CN105298662A - 确定可变定向系统中相位器旋转位置的方法和设备 - Google Patents

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CN105298662A CN201510434678.5A CN201510434678A CN105298662A CN 105298662 A CN105298662 A CN 105298662A CN 201510434678 A CN201510434678 A CN 201510434678A CN 105298662 A CN105298662 A CN 105298662A
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Abstract

一种确定用于可变定相系统的相位器的旋转位置的方法，可变定相系统包括低分辨率旋转位置传感系统，所述方法包括在当前周期性时间点之前一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器被测量位置时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置、可变定相系统的时间常数，估计相位器的旋转位置。

Description

确定可变定向系统中相位器旋转位置的方法和设备
技术领域
本发明涉及可变定相(phasing)系统，其配置为监测相位器的位置，包括配置于内燃发动机上的可变定相系统。
背景技术
该部分仅仅提供与本发明有关的背景信息且不构成现有技术。
内燃发动机采用凸轮轴以控制进气阀和排气阀的打开和关闭，伴随控制活塞位置和曲轴旋转，以在每一个燃烧室中实现反复的进气、压缩、做功和排气发动机循环。一些发动机构造采用可变阀控制系统，以与活塞位置相关地控制进气阀和排气阀的打开和关闭，以关闭发动机进排气，以改变容积效率，且响应于操作者命令、发动机运行条件(例如升温或稳态)、环境条件、发动机燃烧模式和其他条件影响发动机性能。
发明内容
一种包括低分辨率旋转位置传感系统的可变定相系统配置为监测相位器的位置。一种确定相位器的旋转位置的方法包括，响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序。在当前周期性时间点之前一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的测量位置时基于相位器被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置个可变定相系统的时间常数，估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置；相位器的旋转位置还包括在相位器的被测量位置的发生是在先前的周期性时间点之前时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置。
本发明提供一种确定可变定相系统的相位器的旋转位置的方法，可变定相系统包括测量相位器的旋转位置的旋转位置传感系统，方法包括：响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序；在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的被测量位置时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置和可变定相系统的时间常数，通过控制器估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置；和在先前周期性时间点之前发生相位器的被测量位置时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数，估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置。
在所述的方法中，在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的被测量位置时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置和可变定相系统时间常数,根据以下公式估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置：
其中:
yk是当前周期性时间点的被估计旋转位置；
Δt2是在相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
ymeas是相位器的被测量位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，在先前周期性时间点之前发生相位器的被测量位置时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数，估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置包括，根据以下公式估计旋转位置：
其中
yk是被估计旋转位置；
Δt1是周期性时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
yk-1是在先前周期性时间点处的相位器的被估计旋转位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序包括，在先前周期性时间点和在当前周期性时间点响应于相位器的被命令位置执行用于控制可变定相系统的控制程序。
在所述的方法中，包括用于测量相位器旋转位置的旋转位置传感系统的所述可变定相系统包括旋转位置传感系统，其用于响应于对旋转位置传感系统的目标轮的下降边缘进行检测而测量相位器的位置。
在所述的方法中，响应于对旋转位置传感系统的目标轮的下降边缘进行检测而测量相位器的位置包括，与周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序异步地测量相位器的位置。
所述的方法进一步包括基于发动机运行参数状态选择可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，基于发动机运行参数状态选择可变定相系统的时间常数包括基于发动机温度选择可变定相系统的时间常数。
所述的方法进一步包括响应于对相位器的被命令位置的阶变输入变化而确定可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，包括配置为监测相位器位置的旋转位置传感系统的可变定相系统包括可变定相系统，所述可变定相系统包括低分辨率旋转位置传感系统，所述低分辨率旋转位置传感系统配置为监测相位器的位置，所述低分辨率旋转位置传感系统包括具有多个等距间隔开的检测边缘的目标轮。本发明提供一种确定与内燃发动机的凸轮轴可旋转地联接的可变定相系统相位器的旋转位置的方法，可变定相系统包括低分辨率旋转位置传感系统，方法包括：通过控制器响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序；响应于对低分辨率旋转位置传感系统的目标轮的下降边缘进行检测而异步地测量相位器的位置；在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的测量位置时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置和可变定相系统的时间常数，确定当前周期性时间点的相位器的旋转位置；在先前周期性时间点之前发生相位器的被测量位置时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点确定的相位器的旋转位置和可变定相系统的时间常数，确定当前周期性时间点的相位器的旋转位置；响应于在当前周期性时间点确定的相位器的旋转位置控制内燃发动机。
在所述的方法中，在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的被测量位置时，基于相位器的被测量位置和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置和可变定相系统的时间常数，确定当前周期性时间点的相位器的旋转位置包括，根据以下公式估计旋转位置：
其中
yk是当前周期性时间点的被估计旋转位置；
Δt2是在相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
ymeas是相位器的被测量位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，在先前周期性时间点之前发生相位器的被测量位置时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置包括，根据以下公式估计旋转位置：
其中
yk是被估计旋转位置；
Δt1是周期性时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
yk-1是在先前周期性时间点处的相位器的被估计旋转位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序包括，在先前周期性时间点和在当前周期性时间点响应于相位器的被命令位置执行用于控制可变定相系统的控制程序。
所述的方法进一步包括基于发动机运行参数状态选择可变定相系统的时间常数。
在所述的方法中，基于发动机运行参数状态选择可变定相系统的时间常数包括基于发动机温度选择可变定相系统的时间常数。
所述的方法，进一步包括响应于对相位器的被命令位置的阶变输入变化而确定可变定相系统的时间常数。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
参考附图通过例子描述一个或多个实施例，其中:
图1示意性地示出了根据本发明的组装到内燃发动机的凸轮轴上的可变定相系统；
图2用图示显示了根据本发明的被命令旋转位置曲线、被估计旋转位置曲线和用于可变定相系统的相位器的被测量旋转位置曲线，相对于时间显示了旋转位置；和
图3是显示了根据本发明的旋转位置估计程序的流程图，以确定可变定相系统的可调整相位器的旋转位置，所述可变定相系统包括低分辨率旋转位置传感系统。
具体实施方式
附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
现在参见附图，其中出于仅显示一些示例性实施例的目的而不出于限制本发明的目的显示了附图，图1示意性地示出了可调整旋转定相装置(rotatingphasingdevice)的实施例，其采用低分辨率(lowresolution)旋转位置传感系统。可调整旋转定相装置的一个实施例包括可变定相系统20，其组装在内燃发动机的凸轮轴34上。可变定相系统20包括凸轮定相促动器(相位器)26、油控制阀22、凸轮目标轮40和凸轮位置传感器42。
相位器26包括圆柱形本体部28和与内燃发动机的凸轮轴34同轴的可动定相元件30。凸轮轴34可与发动机的进气阀或排气阀相关。相位器26的本体部28牢固地附接到链轮24，所述链轮与正时链或另一齿轮联动装置相互作用，以可旋转地联接到发动机曲轴，使得本体部28伴随发动机曲轴旋转。相位器26的本体部28还被称为定子，其优选采用机械止动部，以限制相对于曲轴位置的凸轮定相的量。可动定相元件30可旋转地联接到凸轮轴34和凸轮目标轮40，凸轮目标轮的旋转被凸轮位置传感器42监测。凸轮位置传感器42可以是任何边缘传感装置，其能响应于凸轮目标轮40边缘的经过而产生电可读信号，例如包括霍尔效应传感器、磁致伸缩传感器、可变磁阻传感器或另一合适的边缘传感装置。凸轮目标轮40是低分辨率装置，其优选具有多个等距间隔开的检测边缘，例如以相等凸轮旋转量进行索引(index)的下降边缘(fallingedge)。在一个实施例中，低分辨率凸轮目标轮40具有四个等距间隔开的下降边缘，其以90°的凸轮旋转为索引，且由此以180°曲柄角度为索引。低分辨率凸轮目标轮40可采用其他数量的检测边缘，例如包括：具有六个等距间隔开的检测边缘的目标轮，或具有八个等距间隔开的检测边缘的目标轮。曲轴的旋转被以信号的方式连接到控制器10的曲轴传感器12所监测。
油控制阀22控制加压油32的响应于从控制器10而来的控制信号而向相位器26的流动，加压油32的流动作用在相位器26的可动定相元件30上，以实现与相位器26的本体部28的旋转相关且因此与发动机曲轴的旋转相关的、可动定相元件30和凸轮轴34的旋转运动。
控制器10响应于来自控制器10的控制信号而执行算法代码，以控制油控制阀22，以控制加压油向相位器26的流动，以响应于控制信号(其与相对于曲轴旋转位置的被命令凸轮轴旋转位置有关)而实现可动定相元件30和凸轮轴34的反馈和/或前馈位置控制。在四循环发动机构造中，发动机曲轴的一个完整360°旋转对应于凸轮轴34的180°旋转，且两个完整的发动机曲轴旋转对应于凸轮轴34的360°旋转，以根据与进气、压缩、做功和排气发动机循环有关的发动机进排气需求而实现进气阀和/或排气阀的适当打开和关闭。
控制器10具有执行为提供期望功能的一组控制程序(controlroutine)。控制程序例如通过中央处理单元执行，以监测来自传感装置和其他联网控制模块的输入，且控制促动器的操作。控制程序包括周期性程序和受事件驱动的程序。周期性程序以恒定速率执行，在其间设定时间间隔。用于周期性程序的设定时间间隔的例子包括100微秒的间隔或3.125、6.25、12.5、25和100毫秒的间隔。周期性程序的例子包括计算进气流和确定发动机容积效率的程序。受事件驱动的程序响应于事件执行，例如响应于从传感器而来的触发事件的信号。如此，受事件驱动的程序与周期性程序异步地执行。受事件驱动的程序的例子包括确定相位器26的旋转位置的程序，其通过凸轮目标轮40的下降边缘的检测而被触发。
控制器、控制模块、模块、控制部、控制单元、处理器和相似的术语意味着专用集成电路(一个或多个)(ASIC)、电子回路(一个或多个)、中央处理单元(一个或多个)(优选是微处理器(一个或多个))和相关的存储器和存储部(只读、可编程只读、随机存取、组合的逻辑回路(一个或多个)、输入/输出回路(一个或多个)和装置)适当的信号调节和缓冲器电路和提供所述功能的其他部件中的一个或多个。软件、固件、程序、指令、例行程序、代码、算法和相似的术语是指任何控制器可执行的指令集，包括校准和查找表。
图2以图形显示了用于可变定相系统的被命令的旋转位置曲线220、实际的旋转位置曲线230和离散化的被测量旋转位置线240，相对于水平轴线201上的时间，在垂直轴线202上显示了旋转位置。如在本文所述的，旋转位置涉及参考图1所述的可变相位器系统20的凸轮轴34和可动定相元件30的旋转位置。应理解，本文所述的原理适用于其他可变可控制旋转装置和可变定相系统，其采用低分辨率旋转位置传感系统作为反馈或前馈位置控制方案的元件。
时间点203、205、206和207显示在水平轴线上，时间点203、205和207限定一设定时间间隔处发生的周期性时间点，包括在时间点203和205之间和在时间点205和207之间的设定时间间隔Δt1。用于周期性时间点的设定时间间隔Δt1与控制器执行周期性控制程序所用的设定时间间隔中的一个类似。第二时间间隔Δt2是受事件驱动的时间间隔，其显示在时间点206和207之间，时间点206对应于被测量旋转位置ymeas244的发生。被测量旋转位置ymeas244响应于来自旋转位置传感系统信号的检测而发生，其是驱动被测量旋转位置ymeas244的测量和记录以及相应时间点206的事件。被命令旋转位置曲线220显示了被命令旋转位置uk-2222、uk-1224和uk226，这些被命令旋转位置分别在时间点203、205和207产生。被测量旋转位置曲线240显示了被测量旋转位置ymeas-1242、ymeas244和ymeas+1246。实际的旋转位置曲线230显示了估计旋转位置yk-2232、yk-1234和yk236，它们是分别在时间点203、205和207估计的。
采用测量系统的可变定相系统的旋转位置可以在周期性地发生的如下时间点被动态地估计，所述测量系统包括低分辨率旋转位置传感系统，例如参考图1所述的可变定相系统20的相位器26的实施例。在相位器的旋转位置已经在周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后被测量时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的被测量位置和可变定相系统的时间常数，根据如下关系在当前周期性时间点动态地估计相位器的旋转位置：
其中:
yk是当前周期性时间点的被估计旋转位置；
Δt2是相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
ymeas是相位器的被测量位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
参考图2用图形显示了各个项。
在相位器的旋转位置未在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后被测量时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔(即周期性时间间隔)、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数，动态地估计相位器的旋转位置，关系如下：
其中:
yk-1是被估计旋转位置；
Δt1是周期性时间间隔；
uk-2是相位器的被命令位置；
yk-2是在先前周期性时间点处的相位器的被估计旋转位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
参考图2用图形显示了各个项。
公式2一般可以重写为：
其中:
yk是被估计旋转位置；
Δt1是周期性时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
yk-1是在先前周期性时间点处的相位器的被估计旋转位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
可变定相系统的时间常数τ是一参数，其特点是可变定相系统的响应性，以对被命令位置的阶变输入变化的时间响应来测量响应性。如所理解的，时间响应是系统到达被命令位置的(1-1/e)或63.2％所花费的时间的测量值。可变定相系统的时间常数τ是系统依赖的，且可使用代表性可变定相系统以受控的设定按经验确定。在可变定相系统布置于内燃发动机上时，用于时间常数τ的值可在运行于测功计上的代表性内燃发动机上的代表性可变定相系统或另一相关设定来确定。可变定相系统的时间常数τ可以取决于可变定相系统和内燃发动机的运行参数，包括影响发动机油流动和压力的运行参数，例如发动机温度和发动机速度/载荷运行点。发动机温度可以是由于油粘性(由此是流动和压力)与发动机温度之间的关系而影响可变定相系统的时间常数τ的因数。由此，控制系统可以采用时间常数τ的不同值，包括在低发动机温度下增加的值，以计入增加的响应时间，这是由于较低发动机温度下较高的粘性造成的。发动机速度/载荷运行点会由于油流率和压力和发动机速度之间的关系而影响可变定相系统的时间常数τ，其影响从发动机曲轴而来的机械油泵送的操作。由此，控制系统可以采用时间常数τ的不同值，包括在更高发动机速度下减小的值，以计入减小的响应时间，这是由于较高发动机速度下的较大的油流率和压力造成的。影响用于可变定相系统的时间常数τ量值的其他因素落入本发明的范围内。
图3是旋转位置估计程序300的流程图，以确定可变定相系统的可调整相位器的旋转位置，其包括低分辨率旋转位置传感系统，例如参考图1所述的可变定相系统20。提供了表格1，其中标记了数字的图框和相应函数描述如下。
表格1
在系统操作期间旋转位置估计程序300被周期性地执行，在该系统上程序用于动态地估计相位器的旋转位置。出于各种目的，相位器的旋转位置用在系统中，包括用于系统控制。在系统为内燃发动机且相位器为可变定相系统的凸轮定相促动器时，出于发动机供油管理、点火控制和/或排气再循环控制的目的，旋转位置用于确定发动机容积效率。旋转位置估计程序300在一时间段内执行，所述时间段与用于控制可变定相系统的控制程序的执行周期重合或比之更大，其在一个实施例中可以是6.25毫秒的时间段。
每一次迭代，旋转位置估计程序300都监测运行参数，例如包括油温度、发动机速度和载荷、和相位器位置(302)。相位器的旋转位置的直接测量是受事件驱动的，在通过对来自低分辨率旋转位置传感系统的信号输出进行检测而被触发时，测量系统确定旋转位置。
监测信息用于选择用于可变定相系统的时间常数τ(304)。时间常数τ可以是取决于监测运行参数状态的校准值，且被捕获以作为查找表、可执行等式、或在控制器非易失存储装置中的其他合适形式。替换地，时间常数τ可以是单个参数值。
系统确定自先前周期性时间点(即触发了用于控制可变定相系统的控制程序的最近一次执行的刚好前一个时间点)后相位器的旋转位置是否已经被测量(306)。在自先前周期性时间点后相位器的旋转位置已经被测量时(306)(1)，通过执行包括公式1的算法而估计相位器的旋转位置，公式1被简化为与监测信息和用于可变定相系统的被选择时间常数τ关联的算法代码(308)，且该迭代结束(312)。在自先前周期性时间点后相位器的旋转位置未被被测量时(306)(0)，通过执行包括公式3的算法而估计相位器的旋转位置，公式3被简化为与监测信息和用于可变定相系统的被选择时间常数τ关联的算法代码(310)，且该迭代结束(312)。相位器的被估计旋转位置被通信到发动机控制器，用于在执行发动机控制时使用。
本文所述的用于确定相位器旋转位置的方法实现快速相位器控制和可变定相系统中建模的容积效率的改善准确性，可变定相系统采用低分辨率位置传感器，不需要实施更高分辨率位置传感系统。相位器动态模型估计异步发生的边缘触发位置测量之间的相位器位置，允许受事件驱动的异步位置测量与恒定速率的命令和控制计算关联。在信号测量有噪声的情况下，或引入了显著时间延迟、滞后或动态变化的情况下，传感器模型和过滤器可被开发以用于恢复正确的测量。

Claims (10)

1.一种确定可变定相系统的相位器的旋转位置的方法，可变定相系统包括测量相位器的旋转位置的旋转位置传感系统，方法包括：
响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序；
在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的被测量位置时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置和可变定相系统的时间常数，通过控制器估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置；和
在先前周期性时间点之前发生相位器的被测量位置时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数，估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中在当前周期性时间点之前的一设定时间间隔处发生的先前周期性时间点之后发生相位器的被测量位置时，基于相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、相位器的所述被测量位置和可变定相系统时间常数,根据以下公式估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置：
y k = τ - Δt 2 τ y m e a s + Δt 2 τ u k - 1
其中:
yk是当前周期性时间点的被估计旋转位置；
Δt2是在相位器的被测量位置的发生和当前周期性时间点之间的时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
ymeas是相位器的被测量位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
3.如权利要求1所述的方法，其中在先前周期性时间点之前发生相位器的被测量位置时，基于先前周期性时间点和当前周期性时间点之间的时间间隔、相位器的被命令位置、先前周期性时间点的相位器的被估计旋转位置和可变定相系统的时间常数，估计当前周期性时间点的相位器的旋转位置包括，根据以下公式估计旋转位置：
y k = τ - Δt 1 τ y k - 1 + Δt 1 τ u k - 1
其中
yk是被估计旋转位置；
Δt1是周期性时间间隔；
uk-1是相位器的被命令位置；
yk-1是在先前周期性时间点处的相位器的被估计旋转位置；和
τ是可变定相系统的时间常数。
4.如权利要求1所述的方法，其中响应于相位器的被命令位置周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序包括，在先前周期性时间点和在当前周期性时间点响应于相位器的被命令位置执行用于控制可变定相系统的控制程序。
5.如权利要求1所述的方法，其中包括用于测量相位器旋转位置的旋转位置传感系统的所述可变定相系统包括旋转位置传感系统，其用于响应于对旋转位置传感系统的目标轮的下降边缘进行检测而测量相位器的位置。
6.如权利要求5所述的方法，其中响应于对旋转位置传感系统的目标轮的下降边缘进行检测而测量相位器的位置包括，与周期性地执行用于控制可变定相系统的控制程序异步地测量相位器的位置。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于发动机运行参数状态选择可变定相系统的时间常数。
8.如权利要求7所述的方法，其中基于发动机运行参数状态选择可变定相系统的时间常数包括基于发动机温度选择可变定相系统的时间常数。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括响应于对相位器的被命令位置的阶变输入变化而确定可变定相系统的时间常数。
10.如权利要求1所述的方法，其中包括配置为监测相位器位置的旋转位置传感系统的可变定相系统包括可变定相系统，所述可变定相系统包括低分辨率旋转位置传感系统，所述低分辨率旋转位置传感系统配置为监测相位器的位置，所述低分辨率旋转位置传感系统包括具有多个等距间隔开的检测边缘的目标轮。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109790789A (zh) * 2016-10-10 2019-05-21 世倍特集团有限责任公司 用相等相位位置线和幅值线来组合识别内燃发动机的入口阀行程和出口阀行程相位差的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9494488B2 (en) * 2014-07-22 2016-11-15 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine rotational position of a phaser in a variable phasing system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020096134A1 (en) * 2001-01-25 2002-07-25 Michelini John Ottavio Method and system for operating variable displacement internal combustion engine
US20020179027A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-05 Jankovic Mrdjan J. Method and system for determining the variable cam timing rate-of-change in an engine
US20050061271A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-24 Pfeiffer Jeffrey M. Method of determining the position of a cam phaser
DE10360333A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Phasenlage mindestens einer Nockenwelle
CN1834433A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 株式会社日立制作所 凸轮角检测装置、凸轮相位检测装置、凸轮相位检测方法
CN101120505A (zh) * 2003-12-09 2008-02-06 Bsh博世和西门子家用器具有限公司 电动机中转子位置的确定
CN103216289A (zh) * 2012-01-18 2013-07-24 福特环球技术公司 用于可变凸轮正时的油压修正

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311771A (en) 1992-03-30 1994-05-17 Caterpillar Inc. Method for determining the rotational position of a crankshaft of an internal combustion engine
US6286487B1 (en) 1999-11-29 2001-09-11 General Motors Corporation Fuel control for a variable cam phase engine
DE10232353B4 (de) 2002-07-17 2017-02-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren, Speichereinrichtung und Steuergerät zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle
EP1630363B1 (de) 2004-08-28 2008-04-09 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG Verfahren zum Bestimmen der Phasenlage einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
JP4687481B2 (ja) * 2006-02-01 2011-05-25 株式会社デンソー エンジン制御装置
US8096271B2 (en) * 2009-06-01 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC System and method for determining a camshaft position in a variable valve timing engine
US8495981B2 (en) * 2011-03-29 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC System and method for cam phaser control in an engine
US9341088B2 (en) * 2011-03-29 2016-05-17 GM Global Technology Operations LLC Camshaft phaser control systems and methods
US9494488B2 (en) * 2014-07-22 2016-11-15 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine rotational position of a phaser in a variable phasing system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020096134A1 (en) * 2001-01-25 2002-07-25 Michelini John Ottavio Method and system for operating variable displacement internal combustion engine
US20020179027A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-05 Jankovic Mrdjan J. Method and system for determining the variable cam timing rate-of-change in an engine
US20050061271A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-24 Pfeiffer Jeffrey M. Method of determining the position of a cam phaser
CN101120505A (zh) * 2003-12-09 2008-02-06 Bsh博世和西门子家用器具有限公司 电动机中转子位置的确定
DE10360333A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Phasenlage mindestens einer Nockenwelle
CN1834433A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 株式会社日立制作所 凸轮角检测装置、凸轮相位检测装置、凸轮相位检测方法
CN103216289A (zh) * 2012-01-18 2013-07-24 福特环球技术公司 用于可变凸轮正时的油压修正

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109790789A (zh) * 2016-10-10 2019-05-21 世倍特集团有限责任公司 用相等相位位置线和幅值线来组合识别内燃发动机的入口阀行程和出口阀行程相位差的方法
CN109790789B (zh) * 2016-10-10 2021-12-31 世倍特集团有限责任公司 识别内燃机的入口阀行程和出口阀行程相位差的方法

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