CN105089776B - 废气门控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气门控制。提供运转废气门的各种方法。在一种示例中，一种调节连杆气门驱动器系统的方法包含除应用反馈位置控制调节之外还应用非谐波振荡至所述连杆气门驱动器系统的驱动器。

Description

废气门控制

技术领域

本公开的领域涉及涡轮增压器中废气门的控制。

背景技术

一些内燃发动机使用诸如涡轮增压器的压缩装置增加发动机扭矩/功率输出密度。在一种示例中，涡轮增压器可以包括压缩机和由驱动轴连接的涡轮，其中涡轮被耦接至发动机的排气歧管侧，而压缩机被耦接至发动机的进气歧管侧。以此方式，排气驱动的涡轮向压缩机供应能量以增大进气歧管中的压力(例如，升压，或升压压力)并增加进入发动机的空气流量。可以通过调整到达涡轮的气体量，例如使用废气门，控制升压。驱动器可以经由连杆机构被可操作地耦接至废气门阀且被驱动以基于工况将废气门阀定位在完全打开位置和完全关闭位置之间的任何地方(例如，在气门座处)以实现期望的升压。例如，驱动器可以是电动驱动器，诸如电动马达。

涡轮增压器可能始终暴露于高的环境温度，例如，由于接近热排气流。因此，相对长的连杆机构可以用于将废气门阀耦接至其关联的驱动器并降低驱动器与高温的接近度，从而防止驱动器由于这种高温而出现潜在退化。然而，这种类型的连杆机构可能出现噪声、振动和不舒适性(NVH)，诸如某种状况期间的喀嗒声(rattle)—例如，在连杆机构维持相对静止的时间期间或当关联的发动机怠速时。更一般地，这些问题可能出现在控制装置中，该控制装置使用伺服机构控制相对长的连杆机构。

在降低废气门驱动器中的NVH的一些方法中，在某些工况期间(例如，在发动机怠速期间)，废气门阀被迫关闭。在另一些方法中，偏置弹簧和/或其他机械部件(例如，减震器)在可能吸收振动的位置处耦接至废气门组件。

本文发明人已经认识到使用以上指出的方法的若干问题。在某些工况期间，对于其中废气门阀被迫关闭的方法，NVH可能被降低，采用这种控制的发动机展现的排放和燃料经济性可能被气门关闭产生的背压不利地影响。相反，偏置弹簧的添加可能增加施加在废气门驱动器上的负荷，这可能由于消耗增加的电流水平以克服增加的负荷而引起高驱动器温度而降低升压控制的质量并增加驱动器退化的风险。另外，其他机械部件的添加引入额外的成本和潜在的故障点，尤其是在出现过热的位置。

发明内容

因而提供运转废气门的各种方法。

在一种示例中，一种调节连杆(linked)气门驱动器系统的方法包括除应用反馈位置控制调节之外还应用非谐波(non-harmonic)振荡至连杆气门驱动器系统。

在一个更具体的示例中，非谐波振荡被应用于接近当不相当于连杆气门驱动器系统的气门座的废气门阀升程的子集。

在该示例的另一方面，非谐波振荡是伪正弦曲线(asinusoidal)。

在该示例的又一方面，非谐波振荡是周期性的并具有基于喀嗒声频率确定的叠加频率。

在该示例的再一方面，喀嗒声频率是连续时间之间的时间段，在该连续时间中，连杆气门驱动器系统的废气门阀与连杆气门驱动器系统的气门座接触。

在该示例的又一个进一步方面，基于乘以喀嗒声频率的常数进一步确定叠加频率，该常数是斐波纳契数的近似比率。

在上述示例中，废气门组件中的NVH可以被降低而不迫使废气门阀关闭或不利影响排放和燃料经济性。此外，可以避免与添加的零件关联的增加的成本、驱动器负荷、包装空间和潜在退化。与增加机械零件相反，车辆的废气门控制例程可以在车辆寿命的任意时间点利用这里描述的方法而增强，例如通过更新保持在发动机控制器中的指令。因而，通过这些动作实现该技术结果。

当单独或结合附图考虑时，根据下列具体实施方式，本描述的以上优点和其他优点以及本说明书的各种特征将更明显。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化形式介绍一些选择的概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由紧随具体实施方式之后的权利要求唯一限定。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中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出一种包括废气门的涡轮增压发动机的框图。

图2示出图1的废气门的示例性结构。

图3示出示例波形，该波形可以叠加在发送至图2的废气门结构的废气门驱动器的控制信号上。

图4A和图4B示出图示说明运转废气门的一种方法的流程图。

图5示出图示说明示例性行驶周期上的废气门阀升程的示例性映射图。

具体实施方式

利用复杂或长连杆机构以定位元件(诸如气门)的伺服机构在元件保持相对静止但最近的机械部件经历运动时，容易发出喀嗒声。一种这样的伺服机构可以是废气门驱动器，其使用相对长的连杆机构将驱动器的输出轴耦接至废气门以定位气门，从而控制输送至内燃发动机的升压量。在其中发动机处于怠速且废气门阀不被重新定位的时间期间，连杆机构会发出喀嗒声。在一些方法中，废气门阀紧靠气门座放置在完全关闭位置以避免喀嗒声。然而，这会产生背压，其能够不利影响排放和燃料经济性。在另一些方法中，偏置弹簧被添加至废气门阀驱动系统以阻止喀嗒声。然而，这种添加增加废气门驱动器上的负荷。其他机械部件(例如，减震器)可以被添加以减少喀嗒声，但由于这些部件接近高环境温度，因此引入耐用性和稳定性问题。

因此，提供运转废气门的各种方法。图1示出一种包括废气门的涡轮增压发动机的框图，图2示出图1的废气门的示例性结构。图3示出示例波形，该波形可以叠加在发送至图2的废气门结构的废气门驱动器的控制信号上，图4A和图4B示出图示说明运转废气门的方法的流程图，以及图5示出图示说明示例性行驶周期上的废气门阀升程的示例性映射图。图1的发动机还包括经配置以实行图4A和图4B所描绘的方法的控制器。

图1是示出一种示例发动机10的示意图，发动机10可以包括在汽车的推进系统中。发动机10被示出具有四个汽缸30。然而，根据本公开可以使用其他数量的汽缸。发动机10可以由包括控制器12的控制系统和经由输入装置130来自车辆操作者132的输入至少部分地控制。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号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可以包括活塞(未示出)放置在其中的燃烧室壁。活塞可以耦接至曲轴40以便活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统(未示出)耦接至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动器马达可以经由飞轮耦接至曲轴40以实现发动机10的起动运转。

燃烧室30可以经由进气道42接收来自进气歧管44的进气空气并且可以经由排气道48排出燃烧后的气体。进气歧管44和排气歧管46能够经由各自的进气门和排气门(未示出)与燃烧室30选择性地连通。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被示出直接耦接到燃烧室30，以与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到燃烧室30中。以此方式，燃料喷射器50提供到燃烧室30的燃料的所谓直接喷射。例如，燃料喷射器可以被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)被输送至燃料喷射器50。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或附加地包括以下列配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器：其提供将燃料喷射至每个燃烧室30上游的进气道中的所谓进气道喷射。

进气道42可以包括分别具有节流板22和节流板24的节气门21和节气门23。在该具体示例中，节流板22、24的位置可以由控制器12经由提供至节气门21和23所包括的驱动器的信号改变。在一种示例中，驱动器可以是电动驱动器(例如，电动马达)，一种通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以此方式，节气门21、23可以被操作以改变提供至其他发动机汽缸中的燃烧室30的进气空气。节流板22、24的位置可以通过节气门位置信号TP提供至控制器12。进气道42可以进一步包括用于向控制器12提供相应信号MAF(质量空气流量)MAP(歧管空气压力)的质量空气流量传感器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被示出耦接至涡轮62和排放控制装置78上游的排气道48。例如，传感器128可以选自用于提供排气空燃比的指示的各种合适传感器，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、各种其他排放控制装置或其组合。

排气温度可以由位于排气道48中的一个或更多个温度传感器(未示出)测量。可替代地，可以基于诸如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等发动机工况推测排气温度。

控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该具体的示例中被示为只读存储器芯片(ROM)106)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除之前讨论的那些信号之外，所述信号还包括：来自质量空气流量传感器120的引入质量空气流量(MAF)的测量值；来自被图示地示出在发动机10内的一位置中的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接至曲轴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)；来自如所讨论的节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自如所讨论的传感器122的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12根据信号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，诸如有MAF传感器而没有MAP传感器，或反之亦然。在化学计量比运转期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩的指示。另外，这种传感器连同检测到的发动机转速能够提供引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。在一种示例中，传感器118(也被用作发动机转速传感器)在曲轴40的每次旋转均可以产生预定数量的等间距脉冲。在一些示例中，存储介质只读存储器106可以利用表示由处理器102可执行以执行下面描述的方法以及可以期望但是没有具体列出的其他变体的指令的计算机可读数据被编程。

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，所述压缩装置包括沿着进气歧管44布置的至少一个压缩机60。对于涡轮增压器，压缩机60可以至少部分地由涡轮62(例如，经由轴或其他耦接结构)驱动。涡轮62可以沿着排气道48布置并与流经该处的排气连通。可以提供各种结构以驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。因而，经由涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或更多个汽缸的压缩量可以由控制器12改变。在一些情况下，涡轮62可以驱动例如发电机64以经由涡轮增压器驱动器68向电池66提供电力。来自电池66的电力接着可以用于经由马达70驱动压缩机60。另外，传感器123可以设置在进气歧管44中以用于向控制器12提供升压(BOOST)信号。

另外，排气道48可以包括用于将排气从涡轮62转移出来的废气门26。在一些实施例中，废气门26可以是多级废气门，诸如两级废气门，其中第一级被配置为控制升压压力以及第二级被配置为增加至排放控制装置78的热通量。例如，废气门26可以利用驱动器150运转，驱动器150可以是电动驱动器，诸如电动马达，当然气动驱动器也在预期内。进气道42可以包括被配置为使压缩机60周围的进气空气转向的压缩机旁通阀27。可以由控制器12经由驱动器(例如，驱动器150)控制废气门26和/或压缩机旁通阀27，例如，当期望较低的升压压力时，其打开。

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)以降低涡轮增压进气或机械增压进气的温度。在一些实施例中，增压空气冷却器80可以是空气到空气热交换器。在另一些实施例中，增压空气冷却器80可以是空气到液体热交换器。

另外，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传送至进气道42。提供至进气道42的EGR的量可以由控制器12经由EGR阀142改变。另外，EGR传感器(未示出)可以被布置在EGR通道内并且可以提供压力、温度和排气浓度中的一个或更多个的指示。可替代地，EGR可以通过基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)和曲柄转速传感器的信号计算的值被控制。另外，EGR可以基于排气O₂传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)被控制。在一些状况下，EGR系统可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。图1示出一种高压EGR系统，其中，EGR从涡轮增压器的涡轮的上游被传送至涡轮增压器的压缩机的下游。在另一些实施例中，发动机可以附加地或替代地包括低压EGR系统，在这种系统中，EGR从涡轮增压器的涡轮的下游被传送至涡轮增压器的压缩机的上游。

现在转向图2，其示出一种示例性废气门结构200。例如，废气门200可以是图1中的废气门26。废气门200通过驱动器202运转，驱动器202可以是图1中的驱动器150。在该示例中，驱动器202是诸如电动马达的电动驱动器。在一些示例中，驱动器202可以具体为具有经历旋转从而改变驱动器位置的元件的旋转驱动器。驱动器202的输出轴201耦接至连杆机构204并且具体地耦接至连杆机构的第一连杆206。如图所示，在所说明的实施例中连杆机构204是四连杆，然而其他连杆机构也是可能的，诸如线性杆。连杆机构204围绕两个枢轴移动，所述两个枢轴包括第一连杆206和第二连杆210绕其旋转的第一枢轴208以及第三连杆214和第四连杆216绕其旋转的第二枢轴212。第一连杆206、第二连杆210、第三连杆214和第四连杆216通常相互耦接以形成作为连续构件的连杆机构204。在驱动器202的相对端处，连杆机构204在第四连杆216处耦接至废气门阀218，废气门阀218可以位于完全打开位置、完全关闭位置或位于相对于气门座220的其间的任何位置。气门座220被示出设置在排气道222(例如，可以是图1中的发动机10的排气道48)的一部分中。通过将废气门阀218以这种连续可变方式放置，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。以此方式，可以根据期望升压和其他工况，控制输送至发动机(诸如图1的发动机10)的升压压力。可以经由驱动器202的驱动和驱动器202的输出轴201的放置来具体控制废气门200的废气门阀218的位置，其中输出轴201的运动可以经由连杆机构204传递至排气门。

如所示出的，废气门200还包括可以被配置为测量输出轴201的角度变化进而估计废气门阀218的位置的位置传感器224。在一些示例中，可以采用被配置为感测驱动器202中的旋转部件的旋转的旋转编码器，其中由编码器产生的脉冲被发送至图1的控制器12。然而，位置传感器224可以适于其中使用线性杆连杆机构代替图2中所示的四杆配置的实施例。在任意情况下，位置传感器224的测量可以用于确定废气门阀218的位置，具体是从气门座220的顶表面至废气门阀218的底表面的距离。然而，在另一些实施例中，可以基于软模型使用上述参考图1所述并被发送至控制器12的一个或更多个信号(例如，升压信号)确定废气门阀218的位置。

应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，废气门200及其各种部件可以修改。例如，代替或者除了位置传感器224之外，电流传感器和/或力传感器可以包括在驱动器202中。可以经由传感器或探针帮助电流感测，或者在另一些示例中，如果驱动器电压和驱动器电阻的量已知或能够测量或推断出，可以基于欧姆定律(或其他关系)根据驱动器电压(例如，端子电压)和驱动器电阻(例如，绕组电阻)的比率计算电流。另外，如上所述，可以提供其他类型的连杆机构(包括但不限于，线性杆)以耦接驱动器202与废气门阀218。此外，当气门未由驱动器202驱动时，偏置弹簧(未示出)可以耦接至废气门阀218以将气门定位在默认位置。

在某些工况期间，废气门结构200可以产生NVH。具体地，当驱动器202不调节废气门阀218的位置且关联的发动机(例如，图1的发动机10)怠速运行时，连杆机构204会产生喀嗒声。例如，这种喀嗒声可以是连杆机构208的相对松的部件的机械振荡的结果。其他因素也可能导致喀嗒声。例如，双向非线性接触事件，其中废气门阀218与其末端止动装置(气门座220)接触会产生喀嗒声。为了减轻连杆机构204产生的喀嗒声和/或由废气门结构200产生的其他类型的NVH，可以将波形叠加在发送至废气门驱动器202的控制信号上。该控制信号可以是有规律地发送至废气门驱动器202以在提供期望升压水平的位置定位废气门阀218的多个控制信号的一个。因此，控制信号可以包括反馈位置控制调节。叠加波形的频率可以基于“喀嗒声频率”(即，废气门结构200产生的喀嗒声的频率)计算。喀嗒声频率可以被定义为接触事件之间的时间段(例如，废气门阀218与气门座220接触的连续时间之间的持续时间)。因此，在一些示例中，可以通过监测位置传感器224的输出探测接触事件，或在另一些示例中，通过监测期望升压探测接触事件。具体地，叠加波形的频率(这里称为“叠加频率”)可以被计算为常数乘以喀嗒声频率。该常数可以近似为斐波纳契数列的倒数比例或非倒数比率—例如，2/3或3/2。因此，在该示例中，叠加频率可以是关于喀嗒声频率的非谐波，但相对接近喀嗒声频率(例如，50Hz内)。在一些实施例中，对于特定范围的废气门阀218的升程，可以利用叠加波形修改发送至废气门驱动器202的控制信号，且对于该范围外的升程，不利用该波形修改所述信号。图2图示说明可以由废气门阀218假设的阀升程的示例范围226，其包括完全关闭位置和完全打开位置以及该范围的子集228。例如，当阀升程落入子集228内时，叠加波形可以应用于废气门驱动器控制信号。一般来说，子集228包括接近但不相当于气门座220的阀升程。作为一个非限制性示例，子集228包括从最小升程(其中最小升程对应于完全关闭位置)的70％变化至最小升程的90％的升程。然而，应当理解，范围226和子集228作为示例给出，并不试图以任意方式限制。

利用叠加波形的频率，可以选择叠加波形的形状以最大化减弱喀嗒声。图3示出波形300的一个示例，波形300可以被叠加在发送至废气门结构的废气门驱动器的控制信号上以减少由废气门结构产生的喀嗒声。例如，具体地，波形300可以被叠加在发送至图2的废气门驱动器202的控制信号上。由于波形300可以被理解为典型正弦函数的若干修改的结果，图3还以虚线示出正弦函数302用于参考。具体地，波形300可以被认为是周期性的、重复的伪正弦函数—即，不是精确的正弦曲线(例如，不精确地对应于正弦函数302)—呈现出分别从较低值至较高值或从较高值至较低值的相对更线性增加和减少。例如，对于0和π/2之间的输入，波形300呈现出比该输入范围内的正弦函数302的增加相对更线性的增加。在一些示例中，波形300的一个或更多个部分可以是精确的线性(例如，对于从0至π/2，从π/2至π、从π至3π/2以及从3π/2至2π的范围内的输入的一个或更多个部分)。波形300还可以在接近其正峰值和负峰值(例如，分别对应于π/2和3π/2的输入的1和-1处)的区域处呈现出不同于正弦函数302的表现的表现。例如，如在306处所指示的，波形300在其峰值(例如，1和-1)为中心的区域处呈现出以高度线性度改变的变化率。对于给定峰值，这种区域可以在峰值的左侧上的峰值的90％(例如，0.9)处开始并在峰值的右侧处再次达到峰值的90％时结束。该区域可以呈现出从左90％峰值至峰值的正变化率和从峰值至右90％峰值的负变化率。因此，当达到或降低至90％峰值以下时和跨越峰值时，波形300的变化率会呈现出不同变化。波形300的变化率的三种这种位置变化在306处指示的区域中是明显的。应当理解，波形300作为示例给出并不试图以任意方式限制。具体地，波形300的频率被选择以帮助其与正弦函数302比较，并且基于喀嗒声频率根据其确定时，将可能不同于图3示出的那些。

以此方式，通过应用叠加波形至发送至废气门驱动器的控制信号，气门座在废气门组件中的接触产生的喀嗒声可以被减轻。由于叠加波形的应用可以保持废气门连杆机构(例如，图2的连杆机构204)处于动态拉伸，并且可以保持可以在经历机械振荡时谐振的各种连杆机构部件的变形共振频率，由于废气门驱动器(例如，图2的驱动器202)的质量可以用于维持连杆机构中的松散部件上的刚性负荷，也可以降低其他类型的NVH。虽然叠加波形的应用可以从可以假设没有波形的位置改变废气门阀(例如，图2的阀218)的位置，但这种改变的程度可以足够小以便输送至发动机的升压水平不被不利地影响(例如，与期望升压水平的偏差被维持在可接受阈值以下)。另外，叠加波形的确定可以考虑其他因素—例如，平衡排气流需要的力、废气门组件外侧的部件(诸如发动机)产生的NVH、发动机点火频率、连杆机构喀嗒声增加或减少的工况等。

现在转向图4A-4B，其示出图示说明一种运转废气门的方法400的流程图。可以采用方法400运转，例如，图2的废气门200，并且该方法可以由图1的发动机控制器12储存和/或执行。在一种示例中，一种经由废气门控制涡轮增压器的方法可以包含确定期望升压压力和实际升压压力。可以根据期望升压压力和实际升压压力之间的差值调节废气门。

在402处，该方法包括根据驾驶员需求和发动机工况确定期望升压。评估的状况可以利用如传感器(诸如传感器112、118、120、122、123和134)直接测量，和/或该状况可以根据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、发动机油温、质量空气流量(MAF)、歧管压力(MAP)、升压(例如，来自传感器123的升压压力)、发动机转速、怠速、大气压力、驾驶员需求扭矩(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404处，确定实际升压压力。实际升压可以由传感器(诸如传感器123)直接测量。该测量值可以经由升压压力信号发送至控制器12并被储存在计算机可读储存介质中(例如，图1的控制器12的ROM106、RAM 108和/或KAM 110)。在一个替代实施例中，例如，实际升压压力可以基于其他运转参数估计，诸如基于MAP和RPM估计。

接下来，在406处，确定大气压力。例如，可以在发动机起动时由MAP传感器测量大气压力，和或基于发动机工况(包括MAF、MAP、节气门位置等)估计大气压力。该测量值可以被发送到发动机控制器并被储存在计算机可读存储介质中。在一个替代实施例中，可以基于其他运转参数估计大气压力。

接下来，在408处，确定实际升压和期望升压之间的差值。例如，发动机控制器可以确定该差值。在一些示例中，该差值可以通过从实际升压减去期望升压确定。

接下来，在410处，确定废气门阀升程以减小在408处确定的实际升压和期望升压之间的差值。在一些示例中，除了当前废气门阀升程之外，实际升压和期望升压之间的差值被馈送至合适的控制机构，该合适的控制机构经配置以确定废气门阀升程以便减小该差值。例如，废气门阀升程可以被用作到废气门动力学的输入。在一些废气门驱动器中，废气门阀升程可以被映射至废气门占空比，其中占空比信号由控制器产生并被发送至废气门驱动器。到废气门占空比的映射可以包括使用查询表或计算废气门占空比。在另一些驱动器中，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值确定占空比。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。废气门阀升程可以通过例如前馈、反馈和/或其他控制算法实现。

补偿项可以考虑废气门驱动器的延迟。此外，补偿项可以进一步包括基于双独立凸轮(twin independent cam)的运动的调节，这能够影响升压压力。例如，当进气凸轮以相对于大气压力增加升压压力的方式移动时，补偿项的大小可以降低。类似地，当进气凸轮以相对于大气压力减小升压压力的方式移动时，补偿项的大小可以增加。

接下来，在412处，确定期望驱动器位置以实现在410处确定的废气门阀升程。期望驱动器位置可以作为输入馈送到包括以上描述的那些部件的各种合适的控制机构。在一些实施例中，可以替代地确定期望的驱动器方向，诸如驱动器中的旋转部件的旋转方向。

现在转向图4B，方法400继续至414，其中在414处，确定是否满足废气门连杆机构中的喀嗒声可以被减轻的工况。该工况可以包括可以执行喀嗒声减轻的废气门阀升程的范围。该范围可以包括相对靠近但不相当于末端止动装置(例如，气门座)，例如，图2的子集228，当废气门阀被放置在完全关闭位置时可以达到末端止动装置。其他状况可以在414处估计。例如，在废气门组件内侧或外侧，容易产生其他类型的NVH的状况可以促进以下描述的波形叠加。其他状况可以包括发动机转速和测量或估算的废气门组件(或其一部分)的温度，因为二者都会影响喀嗒声和NVH的产生；具体地，可以考虑废气门组件温度，因为温度变化会改变废气门连杆机构的长度并因而使废气门阀接近其末端止动装置。如果确定不满足(否)喀嗒声状况，该方法前进至422。如果确定满足(是)喀嗒声状况，该方法前进至416。

在416处，确定喀嗒声频率。如上所述，喀嗒声频率可以被定义为分离连续接触事件的时间(废气门阀与其末端止动装置接触的时间)的时间段。在一些示例中，可以根据新接触事件的探测更新喀嗒声频率。例如，可以通过监测来自废气门位置传感器(例如，传感器224)的输出、通过监测期望升压或通过读取来自合适传感器(例如，被配置为感测废气门组件的振动的压电传感器)的输出来探测接触事件。

接下来，在418处，确定叠加在WGC上的波形的叠加频率。如上所述，叠加频率可以被确定为常数和416处确定的喀嗒声频率的乘积，其中，该常数可以是斐波纳契数列的近似倒数比率或非倒数比率(例如，2/3或3/2)。因此，在该示例中，叠加频率可以是关于喀嗒声频率的非谐波，但相对接近喀嗒声频率。在一些示例中，叠加频率可以基于414处估计的其他状况进一步确定；例如，可以确定叠加频率以试图减轻由于连杆机构部件的共振引起的连杆机构喀嗒声。因此，叠加频率可以不同于产生NVH的各种连杆机构部件的已知共振频率。

接下来，在420处，波形叠加在WGC上。该波形可以是呈现出比典型正弦函数相对更线性的比率的伪正弦函数，诸如图3的波形300。该波形假设418处确定的叠加频率，以便废气门连杆机构中的NVH(以及由其他部件产生的可选NVH)可以被减少。

接下来，在422处，WGC被应用于驱动器以实现412处确定的期望驱动器位置。如上所述，WGC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。如果在414处喀嗒声状况满足，WGC包括叠加波形，而如果在414处喀嗒声状况不满足，WGC不包含该波形。

接下来，在424处，确定驱动器位置是否处于期望驱动器位置。这里，感测的驱动器位置可以与期望驱动器位置比较。在一些实施例中，校正的驱动器位置和期望驱动器位置之间的差值低于阈值可以忽略。如果驱动器位置不处于期望驱动器位置(否)，该方法返回424。如果驱动器位置处于期望驱动器位置(是)，该方法前进至426。

在426处，应用至驱动器的控制信号被调节以维持期望阀升程并控制驱动器位置。期望阀升程可以经由反馈控制算法和/或前馈控制算法维持。例如，阀升程可以经由内控制回路控制。因而，当校正的驱动器位置达到对应于期望废气门阀位置的位置时，调节控制信号。应当理解，如果在整个调节控制信号的过程中都满足414处评估的喀嗒声状况，426处的控制信号的调节可以包括以上述方式应用一个或更多个叠加波形。在一些示例中，可以在整个调节过程中确定一个或更多个新波形，例如，响应于喀嗒声频率的变化。426之后，该方法结束。

方法400可以包括图4A-图4B未示出的其他步骤。例如，可以响应于喀嗒声的探测，指示废气门驱动器的退化，同时经由叠加波形应用非谐波振荡调节。例如，废气门驱动器退化的指示可以包括设置诊断代码和/或经由仪表板指示器通知车辆操作者。

图5示出图示说明在示例性行驶周期上的废气门阀(例如，图2的阀218)的升程的示例性映射图500。废气门阀升程跨越完全打开位置(图5中标为“FO”)和完全关闭位置(图5中标为“FC”)之间的位置的范围，并被示为时间的函数。在行驶周期开始时，废气门阀升程最初对应于完全关闭位置。因此，阀可以紧靠其末端止动装置放置。然后，阀升程经历降低，随后增加直到到达502处指示的完全关闭位置，随后降低直到再次到达504处指示的完全关闭位置。与502和504处的每个指示的完全关闭位置的对应构成接触事件。因此，根据图4A-图4B的方法400，喀嗒声频率可以基于这些接触事件确定，且随后，当满足喀嗒声状况时，可以将叠加频率和叠加波形叠加在废气门控制信号上。在502和504处指示的接触事件之后，在整个持续时间506(在图5中由阴影表示)上，满足喀嗒声状况—具体地，阀升程落在可以执行喀嗒声减轻的升程范围内。相应地，在整个持续时间506上，一个或更多个叠加波形被叠加在所发送的废气门控制信号上以减轻喀嗒声(潜在地，减轻除了其他类型的NVH之外的)。在持续时间506之后，不再满足喀嗒声状况，并且持续时间之外发送的废气门控制信号不再与叠加波形叠加。

注意，这里包括的示例控制和估计例程能够用于各种发动机和/或车辆系统配置。这里公开的控制方法和例程可以作为可执行指令储存在永久性存储器中。这里描述的具体例程可以代表任何数量的处理策略中的一个或更多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，各种动作、操作和/或功能可以按说明的顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述的示例实施例的特点和优点时，处理的顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述。根据所用的具体策略，一个或更多个说明性的动作、操作和/或功能可以重复执行。另外，所述动作、操作和/或功能可以以图形编码的方式编入发动机控制系统的计算机可读存储介质的永久性存储器中。

应当理解，在此公开的配置和方法本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述方法可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸，及其他发动机类型。本发明主题包括在此公开的各种系统和配置、及其他特征、功能、和/或属性的所有新颖和非易见的组合及子组合。

下面的权利要求特别指出视为新颖和非易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能引用“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的组合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本发明的主题之内。

Claims (18)

1.一种调节连杆气门驱动器系统的方法，所述方法包含：

基于所述连杆气门驱动器系统的驱动器的实际位置和期望位置之间的差异，计算反馈位置控制调节信号；

将所述反馈位置控制调节信号和非谐波振荡的组合信号应用至所述驱动器，使得所述驱动器移动到噪声、振动和不舒适性减少的所述期望位置，其中所述非谐波振荡是仅应用于接近但不相当于所述连杆气门驱动器系统的气门座的废气门阀升程的子集的重复非谐波振荡。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非谐波振荡是伪正弦曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述非谐波振荡是周期性的并具有基于喀嗒声频率确定的叠加频率，其中所述喀嗒声频率是在所述连杆气门驱动器系统的废气门阀与所述连杆气门驱动器系统的所述气门座接触时的连续时间之间的时间段期间产生喀嗒声的频率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中与所述气门座的接触通过监测来自所述驱动器的位置传感器的输出被探测。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述非谐波振荡是关于所述喀嗒声频率的非谐波。

6.根据权利要求3所述的方法，其中基于乘以所述喀嗒声频率的常数进一步确定所述叠加频率，所述常数是斐波纳契数列的比率。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述比率为2/3和3/2中的一个。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述振荡是叠加在所述反馈位置控制调节信号上的波形。

9.一种运转废气门的方法，其包含：

基于所述废气门中的噪声、振动和不舒适性状况生成伪正弦波形；

计算废气门驱动器控制信号以产生期望的发动机升压；

将所述伪正弦波形叠加在所述控制信号上并且将带有所述伪正弦波形的所述控制信号发送至废气门驱动器以控制所述废气门到噪声、振动和不舒适性减少的期望位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述伪正弦波形被叠加在用于接近但不相当于连杆气门驱动器系统的气门座的废气门阀升程的所述控制信号上。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述噪声、振动和不舒适性状况包括喀嗒声频率，所述喀嗒声频率对应于废气门阀与气门座接触时的连续时间之间的时间段，并且

其中所述伪正弦波形是周期性的，所述波形具有基于所述喀嗒声频率确定的叠加频率，并且其中所述喀嗒声频率是在连杆气门驱动器系统的废气门阀与所述连杆气门驱动器系统的所述气门座接触时的连续时间之间的时间段期间产生喀嗒声的频率。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述叠加频率是斐波纳契数列的比率和所述喀嗒声频率的乘积。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述叠加频率是关于所述喀嗒声频率的非谐波。

14.根据权利要求9所述的方法，其中计算所述控制信号以产生所述期望的发动机升压是基于发动机工况。

15.一种调节连杆涡轮增压器废气门阀驱动器系统的方法，其包含：

经由所述驱动器系统应用反馈位置控制调节信号至所述废气门以将所述废气门定位在期望的废气门位置，所述期望的废气门位置根据发动机工况确定；以及

经由所述驱动器系统向所述废气门添加非谐波振荡调节，所述非谐波振荡是一种重复非谐波振荡，其仅被应用于接近但不相当于所述连杆涡轮增压器废气门阀驱动器系统的气门座的废气门阀升程的子集。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包含：响应于喀嗒声的探测，指示所述驱动器的退化，同时应用所述非谐波振荡调节，其中喀嗒声代表噪声、振动和不舒适性状况。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述非谐波振荡是伪正弦曲线，并且其中所述非谐波振荡是周期性的并具有基于喀嗒声频率确定的叠加频率，其中所述喀嗒声频率是所述连杆气门驱动器系统的废气门阀与所述连杆气门驱动器系统的所述气门座接触时的连续时间之间的时间段。

18.根据权利要求17所述的方法，其中与所述气门座的接触产生所述探测的喀嗒声，所述接触通过监测来自所述驱动器的位置传感器的输出确定。