加可用转矩。
8.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括基于相对于一个或多个其他凸轮位置的凸轮位置，控制凸轮重新定位速率。
9.根据权利要求1所述的方法，其中超控所述受限的凸轮运动包括基于重新定位命令的凸轮响应，控制凸轮重新定位。
10.根据权利要求2所述的方法，其还包括将火花正时提前至MBT以增加所述可用转矩。
11.根据权利要求2所述的方法，其还包括切断交流发电机以增加所述可用转矩。
12.根据权利要求2所述的方法，其还包括解耦空调压缩机以增加所述可用转矩。
13.根据权利要求2所述的方法，其还包括增加油泵输出以增加所述油压并辅助凸轮定位以增加所述可用转矩。
14.根据权利要求2所述的方法，其还包括增加输送富空气-燃料混合物至所述发动机以增加所述可用转矩。
15.根据权利要求2所述的方法，其还包括增加发动机油冷却以降低油温、增加油压并辅助凸轮定位以增加所述可用转矩。
16.一种方法，其包括：
在第一车辆移动状况期间，响应于要求的转矩和要求的车速调整凸轮正时，但不管可用转矩如何，并且响应于在增加的负荷下油超温而限制凸轮正时调整；以及
在所述第一状况后的第二状况期间，响应于所述可用转矩不足以满足所述要求的转矩超控所述凸轮正时调整限制。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二状况包括非移动车辆状况。
18.根据权利要求16所述的方法，其中超控所述凸轮正时限制调整限制包括延迟一个或多个凸轮以使凸轮移动在凸轮同步阈值内同步。
19.根据权利要求16所述的方法，其中超控所述凸轮正时限制调整限制包括提前凸轮正时以增加所述可用转矩。
20.一种车辆，其包括：
发动机；
油压致动凸轮；以及
具有可执行指令的控制器，其用于：
在第一车辆移动状况期间，响应于要求的转矩和要求的车速调整凸轮正时，但不管可用转矩如何，并且响应于在增加的负荷下油超温而限制凸轮正时调整；以及
在所述第一状况后的第二状况期间，响应于所述可用转矩不足以满足所述要求的转矩而超控所述凸轮正时调整限制。
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