[发明专利]基于配气凸轮的电液式全可变气门机构的控制方法

说明书

本发明公开了一种基于配气凸轮的电液式全可变气门机构的控制方法，机构主要由凸轮、摇臂、液压柱塞、液压缸、电磁阀、发动机气门组成。利用凸轮驱动气门的开启；利用电磁阀、液压柱塞、液压缸改变摇臂的运动轨迹，从而实现气门开启和关闭时刻、气门升程的调节。本发明结构简单、控制灵活、适用范围广，能够有效实现气门开启和关闭正时可变、气门升程可变，能够实现气门停用和气门两次开启。本发明能够实现可变气门系统高响应性与高可靠性，有利于可变气门机构在发动机上的推广应用。

技术领域

本发明涉及一种发动机基于配气凸轮的电液式全可变气门机构的控制方法，尤其涉及一种针对多缸柴油机的电液式全可变气门机构的控制方法。

背景技术

内燃机被广泛应用于交通运输行业，近几十年来汽车保有量的不断攀升促进了内燃机技术的发展。随着近年来各个国家对环保的重视，并且已经陆续出台了愈加严苛的汽车尾气排放法规，倒逼了内燃机排放控制技术的发展。此外，追求更高的热效率，是发动机技术发展的另一大目标。在这种背景下，传统的由固定凸轮轴驱动气门运动的配气方案已无法适应当下的要求；因此产生了多种可变气门机构。可变气门技术在内燃机设计中具有重要意义，能够带来诸多优势，如：采用可变气门技术，能够有效控制内燃机的尾气排放、降低油耗；可以改善发动机的扭矩曲线，如增加低速扭矩；可以改善汽油机的怠速稳定性、降低部分负荷的节气门损失、实现无节气门运行；能够实现先进燃烧方式，如米勒循环等；能够实现可变压缩比、可变排量等。

气门机构技术的发展从对凸轮型线的优化开始，经历了可变凸轮相位、可变凸轮型线、气门升程阶段可变等的发展过程，直到如今的全可变气门机构。可变气门技术按照是否有凸轮机构，可分为：基于凸轮的可变气门技术和无凸轮的可变气门技术；可变气门技术按照结构形式和控制方法又可分为：机电式、电液式、气动式、电磁式。采用不同技术方案的可变气门机构分别具有优点和缺点。机电式可变气门机构具有可靠性强、响应速度快的优点，具有机构复杂、摩擦损失大等的缺点；电液式可变气门机构具有结构相对简单、响应速度较快、可变自由度高的优点，具有气门运动末段速度快、造成的冲击大、液压油容易受到环境的影响以及难以适应高转速的要求等的缺点；气动式可变气门机构与电液式的结构非常相似，具有相似的优点和缺陷；电磁式可变气门机构则具有相应速度快、结构简单、能够适应高转速要求的优点，具有能耗高的缺点。

目前有关可变气门机构的创新成果中，电液式可变气门机构及其控制方法占据的比重稍大。电液式可变气门机构又可以被进一步划分为：无凸轮的电液式可变气门机构、有凸轮的电液式可变气门机构。无凸轮的电液式可变气门机构往往通过机械阀或电磁阀来控制，具有可变自由度高的优势，但是存在着气门落座速度过快和无法适应高转速要求的缺陷，往往需要通过额外的方法来对落座速度进行制约。有凸轮的电液式可变气门机构同时受到机械阀或电磁阀和配气凸轮的控制，具有气门落座速度可控的优势，但是存在着可变自由度较差的劣势。因此，创新研究能够集合无凸轮的和有凸轮的电液式可变气门机构的优势，即能够实现气门落座速度可控、并且可变自由度较高的电液式可变气门机构是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，改善气门落座速度过快的问题，提供一种能够实现气门正时、气门升程可变，并且能够实现气门两次开启的基于配气凸轮的电液式全可变气门机构的控制方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

基于配气凸轮的电液式全可变气门机构的控制方法，包括以下步骤：

第一步，准备机构，所述的机构包括摇臂，所述的摇臂的左右两端分别朝向摇臂内部开有一个豁槽，一个气门滚轮的滚轴与右侧豁槽的前后侧壁转动连接，一个液压柱塞的滚轴与左侧豁槽的前后侧壁转动连接，一个气门组件压紧气门滚轮，气门组件包括顶端与气门滚轮直接接触的气门，在气门挺杆上套有气门弹簧，所述的气门弹簧的顶部固定在气门上、底部固定在发动机缸盖上；

在所述的摇臂上开有一个沿竖直方向设置的通槽，凸轮滚轮安装在通槽中且凸轮滚轮的滚轴与通槽的前后侧壁转动连接，各个滚轴的轴线彼此平行设置；