CN104454141B - 废气门阀位置校正 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气门阀位置校正。提供用于补偿废气门布置中偏转的联动装置的各种方法。在一个示例中，电流被施加到致动器，以移动通过联动装置耦连到致动器的废气门阀，用于将气体从涡轮增压器转向。指示致动器的位置，并且至少基于所述施加的电流对所述指示的致动器位置施加校正，从而补偿联动装置的偏转。当所述校正的致动器位置达到对应于期望阀位置的位置时，调节所述施加的电流。

Description

废气门阀位置校正

技术领域

本公开涉及涡轮增压器中的废气门的控制。

背景技术

一些内燃发动机利用诸如涡轮增压器的压缩装置来增加发动机扭矩/功率输出密度。在一个示例中，涡轮增压器可以包括由驱动轴连接的压缩机和涡轮，其中涡轮耦连到发动机的排气歧管侧，并且压缩机耦连到发动机的进气歧管侧。这样，排气驱动涡轮将能量供给至压缩机，以增加进气歧管中的压力(例如，增压或增压压力)并增加进入发动机内的空气流量。增压可以通过调节到达涡轮的气体量(例如用废气门)来控制。致动器可以经由联动装置(linkage)可操作地耦连到废气门阀，并且被驱动成定位废气门阀，以基于工况实现期望的增压。例如，致动器可以是诸如带有减速齿轮的马达的电动致动器。位置传感器可以提供指示相对于气门座的废气门阀的位置的反馈。根据其位置，联动装置可以受到显著大的力、振动和温度。

在一些方法中，废气门阀位于涡轮壳体中，其中废气门臂延伸在壳体外侧，用于控制废气门。致动器可以安装成与涡轮壳体相距一定的距离，以便避免致动器过热。联动装置将致动器连接到废气门臂。

发明内容

本发明人在此已经认识到此类方法的问题。具体地，当联动装置受到相对高的力(例如，致动器力和/或排气力)时可能发生偏转(例如弯曲)。联动装置偏转可以导致不准确的废气门阀定位，并且因此导致不准确的增压控制。

提供用于补偿废气门布置中的偏转的联动装置的方法。

在一个示例中，电流被施加到致动器，以移动通过联动装置耦连到致动器的废气门阀，用于将气体从涡轮增压器转向。指示致动器的位置，并且至少基于施加的电流对指示的致动器位置施加校正，从而补偿联动装置的偏转。当校正的致动器位置达到对应于期望阀位置的位置时，施加的电流被调节。

在更具体的示例中，联动装置偏转的校正可以从存储的数据库中检索，该数据库在先前的试验循环期间创建并且基于施加的电流和联动装置的温度。

在该示例的另一方面，使用试验程序产生校正，该程序包括：增加施加的电流以将阀移动到全闭位置；在将阀保持在关闭位置后，进一步增大施加的电流以引起联动装置的偏转，其中在施加电流增大步骤期间的指示的致动器位置的变化被存储作为偏转的校正。

在又一示例中，使用试验程序创建校正，该程序包括：确定阀的全闭位置；当阀随后在打开位置时，向致动器发出关闭命令电流；基于关闭命令电流和确定的全闭位置推断致动器位置；以及基于推断的致动器位置和指示的致动器位置之间的差创建位置校正。

在上述示例中，会另外导致不准确的废气门阀定位的联动装置偏转被补偿。基于确定的位置校正可以控制施加到致动器的电流，以将致动器移动到校正位置。因此，通过这些行为实现该技术效果。

当单独或结合附图时，通过下面的具体实施方式，本申请的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供上述发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确立所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由随附权利要求唯一限定。另外，要求保护的主题并不限于解决上述或在本发明中任何部分指出的任何不利的实施方式。

附图说明

图1示出包括废气门的涡轮增压发动机的方框图。

图2示出图1的废气门的示例性布置。

图3A和3B示出说明用于控制与图2的废气门布置相关联的涡轮增压器的方法的流程图。

图4A和4B示出说明用于补偿图2的废气门布置中的偏转的联动装置的方法的流程图。

图5示出说明用于补偿图2的废气门布置中的偏转的联动装置的另一种方法的流程图。

具体实施方式

诸如涡轮增压器的压缩装置可以用于增加内燃发动机的输出。通过定位废气门阀，废气门可以部分调整供给至发动机的增压压力，从而控制到达涡轮增压器的涡轮的排气量。废气门阀可以经由致动器定位，其中联动装置设置在废气门阀和致动器之间。然而，联动装置的变形和/或偏转可妨碍准确的废气门阀定位并因此妨碍准确的增压控制。例如，作用在联动装置上的致动器力和排气力可以使联动装置弯曲。在其他情况下，偏转可以发生在致动器本身中和/或发生在位于废气门阀和致动器安装凸台之间的结构中。在此使用的“偏转”和“变形”可指任何或所有这些情况。在一些示例中，补偿废气门偏转可以包括补偿两个或更多个组成的偏转。

提供用于补偿废气门布置中偏转的联动装置的各种方法。在一个示例中，电流被施加到致动器，以移动通过联动装置耦连到致动器的废气门阀，用于将气体从涡轮增压器转向。指示致动器的位置，并且至少基于施加的电流，对指示的致动器位置施加校正，从而补偿联动装置的偏转。当校正的致动器位置达到对应于期望阀位置的位置时，调节施加的电流。图1示出包括废气门的涡轮增压发动机的方框图，图2示出图1的废气门的示例性布置，图3A和3B示出说明用于控制与图2的废气门布置相关联的涡轮增压器的方法的流程图，图4A和图4B示出说明用于补偿图2的废气门布置中的偏转的联动装置的方法的流程图，以及图5示出说明用于补偿图2的废气门布置中的偏转的联动装置的另一种方法的流程图。图1的发动机还包括被配置成实行图3-5描绘的方法的控制器。

图1是示出可包括在机动车辆推进系统中的示例发动机10的示意图。发动机10被示为具有四个汽缸30。然而，根据本公开可以使用其他数目的汽缸。通过包括控制器12的控制系统和车辆操作员132经由输入装置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包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的每个燃烧室(例如汽缸)30可以包括其中设置有活塞(未示出)的燃烧室壁。该活塞可以耦连到曲轴40，以便活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速系统(未示出)耦连到车辆的至少一个驱动轮。进一步地，起动马达可以经由飞轮耦连到曲轴40，以启用发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管46可以分别经由进气门和排气门(未示出)选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

燃料喷射器50被示为直接耦连到燃烧室30，该燃料喷射器50与从控制器12接收的信号FPW脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到燃烧室中。以这种方式，燃料喷射器50提供进入燃烧室30内的所谓燃料的直接喷射。例如，燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧面或燃烧室的顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器50。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或另外地包括布置在进气歧管44中的燃料喷射器，其在进气歧管中这样配置：即该燃料喷射器提供进入每个燃烧室30上游的进气口的所谓燃料的进气口喷射。

进气道42可以包括分别具有节流板22和24的节气门21和23。在该具体示例中，节流板22和24的位置可以经由提供给包括在节气门21和23中的致动器的信号通过控制器12来改变。在一个示例中，致动器可以是电动致动器(例如电动马达)，该配置通常称为电子节流控制(ETC)。以这种方式，可操作节气门21和23以改变提供给其他发动机汽缸中的燃烧室30的进气。节流板22和24的位置可以通过节气门位置信号TP提供给控制器12。进气道42还可以包括用于向控制器12分别提供信号MAF(空气质量流量)、MAP(歧管空气压力)的空气质量流量传感器120、歧管空气压力传感器122和节气门入口压力传感器123。

排气道48可以接收来自汽缸30的排气。排气传感器128被示为耦连到涡轮62和排放控制装置78上游的排气道48。例如，传感器128可以从用于提供排气空燃比指示的各种合适传感器中选择，这些传感器诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、NOx、HC或CO传感器。排放控制装置78可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、其他各种排放控制装置或其组合。

排气温度可以由位于排气道48中的一个或多个温度传感器(未示出)测量。可替代地，排气温度可以基于诸如速度、负载、空燃比(AFR)、点火延迟等发动机工况推断。

控制器12在图1中示出为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、在此具体示例中被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、保活存储器(KAM)110以及数据总线。控制器12可以接收来自耦连到发动机10的传感器的各种信号，除了之前讨论过的那些信号外，还包括来自空气质量流量传感器120的进气空气质量流量(MAF)的测量；来自在发动机10内的一个位置中示意示出的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦连到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自所讨论的节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自所讨论的传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以通过控制器12从信号PIP生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管44中的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，如不具有MAP传感器的MAF传感器，或反之亦然。在化学计量操作期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩指示。进一步地，该传感器连同检测的发动机转速能够提供被引入汽缸内的充气(包括空气)评估。在一个示例中，也用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴40每转产生预定数量的等间隔脉冲。在一些示例中，存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据进行编程，该计算机可读数据表示由处理器102执行的指令，该指令用于执行下面描述的方法以及预期但没有具体列出的其他变体。

发动机10还可以包括诸如涡轮增压器或机械增压器的压缩装置，其包括沿进气歧管44布置的至少一个压缩机60。对于涡轮增压器，压缩机60可以经由例如轴或其他耦连布置通过涡轮62至少部分驱动。涡轮62可以沿排气道48布置，并且与流过其中的排气连通。可以提供各种布置以驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60可以由发动机和/或电机至少部分驱动，并且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个汽缸的压缩量可以通过控制器12变化。在一些情况下，涡轮62可以驱动例如发电机64，以将电力经由涡轮驱动器68提供到电池66。来自电池66的电力然后可以经由马达70用于驱动压缩机60。进一步地，传感器123可以设置在进气歧管44中，用于将BOOST(增压)信号提供给控制器12。

进一步，排气道48可以包括用于将排气转向远离涡轮62的废气门26。在一些实施例中，废气门26可以是多级废气门，如两级废气门，其中第一级被配置成控制增压压力，并且第二级被配置成增加至排放控制装置78的热通量。例如，废气门26可以用致动器150操作，该致动器150可以是例如电动致动器或气动致动器。进气道42可以包括被配置成将进气转向围绕压缩机60的压缩机旁通阀27。例如，当期望较低的增压压力时，废气门26和/或压缩机旁通阀27可以经由待打开的致动器(例如致动器150)通过控制器12来控制。

进气道42还可以包括增压空气冷却器(CAC)80(例如中间冷却器)，以降低涡轮增压或机械增压进气气体的温度。在一些实施例中，增压空气冷却器80可以是气对气热交换器。在其他实施例中，增压空气冷却器80可以是气液热交换器。

进一步地，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可以经由EGR通道140将排气的期望部分从排气道48传送(route)到进气道42。提供到进气道42的EGR量可以经由EGR阀142通过控制器12改变。进一步地，EGR传感器(未示出)可以布置在EGR通道内，并且可以提供压力、温度和排气浓度中的一个或多个的指示。可替代地，可以通过基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管空气温度)和曲轴速度传感器的信号的计算值，来控制EGR。进一步地，可以基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)来控制EGR。在一些条件下，EGR系统可以用于调整燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。图1示出高压EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮上游传送到涡轮增压器的压缩机的下游。在其他实施例中，发动机可以另外地或可替代地包括低压EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮下游传送到涡轮增压器的压缩机的上游。

现在转到图2，其示出示例性废气门布置200。例如，废气门200可以是图1的废气门26。废气门200可以由致动器202操作，该致动器202可以是图1中的致动器150。在该示例中，虽然其他合适的致动器是可能的(例如螺线管)，但致动器202是包括电动马达的电动致动器。致动器202的输出轴201耦连到联动装置204，具体地耦连到联动装置的第一连杆206。如图所示，虽然包括线性杆的各种合适联动装置是可能的，但在所示实施例中联动装置204是四连杆组。联动装置204围绕两个枢轴移动，这两个枢轴包括第一枢轴208和第二枢轴212，其中第一连杆206和第二连杆210围绕第一枢轴208旋转，第三连杆214和第四连杆216围绕第二枢轴212旋转。第一连杆206、第二连杆210、第三连杆214和第四连杆216通常彼此耦连以形成作为大体上连续的构件的联动装置204。在致动器202相对的端部，联动装置204在第四连杆216处耦连到废气门阀218，相对于设置在排气道222的一部分中的气门座220，该废气门阀218可以定位在全开位置、全闭位置或其间的任何地方。例如，排气道222可以是图1的排气歧管46。通过以连续可变的方式定位废气门阀218，可以控制到达涡轮增压器的涡轮(例如，图1的涡轮62)的排气量。这样，可以控制输送到诸如图1的发动机10的发动机的增压压力。经由致动器202的致动及其输出轴201的放置可以控制废气门200的废气门阀218的位置，输出轴201的移动可以经由联动装置204转移到排气阀。

如图所示，废气门200还包括位置传感器224，其可以被配置成基于输出轴201的角度变化测量废气门阀218的位置。具体地，以阀升程的形式通过位置传感器224可以测量废气门阀的底表面和气门座220的顶表面之间的间距。然而，在其他实施例中，致动器可以是作用在第三连杆214上而没有枢轴点208的线性致动器。在这种情况下，位置传感器224可以感测致动器内侧的另一部件的位置。此类测量可以用于间接确定废气门阀218的位置。此外，在其他实施例中，基于使用参考图1如上描述的并且发送到控制器12的信号(例如BOOST)中的一个或多个的软模型，可以确定废气门阀的位置。

图2还示出联动装置204的几何形状(例如长度)的变化可以如何发生。在一些情况下，由于由行进通过排气道222的热排气部分生成的高周围温度，联动装置204的几何形状发生变化。例如，随着联动装置204的温度变化，联动装置及其组成连杆可以膨胀或收缩。这可以包括枢轴点208和212之间距离的变化。这样，废气门阀位置感测的准确性可能降低，从而导致对发动机的准确增压供给。

由于其他原因联动装置204可能发生物理变形或偏转。例如，在高负载下(例如，废气门阀218上的物理负载)，由于行进通过排气道222的排气而导致的高排气压力沿大体上与方向E对齐的方向抵靠废气门阀218作用。为补偿这样的排气力以及将废气门阀218定位在确保对发动机的期望增压供给的位置中，大体上大小相等方向相反的致动器力在第四连杆216接合到废气门阀的点处通过联动装置204从致动器202传递到废气门阀的顶部，并且大体上与方向A对齐。响应于高排气压力和所得的显著排气力，致动器力可以引起联动装置204的几何形状的变化(例如，长度膨胀、收缩)，其在此可被称为“偏转”或“变形”。这样的偏转由虚线所示的偏转的联动装置226表示。虽然偏转的联动装置226的位置从联动装置204偏移，但这两个联动装置对应于相同阀位置。因此可见位置传感器224可以如何检测两个不同联动装置的位置，并且因此检测分别至联动装置204和偏转的联动装置226的废气门阀218的位置。与其非偏转的联动装置相比，对于多个偏转的联动装置，当废气门阀218在单升程处取向时，两个不同废气门阀位置的检测可发生。

联动装置的变形可以导致废气门阀位置跟踪的其他误差。例如，在一些情况下，偏转的联动装置可以使位置传感器224提供在第一物理升程处的废气门阀218的检测位置。当废气门阀218被物理定位在第二物理升程处时，该第二物理升程虽然在一些示例中相当接近第一物理升程但其不同于第一物理升程，位置传感器224可以提供相同的检测位置。换句话说，在该示例中位置传感器224为两个不同的实际的物理升程提供相同的检测升程。如在上述的情况中，可以引入废气门阀定位的不准确性，从而引起对发动机的不准确增压水平的输送。

在诸如废气门200的一些废气门组件中，在以不可接受的限度影响增压输送的程度上发生的联动装置偏转可开始显现高于阈值负载，在该阈值负载处高于力阈值的力(例如致动器力和排气力)施加到废气门阀218上。应该注意，在上下文中，负载指由于由致动器202给予的力和由通过排气道222排气流给予的力中的一者或两者而引起的废气门阀218上的物理负载。这样，下述方法可以对高于废气门阀负载阈值的联动装置偏转施加补偿。

应当理解，可以修改废气门200和其中各种部件，而不偏离本公开的范围。例如，代替或除了位置传感器224，电流传感器和/或力传感器也可以包括在致动器202中。经由传感器或探针可便于电流感测，或在其他示例中，基于欧姆定律(或其他关系)可计算电流感测作为致动器电压(终端电压)和致动器电阻的比，如果这两个量是已知的或可测量，并且当电阻/温度查找表是可用的。进一步地，如上所述，可提供其他类型的联动装置以将致动器202与废气门阀218耦连，包括但不限于线性杆。

现在转到图3A，其示出说明由发动机控制器(例如控制器12)执行的用于经由废气门(例如废气门200)控制涡轮增压器的方法300的流程图。在一个示例中，用于经由废气门控制发动机的涡轮增压器的方法可以包括确定期望增压压力和实际增压压力。废气门可以根据期望增压压力与实际增压压力之间的差调节。

在302处，所述方法包括根据驾驶员要求和发动机工况确定期望增压。例如，评估的状况可以用诸如传感器112、118、120、122、123和134的传感器直接测量，并且/或者所述状况可以从其他发动机工况估计。评估的状况可以包括发动机冷却剂温度、发动机机油温度、空气质量流量(MAF)、歧管压力(MAP)、增压(例如，来自传感器123的BOOST压力)、发动机速度、怠速、大气压力、驾驶员要求的扭矩(例如，来自踏板位置传感器134)、空气温度、车辆速度等。

接下来，在304处，可以确定实际增压压力。实际增压可以从诸如传感器123的传感器测量。测量结果可以经由增压(BOOST)压力信号发送到控制器12，并且存储在计算机可读存储介质中。在可替代的实施例中，例如，实际增压压力可以基于诸如MAP和RPM的其他操作参数估计。

接下来，在306处，可以确定大气压力。例如，大气压力可以在发动机起动时从MAP传感器测量，和/或基于发动机的工况估计，发动机的工况包括MAF、MAP、节气门位置等。测量结果可以被发送到控制器12，并且被存储在计算机可读存储介质中。在可替代的实施例中，大气压力可以基于其他操作参数估计。

接下来，在308处，可以确定实际增压和期望增压之间的差。例如，诸如控制器12的发动机控制器可以确定该差。在一些示例中，该差可以通过从实际增压中减去期望增压而确定。

接下来，在310处，确定废气门阀升程以便减小在308处确定的实际增压和期望增压之间的差。在一些示例中，除了当前废气门阀升程之外，实际增压和期望增压之间的差馈送到被配置成确定废气门阀升程的合适的控制机构，以便减小该差。例如，废气门阀升程可以用作对废气门动力学的输入。在一些废气门致动器中，废气门阀升程可以被映射到废气门占空比，其中占空比信号由控制器生成并被发送到废气门致动器。映射到废气门占空比可以包括使用查找表或计算废气门占空比。在一些其他致动器中，废气门控制器基于期望废气门位置和实际废气门位置之间的差确定占空比。废气门控制(WGC)信号可以包括经由废气门占空比的脉冲宽度调制，以调节废气门。通过例如前馈、反馈和/或其他控制算法，可以实现废气门阀升程。

补偿项可以解决废气门致动器的延迟。另外，补偿项还可以包括基于双独立凸轮的移动的调节，其可影响增压压力。例如，当以相对于大气压力增加增压压力的方式移动进气凸轮时，补偿项的大小可以减小。同样地，当以相对于大气压力减少增压压力的方式移动进气凸轮时，补偿项的大小可以增加。

接下来，在312处，确定期望致动器位置以实现在310处确定的废气门阀升程。期望致动器位置可以被馈送作为对诸如上述的那些各种合适的控制机构的输入。在一些实施例中，可以可替代地确定期望致动器取向，诸如致动器中旋转部件的旋转取向。

现在转到3B，方法300继续到314，在314处电流被施加到致动器以实现在312处确定的期望致动器位置。在一些实施例中，例如，电流可以经由上述的废气门动力学确定。

接下来，在316处，确定涡轮增压器的废气门阀的感测位置的校正是否可用。可寻求位置校正以试图补偿废气门阀位置感测中的误差，该误差是由于将废气门阀耦连到致动器的联动装置的物理变化而导致的，例如，由于高周围温度导致的热变形(例如，膨胀、收缩等)，以及由于给予联动装置的显著力(例如，致动器力和/或排气力)导致的偏转。多个校正可以被存储在合适的数据库中(例如，查找表、映像等)，其中每个校正与额外的参数相关联，例如供给至废气门阀致动器的电流、当确定校正时施加到废气门阀的估计的排气压力、和/或在校正确定时的温度。例如，温度可以基于上述的ECT信号。因此，在一些实施例中，可以对于给定的致动器电流、排气压力和/或温度，提供位置校正。如果确定位置校正可用于给定的致动器和/或温度(是)，则方法300前进到318。如果确定位置校正不可用(否)，则方法300前进到320。

在318处，基于施加到致动器的电流或施加到废气门阀上的力和致动器-阀联动装置的温度，施加感测的废气门阀位置的位置校正。图4A、图4B和图5示出说明用于确定废气门阀位置校正的相应方法的流程图。具体地，当废气门阀与其气门座接触时(例如，处于全闭位置)，其可在期望最大增压时发生，由图4A和图4B示出的方法400可以用于确定废气门阀位置校正。在执行指示废气门阀朝其气门座移动的废气门命令期间，图5示出的方法500可以用于确定废气门阀位置校正。因此，当废气门阀与其气门座分离并处于至少部分打开位置时，经由方法500确定废气门阀位置校正。应当理解，额外判定框可以被添加到方法300，以便于确定废气门阀是处于其气门座还是基于发出的关闭命令正朝着气门座移动。

现在转到图4A，其示出说明用于估计致动器-废气门阀联动装置的偏转的方法400的流程图。在将废气门安装在发动机中之前的组装环境中，可以采用方法400，或在其整个操作寿命期间根据需要执行方法400以维持准确的废气门阀跟踪。例如，当废气门阀218在全闭位置并与气门座220接触时，方法400可以用于估计废气门200的联动装置204的偏转。

在方法400的401处，确定工况是否有利于将废气门阀放置在其全闭位置。有利于这种放置的状况可以包括其中废气门阀已经放置在全闭位置或全闭命令正被发送给废气门的情况。这些状况可以在发动机操作期间发生。其他有利状况可以包括涡轮增压器的压缩机上游的阻塞气流或减速燃料切断(DFCO)事件。如果确定所述状况不利于将废气门阀放置在全闭位置(否)，则方法返回到401。如果确定所述状况有利于将废气门阀放置在全闭位置(是)，则方法前进到402。

在402处，施加电流以将致动器(例如，图2的致动器202)移动到与废气门阀的全闭位置相关联的致动器位置。例如，可以查阅查找表或其他数据结构以得出与全闭位置相关联的致动器位置。在其他实施例中，电流可以被施加到致动器以将致动器的一个或多个部件放置在期望取向。

接下来，在404处，确定指示的致动器位置是否处于与废气门阀的全闭位置相关联的位置。例如，可以评估指示致动器状态(例如，位置、旋转取向等)的一个或多个传感器的反馈。如果指示的致动器位置不处于与全闭位置相关联的位置(否)，则方法返回到404。如果指示的致动器位置处于与全闭位置相关联的位置(是)，则方法前进到406。

在406处，保持电流被施加到致动器以克服作用于废气门阀的排气力。例如，排气力可以沿大体上与图2所示的方向E对齐的方向作用于废气门阀。

接下来，在408处，通过添加电流容限而增加保持电流，以便保证废气门阀密封。电流容限可以将施加的电流增加到超过将废气门阀保持在其气门座所需要的最小电流。由于废气门阀保持在气门座处的全闭位置，施加到致动器并高于维持全闭位置所需要的最小保持电流的保持电流的变化将可变地偏转联动装置。因此，传感器测量值将随着保持电流的变化而变化。然而，因为随着保持电流以这种方式变化而维持全闭位置，所以传感器测量值的变化将反映联动装置偏转的程度。因此，随着废气门贯穿其升程范围移动，在随后的废气门操作期间基于经由方法400得出的校正，可以校正对应于具体保持电流的传感器测量值。

接下来，在410处，确定指示的致动器位置是否是恒定的。此处，可以评估位置传感器或其他类型传感器的反馈。在一些实施例中，可以忽略低于阈值的指示的传感器位置的变化。如果指示的传感器位置不保持恒定(否)，则方法返回到410。如果指示的致动器位置保持恒定(是)，则方法前进到412。

返回到图4B，在412处读出施加到致动器的电流并且推断致动器-阀联动装置的温度。联动装置温度可以各种合适方法来推断。例如，联动装置温度可基于涡轮壳体或排气温度来推断。

接下来，在414处，基于施加到致动器的电流或施加在废气门阀上的排气力和在412处推断的联动装置温度确定联动装置偏转。基于推断的联动装置温度和已知的联动装置的热膨胀特性估计联动装置可热变形的程度。可以基于以下形式的线性关系估计由于致动器力和排气力而导致的联动装置偏转：D＝mF+b，其中D是联动装置偏转，F是施加到联动装置的力，并且m和b是常数或查找表。施加到联动装置的力F可以包括诸如致动器力和排气力的组成力。额外项可以被添加到该关系，以解决上述热变形，或可以分开考虑热变形和力偏转。

接下来，在416处，基于在414处确定的联动装置偏转确定致动器位置的位置校正。例如，上述线性关系可以用于确定校正。致动器位置校正增加废气门阀定位的准确性，并因此通过解决由于给予的力和高周围温度导致的联动装置偏转和变形而增加增压控制。

最后，在418处，存储针对施加到致动器的电流和联动装置温度的致动器位置校正。这样，致动器位置校正与对应电流和温度相关联，以便可以存取针对一定范围的电流和温度中的给定电流和/或温度的位置校正。在一些示例中，该范围可以大体上跨越整个废气门操作范围。位置校正以及相关联的电流和温度可以存储在例如图1的控制器12的RAM 108和/或KAM 110中的各种合适的数据库中并在各种合适的数据库中检索，该合适的数据库包括查找表或映射。

应当理解，可以各种合适方式修改方法400而不脱离本公开的范围。在一些实施例中，废气门布置可提供被配置成测量由致动器给予联动装置的力的传感器，为该废气门布置将解决联动装置偏转。例如，这种力传感器可以代替图2中的位置传感器224。在这种情况下，修改的方法可以记录来自力传感器的测量值并且确定用于对应保持电流的力校正。可以确定针对如上类似所述的一定范围的期望保持电流和温度的额外力校正，其可以提供给定保持电流和温度的力校正的查找表或映射的形式编码。

现在转到图5，其示出说明用于估计致动器-废气门阀联动装置的偏转的可替代方法500的流程图。在将发动机中安装废气门之前的组装环境中，可以采用方法500，或在其整个操作寿命期间根据需要执行方法500以维持准确的废气门阀跟踪。例如，当废气门阀218至少部分与气门座220分离或在至少部分打开位置时，方法500可以用于估计废气门200的联动装置204的偏转。

在方法500的510处，除了将废气门阀维持在全闭位置所需要的致动器电流之外，还确定废气门阀底表面与气门座上表面接触的废气门阀的全闭位置。例如，随着废气门阀朝全闭位置移动，通过跟踪废气门阀位置传感器的反馈和/或施加到操作地耦连到废气门阀的电动致动器的电流，可以推断全闭位置和电流。在一些情况下，一旦到达全闭位置，位置传感器反馈的变化率可以降低，并且/或者施加到电动致动器的电流可以增加。此类指示器可以用于确定全闭位置。在一些实施例中，在执行方法500之前先前获知的全闭位置可以被存储在发动机控制器(例如控制器12)中并且在510处用作全闭位置，特别是如果工况(例如期望扭矩)不利于全闭位置的确定。例如，可以使用最近确定的全闭位置和/或针对小于阈值差的温度(例如排气温度)从当前温度确定的全闭位置。

接下来，在520处，确定废气门阀是否是至少部分打开。如果确定废气门不是至少部分打开(否)，则方法返回到520。如果在510处通过抵靠废气门阀的气门座移动废气门阀确定全闭位置，则该方法允许废气门与气门座分离直到方法继续进行。例如，废气门阀可以经由其他废气门命令或排气压力与其气门座分离。各种合适的升程阈值可以限定部分打开位置，例如，废气门阀可以被认为在最大升程的20％或更多处部分打开。如果确定废气门阀至少部分打开(是)，则方法500进行到530。

在530处，基于将废气门阀维持在全闭位置所需要的电流，向废气门发出关闭命令。关闭命令也可以指定相对低的速度，以该速度废气门阀将朝其气门座移动。

接下来，在540处，确定指示的位置与在530处发出的关闭命令之间的差是否超过阈值差。在一些实施例中，从关闭命令中可以直接或间接得出多个规定的废气门阀升程。多个规定的升程然后可以与在合适的时间间隔处的指示位置(例如，传感器224的位置传感器反馈)相比较，以评估传感器反馈是否跟踪关闭命令。也可以利用包括力传感器和电流传感器的其他类型传感器的反馈，并且传感器和关闭命令中的一者或两者的输出可以被转换成各种合适单元以便于传感器-命令比较。进一步地，在一些实施例中，可以评估指示的致动器位置和对应的规定致动器位置之间的差。如果确定指示的位置和关闭命令之间的差不超过阈值(否)，则方法返回到540，以在发出命令的整个持续时间内提供持续跟踪。在一些示例中，在530处发出的关闭命令可以指定相对低的移动速度，其可以允许传感器反馈与发出的命令的全面比较。相反，如果确定指示的位置和关闭命令之间的差超过阈值(是)，则方法前进到550。

在550处，确定联动装置偏转的校正，以补偿不准确的传感器反馈。对于提供位置传感器(例如传感器224)并且从关闭命令中可得出规定位置的实施例，校正可以是基于由位置传感器指示的位置与由关闭命令在对应时间点(例如，在540处该差超过阈值的时候)规定的位置之间的差确定的位置校正。通过考虑将阀耦连到致动器的废气门联动装置的变形或偏转，位置校正可以指示废气门阀的实际位置。然而，以类似方式可以确定实施例的合适校正，在所述实施例中传感器输出和关闭命令输出中的一者或两者对应于不同于废气门阀升程的参数。进一步地，如上所述，可替代地或除了废气门阀位置之外，还可以得出致动器位置的校正。

最后，在560处，存储针对施加的致动器电流和联动装置温度的位置校正。位置校正以及相关联的电流和温度可以被存储在包括查找表和映射的各种合适的数据库中。这样，可以存储针对一定范围的电流和温度的位置校正(例如，阀位置校正、致动器位置校正等)，并且可以检索该位置校正以增加增压控制的准确性。

在560之后，方法500结束并且返回到图3的方法300的320。在方法300的320处，确定校正的致动器位置是否处于期望致动器位置。这里，由位置校正所校正的感测的致动器位置可以与期望致动器位置相比较。在一些实施例中，可以忽略低于阈值的校正的致动器位置与期望致动器位置之间的差。如果校正的致动器位置不处于期望致动器位置(否)，则方法返回到314。如果校正的致动器位置处于期望致动器位置(是)，则方法前进到322。

在方法300的322处，调节施加到致动器的电流以维持期望阀升程。经由反馈和/或前馈控制算法可以维持期望阀升程。例如，经由内部控制环路可以控制阀升程。因此，当校正的致动器位置达到对应于期望废气门阀位置的位置时，调节施加的电流。

应当理解，可以以各种合适的方式修改方法300。例如，经由方法400或方法500确定的校正(例如，位置校正)可以应用在方法300的其他区域。进一步地，对于一些废气门布置，废气门阀-致动器联动装置的偏转可以是以下形式的线性函数：D＝(m*F)+b，其中D是联动装置偏转，F是施加到联动装置的力，并且m和b是常数。F可以包括由致动器(例如致动器202)给予联动装置的力，并且可以另外地包括作用在联动装置上的排气力。对于提供测量施加到联动装置的致动器力的传感器的实施例，基于以上线性函数并通过将经由方法400或方法500确定的位置校正与致动器力值相关联，可以估计和补偿联动装置偏转。可替代地或另外地，对于致动器是电动马达的实施例，基于将马达电流与马达力/扭矩关联的已知关系，致动器力F(例如，马达力)可以被转换成电流值。

在一些实施例中，方法300可以包括未示出的判定框，其便于确定废气门阀(例如，废气门阀218)上的物理负载是否高于阈值阀负载。阀负载可以大体直接的方式确定，例如通过确定由致动器(例如致动器202)给予废气门阀的力和/或由排气以大体相反方向(例如，图2中的方向E)给予的排气力。例如，给予废气门阀的致动器力可以基于力传感器或电流传感器的反馈来确定，同时排气力可以基于被配置成感测排气压力的传感器的反馈来确定。可替代地排气压力可以基于发送到图1的控制器12的信号中的一个或多个来计算。用于确定阀负载的其他方法是可能的，包括其中基于发动机负载估计阀负载的更多间接的方法。废气门阀上的物理负载是否高于阈值阀负载的确定可以促使仅用于工况的位置校正的确定，在该工况下联动装置发生实质变形/偏转(例如，温度和/或力高于相应的阈值)。

注意，本文包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时存储器中。本文描述的特定程序可以表示任何数目的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种行为、操作和/或功能可以按说明的顺序执行、并行执行、或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。根据使用的具体策略，可以重复执行说明的行为、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地，所述行为、操作和/或功能可以用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码。

应该理解，本文公开的配置和程序实际上是示例性的，并且这些特定实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、L-4、L-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置，以及其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。此类权利要求应理解成包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以通过本权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出的新权利要求而要求保护。此类权利要求，无论比原始权利要求范围更宽、更窄、相同或不同，仍被视为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于控制通过联动装置耦连到致动器的废气门阀以用于将气体从涡轮增压器转向的方法，其包括：

将电流施加到所述致动器以移动所述阀；

指示所述致动器的位置；

至少基于施加的电流对所述指示的致动器位置施加校正，从而补偿所述联动装置的偏转；以及

当所述校正的致动器位置达到对应于期望的阀位置的位置时，调节所述施加的电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中针对在先前试验循环期间确定的施加到所述致动器的所述电流和所述联动装置的温度，从致动器位置校正的存储的数据库提供所述校正。

3.根据权利要求1所述的方法，其中从耦连到所述致动器的位置传感器提供所述指示的致动器位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从供给至所述致动器的电流提供所述指示的致动器位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述涡轮增压器包括与来自发动机排气装置的气体连通的涡轮，并且其中所述阀定位在与所述涡轮并行的旁通通道中，并且其中所述涡轮增压器包括由所述涡轮驱动的并且与所述发动机的进气装置连通的空气压缩机。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述致动器的期望位置基于来自所述压缩机的期望增压，所述期望增压又基于所述发动机的期望扭矩输出。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述致动器包括电动马达。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电动马达控制所述阀的升程。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述致动器包括螺线管。

10.一种用于控制定位在涡轮增压器周围的旁通通道中并且通过联动装置耦连到致动器的废气门阀的方法，其包括：

将电流施加到所述致动器以朝期望位置移动所述废气门阀；

指示致动器位置；

基于所述施加的电流对所述指示的致动器位置施加校正以补偿联动装置的偏转；

所述致动器位置校正在一个或多个先前试验循环期间由程序创建，所述程序包括：增加所述施加的电流以将所述阀移动到全闭位置；在将所述阀保持在所述全闭位置后，进一步增大所述施加的电流以引起所述联动装置的偏转，其中在所述施加电流增大步骤期间的指示的致动器位置的变化被存储作为所述偏转的所述校正；以及

当所述校正的致动器位置达到对应于所述期望的阀位置的位置时，调节所述施加的电流。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述存储的校正被存储在表或映射中，并且每个表或映射的位置由所述施加的电流访问，所述施加的电流引起所述试验循环期间的所述偏转以及所述试验循环期间的所述联动装置的温度。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述涡轮增压器包括与发动机的排气装置连通的涡轮，并且其中与所述涡轮并行的所述旁通通道与所述排气装置连通，并且其中所述涡轮增压器包括由所述涡轮驱动的并且与所述发动机的进气装置连通的空气压缩机。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述致动器的所述期望位置基于来自所述压缩机的期望增压，所述期望增压又基于所述发动机的期望扭矩输出。

14.根据权利要求13所述的方法，其中通过至所述致动器的电流的所述施加移动所述阀，以减小所述期望压缩机增压与来自所述压缩机的压缩空气的实际压力之间的差。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述期望扭矩输出基于驾驶员要求扭矩。

16.一种用于控制定位在涡轮增压器周围的旁通通道中并且通过联动装置耦连到致动器的废气门阀的方法，其包括：

将电流施加到所述致动器以朝期望位置移动所述废气门阀；

指示致动器位置；

从存储的数据库检索所述联动装置的偏转的校正，所述数据库在先前试验循环期间创建并且基于所述施加电流和所述联动装置的温度；

对所述指示的致动器位置施加所述校正；以及

当所述校正的致动器位置达到对应于所述期望位置的位置时，调节所述施加的电流。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述致动器位置校正中的每个在所述先前试验循环期间由程序创建，所述程序包括：确定所述废气门阀的全闭位置；当所述废气门阀随后处于打开位置时，向所述致动器发出关闭命令电流；基于所述关闭命令电流和所述确定的全闭位置来推断所述致动器位置；以及基于所述推断的致动器位置和所述指示的致动器位置之间的差创建所述位置校正。

18.根据权利要求17所述的方法，通过超过预定量的所述指示的致动器位置的变化率确定所述全闭位置。

19.根据权利要求17所述的方法，其中当所述施加的电流达到预定量时，确定所述全闭位置。

20.根据权利要求17所述的方法，其中从耦连到所述致动器的位置传感器提供所述指示的致动器位置。