本申请要求于2016年11月25日提交的英国申请No.1619998.6的优先权.上述申请的全部内容在此通过引用整体合并于此以用于所有目的。
技术领域
本公开涉及机动车辆的包括发动机的发动机系统，所述发动机具有由环形驱动(endless drive)装置通过所述发动机的曲轴进行驱动的至少两个凸轮轴，并且具体涉及基于由于环形驱动装置的磨损的凸轮轴正时的变化来自适应地控制发动机。
背景技术：
已知的是，用来驱动发动机的一对凸轮轴的环形驱动装置将会由于使用而随着时间磨损，并且这种磨损具有产生环形驱动装置(主驱动装置)的伸长(elongation)的效果，并且包括环形驱动装置本身的拉伸和环形驱动装置的零件(诸如齿带的齿和驱动链的链环)的磨蚀两者。
这种的磨损将会导致曲轴与凸轮轴之间以及两个凸轮轴之前的角度关系改变，由此导致气门正时误差。
主驱动装置伸长将会引起进气和排气凸轮轴正时两者在延迟方向上移位，并且这进而在怠速或其他部分负荷状况下将会使燃烧稳定性和燃料经济性退化，而在高负荷下将会降低体积效率，由此减少来自发动机的可用扭矩。
此外，延迟的排气凸轮轴正时将会损害防止活塞与气门接触的任何安全安全裕量，并且延迟的进气凸轮轴正时将会减小汽缸停用所需的气门停用的安全操作的可用窗口。
除了前述内容外，被提供为移除由主驱动装置伸长引起的额外主驱动装置松弛的任何主驱动张紧器都只会有效地运行直到主驱动装置的预定百分比伸长。
技术实现要素：
本公开的目的是提供一种控制机动车辆的发动机系统的方法，该发动机系统包括发动机，该发动机具有由环形驱动装置通过发动机的曲轴进行驱动的至少两个凸轮轴，所述方法包括环形驱动装置评估过程，以确认并量化环形驱动装置伸长的存在并且基于环形驱动装置评估过程的结果自适应地控制发动机。
根据本公开的第一方面，提供了一种自适应地控制机动车辆发动机系统的方法，该机动车辆发动机系统包含发动机和电子控制器，该发动机具有曲轴、第一凸轮轴和第二凸轮轴，该第一凸轮轴和第二凸轮轴由包括环形驱动装置的环形驱动装置系统通过发动机的曲轴进行驱动，其中所述方法包含：
当曲轴处于参考位置时，测量第一凸轮轴和第二凸轮轴中的一个凸轮轴的角位置，并且使用所测量的角位置产生这一个凸轮轴的角位置的变化值；
当这些曲轴处于相同参考位置时，测量第一凸轮轴和第二凸轮轴中的另一个凸轮轴的角位置，并且使用所测量的角位置产生该另一个凸轮轴的角位置的变化值；
确定一个凸轮轴的角位置的任何变化是否与另一个凸轮轴的相应角度变化处于相同的延迟方向；
确定这些凸轮轴的角位置的任何变化是否是逐渐变化；
确定一个凸轮轴相对于另一个凸轮轴的角位置的变化的比率是否实质上等于基于环形驱动装置系统的几何形状的预定固定比率；以及
如果确定步骤的结果指示角位置的任何变化对于两个凸轮轴来说处于相同的延迟方向，并且角位置的任何变化是逐渐变化，并且一个凸轮轴相对于另一个凸轮轴的角度变化的比率实质上等于基于环形驱动装置系统的几何形状的预定固定比率，则所述方法进一步包含确认第一凸轮轴和第二凸轮轴的角位置的当前变化是环形驱动装置的伸长的结果，并且在发动机的一个或多个操作功能的控制中使用第一凸轮轴和第二凸轮轴的所测量的角位置。
这具有以下优点：不仅能够检测到环形驱动装置的伸长，而且还能够确认凸轮轴的角位置的任何变化是由于这样的伸长而不是由于一些其他系统误差或故障导致的。
确定一个凸轮轴的角位置的任何变化是否与另一个凸轮轴的相应角度变化处于相同的延迟方向可以包括：当曲轴处于参考位置时测量第一凸轮轴和第二凸轮轴的角位置，比较第一凸轮轴和第二凸轮轴的当前测量角位置与第一凸轮轴和第二凸轮轴的先前保存的基准角位置以量化每个凸轮轴的角位置相比于其相应基准位置的差异，并且使用角位置的该差异确定角位置的变化对于两个凸轮轴来说是否处于相同的延迟方向。
确定凸轮轴的角位置的任何变化是否是逐渐变化可以包括：比较当曲轴处于参考位置时每个凸轮轴的当前测量位置与当曲轴处于同一参考位置时同一凸轮轴的角位置的一个或多个在前测量值，并且如果角位置的变化遵循实质上一致的模式，则将其用作角位置的变化是环形驱动装置的逐渐伸长的结果的确认。
确定这些凸轮轴中的一个凸轮轴相比于另一个凸轮轴的角位置的变化的比率是否实质上等于基于环形驱动装置系统的几何形状的预定固定比率可以包括：将这些凸轮轴中的一个凸轮轴的角位置的变化除以另一个凸轮轴的角位置的相应变化以产生计算的变化比率，并且比较所计算的变化比率与基于环形驱动装置系统的几何形状的预定比率。
发动机的操作功能可以是满足当前需求的发动机的排气门的打开和关闭的正时。
发动机的操作功能可以是满足当前需求的发动机的进气门的打开和关闭的正时。
发动机的操作功能可以是关闭发动机的汽缸的排气门以避免相应气门与相应汽缸的活塞之间的接触。
发动机可以具有可停用汽缸，并且发动机的操作功能可以是停用发动机的可停用汽缸。
第一凸轮轴可以是进气凸轮轴，并且发动机的进气凸轮轴的所测量的角位置可以用来调适发动机的可停用汽缸的停用控制窗口。
操作功能可以是向机动车辆的用户提供如下指示：当第一凸轮轴和第二凸轮轴的所测量的角位置指示已经超过环形驱动装置的预定伸长极限时建议预定动作。
预定动作可以是改变发动机的机油和改变发动机的环形驱动装置中的一种。
第一凸轮轴可以是进气凸轮轴，并且第二凸轮轴可以是排气凸轮轴。
环形驱动装置系统可以包含与驱动链轮以及第一从动链轮和第二从动链轮接合的链，驱动链轮被附接至发动机的曲轴，第一从动链轮和第二从动链轮分别被紧固到第一凸轮轴和第二凸轮轴。
根据本公开的第二方面，提供了一种机动车辆发动机系统，其包含发动机和电子控制器，该发动机具有第一凸轮轴和第二凸轮轴、曲轴传感器以及第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器，第一凸轮轴和第二凸轮轴由包括环形驱动装置的环形驱动装置系统通过发动机的曲轴进行驱动，曲轴传感器用来感测曲轴的旋转位置，第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器分别用来在曲轴处于参考位置时感测第一凸轮轴和第二凸轮轴的旋转位置，电子控制器用来处理来自曲轴传感器和两个凸轮轴传感器的输出，其中该电子控制器可操作以便：
使用来自第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器的输出确定一个凸轮轴的角位置的任何变化是否与另一个凸轮轴的相应角度变化处于相同的延迟方向；
使用来自第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器的输出确定凸轮轴的角位置的任何变化是否是逐渐变化；
使用来自第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器的输出确定一个凸轮轴相对于另一个凸轮轴的角位置的变化比率是否实质上等于基于环形驱动装置系统的几何形状的预定固定比率；以及
如果使用步骤的结果指示角位置的任何变化对于两个凸轮轴来说处于相同的延迟方向，并且角位置的任何变化是逐渐变化，并且一个凸轮轴相对于另一个凸轮轴的角度变化的比率实质上等于基于环形驱动装置系统的几何形状的预定固定比率，则所述电子控制器可操作以将其用作第一凸轮轴和第二凸轮轴的角位置的当前变化是环形驱动装置的伸长的结果的确认，并且可进一步操作以在发动机的一个或多个操作功能的控制中使用第一凸轮轴和第二凸轮轴的所测量的角位置。
电子控制器可以可操作以通过以下动作确定一个凸轮轴的角位置的任何变化是否与另一个凸轮轴的相应角度变化处于相同的延迟方向：当曲轴被曲轴传感器感测为处于参考位置时使用第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器测量第一凸轮轴和第二凸轮轴的角位置，比较第一凸轮轴和第二凸轮轴的当前测量角位置与先前存储在电子控制器的存储器中的第一凸轮轴和第二凸轮轴的基准角位置以量化每个凸轮轴的角位置相比于其相应基准位置的差异，并且使用角位置的该差异确定角位置的变化对于两个凸轮轴来说是否处于相同的延迟方向。
电子控制器可以被布置为通过以下动作确定凸轮轴的角位置的任何变化是否是逐渐变化：比较当曲轴被曲轴传感器感测为处于参考位置时由来自第一凸轮轴传感器和第二凸轮轴传感器的输出提供的每个凸轮轴的当前测量位置与当曲轴处于相同的参考位置时同一凸轮轴的角位置的一个或多个在前测量值，并且如果角位置的变化遵循实质上一致的模式，则确认角位置的变化是环形驱动装置的逐渐伸长的结果。
电子控制器可以被布置为通过以下动作确定这些凸轮轴中的一个凸轮轴相比于另一个凸轮轴的角位置的变化的比率是否实质上等于基于环形驱动装置系统的几何形状的预定固定比率：将这些凸轮轴中的一个凸轮轴的角位置的变化除以另一个凸轮轴的角位置的相应变化以产生计算的变化比率，并且比较所计算的变化比率与存储在电子控制器的存储器中的基于环形驱动装置系统的几何形状的预定比率。
预定比率可以是环形驱动装置的从附接至曲轴的驱动轮到附接至第一凸轮轴的一端的从动轮的长度相对于环形驱动装置的从附接至曲轴的驱动轮到附接至第一凸轮轴的一端的从动轮的长度和环形驱动装置的附接至第一凸轮轴的一端的从动轮与附接至第二凸轮轴的一端的从动轮之间的长度的总和的比率。
发动机的操作功能可以是满足当前需求的发动机的排气门的打开和关闭的正时。
发动机的操作功能可以是满足当前需求的发动机的进气门的打开和关闭的正时。
发动机的操作功能可以是关闭发动机的汽缸的排气门以避免相应气门与相应汽缸的活塞之间的接触。
发动机可以具有可停用汽缸，并且发动机的操作功能可以是由电子控制器停用发动机的可停用汽缸。
第一凸轮轴可以是进气凸轮轴，并且发动机的进气凸轮轴的所测量的角位置可以被用来调适与发动机的可停用汽缸相关联的停用控制窗口，并且电子控制器被布置为如果当前进气凸轮轴位置在停用窗口之外则防止可停用汽缸的停用。
操作功能可以是由电子控制器向机动车辆的用户提供如下指示：当第一凸轮轴和第二凸轮轴的所测量的角位置指示已经超过环形驱动装置的预定伸长极限时建议预定动作。
预定动作可以是改变发动机的机油和改变发动机的环形驱动装置中的一种。
第一凸轮轴可以是发动机的进气凸轮轴，并且第二凸轮轴可以是发动机的排气凸轮轴。
根据本公开的第三方面，提供了一种具有根据本公开的第二方面构建的发动机系统的机动车辆。
附图说明
本公开现在将参照附图以示例方式进行描述，其中：
图1是根据本公开的第三方面的机动车辆的示意图，其具有根据本公开的第二方面的发动机系统；
图2是形成图1中所示的发动机系统的一部分的发动机的示意端视图，其示出了在没有发生环形驱动装置的伸长的参考位置中的用于发动机的一对凸轮轴的主驱动系统；
图3是如图2所示的概略视图，但是示出了环形驱动装置的伸长对该对凸轮轴的旋转位置的影响；
图4是根据本公开的第一方面的自适应地控制发动机系统的方法的一个实施例的高级流程图；
图5A是示出进气凸轮轴旋转位置与气门升程之间的关系的图解，其指示环形驱动装置伸长对用于汽缸停用的期望操作窗口的影响；以及
图5B是图5A上的区域“R”的放大图。
具体实施方式
具体参照图1至3，其示出了具有发动机系统10的轮式机动车辆5。应认识到，机动车辆5可以是具有两个或更多个车轮的任何类型或构造。在该示例的情况下，发动机系统包括双顶置凸轮轴往复运动的内燃发动机15和电子控制器20。应认识到，尽管在正被描述的示例的情况中发动机15是机动车辆5的驱动力的唯一来源，但是发动机可以替代地形成混合动力车辆传动系的一部分。
还应认识到，电子控制器不必是单个单元，相反可以由进行交互以控制发动机15的操作的多个通信电子处理器或装置形成。
发动机系统10进一步包括第一凸轮轴旋转位置传感器17和第二凸轮轴旋转位置传感器18、曲轴位置传感器19、第一凸轮轴相位器21和第二凸轮轴相位器22以及汽缸停用设备27。
曲轴位置传感器19被布置为测量曲轴的旋转角度或位置，并且能够呈现为磁性检测器的形式，该磁性检测器被布置为检测齿环上的齿的，该齿环由紧固到曲轴的一端的导磁材料制成。如本领域中已知的，齿环的齿之间的间隙中的一个具有比齿环的其他齿间隙更大的宽度，并且由此标记曲轴参考位置。当到达曲轴参考位置时，参考标记被产生作为来自曲轴传感器19的信号输出。当该参考输出被电子控制器20检测到时，它被用来触发诸如凸轮轴旋转位置的其他测量，并且被用于控制发动机15的操作。
第一旋转位置传感器17被布置为感测第一凸轮轴13(在图2中以虚线轮廓示出)的旋转位置并向电子控制器20提供输出，并且第二旋转位置传感器18被布置为感测第二凸轮轴14(在图2中以虚线轮廓示出)的旋转位置并向电子控制器20提供输出。
第一凸轮轴相位器21可操作以响应于来自电子控制器20的控制输出而改变第一凸轮轴13相对于基准位置的旋转位置，并且能够是任何已知类型的。在该示例的情况下，第一凸轮轴13是发动机15的进气凸轮轴，并且形成第一凸轮轴相位器21的机构被布置为响应于来自电子控制器20的控制输出而沿如在图2和图3中观察到的顺时针方向旋转凸轮轴13，以从基本位置或基准位置提前打开由进气凸轮轴13操作的进气门(未示出)。
第二凸轮轴相位器22可操作以响应于来自电子控制器20的控制输出而改变第二凸轮轴14相对于基准位置的旋转位置，并且能够是任何已知类型的。在该示例的情况下，第二凸轮轴14是发动机15的排气凸轮轴，并且形成第二凸轮轴相位器22的机构被布置为响应于来自电子控制器20的控制输出而沿如在图2和图3中观察到的逆时针方向旋转凸轮轴13，以从基本位置或基准位置延迟打开由排气凸轮轴13操作的排气门(未示出)。
在该示例的情况下，发动机15是三缸发动机，并且汽缸停用设备27包含被布置在第一凸轮轴13和第二凸轮轴14之间的塌缩指轮从动件(collapsing finger follower)以及它们为发动机15的一个汽缸致动的气门。在英国专利公开2,496,407中描述了这种具有可停用汽缸的三缸发动机的一个示例。
当液压压力被施加于塌缩指轮从动件的相应锁定销时，塌缩指轮从动件被锁定，以便将运动从相关联的凸轮轴传递给由该凸轮轴操作的气门，并且当液压压力被移除时，锁定销脱离，并且相关联的气门将不被凸轮轴致动，但是将会保持关闭。
液压压力对塌缩指轮从动件的控制由一个或多个电动-液压阀响应于来自电子控制器20的控制输出进行控制。
电子控制器20在图1中被示为微型计算机，包括用于存储可执行指令的非瞬态存储器或只读存储器，所述指令用于执行本文中描述的方法。电子控制器20被示为从耦接至发动机15的传感器接收各种信号，并且将命令发送给各种部件。例如，传感器可以包括曲轴位置传感器19以及凸轮轴位置传感器17和18。电子控制器20可以控制第一凸轮轴相位器21和第二凸轮轴相位器23以及汽缸停用设备27。
应认识到，实际上电子控制器20通常还将控制燃料到发动机15的流动，并且燃料供应系统已经从图1中省略，因为它不与本公开直接相关。应认识到，本公开不限于塌缩指轮从动件用于汽缸停用的用途，并且能够使用其他类型的汽缸停用设备。应进一步认识到，在一些情况下，发动机的多于一个汽缸能够被布置用于停用。
如图2和图3所示，主驱动链26形式的环形驱动装置被用来将从动链轮23、24可驱动地连接至驱动链轮25。
第一从动链轮23被用来旋转第一凸轮轴13，并且第二链轮24被用来旋转第二凸轮轴14。驱动链轮25被紧固到发动机15的曲轴(未示出)的一端，以便在发动机15运转时驱动两个凸轮轴13、14。
当发动机15正在运转时主驱动链26的移动方向在图2和图3中由箭头“D”指示。
松弛调节器30位于主驱动链的在驱动链轮25与第二从动链轮24之间的松弛侧。松弛调节器30具有与主驱动链26接合的自由旋转的扣链齿轮(sprocket)31。扣链齿轮31由调节器臂32可旋转地支撑，该调节器臂32相对于固定安装件(mount)33可移位，以便如本领域中众所周知的那样占据主驱动链26中的松弛。
在图2中，驱动链轮25被示为处于参考位置或基准位置CRef，并且第一从动链轮23和第二从动链轮24被示为处于相应的基准位置或参考位置C1Ref和C2Ref。存在当曲轴处于基准或参考角位置CRef并且凸轮轴13、14相对于其各自的链轮23、24以预定角度关系被锁定时曲轴和凸轮轴13、14将会采用新的主驱动链25的理想化位置。
在图3中，示出了主驱动链26的伸长的效果，尽管以夸大的形式以便易于理解本公开。
曲轴处于如图2所示的相同的参考位置(即CRef)，但是由于主驱动链26的伸长，相比于位置C1Ref和C2Ref，第一凸轮轴13和第二凸轮轴14已经被旋转到延迟位置C1’和C2’。
第一链轮23已经沿延迟方向被旋转到从参考位置C1Ref移位θ1弧度角的角位置C1’，并且第二链轮24已经沿延迟方向从参考位置C2Ref被旋转θ2弧度角到达角位置C2’。
如下文将描述的，如果第一链轮23和第二链轮24的移位是由于主驱动链26的伸长引起的，那么当返回参考(as referred back to)第一链轮23时第一凸轮轴13的延迟量值与当返回参考第二链轮24时第二凸轮轴14的延迟量之间将会存在固定关系，并且第二凸轮轴14的延迟将会大于第一凸轮轴13的延迟。
具体参照图3，主链26的在驱动链轮25与第一链轮23之间的长度被定义为长度“L1”，并且主链26的在第二从动链轮24与第一链轮23之间的长度被定义为长度“L2”。
因此，单位量的主链伸长(E)的影响与由于该伸长所引起的第一链轮23和第二链轮24的角旋转之间存在固定的几何比率。
也就是说：
对于第一链轮23，单位量的伸长(E)的影响将会等于E*L1。
类似地，对于第二链轮24，单位量的伸长(E)的影响将会等于E*(L1+L2)。
例如，假设主驱动链26的伸长等于0.005m/m，那么：
对于第一链轮23，角位置的预期变化将会是由于等于0.005*L1的长度变化ΔL引起的，并且对于第二链轮24，角位置的相应变化将会是由于等于0.005*(L1+L2)的长度变化引起的。
因此例如，如果长度L1是0.320m并且长度L2是0.17m，那么相应的值将会是
ΔL链轮23＝0.005*(0.32)＝0.0016m
ΔL链轮24＝0.005*(0.32+0.17)＝0.00245m
因此，如果角位置的变化是由于主驱动链26的伸长导致的，则角位置变化θ2应当实质等于1.53倍的角位置变化θ1。
如果两个链轮23、24的角位置变化不在实质上1.53至1.00的比率中，则能够推断出角位置的变化不仅仅是由于主驱动链26的伸长导致的，并且涉及诸如感测误差等其他因素。这能够例如被用来为机动车辆5的用户提供车辆5需要由维修代表或汽车修理站进行检查以调查误差的原因。
类似地，如果测量的角位置的变化对于两个链轮23、24来说不是沿着相同的延迟方向，则这表明角位置的变化不是由于主驱动链26的伸长导致的，而是由于一些其他因素(例如该链跳过第一链轮23和第二链轮24中的一个上的齿)导致的。如前所述，这能够对车辆的用户进行指示，由此使得维修代表或汽车修理站能够检查主驱动系统的完整性。
变化的型式也能够被评估，以核实它是随着时间发生的逐渐变化，而不是由于系统失效(诸如损坏的松弛调节器导致跳齿)导致的突然变化。
为了实现该目的，角度θ1、θ2的变化的当前值能够与一个或多个先前值进行比较，以查看该变化是否遵循一致的趋势或者自从进行上次测量以后是否存在迅速变化或阶跃变化。
应认识到，基于从动链轮23、24的齿距和直径，主驱动链26的任何长度变化ΔL与角度θ1、θ2的相应角度变化存在固定的关系。因此，可以基于角度θ1、θ2的变化来计算主驱动链26的长度的变化。应认识到，因为当进行测量时相应的凸轮轴相位器21、22被锁定在预定位置，所以链轮23、24的角度变化将会由相应的凸轮轴13、14的角位置的相同变化来反映。
还应认识到，由于曲轴传感器19提供用来启动两个凸轮轴13、14的角位置的测量的触发输出的事实，总是在曲轴处于相同的旋转位置时进行角度变化的测量。还应认识到，角位置的变化将会是相比于基准或参考角位置C1Ref和C2Ref的角度的变化。
发动机系统10的操作如下所述：
当发动机第一次运行或在主驱动链26已经被更换之后第一次运行时，需要产生针对非伸长状态的基准值。为了这样做，凸轮轴相位器21、22被电子控制器20和任何相关联的致动设备移动到对应于基准或参考位置的位置，在所述基准或参考位置中，两个凸轮轴13、14的提前或延迟的量值是已知的。这可以是完全延迟、完全提前或者凸轮轴13、14既不提前也不延迟的中间位置。
发动机15然后以怠速模式运行，并且曲轴传感器19被电子控制器用作对两个凸轮轴13、14的角位置进行测量的触发点。这些值(C1Ref和C2Ref)被存储或保存在电子控制器20的非易失性存储器中以待将来使用。
在机动车辆5的正常使用期间，进行链轮23、24的角度θ1、θ2的变化值的规律测量。不管被选择为执行这些测量的时间如何，发动机15都在怠速模式下运行，并且凸轮轴相位器21、22被电子控制器20移动到用来产生针对非伸长的主驱动链的基准或参考值的相同位置。这些值被存储或保存在电子控制器20的存储器中以待将来使用。
这些测量能够在任何方便的时间进行，诸如在通电(key-on)事件之后或在发动机空转时的某一其他时间。
电子控制器20被布置为在本文中称为“环形驱动装置评估过程”的过程中处理这些测量的结果，其目的是确定两个链轮23、24的角位置的任何变化是否能够仅归因于主驱动链伸长，以使得两个链轮23、24的角位置的任何变化的量值能够被可靠地用来自适应控制发动机操作的其他参数。
表1提供了通过第一链轮23和第二链轮24的这些测量产生的数据的一种示例。
表1
以上测量值被电子控制器20以下述方式使用：
首先，在“测试1”即“相同方向测试”中，检查两个链轮23、24的角位置的变化是否处于相同的“延迟”方向。为了这种解释的目的，延迟将会产生正结果，并且提前将会产生负结果。
因此：
如果(θ1-Φ1)＝正结果并且(θ2-Φ2)＝正结果，则主驱动链26的伸长是可能的，否则存在某种其他影响。注意，角度Φ1和Φ2分别对应于位置C1Ref和C2Ref。
例如，如果Φ1＝5度并且θ1＝10度，则(10-5)是5度的正变化，指示从参考位置起的5度的总延迟。
类似地，如果Φ1＝-5度(即提前5度)并且θ1＝10度，则(10-(-5))＝15度，其为从基准值起的15度的总延迟。
应认识到，该测试也可以使用当前测量值和上次测量值，在此情况下它将呈现以下形式：
如果(θ1-θ1')＝正结果并且(θ2-θ2')＝正结果，则伸长是可能的，否则存在某种其他影响。
然后在“测试2”即“逐渐变化测试”中，通过比较先前测量值与当前测量值来检查角位置的变化是逐渐变化还是突然变化。这可以例如通过从先前测量角度中减去当前测量角度来实现。
(θ1-θ1')＝结果1
(θ2-θ2')＝结果2
然后两个结果的量值可以与这些测量之间的最大预期伸长的预定极限进行比较，以确认该伸长在每个链轮23、24的最大预期伸长极限之下，并且也可以与彼此进行比较以查看两个结果是否相对应，从而指示逐渐变化，或者这些结果中的一个是否在量值上显著不同于另一个，从而指示非逐渐变化，并且在一些情况下可以如在下文中讨论的那样考虑链轮23、24之间的几何比率。
然后在“测试3”即“几何比率测试”中，将当前测量值进行比较，以查看它们是否与主驱动系统的已知固定几何比率一致，在该示例的情况下，所述固定几何比率是1.53。
因此，如果θ2实质上等于1.53倍的θ1，则主驱动链26的伸长可以被确认或被证实为是从动链轮23、24的角位置变化的主要原因。
应认识到，在理想世界中，精确的几何比率将被用于比较，但是实际上必须允许测量误差。因此，实际上对该比较设置上限和下限，即小公差带被提供用于该比较。
例如，该测试可以被构建为：
(1.5*θ1)<θ2<(1.55*θ1)是否成立，如果结果为“是”，则确认主驱动链伸长是两个从动链轮23、24的角位置的变化的原因，否则排除主链伸长作为从动链轮角位置的任何变化的主要原因。
概括来说，预定比率是环形驱动装置26的从附接至曲轴的驱动轮(在此情况下其为链轮25)到附接至第一凸轮轴13的一端的从动轮(在此情况下其为从动链轮23)的长度(L1)相对于环形驱动装置26的从附接至曲轴的驱动链轮25到附接至第一凸轮轴13的一端的从动链轮23的长度(L1)及环形驱动装置26的在附接至第一凸轮轴13的一端的从动链轮23与附接至第二凸轮轴14的一端的从动轮(在此情况下其为从动链轮24)之间的长度(L2)的总和的比率。
应认识到，该比率的倒数也可以用于该测试。
如果测试1至3的结果都确认主驱动链26的伸长是链轮23、24的角位置相比预期位置的变化的基本原因，也就是说，这些误差是由于伸长而非由于传感器误差或某种其他误差导致的真正变化。如果是这种情况，则角位置的变化的量值能够被可靠地用来调适发动机系统的操作，以便使发动机15更有效地且在更少损坏风险的情况下操作。
也就是说，发动机15基于上面描述的环形驱动装置评估过程的结果被自适应地控制。
例如，如果主链26的伸长的量值达到预定水平(其被设置在这样一种水平，即超过该水平，松弛调节器30将不能适应主链26的任何进一步伸长)，则能够通过例如点亮故障指示灯(MIL)或在机动车辆5的显示器上提供字母数字反馈来警告机动车辆的用户这种情况。
在使用链而非齿带的主驱动装置的情况下，已知的是主驱动链的伸长是由于机油品质问题(诸如机油中的燃料、机油中的碳烟和高酸性水平)导致的。
因此，在这种情况下，只要主驱动链的伸长被检测到并且被确认，就能够通过例如点亮机油品质差故障指示灯(Oil-MIL)或在机动车辆5的显示器上提供字母数字反馈来建议机动车辆的用户改变发动机机油。
在链和齿带环形驱动装置的情况下，如果环形驱动装置的伸长的量值达到预定水平，则能够通过例如点亮故障指示灯(MIL)或在机动车辆5的显示器上提供字母数字反馈来警告机动车辆的用户这种情况。在齿带的情况下，已知的是超过预定量的伸长将会有突然带失效的危险，其对发动机15的移动零件具有灾难性的后果。通过在已经达到预定伸长量时警告用户将车辆5带到维修提供者处，这样的失效能够被避免。
通过考虑已经存在于系统中的延迟，测量的延迟的量值能够被用来确保排气门中的一个与相应活塞之间的接触不会发生。应认识到，如果排气门的气门关闭被过度延迟，则相应活塞的活塞将会与排气门接触。如果排气凸轮轴位置的任何误差被忽视为是信号误差，则存在发生这种接触的可能性，但是通过知晓感测到的延迟是真实的(即由于正时链的实际伸长所导致)，排气门关闭的正时能够被设置以确保活塞接触将不会发生。
延迟的量值也能够被用来自适应地调整汽缸停用窗口，这将在下文中参照图5A和图5B来解释。
在图5A中，示出了对照发动机15的可停用汽缸的气门升程来参考曲轴转角的气门正时图的一部分。排气门的位置由实线“Ex”示出，进气门的位置由实点线“In”示出，并且当驱动链伸长已经发生时同一进气门的位置由虚线“In”示出。
在新的或非伸长的主驱动链的情况下，用于停用汽缸的窗口由被标示为双头箭头“停用窗口”的两个垂直线之间的距离来指示，并且用于停用的减小窗口由双头箭头“减小窗口”来指示。
两个窗口之间的差异在图5A和图5B中被标示为“变化”。
停用窗口的结束是通过在发动机15的燃烧冲程之后排气门开始打开时的旋转位置来限定的，并且停用窗口的开始是通过进气门的停用使得如果进气门在该时间点被停用则气门将不会保持关闭的位置来限定的。
在图5B中，示出了水平线(Lim)，该水平线(Lim)指示进气门循环中的特定点，在该点处，当进气门的移位超过该水平时进气门的停用将确保进气门将会在当前燃烧循环中打开。如果在该水平之下发生停用，则进气门将会保持关闭，但是燃料将会被喷射到汽缸内，但是将不会存在燃烧，并且因此当停用终止时，过量燃料将会留在汽缸中，该过量燃料将会从汽缸中流出并由此增加排放且降低发动机15的燃料效率。
这是因为当进气门已经打开超过极限Lim时，致动机构中的力将会防止与进气门相关联的塌缩指轮从动件的锁定销脱离，由此确保进气门打开。
然而，如果进气门不打开超过极限Lim，致动机构中的力将会如此低以致于它不会防止与进气门相关联的塌缩指轮从动件的锁定销脱离，并且进气门将会被停用且将会保持关闭。
通过使用进气凸轮轴的延迟的量值来重新限定用于停用可停用汽缸的窗口，能够确保防止停用直至进气门将会在当前燃烧循环中打开，由此防止燃料被捕集在停用的汽缸中，导致上面提及的缺点。
应认识到，电子控制器20被布置为如果当前进气凸轮轴位置处于所设置的停用窗口之外则防止可停用汽缸的停用。
具体参照图4，其示出了根据本公开的自适应地控制具有双顶置凸轮轴发动机的发动机系统的方法100的高级流程图。
该方法从方框110开始，在此处使用相关联的位置传感器(诸如图1中示出的传感器17、18)测量发动机的每个凸轮轴的当前角位置。然后该方法前进到方框120，在此处从一个或多个存储器装置读取先前存储的凸轮轴位置的值。所读取的值将至少包括两个凸轮轴中每一个的参考凸轮轴位置以及当它上次被测量时每个凸轮轴的角位置。
然后该方法继续到方框130，在此处将当前测量凸轮轴位置与先前测量值进行比较，以产生更早的凸轮轴旋转位置与当前的凸轮轴旋转位置之间的差值或变化值。
然后该方法前进到方框140，在此处分析这些差异以确定是否能够通过三个预定测试。这三个测试对应于先前描述的“相同方向测试”、“逐渐变化测试”和“几何比率测试”，并且将不再详细地描述。
如果通过“相同方向测试”，表明两个凸轮轴正在沿相同的延迟方向成角度地移动，则第一标志被设置为零；否则它被设置为1。
如果通过“逐渐变化测试”，表明两个凸轮轴的角位置的变化是表示环形驱动装置的伸长的逐渐变化，则第二标志被设置为零；否则它被设置为1。
如果通过“几何比率测试”，表明凸轮轴中的一个凸轮轴的角位移相比于另一个凸轮轴的角位移的比率与预定固定比率一致，则第三标志被设置为零；否则它被设置为1。
然后三个标志的状态使用逻辑表达式来评估：
标志1+标志2+标志3＝零？
如果为“是”，则转到方框150，否则转到方框142。
也就是说，如果已经通过所有三个测试，这表明预期凸轮轴位置与测量凸轮轴位置之间的差异主要是由于环形驱动装置的伸长并非由于某种其他因素导致的。然而，如果三个测试中的一个失败，则预期位置与实际测量位置之间的差异不能被确认是由于环形驱动装置的伸长导致的。
在一个或多个测试失败的情况下，该方法前进到方框142，在此处假设系统故障存在。这可能来自任一来源，诸如不正确的传感器操作、错误的传感器校准、导致凸轮轴的不正确的角度定位的跳齿或导致凸轮轴的不正确的角度定位的有故障的相位器。应认识到，然后可以执行进一步的检查，以尝试确定误差的精确原因。该方法从方框142前进到方框144，在此处例如通过点亮故障灯或通过在显示器上提供字母数字输出或通过任何其他合适的手段来为机动车辆的用户提供反馈。反馈例如可以指示车辆需要被带到维修人员处以便进行检查，或在可能对发动机造成损坏的一些情况下，指示应当尽快关闭发动机。
该方法从方框144前进到方框148，在此该方法结束。
返回参考方框140，如果所有三个测试都通过，则该方法前进到方框150，在此确认预期角位置与测量角位置之间的任何误差是由于环形驱动装置的伸长导致的实际旋转位置，并且因此差值能够有保证地用来控制发动机系统10的发动机15的操作。
因此，方框110、120、130、140和150包括被用来确认并量化环形驱动装置伸长的存在的“环形驱动装置评估过程”。
从方框150起，以两种方式使用所采集的信息。
在第一种用法中，信息被用来主动地并自适应地控制在方框152中识别的发动机15的操作，并且在第二种用法中，基于先前获得的结果向车辆5的用户提供反馈，如通过方框160、165和170所指示的。
在方框152中，先前确定的延迟的量值被用于通过调整气门正时来防止气门与活塞接触以考虑凸轮轴的实际位置(包括环形驱动装置的伸长的影响)，并且被进一步用于修改或调整用来实现发动机的一个汽缸的停用的控制窗口的位置。应进一步认识到，两个凸轮轴的测量角位置被用来为两个凸轮轴提供期望的提前量和延迟量，以便满足对于发动机的扭矩需求和排放目标。
在方框152之后，该方法前进到方框154，在此处角位置的最近测量值被保存以便当该方法被重复时形成上次测量值(θ1’，θ2’)。
返回参考方框160，其提供了查看环形驱动装置的总伸长是否大于一个或多个伸长极限的测试。
在图示示例的情况下，将设置两个极限，第一极限被设置在非常低水平的百分比伸长处，并且第二极限被设置在环形驱动转置的高水平的百分比伸长处。
第一极限测试被用来提供对环形驱动装置的伸长正在发生的确认。在链驱动装置的情况下，仅当机油的品质差时，链的伸长将会发生。该测试因此能够用来向车辆5的用户指示尽快改变机油将是明智的，以便防止或降低链的进一步伸长的速率。因此当检测到环形驱动装置的伸长时，该方法将从方框160前进到方框165，以便通知机动车辆的用户改变机油。
第二极限测试被用来指示何时已经到达环形驱动装置的使用寿命，或者松弛调节器已经达到其为环形驱动装置提供张力的能力的极限，这两者都需要更换环形驱动装置，以便防止诸如跳齿或环形驱动装置失效的故障。
因此，当环形驱动装置的伸长大于第二极限时，该方法从方框160前进到方框170，并且在方框170中，通知用户需要更换环形驱动装置。
只要通电状况仍然存在，方法100就将如方框180所指示的那样从方框154、165和170返回到方框110以重复该方法。应认识到，尽管未示出，但是将会存在进一步的步骤以确保存在用于测量凸轮轴13、14的角位置的条件，并且在一些实施例中，该方法仅将会在通电(key-on)事件后被重复。
应认识到，当断电(key-off)事件发生时，凸轮轴角位置(θ1’，θ2’)的基准(Φ1，Φ2)和上次测量值已经被保存，为进行下次测量做准备。应进一步认识到，尽管未在图4中示出，但是方法100也将包括当环形驱动装置被首次适配或被更换时被用来设置并保存基准值(Φ1，Φ2)的系统重置程序。
因此总的来说，公开了一种方法和发动机系统，其中曲轴与一对凸轮轴之间的环形驱动装置的伸长能够被识别并被量化，并且然后被用于发动机系统的基础控制，以便防止过早的失效，并且当环形驱动装置的磨损发生时，确保发动机系统的发动机的安全和高效运行。
尽管本公开参照使用链作为曲轴与两个凸轮轴之间的环形驱动装置的发动机进行描述，但是应认识到，链驱动装置可以由齿带驱动装置来代替。
应进一步认识到，本公开不限于在三缸直列式发动机上使用，而且可以在有利地被应用于具有更少或更多汽缸的发动机，并且被应用于具有不同构造的发动机(例如但不限于，具有两组汽缸的V形和平列式发动机，其中每组汽缸具有一对凸轮轴)。
本领域技术人员应认识到，尽管本公开已经参照一个或多个实施例以示例的方式进行描述，但它不限于所公开的实施例，并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下能够构建替代性实施例。