CN110553608A - 用于凸轮轴定位校准的方法和系统 - Google Patents

用于凸轮轴定位校准的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110553608A
CN110553608A CN201910450794.4A CN201910450794A CN110553608A CN 110553608 A CN110553608 A CN 110553608A CN 201910450794 A CN201910450794 A CN 201910450794A CN 110553608 A CN110553608 A CN 110553608A
Authority
CN
China
Prior art keywords
camshaft
combustion engine
buffer tank
positions
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910450794.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110553608B (zh
Inventor
J·达尔格伦
S·杜耐特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Car Corp
Original Assignee
Volvo Car Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Car Corp filed Critical Volvo Car Corp
Publication of CN110553608A publication Critical patent/CN110553608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110553608B publication Critical patent/CN110553608B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432Methods of calibration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B13/00Measuring arrangements characterised by the use of fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/02Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F01L2303/02Initial camshaft settings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/09Calibrating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于生成凸轮轴特征的方法,该凸轮轴特征用于燃烧发动机(100)中包括的凸轮轴(110,118)的凸轮轴定位校准。凸轮轴适于使阀门(109,120)打开和关闭通向燃烧发动机的汽缸容积(102)的开口。燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐(204)。进气缓冲罐与燃烧发动机的汽缸容积流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合。

Description

用于凸轮轴定位校准的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于凸轮轴定位校准的方法和相应的凸轮轴定位系统。
背景技术
凸轮轴在燃烧发动机中是常见的,其用于控制燃烧发动机中的各种阀门。凸轮轴包括轴和设置在轴上的至少一个、通常几个凸轮。当轴旋转时,凸轮围绕轴的旋转轴线移动并且根据凸轮轴的旋转位置使阀门打开或关闭。
通过凸轮轴的精心设计和准确定位,可以实现阀门的高准确度的时序控制。一个阀门通常被设置为控制空气/燃料混合物流入燃烧发动机的汽缸,并且另一个阀门通常被设置为控制从汽缸排放排气。曲轴根据发动机的燃烧循环控制活塞在汽缸中的冲程。因此,曲轴与凸轮轴之间的时序关系准确是非常重要的。凸轮轴的不良时序导致较高的燃料消耗和排放到环境中的排气增加。
此外,尽管在车辆的生产过程中校准了凸轮轴的时序,但是准确地恢复原始校准的凸轮轴定位是困难的。
因此,需要改进的凸轮轴定位校准。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的是提供改进的凸轮轴定位校准,其允许单个凸轮轴的凸轮轴定位校准。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于生成凸轮轴特征(camshaft signature)的方法,该凸轮轴特征用于燃烧发动机中包括的凸轮轴的凸轮轴定位校准,凸轮轴适于使阀门打开和关闭通向燃烧发动机的汽缸容积的开口,燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐,进气缓冲罐与燃烧发动机的汽缸容积流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合,其中该方法包括:以预定的转速操作燃烧发动机;提供恒定的气流进入进气缓冲罐;当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值;以及提供包括该组凸轮轴位置和该组压力值的凸轮轴特征。
本发明基于实现了凸轮轴位置与进气缓冲罐中的压力相关。凸轮轴位置与阀门位置直接相关,换句话说,与阀门打开的程度直接相关。
当阀门打开或关闭通向汽缸容积的开口时,进气缓冲罐和汽缸容积之间的流体连通变化,由此进气缓冲罐中的可测量压力也发生变化。因此,可以将凸轮轴的位置与进气缓冲罐中的可测量压力关联。以这种方式,凸轮轴特征给单个凸轮轴提供“指纹”。因此,可以认为凸轮轴特征对于特定凸轮轴而言在其发动机中是唯一的。
凸轮轴特征可以存储在存储器中并用于随后的凸轮轴定位。
进入进气缓冲罐的气流保持恒定,使得进气缓冲罐中的可测量压力的变化是由于凸轮轴的旋转所造成的阀门的打开或关闭引起的。
凸轮轴的旋转以受控的方式(即以受控的速度)进行,使得可以测量凸轮轴的位置。
凸轮轴的位置指的是凸轮轴相对于预定参考位置的旋转位置。旋转位置可以被提供为与参考位置的相对旋转角度。
压力值可以被提供为相对于凸轮轴的预定参考位置处的压力的压力差值。凸轮轴的预定位置可以定义为零度旋转角度。
可以通过指定发动机RPM(每分钟转数)来设定预定的转速。车辆的转速保持恒定,使得可以确保发动机的运转温度在生成凸轮轴特征的期间是相对恒定的。保持恒定的运转温度减少了温度波动对进气阀中的测量压力的影响。
在实施方式中,凸轮轴可以适于控制燃烧发动机的进气口控制阀和排气口控制阀中的一个。
凸轮轴特征还可以包括一组凸轮轴位置和一组压力值之间的时序关系。换句话说,凸轮轴特征可以包括凸轮轴位置和压力值的相关时序,以便提供更准确的凸轮轴特征。
根据实施方式,该方法可以包括以预定的另一转速操作燃烧发动机;当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量另一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的另一组压力值;以及提供关于燃烧发动机的另一转速的包括该另一组凸轮轴位置和该另一组压力值的凸轮轴特征。
因此,凸轮轴特征可以有利地包括在多于一个发动机转速下测量的凸轮轴位置和压力值。在这种情况下,可以认为凸轮轴特征包括一组部分凸轮轴特征:第一转速下的第一部分凸轮轴特征和第二转速下的第二部分凸轮轴特征。
根据实施方式,燃烧发动机可以包括适于控制燃烧发动机的进气口控制阀的第一凸轮轴和适于控制燃烧发动机的排气口控制阀的第二凸轮轴,所述方法可以包括:当凸轮轴旋转时,测量第一凸轮轴的一组凸轮轴位置和第二凸轮轴的一组凸轮轴位置,并且当凸轮轴旋转且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值;以及提供凸轮轴特征,该凸轮轴特征包括多组凸轮轴位置和该组压力值。因此,凸轮轴特征可以包括多于一个凸轮轴的凸轮轴位置和压力值,从而能够提供用于多于一个凸轮轴的定位校准的凸轮轴特征。
在上述情况中,凸轮轴特征可以包括多组凸轮轴位置中的每组与一组压力值之间的时序关系,以及多组凸轮轴位置之间的时序关系。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于校准燃烧发动机的凸轮轴的凸轮轴位置的方法,该凸轮轴适于控制阀门打开和关闭通向燃烧发动机的汽缸容积的开口,燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐,进气缓冲罐与燃烧发动机的汽缸容积流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合,其中该方法包括:检索指示凸轮轴定位校准的凸轮轴特征;以预定的转速操作燃烧发动机;提供恒定的气流进入进气缓冲罐;当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值;将该组凸轮轴位置和该组压力值与凸轮轴特征进行比较,并提供指示比较的结果的指令。
因此,本发明还基于实现了使用所提供的凸轮轴特征来实现凸轮轴的准确调整。该调整可以在车辆的生产之后执行,例如,在车间处,通过首先从存储器中检索存储的凸轮轴特征来执行,该存储器可以被包括在车辆中或存储在服务器上。
可以根据所提供的指令来调整凸轮轴位置。
例如,在一些实施方式中,该调整可以通过以下方式提供:确定凸轮轴特征的至少一个压力值与至少一个相应凸轮轴位置的一组测量压力值中的至少一个测量压力值之间的压力偏差,并且调整凸轮轴位置直到压力偏差低于阈值压力偏差。因此,通过能够将凸轮轴位置与压力偏差进行关联,从而提供了相对直接但准确的凸轮轴位置调整控制。可以在发动机运转时执行凸轮轴位置调整。
可以调整凸轮轴位置以使压力偏差最小化。以这种方式,确保凸轮轴位置尽可能接近凸轮轴特征指示的位置。
本发明的该第二方面提供了与上面关于本发明的前一方面所讨论的类似的优点。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于燃烧发动机中包括的凸轮轴的凸轮轴定位的凸轮轴定位系统,凸轮轴适于使阀门打开和关闭通向燃烧发动机的汽缸容积的开口,该燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐,该进气缓冲罐与燃烧发动机的汽缸容积流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合,该系统包括控制单元,该控制单元被构造为:控制燃烧发动机以预定的转速运转;控制进气阀以提供恒定的气流进入进气缓冲罐;当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值;以及提供包括该组凸轮轴位置和该组压力值的凸轮轴特征。
在实施方式中,控制单元可以被构造为执行凸轮轴校准过程,其包括:检索指示凸轮轴定位校准的凸轮轴特征;以预定的转速和运转温度操作燃烧发动机;提供恒定的气流进入进气缓冲罐;当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值;将该组凸轮轴位置组和该组压力值与凸轮轴特征进行比较,并提供指示比较的结果的指令。
该系统可以包括用于存储凸轮轴特征的存储器。
燃烧发动机可以被构造为向车辆提供推进力。
当研究随附权利要求和以下描述时,本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员应该认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,可以组合本发明的不同特征以形成除了下面描述的实施方式之外的其它实施方式。
附图说明
现在将参考示出本发明的示例性实施方式的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面,其中:
图1概念性地示出了具有曲轴和凸轮轴的燃烧发动机;
图2示意性地示出了本发明的实施方式;
图3a示意性地示出了凸轮的旋转位置;
图3b示意性地示出了进气凸轮和排气凸轮的时序图;
图4a概念性地示出了凸轮轴特征;
图4b概念性地示出了凸轮轴特征;
图5是根据本发明实施方式的方法步骤的流程图;
图6是根据本发明实施方式的方法步骤的流程图;以及
图7是根据本发明实施方式的附加方法步骤的流程图。
具体实施方式
在本详细描述中,描述了根据本发明的系统和方法的各种实施方式。然而,本发明通常可以以许多不同的形式实施,并且不应该被解释为限于本文阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式是为了彻底和完整性,并且这些实施方式向技术人员充分传达了本发明的范围。相同的附图标记贯穿全文表示相同的要素。
图1概念性地示出了车辆的示例性燃烧发动机100。该燃烧发动机包括多个汽缸(未示出)和多个活塞104。在每个汽缸中设置有相应的活塞104。通过点燃汽缸容积中的燃料,迫使活塞104在相应的汽缸中移动。活塞在汽缸中的冲程运动被传递到曲轴108,以用于将推进动力传递给包括燃烧发动机100的车辆的传动系(未示出)。
此外,为了允许空气与汽缸容积中的燃料混合,阀门109(几个阀门中的仅一个被编号)被构造为以时序性间隔打开通向汽缸容积的空气入口。该时序由联结(linking)机构111(所谓的“正时皮带”)提供,联结机构111被构造成使第一凸轮轴110绕旋转轴线112旋转,以便凸轮轴110的凸轮114以相对于曲轴的旋转、并且因此相对于活塞104的冲程同步的方式使第一阀门109打开和关闭。
此外,第二凸轮轴118被构造为打开和关闭第二阀门120(仅一个阀门被编号)。第二阀门120的操作的时序也由联结机构111提供。因此,联结机构被构造成使第二凸轮轴118围绕旋转轴线115旋转,以便第二凸轮轴118的凸轮116以相对于曲轴108的旋转、并且因此相对于活塞104的冲程同步的方式使第二阀门120打开和关闭。
第二阀门120以与曲轴108的旋转同步、并且因此相对于活塞104的冲程同步的方式控制排气从汽缸容积流出。阀门109和120的打开和关闭之间的时序关系将在下面进一步描述。
图2概念性地示出了燃烧发动机的进气口和排气口系统。具体地,图2示意性地示出了进气缓冲罐204,其适于从外部环境经由压缩机206和进气口气流调节器205接收空气,进气口气流调节器205被构造为调节进入进气缓冲罐204的气流并测量进入进气缓冲罐204的气流。压缩机206经由进气口气流调节器205向进气缓冲罐204提供加压空气。压缩机206可以通过进气口(未示出)从外部环境接收空气。
此外,设置压力传感器(未示出)以测量进气缓冲罐204中的压力。(多个)压力传感器可以是位于进气缓冲罐204中的歧管压力传感器(MAP传感器)。另外,在一些可能的实施方式中,设置温度传感器以测量进气缓冲罐204中的空气的温度。这可能有利于确定在进气中发生过高的温度波动。
进气缓冲罐204经由进气口控制阀208与汽缸容积102流体连通。凸轮轴的凸轮210适于通过凸轮轴的旋转使弹簧加载的阀门打开和关闭,如参考图1所描述的。
此外,排气缓冲罐212适于经由排气口控制阀214从汽缸容积102接收排气。第二凸轮轴的凸轮216适于通过凸轮轴的旋转使弹簧加载的阀门216打开和关闭,如参考图1所描述的。
一些排气经由排气再循环冷却器218和排气再循环阀220循环回来,以在经由进气口控制阀208进入汽缸容积之前与来自进气缓冲罐204的空气混合。因此,进气缓冲罐204与排气缓冲罐212彼此之间流体连通。
进气口和排气口系统可以包括其它部件,诸如汽缸的排气侧上的反压阀(backpressure valve)和压力调节器。这些部件本身是本领域技术人员已知的。
在本发明的实施方式中,当燃烧发动机以预定的运转速度(例如RPM)、相对恒定的运转温度运转时,通过进气口气流调节器205的控制以恒定的气流提供进入进气缓冲罐204的空气流。
包括相应的凸轮210和216的凸轮轴旋转,并且凸轮轴位置传感器测量凸轮轴相对于参考位置的位置。凸轮轴位置通常由相对于参考位置的旋转角度给出,并且可以由凸轮传感器(未示出)测量出,这种凸轮传感器本身是本领域技术人员已知的,并且可以借助于感测附接到凸轮轴的磁体的感应传感器、感测来自磁体的磁场的霍尔效应传感器、或感测受到凸轮轴旋转影响的磁场的AC耦合传感器来实现。
当凸轮轴旋转时,凸轮210和216使相应的阀门208、214打开和关闭通向汽缸容积102的相应的开口。每个阀门的打开和关闭造成进气缓冲罐204中的压力变化。当测量凸轮轴的位置时,同时测量指示压力变化的压力值。
凸轮轴特征包括至少一个凸轮轴的一组凸轮轴位置和一组压力值。
因此,用于凸轮轴的凸轮轴定位的凸轮轴定位系统可以包括控制单元,该控制单元被构造为控制燃烧发动机以预定的转速和运转温度运转。控制单元可以控制进气口气流调节器205以提供恒定的气流进入进气缓冲罐204。此外,当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐204的气流保持恒定时,控制单元使用凸轮传感器来测量一组凸轮轴位置并且使用压力传感器来测量指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值。控制单元可以随后提供包括该组凸轮轴位置和该组压力值的凸轮轴特征。
图3a示意性地示出了凸轮301的示例性旋转位置。凸轮301相对于参考位置旋转了角度α。旋转角度α可以表示凸轮轴位置。可能有若干个参考位置,并且图3a所示的参考位置仅出于示例性目的示出。
图3b示出的凸轮图描述了控制进气阀的凸轮的角位置和控制排气阀的凸轮的角位置。通常,凸轮轴的结构包括具有凸轮的圆柱形轴,该凸轮的形状是横向于轴延伸的凸角(lobe)。凸轮被构造成将轴的旋转运动转换为控制阀门的往复运动的平移运动。凸轮的结构导致阀门的位置可以被描述为如图3所示的图表。
曲线302表示的凸角描述了排气阀的阀门位置,并且曲线304表示的凸角描述了进气阀的阀门位置,其分别由相应的凸轮轴旋转造成。当凸角302表示的凸轮处于使排气阀升程超过水平308的位置时,排气阀完全打开以允许从汽缸容积排放排气。类似地,当由凸角304表示的凸轮处于进气门升程超过水平308的位置时,进气门完全打开以允许空气进入汽缸容积。
此外,凸角302和304之间的重叠310提供了其中进气口和排气口至少部分地同时打开的短暂持续时间。因此,这是对每个阀门的打开和关闭造成进气缓冲罐204中的压力变化的另一个补充。
因此,由于通过凸轮轴的凸轮的结构(通过其它联结机构)直接或间接地控制进气阀210和排气阀216的阀门运动,因此进气缓冲罐204中的压力状况也将受到凸轮轴的结构、以及与经由凸轮轴控制阀门210和216有关的任何其它联结机构的设计的影响。凸轮轴和阀门(以及其它联结机构)都受到制造和装配公差的影响,这意味着每个燃烧发动机都是唯一的。出于这个原因,可以在制造燃烧发动机并且最初配置凸轮轴位置时生成凸轮轴特征。
因此,一组压力值和相关凸轮轴位置值充当凸轮轴特征。可以在制造车辆燃烧发动机时确定这种凸轮轴特征。可以存储凸轮轴特征。随后,凸轮轴特征可以被检索并用于凸轮轴的重新校准。
图4a示出了燃烧发动机的分别关于不同发动机rpm,1000rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm、4500rpm的一组凸轮轴特征402、404、406、408、410。图4a的凸轮轴特征出于示例性目的被示为用于负责控制排气口控制阀(参见图2中的阀门214)的凸轮轴。凸轮轴特征包括凸轮轴的一组凸轮轴位置和一组压力值(y轴),该组压力值指示相应凸轮轴位置的进气缓冲罐中相对于凸轮轴的零度角位置处的压力的压力差。换句话说,压力值被提供为相对于凸轮轴的预定参考位置处(即零度旋转位置处)的压力的压力差。
图4b示出了燃烧发动机的分别关于不同rpm,1500rpm和2500rpm的另一对凸轮轴特征420和422。图4b的凸轮轴特征用出于示例性目的被示为用于负责控制进气口控制阀(参见图2中的阀门208)的凸轮轴。凸轮轴特征包括凸轮轴的一组凸轮轴位置和一组压力值(y轴),该组压力值指示相应凸轮轴位置的进气缓冲罐中相对于凸轮轴的零度角位置处的压力的压力差。
图5示出了根据示例性实施方式的方法步骤的流程图。在第一步骤S102中,燃烧发动机以预定的转速运转。随后,在步骤S104中,提供恒定的气流进入进气缓冲罐。在步骤S106中,当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值。在步骤S108中,提供包括该组凸轮轴位置和该组压力值的凸轮轴特征。
图6示出了根据示例性实施方式的方法步骤的流程图。在步骤S202中,检索指示凸轮轴定位校准的凸轮轴特征。接下来,在步骤S204中,燃烧发动机以预定的转速运转。在步骤S206中,提供恒定的气流进入进气缓冲罐。在步骤S208中,当凸轮轴旋转并且进入进气缓冲罐的气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示进气缓冲罐中的压力的一组压力值。在步骤S210中,将该组凸轮轴位置和该组压力值与凸轮轴特征进行比较。在步骤S212中,提供指示比较的结果的指令。
图7示出了根据示例性实施方式的方法步骤的流程图。可以根据图6的步骤S212中提供的指令来调整凸轮轴位置。可以通过首先确定(S216)凸轮轴特征的至少一个压力值与至少一个相应凸轮轴位置的一组测量压力值中的至少一个测量压力值之间的压力偏差来确定该调整。在步骤S218中,调整凸轮轴位置直到压力偏差低于阈值压力偏差。优选地,压力偏差被最小化。
在发动机运转时执行凸轮轴位置的调整。
本公开的控制功能可以通过使用现有的计算机处理器来实现,或者通过用于适当系统、为此目的或另一目的而并入的专用计算机处理器来实现,或者通过硬线系统来实现。本公开范围内的实施方式包括含有机器可读介质的程序产品,该机器可读介质用于执行或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构。这种机器可读介质可以是能够被通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何可用介质。举例来说,这种机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储设备、或者可用于执行或存储所需程序代码(呈机器可执行指令或数据结构形式)并且可通过通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何其它介质。当通过网络或其它通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)向机器传送或提供信息时,机器将该连接适当地视为机器可读介质。因此,任何这种连接都被适当地称为机器可读介质。上述项的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令例如包括使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或一组功能的指令和数据。
尽管附图可以示出次序,但是步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。并且可以同时或部分同时地执行两个或更多个步骤。这种变化将取决于所选择的软件和硬件系统以及设计者选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样地,软件实现可以利用标准编程技术、使用基于规则的逻辑和其它逻辑来完成,以实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。
本领域技术人员应认识到,本发明决不限于上述优选实施方式。相反,在随附权利要求的范围内可以进行许多修改和变化。
在权利要求中,词语“包括”不排除其它要素或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于生成凸轮轴特征的方法,所述凸轮轴特征用于燃烧发动机(100)中包括的凸轮轴(110,118)的凸轮轴定位校准,所述凸轮轴适于使阀门(109,120)打开和关闭通向所述燃烧发动机的汽缸容积(102)的开口,所述燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐(204),所述进气缓冲罐与所述燃烧发动机的所述汽缸容积流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合,其中所述方法包括:
-以预定的转速操作(S102)所述燃烧发动机;
-提供(S104)恒定的气流进入所述进气缓冲罐;
-在所述凸轮轴旋转并且进入所述进气缓冲罐的所述气流保持恒定时,测量(S106)一组凸轮轴位置和指示所述进气缓冲罐中的压力的一组压力值;以及
-提供(S108)包括所述一组凸轮轴位置和所述一组压力值的凸轮轴特征。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述凸轮轴适于控制所述燃烧发动机的进气口控制阀(208)和排气口控制阀(214)中的一个。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述凸轮轴特征包括所述一组凸轮轴位置与所述一组压力值之间的时序关系。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
-以预定的另一转速操作所述燃烧发动机;
-在所述凸轮轴旋转并且进入所述进气缓冲罐的所述气流保持恒定时,测量另一组凸轮轴位置和指示所述进气缓冲罐中的压力的另一组压力值;以及
-提供关于所述燃烧发动机的所述另一转速的包括所述另一组凸轮轴位置和所述另一组压力值的凸轮轴特征。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,所述燃烧发动机包括适于控制所述燃烧发动机的进气口控制阀的第一凸轮轴和适于控制所述燃烧发动机的排气口控制阀的第二凸轮轴,所述方法包括:
-当所述凸轮轴旋转时,测量所述第一凸轮轴的一组凸轮轴位置和所述第二凸轮轴的一组凸轮轴位置,并且当所述凸轮轴旋转并且进入所述进气缓冲罐的所述气流保持恒定时,测量指示所述进气缓冲罐中的压力的一组压力值;以及
-提供凸轮轴特征,所述凸轮轴特征包括所述第一凸轮轴的一组凸轮轴位置和所述第二凸轮轴的一组凸轮轴位置以及所述一组压力值。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,所述凸轮轴特征包括,所述第一凸轮轴的一组凸轮轴位置和所述第二凸轮轴的一组凸轮轴位置中的每组凸轮轴位置与所述一组压力值之间的时序关系,以及所述第一凸轮轴的一组凸轮轴位置与所述第二凸轮轴的一组凸轮轴位置之间的时序关系。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括将所述凸轮轴特征存储在存储器中。
8.一种用于校准燃烧发动机的凸轮轴的凸轮轴位置的方法,所述凸轮轴适于控制阀门打开和关闭通向所述燃烧发动机的汽缸容积的开口,所述燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐,所述进气缓冲罐与所述燃烧发动机的所述汽缸容积流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合,其中所述方法包括:
-检索(S202)指示凸轮轴定位校准的凸轮轴特征;
-以预定的转速操作(S204)所述燃烧发动机;
-提供(S206)恒定的气流进入所述进气缓冲罐;
-当所述凸轮轴旋转并且进入所述进气缓冲罐的所述气流保持恒定时,测量(S208)一组凸轮轴位置和指示所述进气缓冲罐中的压力的一组压力值;
-将所述一组凸轮轴位置和所述一组压力值与所述凸轮轴特征进行比较(S210);以及
-提供(S212)指示所述比较的结果的指令。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
-根据所述指令调整凸轮轴位置。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
-确定(S216)所述凸轮轴特征的至少一个压力值与至少一个相应凸轮轴位置的一组测量压力值中的至少一个测量压力值之间的压力偏差,以及
-调整(S218)所述凸轮轴位置直到所述压力偏差低于阈值压力偏差。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,调整所述凸轮轴位置以使所述压力偏差最小化。
12.一种用于燃烧发动机中包括的凸轮轴的凸轮轴定位的凸轮轴定位系统,所述凸轮轴(110;118)适于使阀门(208;214)打开和关闭通向所述燃烧发动机的汽缸容积的开口,所述燃烧发动机还包括适于从外部环境接收空气的进气缓冲罐,所述进气缓冲罐与所述燃烧发动机的所述汽缸容积(102)流体连通,以用于提供空气与喷射到汽缸中的燃料混合,所述系统包括控制单元,所述控制单元被构造为:
-控制所述燃烧发动机(100)以预定的转速运转;
-控制进气口气流调节器(205)以提供恒定的气流进入所述进气缓冲罐;
-在所述凸轮轴旋转并且进入所述进气缓冲罐的所述气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示所述进气缓冲罐中的压力的一组压力值;以及
-提供包括所述一组凸轮轴位置和所述一组压力值的凸轮轴特征(402;404;406;408;410;420;422)。
13.根据权利要求12所述的凸轮轴定位系统,其特征在于,所述控制单元被构造为执行凸轮轴校准程序,所述凸轮轴校准程序包括:
-检索指示凸轮轴定位校准的凸轮轴特征;
-控制所述燃烧发动机以预定的转速运转;
-控制进气口气流调节整器(205)以提供恒定的气流进入所述进气缓冲罐;
-当所述凸轮轴旋转并且进入所述进气缓冲罐的所述气流保持恒定时,测量一组凸轮轴位置和指示所述进气缓冲罐中的压力的一组压力值;
-将所述一组凸轮轴位置和所述一组压力值与所述凸轮轴特征进行比较;以及
-提供指示所述比较的结果的指令。
14.根据权利要求12或13所述的凸轮轴定位系统,其特征在于,所述凸轮轴定位系统包括用于存储所述凸轮轴特征的存储器。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的凸轮轴定位系统,其特征在于,所述燃烧发动机被构造为向车辆提供推进力。
CN201910450794.4A 2018-06-04 2019-05-28 用于凸轮轴定位校准的方法和系统 Active CN110553608B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18175735.2 2018-06-04
EP18175735.2A EP3578768B1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 A method and system for camshaft positioning calibration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110553608A true CN110553608A (zh) 2019-12-10
CN110553608B CN110553608B (zh) 2022-03-15

Family

ID=62528322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910450794.4A Active CN110553608B (zh) 2018-06-04 2019-05-28 用于凸轮轴定位校准的方法和系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10876434B2 (zh)
EP (1) EP3578768B1 (zh)
CN (1) CN110553608B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207175B3 (de) * 2020-06-09 2021-07-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung einer Nockenwellenposition einer Verbrennungskraftmaschine
DE102020207172B3 (de) * 2020-06-09 2021-07-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung einer Nockenwellenposition einer Verbrennungskraftmaschine
DE102020207174B3 (de) * 2020-06-09 2021-07-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung einer Nockenwellenposition einer Verbrennungskraftmaschine

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04120411A (ja) * 1990-09-11 1992-04-21 Musashi Seimitsu Ind Co Ltd カムシャフトのような部品の溝の検出装置
WO1993009397A1 (en) * 1991-10-28 1993-05-13 A.E. Bishop & Associates Pty Limited Apparatus for use in the manufacture of valves for hydraulic power steering gears
DE19634136A1 (de) * 1995-08-25 1997-02-27 Toyota Motor Co Ltd Störungserfassungs-Vorrichtung für eine Ventilsteuerzeiten-Vorrichtung eines Motors
EP1074722A1 (en) * 1998-04-22 2001-02-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Intake air volume detection device for internal combustion engine
US6708566B1 (en) * 2003-02-21 2004-03-23 Robert Bosch Gmbh Air gauge for measuring the geometry of precision machined fluid passages
US20100211297A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Ford Global Technologies, Llc Coordination of variable cam timing and variable displacement engine systems
CN102913334A (zh) * 2012-10-31 2013-02-06 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种发动机气缸进气流量检测方法
CN203584569U (zh) * 2013-10-25 2014-05-07 张毅 利用燃气冷能提高发动机热效率实现节能减排的系统
CN104875419A (zh) * 2015-06-10 2015-09-02 宁波钜智自动化装备有限公司 一种模具的快速拆装结构及方法
CN104929794A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 福特环球技术公司 凸轮轴位置确定
CN106168161A (zh) * 2015-05-20 2016-11-30 沃尔沃汽车公司 一种内燃发动机及控制这种内燃发动机的方法
CN107762584A (zh) * 2016-08-18 2018-03-06 福特环球技术公司 用于调节凸轮轴的方法和系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3232925B2 (ja) * 1994-03-10 2001-11-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸入空気量演算装置
US20090049897A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Olin Peter M Method for on-line adaptation of engine volumetric efficiency using a mass air flow sensor
KR101209742B1 (ko) * 2010-11-04 2012-12-07 기아자동차주식회사 연속 가변 밸브 리프트(cvvl)기구 탑재 엔진간 밸브리프트 편차 보상방법
JP6011477B2 (ja) * 2013-06-28 2016-10-19 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
JP6061812B2 (ja) * 2013-08-09 2017-01-18 愛三工業株式会社 エンジンのブローバイガス還元装置のための故障検出装置
JP6350304B2 (ja) * 2015-01-26 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 リーンバーンエンジン
US10132260B2 (en) * 2016-02-26 2018-11-20 GM Global Technology Operations LLC Method of continuously calculating trapped and scavenged air per cylinder
DE102016219584B4 (de) * 2016-10-10 2018-05-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur kombinierten Identifizierung von Phasendifferenzen des Einlassventilhubs und des Auslassventilhubs eines Verbrennungsmotors mittels Linien gleicher Phasenlagen und Amplituden

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04120411A (ja) * 1990-09-11 1992-04-21 Musashi Seimitsu Ind Co Ltd カムシャフトのような部品の溝の検出装置
WO1993009397A1 (en) * 1991-10-28 1993-05-13 A.E. Bishop & Associates Pty Limited Apparatus for use in the manufacture of valves for hydraulic power steering gears
DE19634136A1 (de) * 1995-08-25 1997-02-27 Toyota Motor Co Ltd Störungserfassungs-Vorrichtung für eine Ventilsteuerzeiten-Vorrichtung eines Motors
EP1074722A1 (en) * 1998-04-22 2001-02-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Intake air volume detection device for internal combustion engine
US6708566B1 (en) * 2003-02-21 2004-03-23 Robert Bosch Gmbh Air gauge for measuring the geometry of precision machined fluid passages
US20100211297A1 (en) * 2009-02-17 2010-08-19 Ford Global Technologies, Llc Coordination of variable cam timing and variable displacement engine systems
CN102913334A (zh) * 2012-10-31 2013-02-06 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种发动机气缸进气流量检测方法
CN203584569U (zh) * 2013-10-25 2014-05-07 张毅 利用燃气冷能提高发动机热效率实现节能减排的系统
CN104929794A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 福特环球技术公司 凸轮轴位置确定
CN106168161A (zh) * 2015-05-20 2016-11-30 沃尔沃汽车公司 一种内燃发动机及控制这种内燃发动机的方法
CN104875419A (zh) * 2015-06-10 2015-09-02 宁波钜智自动化装备有限公司 一种模具的快速拆装结构及方法
CN107762584A (zh) * 2016-08-18 2018-03-06 福特环球技术公司 用于调节凸轮轴的方法和系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BEREND DENKENA 等: "Tool Deflection Control by a sensory spindle slide for miling machine tools", 《PROCEDIA CIRP》 *
聂家立 等: "DA465凸轮轴角定位方法的改进", 《中国计量》 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190368384A1 (en) 2019-12-05
US10876434B2 (en) 2020-12-29
EP3578768A1 (en) 2019-12-11
EP3578768B1 (en) 2023-01-11
CN110553608B (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110553608B (zh) 用于凸轮轴定位校准的方法和系统
CN109790789B (zh) 识别内燃机的入口阀行程和出口阀行程相位差的方法
US9494092B2 (en) System and method for predicting parameters associated with airflow through an engine
CN108350824B (zh) 组合识别内燃机活塞、入口阀和出口阀行程相位差的方法
CN102635453B (zh) 可变气门升程机构故障检测系统和方法
US20170107917A1 (en) System And Method For Controlling A Variable Valve Actuation System To Reduce Delay Associated With Reactivating A Cylinder
CN103291476B (zh) 调整通过废气再循环阀的废气的估计流率的系统和方法
JP6805339B2 (ja) 内燃機関の吸気弁ストローク位相差と排気弁ストローク位相差を、同じ振幅の線を用いて、組み合わせて識別する方法
CN103670743A (zh) 用于气缸起用和停用控制系统的空气质量确定
CN106979086B (zh) 诊断往复活塞内燃机中的压缩比的可变调节的方法和装置
US8265853B2 (en) Cylinder pressure measurement system and method
US9476372B2 (en) System and method for diagnosing a fault in a throttle area correction that compensates for intake airflow restrictions
CN107304723B (zh) 调整阀致动器的升程状态的系统和方法
CN104514640A (zh) 根据废气门指令估计涡轮出口或进口温度的系统和方法
US20170191429A1 (en) Use Of Intrusive Turbo Wastegate Control For Improved AFIM Detection Capability
CN104696065A (zh) 涡轮增压器压缩机温度控制系统和方法
US10267215B2 (en) Control apparatus
US7155330B2 (en) Cam sensor elimination in compression-ignition engines
US8412407B2 (en) Calibration control systems and methods
CN104819063B (zh) 用于测量气门升程并且用于基于气门升程检测气门致动器中的故障的系统和方法
US10570845B2 (en) Method and apparatus for diagnosing engine system
US9863293B2 (en) Variable valve actuation system including an accumulator and a method for controlling the variable valve actuation system
US20150260286A1 (en) Downshift indication light for fuel optimization on engines with active fuel management
US11859572B2 (en) Fuel injection control device
US10408137B2 (en) Method and apparatus for controlling engine system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant