[发明专利]用于液压致动器的快速位置控制的装置和方法

说明书

提供了一种用于控制可利用脉冲宽度调制切换至接通状态和关断状态的致动器的方法、控制系统和可变阀正时系统。该系统和方法包括控制，其配置为在第一时间表上确定实际系统参数并且在第二时间表上确定期望系统参数。在第三时间表上，确定实际系统参数与期望系统参数之间的位置误差差值。第三时间表被配置为每当确定实际系统参数时并且每当确定期望系统参数时开始并且确定位置误差差值。确定期望占空比，且将占空比命令发送至脉冲宽度调制输出单元。

技术领域

本技术领域涉及一种用于控制可利用方波信号的脉冲持续时间调制切换至“接通”状态和“关断”状态的装置的方法和控制系统。

背景技术

脉冲持续时间调制或脉冲宽度调制(PWM)是用于控制致动器在接通状态与关断状态之间的功率的方法。接通状态持续时间与脉冲重复周期之间的比率被称为“脉冲占空系数”或“占空比”。

例如，这种PWM系统可用于驱动凸轮相位器中的油控制阀，以改变凸轮轴角相对于曲轴角的相位。然而，这种系统可能具有非期望延迟，这是因为在第一独立时间表上测量实际凸轮轴角位置(相对于曲轴角)并且将其存储在存储器中的频率远低于在第二独立时间表上计算期望的凸轮轴角。可运行第三独立时间表来确定实际凸轮轴角与期望凸轮轴角之间的差值，其中实际或期望凸轮轴角中的任一个在第三时间表中使用它们的时间之前可为过时信息。然后可基于实际凸轮轴角与期望凸轮轴角之间的差值来确定期望占空比，这通常在前一占空比的周期之后实施。

因而，系统可能有延迟，并且因为延迟发生于各种时间表上的事件，所以延迟长度对于快节奏系统(诸如凸轮相位器油阀控制)而言可能是不可预测的和/或太慢。

发明内容

本公开通过开始用于每当确定实际系统参数和期望系统参数中的一个时确定这两者之间的差值的时间表来提供检测实际系统参数与确定期望系统参数之间的同步。因此，可使用最近的实际和期望参数信息来计算期望占空比。另外，如果在期望占空比与实际占空比之间存在大误差(超过预定阈值)，那么可立即中止PWM信号周期，且可立即以新的期望占空比重启PWM信号周期。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的一种形式中，提供了一种用于控制可操作以利用方波信号的脉冲宽度调制在接通状态与关断状态之间切换的装置的方法。该方法包括执行在第一时间表上确定实际系统参数的步骤A以及执行确定第二时间表上的期望系统参数的步骤B。在第三时间表上，该方法包括确定实际系统参数与期望系统参数之间的位置误差差值。第三时间表被配置为每当完成步骤A并且每当完成步骤B时开始并运行确定位置误差差值的步骤。进一步在第三时间表上，该方法包括确定方波信号的期望占空比。该方法还包括将占空比命令发送至脉冲宽度调制输出单元。占空比命令被配置为使脉冲宽度调制输出单元输出具有期望占空比的方波信号。

在可与本文公开的其它形式组合或分离的另一种形式中，提供了一种用于控制可操作以利用方波信号的脉冲宽度调制在接通状态与关断状态之间切换的致动器的控制系统。该控制系统包括系统参数检测模块和系统期望模块，该系统参数检测模块被配置为在第一时间表上确定实际系统参数，该系统期望模块被配置为在第二时间表上确定期望系统参数。计算模块被配置为在第三时间表上运行，其中计算模块被配置为确定实际系统参数与期望系统参数之间的位置误差差值。第三时间表被配置为每当系统参数检测模块确定实际系统参数时且每当系统期望模块确定期望系统参数时开始并运行确定位置误差差值的步骤。计算模块进一步被配置为确定方波信号的期望占空比。脉冲宽度调制输出单元被配置为输出具有期望占空比的方波信号，而命令模块被配置为将占空比命令发送至脉冲宽度调制输出单元。占空比命令被配置为使脉冲宽度调制输出单元输出具有期望占空比的方波信号。