Cómo se controla el regulador de fase del árbol de levas

El Regulador de fase del árbol de levas es un componente del sistema VVT Eso ajusta el tiempo de la válvula para optimizar el rendimiento del motor, la eficiencia del combustible, reducir las emisiones y aumentar la energía y el par. El sistema permite que el árbol de levas abra y cierre la admisión y las válvulas de escape en diferentes momentos durante cada ciclo de carrera del pistón. Avanzar o "avanzar" del árbol de levas dará como resultado que las válvulas se abran anteriormente para un rendimiento más suave, mientras que retrasar o "retrasar" el árbol de levas le dará al motor más potencia y una respuesta más rápida a rpm más altas.

La fase del árbol de levas está controlada por un sistema hidráulico que utiliza una válvula solenoide para controlar el flujo de aceite para avanzar, retrasar o mantener la posición del árbol de levas. Una ECU (unidad de control del motor) calcula el ángulo de fase entre el cigüeñal y el árbol de levas y genera una señal de modulación de ancho de pulso (PWM) para seguir un ángulo de fase establecido. La válvula de control controla el flujo de aceite para avanzar o retrasar la posición del eje de levas en función del ángulo de fase calculado. La ECU también controla la actuación del sensor de posición del árbol de levas.

Se han desarrollado sistemas de control de faser del árbol de levas hidráulico automotriz de última generación que permiten que la actuación del actuador hidráulico responda a la variación en la temperatura del fluido de control sin el costo y la complejidad asociadas con la medición directa. Estos sistemas de control utilizan metodologías de control híbridas que combinan un control de bang-bang para un error de posición significativo, con control PID para un error de posición relativamente pequeño y procedimientos de calibración en línea para proporcionar una fase receptiva y precisa del árbol de levas.

Un ejemplo de dicho sistema de control se muestra en la Fig. 1. En general, se muestrean un conjunto de señales de entrada en un paso 402, que incluye señales de un tipo convencional que indica parámetros de funcionamiento del motor, como la velocidad del motor y las señales PCR y PCA de la FIG. 1, que en conjunto indican la posición real del árbol de levas en relación con el cigüeñal. Un contador, almacenado en un dispositivo de memoria de acceso aleatorio estándar del controlador 32 de la Fig. 1 se incrementa en un paso 330, que corresponde a la banda de error de retardado de PID e indica el número de ciclos de la señal de posición real.

Después de que el comando inicial dccmd se emite en un paso 210 , si se determina que ErrorC es de una magnitud suficiente para exceder una banda muerta de control PID, entonces se restablece un contador en un siguiente paso 212. El comando de ciclo de trabajo ajustado se emite en un paso 214 como un comando modulado de ancho de pulso para cambiar 30 de la Fig. 1, y se aplica un retraso de aproximadamente 150 milisegundos al comando, que se aplica al actuador hidráulico para un avance receptivo del árbol de levas.

Alternativamente, el sistema de control del faser del árbol de levas puede diseñarse para ser tolerante a una amplia gama de errores de posición Mediante el uso de la fusión del sensor con un resolución como un sensor adicional y aumentando la resolución de la rueda del gatillo del árbol de levas de tres dientes a seis dientes o más. Este enfoque da como resultado una reducción masiva de la duración de la fase para alcanzar un ancho de banda de control objetivo de -2 DEGCA y un consumo de energía significativamente menor que la técnica de fusión del sensor que utiliza solo tres dientes.3