专利名称：可减少摩擦和磁滞后并带有位置传感器控制机构的外置真空控制致动器的制作方法
相关申请的参考本申请要求2002年4月22日提交的题目为“可减少摩擦和磁滞后并带有位置传感器控制机构的外置真空控制致动器”的、以临时申请号60/374,600公开的发明的优先权。在此要求获得根据美国专利法第119(e)条(35 USC§119(e))的权益，并将上述申请并入本文作为参考。
在解释本发明的背景技术时，考虑由下述美国专利公开的信息是有用的，这些专利都被并入本文作为参考。
美国专利NO.5,002,023说明了一种在本发明领域内的VCT系统，其中上述系统的液压管路包括一对反向作用的液压汽缸，这些汽缸带有合适的液压流元件以选择性地从一个汽缸向另一个汽缸输送液压流体，反之亦然，由此提前或延迟凸轮轴相对于曲轴的周向位置。上述控制系统使用了一个控制阀，其中通过一个阀芯在上述阀内以这样或那样的方式从其中心或零点位置运动而使得从上述反向作用汽缸中的一个或另一个中排出流体。上述阀芯的运动响应于在阀芯一端上的控制液压Pc的增加或降低以及上述端上的液压力与另一端上直接作用于其上的压缩弹簧的反向机械力之间的关系。
美国专利No.5,107,804说明了本发明领域内的一种替代类型的VCT系统，其中上述系统的液压管路包括一个叶片，上述叶片在一个封闭的壳体内具有凸起部，这些凸起部代替了上述美国专利NO.5,002,023公开的反向作用汽缸。上述叶片关于壳体是可振动的，并带有合适的液压流元件以在壳体内从一个凸起部的一侧向另一个凸起部输送液压流体，反之亦然，由此使上述叶片关于壳体沿一个方向或另一个方向振动，上述动作能够有效提前或延迟凸轮轴相对于曲轴的位置。上述VCT系统的控制系统与美国专利NO.5,002,023公开的系统是相同的，都使用了响应于作用其上的同种力的相同类型滑阀。
美国专利NO.5,172,659和5,184,578都强调了上述类型的VCT系统由于试图平衡在阀芯一端的液压力和在另一端的机械力而产生的问题。在美国专利NO.5,172,659和5,184,578这二者中公开的改进控制系统都利用了在阀芯两端上的液压力。在一端上的液压力是直接由发动机油箱处于全液压Ps的液压流体产生的。阀芯另一端上的液压力是由作用于其上的一个液压汽缸或另一种力放大器而产生的，上述液压汽缸或力放大器作用响应于来自一个PWM螺线管处于减小压力Pc的液压流体。因为在阀芯相对两端的每一端上的力初始是液力的，并是基于相同的液压流体，所以液压流体的压力或粘性的变化将是自相抵消的，不会影响阀芯的中心或零点位置。
在美国专利NO.5,361,735中，一个凸轮轴具有一个固定在一端上用于非振动转动的叶片。上述凸轮轴还载有一个定时皮带从动摩擦轮，上述从动摩擦轮可与上述凸轮轴一起转动，但它相对于上述凸轮轴是可振动的。上述叶片具有对置的凸起部，这些凸起部分别容纳在上述摩擦轮对置的凹槽中。上述凸轮轴趋于根据转矩脉冲的反应而变化，上述转矩脉冲是凸轮轴在其正常工作条件下产生的，并且上述凸轮轴通过响应于发动机控制单元的信号控制在控制阀阀体内的阀芯位置，而有选择地堵住或允许发动机油流过上述凹槽而提前或延迟。通过一个优选为步进式电机的电机旋转的旋转线性运动转换机构来使上述阀芯沿一个给定方向运动。
美国专利No.5,497,738使用了一种控制中心安装滑阀的相位角的可变力螺线管。这种类型的可变力螺线管能无限地控制相位器的位置。上述控制系统可消除阀芯一端上的液压力，上述力是由直接使用VCT系统的上述实施例中发动机油箱处于全液压Ps的液压流体产生的。开口阀芯另一端上的力是由一个优选为可变力螺线管式的电磁致动器所产生的，其直接作用于上述开口阀芯上并响应于一个监控各种发动机参数的发动机控制单元(“ECU”)所发出的信号。上述ECU接收来自传感器并对应于凸轮轴和凸轮位置的信号，并使用上述信息计算相对相位角。优选使用一个可修正任何相位角误差的闭合回路反馈系统。使用可变力螺线管就可以解决延迟动态响应的问题。这样的一种装置可以被设计成与滑阀的机械响应一样快，当然比传统(完全液压的)压差控制系统快得多。上述较快的响应使闭合回路增益增加，这使得系统对于构件容差和工作环境不那么敏感了。
没有现有技术使用真空致动器来移动中心安装的滑阀，或在真空致动器上设置用于相位器的位置传感器。
图2是一个带有本发明外置真空控制致动器和位置传感器的凸轮相位器的截面图。
图3中是本发明一个实施例中带有真空控制滑阀的凸轮转矩致动的可变凸轮定时装置的方框图。
图4中是本发明一个替代实施例中一个带有真空控制滑阀和滑阀位置反馈的凸轮转矩致动的可变凸轮定时装置的方框图。
本发明可以控制中心安装的滑阀的位置，上述滑阀控制机油流入一个叶片或活塞式凸轮相位器的腔室和从中流出。上述“相位器”是发动机允许凸轮轴独立于曲轴运行的所有部件。优选通过一个脉冲宽度或可变力螺线管来控制上述致动器的位置，以控制上述致动器中的真空量。优选上述螺线管位于一个真空控制阀中。然而，上述螺线管或其它真空控制装置也可以位于上述致动器本身中。一个微处理器读取相位角并基于控制回路的误差信号调节工作循环或电流。优选上述微处理器是一个监控各种发动机参数的发动机控制单元(“ECU”)。上述ECU接收来自于传感器对应于凸轮轴和曲轴位置的信号，并使用上述信息来计算相对相位角。优选使用一种可以修正任何相位角误差的闭合回路反馈系统。上述方法控制上述致动器的位置并绘出致动器位置与指令信号(工作循环或电流)的关系曲线。
这些类型的致动器具有一定的加工容差，这些容差经常导致上述致动器的位置偏离满程多达10％。虽然控制回路中的积分器补偿上述误差，但是本发明更可靠的控制系统具有一个内回路，上述内回路包括在致动器和滑阀位置处的位置反馈。本发明通过安装在致动杆上或真空控制致动器滑阀位置上的一个位置传感器，可以减少现有技术中所产生的误差。一个反馈控制回路可以控制滑阀的位置。上述方法减少了阀芯和致动器控制系统中的任何摩擦或磁滞后。优选用一第二外回路来控制相位角。优选给滑阀位置增加一个偏移量，以使滑阀移动到其稳定状态或零点位置。上述零点位置是必要的，从而阀芯能够运动进来使相位器沿一个方向运动，并运动出去使相位器沿另一个方向运动。
图1示出了本发明的一个凸轮相位器，其中一个链轮齿132形式的壳体可振动地轴颈连接在一个凸轮轴126上。凸轮轴126可被认为是单凸轮轴发动机的那个单个凸轮轴，其或者是顶置凸轮轴，或者是整体凸轮轴。可选择地是，凸轮轴126或者可被认为是一个双凸轮轴发动机的进气阀操作凸轮轴，或者可被认为是上述双凸轮轴发动机的排气阀操作凸轮轴。在任何情况下，链轮齿132和凸轮轴126可一起转动，并通过由一个以虚线示出的无端滚子链138向链轮齿132施加转矩从而转动，上述滚子链以其自身的链轮齿101啮合围绕链轮齿132，同样也啮合围绕曲轴100。链轮齿132可振动地轴颈连接在凸轮轴126上，从而它在凸轮轴的转动中至少通过一个相对凸轮轴126限定的弧是可振动的，并相对于曲轴100的相位作出调节凸轮轴126的动作。
环形泵叶片就固定位于凸轮轴126上，上述叶片具有一对沿直径对置的径向向外伸出的凸起部160a、160b，并通过螺栓安装在凸轮轴126的一个加大的端部126a上，这些螺栓穿过叶片160进入端部126a。凸起部160a、160b分别被容纳在链轮齿132的径向向外伸出的凹槽132a、132b中，凹槽132a、132b中的每一个的周向延展度略大于被容纳在这样的凹槽中的叶片凸起部160a、160b的周向延展度，从而允许链轮齿132相对于叶片160进行有限的振动。凹槽132a、132b分别通过间隔开的、横向延伸的环形板166、168围绕着凸起部160a、160b封闭住，这些环形板通过螺栓相对于叶片160固定，并且由此相对于凸轮轴126固定，这些螺栓从一个环形板穿过相同的凸起部160a、160b延伸到另一个环形板。
滑阀192由圆柱形件198和开口阀芯200构成，上述开口阀芯在空腔(198a、如在图2中简要示出的那样)内来回滑动。凸轮轴126被保持在一个相对于相连发动机曲轴的可选中间位置，其被称为滑阀200的“零点”位置。
在发动机润滑油形式示出的液压流体从滑阀192经过共同进入管线流入凹槽132a、132b，终止于连接凹槽132a、132b的相对置的止回阀184和186之间的连接点处。
在本发明中，开口阀芯200在构件198中的位置受到弹簧202的影响，上述弹簧作用于阀芯200的端部。因此，弹簧202向右弹性地驱动阀芯200，如图1中的取向。
滑阀200在构件198中的位置由一个真空控制致动器301控制。真空控制致动器301包括一个横隔膜301a和一个致动杆301b。横隔膜301a可以是任何响应于真空压力的材料。例如，横隔膜301a可由橡胶或其它可弯曲的材料(图2)制成。可选择地是，如果横隔膜301a由金属、例如铝制成，那么横隔膜301a优选为同心环，从而它可以弯曲(图1)。
在一个优选实施例中，真空控制阀300通过一个连接件303与致动器301相连。真空控制阀300可以调节施加给致动器301的真空压力的量。阀300的开口量决定了要有多少真空进入致动器301。在一个优选实施例中，一个可变力螺线管或一个脉冲宽度调制螺线管302可以控制阀300的运动。可选择地是，阀300内具有一个马达来调节进入致动器301的真空。在另一个优选实施例中，致动器301在致动器301本身内是脉冲宽度调制的。虽然在附图中示出了一个阀300，但是在本发明的范围内可以设想为现有技术中调节进入致动器301真空量的任何控制系统。
如果真空压力被吸出，横隔膜301a便向回运动，当吸入更多的空气时，横隔膜301a便向前运动。随着横隔膜301a的运动，致动杆301b也响应上述运动。致动杆301b与阀芯200的延伸部相接触。上述接触控制阀芯200的运动。致动杆301b承靠在开口阀芯200的延伸部上，从而向右运动开口阀芯200，如图1中的取向。如果弹簧202的力与致动杆301b沿相反方向施加的力平衡，那么滑阀192将保持在其零点或中心位置处。因此，开口阀芯200能够通过增加或降低供给致动器301的真空量而沿任一方向运动。
发动机控制单元(“ECU”)1监控各种发动机参数。上述ECU接收传感器相应于凸轮轴和曲轴位置的信号，并使用上述信息来计算相对相位角。优选使用一种可以修正任何相位角误差的闭合回路反馈系统。
图3示出了本发明所示控制系统的一个方框图。发动机控制单元(ECU)1基于发动机的各种需要和系统参数(温度、节气门位置、油压、发动机速度等等)选择一个相位设定点2。上述设定点在3处被滤波并在4处与一个VCT相位测量单元12结合到一个带有PI控制器5、相位补偿器6和抗扭振(anti-windup)逻辑电路7的控制回路中。上述回路的输出在9处与一个空工作循环信号8结合到一个电流驱动器10中，上述当前驱动器的输出在13处与一个抖动信号11结合以提供电流320来驱动真空控制螺线管302。真空控制螺线管302向真空致动器301提供真空压力。真空致动器301的致动杆301b推动位于相位器14中心处的滑阀192。接下来，滑阀192或者通过向叶片室施加油压来控制流体(发动机油)以致动VCT相位器14，或者通过接通通道以允许凸轮转矩脉冲15来运动相位器14。凸轮位置可通过一个凸轮传感器20来检测，同样，曲轴位置(或与曲轴相连的相位器驱动链轮齿的位置)可通过一个传感器21来检测，VCT相位测量电路19使用这两个传感器之间的差值来得出VCT相位信号12，并反馈上述相位信号以完成上述回路。
在图2和4中示出了本发明的另一个可替代实施例。一个安装在致动杆301b上的位置传感器304可以控制中心安装滑阀192的位置。虽然在附图中位置传感器304物理接触致动杆301d，但是物理接触不是必须的。例如，位置传感器304可以是光学地、电容地或电磁地连接到致动器301上。可用于本发明的位置传感器304包括线性电位计、霍耳效应传感器或带端传感器，但不局限于此。
图4示出了本发明控制电路的方框图，其使用了反馈回路来控制滑阀的位置，从而减少了滑阀和电磁控制系统中的任何摩擦和磁滞后。一个第二反馈回路控制相位角。内回路30用来控制滑阀位置，外回路(类似于图3中所示的回路)用来控制相位角。优选给滑阀位置增加一个偏移量，以使滑阀运动到其稳定状态或零点位置。上述零点位置是需要的，从而阀芯能够运动进来使相位器沿一个方向运动，并运动出去使相位器沿另一个方向运动。
图4的基本相位器控制回路与图3的相同，对于这两个附图中相同的电路部分就不再单独说明了。图4中所示的本发明和图3中实施例的区别在于，其是用相位补偿器6的输出启动内控制回路30。补偿器6的输出在402处与一个零点位置偏置410和滑阀位置传感器304的输出400相结合，并被输入内回路30的PI控制器401中。PI控制器401的输出被输入到一个电流驱动器403，上述电流驱动器的输出在13处与一个抖动信号11相结合，所合成的电流驱动真空控制螺线管302。真空控制螺线管302向真空致动器301提供真空压力。真空致动器301的位置由位置传感器304来读取，位置传感器304的输出400被反馈以完成回路30。
在图3中，当滑阀192在增加电流320时的位置310与滑阀192在降低电流320的位置310不同的时候，滑阀192的零点位置将会改变。上述可变位置在图1的图表425中示出。然而，使用位置反馈就会消除上述可变性。再经过上述回路处理之后，位置310随着位置设定点440的增加而线性增加。上述类型的系统就减少了阀芯200和电磁控制系统中的任何摩擦和磁滞后。
相应地，应该理解这里所说明的本发明实施例仅仅是用来解释本发明应用的原理。本文对所述实施例的详细描述并不旨在限制权利要求书的范围，权利要求书本身阐述了那些本发明认为必要的特征。
权利要求
1.一种内燃机的可变凸轮定时(VCT)系统，上述内燃机具有一个曲轴、至少一个凸轮轴、一个连接到上述曲轴上的凸轮驱动件和一个可变凸轮相位器，上述可变凸轮相位器具有一个安装在至少一个凸轴轮上的内部分和一个连接到上述凸轮驱动件上同心的外部分，可响应于流体控制输入来控制上述内部和外部分的相对角位置，从而通过改变可变凸轮相位器流体控制输入中的流体，转换上述曲轴和至少一个凸轮轴的相对相位，上述可变凸轮定时系统包括a)一个滑阀(192)，其包括一个可滑动地安装在可变凸轮相位器内部分中心轴线处的孔内的阀芯，上述孔具有数个与上述可变凸轮相位器的流体控制输入相连的通道，从而上述阀芯在孔中的轴向运动控制流体在上述可变凸轮相位器的流体控制输入时的流动；b)一个真空致动器(301)，其包括一个横隔膜(301a)、一个与上述横隔膜和阀芯相连的致动杆(301b)以及一个真空输入，从而处于上述真空输入下的真空水平使上述致动杆运动，上述致动杆的运动使上述阀芯在上述孔中轴向运动；和c)一个真空控制阀(300)，其与上述致动器的真空输入相连，从而上述真空控制阀(300)可以调节上述真空致动器的真空压力量。
2.如权利要求1所述的可变凸轮轴定时系统，还包括d)VCT相位测量传感器(20、21)，其连接到上述曲轴上和上述至少一个由上述可变凸轮定时系统控制的凸轮轴上；和e)一个VCT控制电路，其包括一个凸轮相位输入，其与上述VCT相位测量传感器相连；一个相位设定点输入，其用于接收表示凸轮轴和曲轴理想的相对相位信号；一个合成器(8)，其包括一个与空工作循环信号(9)相连的第一输入、一个与一个相位比较器的输出连接的第二输入和一个输出；一个电流驱动器(10)，其具有一个与上述合成器的输出相连的输入和一个输出；一个螺线管驱动输入，其与上述合成器的输出相连；一个螺线管驱动输出，其与上述真空控制阀的电输入相连；一个信号处理电路，其接收来自于上述相位设定点输入、凸轮相位输入和螺线管驱动输入的信号，并输出螺线管驱动输出，使得当在上述相位设定点输入施加相位设定点信号时，上述控制电路提供真空输入以使真空致动器移动上述阀芯，从而控制可变凸轮相位器按所选择的相位设定点信号转换凸轮轴的相位。
3.如权利要求1所述的可变凸轮轴定时系统，还包括一个位置传感器(304)，其与一个致动杆(301b)相连，并具有表示致动杆(301b)物理位置的位置信号输出。
4.如权利要求3所述的可变凸轮轴定时系统，还包括d)VCT相位测量传感器(20、21)，其连接到上述曲轴上和上述至少一个由上述可变凸轮定时系统控制的凸轮轴上；和e)一个VCT控制电路，其包括一个凸轮相位输入，其与上述VCT相位测量传感器相连；一个相位设定点输入，其用于接收表示凸轮轴和曲轴的理想相对相位信号；一个真空致动器位置输入，其与上述位置信号输出相连；和一个螺线管驱动输出，其与上述真空控制阀的电输入相连；一个信号处理电路，其接收来自于上述相位设定点输入、凸轮相位输入和螺线管驱动输入的信号，并输出螺线管驱动输出，使得当在上述相位设定点输入施加相位设定点信号时，上述控制电路提供真空输入以使真空致动器运动上述阀芯，从而控制可变凸轮相位器按所选择的相位设定点信号转换凸轮轴的相位。
5.如权利要求4所述的可变凸轮轴定时系统，其中，上述信号处理电路包括一个用于控制相位角的外回路，其与上述设定点输入、凸轮相位输入和螺线管驱动输出相连；和一个用于控制滑阀位置的内回路，其与上述真空致动器位置输入和上述内回路相连；从而上述由外回路设定的螺线管驱动输出可以基于上述真空致动器的位置而由上述内回路修改。
6.如权利要求5所述的可变凸轮轴定时系统，其中a)上述外回路包括i)一个抗扭振回路，其包括A)一个第一PI控制器(5)，其具有一个与上述设定点输入相连的第一输入；一个与上述凸轮相位输入相连的第二输入；一个第三输入和一个输出；B)一个相位补偿器(6)，其具有一个与上述第一PI控制器输出相连的输入、一个第一输出和一个第二输出；和C)抗扭振逻辑电路(7)，其具有一个与上述相位补偿器的第二输出相连的输入和与上述PI控制器的第三输入相连的输出；ii)一个合成器(402)，其具有一个与一个零点位置偏置信号(410)相连的第一输入、一个与上述相位补偿器输出相连的第二输入、一个第三输入和一个输出；iii)一个第二PI控制器(401)，其具有一个与上述合成器输出相连的输入和一个输出；和iv)一个电流驱动器(403)，其具有一个与上述第二PI控制器输出相连的输入和一个与上述螺线管驱动输出相连的输出；和b)上述内回路包括上述真空致动器位置输入和上述合成器的第三输入的连接。
7.如权利要求6所述的可变凸轮轴定时系统，其还包括一个与上述螺线管驱动输出相连的抖动信号(11)。
8.如权利要求3所述的可变凸轮轴定时系统，其中，上述位置传感器是从一组包括线性电位计、霍耳效应传感器或带端传感器的器件中选出的。
9.如权利要求3所述的可变凸轮轴定时系统，其中，上述致动杆和位置传感器之间的连接机构是从一组包括物理连接、光学连接、磁连接和电容连接的机构中选出的。
10.一个内燃机，包括a)一个曲轴；b)至少一个凸轮轴(126)；c)一个连接到上述曲轴上的凸轮驱动件；d)一个可变凸轮相位器，其具有一个安装在至少一个凸轮轴上的内部分和一个连接到上述凸轮驱动件上同心的外部分，可响应于流体控制输入来控制上述内部和外部分的相对角位置，从而通过改变可变凸轮相位器流体控制输入中的流体，转换上述曲轴和至少一个凸轮轴的相对相位；和e)一个可变凸轮定时系统，包括i)一个滑阀(192)，其包括一个可滑动地安装在可变凸轮相位器内部分中心轴线处的孔内的阀芯，上述孔具有数个与上述可变凸轮相位器的流体控制输入相连的通道，从而上述阀芯在孔中的轴向运动控制流体在上述可变凸轮相位器的流体控制输入时的流动；ii)一个真空致动器(301)，其包括一个横隔膜(301a)、一个与上述横隔膜和阀芯相连的致动杆(301b)和一个真空输入，从而处于上述真空输入下的真空水平使上述致动杆运动，上述致动杆的运动使得上述阀芯在上述孔中轴向运动；和iii)一个真空控制阀(300)，其与上述致动器的真空输入相连，从而上述真空控制阀(300)可以调节上述真空致动器的真空压力量。
11.如权利要求10所述的发动机，其还包括iv)VCT相位测量传感器(20、21)，其连接到上述曲轴上和上述至少一个由上述可变凸轮定时系统控制的凸轮轴上；和v)一个VCT控制电路，其包括一个凸轮相位输入，其与上述VCT相位测量传感器相连；一个相位设定点输入，其用于接收表示凸轮轴和曲轴理想的相对相位信号；一个合成器(8)，其包括一个与空工作循环信号(9)相连的第一输入、一个与一个相位比较器的输出连接的第二输入和一个输出；一个电流驱动器(10)，其具有一个与上述合成器的输出相连的输入和一个输出；一个螺线管驱动输入，其与上述合成器的输出相连；一个螺线管驱动输出，其与上述真空控制阀的电输入相连；一个信号处理电路，其接收来自于上述相位设定点输入、凸轮相位输入和螺线管驱动输入的信号，并输出螺线管驱动输出，使得当在上述相位设定点输入施加相位设定点信号时，上述控制电路提供真空输入以使真空致动器移动上述阀芯，从而控制可变凸轮相位器按所选择的相位设定点信号转换凸轮轴的相位。
12.如权利要求10所述的发动机，还包括一个位置传感器(304)，其与一个致动杆(301b)相连，并具有表示致动杆(301b)物理位置的位置信号输出。
13.如权利要求12所述的发动机，还包括d)VCT相位测量传感器(20、21)，其连接到上述曲轴上和上述至少一个由上述可变凸轮定时系统控制的凸轮轴上；和e)一个VCT控制电路，其包括一个凸轮相位输入，其与上述VCT相位测量传感器相连；一个相位设定点输入，其用于接收表示凸轮轴和曲轴理想的相对相位信号；一个真空致动器位置输入，其与上述位置信号输出相连；和一个螺线管驱动输出，其与上述真空控制阀的电输入相连；一个信号处理电路，其接收来自于上述相位设定点输入、凸轮相位输入和螺线管驱动输入的信号，并输出螺线管驱动输出，使得当在上述相位设定点输入施加相位设定点信号时，上述控制电路提供真空输入以使真空致动器运动上述阀芯，从而控制可变凸轮相位器按所选择的相位设定点信号转换凸轮轴的相位。
14.如权利要求13所述的发动机，其中，上述信号处理电路包括一个用于控制相位角的外回路，其与上述设定点输入、凸轮相位输入和螺线管驱动输出相连；和一个用于控制滑阀位置的内回路，其与上述真空致动器位置输入和上述内回路相连；从而使上述由外回路设定的螺线管驱动输出可以基于上述真空致动器位置而由上述内回路修改。
15.如权利要求14所述的发动机，其中a)上述外回路包括i)一个抗扭振回路，其包括A)一个第一PI控制器(5)，其具有一个与上述设定点输入相连的第一输入；一个与上述凸轮相位输入相连的第二输入；一个第三输入和一个输出；B)一个相位补偿器(6)，其具有一个与上述第一PI控制器的输出相连的输入、一个第一输出和一个第二输出；和C)抗扭振逻辑电路(7)，其具有一个与上述相位补偿器的第二输出相连的输入和与上述PI控制器的第三输入相连的输出；ii)一个合成器(402)，其具有一个与一个零点位置偏置信号(410)相连的第一输入、一个与上述相位补偿器的输出相连的第二输入、一个第三输入和一个输出；iii)一个第二PI控制器(401)，其具有一个与上述合成器输出相连的输入和一个输出；和iv)一个电流驱动器(403)，其具有一个与上述第二PI控制器的输出相连的输入和一个与上述螺线管驱动输出相连的输出；和b)上述内回路包括上述真空致动器位置输入和上述合成器的第三输入的连接。
16.如权利要求15所述的发动机，其还包括一个与上述螺线管驱动输出相连的抖动信号(11)。
17.如权利要求12所述的发动机，其中，上述位置传感器是从一组包括线性电位计、霍耳效应传感器或带端传感器的器件中选出的。
18.如权利要求12所述的发动机，其中，上述致动杆和位置传感器之间的连接机构是从一组包括物理连接、光学连接、磁连接和电容连接的机构中选出的。
19.在具有可以改变凸轮轴相对于曲轴相位角的可变凸轮轴定时系统的一种内燃机中，一种调节方法，其可以调节一个流体源的流体向一个用于将曲轴的旋转运动传递给壳体的机构流动，上述方法包括如下步骤检测凸轮轴和曲轴的位置；计算凸轮轴和曲轴之间的相对相位角，上述计算步骤利用一个发动机控制单元来处理从检测步骤获得的信息，上述发动机控制单元还基于相位角误差来调节指令信号；控制可滑动地设置在滑阀体内开口阀芯的位置，上述控制步骤使用与上述阀芯相连的真空致动器来改变上述开口阀芯的位置；从上述源经上述滑阀向一个用于向上述凸轮轴传递旋转运动的机构供给流体，上述滑阀可选择地允许流体经过入口管线和返回管线的流动或堵住上述流动；和以这样的方式向上述凸轮轴传递旋转运动，从而改变凸轮轴相对曲轴的相位角，上述旋转运动被传递经过一个安装在上述凸轮轴上的壳体，上述壳体还与上述凸轮轴一起旋转并可相对于上述凸轮轴振动。
20.如权利要求19所述的方法，其中，上述控制开口阀芯位置的步骤还使用了一个与上述真空致动器相连的位置传感器，其中上述位置传感器检测上述阀芯的位置。
21.如权利要求20所述的方法，其中，上述位置传感器是从一组包括线性电位计、霍耳效应传感器或带端传感器的器件中选出的。
22.如权利要求20所述的方法，其中，上述由发动机控制单元调节的指令信号是从一组包括工作循环和电流的信号中选出的。
全文摘要
本发明用一种外置真空控制的致动器(301)来控制中心安装的滑阀(192)位置。优选通过一个脉冲宽度或可变力螺线管(202)来控制上述致动器的位置，上述螺线管可以调节进入致动器(301)中的真空量。一个微处理器(208)该取相位角并基于控制回路(450)的误差信号调节工作循环或电流。在一个优选实施例中，一个位置传感器(304)进一步控制滑阀的位置。位置传感器产生一个在致动器和滑阀位置上带有位置反馈的内回路(400)，而外回路控制相位角。优选给滑阀位置增加一个偏移量，以使滑阀运动到其稳定状态或零点位置(410)。
文档编号F01L1/34GK1453454SQ0312320
公开日2003年11月5日 申请日期2003年4月22日 优先权日2002年4月22日
发明者R·辛普森, B·温 申请人:博格华纳公司