用于中间相位类型CVVT系统的电子主动式锁定销控制方法与流程

本申请要求2014年10月27日提交的韩国专利申请第10-2014-0146259号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明的各个方面涉及一种中间相位类型(middle phase type)连续可变气门正时系统(下文中称为中间相位类型CVVT)，更具体地，涉及一种使用电子主动式锁定销控制方法的中间相位类型连续可变气门正时系统，其可以在生成中间相位类型CVVT目标值时，通过执行锁定销的解锁和相位控制而将中间相位类型CVVT的目标跟踪能力改进为一般CVVT发动机水平。

背景技术：

一般而言，相比于CVVT，当中间相位类型CVVT基于凸轮的目标值和当前值之间的差而执行控制时，通过控制在中间位置(不在最滞后角度(retarded angle)(进气)位置和最提前角度(advanced angle)(排气)位置)处的凸轮的位置，中间相位类型CVVT具有更迅速的系统响应能力和更广泛的凸轮使用范围，进而改进为相对于CVVT具有更高的系统响应能力和燃料效率，更少的排放气体。

具体地，中间相位类型CVVT使用油流控制阀(OCV)和中间相位类型油流控制阀(OCV)，从而当通过打开/关闭阀释放电子锁定销时，基于跛行模式(limphome mode，也称故障应急模式)而返回机械默认位置，所述油流控制阀(OCV)安装于用于CVVT转子的锁定销侧通道，所述CVVT转子在最提前角度和最滞后角度限制锁定销，中间相位类型油流控制阀(OCV)用于锁定销解锁通道，所述锁定销解锁通道在中间相位将锁定销解锁。这里，跛行模式为即使在出现性能 和传感器工作的问题时，也实施车辆的最小驱动的一种安全功能。

但是，中间相位类型CVVT的锁定销使用中间相位类型OCV的电气信号而控制发动机电子控制单元(ECU)，因此在将电气信号施加至OCV阀后再到锁定销解锁前，需要物理解锁时间。

因此，在锁定销解锁前，首先通过将油供应至中间相位类型CVVT的锁定销侧通道而操作中间相位类型CVVT，这产生转子和锁定销的侧向力(side force)以对锁定销进行锁定，进而引起物理锁定现象以避免锁定销解锁。

特别地，锁定销解锁延迟形成中间相位类型CVVT的凸轮振荡现象。另外，当不允许锁定销解锁时，不允许进行中间相位类型CVVT操作，结果是，驱动性能可能会恶化并且发动机可能会熄火(stall)。

通过以下方法可以改进由锁定销解锁滞后引起的副作用：在锁定销解锁后，对侧向力补偿执行中间CVVT辅助控制，并且随后执行中间相位类型CVVT相位控制，但是从产生CVVT的目标值的正时至CVVT进行移动的正时的滞后时间发生在中间相位类型CVVT中，因此可能无法完全解决动力性能的减小。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面旨在提供一种使用电子主动式锁定销控制方法的中间相位类型连续可变气门正时系统，其在产生中间相位类型CVVT目标值时，通过确定锁定销5的默认位置是否是由于跛行模式而形成，基于跛行模式或正常锁定销停止(lock pin parking)而将锁定销解锁延迟时间最小化，随后将中间相位类型CVVT分为主动模式和被动模式，主动模式基于正常锁定销的默认位置，被动模式基于由于跛行模式形成的锁定销的默认位置，从而对锁定销的解锁进行预辅助或辅助，并且基于中间相位类型CVVT目标值而执行相位控制，特别地，通过在产生中间相位类型CVVT目标值时执行锁定销解锁和相位控制，可以将中间相位类型CVVT的目标跟踪性能提高至一般CVVT发动机水 平。

根据本发明的各个方面，一种电子主动式锁定销控制方法可以包括：(A)当CCVT控制器检测到中间相位类型CVVT目标值的产生时，检查是否出现锁定销的默认位置；(B)确定检查到的锁定销的默认位置是否是由于锁定销停止或跛行模式而形成的；(C)在锁定销默认位置是由于锁定销停止形成时，在锁定销的默认位置进入主动模式中，通过应用中间相位类型油流控制阀(OCV)的控制任务(control duty)而解决锁定销解锁延迟，而在锁定销默认位置是由于跛行模式形成时，在锁定销的默认位置进入被动模式中，通过不应用将油供应至锁定销解锁油腔室的中间相位类型OCV的控制任务而解决锁定销解锁滞后；(D)在被动模式或主动模式后，执行相位控制模式以跟踪中间相位类型CVVT目标值。

在主动模式中，(c-1a)可以将保持(holding)控制任务应用至中间相位类型OCV，以及(c-2a)由于保持控制任务，在延伸至锁定销解锁油腔室的锁定销解锁通道中可以形成油的流动，在通过油的流动的油压条件下，油压可以小于锁定销解锁压力，因此锁定销可以在油压作用下处于保持状态，但是油压可以大于在延伸至转子的左锁定油腔室的OCV的左转子通道处的左通道关闭阀的通道关闭阀的操作压力和在延伸至右锁定销油腔室的OCV的右转子通道处的右通道关闭阀的通道关闭阀的操作压力，以打开左通道关闭阀和右通道关闭阀，从而将油供应至左锁定销油腔室或右锁定销油腔室。

在被动模式中，(c-1b)可以不将控制任务应用至中间相位类型OCV，由于未应用控制任务，所以可以不在延伸至锁定销解锁油腔室的锁定销解锁通道中形成油的流动，在通过不形成油的流动的油压条件下，可以不将油压施加至锁定销，但是油压可以小于在延伸至转子的左锁定销油腔室的OCV的左转子通道处的左通道关闭阀的通道关闭阀的操作压力和在延伸至右锁定销油腔室的OCV的右转子通道处的右通道关闭阀的通道关闭阀的操作压力，以关闭左通道关闭阀和右通道关闭阀，从而防止将油供应至左锁定销油腔室和右锁定销油腔室。

在相位控制模式中，(d-1)可以将开放(opening)控制任务应用至中间相位类型OCV，以及(d-2)由于开放控制任务，可以在延伸至 锁定销解锁油腔室的锁定销解锁通道中形成油的流动，在通过油的流动的油压条件下，油压可以大于锁定销解锁压力，因此锁定销可以在油压作用下解锁，并且油压可以大于在延伸至转子的左锁定油腔室的OCV的左转子通道处的左通道关闭阀的通道关闭阀的操作压力和在延伸至右锁定销油腔室的OCV的右转子通道处的右通道关闭阀的通道关闭阀的操作压力，以打开左通道关闭阀和右通道关闭阀，从而将油供应至左锁定销油腔室或右锁定销油腔室。

根据本发明的各个方面，使用电子主动式锁定销控制方法的中间相位类型连续可变气门正时系统可以包括：左转子通道和右转子通道，所述左转子通道和所述右转子通道设置于CVVT凸轮，并且延伸至左和右分别形成的左锁定销油腔室和右锁定销油腔室，所述左锁定销油腔室和右锁定销油腔室的每个分别通过油压的作用移动；锁定销解锁通道，其延伸至容纳锁定销的锁定销解锁油腔室并且形成锁定销解锁分叉通道，所述锁定销通过供应的油压的作用而从锁定变为解锁，并且形成锁定销解锁分叉通道，所述锁定销解锁分叉通道分别分叉并连接至左转子通道和右转子通道；油流控制阀(OCV)，其分别在左转子通道和右转子通道产生油压；中间相位类型OCV，其在锁定销解锁通道中产生油压；左通道关闭阀和右通道关闭阀，所述左通道关闭阀和所述右通道关闭阀安装于左转子通道和右转子通道与锁定销解锁通道之间连接的部分处，并且通过锁定销解锁通道的油压而打开；以及CVVT控制器，其配置为将控制任务应用于OCV，将应用至中间相位类型OCV的控制任务分为保持控制任务和开放控制任务，并且在锁定销解锁通道中形成油压，从而在保持控制任务时，打开左通道关闭阀和右通道关闭阀。

连接至OCV和中间相位类型OCV以供应油的通道可以从主通道分叉。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能 源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的示例性电子主动式锁定销控制方法的流程图。

图2为中间相位类型CVVT的结构图，在所述中间相位类型CVVT中实施根据本发明的示例性实施方案的示例性电子主动式锁定销控制方法。

图3A和图3B为基于根据本发明的示例性实施方案的电子主动式锁定销控制方法的、中间相位类型油流控制阀(OCV)和中间相位类型CVVT的液压回路之间的压力关系图。

图4为显示了将根据本发明的示例性实施方案的中间相位类型CVVT操作为主动模式时的状态的图。

图5为显示了将根据本发明的示例性实施方案的中间相位类型CVVT操作为被动模式时的状态的图。

图6为根据本发明的示例性实施方案的中间相位类型CVVT的相位控制的操作状态图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可 以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1为显示了根据本发明的各个实施方案的示例性电子主动式锁定销控制方法的流程图。如图1所示，当在电子主动式锁定销控制中产生中间相位类型CVVT目标值时(S10)，确定锁定销的默认位置是否是由于跛行模式(S20)而形成的，并且将中间相位类型CVVT分为基于正常锁定销的默认位置的主动模式和基于由于跛行模式形成的锁定销的被动模式(S50)。通过控制中间相位类型油流控制阀30而实施主动模式(S40)和被动模式(S50)，因此包括成对的通道关闭阀20-1和20-2，成对的通道关闭阀20-1和20-2在中间相位类型CVVT中连接至中间相位类型OCV30。

图2显示了中间相位类型CVVT的详细组件，其中中间相位类型CVVT包括CVVT凸轮1、转子3、锁定销5、液压回路10、油流控制阀(OCV)20、成对的通道关闭阀20-1和20-2以及中间相位类型OCV30。

具体而言，CVVT凸轮1包括转子3和锁定销5，其中转子3通过油提供的左右运动而实施CVVT凸轮1的最提前角度和最滞后角度的移动，锁定销5连接至返回弹簧5-1，当利用转子3形成侧向力时并解锁锁定销5后，返回弹簧5-1在锁定销5锁定时提供回复力(restoring force)。

具体而言，液压回路10配置为包括主通道11、成对的转子通道13和15以及锁定销解锁通道17；主通道11分叉成OCV20和中间相位类型OCV30以分别供应发动机油；成对的转子通道13和15从OCV20开始分叉延伸至转子5的左部和右部，从而为转子5的运动供应油；锁定销解锁通道17具有连接至成对转子通道13和15的锁定销解锁分叉通道17A，同时从中间相位类型OCV30延伸至CVVT凸轮1，从而为锁定销5的解锁供应油。成对的转子通道13和15分为左转子通道13和右转子通道15，在OCV20中左转子通道13连接至形成于转子3的左方的左锁定销油腔室13-1，在OCV20中右转子通道15连接至形成于转子3的右方的右锁定销油腔室15-1。锁定销解锁通道17连接至锁定销容纳于其中的锁定销解锁油腔室17-1，锁定销解锁分叉通 道17A在连接至锁定销解锁油腔室17-1前的位置处连接至左转子通道13和右转子通道15。

具体而言，通过CVVT控制器的控制任务而控制OCV20，以将主通道11的油供应至左锁定销油腔室13-1或右锁定销油腔室15-1。因此，OCV20的油供应方向产生转子3的运动，并且转子3的运动变为CVVT凸轮1的最提前角度和最滞后角度的移动。

具体而言，成对的通道关闭阀20-1和20-2配置为包括左通道关闭阀20-1和右通道关闭阀20-2；左通道关闭阀20-1安装于左转子通道13，锁定销解锁分叉通道17A延伸至左转子通道13；右通道关闭阀20-2安装于右转子通道15，锁定销解锁分叉通道17A延伸至右转子通道15。特别地，通过锁定销解锁通道17的油压而打开和关闭左通道关闭阀20-1和右通道关闭阀20-2。

具体而言，通过CVVT控制器的控制任务而控制中间相位类型OCV30，以将主通道11的油供应至锁定销解锁油腔室17-1。因此，中间相位类型OCV30供应油以解锁锁定销5，同时控制左通道关闭阀20-1和右通道关闭阀20-2的打开和关闭。特别地，中间相位类型OCV30分为保持控制和开放控制，所述保持控制在打开左通道关闭阀20-1和右通道关闭阀20-2时，通过保持锁定销5的油压而进行控制，所述开放控制在打开左通道关闭阀20-1和右通道关闭阀20-2时，通过解锁锁定销5的油压而进行控制。

下文中，将参考图1和图2对电子主动式锁定销控制方法进行详细描述。这里，将左转子通道13定义为C1通道，右转子通道15定义为C2通道，锁定销解锁通道17定义为C3通道，左锁定销油腔室13-1定义为C1腔室，右锁定销油腔室15-1定义为C2腔室，左通道关闭阀20-1定义为C1阀，并且右通道关闭阀20-2定义为C2阀。另外，基于压力大小对施加至液压回路10的油压进行描述，在图3A和图3B的中间相位类型CVVT的操作图中例示了所述压力大小。

具体而言，与中间相位类型CVVT目标值的产生S10有关，CVVT控制器确定锁定销的默认位置是否是由于跛行模式而形成的(如S20)，随后锁定销的默认位置进入主动模式，所述主动模式在中间相位类型CVVT的正常操作状态中执行(如S40)，或锁定销的默认位置进入被 动模式，所述被动模式在中间相位类型CVVT的跛行模式操作状态中执行(如S50)。

具体而言，当锁定销的默认位置进入S20的主动模式时，如在S41中，通过CVVT控制器而将保持控制任务应用于中间相位类型OCV30，中间相位类型OCV30的操作通过应用保持控制任务而操作锁定销并打开C1和C2阀(如S42)，因此中间相位类型CVVT变为预辅助操作状态(如S43)。预辅助操作状态表示保持控制并且液压回路10的油压具有下述关系。

液压回路的油压：LPunlock_p>C3active_p>Vactive_p，其中LPunlock_p为锁定销解锁压力，C3active_p为锁定销解锁通道的油压，Vactive_p为通道关闭阀的操作压力。

接下来，在操作S43的预辅助后，前进至S70，因此将中间相位类型OCV30控制为打开。

图4显示了基于S40的主动模式的中间相位类型CVVT的操作状态。如图4所示，CVVT控制器将保持控制任务应用至中间相位类型OCV30，并且将控制任务应用至OCV20，使得主通道11的油在C1通道13、C2通道15和C3通道17中流动。在此情况下，C3通道17的油压C3active_p大于通道关闭阀的操作压力Vactive_p，因此当油供应至锁定销解锁油腔室17-1时，打开C1阀20-1和C2阀20-2。另一方面，C3通道17的油压C3active_p小于锁定销解锁压力LPunlock_p，使得锁定销5不会解锁并且处于保持状态。因此，在油供应至C1腔室13-1和C2腔室15-1的状态下保持锁定销5的锁定，因此当不可以进行相位控制时，在只进行辅助控制的预辅助状态下控制中间相位类型CVVT。

具体而言，当锁定销的默认位置进入S50的被动模式时，如在S51中，通过CVVT控制器而不将控制任务应用于中间相位类型OCV30，中间相位类型OCV30的不操作通过不应用控制任务而操作锁定销并关闭C1和C2阀(如S52)，因此中间相位类型CVVT变为辅助操作状态(如S53)。辅助状态表示中间相位类型CVVT的跛行模式时的控制并且液压回路10的油压力具有下述关系。

液压回路的油压：Vactive_p>C3active_p，其中Vactive_p为通道关 闭阀的操作压力，C3active_p为锁定销解锁通道的油压。

接下来，在操作S53的预辅助后，前进至S70，因此将中间相位类型OCV30控制为打开。

图5显示了基于S50的被动模式的中间相位类型CVVT的操作状态。如图5所示，CVVT控制器不将控制任务应用至中间相位类型OCV30以避免主通道11的油在C3通道17中流动，并且C3通道17的油压C3active_p小于通道关闭阀的操作压力Vactive_p，因此关闭C1阀20-1和C2阀20-2。因此，即使将控制任务应用至OCV30，也切断了主通道11至C1阀20-1和C2阀20-2的油的供应，因此油不供应至C1腔室13-1和C2腔室15-1。因此，当锁定销锁定于跛行状态时，C1通道13和C2通道15关闭，因此解决了锁定销5的出现延迟时间的问题，所述延迟时间在从CVVT目标值产生的正时至CVVT实际移动的正时中降低动力性能。

具体而言，当前进至S70的中间相位类型CVVT的相位控制时，通过CVVT控制器而将控制任务应用至中间相位类型OCV30，并且中间相位类型OCV30的操作对锁定销进行操作，并通过应用开放控制任务而打开C1和C2阀(如S80)，从而基于S10的中间相位类型CVVT目标值而执行相位控制。在此情况下，液压回路10的油压具有下述关系。

液压回路的油压：C3active_p>LPunlock_p，其中C3active_p为锁定销解锁通道的油压，LPunlock_p为锁定销解锁压力。

在相位控制的解锁时停止中间相位类型CVVT相位控制(如S100)。

图6显示了中间相位类型CVVT的相位控制的操作状态。如图6所示，CVVT控制器将开放控制任务应用至中间相位类型OCV30，并且将控制任务应用至OCV20，使得主通道11的油在C1通道13、C2通道15和C3通道17中流动。在此情况下，C3通道17的油压C3active_p大于通道关闭阀的操作压力Vactive_p，因此当油供应至锁定销解锁油腔室17-1时，打开C1阀20-1和C2阀20-2。另外，C3通道17的油压C3active_p大于锁定销解锁压力LPunlock_p，使得锁定销5解锁。因此，中间相位类型CVVT通过供应至C1腔室13-1的油，基于CVVT 凸轮1的提前方向移动而执行相位控制，或通过供应至C2腔室15-1的油，基于CVVT凸轮1的滞后方向移动而执行相位控制，所述CVVT凸轮1的提前方向移动与转子5的运动有关，所述CVVT凸轮1的滞后方向移动与转子5的运动有关。

如上所述，参考根据本发明的各个实施方案的使用电子主动式锁定销控制方法的中间相位类型CVVT，可以在产生中间相位类型CVVT目标值时，通过确定锁定销5的默认位置是否是由于跛行模式形成而将中间相位类型CVVT的目标跟踪能力增加至一般CVVT发动机水平，随后将中间相位类型CVVT分为基于正常锁定销的默认位置的主动模式和基于由于跛行模式形成的锁定销的默认位置的被动模式，从而对于锁定销的解锁执行预辅助或辅助。

参考根据本发明的各个实施方案的中间相位类型CVVT，通过沿着OCV对应用的中间相位类型OCV的控制任务的控制，经由对锁定销和转子的侧向力补偿实施预辅助，可以将基于中间相位类型CVVT目标值的产生的中间相位类型CVVT的目标跟踪能力提高为一般CVVT发动机水平。

另外，根据本发明的各个实施方案，可以在产生中间相位类型CVVT目标值时，通过确定锁定销5的默认位置是否是由于跛行模式形成，基于跛行模式或正常锁定销停止而使锁定销解锁延迟时间最小化，随后将中间相位类型CVVT分为基于正常锁定销的默认位置的主动模式和基于锁定销的默认位置是由于跛行模式形成的被动模式，从而对锁定销的解锁执行预辅助或辅助，随后基于中间相位类型CVVT目标值而执行相位控制。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。