Hur kamaxelfasregulatorn styrs

De Kamaxel fasregulator är en komponent i VVT-systemet som justerar ventiltiden för att optimera motorns prestanda, bränsleeffektivitet, minska utsläppen och öka effekt och vridmoment. Systemet gör det möjligt för kamaxeln att öppna och stänga insugnings- och avgasventilerna vid olika tidpunkter under varje kolvslagscykel. Frammatning eller "frammatning" av kamaxeln kommer att resultera i att ventilerna öppnar tidigare för mildare prestanda, medan fördröjning eller "fördröjning" av kamaxeln ger motorn mer kraft och snabbare respons vid högre varvtal.

Kamaxelns fasning styrs av ett hydraulsystem som använder en magnetventil för att styra oljeflödet för att flytta fram, bromsa eller hålla kamaxelns läge. En ECU (Engine Control Unit) beräknar fasvinkeln mellan vevaxeln och kamaxeln och genererar en pulsbreddsmodulationssignal (PWM) för att följa en inställd fasvinkel. Kontrollventilen styr oljeflödet för att föra fram eller bromsa kamaxelns position baserat på den beräknade fasvinkeln. ECU:n styr även aktiveringen av kamaxelns lägessensor.

Toppmoderna hydrauliska styrsystem för kamaxelfasare för fordon har utvecklats som tillåter manövreringen av det hydrauliska manöverdonet att vara känsligt för variationer i reglervätskans temperatur utan kostnaden och komplexiteten som är förknippad med direkt mätning. Dessa styrsystem använder hybridkontrollmetoder som kombinerar bang-bang-kontroll för betydande positionsfel, med PID-kontroll för relativt små positionsfel och on-line kalibreringsprocedurer för att ge responsiv, noggrann fasning av kamaxeln.

Ett exempel på ett sådant styrsystem visas i FIG. 1. I allmänhet samplas en ingångsuppsättning av signaler i ett steg 402, vilket inkluderar signaler av konventionell typ som indikerar motordriftsparametrar såsom motorhastighet och signalerna Pcr och Pca i FIG. 1, vilka tillsammans indikerar det faktiska läget för kamaxeln i förhållande till vevaxeln. En räknare, lagrad i en standardminnesanordning för direktåtkomst i styrenheten 32 i FIG. 1 inkrementeras i ett steg 330, vilket motsvarar PID-retardfelbandet och indikerar antalet cykler av den aktuella positionssignalen.

Efter det initiala kommandot matas DCCMD ut i ett steg 210 Om ERRORC bestäms vara tillräckligt stor för att överskrida ett PID-kontrolldödband, återställs en räknare vid nästa steg 212. Det justerade arbetscykelkommandot matas sedan ut i steg 214 som ett pulsbreddsmodulerat kommando PWM för att växla 30 i FIG. 1, och en fördröjning på cirka 150 millisekunder appliceras på kommandot, vilket appliceras på det hydrauliska manöverdonet för att reagera fram av kamaxeln.

Alternativt kan kamaxelns fasstyrsystem utformas för att vara tolerant för ett brett spektrum av positionsfel genom att använda sensorfusion med en resolver som en extra sensor och öka upplösningen på kamaxelns triggerhjul från tre tänder till sex tänder eller högre. Detta tillvägagångssätt resulterar i en massiv minskning av fasvaraktigheten för att nå en målkontrollbandbredd på -2 degCA och betydligt lägre energiförbrukning än sensorfusionstekniken som använder endast tre tänder.3