k是被估计旋转位置；
[0085] Ati是周期性时间间隔；
[0086] Uk1是相位器的被命令位置；
[0087] yk1是在先前周期性时间点处的相位器的被估计旋转位置讯
[0088] τ是可变定相系统的时间常数。
[0089] 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，W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（l-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W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W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 动机溫度和发动机速度/载荷运行点。发动机溫度可W是由于油粘性（由此是流动和压 力）与发动机溫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W采用时间常数τ的不同值，包括在低发动机溫度下增加的值，W计入增加的响应时 间，运是由于较低发动机溫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 轴而来的机械油累送的操作。由此，控制系统可W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，W计入减小的响应时间，运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。
[0090] 图3是旋转位置估计程序300的流程图，W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。 阳0川 表格1
[0092]
[0093] 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W是6. 25毫秒的时间段。
[0094] 每一次迭代，旋转位置估计程序300都监测运行参数，例如包括油溫度、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。 阳〇巧]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W是取 决于监测运行参数状态的校准值，且被捕获w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W是单个参数值。
[0096] 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。
[0097] 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W用于恢复正确的测量。
【主权项】
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：其中： yk是当前周期性时间点的被估计旋转位置； △七2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；uki是相位器的被命令位置； y_s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：其中 yk是被估计旋转位置； Ah是周期性时间间隔；uki是相位器的被命令位置； yk: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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】F02D41/00
【公开号】CN105298662
【申请号】CN201510434678
【发明人】S.李, J-S.陈
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月22日
【公告号】DE102015111607A1, US20160025595