在旁通閥的位置控制和力控制之間轉換的控制系統和方法

2023-08-09 15:41:31

專利名稱：在旁通閥的位置控制和力控制之間轉換的控制系統和方法
技術領域：
本發明涉及閥位置控制，且更具體地涉及發動機系統中的閥位置控制。
背景技術：
在此提供的背景說明是為了總體上介紹本發明背景的目的。當前所署名發明人的 工作(在背景技術部分描述的程度上)和本描述中否則不足以作為申請時的現有技術的各 方面，既不明顯地也非隱含地被承認為與本發明相牴觸的現有技術。 發動機燃燒空氣/燃料混合物，以產生用於車輛的驅動轉矩。節氣門閥的開度被 調整，以控制抽入進氣歧管的空氣量。來自於進氣歧管的空氣被抽入氣缸。燃料系統可以 將燃料噴射到進氣歧管中或可以將燃料直接噴射到氣缸中。 燃燒副產物經由排氣歧管從車輛排出。高壓(HP)渦輪增壓器和低壓(LP)渦輪增 壓器由流經排氣歧管的廢氣提供動力且分別提供HP壓縮空氣充氣和LP壓縮空氣充氣給進 氣歧管。渦輪旁通閥(TBV)可以允許廢氣旁通所述HP渦輪增壓器，從而減少由所述HP渦 輪增壓器施加的限制，但是增加提供給進氣歧管的空氣充氣總量。 已經發展了發動機控制系統以控制所述TBV。然而，常規發動機控制系統並不像期 望那樣準確地控制所述TBV。例如，發動機控制系統可以使用比例-積分-微分(PID)控制 方案和由TBV位置傳感器測量的TBV位置信號來確定TBV的位置。然而，TBV位置信號的 變化、排氣壓力、PID控制不準確性和/或TBV的熱變形可能引起在閉合位置時TBV的不同 程度的洩漏。不同程度的洩漏導致流經渦輪增壓器的廢氣和渦輪增壓器的輸出的錯誤計算 和控制，從而降低其效率。

發明內容
—種控制系統包括電流控制模塊和力控制模塊。所述電流控制模塊選擇性地提供
電流給渦輪旁通閥(TBV)，以調節TBV至預定位置。所述力控制模塊響應於確定實際TBV位
置距預定位置的距離小於預定距離來選擇性地調節所述電流。 在其它特徵中，所述預定位置是預定全開位置和預定全閉位置之一。 在另外的特徵中，在預定位置是預定全閉位置時，所述力控制模塊響應於所述確
定選擇性地增加所述電流。 在進一步的特徵中，所述力控制模塊在所述確定之後開始預定延遲時間段，然後 增加所述電流。 在另外的特徵中，所述電流控制模塊在所述增加之後當期望TBV位置小於第二預 定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。
在其它特徵中，所述電流控制模塊在所述增加之後當實際TBV位置小於第二預定 位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。 在另外的特徵中，在預定位置是預定全開位置時，所述力控制模塊響應於所述確 定減小所述電流。 在進一步的特徵中，所述力控制模塊在所述確定之後開始預定延遲時間段，然後 減小所述電流。 在另外的特徵中，所述電流控制模塊在所述減小之後當期望TBV位置大於第二預 定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。 在其它特徵中，所述電流控制模塊在所述減小之後當實際TBV位置大於第二預定 位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。 —種控制方法，包括選擇性地提供電流給渦輪旁通閥(TBV)以調節TBV至預定位 置；和響應於確定實際TBV位置距預定位置的距離小於預定距離來選擇性地調節所述電 流。 在其它特徵中，所述預定位置是預定全開位置和預定全閉位置之一。
在另外的特徵中，所述控制方法還包括在預定位置是預定全閉位置時，響應於所
述確定選擇性地增加所述電流。 在進一步的特徵中，所述控制方法還包括在所述確定之後開始預定延遲時間段， 然後增加所述電流。 在另外的特徵中，所述控制方法還包括在所述增加之後當期望TBV位置小於第
二預定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。 在其它特徵中，所述控制方法還包括在所述增加之後當實際TBV位置小於第二
預定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。 在另外的特徵中，所述控制方法還包括在預定位置是預定全開位置時，響應於所 述確定減小所述電流。 在進一步的特徵中，所述控制方法還包括在所述確定之後開始預定延遲時間段， 然後減小所述電流。 在另外的特徵中，所述控制方法還包括在所述減小之後當期望TBV位置大於第
二預定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。 在其它特徵中，所述控制方法還包括在所述減小之後當實際TBV位置大於第二
預定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。 本發明的進一步應用範圍從下文提供的詳細說明顯而易見。應當理解的是，詳細 說明和具體示例僅為說明的目的且並沒有意圖限制本發明的範圍。


從詳細說明和附圖將更充分地理解本發明，在附圖中 圖1是根據本發明原理的示例性發動機系統的功能框圖； 圖2是根據本發明原理的示例性發動機控制模塊的功能框圖； 圖3是根據本發明原理的示例性力控制模塊的功能框圖； 圖4A是示出了根據本發明原理的發動機控制方法的示例性步驟的流程 圖4B是圖4A的流程圖的一部分； 圖5是示出了根據本發明原理的發動機控制模塊的三個操作模式的曲線圖，所述 操作模式基於發動機負載和發動機速度預先確定；禾口 圖6是示出了根據本發明原理的發動機控制模塊的時間與期望電流、Q輸出、延遲 後的Q輸出、Q'輸出、濾波後的Q'輸出、和位置控制模塊禁用信號的曲線圖。
具體實施例方式
以下說明本質上僅為示範性的且絕不意圖限制本發明、它的應用、或使用。為了清 楚起見，在附圖中使用相同的附圖標記標識類似的元件。如在此所使用的，短語A、B和C的 至少一個應當理解為意味著使用非排他邏輯或的一種邏輯(A或B或C)。應當理解的是，方 法內的步驟可以以不同順序執行而不改變本發明的原理。 如在此所使用的，術語模塊指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一個或更 多軟體或固件程序的處理器(共享的、專用的、或組)和存儲器、組合邏輯電路、和/或提供 所述功能的其他合適的部件。 為了準確地控制發動機系統的渦輪旁通閥(TBV)，本發明的發動機控制系統包括 力控制模塊。所述力控制模塊基於TBV的期望位置和實際位置來確定發動機控制系統是設 定為力閉合模式，設定為力開啟模式，還是從所述力閉合模式或者力開啟模式復位。當發 動機控制系統設定為力閉合模式時，所述力控制模塊準確地確定促使TBV完全閉合的力位 置，且禁用通常確定TBV位置的比例-積分-微分(PID)控制方案。當發動機控制系統設 定為力開啟模式時，所述力控制模塊準確地確定促使TBV完全開啟的力位置，且禁用PID控 制方案。當發動機控制系統從所述力閉合模式或者力開啟模式復位時，所述力控制模塊確 定力位置為PID控制方案的初始位置且快速啟用PID控制方案。 現在參考圖1，示出了示例性發動機系統100的功能框圖。發動機系統100包括發 動機102，發動機102燃燒空氣/燃料混合物，以產生用於車輛的驅動轉矩。僅作為示例，發 動機102可以包括但不限於內燃機和/或柴油發動機。發動機102包括氣缸104。為了說 明目的，示出了 6個氣缸。僅作為示例，發動機102可以包括但不限於2， 3， 4， 5， 6， 8， 10和 /或12個氣缸。 發動機系統100還包括進氣歧管106、節氣門閥108、發動機控制模塊110、節氣門 致動器模塊112、燃料系統114、點火系統116和排氣歧管118。發動機系統IOO還包括高壓 (HP)渦輪增壓器120、低壓(LP)渦輪增壓器122、出口 124、出口 126、入口 128、廢氣門132、 增壓致動器模塊134和發動機速度(RPM)傳感器136。發動機系統100還包括TBV 138和 螺線管致動器模塊140。 空氣通過節氣門閥108抽入進氣歧管106。發動機控制模塊110指令節氣門致動 器模塊112來調整節氣門閥108的開度，以控制抽入進氣歧管106的空氣量。來自於進氣 歧管106的空氣被抽入氣缸104。 發動機控制模塊110控制由燃料系統114噴射的燃料量。燃料系統114可以將 燃料在中心位置處噴射到進氣歧管106中，或者可以將燃料在多個位置處噴射到進氣歧管 106中。可選地，燃料系統114可以將燃料直接噴射到氣缸104中。 噴射的燃料在氣缸104中與空氣混合且形成空氣/燃料混合物。氣缸104中的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。基於來自於發動機控制模塊iio的信號，點火系統
116點火空氣/燃料混合物。在各種發動機系統中，空氣/燃料混合物可以通過壓縮產生的 熱來點火。 空氣/燃料混合物的燃燒驅動活塞向下，從而驅動曲軸(未示出)。活塞然後再次 開始向上移動，且將燃燒副產物通過排氣歧管118排出。燃燒副產物經由排氣歧管118從 車輛排出。 HP渦輪增壓器120和LP渦輪增壓器122由流經排氣歧管118的廢氣提供動力且 分別提供HP壓縮空氣充氣和LP壓縮空氣充氣給進氣歧管106。 HP壓縮空氣充氣和LP壓 縮空氣充氣分別通過出口 124和126提供給進氣歧管106。 LP渦輪增壓器122也可以經由 出口 126供應用於壓縮的空氣給HP渦輪增壓器120。總壓縮空氣充氣可以在節氣門閥108 的上遊提供。用於產生壓縮空氣充氣的空氣可以經由入口 128抽入。 廢氣門132可以允許廢氣旁通LP渦輪增壓器122和/或HP渦輪增壓器120，從 而降低LP渦輪增壓器122和/或HP渦輪增壓器120的輸出(即，增壓)。發動機控制模 塊110經由增壓致動器模塊134來控制LP渦輪增壓器122和/或HP渦輪增壓器120。增 壓致動器模塊134可以藉助於控制例如廢氣門132的位置和/或渦輪增壓器位置來調整LP 渦輪增壓器122和/或HP渦輪增壓器120的增壓。僅作為示例，當LP渦輪增壓器122和/ 或HP渦輪增壓器120分別是可變幾何形狀渦輪增壓器(VGT)或可變噴嘴渦輪增壓器(VNT) 時，增壓致動器模塊134可以控制渦輪增壓器120和122的葉片或噴嘴位置。
發動機控制模塊110基於各種發動機操作參數來調整發動機系統100的操作。例 如，發動機控制模塊110控制發動機102且與發動機102通信。控制模塊110還與RPM傳 感器136通信，RPM傳感器136基於發動機102的速度產生RPM信號。RPM傳感器136可以 設置在發動機102內或其它位置處，如曲軸(未示出)上。 TBV 138可以允許廢氣旁通HP渦輪增壓器120，從而減小所述HP渦輪增壓器120 的增壓。TBV 138包括電磁閥，通過流通或停止通過螺線管的電流來控制，從而開啟或閉合 電磁閥。發動機控制模塊IIO指令螺線管致動器模塊140調整TBV 138的開度，以控制釋放 給HP渦輪增壓器120的廢氣量。此外，螺線管致動器模塊140可以測量TBV 138的位置， 且基於該位置輸出信號給發動機控制模塊110。發動機控制模塊IIO確定螺線管致動器模 塊140的指令，如本文所述。 現在參考圖2，示出了發動機控制模塊110的功能框圖。發動機控制模塊110包括 期望位置確定模塊202、減法模塊204、位置控制模塊206、力控制模塊208、位置-電流轉換 模塊210、加法模塊212和電流控制模塊214。期望位置確定模塊202從發動機系統100的傳 感器接收關於發動機操作狀況的數據。僅作為示例，發動機操作狀況可以包括但不限於發 動機負載、RPM、進氣歧管106(未示出)內的實際壓力、和/或由渦輪增壓器120和122 (未 示出)所要達到的進氣歧管106內的期望壓力。期望位置確定模塊202基於將期望位置與 發動機操作狀況相關聯的模型來確定TBV 138的期望位置。僅作為示例，TBV 138的位置 的單位可以是百分比，且可以包括從-100% (例如，全開)至1」100% (例如，全閉)的預定 值範圍。 減法模塊204接收期望位置和來自於螺線管致動器模塊140的TBV 138的實際位 置。減法模塊204從期望位置減去實際位置以確定位置誤差。位置控制模塊206接收所
7述位置誤差且基於所述位置誤差來確定位置校正因子。位置控制模塊206使用比例-積 分-微分(PID)控制方案來確定位置校正因子。 力控制模塊208接收期望位置和實際位置。力控制模塊208基於期望位置和實際 位置來確定發動機控制模塊110是設定為力閉合模式，設定為力開啟模式，還是復位到位 置控制模式。當發動機控制模塊110設定為力閉合模式時，所述力控制模塊208藉助於基 於實際位置來確定力位置且禁用位置控制模塊206而促使TBV 138完全閉合。當發動機控 制模塊110設定為力開啟模式時，所述力控制模塊208藉助於基於實際位置來確定力位置 且禁用位置控制模塊206而促使TBV 138完全開啟。當發動機控制模塊110復位到位置控 制模式時，所述力控制模塊208藉助於基於預定初始位置來確定力位置且啟用位置控制模 塊206以控制TBV 138的位置而初始化位置控制模塊206。 位置-電流轉換模塊210接收位置校正因子和力位置。當位置_電流轉換模塊 210接收力位置時，位置_電流轉換模塊210基於將位置與電流校正因子相關聯的模型來將 力位置轉換為電流校正因子。否則，位置_電流轉換模塊210基於該模型將位置校正因子 轉換為電流校正因子。僅作為示例，通過TBV 138的螺線管的電流的單位可以是安培(A)， 且可以包括從OA到1A的預定值範圍。僅作為示例，當TBV 138的位置等於O時，通過TBV 138的螺線管的電流可以等於0. 5A。 加法模塊212接收電流校正因子和來自於數據存儲器(未示出)的電流偏移量。 電流偏移量是在TBV 138處於空值位置(即，初始位置)時的電流量且基於發動機啟動時 螺線管的類型確定。加法模塊212將電流校正因子和電流偏移量求和，以確定通過TBV 138 的螺線管的期望電流。 電流控制模塊214接收來自於電池(未示出)的電池電壓和期望電流，電池產生 用於螺線管的電流。電流控制模塊214確定(SP，預測)期望電流的佔空比(即，P麗佔空 比)的脈衝寬度調製。電流控制模塊214還基於電池電壓來確定P麗佔空比。螺線管致動 器模塊140接收P麗佔空比並基於P麗佔空比來調節TBV 138的開度。
現在參考圖3，示出了力控制模塊208的功能框圖。力控制模塊208包括力閉合確 定模塊302、設定-復位鎖存器(SR latch) 304、延遲模塊306、濾波器模塊308、初始位置選 擇模塊310、力位置確定模塊312、力閉合復位模塊314和位置控制初始化模塊316。力控制 模塊208還包括力開啟確定模塊318、 SR鎖存器320、延遲模塊322、濾波器模塊324、初始 位置選擇模塊326、力位置確定模塊328、力開啟復位模塊330和位置控制初始化模塊332。
力閉合確定模塊302接收期望位置和實際位置，且確定發動機控制模塊110是否 設定為力閉合模式。當期望位置大於或等於第一預定位置(例如，99.9%)且實際位置大 於第二預定位置(例如，99.5%)時，發動機控制模塊110被確定為設定為力閉合模式。力 閉合確定模塊302將SR鎖存器304的設定輸入(即，S)設定為高。如果SR鎖存器304的 復位輸入(即，R)是低，那麼SR鎖存器304設定Q輸出(g卩，Q)為高，且保持Q'輸出(即， Q')或Q的補碼為低。 當Q輸出初始設定為高時，延遲模塊306接收Q輸出並使得Q輸出延遲預定時間段 (例如，大於0. 5秒)。Q輸出被延遲以考慮TBV響應延遲和來自於螺線管致動器模塊140 的實際位置信號的噪音。這確保實際位置穩定，且確定將發動機控制模塊110設定為力閉 合模式是正確的。
濾波器模塊308接收Q'輸出並輸出Q'輸出給初始位置選擇模塊310。初始位置 選擇模塊310還接收實際位置。當Q'輸出是低時，初始位置選擇模塊310基於實際位置確 定TBV 138的初始位置。 當力位置確定模塊312接收到高的延遲Q輸出時，力位置確定模塊312接收初始 位置且將發動機控制模塊110設定為力閉合模式。力位置確定模塊312基於初始位置來確 定力位置且使得力位置斜變(ramp)至預定閉合保持位置(例如，40% )。閉合保持位置與 完全閉合TBV 138所需要的位置相對應，且與可能是錯誤的和/或值過大的(即，損害TBV 138)的閉合位置偏移量無關。 力位置基於預定正速率(例如，200% /秒)或預定負速率(例如，-200% /秒) 斜變。力位置斜變，以確保平滑過渡至閉合保持位置。力位置確定模塊312禁用位置控制 模塊206(即，將位置控制模塊206的比例增益和微分增益設定為0)。 力閉合復位模塊314接收期望位置和實際位置，且確定發動機控制模塊110是否 從力閉合模式復位(即，設定回到位置控制模式)。當期望位置小於第三預定位置(例如， 99.8%)且實際位置小於或等於第四預定位置(例如，99%)時，發動機控制模塊110被確 定為從力閉合模式復位。力閉合復位模塊314設定復位輸入為高，且如果設定輸入為低，那 麼SR鎖存器304將Q輸出設定為低且將Q'輸出設定為高。 力閉合復位模塊314輸出指示期望位置是否小於第三預定位置的信號。位置控制 初始化模塊316接收所述信號且基於所述信號來確定位置控制模式的初始位置(即，位置 控制初始位置)。當所述信號指示期望位置小於第三預定位置時，位置控制初始化模塊316 基於第五預定位置來確定位置控制初始位置。所述第五預定位置小於或等於預定空值位置 (艮P，位置控制模式的最大初始位置)，以開啟TBV 138(例如，0% )。 當所述信號指示期望位置大於或等於第三預定位置時，基於第六預定位置來確定 位置控制初始位置，所述第六預定位置大於或等於閉合保持位置。第六預定位置可以大於 閉合保持位置，因為當期望位置大於或等於第三預定位置但是實際位置小於或等於第四預 定位置時，閉合保持位置不足以使TBV 138保持閉合。僅作為示例，排氣壓力可以將TBV 138推開。 當Q輸出設定為低時，延遲模塊306接收Q輸出並輸出Q輸出給力位置確定模塊 312。當Q'輸出初始設定為高時，濾波器模塊308接收Q'輸出並將Q'輸出濾波為預定時 間段的脈衝。初始位置選擇模塊310接收濾波後的Q'輸出和位置控制初始位置。當濾波 後的Q'輸出為高時，初始位置選擇模塊310基於位置控制初始位置來確定初始位置。
當力位置確定模塊312接收到高的濾波後的Q'輸出時，力位置確定模塊312接收 初始位置且基於初始位置來確定力位置。當濾波後的Q'輸出返回到低且Q輸出為低時，力 位置確定模塊312將發動機控制模塊110設定為位置控制模式。力位置確定模塊312啟用 位置控制模塊206(即，將比例和微分增益設定為預定初始值)。 力開啟確定模塊318接收期望位置和實際位置，且確定發動機控制模塊110是否 設定為力開啟模式。當期望位置小於或等於第七預定位置(例如，_99.9%)且實際位置小 於第八預定位置(例如，-99.5%)時，確定發動機控制模塊110被設定為力開啟模式。力 開啟確定模塊318將SR鎖存器320的設定輸入(即，S)設定為高。如果SR鎖存器320的 復位輸入(即，R)是低，那麼SR鎖存器320設定Q輸出(g卩，Q)為高，且保持Q'輸出(即，
9Q')或Q的補碼為低。 當Q輸出初始設定為高時，延遲模塊322接收Q輸出並使得Q輸出延遲預定時間 段(例如，大於0. 5秒)。這確保實際位置穩定，且確定將發動機控制模塊110設定為力開 啟模式是正確的。濾波器模塊324接收Q'輸出並輸出Q'輸出給初始位置選擇模塊326。 初始位置選擇模塊326還接收實際位置。當Q'輸出是低時，初始位置選擇模塊326基於實 際位置確定TBV 138的初始位置。 當力位置確定模塊328接收到高的延遲Q輸出時，力位置確定模塊328接收初始 位置且將發動機控制模塊110設定為力開啟模式。力位置確定模塊328基於初始位置來確 定力位置，且使得力位置斜變至預定開啟保持位置(例如，_40% )。開啟保持位置與完全開 啟TBV 138所需要的位置相對應，且與開啟位置偏移量無關。力位置基於預定正速率(例 如，200% /秒)或預定負速率(例如，-200% /秒)斜變。力位置確定模塊328禁用位置 控制模塊206。 力閉合復位模塊330接收期望位置和實際位置，且確定發動機控制模塊110是 否從力開啟模式復位(即，設定回到位置控制模式)。當期望位置大於第九預定位置(例 如，-99.8%)且實際位置大於或等於第十預定位置(例如，_99%)時，發動機控制模塊IIO 被確定為從力開啟模式復位。力閉合復位模塊330設定復位輸入為高，且如果設定輸入為 低，那麼SR鎖存器332將Q輸出設定為低且將Q'輸出設定為高。 力閉合復位模塊330輸出指示期望位置是否大於第九預定位置的信號。位置控制 初始化模塊332接收所述信號且基於所述信號來確定位置控制模式的初始位置(即，位置 控制初始位置)。當所述信號指示期望位置大於第九預定位置時，位置控制初始化模塊332
基於第十一預定位置來確定位置控制初始位置。所述第十一預定位置大於或等於空值位 置，以閉合TBV 138。 當所述信號指示期望位置小於或等於第九預定位置時，基於第十二預定位置來確 定位置控制初始位置，所述第十二預定位置小於或等於開啟保持位置。第十二預定位置可 以小於開啟保持位置。當期望位置小於或等於第九預定位置但是實際位置大於或等於第十 預定位置時，開啟保持位置不足以使TBV 138保持開啟。 當Q輸出設定為低時，延遲模塊322接收Q輸出並輸出Q輸出給力位置確定模塊 328。當Q'輸出初始設定為高時，濾波器模塊324接收Q'輸出並將Q'輸出濾波為預定時 間段的脈衝。初始位置選擇模塊326接收濾波後的Q'輸出和位置控制初始位置。當濾波 後的Q'輸出為高時，初始位置選擇模塊326基於位置控制初始位置來確定初始位置。
當力位置確定模塊328接收到高的濾波後的Q'輸出時，力位置確定模塊328接收 初始位置且基於初始位置來確定力位置。當濾波後的Q'輸出返回到低且Q輸出為低時，力 位置確定模塊328將發動機控制模塊110設定為位置控制模式。力位置確定模塊328啟用 位置控制模塊206。 現在參考圖4A和4B，示出了圖示發動機控制方法的示例性步驟的流程圖。控制過 程在步驟402開始。在步驟404，確定期望和實際位置。在步驟406，控制過程基於期望和 實際位置來確定發動機控制模塊IIO是否設定為力閉合模式。如果為真，那麼控制過程以 步驟408繼續。如果為假，那麼控制過程以步驟410繼續。 在步驟408，基於實際位置來確定初始位置。在步驟412，基於初始位置來確定力
10位置。在步驟414，禁用位置控制模塊206。控制過程返回至步驟404。
在步驟410，控制過程基於期望和實際位置來確定發動機控制模塊110是否從力 閉合模式復位。如果為真，那麼控制過程以步驟416繼續。如果為假，那麼控制過程以步驟 418繼續。 在步驟416，控制過程確定期望位置是否使得力閉合模式被復位。如果為真，那麼 控制過程以步驟420繼續。如果為假，那麼控制過程以步驟422繼續。在步驟420，基於空 值位置來確定初始位置。 在步驟422，基於閉合保持位置來確定初始位置。在步驟424，基於初始位置來確 定力位置。在步驟426，啟用位置控制模塊206。控制過程返回至步驟404。
在步驟418，控制過程基於期望和實際位置來確定發動機控制模塊110是否設定 為力開啟模式。如果為真，那麼控制過程以步驟428繼續。如果為假，那麼控制過程以步驟 430繼續。 在步驟428，基於實際位置來確定初始位置。在步驟432，基於初始位置來確定力
位置。在步驟434，禁用位置控制模塊206。控制過程返回至步驟404。 在步驟430，控制過程基於期望和實際位置來確定發動機控制模塊110是否從力
開啟模式復位。如果為真，那麼控制過程以步驟436繼續。如果為假，那麼控制過程返回至
步驟404。 在步驟436，控制過程確定期望位置是否使得力開啟模式被復位。如果為真，
那麼控制過程以步驟438繼續。如果為假，那麼控制過程以步驟440繼續。在步驟438，基 於空值位置來確定初始位置。 在步驟440，基於開啟保持位置來確定初始位置。在步驟442，基於初始位置來確 定力位置。在步驟444，啟用位置控制模塊206。控制過程返回至步驟404。
現在參考圖5，示出了圖示基於發動機負載和RPM預先確定的發動機控制模塊110 的三個操作模式的曲線圖。操作模式包括力閉合模式502、力開啟模式504和位置控制模式 506。當發動機負載和RPM值為低時，發動機控制模塊110確定導致發動機控制模塊110以 力閉合模式502操作的TBV 138(未示出)的期望位置。當發動機負載和RPM值為高時，確 定導致發動機控制模塊110以力開啟模式504操作的期望位置。當發動機負載和RPM在一 定值範圍內時，確定導致發動機控制模塊110以位置控制模式操作的期望位置。
現在參考圖6，示出了圖示發動機控制模塊110的時間與期望電流602、 Q輸出 604、延遲後的Q輸出(即，延遲後的Q)606、 Q'輸出608、濾波後的Q'輸出(即，濾波後的 Q' )610、和位置控制模塊禁用信號(即，位置控制模塊禁用)612的曲線圖。當Q輸出604 設定為高時，Q'輸出608設定為低。當延遲後的Q輸出606設定為高時，發動機控制模塊 110設定為力閉合模式614。期望電流602初始化為實際電流且向下斜變至保持電流。位 置控制模塊禁用信號612設定為高，這指示禁用位置控制模塊206。 當Q輸出604復位為低時，Q'輸出608復位為高。濾波後的Q'610設定為高且是 預定時間段的脈衝。期望電流602設定為空值電流。當濾波後的Q'下降為低時，啟用位置 控制模塊206且期望電流602由位置控制模塊206控制。 現在本領域中技術人員能夠從前述說明理解到，本發明的廣泛教示可以以多種形 式實施。因此，儘管本發明包括特定的示例，由於當研究附圖、說明書和所附權利要求書時，其他修改對於技術人員來說是顯而易見的，所以本發明的真實範圍並不如此限制。
權利要求
一種控制系統，包括電流控制模塊，所述電流控制模塊選擇性地提供電流給渦輪旁通閥(TBV)，以調節TBV至預定位置；和力控制模塊，所述力控制模塊響應於確定實際TBV位置距預定位置的距離小於預定距離來選擇性地調節所述電流。
2. 根據權利要求1所述的控制系統，其中，所述預定位置是預定全開位置和預定全閉 位置之一。
3. 根據權利要求2所述的控制系統，其中，在所述預定位置是所述預定全閉位置時，所 述力控制模塊響應於所述確定選擇性地增加所述電流。
4. 根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述力控制模塊在所述確定之後開始預定 延遲時間段，然後增加所述電流。
5. 根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述電流控制模塊在所述增加之後當期望 TBV位置小於第二預定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。
6. 根據權利要求3所述的控制系統，其中，所述電流控制模塊在所述增加之後當所述 實際TBV位置小於第二預定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合 更少。
7. 根據權利要求2所述的控制系統，其中，在所述預定位置是所述預定全開位置時，所 述力控制模塊響應於所述確定減小所述電流。
8. 根據權利要求7所述的控制系統，其中，所述力控制模塊在所述確定之後開始預定 延遲時間段，然後減小所述電流。
9. 根據權利要求7所述的控制系統，其中，所述電流控制模塊在所述減小之後當期望 TBV位置大於第二預定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。
10. 根據權利要求7所述的控制系統，其中，所述電流控制模塊在所述減小之後當所述 實際TBV位置大於第二預定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟 更少。
11. 一種控制方法，包括選擇性地提供電流給渦輪旁通閥(TBV)以調節TBV至預定位置；禾口響應於確定實際TBV位置距預定位置的距離小於預定距離來選擇性地調節所述電流。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中，所述預定位置是預定全開位置和預定全閉位置之一。
13. 根據權利要求12所述的方法，還包括在所述預定位置是所述預定全閉位置時，響 應於所述確定選擇性地增加所述電流。
14. 根據權利要求13所述的方法，還包括在所述確定之後開始預定延遲時間段，然後 增加所述電流。
15. 根據權利要求13所述的方法，還包括在所述增加所述電流之後當期望TBV位置 小於第二預定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。
16. 根據權利要求13所述的方法，還包括在所述增加所述電流之後當所述實際TBV 位置小於第二預定位置時減小所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置閉合更少。
17. 根據權利要求12所述的方法，還包括在所述預定位置是所述預定全開位置時，響應於所述確定減小所述電流。
18. 根據權利要求17所述的方法，還包括在所述確定之後開始預定延遲時間段，然後 減小所述電流。
19. 根據權利要求17所述的方法，還包括在所述減小所述電流之後當期望TBV位置 大於第二預定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。
20. 根據權利要求17所述的方法，還包括在所述減小所述電流之後當所述實際TBV 位置大於第二預定位置時增加所述電流，所述第二預定位置比所述預定位置開啟更少。
全文摘要
本發明涉及在旁通閥的位置控制和力控制之間轉換的控制系統和方法。一種控制系統包括電流控制模塊和力控制模塊。所述電流控制模塊選擇性地提供電流給渦輪旁通閥(TBV)，以調節TBV至預定位置。所述力控制模塊響應於確定實際TBV位置距預定位置的距離小於預定距離來選擇性地調節所述電流。
文檔編號F02B37/18GK101705876SQ20091016506
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月30日 優先權日2008年7月30日
發明者Y·肖 申請人:通用汽車環球科技運作公司