具有不同的进气和排气超前模式的内燃机气阀机构控制系统的制作方法

专利名称：具有不同的进气和排气超前模式的内燃机气阀机构控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机，并且更具体的涉及内燃机的气阀机构系统及其控制。
背景技术：
在这里提供的背景技术说明总体上是为了介绍本公开的来龙去脉。一 定程度上在该背景技术部分中描述的本发明人的工作，以及在提出时不能作为 先有技术的一些描述，既不明确的也不含蓄的^为本公开的先有技术。
均质压Ji(HCCI)是指内燃机当中的一禾中内燃形式。HCCI将 和氧 化剂的混合物压缩到自燃点。所述自燃释放出被转换为功和热量的化学能。在 HCCI发动机中，点條生在^M/空气混，几乎同时燃烧的若干位置。HCCI 发动机更接近于理想的奥托循环，其提供了改进的工作效辨更稀的运行)，并且 比火花点火发动机产生更少的排放物。然而，由于没有直接的燃烧点火器，对 点^1程的控制本身是有挑战的。
为了在HCCI发动机中实现动皿作，控制系统可以改变引起燃烧的 条件。例如，控制系统可以调节压縮比、吸入气^^鹏、吸入气体压力、或者 保留或再吸入的排气量。已经有一些方法用于执行所述调节，并且通过提供对 燃烧室内的温度-压力-时间关系曲线的更好控制，从而扩展了 HCCI的工作范围。
—种方法是可变气门正时。iM:调整进气阀关闭的时间可以控制压縮 比。通过阀的再打开和/或气门重叠可以控制残留在燃烧室内的废气量。可变气 门正时在对自燃逝呈的控制中穀鹏制。
另一种用于进一步增强控制的方法称为"2级"进气阀提升方法。所述 2级进气阀提升方法包括在具有相应升程轮廓的高升程模式和低升程模式之间
转换进气阀的工作模式。在所述高升程模式期间，进气阀被提升到一个高水平 以允许预定量的空气駄相应汽缸。^^f述低升程模式期间，进气阀被提升到 一刊氏水平，其允许相对于高升程模式较少的预定量空气进入相应的汽缸。现行的2级方法易于呈现不协调和不均匀的升程变化，并且从而导致不协调的最 终结果。发明内容
在一个典型实施例中，一种内燃机的阀门控制系统，其包括阀门致动 系统，所述阀门致动系统在N个打开升程模式(open lift modes)之间驱动每一个 进气阀和排气阀，其中N是大于1的M。控制模块限定具有以进气阀时间为 基准的起动时间和以排气阀时间为基准的终止时间的转换窗口。所述控制模块 根据所述转换窗口允许进^排气阀中的至少一个在N个打开升程模式之间转 换。
在其它方面，提供一禾中内燃机的阀门控制系统，所述系统包括产生升 程模式指令信号以使进气阀和排气阀中的至少一个在N个打开升程模式之间转 换的 5控制模±央，其中N是大于1的纖。时间模块产生标执行所述转换 的持续时间的响应时间信号和禁止转换的升程限制信号。所述时间模±央根据当 前升程模式信号和状雜号产生响应时间信号和升程限制信号。当前升程模式 信号表示进气阀和排气阀中的至少一个的当前升程状态。状态信号表示升程控 制阀门的状态。所述升程控制阀门驱动进气阀和排气阀的至少一个。事件模块 根据升程指令信号、响应时间信号和升程限制信号产生当前升程模式信号和状 劍言号。时间和事件模块中的至少一个启动所述转换。[OOIO]在其它方面，提供一种内燃机的阀门控制系统，所述系统包括在N 个打开升程模式之间驱动进气阀和排气阀中的至少一个的阀门致动系统，其中 N是大于1的整数。控制模±央根据机油压力信号、升程控制阀门温度和机油温 度中的至少一个启动进气及排气阀中的至少一个在所述N个打开升程模式之间 的转换。[OOll]在其它方面，提供一种包括阀门致动系统的内燃机阀门控制系统。所 述阀门致动系统包括第一和第二结构中的至少一个。所述第一结构包括一个在 N个打开升程模式之间驱动进气阀和排气阀的共享的升程控制阀门，其中N是 大于l的整数。第二结构包括在N个打开升程模式之间驱动进气阀而不驱动排
气阀的第一升程控制阀门以及驱动排气阔而不驱动进气阀的第二升程控制阀 门。允许进气及排气阀中的至少一个在N个打幵升程模式之间转换的控制模土央 应用于所述第一和第二结构。
在其它方面，提供一种包括阀门驱动系统的内燃机阀门控制系统。所 述阀门驱动系统包括在N个打开升程模式之间驱动进气阀和排气阀中的至少一 个的升程控制阀，其中N是大于1的整数。控制模块根据所述转换窗口允许进 ^L排气阀中的至少一个在N个打开升程模式之间的转换。所述控制模块随着 曲轴和气阀机构正时在N个打开升程模式之间同步转换。所述控制模i央根据所 述转换产生发动机位置同步信号。
根据在下文中提供的说明，当前公开的更多适用范围将变得显而易 见。应该理解，所述详细说明和具体的范例仅仅是出于例证的目的，而不是用 于限制本公幵的范围。


根据所述详细说明和附图，将可以更充分地理解本发明，其中 [(X)16]图1是根据本公开实施例的包括气门升程控制器的内燃机系统的功 能框图2是根据本公开实施例的气门升程控制电路的功能框亂
图3是涉及一组凸轮轴凸起部并且根据当前公开实施例的可变换气门升程致动机构的透视图4是图3的可变换气门升程致动机构的部件^l率图5是图3的可变换气门升程致动机构的升程销驱动部分的侧横截面视图6是图3的可变换气门升程致动机构的摇臂组件的侧透视亂图7是图3的可变换的气门升程致动机构的摇臂组件的另一个侧透视图8 ^出了根据当前公开实施例的升程转换窗口的进，排气阀 打开信号图9 ^出了根据当前公开实施例的升程转换窗口的另一个进气及排气阀打开信号图10歸出了根据当前公开实施例的由高至IJ低转换窗口的再一愧^排气阀打开信号图；[(X)26]图11是根据当前公开实施例的用于高到低升程的响应时间信号图；
图12是根据当前公开实施例的用于低到高升程的响应时间信号亂 [(X)28]图13 ^出了根据当前公开实施例的相对于发动机转速的转换窗口大小变化的柱状图表；[(X)29]图14是根据当前公幵实施例的阀门控制系统的功能框亂 [(X)30]图15是图14的阀门控制系统的时间模块的功育^框图；
图16是图15的时间模块的响应时间模块的功育g框图；
图17是图15的升程模式限制模块的功育滩亂
图18是图17的电压限制模块的功能框图；
图19是图18的电压低升程模块的功能框图；
图20是图18的电压高升程模块的功育g框图；
图21是图17的驗限制模块的功能框亂
图22是图21的驗低升程模块的功能框图；
图24是图17的机油温度限制模块的功能框图；
图25是图24的机油、皿低升程模块的功育g框图；
图26是图24的机油iU^高升程模块的功能框亂
图27是图17的机油压力模式模块的功能框图；
图29是图28的多个螺线管开启模块的功能框图；
图30是图28的四个螺线管开启模块的功能框图；
图31是图28的两个螺线管开启模块的功育g框图32是图28的零个螺线管开启模块的功能框亂图33是图17的窗口限制模块的功能框亂图34是图33的销响应角度模块的功能框图；图35是图14的事件模块的功肖離图；图36是图35柳蹄舰升程模块的功能框图；图37是图35的螺线管硬件输A/^T出(HWIO)控制模块的功能框图；图38是图37的一部分目标角驗数模块的功育離亂图39是图37的另一部分目标角基参数模块的功肖滩图；图40是图39的目标和转换窗口模块的功能框亂图41是图40的目标和转换窗口模块的功能框亂图42是图41的窗口高低排气阀模块的功能框亂图43是图42的S^两个螺线管模块的功育離图；图44是图42的排气四个螺线管模块的功能框图；图45是图42的进气四个螺线管模块的功能框亂图46是图37的升程l,模块的功能框亂图47是图37的排气升程控制模块的功育滩亂图48是图47的模式转换瞎麟莫块的功肖離亂图49是图47的排气情形二低至搞模块的功能框图；图50A ^:出了根据当前公开实施例的气阀机构控制方法的逻辑流图50B是图50A的继续；图50C是图50A-50B的继续；图50D是图50A-50C的继续；并且图51録出了根据当前公开另一个实施例的气阀机构控制方法的状
以下描述实际上仅仅歸范性的，并且决不用于限制本公开、它的使 用或者应用。为清楚起见，附图中使用相同的附图标记来表示同样的部件。在 这里，措词A、 B禾卩C中的至少一个应该解释为禾拥辆虫占的逻辑戯示的逻 辨A或者B或者Q。应该理解，在一种方法内的步骤可能在没有改变当前公开 原理的的情况下以不同柳,执行。
在这里，术语模块是指特定用途集成电斷ASIC )、电子电路、执行 一或多个禾聘或者固件禾辨的信息处理戮共享的、专用的或者銜和存贮器、组 ，辑电路和/或其它提供所述功能的适合部件。
此外，在这里，术语燃烧循环是指发动机燃烧过程的重复产生阶段。 例如，在4冲程内燃机中，单个燃烧循环可以包括并且指的题气冲程、压縮 冲程、做功冲程和排气冲程。所述四个冲程在发动mii行期间不断地重复。
另外，虽然以下实施例主要是根据内燃机和均质压;^(HCCI)发动机 的例子来描述，但是当前公开的实施例可以应用于其它内燃机，例如，本发明 可以应用于压缩点火、火花塞点火、均质火，点火、分层火花塞点火和点火 辅助压燃式发动机。
Itl^卜，在下面所描述的图中，在一幅图中涉及信号、錢、对象、部 件等的附图标记可以是或者可以不是在另一幅图中的具有相同附图标记的其它 信号、體、对象、部件。例如，具有相同附图新己的在第一幅图中的一个信 号与第二幅图中的一个信号，可以是指同样的信号、在不同的时间周期期间的类似信号或者不同的信号。
现在参考图1，示出了一个内燃机系统50的功能框亂更具体地说， 示出了包括可变气门升程控制器的一个HCCI发动机系统。所述HCCI发动机 系统50固定于车辆52上，并且包括HCCI发动机54、气门升程控制系统56和 排气系统58。所述气门升程控制系统56控制发动机54的进，排气阀的可变 开口升程运行。发动机54的进，排气阀各自可以以2级、多级或者可变升程 模式工作。所述2级模式可以包括例如高升程和低升程模式。所述多级模式可 以包括任意多个升程模式。所述可变升程模式是指对进气及排气阀的升程位置 的连续可变控制。在这里公开的所述实施例对进，排气阀的运行和它的模式 转换提供可重复的、相容的、均匀的并且可靠的控制。可变气门升禾呈控制系统 56根据发动机54的各种各样的特性和参数^Jg行。
所述发动机54具有汽缸60。每一个汽缸60可以具有一个或多个进 气阀和/或排气阀。每一个汽缸60还包括搭载在曲轴62上的一个活塞。所述发 动机54配置有至少一部分气门升程控制系统56，并且可以配置有带点火电路 65的点火系统64。发动机54还配置有燃油喷射电路67和排气系统58。发动机 54包括进气歧管66。发动机54燃烧空气燃料混合物以产生驱动扭矩。如图所 示，所述发动机54包括直列式布置的四个汽缸。虽然图2示出了四个汽缸(N4)， 但是可以理解为发动机54可以包括更多的或者更少的汽缸。例如，发动机可以 具有2、 4、 5、 6、 8、 10、 12和16个汽缸。还可以预料的是，本发明的燃油喷 射控制可以用于V型或者另外的汽缸结构。
所述气门升程控制系统包括进气及排气阀组#(头^)79、控制模块80 和各种各样的传感器。在图l、 2和12中示出了一些传,。控制模块80控制 气门总成79的进气及排气阀的升禾離作。
经由调节位于进气歧管66进口附近的节流板92的电子节流控帝職 (ETC )90或者索驱动节流阀，空气被吸入进气歧管66。可以基于加速踏板94 的位置和控制模块80执行的节流控制算法进行所述调节。节流阀92调节气流 和进气歧管压力，从而影响驱动雜78的输出糊。力口il5沓板传繊96产生 输出至啦制模块80的基于加3im板94健的踏板位置信号。刹车踏板98的位 置由刹车踏板传 或开关100检测，随后产生输出到控制模块80的刹车踏板 位置信号。
空气从进气歧管66被吸入汽缸60，并且在其中被压缩。燃油通过燃 油喷射电路67喷入汽缸60，然后由点火系统64产生的火花点燃汽缸60内的空 ，燃料混合物。废气从汽缸60排出至鹏汽系统58中。在有些瞎况下，发动机 系统80可以包括涡轮增压器，其利用祠忾驱动涡轮来驱动压縮机，所腿縮机 压缩iaX3t气歧管66的空气。在iSAit气歧管66之前，所述压縮空气可以穿 过空气冷却器。
所^ 喷射电路67可以包括与每一个汽缸60相关联的燃料喷射 器。在从例如燃料泵或者油箱接收腿之后，麵轨向每一个燃料喷射器提供 燃油。控制模±央80控制包括iSA每一个汽缸60的燃油喷射量和喷射正时在内 的燃料喷射器的运行，以及它的每一^h燃烧循环。所述M喷射正时与曲轴位 置有关。
所述点火系统64可以包括火花塞或者用于点燃每一个汽缸60内的空
，燃料混合物的其它点火装置。所述点火系统64也可以包括控制模±央80。所 ,制模块80例如可以控制与曲轴位置有关的点火正时。
戶腿排气系统58可以包括排气歧管和/或祠^;魏，例如管道110和 过滤系统112。所述排气歧管和 引导排气从汽缸60排往过滤系统112。可 选择的，废气积盾环阀帮盾环一部分祠忾回至腿气歧管66。 一部分排气可以被 弓l导駄涡轮增压器之内以驱动祸轮。所述涡轮有助于来源于进气歧管66的新 鲜空气的压缩。齢的排气流从涡轮增压器流a51滤系统112。
所舰滤系统112可以包括催化转化器或魏化催化齐U(OC)114、加 热元件116、微粒过滤器、液体还原剂系统和/或其它排气过滤錢。所述加热 元件116可能用来在发动机54起动期间加热氧化催化剂114，并且由控制模±央 80控制。所述液体还原剂可以包括尿素、氨或者其它的液体还原剂。液体还原 剂喷射到排气流中，与NOx起化学反应以il^生水蒸n(H20)和N2 (氮气)。
所述气门升程控制系统56还包括发动机^^f专繊118和排气》鹏 传繊120。所述发动抓鹏传繊118可以检测发动机54的油温、^i蹄媪 度或者其它的发动机温度。所3^f气t^传^！ 120可以检测氧化催化剂114 的、鹏或者排气系统58的其它部件的a^。发动机54和排气系统58的MJt可 以根据发动机和排气工作参数和/或其它^E信号来间接的确定或者估算。可选 的，发动机54和排气系统58的》驢可以通过发动机和排气7驢传離118,120 直接地确定。
由附图标记122集中，并且用于控律鹏块80的其它传lifl输入量 包括发动机 t3I信号124、 ^^Ut信号126、电源信号128、机油压力信号130、 发动机^M信号132和汽缸识别信号134。传感器输入信号124-134分别地由发 动机 f3I传感器136、车速传感器138、电源传感器140、机油压力传感器142、 发动机，传感器144和汽缸识别传感器146所产生。其它的传,输入量可 以包括进气歧管压力信号、油门位置信号、传动装置信号和歧管气温信号。
所述气门升程控制系统56还可以包括一个或多个正时传離148。 虽然正时传感器148显示为曲轴位置传感器，但是所述正时传if^可以是凸轮 轴位置传感器、传动装置传感器或者其它的正时传感器。所述正时传感器产生指示一个或多个活穀tv或曲轴和减凸轮轴的位置的时间信号。
现在参考图2，示出了气门升程控制电路150的功能框图。所述气门
升程控制电路150包括Mil机油泵156从机油箱154接收机油的进，排气门总 成152。在由气门总成152接收之前，机油ilil滤油器158被过滤。车辆控制模 块80控制气门总成152的进l排气阀160,162的升程操作。
所述气门总成152包括具有打开和关闭状态并且由一个或多个凸轮 轴164致动的进气及排气阀160，162。可以包含一个专用的进气凸轮轴和一个专 用的排气凸轮轴。在另外的实施例中，进气及排气阀160,162共用一个公共的凸 轮轴。当处于打开状态时，m及排气阀160,162可以运行在各种各样的升程模 式，其中一些模式在上面已经^SU。
所述气门总成152还包括气门升程模式调节装置170。所述气门升程 模式调节装置170可以包括机油压力控制阀172和气门升程控制阀，例如螺线 管174。可以包含其它升程模式调节装置176，例如升程销、杆、摇杆、弹簧、 锁定机构、梃杆等等。升程模式调节装置的例子如图3-7所示，并且属于可变换 的气门升程致动机构。
所述气门升程控制电路150可以包括机油離传織180和/^m油 压力传感器182。，控制模i央80根据来源于温度与压力传感器180,182的温 度与压力信号指示机油压力控制阀172。
现在参考图3-7，示出了可变换的气门升程致动机构200的透视图、 懒军图和侦鹏断面视图。
所述可变换的气门升程致动机构200包括其上固定有圆臓子204 和205的气门摇斷随动件)202。所述滚子204与高升程模式操作有关。所述滚 子205与低升程模式操作有关。在高升程模式期间阀206被提升或者致动到第 一预定位置，在低升程状态期间阀206被提升或者致动到第二预定位置。与第 二预定位置相对比，当处于第一预定位置时阀206更超te离关闭位置。当高 状态时滚子204接触到高升程凸起部208。未锁上的托架226允许滚子204在没 有影响凸轮升度的情况下移动。这允许滚子205接触到低升程凸起部210。当转 动到低状态时，滚子205接触到凸轮轴的低升程凸起部210。
所述可变换的气门升程致动机构200还包括升程销组件220，所述升 程销组件220包括升程销222和锁定机构224 。机油m和排出气门摇臂202 ， 从耐申长和縮回升程销222。托架226根据升程销222的致动而转动。托架226 的转动升高和降低衬套204。1
为了进一步描述所述可变换的气门升程致动机构，参见名称为"可变 换的阀执行机构"的国际专利申请No. WO2007/017109，其内被这里也M引 证并入。当前公开的实施例可以应用于其它气门升程致动机构禾口/或系统。 一对 其它气门升程致动系统如名称为"四冲程发动机的可变气门正时和升程结构"的 美国专利No. 6,343,581以及名称为"发动机系统和控制方法"的美国专利No. 7"3，566所示，它们在这里通过引证并入。
此外，虽然在这里所公开的实施例主要根据例如高升程刺氐升程模式 的双重模式操作^it行描述，但是所述实施例不局限于双重模式操作。所述实 施例可应用于包括大于双重漠式和连续可变升程的操作。
在凸轮轴支撑在基圆上时，而不是凸轮轴支撑在高或者低升程凸起部 中的某一个上时，发生高和低升程模式之间的转换。以附图^H己228说明和指 示高升程凸起部208的基圆的一个例子。所述基圆228是与高升程凸起部208 相关联的凸轮轴的下圆形部分。
在从凸轮轴的凸起部脱离时的渐变段防止损害升程销，例如升程销 222。当凸轮轴支撑在基圆时，只有最小负荷作用在相应的升程销上。气阀机构 控制电路可以设置成当处于低升程模式(销未锁上)时加压，并且当处于高升程模 式(销锁上)时不加压，或者反之亦然。当在低升程模式时，保持油压以防止销转 换到高升程模式。在控制销操作的螺线管处或附近的油压可以直接地检测或者 估算。根据在油道或者螺线管上游的某个点的油压，控制器可以估计在螺线管 处的油压。发动机转速可能在低升程模式时较低，并且在高升程模式时较高。 高升程模式可能与增强发动机性能有关，并且低升程可能与增加燃料经济性有 关。
现在参考图8 ，示出了阐明转换窗口 230的进，排气阀打开信号图。 所述转换窗口 230表示在例如高和低打开升程模式的打开升程模式之间转换， 可利用的曲柄转角窗口或者可利用的时间。所述信号图包括同步事fN言号232、 第一开始角度信号234、第二开始角度信号236、目标角度信号237、转换窗口 信号238、汽缸2进气信号240、汽缸2排气信号242、汽缸1进气信号244和 汽缸1排气信号246。[OIOO]图8示出了一个用于升程转换的具有最大排气和进气凸轮重叠的时 间窗口。到低升程的实际转换没有在图8中示出，但是可以在图10中看到。汽
缸信号237-246示出高升程以及在高刺氐升程模式之间转换时可能出现的进气 及排气阀的启闭状态。当排气阀早于进气阀在升程模式之间转换时设置所述举 例的时间窗口。排气和进气阀可以在相同时间周期期间转换或者同时转换。此 外，进气阀可以先于排气阀转换。当汽缸1的进气阀离开基圆并且开始提升时，或者换句话说，在汽缸 1进气信号244的一个上升沿之后，所示举例的转换窗口开始。所述转换窗口可 以在预定量的阀升程之后并且在阀的全部升程之前开始。全部升程是指与给定 升程模式有关的最大量的升程。为第一和第二汽缸上的每一个进，排气阀提 供两个曲线图，其中第一个与第一高升程值有关，并且第二个与第二高升程值 有关。所述高升程值^^行避巨离或者阀的过渡运动量。汽缸1和2的进， 祠忾阀可以用单个螺线管(一个螺线管用于两个进气和两个排气阀)、双螺线管(一个用于进气阀并且一个用于排气蹄或者四个螺线管(一个用于每一个W来驱 动。转换窗口的大小和时间位置可以根据凸轮轴正时湘位以及使用的升 程控制阀的数量而改变。例如，当升程控制阀用来同时控制进气及排气阀时， 相关的转换窗口可以相对排气和进气凸轮轴正时而改变时间位置并且减小其大 小。作为另外的例子，当单独的升程控制阀分别用于进气和排气阀时，相关的 转换窗口大小可以保持恒定，但是所述转换窗口的时间位置可以随凸轮轴正时 而变化。从转换指令信号产生时至赃高和低升程模式之间的转换发生时，会有 一个时间间隔。开始角度是指转换指令信号产生的时刻。目标角度是指打算发 生油压信号变化的时刻，所述油压信号变化用于控制例如高到低升程转换这样 的打开升程模式之间的转换。在油压改变之后并且当凸轮凸起部支撑在基圆上 时，转换发生。所述目标角度随与发动机转速有关的转换窗口而改变。现在参考图9，示出了显示转换窗口的另一^S气和排气阀打开信号 图。图9的示意图类似于图8的示意图，然而，相对于曲轴的凸轮轴^S不同。 所述转换窗口的大小和时间位置与凸轮轴位置或者相位一起相对于曲轴改变。
对于图8和9的所述实施例，图9的转换窗口 260小于转换窗口 230。 图8提供了一个最大重叠的例子，并且图9提供了一个最小重叠的例子。
图9的所述信号图包括同步事^ft号272、第一开始角度信号274、 第二开始角度信号276、目标角度信号277、转换窗口信号278、汽缸2进气信 号280、汽缸2排气信号282、汽缸1进气信号284禾口汽缸1排气信号286。持 续时间290 ^^第一开始角度和目标角度291之间的时间间隔。持续时间292 表示第二开始角度和目标角度之间的时间间隔。
现在参考图10，示出了另一个进，排气阀打开信号示意图。图IO 示出了从高升程劍氐升程的转换。图10的所述信号示意图包括汽缸1排气信号 300、汽缸1进气信号302、汽缸2排气信号304、汽缸2进气信号306、转换窗 口 308、升程信号310和气阀机构升程信号312。所述转换窗口 308表示油压 可以变化从而允许在升程模式之间进行转换的时候。升程指令信号310表明请 ^ia行升程模式转变。气阀机构升程信号312表織^l排气阀的当前升程模 式。
目标角度314用于表示， 一旦请求转，程，预定发生油压变化以改 ^，程的时刻。开始角度316显示在升程指令信号318产生之后转换开始的时 候。在转换开始时和用于预定转换的油压变化发生时之间有一个时间间隔，称 为响应时间320。所述响应时间320可以预先确定，从而所述转换可以根据响应 时间开始以实现预定的转换。[OllO讽在参考图11，示出了高至U低升程的响应时间信号示意图。示出了 二阶高-到-低转换的预测和理论转换窗口 340,342。螺线管电压信号344示出了 螺线管何时接收指令信号以转换运行方式。电信号346示出了螺线管电流的上 升时间。锁销压力信号348和锁销位置信号350表^l贞销压力的增强和插销位 置的变化。所述插销在所示例子的转换窗口 340,342内没有充分地转换。[om]现在参考图12，示出了低到高升程的响应时间信号示意图。预测和理论转换窗口 360,362用于显示二謝氐-到-高转换。螺线管电压信号364示出了 螺线管何时接收指令信号以转换运行方式。电流信号366示出了螺线管电流的 还原时间。锁销压力信号368和锁销位置信号370示出了锁销压力的减少和锁 销位置的变化。所述锁销在L2一LH处锁合^A高升程。从而，在锁销全部转换 之前并且在转换窗口 360,362内锁合所述锁销。所述锁销在所示例子的转换窗口 360,362内没有完^ife转换。
现在参考图13，示出了显示相对于发动机转速的转换窗口大小变化 的柱状图表。在模式之间转换的总响应时间可以视发动机转速而定影响模式间 的转换能力。有各种各样的时间可以构成确定总响应时间的主要因素，其中模 式之间的转换以总响应时间为基础。所述时间例如可以包括压力完成和开始闩 销延伸期P1和P2最小值、销的锁合、锁合响应变化、螺线管响应变化、压力 升高变化、压力升高估计误差、锁合响应估计误差、螺线管响应估计误差、凸 轮轴位置误差等等。
图13示出了与三个不同的发动机自有关的整体时间400和转换窗 口 402,404,406的实例。转换窗口 404具有低于转换窗口 402的相应发动机转速。 转换窗口 406具有低于转换窗口 404的相应发动机 f31。注意，转换窗口大小 随着发动机,的陶氏和负值重叠(NVO )的增加而增力口。NVO定义为曲柄转角 在排气阀关闭和进气阀打开之间的持续时间。从而，对于所示实例，转换可能 发生在转换窗口 406中，而不是发生在转换窗口 402和404中。
现在参考图14，示出了阀门控制系统420的功能框图。所述阀门控 制系统420包括糊控制模块422、传麟424、气门升程控制螺线管426和存 ]T:器427。
控制模块422包括主模块428、时间模±央430和事件模块432。 主模块428根据存储在存忙器427中的信息控制包括转换气门升程控制螺线管 426的操作模式在内的操作，其中所述存]T:器427由时间模块430和事件模块 432进行修改。所述存]T:器427可以是，控制模块422的一部分或者如所示那 样单独形成。
所述时间模块430确定对阀门控制螺线管响应431的判断和对阀操作 模式433之间转换的限制。时间模块430接收来自传麟424和事件模i央432 的输入量，并且据此产生判断431和限制433。时间模块430确定响应时间，并
且可以控制若干升程控制阀。所述响应时间例如可以包括与升程控制阀有关的 响应时间，并且可以以机油温度和升程控制阀接通时间为基准。升程控制阀的 响应时间随温度而变化。
事件模块432允许或者防止阀操作模式之间的转换，并且设定包括升 程控制阀状态在内的各种各样的标记。事件模块432接收来自主模±央428的选 定的操作模式信号434，并且确定是否可以进行转换以及如何根据例如响应时 间、曲柄转角、低升程限制、发动机魏和凸轮轴相位等参数进行转换。根据 来源于传感器424和时间模块430的输入量，事件模±央432确定确定是否允许 在选定的模式中运行和/或转换到选定的模式中运行。
事件模块432接收来自时间模块430的判断431和限制433，并且显 示当鹏作升程(Lift一Mode)435，并且在存忙器427内设置指示是否允许在模式 之间转换的标记(LiftSol一Hags)437。当转换已经发生和/或当转换已经完成时，可 以设置一个同步标志。所述同步标志可以被主模块428读取。所述主模块可以 根据所述同步标志调整燃油喷射、点火系统操作等等。
如图所示，时间模±央430和事件模块432可以具有相应的传感器组 436和438。第一传感器组436可以包括一个或多个供电电压传感器440、机油 压力传感器442、机油^^传感器444和冷却剂，传,446。第二传皿组 438可以包括一个或多个曲轴角度传皿448、汽缸识别传皿450、排气阀凸 轮轴位置传感器452和进气阔凸轮轴位置传感器454。所述传感器424还可以包 括发动机糊专麟456。
所述车辆控制模±央422还可以包括各种各样的计数器455，例如汽缸 事件鹏计数457、",计数459或者其它计数。当在例如进气超辦莫式、排气 超tlrt莫式和非超辦莫式的不同超鹏式之间排序时，可以使用所述计数器455， 这个下面会进一步描述。所述计数器还可以用来说明当升程控制阀响应时间长 于一个发动机循环的时候。发动机循环可以指的是许多进气、压缩、点燃和减 排气冲程。 一个发动机循环可以包括4个冲程；所述冲程分别与进气、压缩、 点燃和排气相关。
所述时间模块430和事件模±央432可以以不同的離运行。在一个实 施例中，时间模块430以预定频率运行，并且事件模块432与曲轴正时同步。 时间模块430可以以比事件模±央432低的速度运行。时间模块430和事件模块 432处于闭环布置，并且提供可靠的和可预测的打开升程模式转换。
所述车辆控制模块422、主模块428、时间模块430和事件模±央432 可以使气门升程控制螺线管426工作在多进气阔打刑open)升程模式、多排气阀 打开升程模式、联合的进气和排气阀打开升程模式或者齢的单^f程模式。 在多进气阀打开升程模式中，进气阀具有多个打开升程模式并且排气阀具有单 一打开升程模式。在多排气阀打开升程模式中，排气阀具有多个打开升程模式 并且进气阀具有单一打幵升程模式。在联合的进气和排气阀打开升程模式中， 进气及排气阀均具有多个打开升程模式。在联合的单个升程模式中，进气及排 气阀每一个都具有单一打开升程模式。
虽然以下图1549可能主要是根据例如低到高升程转换或者高到低 升程转换的一^程模式转换来3S行描述，然而每一个图和相应实施例可以应 用于其它的模式转换。此外，虽然以下图1549可能主要根据排气棘进气阀的 升程模式转换进行描述，然而每一个图和相应实施例可以同时应用于排气和进 气升程模式转换。
所述升程模式限制模土央462产生用于在阀运行模式之间转换的限制 433。升程模式模块462还接收信号464、 468、 470、 472和474。所述升程模 式模决462还接收发动机 !3I(EngSpd)信号476和升程标志(LiflFlags)信号478 。 所述LiftFlags478来自于事件模块432，并且包括上述表明转换状态和转换窗口 大小的标记。
现在参考图16，示出了图15的响应时间模块460的功能框图。所述 响应时间模±夫460包括低到高响应时间模块480和高到低响应时间模块482。所 述低到高响应时间模块480根据信号464、 468、 470、 472和474产生低到高响
应时间信号484。所述高到低响应时间模i央482根据信号464、 468、 470、 472 和474产生高至(j低响应时间信号486。可以设置校准或者控制信号488,490以激 活所述模块480和482。
所述模块480和482可以具有根据所述接收的输入翻于产生高到低 利氐至搞响应时间信号484,486的查找表和/或方程式。所述响应时间信号指的 是从电压变化到引起销伸长或者收縮的油压变化的响应时间。
现在参考图17，示出了图15的升程模式限制模块462的功能框图。 所述升程模式限制井對央462提供转换限制，以免由于低油压和在低升程的高速 操作而引起不合时宜和非故意的转换造成设斜员害。这样提供了可预测的升程， 并且防止转换销的损害。如上所述，视阀门控制系统配置而定，控制器可能不 在某一发动机,范围内工作以防止损害转换销。
所述升程模式限制模±央462包括电压限帝帳土央490、驗限制模士央 492、机油、鹏限模块494、机油压力模式模块495、机油压力限制模块496、窗 口限制模块498和发动机y賴卩液離限制模块500 。所述模块490-500接收相应 的信号464、 468、 470、 472、 474、 476和478。
所述电压限制模±央490防止在电压电书氐于一个阈值和电压电平超 出另一个阈值时的操作或者模式转换。电压限制模块490根据模式464和Volts 468产生界限电源(M—Volt)信号和禁止供电(D—Volt)信号。
所^IE限制模块492防止在发动机$^1低于阈值和发动机^1^ 出另一个阈值时的操作或者模式转换。速度限制模块492根据模式464和 EngSpd476产生界限发动机转速(M—RPM)信号和禁止发动机转速(D—RPM)信 号。
所述机油f鹏限模块494防止在油MM氐于一个阈值和油》鹏超出 另一个阈值的操作或者模式转换。机油^S限模块494根据模式464和EOT 470 产生荆艮机油纟鹏(M一EOT)信号和禁止机油、鹏p一EOT)信号。
爿;M机油压力模式模块495根据EOP472产生机油压力模式(EOP模
所述机油压力限制模块496防止当油压低于一个阈值和当油压超出 另一个阈值时的操作或者模式转换。机油压力限制模块496根据模式464、 EOT 470和EOP 472产生禁止机油压力P—EOP )信号、机油压力限制(EOP—Limits)信号和油歧管组件处的机油压力(EOP—OMA)信号。EOP—OMA是指在发动机的转 接控制油歧管组fKOMA)处的机油压力。控制模式转换操作的螺线管可以坐落 在OMA上，从而EOP—OMA表示对螺线管操纵阀的输入。
所述窗口限制模±央498根据转换窗口大小和接收的输入信号防止转 换。窗口限制可以随改变进气及排气阀的操作模式的控制系统的凸轮轴相位而 变化。当控制系统独立的转换进气及排气阀的运行模式时，相比而言窗口限制 仍然可以升高。所述窗口限制模块498根据EOP一OMA、 EOT 470、 LiftFlags478 和Eng一Spd476产生模式窗口(M一Window X言号和禁止转换窗口(D一SwWind)信号
所縱动机7賴卩液離限制模±央500防止在冷却剂、鹏^J^低于一 个阈值和冷却剂^^，超出另一个阈值的操作或者模式转换。发动机冷却液 、，限模块500根据模式464和ECT 474产生界限发动机^i卩液^^(M一ECT) 信号和禁止发动机^4卩液皿(D一ECT)信号。
所述模块490、 492、 494、 496、 498和500的输出信号被提供给低升 程限制输出总线502、或非门504刺氐升程禁止总线逻辑506 。所述模土央490、 492、 496、 498和500的禁止输出信号以及或非门504刺氐升程禁止总线506 的输出信号可以是高/低(HIGH/LOW)或者对溜(TRUE/FALSE)型信号， 这样表明相关参数值是否在相应预先确定的范围之内。例如，当Volts 468在预 先确定的范围之内时，D一Volt可以劍氐(LOW)。当Volts 468超过预先确定 范围之外时，D一Volt可以是高(HIGH)。或非门根据所述输出信号产生低升 程允i^t号。低升程禁止总线506提供低升程禁止原因(LLDisab—Reason)信号到 低升程限制总线502。所述输出信号、低升程允i條号和LLDisab_Reason作为 低升程限制信号433被提供给事件模块432。
举例来说，当由其中一个模块490-500确定了低升程限制时，避免和/或止了低升，呈操作。
现在参考图18，示出了图17的电压P艮制模块490的功能框图。当电 压过高或者太低时所述电压限律蝶土央490禁止低升程，并且确定用于控制逻辑 的电压界限。所述电压界限是指在供电电压和电压阈值之间的差值，或者表示 当前供电电压和极P艮值之间有多接近。所述电压限制模块490包括升程模式确 定电路498、电压低升程模块550、电压高升程模块552以別研程禁止和界限
电路554和556。
所述升程模式确定电路498确定所述系统是否运行在排气升程模式 和/或进气升程模式。排气升程模式和进气升程模式(ELiftMode和DiftMode) 信号舰比较器560与例如l(l)的高信号相比较。所述比较器560的输出被提 供给或门562，然后舰非门564反相。所述或门562的输出用来激活电压低升 程模块550。所述非门564的输出用来激活电压高升程模块552。
所述电压低升程模块550根据Volts 468产顿高电压禁止的低升程 (LLD一HVolt)信号、对低压禁止的低升程(LLD一LVdt)信号、低升程界限高电压 (LLMargin-HV )信号和低升程界限低电压(LLMargin—LV )信号。
所述电压高升程模块552根据Vdts 468产顿高电压禁止的高升程 (HLD一HVolt)信号、对低压禁止的高升程(HLD—LVolt)信号、高升程界限高电压 (HLMargin—HV)信号和高升程界限低电压(HLMargin—LV)信号。
所述低升程模式禁止和界限电路554和556包括合并装置570-576。 所述合并装置570-576如图所示包括两^ljA^和一^li出端。所述合并體 570-576提供最后改变或者最近作为输出的输入。第一合并装置570接收 LLD一HVolt和HLD—HVolt，并且提供高电压禁止(D一HVolt)信号。第二合并装置 572接收LLD—LVolt和HLD—LVolt，并且提供低电压禁止(D—LVolt)信号。第三 合并装置574接收LLMargin一HV和HLMargin—HV，并且提供界限高电压 (M—HVolt)信号。第四合并装置576接收LLMargin—LV和HLMargin—LV，并且 提供界限低压(M—LVdt)信号。
所述低升程模式禁止电路554包括或门580，所舰门580根据来自 合并装置570和572的D—HVolt和D—LVolt提供电压禁止(D—Volt)信号。低升程 模式界限电路包括界限总线582，所述界限总线582根据M—HVolt和M_LVolt 提供界限(M一Volts)信号。
第二加法器592从Volts 468中减去最小低升程电压(MinLowL迅Volts) 信号。第二加法器592的结果输出LLMarginJLV通过第二比较器596与零作比 较。当第二比较器596的结果输出LLMargin LV小于或等于零时，第二比较器 596的输出LLD一LVolt为高。
现在参考图20，示出了图18的电压高升程模块552的功能框图。所 述电压高升程模块552包括第一加法器600、第二加法器602、第一比较器604 和第二比较器606。所述第一加法器600从MaxLowLiftVolts中减去Volts 468。 第一加法器600的结果输出HLMargin—HV ffiil第一比较器604与零作比较。当 第一比较器604的结果输出HLMarginJHV小于或等于零时，第一比较器604 的输出HLD一HVolt为高。
第二加法器602接收并且从Volts 468中减去HystVolts和 MinLowLiftVolts的求和。第二加法器602的结果输出HLMargin—LV与低M零 (O)值相比较。当所述结果输出HLMargin—LV小于或等于零时，第二比较器606 的输出HLD—LVolt为高。
当Volts 468在预先确定的范围之内时，电压低升程模块550允许所 縣统保持在低升程模式。当Volts 468鹏所述范围之外并且所述系统没有运 行在低升程时，控制器防止转换至舰升程运行。当运行在高升程模式并且Volts 468在预先确定的范围之内时，电压高升程模士央552允许所述系统回至'瓶升程模 式。当运行在高升程模式并且Volts 468 ^51所述范围之外时，控带勝保持在高 升程模式并且不允许低升程。当Volts 468接近一个范围的极限或者边界时， HystVolts信号以及相应的Margin一HV和Margin—LV信号使得控制器可以防止连续和/或频繁的升程模式转换。
现在参考图21 ，示出了图17的M限制模块492的功能框图。当发 动机魏过高或者太低时所^3Ut限制模块492禁止低升程，并且确定用于控 制逻辑的 界限。所m^限制模块492包括升程模式确定电路610、 JIE低 升程模块612、 高升程模块614、低升程禁止和界限电路616和618。
所述升程模式确定电路610确定所述系统是否运行在排气升程模式 和/皿气升程模式。ELift一Mode和ELift_Mode fflil比较器620与例如l(l)这样 的高信号相比较。所述比较器620的输出被提供给或门622，然后M非门624 反相。所述或门622的输出用来激活速度低升程模土央612。所述非门624的输出 用^^T活3M高升程模块614。
所述速度低升程模块612根据EngSpd476产生低升程禁止高速 (LLD一HRPM)信号，低升程禁止低速(LLD—LRPM )信号，低升程界限高速 (LLMargin—HRPM)信号，和低升程界限低速(LLMargin一LRPM)信号.
所述速度高升程模块614根据EngSpd476产生高升程禁止高速 (HLD—HRPM)信号，高升程禁止高速(HLD—LRPM )信号，高升程界限高速 (HLMarginJHRPM)信号和高升程界限低速(HLMargin—LRPM)信号。
所述低升程禁止和界限电路616和618包括合并装置630-636。所述 合并装置630436如图所示包括两错入端和一预出端。合并錢630-636提 供最后改变或者最近作为输出的输入。第一合并装置630接收LLD_HRPM和 HLD—HRPM，并且提供低升程禁止高速(CLHRPM)信号。第二合并装置632接 收LLD一LRPM和HLD—LRPM，并且提供低升程禁止低速(D—LRPM)信号。第 三合并装置634接收LLMargh一HRPM和HLMargin一HRPM,并且^供界限高 速(M一HRPM)信号。第四合并装置636接收LLMargin—LRPM和 HLMargin一LRPM，并且提供界P艮低速(M一LRPM)信号。
所述低升程模式禁止电路616包括或门640，所述或门640根据来自 合并装置630和632的D—HRPM和D—LRPM提供禁lbffi(D—RPMX言号。低 升程模式界限电路包括界限总线642，所述界限总线642根据MJiRPM和 M—LRPM提供界限(M一RPM)信号。
第二加法器652减去从EngSpd476中减去最小低升程速度 (MinLowliftRPM)信号。第二加法器652的结果输出LLMargin一LRPM i!31第二 比较器656与零作比较。当第二比较器656的结果输出LLMargin—LRPM小于 或等于零时，第二比较器656的输出LLD一LRPM为高。现在参考图23，示出了图21的驗高升程限制模块614的功能框图。 所^il^高升程限度模块614包括第一加法器660、第二加法器662、第一比较 器664和第二比较器666。所述第一加法器660从MaxLowLiftRPM中减去 EngSpd476。第一加法器660的结果输出HLMargin—HRPM ilil第一比较器664 与零比较。当第一比较器664的结果输出HLMargin一HRPM小于或等于零时， 第一比较器664的输出HLD—HRPM为高。
第二加法器662接收并且从EngSpd476中减去HystRPM和 MinLowliftRPM的求和。第二加法器662的结果输出HLMargin一LRPM与低或 者戮O)值相比较。当结果输出HLMargin一LRPM小于或等于零，第二比较器666 的输出HLD_LRPM为高。
当EngSpd476在预先确定的范围之内时，所^M低升程模i央612 允许所述系统保持在低升程模式。当EngSpd476 IgM^f述范围之外并且所l系 统运行在低升程时，控制器不允许保持在低升程运行。当运行在高升程模式并 且EngSpd476在预先确定的范围之内时，所^iM高升程模决614允许所述系 统回到低升程模式。当EngSpd476超过所述范围之外并且所述系统运行在高升 程模式时，控制器保持在高升程模式。当EngSpd476 ^fi:—个范围的极限或者 边界时，HystRPM信号以及相应的Margin—HV和Margin一LV信号使得控制器可以防止连续和/或频繁的升程模式转换。
现在参考图24，示出了图17的机油^^(EOT)限制模块494的功能 框图。当EOT过高或者太低时所述EOT限制模块494禁止低升程，并且确定 用于控制逻辑的机油 鹏界限。所述EOT限制模块494包括升程模式确定电路 670、 EOT低升程模块672、 EOT高升程模块674、低升禾呈禁止和界限电路676 和678。
所述升程模式确定电路670确定所述系统是否运行在排气升程模式 和/^t气升程模式。 ELiit—Mode和Ilift—Mode可M3i比较器680与例如l(l)这 样的高信号相比。比较器680的输出提供给或门682，然后通过非门684反相。 所述或门682的输出用来激活EOT低升程模块672。所述非门684的输出用来 激活E。T高升程模块674。
所述EOT低升程模块672根据EOT 470产生低升程禁止高EOT (LLD一HEOT)信号、低升程禁止低EOT(LLD丄EOT)信号、低升程界限高EOT (LLMargin一HEOT)信号和低升程界限低EOT (LLMargin一LEOT)信号。
所述EOT高升程模块674根据EOT 470产生高升程禁止高EOT (HLDJffiOT)信号、高升程禁止低EOT(HLD一LEOT)信号、高升程界限高EOT (HLMarginJiEOT)信号和高升程界P艮低EOT (HLMarginJLEOT)信号。
低升程禁止和界限电路676和678包括合并装置690-696。所述合并 装置690-696如同所示包括两^ 入端和一锡出端。合^g 690-696提供最 后改变或者最近作为输出的输入。第一合并装置690接收LLD—HEOT和 HLDJHEOT，并且提供禁止高EOT pJHEOTX言号。第二合并装置692接收 LLD一LEOT和HLD一LEOT，并且提供禁止低EOT (DJJEOT )信号。第三合并 装置694接收LLMargin一HEOT和HLMargin—HEOT，并且提供界限高EOT (MJHEOT)信号。第四合并装置696接收LLMargin—LEOT和HLMargin一LEOT， 并且提供界限低EOT (M一LEOT)信号。
所述低升程模式iUh电路676包括或门700，所述或门700根据来自 合并装置690和692的D一HEOT和D_LEOT提供禁止EOT (D—EOT )信号。低 升程模式界限电路包括界限总线702，所述界限总线702根据M—HEOT和 MJLEOT i^供界限(M一EOT)信号。
现在参考图25，示出了图24的EOT低升程模块672的功能框图。 所述EOT低升程t莫:t央672包括第一加法器710、第二加法器712、第一比较器 714和第二比较器716。所述第一加法器710接收并且从滞后EOT (HysffiOT ) 信号和最大低升程EOT (MaxLowLiftEOT)信号的求和中减去EOT 470。第一加 法器710的结果输出LLMargin一HEOT与一^H氐或者萄0)值相比较。当所述结 果输出LLMargin一HEOT小于或等于零时，第一比较器714的输出LLD一HEOT 为高。
第二加法器712从EOT470中减去最小低升程EOT (MinLowLi胆OT) 信号。第二加法器712的结果输出LLMargin—LEOT通过第二比较器716与零作 比较。当第二比较器716的结果输出LLMargin—LEOT小于或等于零时，第二比 较器716的输出LLDJJEOT为高。
现在参考图26，示出了图24的EOT高升程模±央674的功能框图。 所述EOT高升程限度模块674包括第一加法器720、第二加法器722、第一比 较器724和第二比较器726 o第一加法器从最大低升程油tM MaxLowLi胆OT
中减去EOT 470。第一加法器720的结果输出HLMargin—HEOT通过第一比较 器724与零作比较。当第一比较器724的所述结果输出HLMargin一HEOT小于 或等于零时，第一比较器724的输出HLD一HEOT为高。
第二加法器722接收并且从EOT 470中减去滞后油^g(Hys氾OT) 和最小低升程油温度(MinLowLi胆OT)的求和。第二加法器722的结果输出 HLMargin—LEOT与低或者戮0)值相比较。当所述结果输出HLMargin一LEOT小 于或等于零时，第二比较器726的输出HLD一LEOT为高。
当EOT470在预先确定的范围之内时，所述EOT低升程模块672允 许所述系统保持在低升程模式。当EOT 470 M^述范围之外并且所縣统不 运行在低升程时，控制器不允许保持招氐升程运行。当运行在高升程模式并且 EOT470在预先确定的范围之内时，所述EOT高升程模块674允许所述系统回 至IJ低升程模式。当EOT 470 ^il所述范围之外并且所述系统运行在高升程模式 时，控制器保持在高升程模式。当EOT 470接近一个范围的极限或魏界时， HysffiOT信号以及相应的MarginJHV和Margin_LV信号4吏得控制^l可以防止连续和/或频繁的升程模式转换。
现在参考图27,示出了图17的机油压力(EOP)模式模块495的功能 框图。所述EOP模式模i央495接收EOP信号472，并且还可以接收EOP误差 (EiTorEOP)信号。所述EOP模式模块495从EOP 472中减去ErrorEOP以产生 EOP一Model。 EirorEOP可以是反馈误差控制信号的校准信号、传繊纠错信号或者其它的校正信号。记录的油压可以被可能最坏条件的读出误差还原。
参照图17，注意，ECT限制模块500可以构成为类似于电压限制模 块490、繊限度模块492和EOT限制模块494。所述ECT限制模块500可以 包括例如對以的升程模式检观赎块、加法器、比较器、合并體、门电路和总 线。
现在参考图28，示出了图17的机油压力(EOP)限制模块496的功能 框图。当EOP过高或者太低时所述EOP P蹄蝶块496禁止低升程，并且确定 用于控制逻辑的机油压力界限。当更多的螺线管被激活或者处于通态时，油压 随着M螺线管操纵阀的油流的增加而降低。控制器需要油压保持在例如大约 200kpa的预定水平之上，以允许在模式之间的转换。这样，控制器监视由于激 活螺线管的数量所弓l起的油压波动。当油压超过范围之外时控制，止转换。
所述EOP限制模块496包括一定数目的螺线管接通模块730、四啊4)螺线管接 通模块732、两^h(2)螺线管接通模块734、零啊0)螺线管接通模块736、低升程 禁止电路738、 EOP限制电路740和机油歧管组件处的EOP(OMA)电路742。
—定数目的螺线管接通模块730确定所述系统是否运行在排气升程 模式和/^S气升程模式，并且确定用于相应模式的处于通态的螺线管数量。一 定数目的螺线管接通模块730根据ffi3i信号0一Sol一On、 2—Sol—On和4—Sol—On 的通态螺线管的数量来激活模块732-736。
所述四个(4)螺线管接通模块732根据EOT 470和EOP 472产生EOP 禁止信号、2螺线管低EOP禁止(No— 2Sd )信号、低升程界限EOP最大 (LLM—EOPMax )信号、4螺线管fg^程界限EOP (LLM—EOP4)信号、4到2螺 线管转换低升程界限EOP (LLM_EOP 4to2)信号和4螺线管OMA压力 (OMA—Pr4Sol)信号。
所述两^K2)螺线管接通模块734根据EOT 470和EOP 472产生EOP 禁止信号、4螺线管低EOP禁止(No— 4Sd )信号、低升程界限EOP最大 (LLM一EOPMax )信号、2到4螺线管转换低升程界限EOP (LLM—EOP2to4)信号、 2螺线管低升程界限EOP (LLM—EOP2)信号和2螺线管OMA压力 (OMA—Pr2Sol)信号。
所述^(0)螺线管接通模块736根据EOT470和EOP472产生EOP禁 止信号、2螺线管低EOP禁止(No—2Sol)信号、4螺线管低EOP禁止(No—4So1) 信号、低升程界限EOP最大(LLM—EOPMax)信号、0到4螺线管转换低升程 界限EOP (LLM—EOP0to 4)信号、0到2螺线管转换低升程界限EOP (LLM一EOP0to2)信号、0螺线管OMA压力(OMA—PrOSol)信号。
所述低升程禁止电路738、 EOP限制电路740和机油歧管组件处的 EOP (OMA)电路742包括合并装置750-758。所述合并装置750-758如同所示包 括两或三，入端和一^Mf出端。合并装置750-758提供最后改变或者最近作为 输出的输入。第一合并装置750接收EOP_disable信号，并且提供低升程禁止 EOP(LIAJEOP)信号。第二合并装置752接收No一2Sd信号，并且将其最新的 信号作为限制信号提供给EOP限制总线760。第三合并装置754接收No—4Sd 信号，并且将它的最新的信号作为限制信号提供给EOP限制总线760。第四合 并装置756接收LLM一EOPMax信号，并且将它的最新的信号作为限制信号提
供给EOP限制总线760。第五合并装置758接收OMA一Pr4So1 、OMA—Or一2So1 和OMA—Pr—OSol信号以提供EOP OMA压力信号(EOP—OMA)。模块732-736 的其它产生信号被提供给EOP限制总线760作为限制信号。
现在参考图29,示出了图28的一定数目的螺线管接通模±央730的功 能框图。ELift—Mode和ILift一Mode都舰比较器770分别与例如^(0)的低信号 和例如(l)的高信号相比较。比较器770的低和高比较输出分别提供给两个与门 772。与门772的输出提供给if—then—else模决774。所述if—then—else模决774 确定激活的螺线管数量。当第一与门的输出是真，则零个螺线管接通。当第一 与门的输出是假，贝舰第二与门的输出而定有2个或者4个螺线管接通。当第 二与门的输出是真，则四个螺线管接通。所述与门的输出还被提供作为零和四 个螺线管的接通状态信号，并且被提供给或非门776以提供两个螺线管接通状 ^it号。所述状^t号被用于歡活模块732-736。
所述四个螺线管在模块732包括油压差值(OilPrDeltaToOMA4)模块 780和从4至ij 2螺线管的EOP下降(EOP Drop 4-to-2)模块782。所述 OilPrDeltaToOMA4模块780确定油泵(iUE各)Pf诞的油压和油歧管组^(OMA)处 的油压之间的油压差值，其中所述油歧管组件可以皿气歧管组件的一部分或 者紧邻它。当四个螺线管已接通时确定所述差值。所^值根据m处的EOP (EOP—Gall)和EOT 470来确定。用第一加法器784从EOP一GaJl中减去所,值， 以为四个螺线管提糊古算的OMA压力(OMA—Pr_4Sol)。
所述4到2 EOP下降模决782根据EOP—Gall和EOT 470产生油压 EOP下,OP一Drop一4to 2)信号。这表示当从4螺线管转换到2螺线管时估计 的油压变化。所述模±央780和782可以包括方程式和/或图表。
所述四个螺线管接通模块732还包括第二-第六加法器786-794、比较 器796,798,800和或门802,804 。第二加法器786从OMA—Pr一4So1中减封氐升程 最小油压(MinLowLiftOilPress)信号，以产生4螺线管低升程界限EOP (LLM一EOP4 )。 LLM一EOP4被^f共给第一比较器796。当LLM一EOP4小于或等于第0)时，EOP禁止(EOP—Disable—4)为高，否则EOP禁止(EOP一Disabie一4)为低。
第三加法器788对OMA—Pr—4So1和EOP—Drop—4to 2求和，以产生 用于4到2螺线管激活转换的EOP判断(EOP—Est—4一2)信号。第四加法器790 对MinLowLiftOilPress和滞后油压(HystOIIPress)信号求和；第六加法器794从 EOP一Est一4一2中减去所求得的和，以产生4到2螺线管激活转换的低升程界限 EOP(LLM—EOP4to2)信号。当LLM—EOP4to2小于或等于萄0)时，就像由第二 比较器798所提供的，在高状态中产生4到2螺线管限制(No一4一2一Sd)信号。
第五加法器792从最大低升程油压(MaxLowLiftOilPress)信号中减去 OMA—Pr_4Sol ，以产生低升程界限EOP最大(LLN^EOPMax )信号。若 LLM—EOPMax小于或等于戮0)，第三比较器800的输出为高，否贝碟三比较 器800的所述输出为低。第三比较器800的输出提供给或门802和804，所述或 门802和804还分别地接收EOP一Disable一4和No一4一2—Sol。第一或门802的输 出是EOP禁止信号(EOP—Disable)。第二或门的输出是两个螺线管限制 (No—2一Sol)信号。
现在参考图31，示出了图28的两个螺线管接通模块736的功能框图。 当在切换至lj低升程之后估算或者预观啲油压小于允许的可靠运行的最小值油压 时，所述两个螺线管接通模±央736體禁止标记。当前油压小于最小的可靠油 压时，禁止低升程。
所述两个螺线管接通模块736包括油压差值(OilPrDeltaToOMA2)模 块810和从2到4螺线管的EOP下降(EOP drop 2-to 4)模块812。所述 OilPrDeltaToOMA2模块810确定在油泵(通路)附近的油压和油歧管组辨OMA) 处的油压之间的油压差值，其中所述油歧管组件可以是进气歧管组件的一部分 或者紧邻它。当两个螺线管已接通时确定所^值。所述差值根据 处的EOP (EOP一Gall)和EOT470来确定。第一加法器814从EOP—Gall中减去所述Mt， 以为两个螺线管l^^f古算的OMA压力(OMA—Pr—2So1)。
所述2到4 EOP下降模块812根据EOP一Gall和EOT 470产生油压 EOP下,OP一Drop一2to4X言号。3 示当从2螺线管转换到4螺线管时油压的 变化。所述810和812可以包括方程式和/或图表。
所述两个螺线管接通模块736还包括第二-第六加法器816-824、比较
器826,828,830和或门832,834。第二加法器816从OMA—Pr—2So1中减去低升程 最小油压(MinLowLiftOilPress)信号，以产生2螺线管低升程界限EOP (LLM_EOP2)。当LLM一EOP2小于或等于第0)，由第一比较器826产生的EOP 禁止(EOP一Disable—2)为高，否则EOP禁止(EOP一Disable一2)为低。
第三加法器818对OMA—Pr—2So1和EOP—Drop—2to4求和，以产生 用于2到4螺线管激活转换的EOP判断(EOP一Est一2一4)信号。第四加法器820 对MinLowLiftOilPress和滞后油压(HystOilPress)信号求和；第六加法器824从 EOP—Est一2一4中减去所求得的和，以产生2到4螺线管激活转换的4CT程界限 EOP (LLM一EOP2to4)信号。当LLM一EOP2to4小于或等于，O)，由第二比较器 828产生的2到4螺线管限制(No一2—4一So1 )信号处于高状态。
第五加法器822从最大低升程油压(MaxLowLiftOilPress)信号中减去 OMA一Pr一2So1 ，以产生低升程界限EOP最大(LLM一EOPMax )信号。当 LLM一EOPMax小于或等于箏0)，第三比较器830的输出为高，否则第三比较 器830的所述输出为低。第三比较器830的输出被提供给或门832和834，所述 或门832和834还分别地接收EOP—Disable—2和No—2—4—Sol。第一或门832的 输出是EOP禁止信号(EC^Disable)。第二或门834的输出是四个螺线管限制 (No一4一Sol)信号。
现在参考图32，示出了图28的零螺线管接通模i央738的功能框图。 当在切换到低升程之后估算或者预测的油压小于允许的可靠运行的最小值油压 时，所述零螺线管接通模块738设置禁止^H己。当前油压小于最小的可靠油压 时，禁止低升程。
所述零螺线管接通模±央738包括油錢值(OilPrDeltaToOMA0)模块 840、从0到4螺线管EOP下,OP下降0-to ~4)模±央842和从0到2螺线管 EOP下,OP drop 0-to -2)模块843 。所述OilPrDeltaToOMAO模块840确定在 油泵(通路)附近的油压和油歧管组辨OMA )处的油压之间的油压差值，其中所 述油歧管组件可以，气歧管组件的一部分或者紧邻它。当零个螺线管已接通 时确定所,值。所,值根据通路处的EOP (EOP—Gall)和EOT 470来确定。 第一加法器844从EOP—Gall中减去所述差值，以提供零个螺线管的估算OMA 压力(OMA一Pr—OSol)。
所述0到4 EOP下降模±央842根据EOP—Gall和EOT 470产生油压 EOP 下降(EOP_Drop—0to4)信号。M示当从2螺线管转换到4螺线管时油压的 变化。所述0至lj2EOP下P斜莫块843根据EOP一Gall和EOT470产生油压EOP下 ^(EOP一Drop—0to 2)信号。，示当从0螺线管转换到2螺线管时油压的变化。 所述840、 842和843可以包括方程式和/或图表。
第三加法器852对低升程最小油压(MinLowLiftOilPress)信号和滞后 油压(HystOilPress)信号求禾口；第一比较器862从EOP—Est一0一4中减去所述结果， 以产生用于0到4螺线管转换的低升程界限EOP限带J(LLM一EOPJ)to 4)。
所述第四加法器854根据OMA_Pr—OSol和EOP—DropJ)to2产生用 于在0和2螺线管之间转换的EOP判断油压(EOP一Est一0一2)信号。所述第五加 法器856从MaxLowLiflOilPress中减去OMA一PrJ)Sol ，以产生最大低升程界限 EOP (LLM一EOPMax)信号。
当LLM—EOP0to4小于或等于，0)时，则由第一比较器862的输出所 产生的0到4限带J(No—04—Sd)信号为高，否则所述输出为低。第一比较器的所 述输出被^f共给或门868,870。当LLMJEOP0to2小于或等于^(0)，则由第二比 较器864所产生的0到2限制(No— 0—2—Sol )信号处于高状态。LLM—EOPMax 可通过第三比较器866与零值(0)相比较；其输出结果被提供作为每个或门 868,870,872的输入。
现在参考图33，示出了图17的窗口限制模块498的功能框图。当所 述系统转换速度不够快速而不能在转换窗口时限内进行转换时，所述窗口限制 模决498防止升程模式间的转换。当估算的锁销响应换算成曲柄转角时所对应 的时刻点在可利用的转换窗口角度之外时，窗口限制模块498防止低升程变化。 这可以解释为界限。当估算的销响应角度对应的时刻点在转换窗口之外时，执 行到高升程的转换。窗口限制模块498包括销响应角度模块900。所述销响应模 块900根据EOT 470、 EOP 472禾B EngSpd 476产生高到低升程响应角度 (HL—Resp一Angle)信号以及低到高升程响应角度(LH一Resp—Angle)信号。
所述窗口限制模块498还包括加法器902-908、比较器910-916和或
门918。第一加法器902从高到低升程排气转换窗口(HL一Exh—Sw—window)信号 中减去最小启动转换窗口(MinEnableSwWindow)信号与HL—Resp_Angle的总 和，以产生低升程界限转换窗口排气高到低升程限制(LLM一SwWin—ExHtoL)信 号。第二加法器904从高到低升程进气转换窗口(HL一Int—Sw—Window)信号中减 去最小启动转换窗口(MinEnableSwWindow)信号，以产生低升程界限转换窗口进 气高至lJ低升程限帝'J(LLM一SwWinJntHtoL)信号。
第三加法器906从LH_Exh_Sw—Window中减去最小禁止转换窗口 (MinDisableSwWindow)信号与LH一Resp一Angle的总和，以产生低升程界限转换 窗口排气低到高升程限律U(LLM一SwWii^ExLtoH)信号。第四加法器908从低到 高升禾Iift气转换窗口(LHJntSw一Window)信号中减去MnDisableSwWindow和 LH一Resp一Angle的总和，以产生进气低到高升程限制的低升程界限转换窗口 LLM一SwWin—IntLtoH)信号。
当LLMSwWin一ExHtoL小于或等于戮0)，第一比较器910产生处于 高状态的排气螺线管限制(No—Exhl一Sol)信号。当LLMSwWin一MHtoL小于或等 于戮0)，第二比较器912产生处于高状态的进气螺线管限制(No—Intl—Sol)信号。 当LLMSwWin—ExLtoH小于或等于歌0)，第一比l^器914产生处于高状态的排 气螺线管限制(No一Exh2一Sol)信号。当LLMSwWin一IntLtoH小于或等于^(0)，第 一比较器916产生处于高状态的进气螺线管限帝U(No—M2一Sol)信号。
现在参考图34，示出了图33的销响应角度模块900的功肯g框图。所 述销响应角度模块900考虑影响升程模式转换响应时间的偏差和估算误差的来 源。所述销响应角度模±央900可以考虑螺线管压力变化偏差、锁销响应时间偏 差、压力升高偏差、压力升高估算误差、锁销响应估算误差、螺线管响应估算 ^、凸轮轴位置误差等等。
所述销响应角度模块900如同所示包括高到低销响应模块930、低到 高销响应模±央932和时间-角度转换模块934 。高到低模±央930根据EOT 470和 EOP 472产生高至(J低销响应信号。低到高模土央932根据EOT 470和EOP 472产
生低到高销响应信号。所述模块930和932的规定输出信号被提供给转换模块 934。所述模i央930和932可以包括方程式和/自照表。
所述转换模i央934根据发动机f^S将响应时间转换为响应角度。所述 高到低销响应被变为高到低响应角度。同样地，低到高销响应被变为低到高响 应角度。所述响应角度可以指的是曲柄角度。换句话说，对于给定的响应时间， 所述转换模块934确定相应的曲柄角度或者曲轴位置。
现在参考图35，示出了图12的事件模块432的功能框图。在每一个 汽缸点火期间，例如在4汽缸发动机的曲轴每转动180。之后，可以执行事件触 发逻辑。所述事件模块432同步控制油压螺线管控制阀到适合于正确正时凸轮 轴升程转换的发动机位置。事件模块432还输出同步标记至挡前凸轮轴升程状 态的发动机控制逻辑。事件模块432包括发动机位置传感总线936、低升程限制 模决938和螺线管设备输A/输出控制模决940。
所述低升程限帝i擴块938根据升程指令信号(LifLDesired)和低升程限 制(s)信号产继定的升程输出(DesLiftOut)信号。
所述螺线管设备输入输出控制模块940根据响应时间(Resp—time)信 号431 、来自总线936的信号和DesLiftOut产生Lift_Mode 435 、 LiftSol—Flags 437 和螺线管设备输入输出(Solenoid—HWIO)信号。Lift—Mode是当前升程模式。 LiftSol—Fl昭s可以包括与阀门控制螺线管有关的标记和阀门控制螺线管的当前 状态。
现在参考图36，示出了图35的低升程模块938的功能框图。所述低 升程模块938不允iW氏升程，并且为了保护凸轮升程的硬件启动和/或弓胞高升 程运行。低升程模块938包括接收预定升程(DesLift)信号的预定升程输入总线 949，所述预定升程(DesLift)信号包括选定的排气升程(E—Liftl一Des)信号、选定 的进气升程(IJLifl1—Des)信号、升禾M^列模式(LiftSecLMode)信号和升禾聘列延 迟(Lift一SecLDelay)信号。E—Liftl一Des禾n I一Liftl一Des被提供给相应的与门 950,952。所述第一与门根据E—Liftl_Des和低升程允i^F(LowJLift一Allowed)信 号提供排气升程选定(E—Lift2—Des)信号。Low—Lift—Allowed包含在LL—Limits 中，并且表示允剤氐升程模式。例如，当Low—Lift—Allowed为高，贝舰升程模 块938允许在低升程模式运行。第二与门根据I一Liftl一Des和Low—Lift—Allowed 提供进气升，離定(1—Lift^Des)信号。
Lift—Seq_Mode、 Lift_Seq_Delay、 E—Lift2—Des和I_Lift2_Des被提供 给期望的升程输出总线954。升程输出总线954提供选定的升程输出信号 pesLiftOut)或者(Desired一Mode)。
现在参考图37，示出了图35的螺线管HWIO控律鹏块940的功能 框图。所述薩0控制模±央940控制允许的升程改变和进，排气阀的当前升 程状态。进气升程控制逻辑可以类似于和/或相同于排气升程控制逻辑。所述 HWIO控制模块940包括目标角度基参数模块960、升禾聘列模块962、排气升 程控制模块964、进气升程控制模块966和存贮器968。存lt器968可以是图14. 的存贮器427的一部分，或者与之相同，或者与之独立。升禾，列模块962、排 气升程控制模块964和进气升程控制模块966连接到存贮器968，并且根据存储 在所述存贮器中的信息进行工作，所述信息可以是例如LL一Limits433、任何上 述标记、进气及排气阀螺线管信息等等。进气及排气阀螺线管信息可以包括曲 柄转角信息、凸轮轴位置信息、持续时间信息或者其它螺线管信息。
根据EngSpd476、 RespTime431、排气凸轮轴位置或者排气阀关闭角 度(EVC )信号和进气凸轮轴位置或者进气阀开度角(TVO )信号，所述目标角度基 参数模块960产生响应角度(Resp—Angle)信号、响应^t(Resp—Refs)信号、目标 角度(TargeLAngles)信号和速度(RPM )信号。Resp—Angle、 Resp_Refs、 Target—Angles、 RPM 、曲柄角(Angle—Crank)信号和汽缸识别(CylID)信号被提供 给目标角度总线970，以产生目标角度(Target—Angles)信号。EVC和IVO基于 感应到的曲轴位置以及进气和排气凸轮轴相位传麟获得。
排气升程控制模块964根据升程模式请求(Lift一Mode—Req)信号和 Target—Angles产生排气阀升程控制信号(E—L迅—Control—Case)信号和 E一Lift—Mode。
存贮器968可以i!31相关总线978和980产生和/或提供LiftSol一Flags 和/或Sol一HWIO。
现在参考图38，示出了图37的目标角度基参数模块960的一部分的 功能框图。所述目标角度基参辦莫块960包括时间-角度转换模块励0。所述转 换模±央1000根据发动机,将响应时间转换为角度。所述转换模块1000根据 EngSpd476产生包括当前发动机,RPM 、先前的发动机转速(RPM—Last)信号 和RespTime在内的Resp一Angle和Resp—Refs。
现在参考图39，示出了图37的目标角度 数模块960的另一部分 的功能框图。所述目标角度基参辦莫块960包括目标和转换窗口模块1010。所 述目标和转换窗口模块1010根据EVC和IVO产生Target一Angles。
现在参考图40，示出了图39的目标和转换窗口模块1010的功能框 图。所述目标和转换窗口模块1010包括高到^t势央1020和目标角度总线1022。 所述高至U低模块为每个汽缸产生高到低和低至搞目标角度，并且为进气及排气 阀产生高到低和低到高转换窗口。这對言号包括HLJTarget—A、 HL—Target一B、 HL—Target一C、 HL_Target—D、 LH—Target—A 、 LH—Target一B、 LH一Target—C、 LHTarget—D、 HL—Exh—Sw—Window、 HL—Int—Sw一Window、 LH—Exh_Sw—Window 和LHJnt—Sw_Window。 A-D可以指的是四个汽缸和/或与每一个汽缸有关的螺
线管中的每一个。作为另一个实例，A可以指的是汽缸l和2的排气阀，B可 以指的是汽缸3和4的排气阀，C可以指的是汽缸l和2的进气阀，并且D可 以指的是汽缸3和4的进气阀。
所述目标角度与从低到高或者从高到低升程模式转换的在油压方面 的改变的目标曲柄角有关。相同的或者不同的目标角度可以用于从低到高和从 高到低升程模式的转换。
现在参考图41，示出了图40的目标和转换窗口模土央1020的功肯g框 图。所述目标和转换窗口模块1020包括高劍氐升程排气模块1030。所述高到低 升程排气模块1030根据EVC和IVO产生高到低排气转换窗口 (HL一Exh一Sw—window)信号、高到低目标角度(HL一Target—A)信号、高到低进气 转换窗口(HLJnt一Sw—Window)信号和高到低目标角度(HL一Target一C)。
所述目标和转换窗口模i央1020还包括第一和第二加法器1032,1034、 第一和第二模数模±央1036,1038。所述第一加法器1032对HL—Target—A和目标 汽缸B偏銜TargetBOffset)信号求和。第一加法器1032的输出由产生高到低目 标角度(HL—Target一B)信号的第一模数模块1036接收。第二加法器1034对 HL—Targ改—C和目标汽缸D偏^(TargetDOffset)信号求禾口。第二加法器1034的输 出由产生高到低目标角度(HL一Target一D)信号的第二模数模块1038接收。
例如，所述螺线管B的目标角度可以S31180。调整螺线管A的目 标角皿确定。类似地，所述螺线管D的目标角度可以通过18(T调整螺线管 C的目标角度来确定。
现在参考图42，示出了图41的窗口模块1030的功能框图。所述窗口模块1030确定用于两个或者四^St 排气阀螺线管控制系统。所述窗口模i央 1030包括两个螺线管排气模i央1040、四个螺线管排气模块1042和四个螺线管 进气模块1044。所述模块1040-1044可以根据两个或者四个螺线管的操作接收 歡活信号1045。如上所述，在两个螺线管系统中一个汽缸的进气及排气阀可以 共用一个螺线管，但是在四个螺线管系统中一个汽缸的进气及排气阀可以具有 独立的或者各自的螺线管。
所述两个螺线管排气模块1040根据ECV、 IVO 、排气目标偏移校 正高至U低(TargetOffsetExhHL)信号、进气目标偏移校正高至W玩TargetOffsetlntHL) 信号、高到低的目标角增益(TargetAngleGainHL)信号和目标角偏移 (TargetAngleOffset)信号来产生窗口信号和排气目标角度(TA—Exh)信号。 TargetOffsetExhHL表示排气阀何时打开。所述偏移和增益信号提供;gE准信息。 所述校准信息可以被用于通过转换窗口的相对数量或者通过目标角偏移来调整 目标角度。
所述四个螺线管排气模块1042根据EVC 、 TargetOffsetExhHL 、 TargetAngleGainHL 、 TargetAngleOffset和排气目标偏移校正高到低 (TargetOffse氾xhHL4So1 )信号来产生排气窗口信号(HL一Exh一Sw—window)和排气 目标角度(TA—Exh)信号。TargetOffsetExhHL4So1是计算窗口从EVC开始的偏 移量c
四个螺线管进气模块1044根据IVO 、 TargetOffsetExhHL、 TargetOffsetlntHL、 TargetAngleGainHl、 TargetAngleOffset和进气目标偏移校正高 到低(TargetOffsetlntHL4So1 )信号来产生进气窗口信号(HLJnLSw—Window)和进 气目标角(HLJTarget一C)信号。TargetOffsetlntHL4So1是计算窗口从IVO的终点 的偏移量。
所述窗口模i央1030还包括均具有两铺入端和一^f俞出的第一和第 二合并装置1046,1048。所述第一合并装置1046从两个和四个螺线管排气模块 1040,1042中选择最近修改的窗口信号，以产生HL—Exh—Sw一window。第二合并 装置1048从两个和四个螺线管排气模决1040,1042中选择最近修改的TA—Exh 信号，以产生HL一Target—A。
现在参考图43，示出了图42的排气两个螺线管模i央1040的功能框 图。所述排气两个螺线管模块1040确定转换窗口的开始、结束和大小。所述排 气两个螺线管模块1040包括加法器1050-1056和模数模块1058-1064。第一加 法器1050对EVC和TargetOffsetExhHL求和。第一模数模块1058根据第一加 法器1050的输出产生凸轮轴升程窗口高到低终止角度(CamLift一Win—HL_End) 信号。第二加法器1052对IVO和TargetOffsetlntHL求和。第二模数模块1060 根据第二加法器1052的输出产生凸轮轴升程窗口高到低开始角度 (CamLift—Win—HL—Start)信号。第三加法器1054从CamLift—Win—HL一End中减去 CamLift—Win—HL一Start。第三模数模块1062根据第三加法器1054的输出产生高 到低转换窗口(HL—Sw—Window)信号。HL—SwJVindow 3!31乘法器1066乘以 TargetAngleGainHL 。第四加法器1056对乘法器1066的输出、 CamL迅—Win—HL一Start和TargetAngleOffset求和。第四模数模i央1064根据第四 加法器1056的输出产生TA—Exh。TA—Exh可以以转换窗口的百分数和从转换窗 口的开始的偏移角为基准。
现在参考图44，示出了图42的排气四个螺线管模i央1042的功能框 图。所翻一气四个螺线管模块1042包括加法器1070-1076和模数模块1078-1084。 第一加法器1070对EVC和TargetOffse氾xhHL求和。第一模数模块根据第一加 法器1070的输出产生凸轮轴升程窗口高至l服终止角度(CamLift—Win—HL一End) 信号。第二加法器1072对EVC和TargetOffse氾xhHL4So1求和。第二模数模块 1080根据第二加法器1072的输出产生凸轮轴升程窗口高到低开始角度 (CamLift一Win一HL—Start)信号。
第三加法器 1074 从CamLift_Win—HL—End 中减去 CamLift—Win—HL一Start。第三模数漠块1082根据第三加法器1074的输出产生高 至IJ低排气转换窗口(HL一Exh—Sw—Window一4)信号。HL一Exh一Sw一Window一4 iiil 乘法器1086乘以TargetAngleGainHL。第四加法器1076对乘法器1086的输出、 CamL迅—Win—HL一Start和TargetAngleOffset求和。第四模数模块1084根据第四 加法器1076的输出产生TA—Exh。TA_Exh可以以转换窗口的百分数和从转换窗 口的开始的偏移角为^T隹。
第三加法器1094 从CamLift_Win_HL_End 中减去 CamLift—Win—HL—Start。第三模数模决1102根据第三加法器1094的输出产生高 至U低进气转换窗口(HL—Int—Sw—Window—4)信号。HL—Int—Sw—Window—4 Mil乘 法器1106乘以TargetAngleGainHL。第四加法器1096对乘法器1106的输出、 CamLift_Win—HL—Start和TargetAngleOffset求和。第四模数模块1104根据第四 加法器1096的输出产生TA—Int。 TA—Int可以以转换窗口的百分数和从转换窗口 的开始的偏移角为 。
进气和排气超，块1110,1112接收^^升程顺序模式的Lift—Seq。 所述升程1 模式可以是进气超辦莫式或者排气超前模式。所述Lift—Seq激活 进气和排气超前模土央1110,1112中适当的一个。排气超fPf莫块1110的输出被提 供给信号分离器，以产生进气和排气信号。同样地，进气超辦莫块1012的输出 被提供给信号分离器也产生进气和排气信号。所述信号分离器的输出根据 Lift_Seq_Mode来控制模块964(排气)和966(进气)的激活顺序。
现在参考图47 ，示出了图37的排气升程控制模士央964的功能框图。 所述排气升程控制模土央包括模式转换情麟莫块1120、排气低到高模块1122、排 气高到低模i央1124和排气无变化模块1126。
模式转换情形模块1120产生用于模块1122-1126的 E一LIft—Control—Case和激活信号，所述欽活信号分别地包括E一Case2—Lo一Hi、 E_CaselJffi—Lo禾口 E—Case0一NoChg 。 E—Lift—Control—Case和激活信号基于 Lift—Mode一R叫和排气升程模式主动反馈(Lift—Mode—Last)信号而产生。
排气低到高模块1122根据Target一Angles、 Lift—Mode—Req和 Lift—Mode_Last产生排气升程模式(Exh—Lift—Mode)信号。排气高到i舒莫块1124
包括类似于排气低到高模块1122的逻辑电路，并且也根据Target一Angles、 Lift—Mode—Req和Lift—Mode—Last产生排气升程模式(ExhJLift一Mode)信号。所述 模块1122和1124的输出被提供给产生E—Lift—Mode的合并装置1128。 E—Lift—Mode的一个事件Eifiilil装置1130来执行以产生Lift—Mode—Last。排 气无变化模i央1126根据Target—Angles和Lift—Mode—Last表示升程模式无变化。
所述模式请求限制模块1140接收来自总线Lift—Mode—Req的 EJift—Des、来自第一 if池en /else模块1158的反馈输出信号即 E—Lift_Control—Case。模块1140迫使在每一个模式中的最小数量的发动机事件 以防止E一Lift一Des反跳。E—Lift_Des可以是零柳或者~(1)以分别请求高和低升 禾纖作。所述模式请斜蹄鹏块1140的输出可与E—Lift_Mode—Last相比较。 E—Lift—ModeJLast可以是戮0)、 ^1)、 ；2)或者三(3)，以分别地g当前的高 升程模式、低升程模式、高的低升程转换iH呈或者低至搞升程转换过程。当所 述模式请求限制模i央H40的输出等于E—Lift—Mode—Last时，第一比较器1144 的输出为高。当第一比较器的输出为高，第一if他en/else模块1158的输出为 零(O)或者E—Lift—Control_Case为零(O)。当第一比较器的输出为低，则 EJLift—Control—Case设置为等于第二 if池en /else模块1160的输出。
所述模式请求限制模块的输出可通过第二比较器1146与一(l)相比， 并且可M:第四比较器1150与戮0)相比。 EJLift—Mode—Last M第三比较器 1148与^(0)相比较，并且通过第五比较器1152与一(l)相比较。第二和第三比
较器1146,1148的输出被提供给第一与门1154。第四和第五比较器1150,1152的 输出被提供给第二与门1156。
当第一与门的输出为高，第二 if/then/else模块1160的输出是一(l)。 第一与门的输出为低，第二if/then/dse模±央1160的输出设置为等于第三if他en /else禾莫±央1162的输出。
当第二与门的输出为高，第三if/then/else模块1162的输出是二(2)。 当第二与门的输出为低，第三if他en/else模块1162的输出是三(3)。
E_Lift—Control—Case为戮O)指的是升程模式无变化，为一(l)指的是 从高劍氐升程的转换，为二(2)指的是从低到高升程的转换。为三(3)指的是禁止 模式。
排气转换情形模决1142可以产生与E_Lift_Control—Case的每一个可 育娥态相关的启动/禁止信号。排气转换情斜彭央1142的输出可以包括无变化 (E一CaseO一NoChg)信号、排气高到低升程(E—Casel一Hi一Lo)信号禾n排气低到高升 程(E一Case2—Lo一Hi )信号，以激活相应的模块1122-1126。
现在参考图49，示出了图47的排气情形二低到高模块1122的功能 框图。所述排气情形二低到高模土央1122包括作用端口 1150、函数调用发生器 1152、低到高螺线管A模±央1154、低到高螺线管B模±央1156和低到高输出模 式模块1158。
所述作用端口 1150通过模i央1120激活。所述函数调用发生器产生升 程螺线管输出状态Sol一入So1—B信号和极限输出(LM一Out)信号。依次来说，Sol一A 和Sol—B被用于触发螺线管A和B模±央1154,1156，同时LM—Out用来触发输 出模块1158。所述输出模i央根据Lift—Mode—Last产生Exh—Lift—mode。
螺线管A和B模块1154， 1156根据升程螺线管输出状态Sol—A和 Sol—B控制螺线管A和B的操作。Sol—A和Sol—B为第O)指的是查找开始角度 的状态，为一(l)尉旨查找终止角度的状态，为二(2)是指微目标角度的状态， 为三(3)是指查找汽缸识另嚇志的状态，并且为四(4)是指螺线管的输出状态完成。 当曲轴靠近螺线管A或者B的开始角度，相关的螺线管可以被激活。当螺线管 A或者B被激活，可以产生标志^示所述转换。所述汽缸识别标志用于同步 发动机位置，以表明在当前曲柄角处于低或者高升程的时候。
现在参考图50A-50D，示出了说明控制气阀机构方法的逻辑流程示
意图。虽然以下步骤描述用于具有控制进气和排气升程模式的四^N累线管的四缸发动机，但是它们也可以被用于其它发动机。对于以下步骤，螺线管A控制汽缸1和2的排气阀，螺线管B控制汽缸3和4的排气阀，螺线管C控制汽缸 1和2的进气阀，并且螺线管D控制汽缸3和4的进气阀。
螺线管控律岍始于1200。在步骤1202中，当产生升程模式改变请求 时，控制继续进行到步骤1204，否则控制结束在1203。在步骤1204，当升程模 式请求是针对排气阀而不是针对进气阀时，控制继续进行到步骤1206，否则来 到步骤1208。在步骤1208，当升程模式请求针对进气阀而不是针对排气阀时， 控制继续进行到步骤1210，否贝IJ来至附对排气和进气的升程模式要求的步骤 1212。在针对进气而非排气的步骤1210,用于排气的螺线管A和B设置妥当。
在步骤1212，当排气阀升程模式的转换超前于进气阀升程模式的转 换时，控制继续进行至陟骤1207，否则来到步骤mi。在步骤1207,启动用于 螺线管A和B的逻辑电路。在步骤1207之后控制继续进行到步骤1220。在步 骤mi，启动用于螺线管C和D的逻辑电路。在步骤1211之后，控制继续进 行到步骤1250。
在步骤1220，当排气阀A和B的转换已经发生时，控制继续进行到 步骤1240，否则来到步骤1222。在步骤1222，当螺线管A逻辑电路被启动时， 控制继续进行到步骤1224，否则到步骤1226。在步骤1224，控制器使螺线管A 的逻辑电路运行以执行升程模式转换，并在完成时设置Exh A完成标志。在步 骤122S,当螺线管A的转换已经发生，控制器继续进行到步骤1230，否则来到 步骤1226。在步骤1231 ，螺线管C的逻辑电路被启动。
在步骤1226，当螺线管B的逻辑电路被启动时，控制继续謝亍至陟 骤1232，否则到步骤1238。在步骤1232，控制器使螺线管B的逻辑电路运行 以执行螺线管B的升程模式转换，并在完成时设置Exh B完淑示志。在步骤 1234，当螺线管B的转换已经发生，控制器继续进行至陟骤1236，否则来至陟 骤1238。在步骤1236，控制器启动螺线管D的逻辑电路。
在步骤1238，当排气螺线管A和B的转换已经发生时，控制继续进 行到步骤1240，否则来到步骤1280。在步骤1240，当计数器大于或等于^ifi (Seq.)，控制器继续进行到步骤1242，否则来到步骤1244。在步骤1244，所述 计数被增加。在步骤1242，当进气阀已经转换，控制器继续进行到步骤1280，
否则来到步骤1250。
在步骤1250，当螺线管C和D已经转换，控制器继续进行至涉骤 1270，否则来到步骤1252。在步骤1252，当螺线管C的逻辑电路被启动时，控 制继续进行到步骤1254，否则到步骤1256。在步骤1254，控制器使螺线管C 的逻辑电路运行以转换螺线管C的运行模式，并在完成时设置IntC完成标志。 在步骤1258，当完成螺线管C的转换时，控制器继续进行到步骤1260，否则到 步骤1256。
在步骤1256，当螺线管D的逻辑电路被启动，控制器继续进行到步 骤1262。在步骤1262，控制器使螺线管D的逻辑电路运行以转换螺线管D的 运行模式，并在完成时设置IntD完成标志。在步骤1264，当己经完成螺线管D 的转换时，控律幡继续进行至陟骤1266，否则到步骤1268。在步骤1266，控制 器启动螺线管B逻辑电路。在步骤1268，当螺线管C和D的转换己经发生， 控制器继续进行到步骤1270，否则到步骤1280。
在步骤1270，当计数器大于或等于延迟Seq.，控制器继续进行的步 骤1272，否则到步骤1280。在步骤1272，当祠汽螺线管已经转换，控制器继续 迸行的步骤1280，否则到步骤1220。
在步骤1280，当排气和进气螺线管已经转换，控制器继续进行到步 骤1282，否则控制器可以继续进行1290并且结束，或者回到步骤1202以完成 待定转换或者执行另一个转换。在步骤1282，产生升程转换完成指示。在步骤 1284，在，步骤中已经设置的螺线管A-D的启动标记被清除。在步骤1286， ^M步骤中已经设置的螺线管A-D的完淑斜己被清除。在步骤1288，所述计 数激皮清零。在步骤1288之后，控制器可以进行到步骤1290或者回到步骤1202。
战步骤只是作为说明的例子；所述步骤可以年赃用而定依序的、同 步地、同时的、连续不断的、在重叠期间或者以不同柳,执行。
现在参考图51，示出了说明气阀机构螺线管控制和记录状态标志的 方法的状态流程图。
当螺线管处于通常由状态1300表示的高升程状态，并且转换到低升 程状态时，控制器产生高到低升程改变请求。在状态1302，控制器监视曲柄角 度以定位预先计算的开始角度。所述开始角度例如可以以幵始转换的目标角度、 油压、响应时间和螺线管处的电压改变为基准。
当曲柄角度靠近开始角度并且计数器大于延迟Seq .，控制器继续进 行到状态1304。在状态1304，控制器比较当前曲柄角度和预先确定的曲柄角度。 当曲柄角度等于预先确定曲柄角度时，控制Wr活螺线管A。
当曲柄角度越过开始角度时，控制器处于状态1306。在状态1306， 控制器查找目标角度。当曲柄角度靠近目标角度并且汽缸识别相配时，如状态 1308所示控制器确定螺线管处于低升程模式。状态1310-1314类似于状态 1302-1306,然而它们的不同之处在于从低升程到高升程的转换。
本领域的技术人员现在可以意识到，根据，描述，本发明的广泛教 导可以用各种各样的形式实现。因此，虽然本发明己经结合其具体的范例进行 了描述，但是本发明的真实范围却不应局限于此，因为通过研究所述附图、说 明书及其后的权利要求书，其它的变型对于本领域的技术人员来说是显而易见 的。
权利要求
1. 一种内燃机的阀门控制系统，包括阀门致动系统，其通过升程控制阀在N个打开升程模式之间驱动进气阀和排气阀中的至少一个；以及控制模块，其允许进气阀和排气阀中的至少一个在所述N个打开升程模式之间转换，其中，所述控制模块限定了M个阀门超前模式，所述超前模式表示所述进气阀在所述N个打开升程模式之间的转换是否先于排气阀、与排气阀在相同时期内或者晚于排气阀，其中，所述控制模块根据所述M个阀门超前模式中的当前一个有选择地转换所述进气阀和所述排气阀，并且其中N和M是大于1的整数。
2. 根据权利要求1所述的阀门控制系统，其中所鹏制模块f妙万述阀门致 动系统运行在进气阀超前模式中。
3. 根据权利要求1所述的阀门控制系统，其中当处于进气超前模式时，所 鹏制模1央先于祠汽阀^^述N个打开升程模式之间转换所舰气阀。
4. 根据权利要求1所述的阀门控帝係统，其中所鹏制模块{妙万述阀门致 动系乡躯行在排气阀超前模式中。
5. 根据权利要求4所述的阀门控制系统，其中当处于排气超前模式时，所 述控制模i央先于进气阀^^述N个打开升程模式之间转换所述排气阀。
6. 根据权利要求1所述的阀门控制系统，其中所鹏制模谢妙万述阀门致 动系统运4于在阀门非超前模式中。
7. 根据权利要求6所述的阀门控制系统，其中当处于阀门非超鹏式时， 所鹏制模块在相同时期内在所述N个打开升程模式之间转J縱，排气阀。
8. 根据权利要求6所述的阀门控制系统，其中当处于阀门非超前模式时， 所述控制模块同时^^f述N个打开升程模式之间转换进气及排气阀。
9. 一种内燃机的阀门控制系统的操作方法，包括M31阀门致动系 51升程控制阀在N个打开升程模式之间驱动进气阀和 排气阀中的至少一个；以及 允许所述进气阀和排气阀中的至少一个在所述N个打开升程模式之间转换，限定M个阀门超前模式，所鹏前模式表示所^S气阀在所述N个打开 升程模式之间的转换是否先于排气阀、与排气阀在相同时期内或者晚于排气阀， 根据所述M个阀门超前模式中的当前一个有选择地转换所,气阀和排气阀，并且其中N和M是大于1的整数。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中还包括^^f述阀门致动系统运行在进 气阀超前模式中。
11. 根据权利要求9所述的方法，还包括当处于进气超前模式时，在所述N 个打开升程模式之间转 妙万述排气阀之前先^^述N个打开升程模式之间转换 所舰气阀。
12. 根据权利要求9所述的方法，还包括4妙万述阀门致动系^ii行在排气阀 超前模式中。
13. 根据权利要求12所述的方法，还包括当处于排气超frt莫式时，在所述N 个打开升程模式之间转换所^it气阀之前先i^f述N个打开升程模式之间转换 所鹏气阀。
14. 根据权利要求9所述的方法，还包括f妙万述阀门致动系统运行在阀门非 超前模式中。
15. 根据权利要求14所述的方法，还包括当处于非超前模式时，在相同时期 内^F万述N个打开升程模式之间转 妙;MiS，排气阀。
16. 根据权利要求14所述的方法，还包括当处于非超前模式时，同时在所述N个打开升程模式之间转 妙万舰气及排气阀。
全文摘要
一种内燃机的阀门控制系统，包括阀门致动系统。所述阀门致动系统通过升程控制阀在N个打开升程模式之间驱动进气阀和排气阀中的至少一个。所述控制模块允许进气阀和排气阀中的至少一个在N个打开升程模式之间转换。所述控制模块限定了M个阀门超前模式，所述模式表示所述进气阀在所述N个打开升程模式之间的转换是否先于排气阀、与排气阀在相同时期内或者晚于排气阀。所述控制模块根据所述M个阀门超前模式中的当前一个有选择地转换进气阀和排气阀。其中N和M是大于1的整数。
文档编号F01L13/00GK101397922SQ20081017853
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月8日 优先权日2007年9月7日
发明者A·B·雷尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司