Как управляется фазорегулятор распределительного вала

Регулятор фаз распределительного вала является компонентом системы VVT которая регулирует фазы газораспределения для оптимизации производительности двигателя, топливной экономичности, снижения выбросов и увеличения мощности и крутящего момента. Система позволяет распределительному валу открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны в разное время в течение каждого цикла хода поршня. Выдвижение или «выдвижение» распределительного вала приведет к более раннему открытию клапанов для более плавной работы, а задержка или «замедление» распределительного вала даст двигателю большую мощность и более быстрый отклик на более высоких оборотах.

Фазировка распределительного вала контролируется гидравлической системой. который использует электромагнитный клапан для управления потоком масла для опережения, замедления или удержания положения распределительного вала. ЭБУ (блок управления двигателем) вычисляет фазовый угол между коленчатым и распределительным валами и генерирует сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), чтобы следовать заданному фазовому углу. Регулирующий клапан управляет потоком масла, опережая или замедляя положение распределительного вала в зависимости от рассчитанного фазового угла. ЭБУ также контролирует срабатывание датчика положения распределительного вала.

Разработаны современные автомобильные гидравлические системы управления фазами газораспределения. которые позволяют приведению в действие гидравлического привода реагировать на изменение температуры управляющей жидкости без затрат и сложностей, связанных с прямым измерением. В этих системах управления используются гибридные методологии управления, которые сочетают в себе импульсное управление для значительной ошибки положения, ПИД-регулирование для относительно небольшой ошибки положения и процедуры онлайн-калибровки для обеспечения гибкой и точной фазировки распределительного вала.

Пример такой системы управления показан на фиг. 1. В общем, входной набор сигналов дискретизируется на этапе 402, который включает в себя сигналы обычного типа, указывающие рабочие параметры двигателя, такие как частота вращения двигателя, и сигналы Pcr и Pca на фиг. 1, которые вместе указывают фактическое положение распределительного вала относительно коленчатого вала. Счетчик, хранящийся в стандартном оперативном запоминающем устройстве контроллера 32 по фиг. 1 увеличивается на этапе 330, что соответствует диапазону ошибок запаздывания ПИД-регулятора и указывает количество циклов сигнала фактического положения.

После того, как начальная команда DCCMD выводится на этапе 210 , если определяется, что ERRORC имеет достаточную величину, чтобы превысить зону нечувствительности ПИД-регулирования, то счетчик сбрасывается на следующем этапе 212. Скорректированная команда рабочего цикла затем выводится на этапе 214 как широтно-импульсная модулированная команда ШИМ для переключения 30 на фиг. 1, и к команде, которая подается на гидравлический привод для оперативного продвижения распределительного вала, применяется задержка примерно 150 миллисекунд.

В качестве альтернативы, система управления фазовращателем распределительного вала может быть спроектирована так, чтобы быть устойчивой к широкому диапазону ошибок положения. за счет использования слияния датчиков с резольвером в качестве дополнительного датчика и увеличения разрешения пускового колеса распределительного вала с трех зубцов до шести зубцов и выше. Этот подход приводит к значительному сокращению продолжительности фазирования для достижения целевой полосы управления -2 градуса CA и значительно более низкому потреблению энергии, чем метод слияния датчиков, использующий только три зубца.