涡轮增压器装置和用于电动致动器控制反馈的设置的制作方法
【专利摘要】本发明提供了使用具有取决于温度的磁场的致动器来控制废气门的各种方法。在一个示例中，磁场基于工况和其他参数被估算，并用于施加磁修正到提供给致动器的电压上。该方法在存在变化的磁场的情况下可以提供准确的废气门控制，保证对发动机提供合适的增压。
【专利说明】涡轮增压器装置和用于电动致动器控制反馈的设置
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制内燃发动机的涡轮增压器装置和电动致动器的方法。
【背景技术】
[0002]发动机可以使用涡轮增压器来提高发动机输出转矩/功率的密度。在一个例子中，涡轮增压器包括由驱动轴连接的压缩机和涡轮，其中涡轮连接到排气歧管侧而压缩机连接到进气歧管侧。这样，排气驱动涡轮给压缩机提供能量以增加进气歧管中的压力(如，增压或增压压力)并增加进入发动机的空气流。增压可以通过调整到达涡轮的气体的量来控制，例如用废气门。废气门阀可以根据工况被控制从而达到期望的增压压力。在一个例子中，废气门阀可以是由关联的电动致动器控制的电子废气门。在一些实施例中，电动致动器是电动马达。通过驱动电动马达来变换废气门位置，从而控制到达涡轮的气体的量并得到期望的增压。
[0003]美国专利申请第2012/0001111号描述了一组用电动致动器对排气门进行位置控制的反馈。电动致动器包括将致动力传送到杆的电动马达。杆的线性运动随后通过旋转运动转移到废气门，从而控制废气门并因此提供增压给发动机。发动机控制单元通过行程感应器来感应杆的线性位置，行程感应器包括配置为感应被包括在电动致动器内的磁可运动体内的磁通量的变化的磁感应霍尔元件。因为已知杆的运动、磁可运动体的运动和排气门的运动三者之间的对应关系，排气门的位置可以通过感应可运动体磁通量的变化来监测和控制。此外，行程感应器可以感应致动器内杠杆的旋转位置，该杠杆旋转从而以线性方式使杆运动。
【发明内容】
[0004]本发明人在此意识到这种利用电动致动器来控制废气门阀的途径的问题。即使通过控制磁通量可以提供准确的感应，但电动致动器提供的转矩也会基于由于操作温度(可能超过100摄氏度)的改变而产生的致动器内磁场的改变而改变。由于其在整个操作温度范围内变化导致的改变以及它对致动器转矩和位置的影响，如果不具备应对这样的磁场的能力，对废气门的控制会变差，导致增压和发动机输出中不期望的变化。
[0005]本发明提供了在一定温度范围内补偿操作地连接到废气门的电动致动器的磁场的方法。
[0006]在一个例子中，调整连接到在发动机排气中废气门阀的废气门致动器来控制发动机的发动机增压水平。基于在废气门致动器中的磁铁的磁场做出该调整并基于磁铁温度修正。
[0007]这样，通过基于磁场调整废气门致动器并基于磁铁温度修正调整，能够解决/适应由于温度变化带来的磁场变化并从而更准确地控制致动器转矩、速度和废气门位置。
[0008]在另一个例子中，编码器可以用来测量代表致动器的位置并基于此位置计算角速度。端电压然后被测量，和角速度一起，用来估算磁铁温度和磁场。之后对于给定的施加电流和操作温度可以估算出实际的致动器转矩。在另一个实施例中，致动器电阻用施加的电流、端电压和电刷电压估算出。之后基于每度绕组电阻的变化可以估算出磁铁温度。磁场就被估算出了。在这样的情况下，电动致动器产生的磁场在整个操作温度范围内都可以估算出了。电动致动器的输出可以被准确地控制，进而控制废气门并且提供给发动机期望的增压水平。这个实施例中还可以应用对电压或信号的磁修正来控制电动致动器。在磁场强度可以减弱的第一温度下，磁修正可以增加驱动电压或信号大小用来提供期望的致动器转矩。在磁场强度相对于第一温度下会更强的第二更低的温度，磁修正可以降低驱动电压或信号大小来提供期望的致动器转矩。
[0009]在另一个例子中，该方法还包括直接将燃料喷射到发动机汽缸。
[0010]在另一个例子中，通过电动致动器控制发动机涡轮增压器废气门的方法包括:在第一温度下，根据增加的磁场电压修正调整电动致动器；和在第二、更低的温度，根据降低的磁场电压修正调整电动致动器。
[0011]在另一个例子中，电动致动器包括磁铁。
[0012]在另一个例子中，电动致动器通过调整从控制器传递到电动致动器的占空比来调整，控制器包括用于执行调整动作的指示。
[0013]在另一个例子中，废气门调整到维持发动机进气的期望增压水平。
[0014]在另一个例子中，占空比在第一温度下增加并在第二温度下减小。
[0015]当单独或结合附图阅读下面的【具体实施方式】时，本文描述的上面的优点和其他优点和特点是显而易见的。
[0016]应理解的是，上面的概述是以简化形式被提供以介绍选择性的概念，其将在【具体实施方式】中被进一步描述。并不旨在指明要求保护的主题的关键或重要特征，其范围只通过【具体实施方式】后面的权利要求确定。并且，要求保护的主题不局限于解决在本公开在上面或者任何部分中提到的缺点的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1展示了包括废气门的涡轮增压发动机的框图。
[0018]图2展示了说明通过废气门控制涡轮增压发动机的方法的流程图。
[0019]图3展示了说明通过电动致动器控制废气门的方法的流程图。
[0020]图4展示了说明用于估算和修正电动致动器产生的变化的磁场的流程图。
[0021]图5展示了另一种用于估算和修正电动致动器产生的变化的磁场的流程图。
【具体实施方式】
[0022]在增压发动机中，电子废气门致动器可以提供准确的输出来将期望的增压传送给发动机。然而这样的致动器，期望与周围的高温及这些温度中巨大的变化抗衡。电动致动器的输出可以是其供电电流和其磁铁(如果存在的话)产生的磁场的一个函数。这个磁场，包括其强度，随在操作温度范围(可以超过100摄氏度)内的周围温度变化而变化。如果不具备应对这样的磁场在整个操作温度范围内的变化的能力，对废气门的控制会变差，导致增压发动机输出性能中不期望的变化。虽然电动致动器产生的力可以是其磁通量乘以流过其绕组的电流(以下简称绕组电流)的函数，但应该理解磁通量可以是基于其磁铁材料组成的磁铁温度的函数。在本发明中应假设电动致动器的磁通量与磁铁温度成反比变化。然而，此处表述的方法可以适应磁通量与磁铁温度变化是成比例的情况。
[0023]提供各种方法以便估算和修正电动致动器中变化的磁场。这些方法可以包括基于包括角速度、端电压、致动器电流和磁铁温度在内的多个参数来估算磁场。这方法还可以包括用基于包括电流、电刷电压和绕组电阻在内的参数的查找表来估算磁场。图1是一个包括废气门的涡轮增压发动机的框图。图1中的发动机还包括配置为执行图2-5中描绘的方法的控制器。
[0024]图1是展示示例发动机10的示意图，其可以被包括在汽车的推进系统内。展示的发动机10有四个汽缸30。然而，其他数目的汽缸根据本发明也可以使用。发动机10可以至少部分地被包括控制器12在内的控制系统和来自车辆操作者132通过输入设备130的输入来控制。在这个例子中，输入设备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(即，汽缸)30可以包括活塞(未图示)置于其中的燃烧室壁。活塞可以连接到曲轴40这样活塞的往复运动就转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以通过中间传动系统(未图示)连接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达通过飞轮连接到曲轴40使发动机10的操作可以开始。
[0025]燃烧室30可以通过进气道42从进气歧管44接收进气空气并可以通过排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管46可以可选择地分别通过进气门和排气门(未图示)与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。
[0026]展示燃料喷射器50直接连接到燃烧室30，用于根据与从控制器12处接收到的信号FPW的脉冲宽度成比例地向其中喷射燃料。在这种方式下，燃料喷射器50以被称为是直喷式的方式将燃料提供到燃烧室30。比如，燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧面或燃烧室顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(未图示)传递到燃料喷射器50。在一些实施例中，燃烧室30可以可替换地,或附加地,包括安放在进气歧管44内的燃料喷射器，其配置以被称为进气道喷射的方式向每个燃烧室30的进气口上游提供燃料。
[0027]进气道42可以包括分别具有节气门板22和24的节气门21和23。在这个特定的例子中，节气门板22和24的位置可以由控制器12通过向节气门21和23包括的致动器提供的信号来改变。在一个例子中，致动器可以是电动致动器(即，电动马达)，一个被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以这种方式，可以通过操作节气门21和23来改变提供到燃烧室30以及其他发动机汽缸的进气空气。节气门板22和24的位置可以由控制器12通过节气门位置信号TP提供。进气道42还可以包括分别用于向控制器12提供MAF(质量空气流量)信号和MAP (歧管气压)信号的质量空气流量传感器120和歧管气压传感器122。
[0028]排气道48从汽缸30接收排气。展示的排气传感器128连接到涡轮62上游的排气道48和排放控制装置78。传感器128从各种合适的传感器选择出来用于提供对排气空燃比的指示，例如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域氧传感器)、双态氧传感器或EG0、氮氧化物、碳氢化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置78可以是三元催化剂(TWC )、氮氧捕集器、各种其他排放控制装置，或它们的组合。
[0029]排气温度由一个或多个位于排气道48内的温度传感器测得。或者，排气温度可以基于发动机工况例如速度、载荷、空燃比(AFR)、火花延迟等来推断出。[0030]图1中展示的控制器12是一个微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口 104、用于可执行程序的电子存储媒介和在这个特定的例子中显示只读校准值的存储器芯片106、随机存储器108、不失效记忆体110和数据总线。控制器12从连接在发动机10上的各个传感器处接收信号，除了之前讨论过的那些信号，还包括来自质量空气传感器120的引入质量空气流量(MAF);来自温度传感器112的发动机冷却剂温度(ETC)的测量值，其示意性示出在发动机10内的一个位置处；来自连接在曲轴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);如上所述的来自排气门位置传感器的排气门位置(TP);和如上所述的，来自传感器122的完全歧管压力信号，MAP。发动机速度信号，RPM，可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用来提供对在进气歧管44内的真空或压力的指示。注意到上述传感器的各种组合会被用到，如没有MAP传感器的MAF传感器，或反之亦然。在化学计量下运行时，MAP传感器会给出一个发动机转矩的指示。此外，这个传感器，以及探测到发动机速度，可以提供对引导到气缸内的充气(包括空气)的估计。在一个例子中，传感器118，也当作发动机速度传感器使用，曲轴40每旋转一次可以产生预定数目的等间隔脉冲。在一些例子中，存储媒介只读存储器106用计算机可读数据和其他预料到的但没有特别列出的变量进行编程，计算机可读数据表示可以由执行下面描述方法的处理器102执行的指令。
[0031]发动机10还包括例如涡轮增压器或机械增压器的压缩设备，其包括沿进气歧管44安放的至少一个压缩机60。对于涡轮增压器，压缩机60可以通过例如一个轴或其他连接装置至少部分地由涡轮62驱动。涡轮62沿排气道48布置。各种布置方式可以被提供用来驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60会至少部分地由发动机和/或电动机驱动，且可以不包括涡轮。这样，由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或多个汽缸的压缩量可以通过控制器12来改变。在一些情况下，涡轮62可以驱动例如发电机64，来通过润轮驱动器68向电池66提供能量。此外,感应器123可以安放在进气歧管44内用来向控制器12提供BOOST信号。
[0032]此外，排气道48包括用来将排气转移远离涡轮62的废气门26。在一些实施例中，废气门26是多级废气门，例如第一级配置为控制增压压力而第二级配置为向排放控制装置78增加热通量的二级废气门。废气门26可以用致动器150操作，其例如可以是包括永磁体的电动致动器。在一些实施例中，电动致动器150可以是电动马达。关于废气门26和致动器150的其他细节会在下面陈述。进气道42可以包括压缩机旁通阀27，其被配置为转移压缩机60周围的进气空气。废气门26和/或压缩机旁通阀27可以由控制器12通过致动器(即，致动器150)控制，从而当例如期望较低增压压力时被打开。
[0033]进气道42还包括增压空气冷却器(CAC) 80 (B卩，中冷器)来降低涡轮增压或机械增压后的进气空气的温度。在一些实施例中，增压空气冷却器80可以是空气对空气热交换器。在另外的实施例中，增压空气冷却器80可以是空气对液体热交换器。
[0034]此外，在本发明实施例中，一个排气再循环系统(EGR)可以将排气的期望部分从排气道48经由EGR通道引导到进气道42。提供到进气道42的EGR的量可以通过控制器12经由EGR阀142来改变。此外，EGR传感器(未图示)可以安排在EGR通道内并提供排气压力、温度、浓度中的一个或多个的指示。或者，EGR通过计算值来被控制，该计算值基于来自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。此外，EGR可以基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)来控制。在一些状况中，EGR系统可以用来调节在燃烧室内的空气燃料混合物的温度。图1显示了高压EGR系统，其从涡轮增压器的涡轮的上游到涡轮增压器的压缩机的下游。在其他实施例中，发动机可以附加地或可替换地包括低压EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮的下游到涡轮增压器的压缩机的上游。
[0035]现在转向图2，方法201由发动机控制器(即，控制器12)执行，用来通过废气门(即，废气门26)来控制涡轮增压器。在一个例子中，一个通过废气门来控制涡轮增压器的方法可以包括确定期望的增压压力和实际的增压压力。废气门可以根据期望的增压压力和实际的增压压力的差距进行调节。
[0036]继续图2，在210，该方法包括根据发动机工况确定期望的增压。被评估的状况可以用传感器直接测量，例如传感器112、118、120、123和134，并且/或这些状况可以从其他发动机工况估测得到。被评估的状况可以包括发动机冷却温度、发动机油温、质量空气流量(MAF)、歧管压力(MAP)、增压(例如，来自传感器123的BOOST压力)、发动机速度、怠速速度、大气压力、驾驶员要求的转矩(例如，来自踏板位置传感器134)、空气温度、车辆速度等等。
[0037]下一步，在220，可以确定实际的增压压力。实际的增压可以直接由传感器，例如传感器123，测量出来。测量值将会通过BOOST压力信号送至控制器123并存储在计算机可读存储媒介中。在另一个实施例中，实际增压压力可以根据其他运行参数，例如基于MAP和RPM，被估测。
[0038]下一步,在230，将确定大气压力。例如，大气压力可以在发动机启动时由MAP传感器测得，和/或基于包括MAF、MAP、节气门位置等在内的发动机工况估算出。测量结果将送至控制器12并存储在计算机可读存储媒介中。在另一个实施例中，大气压力可以基于其他运行参数估算出。
[0039]下一步在240，可以基于废气门两侧的压力差、排气流和/或废气门角度计算出废气门致动力。废气门会根据废气门致动力进行调整。废气门致动力可以和废气门两侧的压力差准确地相似。例如，废气门致动力可以用做为废气门动力学的输入。对于给定的废气门致动力，废气门动力学可以将期望的废气门压力和期望的废气门阀位置映射到废气门占空比，其中占空比信号由控制器产生并送至废气门致动器来调节致动力。映射到废气门占空比可以包括使用查找表格或计算废气门占空比。废气门控制(WGC)信号可以包括通过废气门占空比进行的脉冲宽度调制来调节废气门。期望的废气门压力或期望的废气门阀位置会通过例如前馈、反馈或其他控制算法来实现。
[0040]补偿项可以解决废气门致动器的延迟。另外，该补偿项还包括基于能够影响增压压力的双独立凸轮的移动进行的调整。例如，当进气凸轮移动使得增压压力相对于大气压力增加，补偿项的大小会减弱。类似的，当进气凸轮移动使得增压压力相对于大气压力减小，补偿项的大小会增加。
[0041]下一步，在250，废气门会根据期望的增压进行调整。例如，期望的增压压力可以用作前馈控制算法中的输入来调整废气门位置。前馈控制算法可以处理可用作内部控制回路输入的目标废气门压力或目标废气门阀位置。
[0042]下一步，在260，可以计算增压误差作为期望的增压压力和实际增压压力的差别。废气门会根据处理的增压压力误差来调整。例如，增压压力误差可以用作反馈控制算法的输入来计算内部回路中目标废气门压力(如果压力控制是期望的)或目标废气门阀位置。控制算法可以包括上面所描述的补偿项。
[0043]如上面所描述的，废气门卿，图1中的废气门26)可以由致动器(B卩，致动器150)操作。废气门可以调整以维持期望的发动机进气增压水平。在一些实施例中，致动器可以是电动机。当应用于用来致动废气门的电动马达时，所示的图3提供了 260中执行的动作的额外的细节。例如方法301可以由发动机控制器(S卩，控制器12)运行。方法301特别地执行了废气门的驱动并另外还解决了电动马达产生的磁场的变化，磁场作为外界温度的函数而随之变化。
[0044]在方法301的310，确定电动马达的位置。首先根据使用的特定的电动马达的类型做出测量。在一个例子中，传感器可用并且用来测量由电动马达驱动的杆的线性位移。或者，马达可以包括安置在马达内部的旋转编码器。编码器连接在马达内旋转最慢的器件上，其连接在致动杆上。这样的编码器可以在器件旋转的整个范围内，可以是例如180度，收集测量值。在这种情况下，编码器的输出随马达旋转而改变。在另外的例子中，马达包括丝杠(即，滚珠丝杆)，其旋转可以被测量并用于确定废气门阀的位置。然而，当滚珠丝杆或其他旋转器件可以旋转通过超过180和/或360度的范围内时，不同位置编码器可以被使用。可以使用各种合适的编码器，例如，探测角度位置的变化而不是绝对位置。
[0045]下一步，在320，测量或以其他方式确定出电动马达端子两侧的压降。在一个例子中，感测线用来馈送信号到模拟-数字转换器来确定端电压，其用来供给发动机控制器(即，图1中的控制器12)。或者，端电压可以基于马达吸收的电流(如果该量是已知的或能够测量的)或通过获知施加至致动器的电压和致动器产生的反电动势之间的差而被估算。电压估算值还要顾及到由于导电线和其他导电器件造成的损失。
[0046]下一步，在330，马达吸收的电流被确定。这例如可以通过包括电流探测器或传感器而被确定。或者，电流可以根据欧姆定律作为致动器电压(即，端电压)与致动器电阻之比计算出，如果这两个量是已知的或是可测量的且同时电阻/温度查找表是可用的。
[0047]下一步，在340，作用在废气门(即图1中的废气门26)的流动力将被确定。在一个例子中，流动力基于模型被确定。或者，在废气门两侧的压力差被计算出来并用来确定流动力。在另一个例子中，用包括废气门位置的查找表来确定流动力。这样的方法可以采用一个或多个布置在发动机200内的传感器或传感器信号的使用，包括质量空气流量传感器120，歧管气压传感器122，节气门位置信号TP，来自传感器123的BOOST，和涡轮增压器转速信号，并可选择地采用一个或多个载荷传感器。
[0048]下一步，在350，将确定磁修正项。用来确定磁场的示例方法在下面详细描述，特别参照图4和5。在这种情况下，马达可以被准确地驱动并被通过顾及磁铁产生的包括在马达内的磁场变化确保提供合适的增压压力，磁场变化随着在运行范围内温度变化而变化。
[0049]随着周围温度增加，或在相对高的第一温度下，磁场会被抑制且其强度会降低。因此，在给定电流下的马达达到的转矩也会下降。这样的转矩的损失可以通过增加电压、信号强度和/或用来致动马达的占空比来补偿，因为需要更大量的转矩来充分致动废气门阀。反之，当周围温度降低时，或在低于第一温度的第二温度下，磁场强度会更大。在个定电流下的马达达到的转矩就会因此增加。因此，电压、信号强度和/或用来驱动马达的占空比会下降，因为充分驱动排气门需要更少量的转矩。各种方法会采用一个或更多阈值，以便当周围温度高于阈值，电压或信号强度增加，反之当温度低于阈值时减小。在一些实施例中，通过确定马达磁铁的温度近似得到周围温度。如前面所述，马达磁铁产生的磁通量是其磁铁的温度的函数并会根据其物质组成与温度成正比或反比。假设电动致动器的磁通量与温度反向变化。然而，此处描述的方法可以容易地适应磁通量随温度成正比变化的情况。
[0050]在一个例子中，对于电流与磁场垂直的情况，磁场基于已知的等式F=BiL确定。第一，提供给马达的电流i可以由包括那些上面描述过的各种合适的方法来确定。马达施加的力F同样可以使用各种合适的方法来测得或确定。承载电流的导线的长度L基于马达已知的属性提前就可以计算出来。有了这些量，马达产生的磁场B就可以计算出来并在驱动废气门时用来确定磁场修正。一定的量，如电动马达的力，可能是不能得到或不容易确定的。在这样的情况下，包括下面在图4和5中描述的方法在内的其他方法会适于用来确定马达磁场。
[0051]最后，在360，包括磁修正项的电压提供给马达，从而驱动废气门阀并给发动机提供合适的增压。例如，脉冲宽度调制信号可以用来驱动废气门阀。例如，在一个例子中，占空比会随着温度增加而增加。
[0052]这样的话，废气门可以被准确地控制，确保期望的增压能提供给发动机同时保持响应于工况和驾驶员的要求。此外，通过基于磁场调整废气门致动器并基于磁铁温度修正调整，能够适应由于温度变化造成的磁场变化并且从而能更准确地控制致动器转矩并且因此更准确地控制废气门位置。
[0053]现在转向图4，展示出提供执行350中执行的动作时额外细节的示例方法401。特别是，方法401间接地确定了马达磁铁产生的磁场。
[0054]方法401开始于410，在此马达位置被确定。如前所述，马达可包括位置编码器，由此可获知马达位置，但是可以采用确定马达位置的另一适当方法而不偏离本发明的范围。
[0055]下一步，在420，将确定马达的角速度。可以使用各种不离开本发明范围的合适的方法来确定角速度。在位置编码器的例子中，马达角速度可以通过用获得的角度位置除以相关联的时间间隔来计算得到。瞬间角速度可以被计算出，或者，角速度可以使多个数据点的时间平均，或其他方法筛选出。
[0056]下一步，在430，施加到马达电刷的端电压如上所述被确定。端电压可以帮助估算马达磁场，因为能够近似为与马达磁铁磁通量Φ的时间导数成正比并且与马达角速度成正比。此外，马达磁场可以通过将Φ与马达电极面积相乘近似得到。
[0057]下一步，在440，通过马达角速度和作为输入提供的端电压生成查找表格。
[0058]下一步，在450，在440中生成的查找表格输出并估算马达磁铁温度、马达角速度和马达磁场。
[0059]最后，在460，实际的马达转矩可以根据在当前马达运行温度下给定的电流估算出。马达转矩之后可以供应到马达位置控制器来提高马达位置控制的准确性，并从而提高废气门位置控制的准确性。
[0060]图5展示了另一种用于执行方法301中步骤350的方法501。特别地，方法501测量了马达磁铁附近的温度并用此测量值估算马达产生的磁场。
[0061]在方法501的510，马达的绕组电阻基于下面的关系:V=i2R+K(dclVdt)+Vbrash计算出，其中V是端电压，i是马达电流，R是绕组电阻，K是常数，Φ是磁通量，t是时间，Vbrush是电刷两端的压降。在一些实施例中，Vbrush可以是每刷0.7伏，但是该信息可以通过之前对马达或马达规格的测试中获得。在马达不再运动的情况中，磁通量项可以被忽略掉而关系式简化为V=i2R+Vbrash。确定了上述的量后，R就获得了并且绕组电阻就估算出了。
[0062]在520，磁铁温度通过假设绕组电阻作为温度的函数变化估算出。作为一个例子，铜的电阻每摄氏度变化0.4%，但是关系式R=Ri (1+α (Δ Τ)可以用于确定绕组电阻如何随温度变化，其中R是绕组电阻，Rl是在初始温度下的绕组电阻，α是特定绕组材料的膨胀系数，AT是温度的变化。由于确定了每度下电阻的百分比变化，和计算出的绕组电阻，绕组温度就可以估算出来。在一个例子中，因为马达绕组接近马达磁铁，磁铁温度可以通过导线温度估算出。
[0063]在530,生成查找表格并用于估算马达磁场。
[0064]这样的情况下，由于由作为温度的函数的废气门致动器的磁场的变化导致的废气门控制降级带来的不期望的涡轮增压器和发动机操作从而可以减少和/或消除。由于周围温度升高，或在相对高的第一温度下，磁场会被抑制且其强度会减弱。因此，在给定的电流下的马达产生的转矩也会减少。这样的转矩的损失可以通过增加电压，信号强度，和/或驱动马达的占空比来补偿，因为需要更多的转矩来充分驱动废气门阀门。反过来，当周围温度降低时，或处于低于第一温度的第二温度时，磁场强度可以更强。给定的电流下的马达产生的转矩可以因此增加。于是，电压，信号强度，和/或驱动马达的占空比会降低，因为需要更少量的转矩充分驱动废气门阀。
[0065]注意，在本文中包括的示例控制和估算程序能够与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。因此，所描述的各种动作、操作或功能可以以所示顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样地，实现本文中所描述的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作或功能中的一个或更多个可以被重复执行。另外，所描述的动作可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的代码。
[0066]应理解，本文中所公开的构造和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。另外，一个或更多个各种系统配置可以与一个或更多个所描述的诊断程序结合使用。本公开的主题包括本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
[0067]权利要求特别指出了被认为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一”元件或“第一”元件或其等效物。这种权利要求应理解为包括一个或者更多这样的元件的结合，既不要求也不排除两个或者更多这样的元件。公开的特征、功能、元件和/或性能的其他的组合和子组合可通过修改当前权利要求或者在这个或者相关应用的新的权利要求的提出而被保护。这些权利要求，无论比原来的权利要求的范围更宽，更窄，等同或者不同，也被视为包括在现在公开的主题内。
【权利要求】
1.一种方法，包括 调整连接到发动机排气中的废气门阀的废气门致动器，从而控制发动机的发动机增压水平，该调整基于所述废气门致动器中的磁铁的磁场，所述磁场基于磁铁温度被修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包括调整供应到所述致动器的电流，并且其中所述调整还基于绕组电阻，所述电阻基于温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述磁铁温度基于排气温度和工况估算。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述调整还包括，对于第一材料，当所述磁铁温度高于阈值时在给定致动器转矩下减少电流，当所述磁铁温度低于阈值时在所述给定转矩下增大电流，且对于第二材料，当所述磁铁温度高于阈值时在给定致动器转矩下增大电流，并且当所述磁铁温度低于阈值时在所述给定转矩下减小电流。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述磁场基于具有包括致动器位置、致动器角速度和端电压的输入的查找表格估算出。
6.根据权利要求4所述的方法,其中所述磁场基于查找表格估算出，所述查找表格基于致动器电流、端电压、电刷电压、估算的导线电阻、电阻变化和估算的导线温度中的一个或多个而生成。
7.—种通过电动致动器控制发动机涡轮增压器的方法，包括: 估算设置在所述电动致动器内的一个或多个磁铁的磁铁温度； 基于估算出的磁铁温度估算所述一个或多个磁铁的磁场； 基于所述估算出的磁场确定磁场修正； 使用基于所述磁场修正确定的电流运行所述电动致动器；和 基于所述估算出的磁铁温度的变化调整所述磁场修正。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述致动器包括永磁铁。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述致动器连接到所述涡轮增压器的废气门。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述废气门的位置基于所述磁场修正被控制在期望位置，所述期望位置基于期望的发动机增压水平。
【文档编号】F02B37/12GK103807004SQ201310553141
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2012年11月12日
【发明者】A·R·盖尔, V·V·柯克托维克, J·A·希尔迪奇, G·P·麦康维尔 申请人:福特环球技术公司