CN105179070B - 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。在一个示例中，控制联接的阀致动器系统的方法包含基于获悉的不确定末端止动区域调节靠近末端止动件的致动器，该区域基于工况。

Description

废气门控制

技术领域

本公开的领域涉及涡轮增压器中的废气门的控制。

背景技术

内燃发动机中的各种部件采用阀来控制各种流体(例如，加压空气、燃料、润滑剂等)的流动。为了增加阀定位的准确性并且因此增加流动控制，阀可以由伺服机构致动，该伺服机构利用电动马达并(例如，经由传动装置)提供位置反馈。在内燃发动机中采用的阀频繁遭受高温和机械力，高温和机械力二者在发动机运转的整个过程中极大地变化。此种阀的一个示例是废气门阀，改变该废气门阀的位置以控制到达涡轮增压器的涡轮的废气量。由于涡轮可以被机械地耦接至被配置为压缩进气空气的压缩机，经由废气门阀控制排气流便于控制由压缩机执行的压缩水平，进而控制输送到关联的发动机的升压压力。至少部分地由于接近排气的流，废气门阀频繁地遭受高温和机械力。因此，废气门的机械变形可以发生——例如，将废气门致动器耦接至废气门阀的连杆机构/联动装置的长度可以由于热膨胀而增加。尽管通过采用伺服机构提供的位置反馈来致动废气门阀，阀位置可以由于这些热因素和机械因素而变的显著不准确。这可以导致不准确的升压控制，并且在一些示例中，由于末端止动件(end stop)的位置不确定，导致废气门阀与其末端止动件(例如，阀座)的无意碰撞，这能够引起劣化的废气门运转。

德国专利申请号DE20121006532描述一种针对引起废气门变形的热因素和机械因素适应废气门阀定位的方法。特别地，在发动机起动之前，废气门阀的完全闭合位置(即，阀末端止动件的位置)被获悉并且存储为冷完全闭合位置。在随后的发动机运转期间，其中废气门阀被置于完全闭合位置的实例被用来获悉在不同热状况期间(即，在高温下)的完全闭合位置。此完全闭合位置被存储为热完全闭合位置。废气门阀然后可以根据冷状况获悉的完全闭合位置和热状况获悉的完全闭合位置被定位，由此降低由热变形产生的不准确性。

发明人在此已经认识到以上方法的问题。对于许多车辆，允许在发动机起动后获悉废气门阀末端止动件的机会是罕有的。对于许多车辆，此机会可以极其受限，甚至在其整个寿命期间。而且，不对应末端止动件的命令的废气门阀升程通常不能被修改以对应末端止动件，从而迫使获悉末端止动件的机会——例如，当喘振发生时。

发明内容

因此，提供用于操作废气门的方法。

在一个示例中，控制联接的(linked)阀致动器系统的方法包含基于获悉的不确定末端止动区域，调整靠近末端止动件的致动器，所述区域基于工况。

在更具体的示例中，调整致动器包括在到达获悉的不确定末端止动区域的边缘后，朝向末端止动件逐渐移动阀。

在该示例的另一方面，工况包括期望的升压，阀的逐渐移动被限制使得期望的升压可接受地过冲(overshot)。

在该示例的又一方面，工况包括喘振状况，根据喘振状况阀的逐渐移动被限制使得涡轮增压器压缩机喘振不发生。

在该示例的再一方面，获悉的不确定末端止动区域基于一个或多个先前获悉的不确定末端止动区域。

在该示例的进一步方面，获悉的不确定末端止动区域的大小随着先前获悉的不确定末端止动区域的数量增加而减小。

在以上描述的示例中，废气门阀定位可以考虑改变废气门阀的末端止动件的位置的热因素和机械因素。可以避免阀与末端止动件之间的碰撞，其中该碰撞可以使废气门阀运转劣化。此外，可以利用有利的工况来降低末端止动件的位置的不确定性。因此，这些措施实现了技术结果。

当单独或结合附图考虑时，本说明的以上优点和其它优点，以及特征从以下具体实施方式中将是显而易见的。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些精选构思，这些构思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特征或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地确定。另外，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的废气门的示例性布置。

图3A-图3C示出图示说明运转废气门的方法的流程图。

图4示出图示说明对于示例性行驶周期的废气门阀的升程的示例性映射图。

图5示出图示说明获悉的不确定区域可以如何被存储用于随后的检索并与各种工况关联的示例性映射图。

图6示出图示说明经过确定的不确定区域的大小与各种运转参数的示例性依赖关系的映射图。

具体实施方式

内燃发动机利用多个阀控制各种流体的流动，所述各种流体包括但不限于进气空气、排气、燃料、润滑剂等。经由伺服机构持续不断地致动发动机阀以增加阀定位的准确性并且因此增加流动控制。例如，此伺服机构可以采用电动马达并经由传统装置提供位置反馈。尽管由伺服机构实现的增加的定位准确性，但是高周围温度和机械力频繁地将不确定性引入阀定位。例如，用于调节到达涡轮增压器涡轮的排气的量并进而调节输送到发动机的升压压力的量的废气门阀频繁地遭受使涡轮增压器组件的部分机械变形的高温和力。此机械变形通常改变末端止动件(例如，阀座)的预期位置，当阀置于其完全闭合位置时，其与该末端止动件接触。因此，末端止动件的真实位置可能是未知的，这样能够导致不准确的升压控制和与末端止动件的无意碰撞，该碰撞使废气门运转劣化。然而在一些方法中，在整个发动机运转期间获悉真实的末端止动件位置的机会频繁地受限，例如通过发动机工况；对于一些车辆，此机会极其受限，甚至在其整个寿命期间。

因此，提供用于运转废气门的各种方法。图1示出包括废气门的涡轮增压发动机的框图，图2示出图1的废气门的示例性布置，图3A-图3C示出图示说明运转废气门的方法的流程图，图4示出图示说明对于示例性行驶周期的废气门阀的升程的示例性映射图，图5示出图示说明获悉的不确定区域可以如何被存储用于随后的检索并与各种工况关联的示例性映射图，以及图6示出图示说明经过确定的不确定区域的大小(magnitude)与各种运转参数的示例性依赖关系的映射图。图1的发动机还包括控制器，该控制器被配置为执行图3A-图3C描述的方法。

图1是示出可以被包括在汽车的推进系统中的示例发动机10的示意图。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。可以至少部分由包括控制器12的控制系统和由经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制发动机10。在这个示例中，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可以包括将活塞(未示出)定位其中的燃烧室壁。活塞可以耦接到曲轴40，以便活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统(未示出)耦接到车辆的至少一个驱动轮。进一步地，启动器马达可以经由飞轮耦接到曲轴40，以实现发动机10的起动运转。

燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管46能够经由相应的进气门和排气门(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被示出直接耦接到燃烧室30，用于将与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例的燃料直接喷射到燃烧室30中。通过这种方式，燃料喷射器50提供称为进入燃烧室30的燃料的直接喷射。该燃料喷射器可以装设在例如燃烧室的侧面或在燃烧室的顶部。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器50。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或附加地包括安排在进气歧管44中的燃料喷射器，燃料喷射器这样配置：即该配置提供将燃料喷射至每个燃烧室30上游的进气道的所谓进气道喷射。

进气通道42可以包括分别具有节流板22和24的节气门21和23。在这个特定示例中，节流板22和24的位置可以经由提供给被包含在节气门21和23中的致动器的信号，通过控制器12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)，该配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以这种方式，节气门21和23可以被操作以改变提供给其他发动机汽缸之中的燃烧室30的进气空气。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。进气通道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)和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。

排气通道48可以接收来自汽缸30的排气。排气传感器128被示出耦接到在涡轮62和排放控制装置78上游的排气通道48。传感器128可以从用于提供排气空燃比的指示的各种合适传感器中选择，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、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通道48中的一个或多个温度传感器(未示出)进行测量。可替代地，排气温度可以基于发动机工况(例如转速、负荷、空燃比(AFR)、火花延迟等)进行推断。

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、在这个特定示例中被示为只读存储器芯片(ROM)106的用于存储可执行程序和校准值的电子储存介质、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可以从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除了之前讨论的那些信号以外，还包括：来自质量空气流量传感器120的所引入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自在发动机10内的一个位置中示意性示出的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自耦接到曲轴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)；如所讨论的，来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及如所讨论的，来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器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中真空或压力的指示。注意，以上传感器的各种组合可以被使用，例如有MAF传感器而没有MAP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转矩的指示。进一步地，这种传感器连同被检测的发动机转速一起可以提供被引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。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每转一圈时产生预定数量的等间隔的脉冲。在一些示例中，存储介质只读存储器106可以用表示由处理器102可执行的指令的计算机可读数据程序化，以执行下面描述的方法以及可以想到但是没有具体列出的其他变体。

发动机10还可包括诸如涡轮增压器或机械增压器的压缩装置，该压缩装置包括沿进气歧管44布置的至少一个压缩机60。对于涡轮增压器，压缩机60可以至少部分经由例如轴或其他耦接装置由涡轮62驱动。涡轮62可以沿排气通道48布置并且与流过其中的排气连通。可以提供各种装置以驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60可以至少部分由发动机和/或电机驱动，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给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，经由涡轮驱动器68向电池66提供电力。然后来自电池66的电力可以用于经由马达70驱动压缩机60。进一步地，传感器123可以布置在进气歧管44中，用于向控制器12提供升压(BOOST)信号。

进一步地，排气通道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，例如两级废气门，其第一级被配置为控制升压压力，以及第二级被配置为增加到排放控制装置78的热通量。废气门26可以用致动器150运转，例如致动器150可以是诸如电动马达的电动致动器，但是气动致动器也被设想。进气通道42可以包括压缩机旁通阀27，压缩机旁通阀27被配置为使围绕压缩机60的进气空气转向。例如，当较低的升压压力是期望的时，废气门26和/或压缩机旁通阀27可以经由将被打开的致动器(例如，致动器150)由控制器12来控制。

进气通道42可以进一步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。

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将排气的期望的部分从排气通道48传送至进气通道42。提供给进气通道42的EGR量可以经由EGR阀142由控制器12改变。进一步地，EGR传感器(未示出)可以布置在EGR通道内，并且可以提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。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)和曲轴速度传感器的信号所计算的值进行控制。进一步地，EGR可以基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)进行控制。在某些状况下，EGR系统可以用于调节燃烧室内空气和燃料的混合物的温度。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下游。在另一些实施例中，发动机可以附加地或替换地包括低压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上游。

现转向图2，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由致动器202运转，该致动器202可以是图1中的致动器150。在一些示例中，致动器202可以是包括电动马达的伺服机构。在一些示例中，致动器202尤其可以是旋转致动器，该旋转致动器具有经受旋转的元件，由此改变致动器位置。致动器202的输出轴201耦接到连杆机构204并且具体地耦接到连杆机构的第一连杆206。如图所示，连杆机构204在所示实施例中为四杆，但是其他连杆机构也是可能的，诸如线性杆。连杆机构204关于两个支点移动，所述两个支点包括第一连杆206和第二连杆210绕其旋转的第一支点208以及第三连杆214和第四连杆216绕其旋转的第二支点212。第一、第二、第三和第四连杆206、210、214和216通常彼此相互耦接以作为连续的构件形成连杆机构204。在致动器202的相对端处，连杆机构204在第四连杆216处被耦接至废气门阀218，废气门阀218可以在相对于阀座220的完全打开位置、完全关闭位置或者其间的任何位置处被放置。例如，阀座220被示出被设置在可以是图1中发动机10的排气歧管48的排气通道222的一部分中。通过将废气门阀218以该连续可变的方式定位，可以控制到达涡轮增压器的涡轮(例如，图1的涡轮62)的排气的量。以此方式，根据期望的升压和其他工况，可以控制输送至发动机(诸如图1的发动机10)的升压压力。可以经由致动器202的致动和其输出轴201的放置来控制废气门200的废气门阀218的位置，输出轴201的运动可以经由连杆机构204被传递至排气门。

如所示出的，废气门200还包括位置传感器224，该位置传感器224可以被配置为测量输出轴201的角度变化，由此估计废气门阀218的位置。在一些示例中，可以采用被配置为感测致动器202中的旋转部件的旋转的旋转编码器，其中由其产生的脉冲被发送至图1的控制器12。然而，位置传感器224可以适应其中使用线性杆连杆机构代替在图2中所示的四杆配置的实施例。对于其中致动器202是伺服机构的实施例，位置传感器224可以是例如伺服机构内部的位置反馈机构。在任意情况下，位置传感器224的测量可以被用于确定废气门阀218的位置，尤其是从阀座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以上参考图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)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及其各种部件可以被修正。例如，代替或者除了位置传感器224外，电流传感器和/或力传感器可以被包括在致动器202中。经由传感器或探针可以促进电流感测，或者在另一些示例中如果致动器电压(例如，终端电压)和致动器电阻(例如，绕组电阻)的量是已知的或能够被测量或推断，可以基于欧姆定律(或其他关系)依照致动器电压和致动器电阻的比率来计算电流感测。进一步地，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)来耦接致动器202与废气门阀218。此外，当阀不由致动器202致动时，偏置件(未示出)可以耦接到废气门阀218以将阀定位在默认位置。

如以上描述的，废气门200中及其周围的高温和机械力可以引起废气门的各种部件的物理变形。例如，流过排气通道222的热排气可以引起通道、阀座220、废气门阀218和连杆机构204中的一个或多个的热膨胀。热收缩也可以随着废气门200的温度从相对较高的温度降至相对较低的温度而发生。尤其在连杆机构204中发生的热膨胀和热收缩可以降低废气门阀218定位的准确性，因为来自废气门致动器202的输出由于连杆机构的物理尺寸随变化的热状况而变化将产生不同的阀升程。连杆机构204的热膨胀，例如可以引起废气门比预期早到达阀座220，这能够导致与阀座的碰撞，该碰撞使废气门运转劣化。类似地，阀座220本身的热膨胀和热收缩可以导致废气门阀218定位的不准确性，因为阀座的位置可以相对于废气门阀而改变。阀座220的热膨胀，例如可以使阀相对更靠近废气门阀218，从而增加阀与座无意碰撞的机会。

废气门200的连杆机构204、阀座220和/或其他部件的物理变形可以由于其他原因而发生。在高负荷(例如，废气门阀218上的机械负荷)下，例如，由于行进通过排气通道222的排气引起的高排气压力沿基本对齐到方向E的方向作用在废气门阀218的底部表面。为了补偿这种排气力，并响应于期望的升压水平将废气门阀218定位在某一位置，通过来自致动器202的连杆机构204，大约大小相等、方向相反(equal and opposite)的致动器力被传递至废气门阀的顶部、第四连杆216被接合至其处的点处，图2中所示出的力与方向A对齐。响应于高排气压力且因此导致显著的排气力，致动器力可以引起连杆机构204的几何形状的变化(例如，长度上膨胀、收缩，弯曲等)，其在本文可以被称为“挠曲”或“变形”。

由以上描述的热因素和机械因素导致的物理变形一般降低废气门阀218定位的准确性，并且具体地可以使未知的阀座220的实际位置到某一不确定的水平。这样，可以期望量化并降低此不确定的水平到可能的程度，并且尤其避免与阀座220的碰撞，该碰撞能够潜在地使废气门运转劣化。因此，根据阀座220的位置的不确定的程度，可以采用本文描述的方法来控制废气门阀218的定位。图2示出示例性不确定区域226，该不确定区域在本示例中是阀座220的位置被认为停驻其中的一系列距离。不确定区域226由于以上描述的热和/或机械因素而呈现，并且该区域具有可以基于废气门阀218的预定参数和/或在先运动(例如，先前获悉的阀座220的位置，先前侵入当前或在先不确定区域等)来确定的大小。如下面进一步详细描述的，可能的升程范围内的大小和位置可以基于一个或多个先前获悉的阀座220的位置来确定，其中该可能的升程范围可以通过不确定区域226的废气门阀218(例如，从完全打开位置提升到完全闭合位置)来假定。阀座位置可以在工况允许废气门阀218与阀座220接触时被测量并且可以以合适的数据结构(例如，查询表、数据库等)存储在合适的存储介质(例如，图1的ROM 106)中，使得它们随后可以被检索以通知不确定区域确定。在一些实施例中，可以截断落在不确定区域226内的命令的废气门阀升程到不确定区域的边缘，该边缘较远离阀座220且更靠近完全打开位置——例如，边缘228。以此方式，可以避免废气门阀218与阀座220的无意碰撞。

然而，由于升程命令截断的结果，至少部分取决于废气门阀218的位置的一个或多个运转参数可以不达到其期望值；例如，输送到发动机(例如，图1的发动机10)的升压压力可以由于升程命令截断的结果而下冲(undershot)。为了补偿，在到达边缘228时，废气门阀218的位置可以逐渐朝其完全闭合位置和阀座220的真实位置移动。废气门阀218的逐渐推进可以包括以减小的速度(例如，小于80％)将阀朝向连续的较低升程推进，例如，该减小的速度相对于阀通常在非逐渐推进期间移动的速度。废气门阀218可以朝向不确定区域226中的完全闭合位置推进的程度可以基于各种工况来确定。在一些场景中，废气门阀218可以到达阀座220并与其接触，这例如可以通过监测位置传感器224的输出来检测。这样可以允许暂时消除不确定区域226并测量阀座220的真实位置。在另一些场景中，废气门阀218可以在不确定区域226内推进但仍然不能与阀座220接触。尽管阀座220的真实位置的测量值不能在此示例中执行，但不确定区域226的大小能够减小，从而增加可以定位废气门阀218的准确性。

现在转向图3A-图3C，其示出图示说明运转废气门的方法300的流程图。方法300可以被采用以运转例如图2的废气门，并且可以被存储在图1的发动机控制器12上并且/或者可以由图1的发动机控制器执行。在一个示例中，经由废气门控制涡轮增压器的方法可以包含确定期望的升压压力和实际的升压压力。废气门可以根据期望的升压压力和实际的升压压力之间的差来调整。

在302处，该方法包括根据驾驶员需求和发动机工况确定期望的升压。例如，评估的状况可以使用传感器被直接测量，所述传感器诸如传感器112、118、120、122、123和134，和/或该状况可以从其他的发动机工况被估计。评估的状况可以包括发动机冷却液温度、发动机机油温度、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、怠速速度、大气压力、驾驶员需求的扭矩(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，确定实际的升压压力。实际的升压可以从传感器(诸如，传感器123)被直接测量。测量值可以经由升压压力信号被发送至控制器12并被储存在计算机可读存储介质(例如，图1中的控制器12的ROM 106、RAM 108和/或KAM 110)中。在可替代实施例中，例如，可以基于其他的运转参数(诸如基于MAP和RPM)来估计实际的升压压力。

接下来，在306处，确定大气压力。例如，大气压力可以在发动机启动时从MAP传感器测量和/或基于发动机的工况(包括MAF、MAP、节气门位置等)来估计。测量值可以被发送至发动机控制器并被储存在计算机可读存储介质中。在可替代实施例中，可以基于其他运转参数来估计大气压力。

接下来，在308处，确定实际的升压和期望的升压之间的差。例如，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的升压减去期望的升压来确定。

接下来，在310处，确定废气门阀升程以便减小在308处确定的实际的升压和期望的升压之间的差。在一些示例中，实际的升压和期望的升压之间的差(除了当前废气门阀升程)被馈送至被配置为确定废气门阀升程的合适的控制机构以便减小该差。例如，废气门阀升程可以被用作向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至废气门占空比，其中该占空比信号通过控制器产生并被发送至废气门致动器。映射至废气门占空比可以包括使用查询表或计算废气门占空比。在其他一些致动器中，废气门控制器基于期望的废气门位置和实际的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调整废气门的脉冲宽度调制。例如，废气门阀升程可以通过前馈、反馈和/或其他控制算法来实现。

补偿项可以导致废气门致动器的延迟。此外，补偿项还可以包括基于能够影响升压压力的双独立的凸轮的运动的调整。例如，当进气凸轮以相对于大气压力升高升压压力的方式运动时，补偿项的大小可以被减小。同样，当进气凸轮以相对于大气压力降低升压压力的方式运动时，补偿项的大小可以被增大。

现在转向图3B，方法300继续到312，在312处确定不确定区域。如以上参照图2的不确定区域226所描述的，不确定区域是其中末端止动件(例如，图2的阀座220)的位置停驻其中的一系列距离,其中在其完全闭合位置时废气门阀与末端止动件接触。由于以上描述的热和/或机械因素可能已经引起废气门组件的机械变形并已经改变末端止动件的位置，因此末端止动件的位置是不确定的。其他因素可以促成末端止动件的位置的不确定性，诸如由于废气门阀位置传感器提供的位置反馈的固有不确定性。一系列可能升程的不确定范围的大小和位置可以基于若干因素来确定，其中该可能的升程可以通过废气门阀(例如，从完全打开位置提升到完全闭合位置)来假定。在一些示例中，此确定可以包括检索一个或多个先前测量并存储的末端止动件位置。特别地，不确定范围的大小和/或位置可以由自测量最近末端止动件位置以来的时间来权衡，使得不确定范围的大小随自测量最近末端止动件位置以来的时间增加而增加。不确定范围的大小和/或位置也可以基于先前测量的末端止动件位置的数量来权衡——例如，不确定范围的大小可以随测量的末端止动件位置的数量增加而缩减。不确定范围的确定可以包括其他因素的评估。在一些实施例中，获悉的末端止动件位置可以与一个或多个瞬时运转参数关联，所述一个或多个瞬时运转参数包括但不限于废气门组件内或者接近废气门组件的温度和/或作用在废气门组件或其部件上的力(其例如可以基于排气流来估计)。以此方式，与先前获悉的末端止动件位置关联的工况可以与其瞬时工况进行比较以通知不确定区域确定。例如，第一先前获悉的末端止动件位置可以比第二先前获悉的末端止动件位置具有更高的权重，其中该第一先前获悉的末端止动件位置与比第二先前获悉的末端止动件位置的温度相对更靠近瞬时温度的温度关联。

接下来，在314处，确定在310处确定的废气门阀升程是否落在312处确定的不确定区域内。如下面进一步详细描述的，落在不确定区域内的阀升程与那些没有落在不确定区域内的阀升程可以不同地处理以防止阀与末端止动件的碰撞，该碰撞可能使废气门运转劣化。如果确定确定的废气门阀升程没有落在不确定区域内(否)，方法300前进到330。如果确定确定的废气门阀升程落在不确定区域内(是)，方法300前进到316。

在316处，截断确定的废气门阀升程。截断可以包括修改废气门阀升程，使得相比于如果废气门阀升程没有被修改所规定的升程，相对更大的升程(例如，更大地分开阀与末端止动件)被规定。因此，废气门阀到达末端止动件的程度被截断。在一些示例中，可以截断确定的废气门阀升程到不确定区域的边缘，该边缘朝向完全闭合位置并且远离末端止动件(例如，图2的边缘228)。这样可以防止废气门阀和末端止动件之间的硬碰撞。在另一些示例中，确定的阀升程可以不被截断到此边缘，但是到超过边缘、更靠近完全打开位置的距离，或者到超过边缘、更靠近完全闭合位置并在不确定区域里面的距离。如上所述，落在不确定区域内的确定的阀升程可以(如在314处确定的)被截断。替代地或附加地，落在距离先前获悉的末端止动件位置的阈值距离(或者两个或更多个先前获悉的末端止动件位置的合适平均值)内的确定的阀升程可以被截断，即使它们落在不确定区域的外面。更进一步地，截断的阀升程可以任选地被评估以确定将废气门阀定位在截断的升程处是否会产生不利的和/或不可接受的效果，诸如不可接受地下冲期望的升压。在此，侵入不确定区域可以被接受以保持期望的发动机和/或车辆运转。

接下来，在318处，确定期望的致动器位置以实现截断的废气门阀升程。期望的致动器位置可以被馈送为到包括上述那些的各种合适的控制机构的输入。在一些实施例中，可以替代地确定期望的致动器取向，诸如致动器中旋转部件的旋转取向。

接下来，在320处，将电流施加至致动器以实现期望的致动器位置和截断的废气门阀升程。合适的电压-电流转化机构可以将由发动机控制器产生的电压转化以产生电流。在此，由施加电流实现截断的阀升程而产生的阀运动可以在标称速度下发生，该标称速度比减小的速度相对更大，在该减小的速度下，当阀处于不确定区域中时可能被移动以避免与末端止动件的硬碰撞。

接下来，在322处，确定废气门阀是否能够放置在其末端止动件处而不引起不可接受地偏离期望的运转参数。因此，可以利用废气门阀可以放置在不同于310处确定的升程的升程处的机会，其中在310处确定的升程便于测量末端止动件的真实位置而不会引起不可接受地偏离期望的运转参数。多个期望的运转参数和/或工况可以被评估，所述运转参数和/或工况包括但不限于期望的和实际的升压、喘振状况和在310处确定的阀升程(例如，此阀升程本身可以偏离达一定量)，其中实际的升压使得由于偏离标称阀升程期望的升压没有被不可接受地过冲(例如，5％或者更大)，喘振状况识别由于此偏离的喘振(例如，图1的压缩机60中的喘振)是否将发生。如果确定废气门阀能够放置在其末端止动件处而不引起不可接受的偏离期望的运转参数(是)，方法300前进到324。相反，如果确定废气门阀不能放置在末端止动件处而不引起不可接受的偏离期望的运转参数(否)，方法300前进到328。

在324处，废气门阀以减小的速度朝向末端止动件推进。废气门阀可以被推进直到实现与末端止动件接触，这可以由来自废气门阀位置传感器的输出的变化降至阈值以下来反映。在一些示例中，可以在增加由废气门致动器施加到废气门阀的力之后，检测末端止动件接触，这可以确保末端止动件接触并且提供废气门连杆机构偏转的估计(如果有的话)。如上所述，减小的速度可以是相对于标称速度的减小的速度(例如，小于标称速度的80％)，在该标称速度下，当不在不确定区域里面时，移动废气门阀。以此方式逐渐移动废气门阀可以允许避免与末端止动件的硬碰撞以及发动机和/或车辆运转的改变，该改变会干扰车辆操作者。阀朝向末端止动件推进允许不确定区域的大小减小到零并且测量末端止动件位置。

接下来，在326处，由于废气门阀推进的结果在到达末端止动件后，更新末端止动件位置。如下面进一步详细描述的，更新末端止动件位置可以包括将新获悉的末端止动件位置与一个或多个运转参数(例如，废气门里面或接近废气门的瞬时温度、作用在废气门内或上的力、获悉末端止动件位置的时间等)关联并且将位置及其关联的(一个或多个)运转参数存储在合适的数据结构(例如，图1的ROM 106中存储的查询表或映射图)中。以此方式，通过检索一个或多个先前获悉的末端止动件位置，尤其通过允许瞬时末端致动器位置被估计和由于经由一个或多个瞬时运转参数和与(一个或多个)先前获悉的末端止动件位置关联的那些参数的比较至少部分地补偿热和/或机械因素而引起的其变化，可以通知随后的废气门阀定位。

在328处，如果确定废气门阀不能放置在其末端止动件位置处而不引起不可接受地偏离如在322处确定的期望的运转参数，则可以任选地以减小的速度尽可能地朝向末端止动件推进废气门阀。换句话说，废气门阀升程被减小到工况可能允许的程度。阀朝向末端止动件推进允许不确定区域的大小被减小，从而增加随后的废气门阀定位的准确性。如上所述，阀可以以相对平缓的方式移动，使得避免与末端止动件的硬碰撞以及会干扰车辆操作者的发动机和/或车辆的变化，阀推进有助于至少部分补偿由阀升程截断引起的一个或多个期望的运转参数的下冲(或者说与其的偏离)。相反地，可以限制阀推进，使得一个或多个期望的运转参数没有被不可接受地过冲而是被可接受地满足。阀因此可以不断地朝向较低升程逐渐地推进，只要一个或多个期望的运转参数没有被不可接受地过冲。可以在阀推进期间评估多个工况，包括但不限于期望的和实际的升压、喘振状况和非截断的阀升程(例如，在310处确定的阀升程)，其中实际的升压使得由于阀推进期望的升压没有被不可接受地过冲(例如，5％或者更大)，喘振状况识别在阀推进期间喘振(例如，图1的压缩机60中的喘振)是否将发生。然而，在一些示例中，可以不朝向末端止动件推进废气门阀并且反而该废气门阀被维持在如在316处确定的截断的阀升程处(例如，在不确定区域的边缘处)。

接下来，在330处，基于在326处执行的任选的阀推进更新不确定区域。特别地，不确定区域的大小可以由于阀推进的结果而缩减。在一些示例中，可以与阀推进的量成比例缩减该大小。一系列可能的废气门阀升程中的不确定区域的位置还可以根据阀推进而被更新。更新的不确定区域然后可以与一个或多个运转参数关联并且被存储在合适的存锁介质中，使得在随后的发动机运转期间可以检索更新的不确定区域。与一个或多个运转参数关联允许新不确定区域的随后确定以确定与在先存储的不确定区域的相关性。例如，一个或多个运转参数可以包括更新不确定区域的时间、在更新时的运转温度(例如，估计的或测量的发动机温度、废气门温度等)、作用在废气门组件上或内的机械力(例如，通过排气通道的排气流)的估计值或测量值等。新不确定区域的确定可以比较这些运转参数的瞬时值和与一个或多个先前不确定区域关联的值，从而确定它们的相关性；例如，当其关联的温度、机械力和更新的时间与它们的瞬时值之间的差增加时，在先不确定区域可以被认为较小的相关性。不确定区域可以被存储在合适的数据结构(例如，查询表)中，使得这些和可能的其他运转参数可以用作数据结构中的索引，从而有助于检索在先不确定区域。当在328处可以不执行废气门阀推进时，更新在此示例中的不确定区域可以不包括更新不确定区域的大小和/或位置但记录不允许阀推进和任选地关联一个或多个运转参数与此事件。

转向图3C，接下来，在332处，确定阀升程是否尽可能靠近非截断的阀升程(例如，在310处确定的阀升程)。阀升程可以被维持在最靠近末端止动件的位置处，其通过在328处的阀推进被允许并且对于其中非截断的阀升程比由阀推进允许的这种最靠近阀升程更靠近末端止动件的场景不会推进地更远。在一些示例中，如果在328处不允许阀推进，阀升程可以被维持在截断的阀升程处。以此方式，在328处评估的工况可以可接受地满足(例如，不由于过度低的阀升程而过冲)并且避免不可接受地侵入不确定区域。相反地，如果非截断的阀升程大于由阀推进允许的最靠近阀升程，可以增加阀升程并且废气门阀移动远离末端止动件。因此，如果确定阀升程不是尽可能地靠近非截断的阀升程(否)，方法300前进到334。如果确定阀升程尽可能靠近非截断的阀升程(是)，方法300前进到336。

在334处，将电流施加到废气门致动器以实现最靠近非截断阀升程的阀升程，而不管废气门阀位置被维持在末端止动件处还是移动远离末端止动件。例如，合适的电压电流转换机构可以将由发动机控制器产生的电压转化以产生电流。

最后，在336处，施加到致动器的电流被调整以维持最靠近非截断的阀升程并控制致动器位置。最靠近非截断的阀升程可以经由反馈和/或前馈控制算法来维持。例如，阀升程可以经由内部控制环路来控制。因此，当致动器位置到达对应于最靠近非截断的阀升程的位置时，调整施加的电流。在336后，方法300结束。

因此，如所示出和描述的，可以采用方法300来量化阀的末端止动件的位置中的不确定性并且适应响应于不确定区域的大小和位置的阀定位。可以利用有助于减小大小并使不确定的位置变小的机会来增加阀定位的准确性而不需要不可接受地改变发动机运转。进一步地，可以避免可以使阀运转劣化的硬碰撞。一般地，可以采用方法300以对由于热变形和机械力而引起的末端止动件位置的不确定性作出解释，热变形和机械力改变末端止动件位置。

图4示出图示说明对于示例性行驶周期的废气门阀(例如，图2的阀218)的升程的示例性映射图400。废气门阀升程横跨完全打开位置(图4中标记为“FO”)和完全闭合位置(图4中标记为“FC”)之间的位置的范围，并且被示为时间的函数。应当理解，废气门阀升程横跨的范围及其变化的出现可以作为示例被提供并且不意在以任何方式进行限制。如图所示，起初废气门阀升程变化一段时间，展现出朝向完全打开位置的增加，然后朝向完全闭合位置的减小。如在402处指示的，废气门阀升程到达不确定区域的边缘(例如，图2的边缘228)。该边缘在此示例中为更靠近完全打开位置并远离阀末端止动件的不确定区域的边缘，并且在图4中经由短划线表示。在到达此边缘后，废气门阀升程根据图3的方法300被截断至边缘。在阀安排在该边缘的时期之后，阀朝向末端止动件行进直到实现与末端止动件接触，从而将不确定性区域的大小减小到零。在实现与末端止动件接触之后，阀行进返回到可能最靠近非截断的升程并远离末端止动件。图4经由细短划线示出行进的两个时期。一旦再次到达该边缘，标称废气门阀定位恢复。

图5示出图示说明获悉的不确定区域可以如何被存储用于随后的检索并与各种工况关联的示例性映射图500。应当理解，映射图500是合适的数据结构的一种示例，不确定区域可以存储在该数据结构中。进一步地，虽然示出不确定区域大小，但是不确定区域位置也可以被存储。又进一步地，获悉的不确定区域被示为与排气力和温度关联，但是附加的、更少或其他参数可以与获悉的不确定区域关联。不确定区域大小随排气力和温度的变化也是示例性的。如图所示，映射图500包括在不同工况(不同的排气力和温度)下获悉的多个不确定区域。当确定新不确定区域时，一个或多个获悉的不确定区域可以通过供应瞬时温度和/或排气力从映射图500检索。当这些参数与获悉的不确定区域关联时，它们的值可以与它们的瞬时值进行比较，从而确定它们的相关性并且权衡它们相应地对新不确定区域的贡献。图5还示出映射图500如何可以包括获悉的不确定区域，该区域(例如，区域502)不具有不确定性；在此，成功地实现与阀末端止动件的接触，从而允许测量末端止动件位置。因此，区域502具有零不确定性并可以包括其各自的获悉的末端止动件位置，用于随后的检索。

图6示出图示说明经过确定的不确定区域的大小与各种运转参数的示例性依赖关系的映射图。应当理解，不确定大小与这些运转参数的依赖关系是示例性的并且不意在进行限制。如图所示，当前确定的不确定区域的大小随Δt的变化而(二次地)增加，该Δt是当前运转温度和确定先前不确定区域的运转温度之间的差。对于其中两个或更多个先前获悉的不确定区域被评估的示例中，可以考虑它们相关运转温度的合适平均值。当前确定的不确定区域的大小可以随在确定最近获悉的不确定区域的时间与确定当前不确定区域的时间之间的时间的变化而类似地增加(例如，线性增加)。最后，当前确定的不确定区域的大小随先前获悉的不确定区域的数量变化而减小(例如，线性减小)；随着更大的不确定区域被获悉，当前确定的不确定区域的大小可以被减小。

注意，本文所包括的示例控制和估计例程的示例能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。本文描述的具体例程可代表任何数量的处理策略中的一个或多个，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，所示的各种动作、操作和/或功能可以按说明的顺序执行、并行执行，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程到发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器中。

应当理解，本文公开的配置和例程本质上是示例性的，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。本公开的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显而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显而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接合，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正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)

1.一种控制联接的阀致动器系统的方法，其包含：

确定发动机工况；以及

基于获悉的不确定末端止动区域调整靠近对应于完全闭合废气门位置的末端止动件的致动器，所述区域基于所述发动机工况，

其中调整所述致动器包括在到达所述获悉的不确定末端止动区域的边缘后，朝向所述末端止动件逐渐移动所述联接的阀致动器系统的阀，以及基于所述移动减小所述获悉的不确定末端止动区域的大小，

其中所述联接的阀致动器系统包括经由四杆连杆被操作性地联接到废气门阀的伺服机构，并且

其中逐渐移动所述联接的阀致动器系统的所述阀包括以相对于标称速度减小的速度移动所述联接的阀致动器系统的所述阀，在所述标称速度下，当不在所述不确定末端止动区域里面时所述废气门阀被移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在到达所述边缘同时满足一个或多个期望的运转参数后，所述阀朝向所述末端止动件移动。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机工况包括期望的升压，所述阀的逐渐移动被限制使得所述期望的升压没有被过冲大于阈值量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机工况包括喘振状况，根据所述喘振状况所述阀的逐渐移动被限制，使得涡轮增压器压缩机喘振不发生。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述获悉的不确定末端止动区域基于一个或多个先前获悉的不确定末端止动区域。

6.根据权利要求1所述的方法，还包含：随着与所述获悉的不确定末端止动区域关联的运转温度和与先前获悉的不确定末端止动区域关联的运转温度之间的差增加，增加所述获悉的不确定末端止动区域的大小。

7.根据权利要求1所述的方法，还包含：随着获悉所述获悉的不确定末端止动区域的时间与获悉先前获悉的不确定末端止动区域的时间之间的差增加，增加所述获悉的不确定末端止动区域的大小。

8.一种运转包含废气门阀的废气门的方法，其包含：

确定发动机工况；

确定不确定区域，废气门阀末端止动件位于所述不确定区域中，所述末端止动件对应于所述废气门的完全关闭位置，所述不确定区域基于所述发动机工况；

响应废气门阀升程落入所述不确定区域内，

将标称废气门阀升程截断至所述不确定区域的边缘；

响应于工况，使所述废气门阀从所述边缘朝所述不确定区域中的完全闭合位置行进；以及

基于所述行进将所述不确定区域的大小减小一定量；

其中使所述废气门阀行进包括以相比于当不在所述不确定区域里面时移动所述废气门阀的速率更慢的速率来移动所述废气门阀，并且截断包括修改废气门阀升程，使得相比于如果所述废气门阀升程没有被修改所规定的升程，相对更大的升程被规定，所述相对更大的升程包括所述废气门阀与所述末端止动件之间更大的分开度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中根据所述工况，所述废气门阀行进到所述不确定区域至一升程，该升程尽可能地靠近所述标称废气门阀升程。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述工况包括期望的升压，所述废气门阀行进被限制使得所述期望的升压没有被过冲大于阈值量。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述工况包括喘振状况，根据所述喘振状况所述废气门阀行进被限制使得涡轮增压器压缩机喘振不发生。

12.根据权利要求8所述的方法，还包含：如果所述工况允许，测量所述废气门阀的末端止动件位置。

13.根据权利要求8所述的方法，其中基于所述行进将所述不确定区域的所述大小减小一定量包括与所述废气门阀行进到所述不确定区域中的距离成比例地减小所述不确定区域的所述大小。

14.根据权利要求8所述的方法，还包含：基于一个或多个先前获悉的不确定区域更新所述不确定区域。

15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述一个或多个先前获悉的不确定区域更新所述不确定区域包括比较获悉所述不确定区域的时间与获悉所述一个或多个先前获悉的不确定区域的相应时间。

16.一种运转升压发动机的废气门的方法，其包含：

确定发动机工况；以及

基于期望的升压定位废气门阀；

调整在区域中的所述定位，在该区域中，阀座位置是不确定的，所述区域基于所述发动机工况；以及

基于所述调整将所述区域的大小减小一定量；

其中所述调整被限制为使得所述期望的升压没有被过冲大于阈值量，

其中所述调整包括朝更加完全闭合的位置移动所述废气门，并且

其中响应于所述废气门阀实现与阀座接触，所述大小被减小到零。

17.根据权利要求16所述的方法，其中调整所述定位包括如果推进所述废气门阀不阻止一个或多个运转参数被满足，则在到达所述区域的边缘后，朝向连续的较低升程逐渐推进所述废气门阀直到实现与阀座接触，其中逐渐推进所述废气门阀包括以相比于当不在所述不确定区域里面时推进所述废气门阀的速率更慢的速率来推进所述废气门阀。

18.根据权利要求17所述的方法，其中调整所述定位包括如果推进所述废气门阀阻止一个或多个工况被满足，则在到达所述边缘后，维持所述废气门阀处在所述区域的边缘，并且不朝向连续的较低升程推进所述废气门阀。