[发明专利]一种调节进气门相位的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及气油发动机，具体是一种对发动机进气门相位进行调节的方法及装置。

背景技术

目前发动机的进气门都采用固定相位技术。对于一台4冲程发动机，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程。当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程。

现有技术的特点是实现简单，使用固定相位凸轮轴技术可以按照上述原理精确的控制气缸的进气时间。但是这种固定相位的进气模式并不是最佳的，其理由如下：

首先，进气门打开的时机，在排气冲程，由于大部分废气在中前期就已排出，并且在排气岐管中形成了高密度的高速气流，冲向排气管方向。这部分废气越是远离气缸，对于缸内尚未排出的废气来说，其需要填充的体积就越大，相应的平均压强也就越低。这个压强可以低到活塞尚未到达上止点之前，缸内压强可能就已经低于进气岐管内可燃混合气的压强了。所以，如果进气门提前一点开启就会提高进气量。进气门关闭的时机，如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门。直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合气又要被排出去一部分，性能会下降。但是，只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能。因为在吸气冲程可燃混合气被活塞抽入气缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，气缸内体积变化并不大。此时进气岐管内的可燃混合气靠惯性继续冲入气缸的趋势还是占了上风。

如果不断将进气气门开启的时间提前，并将关闭时间延后，形成同一时间进气门及排气门均同时开启的现象，这就是所谓的“气门重迭”。当气门重迭较多时，高速的动力的确得到满足，但当延长超过一定程度之后，会有部分的油气就直接从快捷方式跑出了引擎，没有留在气缸内，这种现象在引擎低转速运转时特别明显，造成低转速时动力的流失。在现有技术中还没有一种对进气门进行有效控制的方法和装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是克服现有技术中进气门采用固定相位的不足之处，采用一种对进气门相位进行调节技术，使发动机气缸进气门在引擎转速较低时，使进气气门开启的时间晚一点，关闭的时间早一点，以维持低转速的动力输出；而当转速慢慢提高时，使进气门开启的时机早一点，关闭的时间晚一点，让油气可以充份的提供，以产生连绵不绝的动力，让进气门可以在不同的情况下以不同的时机开启。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种调节进气门相位的方法，所述调节相位方法包括如下步骤：

S1：电子控制单元采集凸轮轴相位传感器的检测信号；

S2：电子控制单元根据采集到的当前凸轮轴相位，计算出当前进气门的实际相位数据；

S3：电子控制单元根据当前发动机的状态，计算出一个最佳的气门目标相位数据；

S4：电子控制单元计算出气门实际相位与目标相位的差值数据，依据所述差值采用比例、积分、微分算法输出一个脉宽宽度调制信号；

S5：将所述脉宽宽度调制信号输送到机油控制阀，用于控制机油控制阀内滑阀的位置；

S6：所述机油控制阀采用液压的方式控制一个可变正时阀，使可变正时阀中的摆轮按电子控制单元的指令进行转动；

S7：由于所述摆轮与所述凸轮轴连接在一起，摆轮的转动将带动凸轮轴转动，凸轮轴的转动用于调节气门的相位。

其中，所述S4进一步包括，所述电子控制单元是控制机油控制阀内的线圈通电或断电，所述线圈控制机油控制阀内的滑阀在阀体内滑动，通过所述滑阀位置的改变控制机油控制阀内的液压油，从一个出油口流出经油管流入可变正时阀，从另一个出油口经油管从可变正时阀流回到机油控制阀，从而对可变正时阀进角油室或迟角油室的供给油压作调节和/或切换控制。

其中，所述最佳气门相位数据，是依据发动机转速传感器、机油温度传感器、机油压力传感器、凸轮轴相位传感器、发动机运行时间传感器、大气压力传感器、线圈温度传感器、点火电压传感器的检测信号，经电子控制单元计算后得出的数据。

一种调节进气门相位的装置，所述调节装置包括：控制发动机气缸吸气气门的凸轮轴，在所述凸轮轴的一侧装有凸轮相位传感器，在所述凸轮轴的另一侧装有调节凸轮轴相位的可变正时阀，所述可变正时阀通过输油管与机油控制阀连接，所述机油控制阀内的线圈与电子控制单元的输出端连接，所述电子控制单元的输入端与所述凸轮相位传感器连接，所述凸轮轴和机油控制阀分别安装在发动机机架上，