利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構及其控制方法
【專利說明】利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構及其控制方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年6月9日提交的韓國專利申請第10-2014-0069344號的優先權，并通過引用將其全文納入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及一種利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構，所述中間可變銷可變地將進氣氣門升程正時調整為提前狀態、中間狀態和延遲狀態，這提升了能量消耗效率和能量輸出。
【背景技術】
[0004]內燃機通過使燃燒腔室中的燃料在吸入腔室內的空氣媒介中燃燒而產生動力。將凸輪軸配置為操作進氣氣門以吸入空氣。隨后在進氣氣門開放時將空氣吸入燃燒腔室。另夕卜，還將凸輪軸配置為操作排氣氣門，并且在排氣氣門開放時將燃燒氣體從燃燒腔室中移除。
[0005]然而，進氣氣門和排氣氣門的最佳運行基于驅動條件(例如旋轉速度和發動機負載)。換句話說，氣門的最佳開放和關閉時間或最優升程基于發動機的旋轉速度。因此，弓丨入用于延遲或提前氣門升程正時的方法，并且可以通過基于發動機的驅動條件調整氣門升程正時而提升燃燒效率。更具體地，將連續可變氣門控制系統配置為基于發動機轉速而最優地調整發動機氣門的開放正時和關閉正時，其中燃燒效率提升，廢氣產生減少，低速扭矩增加并且整體能量輸出提高。
[0006]另外，增加進氣氣門和排氣氣門的氣門重疊部分，從而減小栗送損失而增加燃料燃燒效率。基于發動機條件而優化氣門重疊部分，其中通過內部廢氣而燃燒未燃燒氣體，從而減少廢氣。基于發動機條件而優化進氣氣門正時機構，其中容積效率提升并且低速扭矩和能量輸出增加。
[0007]近來，已經研發利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構(CVVT)，從而提升傳統CVVT系統的響應能力并擴展運行。將利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構配置為將凸輪(cam)的位置調整為延遲位置和提前位置之間的基本中間位置。通過提升響應能力并且擴展凸輪的使用面積，燃料消耗效率增加并且廢氣產生減少。
[0008]然而，當電磁閥的脈寬調制(PWM)控制頻率和凸輪產生共振時，凸輪位置可能會波動。當凸輪位置波動時，可能會對凸輪控制和穩定性有負面影響，發動機性能和穩定性可能會惡化。
[0009]公開于本部分的上述信息僅僅用于加深對發明背景的理解，因此其可以包含的信息并不構成在本國已為本領域技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0010]本發明提供了一種利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構，其可以在凸輪控制結構中減小凸輪旋轉位置的波動，其中凸輪可以經由油控制閥而延遲或提前，這可以改進發動機性能和穩定性。
[0011]根據本發明的示例性實施方案的利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構可以包括:凸輪軸、可變裝置、延遲角度腔室和提前角度腔室、油控制閥、凸輪位置檢測器以及控制器；所述凸輪軸具有從所述凸輪軸突出的凸輪，將所述凸輪配置為提升氣門；將所述可變裝置(例如鏈輪)設置在凸輪軸的一側；將所述延遲角度腔室和提前角度腔室設置在可變裝置內；將所述油控制閥配置為分別將液壓壓力供應至延遲角度腔室或提前角度腔室，這可以延遲或提前凸輪軸的旋轉；將所述凸輪位置檢測器配置為檢測凸輪的旋轉位置；將所述控制器配置為從凸輪位置檢測器檢測凸輪軸的旋轉位置信號，并且當旋轉位置信號的變化特性超過預定范圍時，調整運行油控制閥的PWM調變值的頻率。變化特性可以包括信號的振動寬度。變化特性可以進一步包括信號和預定目標值之間的差值。預定目標值可以響應于發動機的驅動條件而變化。
[0012]可變裝置可以包括鎖定銷，將所述鎖定銷配置為將凸輪的位置鎖定至基本中間位置(例如，在提前位置和延遲位置之間)。進一步，可變裝置還可以包括扭矩接收部分，將所述扭矩接收部分配置為經由鏈條或皮帶接收扭矩。當控制器調整運行油控制閥的PWM調變值的頻率并且信號的變化特性在預定范圍內時，PWM調變值的頻率可以恢復為初始值。響應于確定凸輪位置超過預定的寬度，可以改變PWM調變值的頻率，從而預防凸輪位置的波動。
[0013]進一步，由于可以防止凸輪位置的波動，所以可以提升凸輪的穩定性，并且還可以提升發動機的性能。
【附圖說明】
[0014]現在將參照示例性實施方案及其所顯示的附圖詳細地描述本發明的以上和其它特征，下文中給出的所述附圖僅用于示意的方式，因而對本發明是非限制性的，其中:
[0015]圖1為根據本發明的示例性實施方案的利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構的示例性局部示意性內部側視圖和顯示了氣門升程的示例性示意圖；
[0016]圖2為顯示了根據本發明的示例性實施方案的可變氣門升程裝置的控制系統中的控制方法的示例性流程圖；以及
[0017]圖3為顯示了根據本發明的示例性實施方案的可變氣門升程裝置的氣門移動的示例性示意圖。
[0018]附圖標記:
[0019]100:鏈輪(sprocket)
[0020]110:提前角度腔室
[0021]120:鎖定銷
[0022]130:延遲角度腔室
[0023]140:油控制閥
[0024]150:控制器
[0025]160:凸輪位置傳感器
[0026]170:凸輪軸
【具體實施方式】
[0027]盡管將示例性實施方案描述為使用多個單元以執行示例性過程，應當理解的是可以通過一個或多個模塊執行示例性過程。另外，應當理解的是術語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件裝置。將存儲器配置為儲存模塊，并且將處理器特別配置為執行所述模塊，從而進行一個或多個下文將進一步描述的過程。
[0028]此外，本發明的控制邏輯可以在計算機可讀媒介上體現為永久性計算機可讀媒體，永久性計算機可讀媒體包括由處理器、控制器/控制單元等執行的可執行程序指令。計算機可讀媒介的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光學數據儲存設備。計算機可讀存儲媒介也可以分布在網絡聯接的計算機系統中，從而以分布式方式存儲和執行計算機可讀媒體，例如通過遠程信息處理服務器或控制器局域網絡(CAN)ο
[0029]本文所使用的術語僅用于描述具體實施方案的目的并且不旨在限制本發明。正如本文所使用的，單數形式“一”、“一個”和“所述”旨在也包括復數形式，除非上下文另有清楚說明。還將理解當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或加入一種或多種其他的特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群體。正如本文所使用的，術語“和/或”包括一種或多種相關列舉項目的任何和所有組合。
[0030]下面將參考附圖對本發明的示例性實施方案進行詳細描述。
[0031]圖1為根據本發明的示例性實施方案的利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構的示例性局部示意性內部側視圖和顯示了氣門升程的示例性示意圖。參考圖1，利用中間鎖定銷的連續可變氣門正時機構可以包括凸輪軸170、鏈輪100、鎖定銷120、凸輪位置傳感器160、油控制閥140和控制器150 ;所述凸輪軸170具有形成在凸輪軸上的凸輪(未顯示)，所述鏈輪100具有設置在鏈輪100中的提前角度腔室110和延遲角度腔室130。
[0032]可以由控制器150運行凸輪位置傳感器160，從而檢測設置在凸輪軸170上的凸輪的位置，并且將檢測到的信號傳輸至控制器150。可以將控制器150配置為經由傳輸的檢測信號而計算或選擇凸輪軸170的旋轉位置或凸輪位置，并且響應于驅