利用中间锁定销的连续可变气门正时机构及其控制方法
【专利说明】利用中间锁定销的连续可变气门正时机构及其控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年6月9日提交的韩国专利申请第10-2014-0069344号的优先权，并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种利用中间锁定销的连续可变气门正时机构，所述中间可变销可变地将进气气门升程正时调整为提前状态、中间状态和延迟状态，这提升了能量消耗效率和能量输出。
【背景技术】
[0004]内燃机通过使燃烧腔室中的燃料在吸入腔室内的空气媒介中燃烧而产生动力。将凸轮轴配置为操作进气气门以吸入空气。随后在进气气门开放时将空气吸入燃烧腔室。另夕卜，还将凸轮轴配置为操作排气气门，并且在排气气门开放时将燃烧气体从燃烧腔室中移除。
[0005]然而，进气气门和排气气门的最佳运行基于驱动条件(例如旋转速度和发动机负载)。换句话说，气门的最佳开放和关闭时间或最优升程基于发动机的旋转速度。因此，弓丨入用于延迟或提前气门升程正时的方法，并且可以通过基于发动机的驱动条件调整气门升程正时而提升燃烧效率。更具体地，将连续可变气门控制系统配置为基于发动机转速而最优地调整发动机气门的开放正时和关闭正时，其中燃烧效率提升，废气产生减少，低速扭矩增加并且整体能量输出提高。
[0006]另外，增加进气气门和排气气门的气门重叠部分，从而减小栗送损失而增加燃料燃烧效率。基于发动机条件而优化气门重叠部分，其中通过内部废气而燃烧未燃烧气体，从而减少废气。基于发动机条件而优化进气气门正时机构，其中容积效率提升并且低速扭矩和能量输出增加。
[0007]近来，已经研发利用中间锁定销的连续可变气门正时机构(CVVT)，从而提升传统CVVT系统的响应能力并扩展运行。将利用中间锁定销的连续可变气门正时机构配置为将凸轮(cam)的位置调整为延迟位置和提前位置之间的基本中间位置。通过提升响应能力并且扩展凸轮的使用面积，燃料消耗效率增加并且废气产生减少。
[0008]然而，当电磁阀的脉宽调制(PWM)控制频率和凸轮产生共振时，凸轮位置可能会波动。当凸轮位置波动时，可能会对凸轮控制和稳定性有负面影响，发动机性能和稳定性可能会恶化。
[0009]公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0010]本发明提供了一种利用中间锁定销的连续可变气门正时机构，其可以在凸轮控制结构中减小凸轮旋转位置的波动，其中凸轮可以经由油控制阀而延迟或提前，这可以改进发动机性能和稳定性。
[0011]根据本发明的示例性实施方案的利用中间锁定销的连续可变气门正时机构可以包括:凸轮轴、可变装置、延迟角度腔室和提前角度腔室、油控制阀、凸轮位置检测器以及控制器；所述凸轮轴具有从所述凸轮轴突出的凸轮，将所述凸轮配置为提升气门；将所述可变装置(例如链轮)设置在凸轮轴的一侧；将所述延迟角度腔室和提前角度腔室设置在可变装置内；将所述油控制阀配置为分别将液压压力供应至延迟角度腔室或提前角度腔室，这可以延迟或提前凸轮轴的旋转；将所述凸轮位置检测器配置为检测凸轮的旋转位置；将所述控制器配置为从凸轮位置检测器检测凸轮轴的旋转位置信号，并且当旋转位置信号的变化特性超过预定范围时，调整运行油控制阀的PWM调变值的频率。变化特性可以包括信号的振动宽度。变化特性可以进一步包括信号和预定目标值之间的差值。预定目标值可以响应于发动机的驱动条件而变化。
[0012]可变装置可以包括锁定销，将所述锁定销配置为将凸轮的位置锁定至基本中间位置(例如，在提前位置和延迟位置之间)。进一步，可变装置还可以包括扭矩接收部分，将所述扭矩接收部分配置为经由链条或皮带接收扭矩。当控制器调整运行油控制阀的PWM调变值的频率并且信号的变化特性在预定范围内时，PWM调变值的频率可以恢复为初始值。响应于确定凸轮位置超过预定的宽度，可以改变PWM调变值的频率，从而预防凸轮位置的波动。
[0013]进一步，由于可以防止凸轮位置的波动，所以可以提升凸轮的稳定性，并且还可以提升发动机的性能。
【附图说明】
[0014]现在将参照示例性实施方案及其所显示的附图详细地描述本发明的以上和其它特征，下文中给出的所述附图仅用于示意的方式，因而对本发明是非限制性的，其中:
[0015]图1为根据本发明的示例性实施方案的利用中间锁定销的连续可变气门正时机构的示例性局部示意性内部侧视图和显示了气门升程的示例性示意图；
[0016]图2为显示了根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的控制系统中的控制方法的示例性流程图；以及
[0017]图3为显示了根据本发明的示例性实施方案的可变气门升程装置的气门移动的示例性示意图。
[0018]附图标记:
[0019]100:链轮(sprocket)
[0020]110:提前角度腔室
[0021]120:锁定销
[0022]130:延迟角度腔室
[0023]140:油控制阀
[0024]150:控制器
[0025]160:凸轮位置传感器
[0026]170:凸轮轴
【具体实施方式】
[0027]尽管将示例性实施方案描述为使用多个单元以执行示例性过程，应当理解的是可以通过一个或多个模块执行示例性过程。另外，应当理解的是术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件装置。将存储器配置为储存模块，并且将处理器特别配置为执行所述模块，从而进行一个或多个下文将进一步描述的过程。
[0028]此外，本发明的控制逻辑可以在计算机可读媒介上体现为永久性计算机可读媒体，永久性计算机可读媒体包括由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读媒介的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据储存设备。计算机可读存储媒介也可以分布在网络联接的计算机系统中，从而以分布式方式存储和执行计算机可读媒体，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)ο
[0029]本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。
[0030]下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
[0031]图1为根据本发明的示例性实施方案的利用中间锁定销的连续可变气门正时机构的示例性局部示意性内部侧视图和显示了气门升程的示例性示意图。参考图1，利用中间锁定销的连续可变气门正时机构可以包括凸轮轴170、链轮100、锁定销120、凸轮位置传感器160、油控制阀140和控制器150 ;所述凸轮轴170具有形成在凸轮轴上的凸轮(未显示)，所述链轮100具有设置在链轮100中的提前角度腔室110和延迟角度腔室130。
[0032]可以由控制器150运行凸轮位置传感器160，从而检测设置在凸轮轴170上的凸轮的位置，并且将检测到的信号传输至控制器150。可以将控制器150配置为经由传输的检测信号而计算或选择凸轮轴170的旋转位置或凸轮位置，并且响应于驱