CN113090354A - 用于控制可变排量泵的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于向系统供应流体的可变排量泵。基于来自流体压力传感器和加速度计的输入来确定对所述可变排量泵的控制,并且包括确定所期望的流体压力并经由所述流体压力传感器来监测实际流体压力。基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项。基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项,并且基于来自所述加速度计的输入信号来确定重力。当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
Description
技术领域
本公开涉及用于控制可变排量泵的方法和设备。
背景技术
内燃发动机和其它车载装置可以采用流体泵来将流体从贮液槽或其它源传送到移动元件以用于润滑、冷却等等的目的。一种形式的流体泵是可变排量泵,其可以基于系统需求加以控制,因此与固定排量泵相比,减少能量消耗。系统需求可能受若干因素驱动,包括压力和体积。当采用可变排量泵来向内燃发动机供应流体时,此类因素可以基于发动机温度、发动机负载和发动机速度、基于润滑需求和/或热管理需求。当在车辆上采用例如内燃发动机等装置时,高重力机动动作和其它事件可能导致流体缺乏和空气滞留,这可能影响发动机性能和耐用性。在高重力机动动作和其它事件期间控制可变排量流体泵的系统可能有益处。
发明内容
本文中描述的构思提供一种用于向系统供应流体的可变排量泵。基于来自流体压力传感器和加速度计的输入来确定对所述可变排量泵的控制,并且包括确定所期望的流体压力并经由所述流体压力传感器监测实际流体压力。基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项。基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项,并且基于来自所述加速度计的输入信号来确定重力。当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
在一个实施例中,一种内燃发动机包括可变排量泵、流体压力传感器、加速度计以及控制器,其中所述控制器可操作地连接到所述可变排量泵,并且与所述流体压力传感器和所述加速度计通信。所述控制器包括指令集,所述指令集可执行,以便确定所期望的流体压力并经由所述流体压力传感器监测实际流体压力的。基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项。基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项,并且基于来自所述加速度计的输入信号来确定重力。当所述重力大于阈值重力时,所述控制器响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
本公开的一方面包括被布置成监测发动机速度的旋转速度传感器,其中所述指令集可执行,以便当所述发动机速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
本公开的另一方面包括基于所述发动机速度和所述重力来确定所期望的流体压力的大小。
本公开的另一方面包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述时间积分压力误差项大于阈值并且所述重力大于最小重力时,控制所述可变排量泵以增加所期望的流体压力。
本公开的另一方面包括如下指令集:所述指令集可执行,以便将所述可变排量泵的操作限制到最大可准许流体压力项。
本公开的另一方面包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述时间积分压力误差项小于阈值时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
本公开的另一方面包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述重力小于最小重力时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
本公开的另一方面包括被布置成监测所述内燃发动机的地理空间位置的GPS传感器,其中所述指令集可执行,以便当所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项和所述内燃发动机的所述地理空间位置来控制所述可变排量泵。
本公开的另一方面包括基于所述内燃发动机的所述地理空间位置来确定所期望的流体压力的大小。
本公开的另一方面包括如下指令集:所述指令集可执行,以便通过如下内容来确定所期望的流体压力:基于所述发动机速度来确定前馈流体压力项,基于所述内燃发动机的所述地理空间位置来确定第二流体压力项,并且基于所述前馈流体压力项、所述第二流体压力项、和所述时间积分压力误差项来确定所期望的流体压力。
本公开的另一方面包括如下指令集:所述指令集可执行,以便确定最大可准许流体压力项,并且基于所述前馈流体压力项、所述第二流体压力项、和所述时间积分压力误差项来确定所期望的流体压力并且将其限制为所述最大可准许流体压力项。
本公开的另一方面包括一种用于控制可变排量泵的方法,其包括:确定所期望的流体压力;经由流体压力传感器监测实际流体压力;基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项;基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项;基于来自加速度计的输入信号来确定重力;以及当发动机速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
本公开的另一方面包括一种用于控制被布置成向车载系统供应加压流体的可变排量泵的方法,其包括:确定所述系统的所期望的流体压力;经由压力传感器监测实际流体压力;基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项;基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项;基于来自加速度计的输入信号来确定重力;以及当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
本公开的另一方面包括当所述重力大于阈值重力时,并且当所述时间积分压力误差项为负时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
以上发明内容并不旨在表示本公开的每一个可能实施例或每一个方面。相反,前述发明内容旨在例示本文中公开的一些新颖方面和特征。当结合附图和所附权利要求书时,根据用于执行本公开的代表性实施例和模式的以下具体实施方式,本公开的以上特征和优点以及其它特征和优点将容易显而易见。
本公开还包括如下技术方案。
技术方案1. 一种内燃发动机,其包括:
可变排量泵、流体压力传感器、加速度计、以及控制器;
其中,所述控制器可操作地连接到所述可变排量泵,并且与所述流体压力传感器和所述加速度计通信;并且
其中,所述控制器包括指令集,所述指令集可执行,以便:
确定所期望的流体压力;
经由所述流体压力传感器来监测实际流体压力;
基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项;
基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项;
基于来自所述加速度计的输入信号来确定重力;以及
当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
技术方案2. 根据技术方案1所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述重力大于所述阈值重力时,当所述时间积分压力误差项大于阈值时,控制所述可变排量泵以增加所期望的流体压力。
技术方案3. 根据技术方案2所述的内燃发动机,其中,所述指令集可执行,以便将所述可变排量泵的操作限制到最大可准许流体压力项。
技术方案4. 根据技术方案2所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述时间积分压力误差项小于指示流体缺乏状态的阈值时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
技术方案5. 根据技术方案2所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述重力小于所述阈值重力时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
技术方案6. 根据技术方案1所述的内燃发动机,其进一步包括被布置成监测发动机速度的旋转速度传感器;其中,所述指令集可执行,以便当所述发动机速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
技术方案7. 根据技术方案6所述的内燃发动机,其中,基于所述发动机速度和所述重力来确定所期望的流体压力的大小。
技术方案8. 根据技术方案1所述的内燃发动机,其进一步包括被布置成监测所述内燃发动机的地理空间位置的GPS传感器;
其中,所述指令集可执行,以便当所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项和所述内燃发动机的所述地理空间位置来控制所述可变排量泵。
技术方案9. 根据技术方案8所述的内燃发动机,其中,基于所述内燃发动机的所述地理空间位置来确定所期望的流体压力的大小。
技术方案10. 根据技术方案8所述的内燃发动机,其进一步包括被布置成监测发动机速度的旋转速度传感器;其中,可执行成确定所期望的流体压力的所述指令集包括可执行成进行以下操作的指令集:
基于所述发动机速度来确定前馈流体压力项;
基于所述内燃发动机的所述地理空间位置来确定第二流体压力项;以及
基于所述前馈流体压力项、所述第二流体压力项、和所述时间积分压力误差项来确定所期望的流体压力。
技术方案11. 根据技术方案10所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便确定最大可准许流体压力项,并且基于所述前馈流体压力项、所述第二流体压力项、和所述时间积分压力误差项来确定所期望的流体压力并且将其限制为所述最大可准许流体压力项。
技术方案12. 一种用于控制被布置成向内燃发动机供应流体的可变排量泵的方法,所述方法包括:
确定所期望的流体压力;
经由流体压力传感器来监测实际流体压力;
基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项;
基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项;
基于来自加速度计的输入信号来确定重力;以及
当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
技术方案13. 根据技术方案12所述的方法,其进一步包括
经由旋转速度传感器来监测所述内燃发动机的旋转速度;以及
当所述发动机速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
技术方案14. 根据技术方案13所述的方法,其进一步包括:当所述内燃发动机的所述旋转速度大于所述最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,控制所述可变排量泵以增加所期望的流体压力;以及当所述内燃发动机的所述旋转速度小于所述最小阈值速度时或者当所述重力小于所述阈值重力时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
技术方案15. 根据技术方案13所述的方法,其进一步包括经由GPS传感器来监测所述内燃发动机的地理空间位置;以及
当所述内燃发动机的所述旋转速度大于所述最小阈值速度、所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项和所述内燃发动机的所述地理空间位置来控制所述可变排量泵。
技术方案16. 一种用于控制被布置成向车载系统供应加压流体的可变排量泵的方法,所述方法包括:
确定所述系统的所期望的流体压力;
经由压力传感器来监测实际流体压力;
基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项;
基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项;
基于来自加速度计的输入信号来确定重力;以及
当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
技术方案17. 根据技术方案16所述的方法,其进一步包括:
经由速度传感器来监测所述车载系统的旋转速度;以及
当所述旋转速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
技术方案18. 根据技术方案17所述的方法,其进一步包括:经由GPS传感器来监测所述车载系统的地理空间位置;以及当所述旋转速度大于所述最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项和所述车载系统的所述地理空间位置来控制所述可变排量泵。
技术方案19. 根据技术方案17所述的方法,其进一步包括当所述重力大于阈值重力时,并且当所述时间积分压力误差项指示流体缺乏状态时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
附图说明
现在将参考附图通过示例描述一个或多个实施例,其中:
图1示意性地示出根据本公开的包括动力传动系统的车辆,所述动力传动系统包括耦接到传动系并且由控制系统控制的内燃发动机和变速器,其中加压润滑剂经由可变排量泵来供应。
图2示意性地示出根据本公开的用于控制可变排量泵的操作的流体压力控制例程。
图3以图形方式示出根据本公开的与车辆和发动机的实施例的操作相关联并且与用于控制可变排量泵的操作的流体压力控制例程的实施例的执行相关联的各种参数。
图4以图形方式示出根据本公开的与车辆和发动机的实施例的操作相关联并且与用于控制可变排量泵的操作的流体压力控制例程的实施例的执行相关联的各种参数。
附图未必按比例绘制,并且可以呈现如本文中公开的本公开的各种优选特征的稍微简化表示,包括,例如,特定尺寸、取向、位置和形状。与此类特征相关联的细节将部分地由特定预期应用和使用环境来确定。
具体实施方式
如本文中描述和示出的所公开实施例的部件可以按多种不同构造来布置和设计。因此,以下具体实施方式并不旨在限制所要求保护的本公开的范围,而是仅代表其可能实施例。另外,虽然在以下描述中阐述许多具体细节以便提供对本文中公开的实施例的透彻理解,但是可以在不具有一些这些细节的情况下实践一些实施例。此外,为清楚起见的目的,尚未详细描述在相关技术中理解的某些技术材料以便避免不必要地使本公开难以理解。仅出于方便和清楚的目的,关于附图可以使用方向性术语,例如顶部、底部、左侧、右侧、向上、在…上方、在…之上、在…下方、在…之下、后部和前部。这些和类似方向性术语不应解释为限制本公开的范围。此外,可以在缺少本文中未具体公开的元件的情况下实践本文中示出和描述的本公开。
如本文中所使用的,术语“系统”可以是指提供所描述功能的机械和电气硬件、传感器、控制器、组合逻辑电路和/或其它部件。
现在参考附图,其中所述附图仅出于示出某些示例性实施例的目的,并且不是出于限制其的目的,图1示意性地示出包括动力传动系统的车辆100,所述动力传动系统包括耦接到传动系40并且由控制器50控制的内燃发动机10和变速器20,其中加压润滑剂经由可变排量泵30来供应。贯穿本说明书,相似附图标记指代相似元件。所述车辆可以包括(但不限于)呈商用车辆、工业车辆、农用车辆、客车、飞机、船只、火车、全地形车辆、个人移动设备、机器人等等形式的移动平台以实现本公开的目的。
本文中描述的构思可以应用于采用可变排量泵30的实施例来向车载系统(其中内燃发动机10是一个示例)供应加压流体润滑剂的多种动力传动构造。通过非限制性示例,这可以包括被布置成向内燃发动机10供应呈发动机流体形式的加压流体润滑剂的可变排量泵30的实施例,或布置成向变速器20供应呈变速器流体形式的加压流体润滑剂的可变排量泵30的实施例,或被布置成出于润滑和/或冷却目的向电机供应加压流体润滑剂的可变排量泵30的实施例。采用可变排量泵30的实施例来向车载系统供应加压流体润滑剂的其它动力传动构造也落入本公开的范围内。
发动机10优选地是多缸内燃发动机,其通过热力学燃烧过程将燃料转换成机械扭矩。发动机10配备有多个致动器和感测装置,以用于监测操作并且输送燃料以形成缸内燃烧充气,所述缸内燃烧充气在活塞上产生膨胀力,所述膨胀力被传送到曲轴以产生扭矩。传感器有利地包括流体压力传感器12和发动机速度传感器16。
可变排量泵30被构造成响应于操作条件(例如发动机速度、发动机负载和温度)来控制体积流动速率。
一种示例性变速器20是多比率固定齿轮扭矩传递装置,其被构造成在预先确定的速度/扭矩换档点处使齿轮自动换档,并且按多个可选择的固定齿轮比中的一者操作,这实现了操作员扭矩请求与发动机操作点之间的优选匹配。在一个实施例中,传动系40可以包括差动齿轮装置,其机械耦接到轮轴、驱动桥或半轴,所述轮轴、驱动桥或半轴机械地耦接到车轮。传动系40在变速器20与路面之间传送牵引功率。
车辆100包括被布置成监测操作参数的传感器,包括被布置成监测车辆100的横向和纵向加速度(即,重力)的加速度计14。在一个实施例中,车辆100还包括被布置成监测车辆100的地理空间位置的全球定位系统(GPS)传感器18。
在一个实施例中,控制器50被配置为包括软件和其它元件的硬件装置,并且被布置成实现对发动机10、变速器20和可变排量泵30的单独的元件的操作控制。所述控制器包括呈指令集和相关联校准形式的控制例程60,其被配置成按参考图2所述的方式控制可变排量泵30。
术语控制器、控制模块、模块、控制件、控制单元、处理器以及类似术语是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如,微处理器)以及呈存储器和存储装置形式的相关联非暂时性存储器部件(只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等等)的任何一种或多种组合。所述非暂时性存储器部件能够按以下形式存储机器可读指令:一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路系统以及可以由一个或多个处理器存取以提供所描述功能的其它部件。输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器和监测来自传感器的输入的相关装置,其中以预定采样频率或响应于触发事件监测此类输入。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语意指任何控制器-可执行指令集,包括校准和查找表。每一控制器执行控制例程以提供所期望的功能,包括监测来自感测装置和其它联网控制器的输入,并且执行控制和诊断例程来控制致动器的操作。例程可以按有规律间隔执行,例如在正在进行的操作期间每100微秒执行一次。可替代地,例程可以响应于触发事件的发生而执行。控制器、致动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路、串行外围接口总线或任何另一合适通信链路来实现。通信包括按任何合适形式交换数据信号,包括,例如,经由传导介质交换电信号,经由空气交换电磁信号,经由光学波导交换光学信号等等。数据信号可以包括表示来自传感器的输入的信号、表示致动器命令的信号、以及控制器之间的通信信号。如本文中所使用的,术语“动态”和“动态地”描述如下的步骤或过程:实时执行并且特征在于监测或以其它方式确定参数的状态并且在例程的执行期间或例程的执行的迭代之间定期或周期性地更新参数的状态。
术语“信号”是指传达信息的物理可辨别指示器,并且可以是能够行进通过介质的合适波形(例如,电、光学、磁、机械或电磁),例如DC、AC、正弦波、三角波、方波、振动等等。参数被限定为表示可使用一个或多个传感器和/或物理模型辨别的装置或其它元件的物理性质的可测量的量。参数可以具有离散值(例如,“1”或“0”),或者值可以无限变化。术语“校准”、“经校准”和相关术语是指使所期望的参数与装置或系统的一个或多个所感知或观察到的参数相关的结果或过程。如本文中所述的校准可以简化为可存储参数表、多个可执行方程式或可以用作测量或控制例程的一部分的另一合适形式。例如,参考图2、图3和图4提及和描述的阈值项是可以基于物理和/或经验观察确定的经校准项。
本文中描述的构思实现控制可变排量泵30的实施例按旨在防止车载系统的流体缺乏的方式包括在高重力机动动作期间向车载系统供应加压流体。这包括确定车载系统的所期望的流体压力,并且经由压力传感器监测实际流体压力。基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项,并且基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项。监测所述压力误差项和所述时间积分压力误差项以检测流体缺乏状态的发生。基于来自加速度计的输入信号来确定横向和/或纵向重力,并且当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制可变排量泵。所述构思进一步包括:经由速度传感器监测所述车载系统的旋转速度;并且当所述旋转速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。所述构思进一步包括:经由GPS传感器监测车载系统的地理空间位置;并且当所述旋转速度大于所述最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项和所述车载系统的所述地理空间位置来控制可变排量泵。当所述重力大于阈值重力时,并且当所述时间积分压力误差项指示流体缺乏状态时,按响应于所述时间积分压力误差项的方式控制可变排量泵。现在参考图2、图3和图4描述这些构思。
图2示意性地示出用于控制参考图1描述的可变排量泵30的实施例的操作的流体压力控制例程(控制例程)60,其可以在参考图1描述的车辆100的实施例的上下文中描述。控制例程60示出为逻辑流程图中的一批块,其表示可以在硬件、软件或其组合中实现的一系列操作。在软件的上下文中,所述块表示在由一个或多个处理器执行时实施所述操作的计算机指令。为图示方便和清楚起见,参考图1中所示的车辆100描述控制例程60。提供表1作为关键,其中对应于控制例程60,如下阐述数字标记的块和对应功能。
表1
控制例程60如下周期性地执行,其中基于与来自各种传感器的更新速率等等相关的因素选择执行速率。控制例程60的步骤可以按合适次序执行,并且并不限于参考图2所述的次序。如本文中所采用的,术语“1”指示肯定答案或“是”,并且术语“0”指示否定答案或“否”。每一迭代,监测来自发动机速度传感器16和加速度计14的输入(62),以及来自流体压力传感器12的输入(即,实际流体压力)(68)和来自GPS传感器18的输入(84)。当发动机速度(RPM)小于阈值发动机速度(64)(0)或重力小于阈值重力(66)(0)时,迭代在无进一步动作的情况下结束,并且响应于标称控制速率来控制可变排量泵30。
巧合地,将从流体压力传感器12C输入的实际流体压力(68)与所期望的流体压力D进行比较(70)以确定压力误差项(C-D),压力误差项(C-D)可以具有指示流体缺乏状态的负值,或正值(72)。在本文中描述所期望的流体压力D的确定(70)。当发动机速度(RPM)大于阈值发动机速度(64)(1),并且重力大于阈值重力(66)(1)时,将压力误差项C-D与误差阈值Z进行比较(74)。
当压力误差项C-D超过误差阈值Z(74)(1)时,使压力误差计数器N递增(78)。压力误差计数器N是时间积分压力误差项的一个实施例,其用于随时间监测压力误差项C-D大于误差阈值Z的连续发生,这指示被监测的车载系统(例如,发动机10)中流体缺乏的可能性。可替代地,压力误差项C-D可以被时间积分或经受移动平均计算以评估车载系统中流体缺乏的可能性。当压力误差项C-D小于误差阈值Z时(74),使压力误差计数器N递减(76)。
将压力误差计数器N与阈值项A进行比较(80)。当压力误差计数器N大于阈值项A时(80)(1),确定流体压力递增项(88),并且将其提供到步骤94。当压力误差计数器N小于阈值项A时(80)(0),确定流体压力递减项(82),并且将其提供到步骤94。
监测来自GPS传感器18的输入以确定包括所述车载系统的车辆100的地理空间位置(84)。当车辆100的地理空间位置指示车辆100正在非公路用位置中操作时(85)(1),确定呈越野流体压力递增项形式的第二流体压力项(86),并且将其提供到步骤94。
当车辆100的地理空间位置指示车辆100正在公路上位置中操作时(85)(0),关于地理空间项不发生进一步动作。
基于发动机10在当前发动机速度和负载下的操作的先前经验确定前馈流体压力项(90),这包括基于先前操作条件和对发动机10的要求来确定前馈流体压力递增项(92)。
组合前馈流体压力递增项、越野流体压力递增项(如果存在)、流体压力递减项(如果存在)、和流体压力递增项(如果存在)以便以最大可准许流体压力项为条件来确定需求流体压力项(94)。在所述例程的下一迭代期间,通信需求的流体压力项的最小值和最大可准许流体压力项,并且采用其作为所期望的流体压力项D(70)。
以此方式,控制例程60控制可变排量泵30的操作以在高重力机动动作期间向车载系统供应加压流体以防止车载系统的流体缺乏,同时在正常情况下不干扰可变排量泵30的操作。这使得操作能够利用可变排量泵30的降低的能量消耗特征。
图3以图形方式示出与参考图1描述的车辆100和发动机10的实施例的操作相关联的各种参数,其中所述参数与参考图2描述的控制例程60的执行相关联。轴线包括发动机速度302和重力306的竖直轴线以及时间304的水平轴线,并且所绘制的参数包括发动机速度310、重力312、发动机速度启用标记314、重力启用标记316、以及流体压力递增启用项318。最初,发动机速度310和重力312小于相应阈值。在时间t1,发动机速度310超过阈值发动机速度314,从而触发发动机速度启用标记314,并且在时间t2,重力312超过正阈值重力,从而触发重力启用标记316。在时间t2,启用控制例程60的步骤72至94的操作,以便以最大可准许流体压力项为条件设置所期望的流体压力,以消除或最小化流体缺乏发生的可能性。此操作继续,直到时间t3,在时间t3,重力312和发动机速度310下降到相应阈值以下,并且停用控制例程60的步骤72至94的操作。按类似方式,在时间t4,重力312小于负阈值重力,从而触发重力启用标记316,并且在时间t5,发动机速度310超过阈值发动机速度314,从而触发发动机速度启用标记314。在时间t5,启用控制例程60的步骤72至94的操作,以便以最大可准许流体压力项为条件设置所期望的流体压力,以消除或最小化流体缺乏发生的可能性。此操作继续,直到时间t6,在时间t6,重力312和发动机速度310下降到相应阈值以下,并且停用控制例程60的步骤72至94的操作。
图4以图形方式示出与参考图1描述的车辆100和发动机10的实施例的操作相关联的其它参数有关的细节,其中所述参数与参考图2描述的控制例程60的执行相关联。轴线包括相对于时间404的发动机油压402和计数406的竖直轴线,时间404在水平轴线上。所绘制的参数包括流体压力误差项C–D、流体压力阈值项Z、所期望的流体压力项D、压力误差计数器N和计数器阈值A。在满足启用标准之后(图2的步骤62、64、66),确定流体压力误差项C–D(图2的步骤72),并且将其与流体压力阈值项Z进行比较(图2的步骤74),并且使压力误差计数器N递增(图2的步骤78)或递减(图2的步骤76)。将计数器N与计数器阈值A进行比较(图2的步骤80)。当压力误差计数器N大于计数器阈值A时,确定流体压力递增项(图2的步骤88),并且采用其来以最大可准许流体压力项为条件来确定所期望的流体压力项D(图2的步骤94)。当压力误差计数器N小于计数器阈值A时,确定流体压力递减项(图2的步骤82),并且采用其来以最大可准许流体压力项为条件来确定所期望的流体压力项D(图2的步骤94)。
本文中描述的系统操作成采取措施来保护车载系统(例如,内燃发动机),同时在正常情况下不干扰可变排量泵30的操作,以便利用可变排量泵30的降低的能量消耗特征。所述构思还包括用以基于极端机动动作中的车辆操作历史来控制流体压力的算法。采用由实际流体压力与所期望的流体压力之间的差限定的流体压力误差项来作为流体缺乏的替代物。目的是使用各种输入来忽略较小压力误差,但是一旦其超过某一极限或者在高性能驾驶条件下发生,则那些误差便被加到流体压力目标。随时间的推移,允许流体压力目标回到基线校准值。
流程图和流程图中的框图示出根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方案的架构、功能和操作。在这方面,流程图或框图中的每一框可以表示代码的模块、段或部分,其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意的是,框图和/或流程图图示中的每一框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由实施指定功能或动作的基于专用功能硬件的系统或专用功能硬件和计算机指令的组合来实现。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中,所述计算机可读介质可以指导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式起作用,使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的指令集的制品。
具体实施方式以及图或附图是对本教示的支持和描述,但是本教示的范围仅由权利要求书限定。虽然已经详细描述了用于执行本教示的一些最佳模式和其它实施例,但是存在各种替代设计和实施例以用于实践在所附权利要求书中限定的现有教示。
Claims (10)
1.一种内燃发动机,其包括:
可变排量泵、流体压力传感器、加速度计、以及控制器;
其中,所述控制器可操作地连接到所述可变排量泵,并且与所述流体压力传感器和所述加速度计通信;并且
其中,所述控制器包括指令集,所述指令集可执行,以便:
确定所期望的流体压力;
经由所述流体压力传感器来监测实际流体压力;
基于所述实际流体压力与所期望的流体压力之间的差来确定压力误差项;
基于所述压力误差项来确定时间积分压力误差项;
基于来自所述加速度计的输入信号来确定重力;以及
当所述重力大于阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述重力大于所述阈值重力时,当所述时间积分压力误差项大于阈值时,控制所述可变排量泵以增加所期望的流体压力。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机,其中,所述指令集可执行,以便将所述可变排量泵的操作限制到最大可准许流体压力项。
4.根据权利要求2所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述时间积分压力误差项小于指示流体缺乏状态的阈值时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
5.根据权利要求2所述的内燃发动机,其进一步包括如下指令集:所述指令集可执行,以便当所述重力小于所述阈值重力时,控制所述可变排量泵以减小所期望的流体压力。
6.根据权利要求1所述的内燃发动机,其进一步包括被布置成监测发动机速度的旋转速度传感器;其中,所述指令集可执行,以便当所述发动机速度大于最小阈值速度并且所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项来控制所述可变排量泵。
7.根据权利要求6所述的内燃发动机,其中,基于所述发动机速度和所述重力来确定所期望的流体压力的大小。
8.根据权利要求1所述的内燃发动机,其进一步包括被布置成监测所述内燃发动机的地理空间位置的GPS传感器;
其中,所述指令集可执行,以便当所述重力大于所述阈值重力时,响应于所述时间积分压力误差项和所述内燃发动机的所述地理空间位置来控制所述可变排量泵。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中,基于所述内燃发动机的所述地理空间位置来确定所期望的流体压力的大小。
10.根据权利要求8所述的内燃发动机,其进一步包括被布置成监测发动机速度的旋转速度传感器;其中,可执行成确定所期望的流体压力的所述指令集包括可执行成进行以下操作的指令集:
基于所述发动机速度来确定前馈流体压力项;
基于所述内燃发动机的所述地理空间位置来确定第二流体压力项;以及
基于所述前馈流体压力项、所述第二流体压力项、和所述时间积分压力误差项来确定所期望的流体压力。
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---|---|---|---|---|
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0106741A1 (fr) * | 1982-09-24 | 1984-04-25 | Regie Nationale Des Usines Renault | Procédé de détection de chute de pression d'huile et dispositif de mise en oeuvre |
US5251929A (en) * | 1990-09-12 | 1993-10-12 | Nissan Motor Company, Ltd. | Hydraulic supply arrangement for use with active automotive suspension or the like |
EP1561916A1 (de) * | 2004-02-09 | 2005-08-10 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Verfahren zur Feststellung eines Ölmangelzustandes in einem Verbrennungsmotor |
KR20100079889A (ko) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | 현담산업 주식회사 | 자동차용 연료펌프의 비중감응형 펌프작동장치 및 제어방법 |
WO2013153663A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御システム |
CN103620205A (zh) * | 2011-07-01 | 2014-03-05 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制系统 |
CN104349977A (zh) * | 2012-04-18 | 2015-02-11 | 伊顿有限公司 | 航空器燃料供应系统 |
CN106895145A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 在高重力操纵期间控制变速器的方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2503227B2 (ja) | 1987-04-06 | 1996-06-05 | 日産自動車株式会社 | 車両用油圧供給装置 |
JPH0729556B2 (ja) | 1988-12-23 | 1995-04-05 | 日産自動車株式会社 | 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 |
JP3861340B2 (ja) | 1996-09-11 | 2006-12-20 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車両用動力伝達装置の電動オイルポンプ制御装置 |
KR101358570B1 (ko) * | 2006-12-28 | 2014-02-04 | 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 | 유압식 주행 차량의 주행 제어 장치 |
US8061484B2 (en) | 2009-04-02 | 2011-11-22 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for maintaining oil pressure |
GB2536473A (en) * | 2015-03-18 | 2016-09-21 | Jaguar Land Rover Ltd | Lubricating system |
GB2541682B (en) * | 2015-08-25 | 2017-09-06 | Airbus Operations Ltd | Pump health monitoring |
US10844854B2 (en) * | 2017-01-23 | 2020-11-24 | Caterpillar Inc. | Pump failure differentiation system |
-
2020
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-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0106741A1 (fr) * | 1982-09-24 | 1984-04-25 | Regie Nationale Des Usines Renault | Procédé de détection de chute de pression d'huile et dispositif de mise en oeuvre |
US5251929A (en) * | 1990-09-12 | 1993-10-12 | Nissan Motor Company, Ltd. | Hydraulic supply arrangement for use with active automotive suspension or the like |
EP1561916A1 (de) * | 2004-02-09 | 2005-08-10 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Verfahren zur Feststellung eines Ölmangelzustandes in einem Verbrennungsmotor |
KR20100079889A (ko) * | 2008-12-31 | 2010-07-08 | 현담산업 주식회사 | 자동차용 연료펌프의 비중감응형 펌프작동장치 및 제어방법 |
CN103620205A (zh) * | 2011-07-01 | 2014-03-05 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制系统 |
WO2013153663A1 (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御システム |
CN104349977A (zh) * | 2012-04-18 | 2015-02-11 | 伊顿有限公司 | 航空器燃料供应系统 |
CN106895145A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 在高重力操纵期间控制变速器的方法 |
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