用于可变凸轮正时装置的方法和系统

摘要

本发明涉及用于可变凸轮正时装置的方法和系统。描述用于发动机的方法和系统，该发动机具有凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器。通过减小由于在滑阀被命令时在区域之间的无意滑阀移动和/或相位器移动导致的不准确性来改善相位器定位控制。另外，改善的滑阀映射被用于使相位器命令更一致且更稳健。

权利要求

1.一种用于可变凸轮正时相位器的方法，其包括：

响应于用于使凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器从锁定位置定相的命令，使滑阀从制动区域跳转到无效区域以外的延迟区域或提前区域；以及使所述滑阀在跳转到所述延迟区域后向上斜变通过所述无效区域或使所述滑阀在跳转到所述提前区域后向下斜变通过所述无效区域，同时监测远离所述锁定位置的凸轮正时移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述凸轮扭矩致动的相位器从所述锁定位置定相包括，将所述相位器移动到解锁位置，所述解锁位置提前于或延迟于所述锁定位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中使所述滑阀跳转到所述无效区域以外基于用于定相的所述命令的方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其中当用于定相的所述命令是到解锁提前位置时，所述跳转包括到所述无效区域以外的延迟区域的跳转，并且其中当用于定相的所述命令是到解锁延迟位置时，所述跳转包括到所述无效区域以外的提前区域的跳转。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述无效区域以外的所述提前区域在所述无效区域的第一侧上，并且其中所述无效区域以外的所述延迟区域在所述无效区域的第二相对侧上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中到延迟区域的所述跳转基于所述解锁提前位置，当所述解锁提前位置的提前程度增加时，所述滑阀进一步跳转到所述延迟区域；并且其中到提前区域的所述跳转基于所述解锁延迟位置，当所述解锁延迟位置的延迟程度增加时，所述滑阀进一步跳转到所述提前区域。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述斜变通过所述无效区域的方向基于用于定相的所述命令的所述方向。

8.根据权利要求7所述的方法，其中当用于定相的所述命令是到解锁提前位置时，所述斜变包括从所述无效区域以外的延迟区域，通过所述无效区域，斜变到紧靠所述无效区域以外的提前区域，并且当用于定相的所述命令是到解锁延迟位置时，所述斜变包括从所述无效区域以外的所述提前区域，通过所述无效区域，斜变到紧靠所述无效区域以外的所述延迟区域。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述斜变的速率基于发动机转速、发动机油压力和发动机油温度中的一个或多个。

10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：响应于远离所述锁定位置的凸轮正时移动，重新开始所述凸轮正时相位器的闭合环路控制。

11.一种用于凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器的方法，其包括：

响应于解锁提前定相命令，在使滑阀朝向提前区域向上斜变通过无效区域之前，使所述滑阀从制动区域跳转到无效区域以外的延迟区域；以及响应于解锁延迟定相命令，在使所述滑阀朝向所述延迟区域向下斜变通过所述无效区域之前，使所述滑阀从所述制动区域跳转到所述无效区域以外的所述提前区域。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述解锁提前定相命令包括从锁定位置解锁所述相位器，并且将所述相位器从所述锁定位置移动到提前位置，并且其中所述解锁延迟定相命令包括，从所述锁定位置解锁所述相位器，并且将所述相位器从所述锁定位置移动到延迟位置。

13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：监测远离所述锁定位置的凸轮正时移动，同时使所述滑阀斜变通过所述无效区域。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述斜变的速率基于发动机转速、发动机油压力和发动机油温度中的一个或多个，所述斜变的速率随着所述发动机油压力和发动机油温度中的一个或多个的增加而减小，并且随着所述发动机转速和先前解锁响应时间中的一个或多个的增加而增加。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：响应于远离所述锁定位置的凸轮正时移动，重新开始所述凸轮正时相位器的闭合环路控制。

16.一种发动机系统，其包括：

包括气门的发动机汽缸；

联接到凸轮轴用于致动所述气门的凸轮；

用于调节气门正时的可变凸轮正时相位器，所述相位器使用来自所述凸轮的扭矩致动；

用于调节所述相位器的位置的螺线管驱动的滑阀；和

具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令被储存在非暂时性存储器上，用于：接收命令以用于移动所述相位器离开锁定位置到期望的解锁位置；以及

响应于所述命令，

调节应用到所述螺线管的占空比，以使所述滑阀从制动区域跳转到紧靠无效区域以外的位置，所述位置基于移动所述相位器的命令方向被选择；以及然后，使所述滑阀向上或向下斜变通过所述无效区域同时监测离开所述锁定位置的相位器运动，所述斜变的方向也基于移动所述相位器的所述命令方向。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述位置基于移动所述相位器的命令方向进行选择包括：当移动所述相位器的所述命令方向为延迟方向时，调节应用到所述螺线管的所述占空比以使所述滑阀从所述制动区域跳转到紧靠所述无效区域以外的提前区域内的位置，并且其中当移动所述相位器的所述命令方向为提前方向时，调节应用到所述螺线管的所述占空比以使所述滑阀从所述制动区域跳转到紧靠所述无效区域以外的延迟区域内的位置。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述斜变的方向还基于移动所述相位器的所述命令方向包括，当移动所述相位器的所述命令方向为所述延迟方向时，使所述滑阀朝向所述延迟区域斜变，并且其中当移动所述相位器的所述命令方向为所述提前方向时，使所述滑阀朝向所述提前区域斜变。

19.根据权利要求18所述的系统，其进一步包括发动机转速传感器，其中所述控制器包括进一步的指令，该指令用于：基于所述发动机转速传感器的输出估计发动机转速，并且当所述发动机转速增加时，增加使所述滑阀斜变通过所述无效区域的速率。

20.根据权利要求19所述的系统，其进一步包括：响应于离开所述锁定位置的相位器运动，基于当前的相位器位置提前于所述期望的解锁位置，朝向所述延迟区域移动所述滑阀，并且基于所述当前相位器位置延迟于所述期望的解锁位置，朝向所述提前区域移动所述滑阀。

说明书

用于可变凸轮正时装置的方法和系统

技术领域

[0001] 本申请涉及用于操作具有可变凸轮正时(VCT)的发动机的方法。

背景技术

[0002] 内燃发动机可使用可变凸轮正时(VCT)以改善车辆的燃料经济性和排放性能。VCT装置可包括受电机致动的滑阀控制的叶片式凸轮相位器。滑阀可引导液压液体(诸如油)从叶片的一侧流到另一侧，诸如从延迟侧到提前侧。VCT装置可包括将叶片的一侧连接到另一侧的多于一个油路，可引导液压液体流过油路。相位器可以是油压力致动的，其中相位器的致动依赖于在回路中的油压力。可替代地，相位器可以是凸轮扭矩致动的，其中相位器的致动依赖于在凸轮致动期间生成的扭矩。

[0003] Smith等人在US 8,356,583中示出凸轮扭矩致动的VCT相位器的一个示例。在其中，VCT装置在中间位置(在此也称为中间锁定位置)被配置有液压启动的锁定销。常规VCT装置可包括在相位器范围的一端处的锁定销。Smith的VCT装置还采用两个独立的油路，在此称为定相回路和制动回路。在Smith的中间锁定VCT相位器中，相位器的转子组件中包括导向阀，并且该导向阀可从第一位置移动到第二位置。当导向阀处于第一位置时，阻挡液压液体流过导向阀。当导向阀处于第二位置时，允许液压液体通过导向阀和共用管路在来自提前室的制动管路与来自延迟室的制动管路之间流动，使得转子组件被移动到中间相位角位置并且相对于壳体组件保持在该中间相位角位置。当VCT相位器处于或靠近中间位置时，与提前室或延迟室连通的制动管路被阻塞。滑阀具有三个操作区域，即按照指定顺序的制动或自动锁定区域、延迟区域和提前区域。具体地，当命令滑阀到延迟区域或提前区域时，导向阀处于第一位置，并且阻挡液体流过制动回路管路。另外，液体可经由定相回路管路从叶片的一侧流到另一侧。当命令滑阀到制动区域(detent region)时，导向阀处于第二位置，并且液体从提前室或延迟室自由地流过制动管路和导向阀，并且通过共用液体管路流入相对的腔室。另外，阻挡液体流过定相回路管路。

[0004] 然而，发明人在此已经认识到使用此类VCT系统的潜在问题。如果凸轮相位器在锁定销被接合的情况下被保持在中间锁定位置，并且发动机控制器命令凸轮相位器调节到新位置，则在试图在锁定销从相位器完全脱离之前致动凸轮相位器的情况下，锁定销可在锁定销壳体中变得被侧加载。这种情形可防止定相请求的执行或使其严重延时，这可导致发动机性能劣化。另外，过度的应力可被引入到锁定机械。

发明内容

[0005] 在一个示例中，上述问题可通过一种方法得到解决，该方法包括：响应于用于使凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器从锁定位置定相的命令，使滑阀从制动区域跳转到无效区域以外；并且使滑阀斜变(ramping)通过无效区域，同时监测远离锁定位置的凸轮正时移动。这样，锁定销可以在凸轮相位器的位置被改变之前可靠地脱离，从而减少锁定销的侧加载。

[0006] 作为示例，当在锁定销被接合的情况下VCT装置的凸轮相位器被保持在中间锁定位置时，发动机控制器可将相位调节命令到提前位置。响应于相位调节命令，可控制滑阀的螺线管占空比以减少相位器致动，同时锁定销脱离。具体地，由于期望相位位置为提前位置，所以占空比可首先从自动锁定区域跳转到从无效区域稍微延迟的位置。然后，占空比可通过无效区域朝向提前区域缓慢地向上斜变。斜变可继续直到检测到定相运动，定相运动指示锁定销的释放。

[0007] 这样，仅当在占空比正命令最小量的相位调节(如果有任何量的话)时，凸轮相位器的锁定销可脱离。另外，确保锁定销在占空比重新开始正常定相操作之前脱离。因此，实现锁定销的可靠脱离并且减少在脱离期间由于相位调节造成的侧加载。总的来说，气门正时控制被改善。

[0008] 应该理解，提供上述发明内容是为了以简化形式引入所选概念，这些概念将在具体实施方式中被进一步描述。这并非意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，其保护范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

[0009] 图1示出包括可变凸轮正时装置的发动机系统。

[0010] 图2示出发动机油润滑系统的方框图。

[0011] 图3示出示例VCT相位器系统。

[0012] 图4示出用于发送VCT相位器命令以基于发动机工况调节凸轮正时的高级别流程图。

[0013] 图5描绘经由对滑阀占空比命令的调节来调节凸轮位置的示例方法。

[0014] 图6描绘在发动机关闭之前将凸轮相位器调节到确定位置的示例方法。

[0015] 图7A-图7B描绘用于确定是否将凸轮相位器在锁定销被接合或脱离的情况下保持在锁定位置的示例方法。

[0016] 图7C示出响应于减小的系统油压力的滑阀命令调节的示例。

[0017] 图8A描绘用于响应于凸轮相位器解锁命令选择如何移动滑阀离开阀门的制动区域的示例方法。

[0018] 图8B描绘使用对滑阀位置的预先定位调节来稳健地解锁凸轮相位器的示例。

[0019] 图9描绘用于通过在凸轮轴扭转脉冲期间或之间将滑阀选择性移动到制动区域而锁定凸轮相位器的示例方法。

[0020] 图10A-图10B描绘在相位器定位上的凸轮轴扭转脉冲的效果。

[0021] 图11-图12描绘在凸轮轴延迟扭转脉冲期间或之间滑阀运动到制动区域的预示性示例。

[0022] 图13描绘用于适时映射VCT相位器滑阀的禁飞区的方法。

[0023] 图14描绘滑阀禁飞区的示例映射和滑阀禁飞区的边界的自适应获悉。

[0024] 图15描绘用于响应于峰到峰凸轮扭矩幅值的变化指示VCT相位器的制动回路的劣化的示例方法。

具体实施方式

[0025] 以下描述涉及用于控制车辆的发动机的系统和方法，该发动机具有可变汽缸气门系统，诸如图1-图3的可变凸轮正时(VCT)。发动机控制器可经配置以调节命令到VCT相位器的滑阀的占空比以调节相位器位置，如在图4-图6处所讨论的。在解锁并且移动相位器时的状况期间，控制器可选择用于稳健地解锁相位器的方法，同时减小定相误差，诸如在图7A-图7C和图8A-图8B处所描绘的。控制器可同样调节滑阀命令以能够将相位器准确锁定在一位置中，如在图9-图12处所讨论的。控制器还可间歇性地映射滑阀以便自适应获悉滑阀区域并且相应地更新用于相位器定位的占空比命令，如在图13-图14处所详述的。更进一步，控制器可使用凸轮轴扭转变化以及时识别VCT系统劣化，并且相应地执行缓和操作，如在图15处所讨论的。这样，可减小定相误差并且改善发动机性能和排气排放。

[0026] 图1描绘内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。图1示出发动机10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数，以及经由输入装置192来自车辆操作员190的输入。在该实例中，输入装置192包括加速器踏板和踏板位置传感器194，踏板位置传感器194用于生成成比例的踏板位置信号PP。

[0027] 发动机10的汽缸(在此也称为“燃烧室”)30可包括燃烧室壁32，其中活塞36定位在燃烧室壁30中。活塞36可被联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转化成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由变速器系统被联接到客运车辆的至少一个驱动轮。进一步地，起动器马达可经由飞轮被联接到曲轴40以启用发动机10的起动操作。曲轴40被联接到油泵208(图2)以加压发动机油润滑系统200(曲轴40到油泵208的联接未示出)。壳体136经由正时链条或带(未示出)被液压地联接到曲轴40。

[0028] 汽缸30能够经由进气歧管或空气通道44接收进气空气。除汽缸30以外，进气空气通道44能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可包括升压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。可沿着发动机的进气通道提供包括节流板62的节气门系统，以改变提供给发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。在该特定示例中，节流板62被联接到电动马达94，使得椭圆形节流板62的位置通过控制器12经由电动马达94进行控制。这种配置可被称为电子节气门控制(ETC)，电子节气门控制也能够在怠速控制期间被采用。

[0029] 燃烧室30被示为经由各自的进气门52a和52b(未示出)与排气门54a和54b(未示出)与进气歧管44和排气歧管48连通。因此，尽管可使用每个汽缸四个气门，但在另一个示例中，也可使用每个汽缸单个进气门和单个排气门。在另一个示例中，可使用每个汽缸两个进气门和一个排气门。

[0030] 除汽缸30以外，排气歧管48能够接收来自发动机10的其他汽缸的排气。排气传感器76被示出为联接到催化转化器70的上游的排气歧管48(其中传感器76能够对应各种不同的传感器)。例如，传感器76可以为用于提供排气空燃比指示的许多已知传感器中的任何一种，诸如线性氧传感器、UEGO、双态氧传感器、EGO、HEGO、或者HC或CO传感器。排放控制装置72被示出为定位在催化转化器70的下游。排放控制装置72可以为三元催化剂、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。

[0031] 在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可包括用于开始燃烧的火花塞92。在选定的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88能够经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。然而，在一些实施例中，火花塞92可以被省略，诸如在发动机10可通过自动点火或通过燃料喷射开始燃烧的情况下，如同可以是一些柴油发动机的情况一样。

[0032] 在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以被配置有一个或多个燃料喷射器，用于向汽缸提供燃料。作为非限制性示例，燃料喷射器66A被示为直接联接到汽缸30，用于与信号dfpw的脉冲宽度成比例地向汽缸30直接喷射燃料，该信号dfpw经由电子驱动器68接收自控制器12。以这种方式，燃料喷射器66A提供被称为到汽缸30的燃料的直接喷射(以下也称为“DI”)。例如，燃料喷射器可被安装在燃烧室的侧面(如图所示)或安装在燃烧室的顶部(靠近火花塞)中。燃料可通过燃料系统被输送到燃料喷射器66A，该燃料系统包括燃料箱、燃料泵和燃料轨。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或另外地包括以一种配置被布置在进气歧管44中的燃料喷射器，该配置提供被称为到燃烧室30上游的进气道的燃料的进气道喷射。

[0033] 控制器12被示为微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在该特定示例中示为只读存储器(ROM)106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除先前讨论的那些信号外，还包括：来自联接到节气门20的质量空气流量传感器100的所引入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118的表面点火感测信号(PIP)；以及来自节气门位置传感器20的节气门位置TP；来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP；来自爆震传感器182的爆震指示；以及来自传感器
180的绝对环境湿度或相对环境湿度的指示。发动机转速信号RPM由控制器12以常规方式从信号PIP生成，并且来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP提供进气歧管中的真空或压力的指示。在化学计量比操作期间，该传感器能够给出发动机载荷的指示。进一步地，该传感器连同发动机转速能够提供引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，还用作发动机转速传感器的传感器118在曲轴每转产生预定数目的等间隔脉冲。

[0034] 在该特定示例中，催化转化器70的温度Tcat1由温度传感器124提供，而排放控制装置72的温度Tcat2由温度传感器126提供。在可替代的实施例中，温度Tcat1和温度Tcat2可由发动机操作进行推断。

[0035] 继续参考图1，其示出可变凸轮轴正时(VCT)系统19。在该示例中，图示说明顶置凸轮系统，但可使用其他方法。具体地，发动机10的凸轮轴130被示为与摇臂132和134连通，用于致动进气门52a、52b和排气门54a、54b。在所描绘的示例中，VCT系统19是凸轮扭矩致动(CTA)的，其中VCT系统的凸轮轴相位器的致动经由凸轮扭矩脉冲来实现。在可替代的示例中，VCT系统19可以是油压力致动(OPA)的。通过调节多个液压阀从而引导液压液体(诸如发动机油)进入凸轮轴相位器的腔室(诸如提前室或延迟室)，气门正时可以被改变，即被提前或延迟。如在此进一步详述的，液压控制阀的操作可由各自的控制螺线管进行控制。具体地，发动机控制器可传输信号到螺线管以移动滑阀，滑阀调节通过相位器腔室的油的流动。如在此所用的，凸轮正时的提前和延迟指的是相对凸轮正时，因为完全提前位置仍可提供关于上止点的延迟的进气门打开，这仅是一个示例。

[0036] 凸轮轴130被液压地联接到壳体136。壳体136形成具有多个齿138的齿轮。在示例实施例中，壳体136经由正时链条或带(未示出)被机械地联接到曲轴40。因此，壳体136和凸轮轴130以基本上彼此相等的速度旋转并且与曲轴同步。在可替代的实施例中，例如在四冲程发动机中时，壳体136和曲轴40可被机械地联接到凸轮轴130，使得壳体136和曲轴40可以以不同于凸轮轴130的速度(例如，2：1的比率，其中曲轴以凸轮轴两倍的速度旋转)同步旋转。在可替代的实施例中，齿138可被机械地联接到凸轮轴130。通过如在此描述的液压联接的操纵，凸轮轴130到曲轴40的相对位置能够由在延迟室142和提前室144中的液压压力改变。通过允许高压液压液体进入延迟室142，在凸轮轴130与曲轴40之间的相对关系被延迟。因此，进气门52a、52b和排气门54a、54b相对于曲轴40在迟于正常的时间打开和闭合。类似地，通过允许高压液压液体进入提前室144，在凸轮轴130与曲轴40之间的相对关系被提前。
因此，进气门52a、52b和排气门54a、54b相对于曲轴40在早于正常的时间打开和闭合。

[0037] 尽管该示例示出在其中同时控制进气门和排气门的系统，但可使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时、双等可变凸轮正时或其他可变凸轮正时。进一步地，还可使用可变气门升程。进一步地，凸轮轴廓线变换可用于在不同的工况下提供不同的凸轮廓线。更进一步，气门机构可以为滚柱指轮随动器、直接作用的机械斗、电动液压件或摇臂的其他替换。

[0038] 继续参考可变凸轮正时系统，与凸轮轴130同步旋转的齿138允许经由凸轮正时传感器150测量相对凸轮位置，凸轮正时传感器150提供信号VCT到控制器12。齿1、2、3和4可用于测量凸轮正时并且被等距间隔开(例如，在V-8双排发动机中，这些齿被彼此间隔开90度)，而齿5可用于汽缸识别。另外，控制器12发送控制信号(LACT、RACT)到常规螺线管阀门(未示出)，以控制液压液体流入延迟室142、提前室144或两者都不。

[0039] 相对凸轮正时能够以各种方式进行测量。一般地说，在PIP信号的上升沿和接收来自壳体136上的多个齿138中的一个的信号之间的时间或旋转角度给出相对凸轮正时的测量值。对于V-8发动机的特定示例，在具有两个汽缸组和五齿齿轮的情况下，每次旋转接收四次特定组的凸轮正时的测量值，其中额外的信号被用于汽缸识别。

[0040] 如上所述，图1仅示出多汽缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸具有它自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。

[0041] 图2示出发动机油润滑系统200的示例实施例，其中油泵208被联接到曲轴40(未示出)，并且系统200包括各种油子系统(S1-S3)216、218和220。油子系统可采用油的流动执行一些功能，诸如润滑、致动致动器等。例如，油子系统216、218、220中的一个或多个可以为具有液压致动器和液压控制阀的液压系统。进一步地，油子系统216、218、220可以为润滑系统，诸如用于将油输送到移动部件(诸如凸轮轴、汽缸气门等)的通道。油子系统的更进一步的非限制性示例为凸轮轴相位器、汽缸壁、各式各样的轴承等。

[0042] 油通过供给通路被供应到油子系统，并且油通过返回通路返回。在一些实施例中，可以有更少或更多的油子系统。

[0043] 继续参考图2，与曲轴40(未示出)的旋转关联的油泵208通过供给通路206从储存在油盘202中的油储存器204吸油。使用压力将油通过供给通路210和滤油器212从油泵208输送至主油道(main galley)214。在主油道214内的压力为油泵208产生的力和分别通过供给通路214a、214b、214c进入每个油子系统216、218、220的油的流量的函数。油在大气压力下通过返回通路222返回油储存器204。油压力传感器224测量主油道油压力并且将压力数据发送至控制器12(未示出)。泵208可以为发动机驱动的泵，泵的输出在更高的发动机转速下更高并且在更低的发动机转速下更低。

[0044] 主油道油压力的水平能够影响油子系统216、218、220中的一个或多个的性能，例如液压致动器生成的力与在主油道中的油压力成正比例。当油压力高时，致动器可以较多的响应；当油压力低时，致动器可以较少的响应。低油压力还可限制发动机油润滑移动部件的有效性。例如，如果主油道油压力低于阈值压力，可输送减小的润滑油的流量，并且可发生部件劣化。

[0045] 另外地，当无油流量或减小的油流量离开主油道时，主油道油压力最高。因此，液压致动器在油子系统中的泄漏能够减小主油道油压力。进一步地，漏油的一个特定来源能够发生在可变凸轮正时相位器中，如关于图3进一步详细描述的。

[0046] 图3示出处于提前位置的VCT相位器300。在一个示例中，VCT相位器300可包括图1的VCT相位器19。图3进一步描绘被联接到VCT相位器300的螺线管操作的滑阀309。作为非限制性示例，滑阀309被示为被定位在阀芯(spool)的提前区域。应该理解，滑阀可具有无数个中间位置，诸如在阀芯的提前区域、无效区域和制动区域中的位置(如以下所详述)。滑阀的位置不仅可以控制VCT相位器运动的方向，而且还可以根据分立式阀芯位置控制VCT相位器运动的速率。

[0047] 内燃发动机已经采用各种机构来改变在凸轮轴与曲轴之间的角度，以改善发动机性能或减少排放。这些可变凸轮轴正时(VCT)机构的大多数在发动机的凸轮轴(或在多个凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上使用一个或多个“叶片式相位器”，诸如VCT相位器300。VCT相位器300可具有带一个或多个叶片304的转子305，转子305被安装到凸轮轴326的端部，凸轮轴326被具有叶片室的壳体组件340环绕，其中叶片装配到叶片室中。在可替代的示例中，叶片304可被安装到壳体组件340，并且腔室可被安装在转子组件305中。壳体的外圆周301形成链轮、滑轮或齿轮，链轮、滑轮或齿轮通常通过链条、带或传动装置从曲轴、或在多凸轮发动机中从另一个凸轮轴接受驱动力。

[0048] VCT相位器300被描绘成凸轮扭矩致动的相位器。在其中，由打开和闭合发动机气门的力产生的在凸轮轴中的扭矩反向使叶片304移动。提前室(ADV)302和延迟室(RET)303经布置以抵抗在凸轮轴326中的正扭矩脉冲和负扭矩脉冲，并且通过凸轮扭矩交替加压。通过根据期望的移动方向准许液体从提前室302流到延迟室303或反之亦然，滑阀309允许在相位器中的叶片304移动。例如，当期望的移动方向处于提前方向时，滑阀309通过准许液体从延迟室流到提前室而允许叶片移动。作为比较，当期望的移动方向处于延迟方向时，滑阀309通过准许液体从提前室流到延迟室而允许叶片移动。

[0049] VCT相位器300的壳体组件340具有用于接受驱动力的外圆周301。转子组件305被连接到凸轮轴326并且同轴位于壳体组件340内。转子组件305具有叶片304，叶片304将在壳体组件340与转子组件305之间形成的腔室分成提前室302和延迟室303。叶片304能够旋转以转换壳体组件340和转子组件305的相对角位置。另外，还存在液压制动回路333和锁定销回路323。如以上所讨论的，液压制动回路333和锁定销回路323被流体地联接，使它们在本质上成为一条回路，但为简单起见并且为更好区分它们的独特功能，所以将对它们进行分开讨论。液压制动回路333包括加载导向阀330的弹簧331、提前制动管路328和延迟制动管路334，提前制动管路328将提前室302连接到导向阀330和共用管路314，延迟制动管路334将延迟室303连接到导向阀330和共用管路314。提前制动管路328和延迟制动管路334距叶片304预定的距离或长度。导向阀330在转子组件305中，并且通过连接管路332流体地连接到锁定销回路323和供给管路319a。锁定销回路323包括锁定销325、连接管路332、导向阀330、供给管路319a和排气管路332(虚线)。

[0050] 导向阀可在两个位置，即第一位置和第二位置之间致动，第一位置可对应闭合或断开位置，第二位置可对应打开或接通位置。可通过滑阀将导向阀命令到这些位置。在第一位置中，通过在管路332中的发动机生成的油压力加压导向阀，管路332定位导向阀，使得液体被阻挡通过导向阀和制动回路333在提前室和延迟室之间的流动。在第二位置中，在管路332中的发动机生成的油压力不存在。在管路332中无压力使弹簧331能够定位导向阀，使得液体被允许通过导向阀和共用管路在来自提前室的制动管路与来自延迟室的制动管路之间流动，使得转子组件被移动到锁定位置并且被保持在锁定位置。

[0051] 锁定销325被滑动容装在转子组件305中的镗孔中并且具有端部，该端部通过弹簧324被偏压朝向并且装配在壳体组件340中的凹槽327中。可替代地，锁定销325可以被容装在壳体组件340中并且可通过弹簧324被偏压朝向在转子组件305中的凹槽327。液压制动回路333的打开和闭合以及锁定销回路323的加压二者均受到滑阀309的切换/移动的控制。

[0052] 滑阀309包括具有圆柱形滑面(land)311a、311b、311c的阀芯311并且在凸轮轴326中导向，阀芯311被可滑动地接纳在转子305的镗孔内的套管316中。阀芯的一个端部接触弹簧315，而阀芯的相对端部接触脉冲宽度调制可变力螺线管(NTS)307。如果可适用的话，还可通过改变占空比、电流、电压或其他方法对螺线管307进行线性控制。另外，阀芯311的相对端部可接触马达或其他致动器并且被它们影响。

[0053] 阀芯311的位置受弹簧315和由控制器12控制的螺线管307的影响。关于相位器控制的进一步细节在以下进行讨论。阀芯311的位置控制相位器的运动，包括运动的方向以及运动的速率。例如，阀芯的位置确定是否将相位器朝向提前位置、朝向保持位置或朝向延迟位置移动。另外，阀芯的位置确定是否打开(接通)或闭合(断开)锁定销回路323和液压制动回路333。换言之，阀芯311的位置有效地控制导向阀330。滑阀309具有提前模式、延迟模式、无效模式和制动模式。这些控制模式可与定位的区域直接关联。因此，滑阀冲程的特定区域可允许滑阀以提前模式、延迟模式、无效模式和制动模式进行操作。在提前模式中，阀芯311被移动到在滑阀提前区域中的位置，从而使液体能够通过阀芯311从延迟室303流到提前室302，同时阻挡液体离开提前室302。另外，制动回路333被保持断开或闭合。在延迟模式中，阀芯311被移动到在滑阀延迟区域中的位置，从而使液体能够通过阀芯311从提前室302流到延迟室303，同时阻挡液体离开延迟室303。另外，制动回路333被保持断开或闭合。在无效模式中，阀芯311被移动到在滑阀无效区域中的位置，从而阻挡液体离开提前室302和延迟室303中的每个，同时继续保持制动回路333断开或闭合。在制动模式中，阀芯被移动到在制动区域中的位置。在制动模式中，同时发生三种功能。在制动模式中的第一功能为阀芯311移动到一个位置，在该位置中，阀芯滑面311b阻挡来自在阀芯滑面311a与311b之间的管路
312的液体进入其他管路和管路313中的任何一个，从而将相位器的控制从滑阀309有效去除。在制动模式中的第二功能为打开或开启制动回路333。因此，制动回路333完全控制相位器移动到提前位置或延迟位置，直到叶片304到达中间相角度位置。在制动模式中的第三功能为给锁定销回路323通风，从而允许锁定销325接合在凹槽327中。中间相角度位置(在此也称为中间锁定位置并且还被称为锁定位置)被限定为当叶片304在提前壁302a与延迟壁
303a之间时，所述壁在壳体组件340与转子组件305之间限定腔室的位置。锁定位置可以为在提前壁302a与延迟壁303a之间的任何地方的位置，并且由制动通道328和334相对于叶片
304的位置确定。具体地，制动通道328和334相对于叶片304的位置限定一个位置，在该位置中两个通道均不暴露于提前室302和延迟室303，因此当导向阀处于第二位置并且定相回路禁用时，在两个腔室之间的连通完全禁用。关于涉及将正被接合的凸轮相位器锁定在中间锁定位置的硬件部件(锁定销)，命令滑阀到制动区域在此还可称为命令“硬锁”或“硬锁定”凸轮相位器。

[0054] 基于脉冲宽度调制可变力螺线管307的占空比，阀芯311沿着其冲程移动到对应的位置。在一个示例中，当可变力螺线管307的占空比为约30％、50％或100％时，阀芯311移动到分别与延迟模式、无效模式和提前模式对应的位置，并且滑阀330被加压且从第二位置移动到第一位置，同时液压制动回路333被闭合，并且锁定销325被加压并释放。作为另一个示例，当可变力螺线管307的占空比被设定为0％时，阀芯311被移动到制动模式，使得导向阀330通风并且移动到第二位置，液压制动回路333被打开，并且使锁定销325通风并将其与凹槽327接合。通过选择0％的占空比作为沿着阀芯冲程的极限位置，以打开液压制动回路
333，使导向阀330通风，并且使锁定销325通风并将其与凹槽327接合，则在失去电力或控制的情况下相位器可默认到锁定位置，从而改善凸轮相位器的位置确定性。应该注意，以上列出的占空比百分比是作为非限制性示例提供的，并且在可替代的实施例中，不同的占空比可用于在不同的阀芯区域之间移动滑阀的阀芯。例如，在100％占空比的情况下，液压制动回路333可以被可替代地打开，使导向阀333通风，并且使锁定销325通风并将其与凹槽327接合。在该示例中，滑阀的制动区域可邻近提前区域而不是延迟区域。在另一个示例中，制动模式可处于0％占空比，并且约30％、50％和100％的占空比可将阀芯311移动到与提前模式、无效模式和延迟模式对应的位置。同样，在该示例中，滑阀的提前区域邻近制动区域。

[0055] 在选定的状况期间，通过改变命令到滑阀的占空比并且使其与相位器位置的对应变化关联，控制器可映射阀芯的一个或多个区域。例如，如关于图13-图14所详述的，通过使滑阀离开制动区域进入延迟区域的运动与相位器从中间锁定位置朝向延迟位置的运动关联，可映射在阀芯的制动区域与延迟区域之间的过渡区域，该过渡区域在此也称为“禁飞区”。在可替代的实施例中，当制动区域邻近提前区域时，“禁飞区”可在阀芯的制动区域与提前区域之间。

[0056] 图3示出朝向提前位置移动的相位器300。为使相位器朝向提前位置移动，滑阀的占空比增加到大于50％并且任选地达到100％。因此，增加阀芯311上的螺线管307的力，并且阀芯311朝向提前区域移动到右侧且以提前模式进行操作，直到弹簧315的力平衡螺线管307的力。在所示的提前模式中，阀芯滑面311a阻挡管路312而管路313和314是打开的。在这种情形下，凸轮轴扭矩脉冲给延迟室303加压，使液体从延迟室303移动到提前室302，从而在由箭头345所示的方向上移动叶片304。液压液体通过管路313从延迟室303离开到在阀芯滑面311a与311b之间的滑阀309，并且再循环回到通向提前室302的中央管路314和管路
312。导向阀被保持在第一位置，从而阻挡制动管路328和334。

[0057] 在可替代的示例中，为朝向延迟位置移动相位器，滑阀的占空比被减小到小于50％并且任选地减小达到30％。因此，减小在阀芯311上的螺线管307的力，并且阀芯311朝向延迟区域移动到左侧且以延迟模式进行操作，直到弹簧315的力平衡螺线管307的力。在延迟模式中，阀芯滑面311b阻挡管路313而管路312和314是打开的。在这种情形下，凸轮轴扭矩脉冲给提前室302加压，使液体从提前室302移动到延迟室303，并且从而在由箭头345所示方向的相反方向上移动叶片304。液压液体通过管路312从提前室302离开到在阀芯滑面311a与311b之间的滑阀309，并且再循环回到通向延迟室303的中央管路314和管路313。
导向阀被保持在第一位置，从而阻挡制动管路328和334。

[0058] 在进一步的示例中，为使相位器移动到中间相角度(或中间锁定)位置并且锁定在中间相角度(或中间锁定)位置，滑阀的占空比被减小到0％。因此，减小在阀芯311上的螺线管307的力，并且阀芯311朝向制动区域移动到左侧且以制动模式进行操作，直到弹簧315的力平衡螺线管307的力。在制动模式中，阀芯滑面311b阻挡管路312、313和314，并且阀芯滑面311c阻挡管路319a给管路322加压以将导向阀移动到第二位置。在这种情形下，凸轮轴扭矩脉冲不提供致动。相反，液压液体通过制动管路328从提前室302离开到导向阀330，通过共用管路329并且再循环回到通向延迟室303的中央管路314和管路313。

[0059] 现在转向图4，其描述了基于发动机工况的变化调节VCT凸轮相位器的操作的示例例程400。例程400可由发动机控制器(诸如图1-图3的控制器12)在车辆驾驶循环起动时执行，以便在整个驾驶循环中确保适当的凸轮定相。

[0060] 该例程包括，在发动机已经被起动之后，在402处估计和/或测量发动机工况。这些工况可包括，例如，发动机转速、发动机温度、环境状况(环境温度、压力、湿度等)、扭矩需求、歧管压力、歧管气流、罐载荷、排气催化剂状况、油温度、油压力、浸泡时间等。

[0061] 在一个示例中，在发动机的先前关闭期间(如在图6处所讨论的)并且在当前的发动机重新起动之前，凸轮相位器已经在其范围内被调节到选定位置，以使相位器能够在选定位置中重新起动。在预期下一个驾驶循环中的特定起动状况时，可已经选择选定的位置。在一个示例中，在预期冷起动时，凸轮相位器可在先前的关闭例程期间已经被调节到延迟位置。可替代地，凸轮相位器可在先前的关闭期间已经被调节到延迟位置，以减少在热发动机的起动或加速期间的火花爆燃，或减少起动期间的扭矩，从而更好地控制载荷并且更平稳地起动。在另一个示例中，在预期冷起动时，凸轮相位器可在先前的关闭例程期间已经被调节到提前位置，以增加压缩加热从而在低挥发性燃料的情况下帮助发动机起动。在另一个示例中，在降速期间预期大的凸轮轴扭转脉冲时，凸轮相位器可在先前的关闭例程期间已经调节到中间锁定位置而不接合锁定销。当滑阀朝向锁定位置移动并且其横穿延迟(或提前)区域(更靠近制动区域的那个)时，此类扭转脉冲可将相位器从中间锁定位置移动更远，并且减小将销适当对齐以允许锁定的可能性。在另一个示例中，在预期要求锁定位置相位器的下一个起动事件时，凸轮相位器可已经被调节到中间锁定位置且锁定销被保持接合。凸轮相位器可在先前关闭例程期间被调节到的位置在此可被称为“默认位置”。

[0062] 在404处，该例程包括执行诊断例程(如在图7A处所详述的)，以识别可导致凸轮相位器性能劣化的状况。在识别任何此类状况中，控制器可设定对应的标志，该标志命令相位器在锁定销被接合的情况下被锁定，即使未另外请求相位器锁定。例如，响应于检测到相位器硬件劣化，锁定销可被接合以避免对凸轮相位器位置的不当控制(其中，相位器的命令位置和相位器的实际位置不相符)。关于图7A详述了更进一步的示例。

[0063] 在404处完成诊断以后，该例程进行到406以确定是否存在冷起动状况。如果发动机温度或排气催化剂温度低于阈值温度和/或自先前发动机关闭后的阈值持续时间已经过去，可确认冷起动状况。如果确认发动机冷起动状况，该例程进行到412，其中发动机控制器可检查状况是否允许凸轮相位器从默认位置重新定位到减少冷起动排气排放的位置。例如，如果发动机油温度低于阈值，则由于在子系统220中的油的较高的粘度，相位器的移动可被延时，这可导致发动机状况和凸轮相位器位置变得异步。在一些示例中，在404处执行的诊断例程可已经设定指示此类状况的标志(参见图7A，740处)，因为在发动机状况与凸轮相位器位置之间的异步可导致燃烧不稳定性和劣化的发动机操作。在另一些示例中，在404处的诊断例程可已经设定凸轮轴传感器被劣化或螺线管被劣化的标志，这可使得朝向冷起动位置的闭合环路控制无效。

[0064] 从412继续，如果发动机工况允许重新定位凸轮相位器，例如允许重新定位到减少冷起动排放的位置，则发动机控制器可根据图5中的例程500在416处命令这种位置调节。如果状况不允许重新定位凸轮相位器，则控制器可在414处将凸轮相位器维持在默认位置，直到状况允许重新定位凸轮相位器，例如直到发动机已经被充分变暖。如果默认位置为在其中锁定销未被接合的一个位置，则将凸轮相位器维持在默认位置可涉及在闭合环路控制下的在默认位置处的固定位置命令，可根据例程500执行该方法。如果默认位置为锁定销被接合的锁定位置，则相位器可在锁定销被接合的情况下被保持在默认位置，直到状况允许重新定位凸轮相位器或将锁定销解锁。

[0065] 在418处继续，发动机控制器可确定发动机是否已经充分变暖，诸如通过确定排气催化剂是否高于起燃温度。如果发动机变暖，控制器可在424处根据发动机工况调节凸轮相位器。一旦已经命令该操作，凸轮相位器可在闭合环路控制下操作，直到状况另外指示。一旦发动机是暖的，可调节凸轮相位器位置以提供最佳性能和燃料经济性。如果在418处发动机还未暖，则可在420处维持延迟的凸轮相位器位置，直到发动机已经变暖。

[0066] 在406处继续，如果发动机工况未指示冷起动状况，则控制器可在408处确定是否满足暖起动状况或怠速状况。如果满足暖起动状况或怠速状况，则控制器能够在424处根据发动机工况调节凸轮相位器。一旦已经命令该操作，凸轮相位器可在闭合环路控制下操作，直到状况另外指示。然后，该例程退出。

[0067] 在408处继续，如果发动机工况不指示暖起动状况或怠速状况，则控制器可在410处确定是否满足关闭状况。如果满足关闭状况，则控制器可基于当前的发动机工况确定相位器的适当关闭位置，并且将凸轮相位器调节到确定的关闭位置，如图6中的例程600所指。然后，该例程退出。

[0068] 图5描绘用于凸轮相位器位置的一般闭合环路控制的例程500。该例程以如图7A中所述的初始诊断例程在502处开始，初始诊断例程可启动或停用指示哪一种类型的凸轮定相适合于当前发动机状况的标志。例如，第一标记可指示不应执行闭合环路控制，相反凸轮相位器可被引导至中间锁定位置且接合锁定销，但不同的标志可指示相位器应被保持在特定位置而未接合锁定销。在其中保持凸轮相位器而锁定销未被接合的位置可以为限定的锁定位置(诸如中间锁定位置)或提前于或者延迟于锁定位置的位置。例如，响应于检测到凸轮位置传感器劣化，可设定标志以禁用凸轮相位器位置的闭合环路控制，并且进一步命令凸轮相位器被引导到中间锁定位置且接合锁定销。在另一实例中，响应于发动机油温度低于阈值，可启动标志以指示凸轮相位器应在锁定销未被接合的情况下被保持在其当前位置。因此，如果标志在诊断例程开始时是激活的，则如果先前识别的发动机故障得到解决该标志被停用，从而允许凸轮相位器位置的闭合环路控制重新开始。

[0069] 在504处继续，如果诊断例程700设定指示闭合环路控制对当前发动机工况不可用的标志，则例程500可终止。否则，该方法继续到506，该方法在506处确定目标保持位置是否已经被确定并且可用。如果在502处执行的诊断例程已经启动建议在其中保持凸轮相位器的目标位置(例如锁定位置)的标志，则可在508处将目标保持位置设定为用于该定相例程的目标凸轮位置。可以理解，目标保持位置可以为在凸轮相位器范围内的任何位置。作为示例，目标保持位置可以为零延迟的位置，在这种情况下执行关闭命令并且预期冷起动。在该情况下，将相位器保持在目标延迟位置可在冷起动期间提供更高的发动机效率，在冷起动状况期间，有效定相不可用。如果指示目标保持位置的标志在506处未激活，则可基于发动机工况在510处确定目标凸轮位置。应该理解，目标凸轮位置可以为在凸轮相位器范围内的任何位置。例如，如果发动机状况和驾驶员踏板输入的组合指示对性能的请求，则目标凸轮位置可被设定到提前位置。然而，如果发动机状况(例如，冷的油温度)指示目标位置不可用，则凸轮位置可被设定到延迟位置。作为另一个示例，如果发动机状况和驾驶员踏板输入指示对燃料经济性的请求，则目标凸轮位置可被设定到延迟位置，然而如果发动机状况(例如，在高地)指示提前的凸轮位置，则目标凸轮位置被提前。作为另一个示例(例如，热的油温度)，如果发动机工况和驾驶员踏板输入指示目标凸轮位置充分靠近默认位置，则目标位置在锁定销未被接合的情况下处于中间锁定位置。

[0070] 在确定目标位置以后，控制器在512处可确定凸轮相位器的锁定销是否被接合。即，控制器可确定凸轮相位器是否被锁定或解锁。在允许闭合环路凸轮定相但锁定销被接合的情况下，可在514处执行在图8处详述的稳健的解锁方法800，以允许凸轮相位器移动到目标凸轮位置。

[0071] 一旦解锁相位器，控制器可在516处确定目标凸轮相位器的位置是否提前于或延迟于当前的凸轮相位器位置。可基于目标位置与来自凸轮位置传感器的输出的比较确定相对于当前位置的目标凸轮相位器的位置。在其中目标凸轮相位器的位置与当前凸轮相位器的位置相同(或小于距当前位置的阈值距离)的一个示例中，如果滑阀已经不在无效区域，则可命令滑阀到无效位置(并且以保持模式进行操作)以便维持当前的位置。

[0072] 然而，如果目标凸轮相位器的位置从当前凸轮相位器的位置被提前，则通过以提前模式操作滑阀311并且将阀芯移动到滑阀的提前区域，控制器可在522处命令凸轮相位器从其当前位置到目标位置。如稍早前所讨论的，通过调节命令到滑阀螺线管的占空比，可改变阀芯位置。一旦滑阀位置被改变，凸轮扭矩致动的液压压力可被用于使凸轮相位器的位置提前。具体地，提前的凸轮扭转脉冲可致动液压液体从相位器的延迟室流过定相回路并且进入相位器的提前室。使凸轮相位器的位置提前可包括使凸轮相位器的位置从延迟更多(即，进一步远离延迟室壁)的初始位置移动到较少延迟(即，进一步朝向延迟室壁)的最终位置。在可替代的示例中，使凸轮相位器的位置提前可包括使凸轮相位器的位置从初始延迟的位置移动到锁定位置(中间锁定位置)。在另一个示例中，使凸轮相位器的位置提前可包括使凸轮相位器从初始延迟位置(在延迟区域)移动到最终提前位置(在提前区域)。在另一个进一步的示例中，凸轮相位器的位置最初可以为锁定位置，并且凸轮相位器可提前到为提前位置的目标凸轮相位器的位置。更进一步地，凸轮相位器的位置最初可以为较少提前的位置(例如，更靠近提前室壁)，并且凸轮相位器可提前到提前更多(例如，进一步远离提前室壁)的目标凸轮相位器的位置。在执行该定相命令以后，可收集来自所得的凸轮相位器位置的反馈，并且控制器可使用这些反馈来确定进一步调节凸轮相位器位置的新的定相命令是否有必要，以便达到目标凸轮相位器的位置值。例如，如果初始相位器的位置命令并未导致在目标凸轮相位器的位置的特定公差内的新凸轮相位器位置，就输送进一步的命令以移动凸轮相位器更靠近目标相位器的位置。如果额外的凸轮定相有必要，则可再次执行例程500。

[0073] 在目标凸轮相位器的位置处于从当前凸轮相位器的位置延迟的位置中的情况下，在将相位器移动到请求位置之前，控制器可选择性地映射在滑阀的制动区域与延迟区域之间的过渡区域，以改善滑阀延迟命令，其中过渡区域在此也称为“禁飞区”。可在占空比的延迟区域中操作滑阀311之前，在518处执行映射(经由在图13处详述的例程1300)。在其中自映射的上一次重复以来的阈值持续时间或距离已经过去的延迟命令期间，在自给定的车辆驾驶循环起动以来的第一数目的延迟命令期间，可选择性地执行映射。通过更新对应于不同延迟速度的储存的占空比值，禁飞区的间歇性自适应获悉改善凸轮相位器的位置控制，其中延迟速度由发动机控制器操控。因此，如果最大延迟速度的占空比值不准确并且控制器将该占空比命令到这个值，则可发生制动回路的无意接合，这可导致不可预知的定相移动。即，当命令相位器移动到延迟位置时，相位器可被锁定在当前位置中。

[0074] 应该理解，在可替代的实施例中，制动区域可邻近提前区域，在此情况下，如果目标凸轮相位器的位置处于从当前凸轮相位器的位置提前的位置中，则控制器可选择性地映射禁飞区。映射可在522处命令凸轮相位器到确定位置之前发生，并且可改善滑阀提前命令。一旦映射禁飞区并且更新用于命令滑阀311进入滑阀操作的延迟区域的占空比值，通过在占空比的延迟区域中操作滑阀311，控制器可在520处命令凸轮相位器从其当前位置到目标位置。因此，凸轮扭矩致动的液压压力可被用于延迟凸轮相位器的位置。具体地，延迟的凸轮扭转脉冲可致动液压液体从相位器的提前室流过定相回路并且进入相位器的延迟室。

[0075] 在一个示例中，凸轮相位器的位置最初可在提前更多(进一步远离提前室壁)的位置，而目标凸轮相位器的位置可以为较少提前的位置但在相位器的提前区域中(更靠近提前室壁)。在另一个示例中，凸轮相位器的位置最初可以为提前位置，而目标凸轮相位器的位置可以为锁定位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为提前位置，而目标凸轮相位器的位置可以为延迟位置(在相位器的延迟区域中)。在另一个示例中，凸轮相位器的位置最初可以为锁定位置，而目标凸轮相位器的位置可以为延迟位置。在另一个示例中，凸轮相位器的位置最初可以为更靠近延迟室壁的较少延迟的位置，而目标凸轮相位器的位置可以为进一步远离延迟室壁的延迟更多的位置。

[0076] 在执行定相命令以后，可收集来自因而产生的凸轮相位器位置的反馈，并且控制器使用这些反馈确定是否需要将凸轮相位器位置调节到目标凸轮位置值的进一步定相命令。例如，如果初始命令并未导致在目标凸轮相位器的位置的特定公差内的凸轮相位器位置，额外的凸轮定相就可以是必要的，并且可经由反馈控制再次执行例程500以使凸轮相位器的位置更靠近目标位置。

[0077] 如果诸如在例程400的步骤410处确定关闭状况存在，则在预期下一个驾驶循环的各种起动状况时，可执行示例例程600以使凸轮相位器适当定位。在602处，可基于发动机工况确定目标关闭位置。例如，如果环境温度传感器指示环境温度非常冷(低于较低的阈值温度)，则凸轮可在关闭时被提前以实现在下一次起动时的压缩加热。作为另一个示例，如果环境状况指示热温度(高于较高的阈值温度)，则凸轮可在关闭时延迟以减少发动机爆燃的可能性并且在下一次发动机起动时实现更平稳的起动。当在随后的驾驶循环起动时的初始凸轮正时位置的上下文中提到时，凸轮相位器的关闭位置在此也称为“默认位置”。应该理解，使用中间锁定的VCT凸轮相位器，关闭位置可处于在凸轮相位器范围内的任何位置。进一步地，可在锁定销被接合情况下的锁定位置关闭凸轮相位器，或在锁定销未被接合的情况下在凸轮相位器范围内的任何位置处(包括在锁定位置)关闭凸轮相位器。应该理解，在起动时，锁定销在其中未被接合的关闭位置使凸轮相位器的默认位置能够成为除中间锁定位置以外的某些位置。在此情况下，在随后的起动时，相位器可经由闭合环路凸轮正时控制被保持在这个默认位置，直到发动机油温度已经高于临界温度。可以期望在锁定销被接合的情况下在中间锁定位置处的关闭使例如起动时间能够快并且排放减少。在另一个实例中，可以预期下一个驾驶循环的冷起动，在这种情况下，可期望在延迟位置中的关闭命令。在延迟位置中的关闭可指示给控制器，在随后的发动机起动时凸轮相位器应被保持在这个延迟位置中。

[0078] 在604处继续，其确定关闭位置是否为锁定位置。如果确定的关闭位置为在锁定销被接合情况下的锁定位置，则如果需要的话，凸轮相位器可被移动到该锁定位置，并且在608处，锁定销可被接合以将凸轮相位器保持在该锁定位置。在一个示例中，凸轮相位器可在锁定销未被接合的情况下已经处于除锁定位置以外的位置中，在此情况下，滑阀可被移动到制动区域以便使凸轮相位器移动到锁定位置。如图9处所详述的，滑阀可根据方法900被移动到制动区域以便接合锁定销。在可替代的示例中，凸轮相位器可在锁定销未被接合的情况下已经被保持在锁定位置，在此情况下，滑阀可根据方法900被移动到制动区域以便接合锁定销。在另一个示例中，在确定关闭位置之前，凸轮相位器可已经处于锁定位置且锁定销被接合，在此情况下，可以不需要进行定相移动。可以假定，如果发动机状况在602处不允许相位器的闭合环路控制，则关闭位置将处于锁定销被接合情况下的锁定位置。在凸轮相位器已经被移动到锁定位置并且锁定销已经被接合之后，可在610处关闭发动机，因此结束方法600。

[0079] 从604继续，如果关闭位置不处于在锁定销被接合情况下的锁定位置，则目标凸轮位置可在616处被设定到在602处确定的关闭位置。其后，可紧跟着不同的程序以基于关闭位置的相对位置和凸轮相位器的当前位置定位凸轮相位器。在关闭位置与当前凸轮相位器的位置相同的情况下，可在无额外预先定相的情况下在628处关闭发动机，并且方法600将退出。

[0080] 在618处，可确定关闭位置是否从当前位置被提前。在关闭位置处于从当前凸轮相位器的位置提前的位置中的情况下，发动机控制器可在620处经由图5的方法500命令凸轮相位器从其当前位置到关闭位置，其中关闭位置作为目标位置。其中，通过使滑阀移动到提前区域，凸轮相位器可被提前到关闭位置。在一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为延迟位置，而关闭位置可以为在延迟区域中的较少延迟的位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为延迟位置，而关闭位置可以为锁定销未被接合情况下的锁定位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为延迟位置，而关闭位置可以为提前位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为锁定销被接合或未被接合情况下的锁定位置，而关闭位置可以为提前位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为提前位置，而关闭位置可以为提前更多的位置。在执行该定相命令以后，可收集来自所得凸轮相位器位置的反馈，并且控制器可使用这些反馈来确定进一步朝向目标凸轮位置调节凸轮相位器位置的新定相命令是否有必要，即如果初始命令并未导致在关闭位置的特定公差内的新凸轮相位器位置。如果额外的凸轮定相有必要，则可再次执行方法500，其中将固定的目标位置设定为关闭位置。一旦凸轮相位器已经达到在特定公差内的关闭位置，则可在612处关闭发动机，从而结束方法600。

[0081] 在关闭位置处于从当前凸轮相位器的位置延迟的位置中的情况下，在占空比的延迟区域中操作滑阀311之前，控制器可首先需要在624处自适应“禁飞区”的当前知识(经由方法1300)。这种自适应获悉可有利于凸轮相位器控制，因为该过程更新对应于不同延迟速度的储存占空比值，延迟速度可由发动机控制器306操控。如果用于最大延迟速度的占空比值不准确并且控制器将占空比命令到该值，可发生制动回路的无意结合，从而导致不可预知的定相移动。

[0082] 应该理解，在可替代的示例中，制动区域可邻近提前区域而不是延迟区域，在此情况下，当关闭位置处于从当前凸轮相位器的位置提前的位置中时，禁飞区的自适应获悉可发生在620之前。在该示例中，获悉过程可更新对应于不同提前速度的储存占空比值，提前速度可由发动机控制器306操控。

[0083] 一旦用于在操作的延迟区域中命令滑阀311的恰当占空比值已经建立，控制器可在626处经由图5的方法500命令凸轮相位器从其当前位置到关闭位置，其中目标位置设定为关闭位置。在一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为提前位置，而关闭位置可以为在延迟区域中的较少提前的位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为提前位置，而关闭位置可以为在锁定销未被接合情况下的锁定位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为提前位置，而关闭位置可以为延迟位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为在锁定销被接合或未被接合情况下的锁定位置，而关闭位置可以为延迟位置。在另一个实例中，凸轮相位器的位置最初可以为延迟位置，而关闭位置可以为延迟更多的位置。在执行该定相命令以后，可收集来自所得凸轮相位器位置的反馈，并且控制器可使用这些反馈来确定进一步调节凸轮相位器位置的新定相命令是否有必要，以便达到目标凸轮位置值，即如果初始命令并未导致在关闭位置的特定公差内的新凸轮相位器位置。如果额外的凸轮定相有必要，则可执行方法500，其中固定的目标位置作为关闭位置。一旦凸轮相位器已经达到在特定公差内的关闭位置，可在626处关闭发动机，从而结束方法600。

[0084] 现在转向图7A，提供方法700用于确定是否将凸轮相位器移动到锁定位置并且在锁定销被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置，是否将凸轮相位器移动到锁定位置并且在锁定销未被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置，或是否在闭合环路凸轮正时控制下移动相位器。将凸轮相位器移动到锁定位置可以包括，首先将滑阀移动到延迟区域和延迟区域中的一个，然后将滑阀移动到无效区域，如方法900中所描述的。在锁定销未被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置可包括，将滑阀位置维持在无效区域中。在锁定销被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置可包括，将滑阀移动到制动区域以接合锁定销。

[0085] 在702处，估计发动机工况。估计的状况可包括，例如，发动机转速、发动机温度、发动机生成的油温度和压力。另外，可读取经配置以检测凸轮位置的一个或多个传感器的输出，以推断各种硬件部件的劣化。在704处，可将发动机生成的油压力与阈值压力进行比较。如果发动机生成的油压力低于阈值压力，可在708处进行测量以将凸轮相位器移动到锁定位置并且在锁定销被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置。在706处，如果凸轮相位器先前已经在锁定销未被接合的情况下被保持在锁定位置，则在预期启动指示凸轮相位器在锁定销被接合的情况下保持在该位置中的标志时，停用指示凸轮相位器在锁定销未被接合的情况下保持在该位置中的标志。在708处，可经由方法710(图7B)采取步骤以将凸轮相位器移动到锁定位置并且接合锁定销。在第一状况下，诸如当发动机转速较高时，将相位器移动到锁定位置可包括将凸轮相位器重新定位在提前于锁定位置的位置处，特定的位置基于凸轮扭转幅度和频率，诸如延迟扭转幅度和频率。在这种情形下，凸轮相位器可通过延迟的凸轮扭转被移动到锁定位置。在第二状况下，诸如当发动机转速较低时，将相位器移动到锁定位置可包括在未预先定位的情况下将相位器直接移动到锁定位置。在第一与第二状况中的每个中，在锁定销被接合的情况下将相位器保持在锁定位置可涉及，将滑阀从无效区域移动到制动区域以便接合锁定销。在第一状况中，滑阀可在凸轮扭转脉冲期间从无效区域移动到制动区域。在第二状况中，滑阀可在凸轮扭转脉冲之间从无效区域移动到制动区域。然后，可监测发动机油压力，并且当油压力已经升高高于阈值压力时，凸轮相位器可在锁定销未被接合的情况下被移动到一个位置，如方法710中进一步所述的。

[0086] 在704处继续，如果估计发动机油压力高于阈值压力，则可在714、716、718、722处评估各种凸轮轴参数，并且在评估参数中的任何一个处的劣化检测可引起共同动作进行。具体地，在714处，可基于螺线管电路诊断确定是否存在滑阀螺线管的劣化。在716处，可确定在凸轮轴与曲轴之间是否存在不对齐，正如基于凸轮位置诊断所确定的。在718处，可确定是否存在凸轮轴位置传感器的劣化，正如基于凸轮位置传感器电路诊断所确定的。响应于滑阀螺线管的劣化、凸轮位置传感器的劣化、制动回路的劣化，或进一步地是否存在在禁飞区中的无意操作的识别，或是否接收到在相位器处于锁定位置同时锁定销被接合的情况下关闭发动机的命令中的一个或多个的检测，凸轮相位器可被移动到锁定位置并且在726处在锁定销被接合的情况下保持在锁定位置。另外，可设定指示凸轮相位器在锁定销被接合的情况下保持在该位置中的标志。

[0087] 在一个示例中，在第一状况期间，诸如当发动机转速较高时，将相位器移动到锁定位置可包括将凸轮相位器重新定位在提前于锁定位置的位置处，特定位置基于凸轮扭转幅度和频率。在这种情形下，凸轮相位器可通过延迟的凸轮扭转被移动到锁定位置。在第二状况下，诸如当发动机转速较低时，将相位器移动到锁定位置可包括在未预先定位的情况下将相位器直接移动到锁定位置。在第一和第二状况中的其中一个，在锁定销被接合的情况下将相位器保持在锁定位置可涉及，将滑阀从无效区域移动到制动区域以便接合锁定销。在第一状况中，滑阀可在凸轮扭转脉冲期间从无效区域移动到制动区域。在第二状况中，滑阀可在凸轮扭转脉冲之间从无效区域移动到制动区域。在此，被提及的扭转脉冲可以为凸轮轴的延迟扭转脉冲。

[0088] 如果四种状况714、716、718和722均未被确认，则可估计发动机油的当前温度并且在732处将其与阈值温度进行比较。阈值温度可基于凸轮轴转速。低的发动机温度可导致高的液压油粘度，高的液压油粘度可导致在闭合环路凸轮正时控制下的延时相位器响应。延时相位器响应可导致发动机性能劣化。在确定发动机油温度高于阈值温度的情况下，凸轮相位器可在746处在闭合环路凸轮正时控制下重新开始操作。如果相位器在锁定销被接合或未被接合的情况下保持在锁定位置，则可首先停用指示允许闭合环路正时控制的工况的标志。在闭合环路控制下的操作可包括，如果凸轮相位器在锁定销被接合的情况下保持在锁定位置，则首先脱离锁定销。如果锁定销未被接合，则在闭合环路控制下的操作可包括维持锁定销脱离。

[0089] 如果确定发动机油温度低于阈值温度，则凸轮相位器可被自动地移动到锁定位置并且在734处在锁定销未被接合的情况下保持在锁定位置。然后，相位器可在锁定销未被接合的情况下保持在锁定位置达特定的持续时间。在整个持续时间，可监测发动机油温度。在736处，如果发动机油温度在持续时间期间还未升高高于阈值温度，则滑阀可在740处被移动到制动区域，以减小施加在锁定回路上的发动机生成的油压力并且接合锁定销。可替代地，如果在持续时间期间未接收到接合锁定销的其他命令，则一旦持续时间过去，滑阀就可被自动地移动到制动区域以接合锁定销并且在锁定销被接合的情况下将相位器保持在锁定位置。另外，在738处，凸轮相位器在锁定销脱离的情况下被保持在锁定位置。因此，当锁定销脱离时，凸轮相位器在锁定位置附近振荡而不是如可以在锁定销被接合时发生的那样固定地保持在锁定位置。这样，如果确定凸轮相位器在锁定销脱离的情况下最初移动到锁定位置不久之后发动机油温度高于阈值温度，则可在闭合环路控制下操作凸轮相位器而不是首先脱离锁定销，从而减少了初始相位请求的响应时间。

[0090] 在一个示例中，可使用发动机系统执行方法700，发动机系统包括：包括气门的发动机汽缸；联接到凸轮轴用于致动气门的凸轮；用于调气门正时的可变凸轮正时相位器，该相位器使用来自凸轮的扭矩被致动，该相位器包括具有锁定销的锁定回路；以及用于调节相位器的位置的螺线管驱动的滑阀。发动机系统可进一步包括控制器，控制器具有储存在非暂时性存储器上的可读指令，用于：接收命令以将相位器移动到期望位置；并且响应于该命令，移动滑阀以使用用于发动机生成的油压力分开的凸轮扭矩致动的液压压力，从而将相位器移动到期望位置。然后，控制器可在锁定销脱离的情况下将相位器保持在期望位置达一持续时间，锁定销经由施加在锁定回路上的发动机生成的油压力被保持脱离。响应于在保持期间发动机生成的油压力低于阈值压力和油温度低于阈值温度中的一个，控制器可将滑阀移动到制动区域，以减小施加在锁定回路上的发动机生成的油压力并且接合锁定销。控制器可包括进一步的指令，用于在持续时间已经过去之后，将滑阀移动到制动区域以接合锁定销。控制器还可接收用于解锁相位器的命令；并且响应于发动机生成的油压力高于阈值压力和油温度高于阈值温度中的一个，控制器可然后移动滑阀离开制动区域。作为比较，响应于发动机生成的油压力低于阈值压力和油温度低于阈值温度中的任何一个，控制器可将滑阀维持在制动区域中。这样，通过在特定状况下选择性地接合锁定销，并且在其他状况下将凸轮相位器在锁定销未被接合的情况下保持在锁定位置，可以改善凸轮相位器响应时间。

[0091] 在704处低的发动机生成油压力的实例下，可执行方法710(图7B)以确保制动回路(图3的333)的无意接合不会干扰定相回路控制凸轮相位器位置的能力。具体地，滑阀的位置可被调节到制动区域以减小施加到相位器锁定回路的发动机生成的油压力，因此启用锁定销的接合，并且禁用凸轮扭矩致动的液压液体流过定相回路。即使与发动机生成的油压力分开的凸轮扭矩致动的液压油压力足够高以经由凸轮扭矩致动和滑阀移动凸轮相位器时，仍可执行方法710。

[0092] 在746(图7B)处，凸轮相位器滑阀诸如经由图9的方法900被移动到制动区域，并且起动计时器以便测量阈值等待时间。将滑阀移动到制动区域使凸轮相位器位置在锁定销被接合的情况下被保持，从而“硬锁定”相位器的位置。在硬锁定凸轮相位器之后，在748处监测VCT系统中的发动机生成的油压力。如果发动机生成的油压力已经高于预定油压力阈值达持续的时间量，则方法710可返回到诊断例程700，并且例程710终止。如果发动机生成的油压力还未高于阈值达持续的时间周期，则可在756处确定自计时器在746处被起动以来的阈值时间量是否已经过去。可继续监测发动机生成的油压力，直到阈值时间量已经过去。一旦阈值时间量已经过去，可在758处升高发动机怠速以便增加油子系统的油压力，从而使在锁定回路中作用于锁定销的发动机生成的油压力升高高于压力阈值。另外，重设计时器。这样，可在锁定销被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置，直到发动机生成的油压力足够高以维持在锁定回路上的压力，从而脱离锁定销。通过这样做，可预先制止凸轮相位器的制动回路的无意接合。

[0093] 图7C描绘了响应于发动机生成的油压力经由滑阀调节进行的凸轮相位器位置的示例调节。具体地，映射图760在曲线图770处描绘了发动机生成的油压力，在曲线图780处描绘了在相位器中的凸轮扭矩生成的油压力，并且在曲线图790处描绘了滑阀的螺旋管占空比。所有的曲线图均被描绘成沿着x轴线的时间的函数。在时间t1之前，在相位器的定相回路中的凸轮扭矩生成的液压压力和在相位器的制动回路与锁定回路中的发动机转速生成的系统油压力两者均可以高于各自的阈值。在这个时间期间，可通过经由凸轮扭矩生成的液压压力移动相位器来调节凸轮相位器正时。因此，凸轮扭矩生成的液压压力可与发动机生成的液压压力分开。

[0094] 在t1处，发动机生成的油压力可降到阈值压力772以下，而在相位器中的凸轮扭矩生成的油压力保持高于阈值782。响应于发动机生成的油压力的下降，发动机控制器可通过接合锁定销来锁定相位器的位置。通过接合锁定销，定相回路可被禁用因此避免在定相回路与制动回路之间的竞争。具体地，在t1处，相位器滑阀的占空比可从定相命令跳转到制动命令，以便命令滑阀到制动区域。通过将滑阀移动到制动区域，凸轮相位器可通过使液压液体流过制动回路管路而不是流过定相回路管路移动到中间锁定位置。在该示例中，在将凸轮轴位置调节到中间锁定位置中，凸轮轴扭矩脉冲可保持不使用。进一步地，将滑阀移动到制动区域可进一步减小在锁定回路中的发动机生成的油压力，从而启用锁定销的接合。

[0095] 在时间t1与t2之间，发动机生成的油压力可保持低于阈值，而凸轮扭矩生成的油压力保持高于阈值782。因此，在这个时间期间，可在锁定销被接合的情况下将凸轮相位器保持在中间锁定位置。在t2处，可以确定自锁定销在t1处接合以来的阈值持续时间已经过去，其中发动机油压力无升高。因此，在t2处，为帮助增加发动机油压力，可增加发动机怠速(未示出)。在t2与t3之间，由于发动机怠速的增加，发动机生成的油压力升高高于阈值压力772，并且保持高于阈值压力772到时间t3。响应于发动机生成的油压力升高并且被保持高于阈值压力772，在t3处，滑阀可移动离开制动区域，如由占空比的跳转所图示。例如，滑阀可移动离开制动区域到无效区域、提前区域和延迟区域中的一个。通过移动滑阀离开制动区域，相位器的锁定回路上的发动机生成的液压压力可被增加，从而使锁定销脱离并且允许凸轮相位器移动。

[0096] 因此，如果发动机生成的油压力和凸轮轴扭矩生成的油压力保持高于各自的阈值，则将凸轮相位器保持在中间锁定位置可包括，将滑阀首先移动到提前区域或延迟区域中的一个，以便经由凸轮轴扭矩脉冲将相位器移动到中间锁定位置。

[0097] 图8描绘了在朝向期望解锁位置开始闭合环路控制之前稳健地脱离相位器的锁定销的方法800。在一个示例中，可响应于要求从凹槽脱离锁定销并且将凸轮相位器的位置调节到特定解锁位置的定相命令执行图8的例程。该方法包括，响应于从锁定销被接合情况下的锁定位置移动相位器的命令，使滑阀从制动区域跳转到无效区域以外，并且使滑阀斜变(ramp)通过无效区域同时监测相位器远离锁定位置的移动。命令滑阀缓慢行进通过无效区域可减少锁定销上的侧加载，如果滑阀命令凸轮相位器在锁定销仍然被接合时显著调节其位置，也可另外发生侧加载的减少。如果凸轮相位器在锁定销被接合时通过扭转被致动，所得的扭矩可从凸轮相位器转移到锁定销，可替代地称为侧加载。通过阻止扭转致动凸轮相位器，侧加载能够在相位器定位中导致重大误差。因此，缓慢地斜变通过无效区域可有助于并且促进锁定销的脱离，同时还减小锁定销上的机械应力。因此，这改善相位器硬件部件的寿命。

[0098] 仅在选定的状况期间可命令方法800，选定的状况允许凸轮相位器处于除锁定销被接合情况下的锁定位置以外的位置中。

[0099] 在802处，可以确定凸轮相位器当前是否被保持在锁定销被接合的情况下的位置中。即，可以确定相位器当前是否被硬锁定。如果发动机控制器已经请求将凸轮相位器从锁定位置被接合情况下的锁定位置移动到新位置并且将凸轮相位器保持在新位置，则可在804处将保持位置分配成为用于该定相例程的目标凸轮位置。应该理解，保持位置可以为在凸轮相位器范围内的任意值，包括提前于锁定位置或延迟于锁定位置的位置。作为示例，保持位置可以为零延迟的位置，在这种情况下执行关闭命令并且预期冷起动。在这种情况下，延迟的保持位置可在冷起动期间提供增加的发动机效率，在冷起动状况期间，不可以启用有效的定相。如果发动机控制器还未请求移动到特定位置或保持在特定位置，则可在806处基于发动机工况确定目标凸轮相位器的位置。应该理解，目标凸轮位置可以为凸轮相位器范围内的任何位置，包括提前于锁定位置或延迟于锁定位置的位置。例如，如果环境温度传感器指示环境温度非常冷(低于较低的阈值温度)，则凸轮可在关闭时被提前以实现压缩加热从而帮助在下一次起动时的蒸发。作为另一个示例，如果环境温度指示热温度(高于较高的阈值温度)，则凸轮可在关闭时被延迟以减少发动机爆燃的可能性并且在下一次发动机起动时实现更平稳的起动。

[0100] 在808处，将目标位置与当前凸轮相位器的位置进行比较以确定是否需要延迟定相或提前定相。如果目标凸轮相位器的位置提前于当前凸轮相位器的位置，则可执行子例程810的步骤812-822，以使锁定销以受控方式从凸轮相位器脱离。如果目标凸轮相位器的位置从当前凸轮相位器的位置被延迟，则可执行子例程830的步骤832-842，以使锁定销以受控方式从凸轮相位器脱离。应该理解，在解锁时的目标凸轮位置还可以为锁定位置。在此情况下，占空比可被直接命令到滑阀的无效区域，因为可以不必进行进一步的定相。

[0101] 在子例程810之后，为使相位器的位置提前，滑阀可在812处首先从制动区域跳转到靠近无效区域的延迟区域。然后，滑阀可在814处缓慢地向上斜变通过无效区域朝向提前区域。诸如发动机转速、发动机油温度的因素和其他因素可对相位器移动的速度产生影响，并且因此，在确定滑阀占空比变化率中考虑这些因素。在一个示例中，斜变速率可随着发动机油压力和发动机油温度中的一个或多个的增加而下降，并且随着发动机转速和先前解锁响应时间中的一个或多个的增加而增加。在滑阀斜变通过无效区域朝向提前区域时，凸轮相位器可继续监测相位器运动的指示。斜变可在820处继续，直到在816处渡过预定时间阈值，或直到在818处检测到凸轮相位器位置的变化，凸轮相位器的运动指示锁定销已经脱离。一旦检测到凸轮相位器的运动，中断斜变，并且在822处重新开始占空比的闭合环路控制(经由图5)，以引导凸轮相位器朝向其命令的提前位置。通过在阈值时间已经过去之后可替代地重新开始凸轮相位器位置的闭合环路控制，不管在移动凸轮相位器时锁定销的任何侧加载，均可确保最大的定相请求响应时间。通过逐渐斜变通过无效区域使滑阀移动到提前区域，可以使相位器更稳健地提前。

[0102] 在子例程830之后，为延迟相位器的位置，滑阀可在832处首先从制动区域跳转到靠近无效区域的提前位置。然后，滑阀可在834处缓慢地向下斜变通过无效区域朝向延迟区域。诸如发动机转速、发动机油温度的因素和其他因素能够对相位器的移动的速率产生影响，并且因此，在确定滑阀占空比变化率中考虑这些因素。在一个示例中，斜变的速率可随着发动机油压力和发动机油温度中的一个或多个的增加而下降，并且随着发动机转速和先前解锁响应时间中的一个或多个的增加而增加。在滑阀斜变通过无效区域朝向延迟区域时，凸轮相位器可被继续监测用于相位器运动的指示。斜变可在840处继续，直到在836处渡过预定的时间阈值，或直到在838处检测到凸轮相位器位置的变化，凸轮相位器的运动指示锁定销已经脱离。一旦检测到凸轮相位器的运动，中断斜变，并且可在832处重新开始占空比的闭合环路控制(经由图5)，以引导凸轮相位器朝向其命令的延迟位置。通过在阈值时间已经过去之后可替代地重新开始凸轮相位器位置的闭合环路控制，不管在移动凸轮相位器时锁定销的可能的侧加载，均可确保最大的定相请求响应时间。通过逐渐斜变通过无效区域使滑阀移动到延迟区域，可以使相位器更稳健地延迟。

[0103] 除有助于移除锁定销以外，通过要求滑阀在斜变结束时朝向命令的方向结束定相，例程800还可确保凸轮相位器的初始移动朝向命令的位置。因此，例程800可加快解锁凸轮相位器的过程和移动凸轮相位器朝向其命令的位置的过程两者。

[0104] 图8B通过各自的曲线图850和860提供了子例程810和803的执行图示说明。两个曲线图均根据时间描绘分别在852和862处的滑阀占空比的变化。

[0105] 曲线图850图示说明与解锁凸轮相位器并且将其提前于中间锁定位置定位相关联的占空比852，诸如在子例程810中所描述的。在t1之前，占空比经调节以命令滑阀到制动区域，以便维持锁定销325在凹槽327中的接合。在t1处，响应于提前定相命令，占空比跳转到将滑阀命令到低速延迟模式的点，如在812处所描述的。具体地，滑阀在无效区域的延迟侧上跳转到在无效区域以外的位置。然后，占空比在t1与t2之间缓慢递增、通过无效区域朝向提前区域，同时监测凸轮相位器的运动。在t2处，可观察到在提前方向上的突然的凸轮相位器运动，从而指示锁定销的脱离。因此，从t2向前，占空比可重新开始闭合环路控制以便将凸轮相位器引导到期望的提前位置，如在822处所描述的。

[0106] 曲线图860图示说明与解锁凸轮相位器并且将其延迟于中间锁定位置定位相关联的占空比862，诸如在子例程830中所描述的。在时间t11之前，占空比可命令滑阀到制动区域，以便维持锁定销325在凹槽327中的接合。在t11处，响应于延迟定相命令，占空比跳转到将滑阀命令到低速提前模式的点，如在832处所描述的。具体地，滑阀在无效区域的提前侧上跳转到在无效区域以外的位置。然后，占空比在t11与t12之间缓慢地向上斜变、通过无效区域朝向延迟区域，同时监测凸轮相位器的运动。在t12处，可观察到在延迟方向上的突然的凸轮相位器运动。因此，从t12向前，占空比可重新开始闭合环路控制以便将凸轮相位器引导到期望的延迟位置，如在832处所描述的。

[0107] 在一个示例中，可使用发动机系统执行方法800，发动机系统可包括：包括气门的发动机汽缸；联接到凸轮轴用于致动气门的凸轮；用于调节气门正时的可变凸轮正时相位器，该相位器使用来自凸轮的扭矩被致动；以及用于调节相位器的位置的螺线管驱动的滑阀。发动机系统可进一步包括控制器，控制器具有储存在非暂时性存储器上的计算机可读指令，用于：接收命令以用于移动相位器离开锁定位置到期望的解锁位置；并且响应于该命令，调节应用到螺线管的占空比，以将滑阀从制动区域跳转到紧靠无效区域外部的位置，该位置基于移动相位器的命令方向被选择。然后，控制器可使滑阀斜变通过无效区域同时监测相位器离开锁定位置的运动，斜变的方向也基于移动相位器的命令方向。例如，当移动相位器的命令方向为延迟方向时，应用到螺线管的占空比经调节以使滑阀从制动区域跳转在到紧靠无效区域外部的提前区域内的位置。作为比较，当移动相位器的命令方向为提前方向时，应用到螺线管的占空比经调节以使滑阀从制动区域跳转到在紧靠无效区域外部的延迟区域内的位置。进一步地，斜变的方向还可基于移动相位器的命令方向。具体地，当移动相位器的命令方向为延迟方向时，滑阀可朝向延迟区域斜变，而当移动相位器的命令方向为提前方向时，滑阀可朝向提前区域斜变。发动机系统可进一步包括发动机转速传感器，并且控制器可包括进一步的指令，用于基于发动机转速传感器的输出估计发动机转速，并且随着发动机转速的增加而增加使滑阀斜变通过无效区域的速率。发动机控制器可进一步包括以下指令，用于响应于相位器离开锁定位置的运动，基于当前相位器位置提前于期望的解锁位置，朝向延迟区域移动滑阀，并且基于当前相位器位置延迟于期望的解锁位置，朝向提前区域移动滑阀。这样，凸轮相位器可从锁定销被接合情况下的锁定位置移动到解锁位置，这样一来可减少锁定销上的侧加载。

[0108] 图9描绘用于选择子例程910和920中的一个的方法900，所述子例程910和920用于将凸轮相位器移动到锁定位置并且响应于锁定命令接合锁定销。可在其中禁用凸轮相位器的闭合环路控制和期望接合锁定销以防止凸轮相位器的无意移动的状况期间执行方法900。可替代地，响应于在其中期望关闭位置包括在锁定销被接合情况下的锁定位置的关闭状况，可执行方法900。子例程910可将凸轮相位器移动到锁定位置，并且在锁定销未被接合的情况下将凸轮相位器保持在锁定位置，并且然后在凸轮轴的扭转脉冲之间移动滑阀通过延迟区域到制动区域。作为比较，子例程920可将凸轮相位器移动到提前于锁定位置的位置，并且在锁定销未被接合的情况下将凸轮相位器保持在该提前位置，并且然后在凸轮轴的一个或多个扭转脉冲期间，移动滑阀通过延迟区域到制动区域。在子例程920中凸轮轴保持在其中的最终提前位置可基于初始凸轮位置和估计的凸轮扭转幅度，提前的程度随着幅度的增加而增加。

[0109] 因此，如果命令滑阀从正常命令区域移动到制动区域，例如，以便将凸轮相位器移动到中间锁定位置且锁定销被接合，则滑阀必须物理移动通过命令最大延迟速度的操作区域。在滑阀瞬间穿过延迟区域时的时间期间应发生延迟的凸轮扭转，仅在滑阀达到制动区域之前，凸轮相位器可在延迟方向上快速移动若干度数。因此，在预期锁定销的接合时，在液压制动回路将凸轮相位器移动回到锁定销点之前，定位在零相位锁定销点上方的凸轮相位器实际上极有可能离开延迟方向。

[0110] 在另一个示例中，当制动区域邻近提前区域时，为将凸轮相位器移动到中间锁定位置且接合锁定销，则滑阀必须物理移动通过命令最大提前速度的操作区域。在滑阀瞬间穿过提前区域时的时间期间应发生提前的凸轮扭转，仅在滑阀达到制动区域之前，凸轮相位器可在提前方向上快速移动若干度数。因此，在预期锁定销的接合时，在液压制动回路将凸轮相位器移动回到锁定销点之前，定位在零定相锁定销点上方的凸轮相位器实际上极有可能离开提前方向。

[0111] 可在第一组工况(诸如当发动机转速较低时)下执行子例程910。作为比较，可在第二不同组工况(诸如当发动机转速较高时)下执行子例程920。进一步地，响应于发动机转速的变化，发动机控制器可在子例程910、920之间转变。例如，响应于发动机转速的增加，控制器可从子例程910转变到子例程920。在另一个实例中，响应于发动机转速的降低，控制器可从子例程920转变到子例程910。

[0112] 方法900包括，在904处估计发动机转速。在一个示例中，可基于发动机转速传感器的输出来估计发动机转速。在906处，可将发动机转速与阈值进行比较以确定是否存在较低或较高的发动机转速。基于发动机转速，可做出以否将凸轮相位器移动到锁定位置并且经由子例程910或子例程920接合锁定销的选择。尽管例程900在基于发动机转速执行子例程910与920之间加以区分，但920可在任意发动机转速下执行。在可替代的示例中，可关于其他标准(诸如发动机载荷)在子例程910与920之间做出选择。在该可替代的示例中，910或
920中的任一个可以为默认方法，而另一个方法仅可在某些状况(诸如速度和载荷同时高于/低于各自的阈值)下执行。

[0113] 具体地，如果确定发动机转速低于阈值，则可执行子例程910。低发动机转速与扭转脉冲关联，该扭转脉冲相对于在高旋转速度下的脉冲为强扭转脉冲。另外，脉冲可在时间上被进一步间隔开。由于子例程910基于滑阀移动的正时以避免无意延迟脉冲，所以子例程910在低RPM状态中为更恰当的方法。另外，在低RPM状态中的强扭转脉冲使得凸轮相位器的重新定位更困难，因为在该状态中的扭转脉冲振幅之间的变化较大。因此，可证明当发动机转速较低时执行方法920更困难。

[0114] 如果确定凸轮轴的旋转速度高于阈值，则可执行例程920。由于子例程920基于扭转脉冲期间的滑阀移动的正时，所以在由于频繁脉冲产生更多转换机会的高RPM状态中，可有利地使用子例程920。另外，在低RPM状态以外的低扭转脉冲强度可使凸轮相位器的重新定位更容易，因为在该区域中的扭转脉冲振幅之间的变化较小。

[0115] 转到子例程910，其描述了一种方法，响应于在锁定销被接合情况下在锁定位置处的期望凸轮正时，该方法可移动滑阀以将凸轮相位器移动到锁定位置，在锁定销未被接合的情况下将相位器保持在锁定位置，并且然后在凸轮轴的扭转脉冲中间将滑阀从远离制动区域的位置移动到制动区域。

[0116] 在912处，子例程910包括，在将滑阀移动到制动区域以锁定相位器之前，移动滑阀以将凸轮相位器移动到锁定位置。这可包括，当凸轮相位器提前于锁定位置定位时将滑阀移动到延迟区域，或当凸轮相位器延迟于锁定位置定位时将滑阀移动到提前区域。

[0117] 控制器可控制滑阀的运动，这样一来滑阀在凸轮轴的扭转脉冲中间从远离制动区域的位置移动到制动区域。远离制动区域的位置可以为滑阀的无效区域、提前区域或延迟区域中的一个。如在912处所讨论的，在移动到制动区域之前，可命令滑阀使用凸轮扭矩将凸轮相位器移动到锁定位置而不接合锁定销。在一个示例中，相位器可延迟于锁定位置，在这种情况下，滑阀可被移动到提前区域直到相位器处于锁定位置。在另一个示例中，相位器可提前于锁定位置，在这种情况下，滑阀可被移动到延迟区域直到相位器处于锁定位置。然后，通过使滑阀移动到无效区域，凸轮相位器可在锁定销未被接合的情况下被保持在锁定位置。使滑阀移动到无效区域可在扭转脉冲之前发生，因此避免凸轮相位器的进一步移动。滑阀可被保持在无效区域中直到918。

[0118] 在914处，控制器可接收关于曲轴和凸轮轴位置的输入。在916处，控制器可基于相对于凸轮轴位置的曲轴位置估计延迟扭转发生的正时和振幅。例如，在给定的发动机上，给定的凸轮轴可具有固定数目的凸轮凸角，如图10B中所示。在凸轮轴旋转时，通过阀杆或通过如图10A所示的联接到阀杆的其他连杆机构，凸角可受制于源自阀门弹簧偏转的扭转力。对于给定的发动机，这些力可以正如由凸轮轴凸角的角位置所确定的以给定间隔发生。对于给定的发动机和给定的凸轮轴，凸轮轴凸角的角位置可以为离开VCT相位器的感测齿的一些已知固定偏移。感测齿的角位置可以由凸轮位置传感器检测。通过感测VCT相位器的感测齿的角位置和在感测齿与凸轮轴凸角之间应用已知的固定偏移，可确定扭转力发生的角位置。基于脉冲之间的时间和与螺线管信号传输关联的延迟以及滑阀行进时间，可在918处执行从占空比的闭合环路控制区域到占空比的制动区域的步骤，这样一来，滑阀在延迟的扭转脉冲之间的一个时间周期期间行进通过延迟的区域。在移动到制动区域之前，滑阀可已经处于无效区域、提前区域或延迟区域中的一个。例如，滑阀可被保持在无效区域中直到在一个扭转脉冲期间，并且可在第一脉冲已经过去之后而第二扭转脉冲开始之前已经通过延迟区域移动到制动区域。在滑阀已经到达制动区域之后，可启用锁定销的接合，并且相位器可通过锁定销被保持在锁定位置中。

[0119] 在方法920处继续，响应于在锁定销被接合情况下在锁定位置处的期望凸轮正时，该方法可移动滑阀以将凸轮相位器移动到提前于锁定位置的位置，将相位器保持在提前于锁定位置的位置，并且然后在发生凸轮扭转脉冲时将滑阀移动到制动区域。在一个示例中，凸轮扭转脉冲可被延迟，并且关联的扭矩可致动凸轮相位器从保持的提前位置到锁定位置的移动。在922处，通过将滑阀移动到恰当区域，凸轮相位器可被移动到提前于锁定位置的位置同时锁定销未被接合。凸轮相位器移动到其中的提前位置可取决于当前的相位器位置、估计的扭转幅度、发动机转速和油温度。例如，如果当前的相位器位置延迟于锁定位置，则凸轮相位器可被移动到提前于锁定位置的第一位置，而如果相位器为当前提前于锁定位置，则凸轮相位器可从当前提前位置移动到第二提前位置。第二提前位置可相对于当前提前位置提前更多或提前更少，并且其可相对于第一提前位置提前更多或提前更少。在当前凸轮正时延迟于第一提前位置或第二提前位置时，滑阀可被移动到提前区域，而在当前凸轮正时提前于第二提前位置时，滑阀可被移动到延迟区域。通过将滑阀移动到无效区域，凸轮相位器可在锁定销被脱离的情况下被保持在提前于锁定位置的第一位置或第二位置中的一个中。滑阀可在延迟扭转脉冲之前被保持在无效区域中，并且可在延迟扭转脉冲期间通过延迟区域被移动到制动区域。在滑阀已经到达制动区域之后，可启用锁定销的接合，并且相位器可通过锁定销被保持在锁定位置。这样，当通过将凸轮相位器重新定位在提前位置处来锁定相位器时，可避免无意的过度延迟。

[0120] 图10A-图10B描绘凸轮扭转的效果。具体地，图10A描绘处于两种不同状态中的单凸角凸轮1002。在左侧，在1030处，凸轮1002被示为经受延迟的凸轮扭转1004，而在右侧，在1050处，凸轮被示为经受提前的凸轮扭转1006。在1030处，当凸轮1002的顺时针旋转运动
1010向上推动气门1008时，延迟的凸轮扭转1004通过弹簧1010的阻力而被施加到凸轮上。
类似地，在1050处，在凸轮1002的角位置通过最大弹簧压缩点时，由于弹簧解压并且气门
1008向下移动，所以弹簧1010施加提前的凸轮扭转1006到凸轮上。

[0121] 图10B描绘具有三个凸角1014a-1014c和三个延迟的凸轮扭转区域1016a-1016c的凸轮。延迟的凸轮扭转区域1016a-1016c示出在角范围中的位置，其中通过曲轴(未示出)的720度旋转周期向上推动气门，凸轮将经历延迟的凸轮扭转。通过追踪曲轴的角位置并且使延迟的扭转区域同步到在曲轴旋转1018周期中的区域，定相系统能够预测这些延迟的凸轮扭转区域将渡过哪一个时间点。然后，该信息能够被用于通过延迟区域准确地定时滑阀的运动，使得当凸轮未处于延迟的凸轮扭转区域中时发生滑阀的运动。

[0122] 图11提供在延迟的扭转脉冲之间将滑阀移动到制动区域的预示性示例。具体地，图11包括三个曲线图1110、1120和1130，它们分别根据时间描述凸轮相位器位置、滑阀位置和螺线管占空比。曲线1112、1122和1132图示说明对定时的制动区域的占空比命令，使得滑阀311在两个延迟的扭转脉冲1102与1104之间行进通过延迟区域。曲线1114、1124和1134图示说明对定时的制动区域的占空比命令，使得在滑阀311朝向制动区域行进通过延迟区域时发生延迟扭转脉冲。扭转脉冲由黑圈指示，诸如1102和1104，并且发生在各个时间点。应该理解，扭转脉冲可在提前方向或延迟方向上致动凸轮相位器，正如相对于在每个曲线图的独立轴线上的“零”的脉冲位置所指示的。还应理解，每个扭转脉冲具有关联的幅度和持续时间。在本示例中，为简便起见，为每个扭转脉冲提供相同的幅度和持续时间。

[0123] 在曲线图1100处所描绘的示例中，在t1之前，当接收移动到中间锁定位置且锁定销被接合的请求时，凸轮相位器的位置1112可以为提前于中间锁定位置的位置。因此，在t1与t2之间，相位器可从提前于锁定位置的位置移动到锁定位置，并且然后通过在凸轮轴的扭转脉冲之间使滑阀通过延迟区域移动到制动区域，相位器在锁定销被接合的情况下被保持在锁定位置。应该清楚，当接收移动到中间锁定位置且锁定销被接合的请求时，凸轮相位器的位置1112可以为在其范围内的任何地方。在另一个示例中，凸轮相位器的位置最初可处于延迟相位。在此类示例中，通过将滑阀移动到提前区域，并且通过在凸轮轴的扭转脉冲中间使滑阀通过延迟区域移动到制动区域来将相位器在锁定销被接合的情况下保持在锁定位置，相位器可从延迟于锁定位置的位置移动到锁定位置。在另一种表述中，凸轮相位器的位置最初可以为中间锁定位置而不接合锁定销。在此类表述中，相位器可在锁定销未被接合的情况下被保持在锁定位置，并且其后，通过在凸轮轴的扭转脉冲中间使滑阀通过延迟区域移动到制动区域可接合锁定销。

[0124] 在每种情况下，均可通过以恰当方式移动滑阀来调节凸轮相位器朝向锁定位置而不接合锁定销。在本示例中，在t2之后，由于滑阀的位置在无效区域中，凸轮相位器的位置被保持在其初始位置。在请求移动到锁定位置且接合锁定销时，凸轮相位器可首先被命令朝向锁定位置而不接合锁定销。在本示例中，占空比命令滑阀到延迟区域，并且一旦发生延迟的扭转脉冲，凸轮相位器的位置可从其初始提前位置朝向中间锁定位置移动。在本示例中，延迟的扭转脉冲使凸轮相位器的位置移动到延迟于中间锁定位置的位置，并且作为依赖，滑阀被命令到提前区域以便使凸轮相位器的位置进一步朝向中间锁定位置转向。在另一个示例中，滑阀可被保持在延迟区域中直到凸轮相位器经由延迟的扭转脉冲到达锁定位置，凸轮相位器从提前位置到达锁定位置而不是首先通过锁定位置。在凸轮相位器的位置已经在特定公差内到达中间锁定位置之后，在另一个扭转脉冲之前可命令滑阀到无效区域以避免凸轮相位器的进一步移动。

[0125] 参考曲线1112、1122和1132，在t4处，在延迟的扭转脉冲1102已经发生之后，但在延迟的扭转脉冲1104发生之前，占空比跳转到制动区域。因此，在脉冲1102期间，滑阀位置1122被保持在无效位置中，并且在延迟的扭转脉冲1102与1104之间从无效区域移动到制动区域。因此，凸轮相位器位置1112在延迟方向上的无意移动得以避免。在滑阀已经到达制动区域之后，制动回路可被接合以将凸轮相位器的位置液压地移动到锁定位置。进一步地，可接合锁定回路，从而使锁定销能够接合以将凸轮相位器锁定在锁定位置。由于扭转脉冲被避免，所以当滑阀到达制动区域时，相位器位置可处于锁定位置或非常靠近锁定位置，这可允许相对快速地发生锁定销的接合。这样，由于扭转脉冲被避免，所以将凸轮相位器移动到锁定位置并且接合锁定销所需的时间量可以更加可预测。

[0126] 参考曲线1114、1124和1134，如果占空比1134在发生延迟的扭转脉冲1102之前在t3处跳转到制动区域，在脉冲1102期间，滑阀位置1122不可以被保持在无效位置。相反，在脉冲1102期间(且由于脉冲1102)，滑阀位置可从无效区域移动到制动区域。因此，发生凸轮相位器位置1112在延迟方向上的无意移动。在滑阀已经到达制动区域之后，可接合制动回路以使凸轮相位器的位置液压地移动到锁定位置。进一步地，可接合锁定回路，这可使锁定销能够接合以将相位器锁定在锁定位置中。由于扭转脉冲未被避免，所以与t4相比，当在t3处占空比跳转时，将相位器移动到锁定位置所需的时间量可较大(参见在曲线1112处的波动)，因为凸轮相位器距中间锁定位置的初始位移较大。

[0127] 在一个示例中，发动机系统可包括具有气门和曲轴的发动机汽缸。发动机系统可进一步包括：可联接到凸轮轴用于致动气门的凸轮；用于调节气门正时的可变凸轮正时相位器；使用来自凸轮的扭矩致动的相位器；用于调节相位器的位置的滑阀；以及具有储存在非暂时性存储器中的计算机可读指令的控制器。控制器可配置有代码，用于：基于相对于曲轴位置的凸轮轴位置估计凸轮轴的延迟扭转脉冲正时；将相位器提前到锁定位置，并且通过在扭转脉冲中间移动滑阀同时在扭转脉冲期间保持滑阀，将相位器保持在锁定位置而不接合锁定销；并且在将相位器提前到锁定位置之后，接合锁定销。具体地，滑阀可被联接到螺线管，并且移动滑阀可包括调节命令到螺线管的占空比。进一步地，通过移动滑阀使相位器前进到锁定位置可包括，将滑阀首先移动到提前区域直到相位器移动到锁定位置。然后，当相位器处于锁定位置时，控制器可在第一扭转脉冲之前将滑阀移动到无效区域，在第一扭转脉冲期间将滑阀保持在无效区域，并且然后在第一扭转脉冲之后的第二扭转脉冲之前将滑阀从无效区域移动到制动区域。控制器可包括进一步的指令，用于：在移动滑阀离开制动位置到提前区域和延迟区域中的一个之前脱离锁定销，以改变凸轮正时。

[0128] 图12提供在扭转脉冲期间并且使用扭转脉冲将滑阀移动到制动区域的预示性示例1200。曲线图1210和1220分别根据时间描述凸轮相位器位置1212和滑阀位置1222。

[0129] 最初，在t1之前，凸轮相位器的位置可以为在其范围内的任何地方而不接合锁定销。进一步地，滑阀可以为在操作的闭合环路定相区域内的任何地方。在本示例中，凸轮相位器最初处于延迟位置，而滑阀位置正在无效区域中操作。然后，凸轮相位器位置在t1处被命令到锁定的提前相位位置，并且滑阀相应地移动。具体地，滑阀首先移动到提前区域，并且若干提前的扭转脉冲(在此为两个)通过中间锁定位置将凸轮相位器致动到提前位置。然后，在t1与t2之间，滑阀移动到低延迟位置以稍微延迟凸轮相位器的位置，并且在一个延迟的扭转脉冲之后，凸轮相位器到达期望的提前相位位置。

[0130] 为将凸轮相位器维持在该位置中，滑阀在t2处被移动到无效区域。然后，滑阀可接收命令以朝向制动区域行进，以便在时间t3处接合制动回路，滑阀运动使凸轮相位器的位置移动到中间锁定位置并且接合锁定销。在t3之后，在滑阀的路径通过高延迟区域期间，发生延迟的扭转脉冲1204，并且该延迟的扭转脉冲将凸轮相位器致动到靠近中间锁定位置的延迟位置。应该理解，在给定例程的交替重复中，当滑阀行进通过延迟区域时可以没有延迟扭转脉冲。在另一个示例中，延迟扭转脉冲可将凸轮相位器致动到仍然提前于中间锁定位置的位置。在进一步的示例中，延迟扭转脉冲可将凸轮相位器致动到显著越过中间锁定位置的位置。在延迟扭转脉冲的情况下，在滑阀处于高延迟区域中时可发生多个延迟扭转脉冲。在已经发生延迟凸轮扭转脉冲1204之后，滑阀在t4处进入制动区域，此时制动液压回路对凸轮相位器位置1212进行控制并且引导其朝向中立位置或中间锁定位置并且接合锁定销。

[0131] 这样，在移动到中间锁定位置并且结合锁定销的请求期间，延迟扭转可被用于更精确地移动凸轮相位器朝向中间锁定位置而不是远离中间锁定位置。

[0132] 为避免在制动区域中的无意操作，可期望确定制动区域的上边界，即确定与制动区域的上边界对齐的螺线管占空比。在此，其可称为“最大制动占空比”。该占空比通过缓慢增加占空比并且观察实际凸轮位置而被确定。指示销解锁的实际凸轮位置首先从中间锁定位置移动的占空比为最大制动占空比。

[0133] 图13描绘用于自适应地获悉螺线管占空比值的区域的例程1300，其命令滑阀到其中制动回路333和闭合环路定相回路二者均被接合的区域。然后，当命令随后的滑阀运动时，可应用该区域的自适应边界。该区域在此可被称为在滑阀的制动区域与延迟区域之间的“禁飞区”或“过渡区域”。在另一个示例中，当制动区域邻近提前区域时，禁飞区可在滑阀的制动区域与提前区域之间。因此，准确地映射该区域使不稳定的相位器运动能够减少。具体地，如果定相回路和制动回路二者均被接合，则它们可竞争对凸轮相位器的控制，并且相位器可因此以不稳定且不可预知的方式移动。确定过渡区域的边界可基于远离锁定销被接合情况下的锁定位置的相位器移动，并且这种移动可以是由于螺线管占空比斜变的结果。

[0134] 在1302处，该例程包括确定发动机工况以确认状况适合于映射禁飞区。例如，当在模块刷新之后或在电池断开之后发动机仍然为绿色发动机时，由于区域的边界还未被良好获悉，所以映射禁飞区可以是恰当的。在另一个示例中，自上次映射以来的阈值距离或持续时间已经过去，并且映射禁飞区可有利于减小可能的偏差。在另一个示例中，减速燃料切断可以是有效的且发动机不可以点火，并且由于在最后离开锁定位置时，如果凸轮相位器在对于获悉禁飞区不理想的状况期间启用，则对于余下的驾驶循环最优调度可以不请求锁定的凸轮定相序列的可能性，所以映射禁飞区可被启用。在另一个示例中，对于预定的时间量，可以不预期将滑阀移动到提前区域的请求，而映射禁飞区可以是恰当的。在另一个示例中，可发生将凸轮相位器在锁定销被接合的情况下保持在锁定位置达长于第二阈值持续时间的请求，在这种情况下映射禁飞区可以是恰当的。在另一个示例中，最近已经检测到滑阀在禁飞区中的无意操作，并且可需要映射禁飞区以减少此类无意运动。基于相位器位置误差高于特定阈值，可已经检测到滑阀在禁飞区中的无意操作。如果映射状况在1302处未被满足，则例程终止。如果映射状况在1302被满足，则发动机可进入特殊的获悉模式以映射过渡区域，过渡区域基于通过过渡区域相对于滑阀运动的离开锁定位置的相位器运动进行映射。

[0135] 在1304处，在开始获悉模式时，发动机控制器可检查是否在当前车辆驾驶循环期间已经获悉标称最大制动占空比值。标称最大制动占空比值可以为制动回路在其中被接合的最大占空比值的最新估计。制动回路在其中被接合的最大占空比值可直接对应于在制动区域中的占空比命令，该占空比命令经由制动回路的定相速率为最小。高于标称最大制动占空比值，仅可接合闭合环路定相回路。如果在当前车辆驾驶循环期间还未获悉该值，则可在1330处创建开放环路映射以确定该占空比值，并且该值可在1332处被储存在查找表中供以后用。应该清楚，在例程1300的一个实施例中，可在禁飞区边界的自适应获悉期间使用固定的标称最大制动占空比，而在例程1300的可替代实施例中，可在禁飞区边界的自适应获悉期间更新固定的标称最大制动占空比的先前修整。

[0136] 如果已经获悉标称最大制动占空比，则在1306处，螺线管占空比可跳转到很好地落在制动区域内的位置，例如跳转到0％。占空比跳转到其中的值可基于在过渡区域与延迟区域之间的当前边界，该边界可从开放环路映射1330获悉。然后，可在1308处以恒定的正速率通过过渡区域从制动区域朝向延迟区域缓慢递增占空比值。应该理解，在可替代的示例中，制动区域可邻近提前区域而不是延迟区域，并且然后占空比值可以以恒定的正速率通过过渡区域从制动区域朝向延迟区域缓慢递增。这种递增可继续，直到在1310处检测到远离锁定位置的相位器移动。远离锁定位置的相位器移动可指示滑阀不再在制动区域中操作，因为相位器不再在锁定销被接合的情况下被保持在锁定位置。如果延迟区域邻近提前区域，则该相位器可在延迟方向上移动，或如果提前区域邻近制动区域，则该相位器可在提前方向上移动。

[0137] 当检测到远离锁定位置的相位器移动时，可结束占空比的递增。在1312处，在其中首先检测到延迟运动/提前运动的占空比值可被储存在控制器存储器中，并且在1314处标称最大制动占空比值可从存储器中进行检索。

[0138] 可基于在1310处检测到的相位器移动获悉在制动区域与过渡区域之间的新边界以及在过渡区域与延迟区域之间的新边界。应该理解，在可替代的示例中，过渡区域可以在制动区域与提前区域之间。可基于这些新边界更新在制动区域与过渡区域之间和在过渡区域与延迟区域之间的当前边界。在一个示例中，当前边界可被更新作为在获悉的新边界与各自当前边界之间的差的函数，该函数包括加法器和乘法器中的一个或多个。具体地，在1316处，可基于在首先在其中检测到延迟运动的占空比值与标称最大制动占空比值之间的差确定偏移。在1318处，可基于确定的偏移修整，对检索的标称占空比值进行修整，以提供可被命令接合制动回路的占空比值的上界。该上界可被认为是在制动区域与过渡区域之间的更新边界，并且可对应于在制动区域内的最小定相速率命令。如果发生在1310处的相位器运动早于预期，即基于当前边界处于比预期低的占空比值，则更新的边界可处于比当前边界低的值。如果发生在1310处的相位器运动迟于预期，即基于当前边界处于比预期高的占空比值，则更新的边界可处于比当前边界高的值。

[0139] 在1320处，在其中首先检测到延迟运动的储存的占空比值可作为下限(lower clip)应用到可在闭合环路相位器控制期间被命令的占空比值。该下限可被认为是在过渡区域与延迟区域之间的更新边界，并且可对应于在延迟区域内的最大定相速率命令。如果发生在1310处的相位器运动早于预期，即基于当前边界处于比预期低的占空比值，则更新的边界可处于比当前边界低的值。如果发生在1310处的相位器运动迟于预期，即基于当前边界处于比预期高的占空比值，则更新的边界可处于比当前边界高的值。在1322处，除了其他信息还可包括用于不同延迟速度的占空比值的查找表可用获悉的上和下边界被更新，此时完成获悉模式并且方法1300终止。然后，可在随后的相位器命令期间应用更新的映射，例如在将相位器从锁定位置移动到延迟位置、从提前位置移动到延迟位置的命令期间，或涉及在制动区域或延迟区域中的滑阀操作的其他移动的命令期间。

[0140] 图14提供占空比操作的区域的可视化示例。曲线图1400根据螺线管占空比值描述了定相速率、凸轮相位器位置随时间的变化率。曲线1402描述由液压活动引起的在制动回路中的定相活动，而曲线1404描述由液压活动引起的在定相回路中的定相活动。在制动回路中的液压活动可包括，根据凸轮相位器的初始位置在提前方向或延迟方向上定相。例如，如果在凸轮相位器处于提前位置时启动制动回路，则制动回路可包括使凸轮相位器转向锁定位置的延迟定相速率。在另一个实例中，如果在凸轮相位器处于延迟位置时启动制动回路，则制动回路可引起使凸轮相位器朝向锁定位置转向的提前定相速率。应该理解，占空比值可分为五个区域1410、1412、1414、1416、1418，它们可分别被认为是制动区域、禁飞区或过渡区域、延迟区域、无效区域和提前区域。应该理解，在可替代的示例中，提前区域可邻近过渡区域和无效区域，其中延迟区域为当前所描绘的，并且延迟区域仅邻近无效区域，其中提前区域为当前所描绘的。

[0141] 如较早前所讨论的，制动区域1410可被认为是仅液压活动存在于制动回路中的占空比值的区域。禁飞区1412可被认为是在制动回路与定相回路二者中液压活动均存在的占空比值的区域。延迟区域1414可被认为是在延迟扭转脉冲时凸轮相位器可在延迟方向上致动的占空比值的区域。无效区域1416可被认为是在定相回路中的延迟管路和提前管路二者均被阻挡从而防止经由扭转脉冲致动的占空比值的区域。提前区域1418可被认为是在提前扭转脉冲时凸轮相位器可在提前方向上致动的占空比值的区域。

[0142] 应该理解，在制动区域内，定相速率的量值可随着占空比值的增加而减小。应进一步注意，在延迟区域内，定相速率的量值可随着占空比值的减小而增加。标称最大制动占空比值可被认为是占空比值1420、在制动区域与过渡区域之间的当前边界。在1310处所述的凸轮相位器延迟定相的首次检测可以处于占空比1406。在曲线图1400的当前实施例中，基于过渡区域的当前边界1420、1430，在1406处的延迟运动的检测可被认为迟于预期。因此，两个边界均可被更新到较高的值1422、1432。在曲线图1400的另一个实施例中，基于过渡区域的当前边界1420、1430，在1406处的延迟运动的检测可被认为早于预期。因此，更新的边界1422、1432可低于当前边界。这样，可基于在制动区域与过渡区域之间的更新边界1422限制应用到滑阀的最小制动命令，应用到滑阀的最小制动命令即经由制动回路与最小定相速率关联的占空比值。进一步地，可基于在过渡区域与延迟区域之间的更新边界1432限制应用到滑阀的最大延迟命令，应用到滑阀的最大延迟命令即与最大延迟定相速率关联的占空比值。可在随后的定相命令期间应用更新的边界。例如，如果在过渡区域与延迟区域之间的更新边界低于先前的边界，则用于延迟定相速度的随后命令可与较低占空比值关联。在另一个实例中，如果在过渡区域与延迟区域之间的更新边界超过先前的边界，则用于延迟定相速度的随后命令可与较高占空比值关联。

[0143] 可使用发动机系统进行实施方法1400，该发动机系统包括：包括气门的发动机汽缸；连接到凸轮轴用于致动气门的凸轮；用于调节气门正时的可变凸轮正时相位器，该相位器使用来自凸轮的扭矩致动；用于调节相位器的位置的螺线管驱动的滑阀；以及具有储存在非暂时性存储器上的计算机可读指令的控制器，该指令用于：接收命令以移动相位器离开锁定位置到期望的解锁位置；并且估计相位器的实际解锁位置相对于期望的解锁位置之间的误差。响应于该误差高于阈值，控制器可在相位器被命令到锁定位置的情况下以获悉模式操作，以基于通过过渡区域相对于滑阀运动离开锁定位置的运动，更新在滑阀的制动区域与延迟区域之间的过渡区域的映射图。在另一个示例中，当制动区域邻近提前区域时，过渡区域可在滑阀的制动区域与提前区域之间。接收的用于移动相位器离开锁定位置到期望的解锁位置的命令可以为在滑阀冲程的制动区域或延迟区域内的命令。发动机控制器可包括进一步的指令，用于在更新映射图之后，调节应用于移动相位器离开锁定位置到期望位置的命令。在一个示例中，更新到相同解锁位置的命令。这样，可避免接合制动回路和液压回路两者的占空比命令。

[0144] 图15提供基于凸轮扭矩振荡高于阈值指示凸轮相位器劣化的方法1500，凸轮扭矩振荡在滑阀处于禁飞区以外时被获悉。响应于该指示，滑阀可被移动到制动区域以将相位器移动到锁定位置并且在锁定销被接合的情况下将相位器保持在锁定位置。由于在制动回路和定相回路两者中同时的液压活动，所以凸轮扭矩振荡可高于阈值。同时的活动可由于在禁飞区内的无意滑阀命令而出现，或由于在制动回路中的硬件故障(诸如漏油)而出现。例如，除转子间隙劣化以外，漏油可由于止回阀劣化、滑阀劣化或制动阀劣化而发生。滑阀、止回阀或制动阀的劣化可包括在这些阀门中的一个或多个上的密封件的劣化。该方法基于凸轮扭转脉冲的幅度的测量，在制动回路和闭合环路定相回路二者均被接合时的幅度大于仅闭合环路定相回路被接合时的幅度。

[0145] 在1502处，估计发动机状况，并且确定期望凸轮相位器位置和实际凸轮相位器位置连同稳定的发动机转速一起是否稳定。因此，仅当凸轮相位器和发动机转速状况稳定时才可启用凸轮扭转模式的自适应获悉。在一个示例中，如果发动机转速的变化小于阈值可确定发动机转速稳定。同样，如果凸轮相位器位置小于阈值可确定凸轮相位器的位置稳定。

[0146] 一旦确认稳态状况，可确认螺线管占空比当前不在禁飞区中。在1504处确保螺线管占空比并未命令滑阀在禁飞区内之后，控制器可在1508处测量凸轮扭转脉冲的幅度或强度。如果滑阀并未在禁飞区内，则其可处于延迟区域、无效区域或提前区域中的一个。可估计在若干凸轮轴转数期间凸轮上的每个齿的平均扭转，并且可以针对每个齿上的扭转的凸轮扭转频率幅度的峰到峰幅度计算度量。扭转频率与发动机转速成比例。扭转幅度为发动机转速的函数，其中该幅度随着发动机转速的增加而减小。在1508处，可根据发动机转速将该数据与每个齿上的标称扭转进行比较，标称扭转可从查找表中进行检索。可更新标称扭转值作为在获悉的新边界与各自当前边界之间的差的函数，该函数包括加法器和乘法器中的一个或多个。在本示例中，更新可涉及在1510处基于在测量扭转项与标称扭转项之间的差确定偏移修整。在1512处，该偏移可被应用到标称项并且作为用于特定发动机转速的基础幅度项而被储存。基础幅度项可被认为是更新的标称项，并且稍后可用作阈值扭转幅度的基础。这标志着例程1500的自适应获悉或映射部分结束。

[0147] 在1514处，可测量进行中的瞬时峰到峰凸轮扭转。这些测量可在任意发动机工况(包括当滑阀正在禁飞区中操作)期间发生。在1516处，可将这些凸轮扭转脉冲的幅度与乘以公差因子的基础幅度项进行比较。在一个示例中，根据凸轮位置和发动机转速的平均凸轮扭转峰到峰幅度可由进行中的瞬时峰到峰凸轮扭转测量进行估计。如果瞬时峰到峰扭转测量大于乘以公差因子的基础幅度，则可在1518处指示制动回路硬件的劣化或禁飞区内的螺线管占空比的无意命令。另外，在1524处，可指示无劣化。可基于凸轮振荡的独立齿特征在禁飞区中的无意操作与制动回路硬件的劣化之间进行区分。在另一个示例中，如果使用显著大于映射禁飞区的上占空比的占空比进行操作，或使用显著低于映射禁飞区的下占空比的占空比进行操作，则可指示回路硬件的劣化，以及否则可指示在禁飞区内的占空比的无意命令。制动回路硬件的劣化可导致制动回路在闭合环路相位器控制期间的无意接合。例如，如果劣化由制动回路内的油压力降低造成，则在滑阀向闭合环路定相回路供油的同时，导向阀可向制动油回路供油。

[0148] 在1520处，响应于劣化的指示，凸轮相位器可被命令到锁定位置且接合锁定销，以便防止在制动回路与定相回路之间的竞争。该命令使闭合环路凸轮位置控制中断。另外，基于劣化的指示，可在1518处设定标志以指示闭合环路控制不恰当或在当前的发动机状况下禁用。

[0149] 在一个示例中，发动机系统可包括：包括气门的发动机汽缸；连接到凸轮轴用于致动气门的凸轮；联接到每个凸轮的凸轮位置传感器；发动机转速传感器；用于调节气门正时的可变凸轮正时相位器，该相位器使用来自凸轮的扭矩致动；用于调节相位器的位置的螺线管驱动的滑阀；以及具有储存在非暂时性存储器上的计算机可读指令的控制器，该指令用于：当发动机转速稳定时，并且当滑阀被命令到延迟区域和提前区域中的一个时，并且响应于在给定发动机转速下的瞬时凸轮扭转振荡高于阈值，根据发动机转速和凸轮位置映射凸轮扭转振荡，其中阈值基于映射，从而指示相位器的劣化。在该系统中，指示相位器的劣化可包括指示相位器制动回路的部件的劣化。进一步地，基于映射的阈值可包括基于在给定发动机转速和乘法器下的映射凸轮扭转振荡的平均幅度的阈值。发动机控制器可包括进一步的指令，该指令用于响应于指示使闭合环路凸轮位置控制中断同时维持开放环路凸轮位置控制。这样，通过禁用定相回路的接合，可避免由于硬件故障或在禁飞区中的无意占空比控制造成的制动回路和定相回路两者的无意接合。

[0150] 这样，能够增加操作凸轮扭矩致动的可变凸轮正时相位器的可靠性和准确性，从而改善发动机性能。响应于低液压液体(例如，油)压力有效命令相位器滑阀到制动区域的技术效果在于，VCT位置控制可以不被允许与由于低油压力造成的制动油回路的无意接合冲突。相反，在低系统油压力的状况期间，液压液体流动仅能够通过制动回路而不是通过定相回路，直到足够的系统油压力返回。因此，这避免通过定相回路管路竞争油流的存在。基于延迟的凸轮扭转事件的正时移动滑阀的技术效果在于，能够减少由凸轮轴延迟扭转产生的远离期望位置的无用位置调节。因此，这改善VCT相位器调节的一致性。可替代地，通过将凸轮相位器重新定位在提前于中间锁定位置的位置，即使在滑阀通过延迟区域的移动期间确实发生延迟的凸轮扭转，延迟的凸轮扭转仍然可以有利地用于移动凸轮相位器更近地朝向锁定销有待在其中被接合的期望位置。通过减少由滑阀行进通过延迟区域的移动造成的无用位置调节的发生，可使与接合VCT相位器的锁定销关联的时间更一致。进一步地，通过仅当占空比正命令最小的相位调节量时才选择性地脱离凸轮相位器的锁定销，可以更好地确保在正常定相重新开始之前的锁定销脱离。因此，这减少由于剧烈的相位调节造成的相位器的侧加载。另外，通过适时映射区域以及在滑阀区域之间的边界，可以更准确地做出滑阀占空比命令。因此，这减小在相位器位置控制中的误差。另外，可以使对滑阀命令的相位器响应更一致。总的来说，通过减小不经意的和不期望的凸轮相位器定位误差，VCT系统的性能能够被改善。

[0151] 注意，在此包括的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在此所描述的特定例程可表示任何数目的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所图示说明的各种动作、操作或功能可按图示说明的顺序执行、并行执行，或在一些情况下被省略。同样，处理的顺序不是实现在此所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述而被提供。根据所使用的具体策略，可重复执行所图示说明的动作或功能中的一种或多种。进一步地，所述动作可用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的代码。

[0152] 应该理解，因为可能有许多变化，所以在此公开的配置和例程本质上是示例性的，并且这些特定实施例不应被视为具有限制意义。例如，上述技术能够被应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的不同系统和配置，以及其他特征、功能、和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

[0153] 随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等价物。此类权利要求应理解成包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多此类元件。所公开的特征、功能、元件、和/或性质的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中呈现的新权利要求加以要求。此类权利要求，无论比原始权利要求范围更宽、更窄、相同、或不同，仍被视为包括在本公开的主题内。