CN105649813A - 控制中间锁定位置连续可变气门的系统的性能改善方法 - Google Patents

控制中间锁定位置连续可变气门的系统的性能改善方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于控制中间锁定位置连续可变气门的系统的性能改善方法，该方法可以包括：使用已经开始控制中间锁定位置连续可变气门正时系统(CVVT)的位置的发动机电子控制单元(ECU)来获得凸轮位置；使用该ECU来确定凸轮位置是否与中间锁定位置CVVT的停驻对应；如果确定凸轮位置与中间锁定位置CVVT的停驻对应，补偿发动机点火正时以防止凸轮低冲；以及在补偿发动机点火正时后，根据发动机操作状态返回点火正时控制。

Description

控制中间锁定位置连续可变气门的系统的性能改善方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月1日提交的韩国专利申请第10-2014-0169656号优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于改善控制中间锁定位置型连续可变气门的系统的性能的方法，更具体地，涉及一种通过补偿点火正时来改善用于控制中间锁定连续可变气门的系统的性能而不造成因凸轮低冲(undershoot)导致的发动机RPM下降的方法。
背景技术
近来，随着对改善燃料效率、低速转矩和输出以及减少废气的需求不断增加，已经要求改善连续可变气门正时系统(或凸轮轴相位器系统，在下文中称为CVVT)的性能，该系统根据发动机的RPM来最优地控制开启/关闭进气门/排气门的时点。
作为满足通过改善系统的响应和增加凸轮的运行范围来改善CVVT的性能的需求的例子，存在中间锁定位置型连续可变气门正时系统(在下文中，称为中间锁定位置CVVT)。具体地，在中间锁定位置CVVT中，设置有通过移动线轴(或活塞)来形成通道的电磁气门(例如，OCV(油流控制气门))，且施加PWMDUTY(脉冲宽度调制占空)的发动机ECU(电子控制单元)控制位置，并且凸轮的位置不控制在最大延迟(进气)位置和最大提前位置(排气)，而是控制在中间位置(停驻)，因此响应性得以改善，并且与CVVT相比，凸轮的使用区域得以增加。
因此，根据中间锁定位置CVVT，通过减少由于进气门/排气门的气门重叠增加而引起的抽送损失来改善燃料效率的效果得以进一步提升，通过根据发动机情况来优化气门重叠从而通过使由内部EGR带来的燃烧气体进行再燃烧来减少废气的效果得以进一步改善，并且通过根据发动机情况而优化进气门正时从而通过增加容积效率来提高输出并增加低速转矩的效果得以进一步增加，由此，与CVVT相比，改善燃料效率并减少废气。
在该背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明一般背景的理解，而不应当被视为对该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
然而，当发动机启动时，发动机ECU将中间锁定位置CVVT的停驻位置移动到提前位置，所以油通道经由延迟通道进入提前通道，但是当中间锁定位置CVVT在一些不佳的状态下通过延迟通道时，其被延迟，从而发动机的转速(RPM)会降低。具体而言，发动机RPM的下降会降低在发动机启动方面的稳定性，并导致消费者的不满。例如，-7度的凸轮低冲引起约150RPM的下降。
发动机RPM的下降可以通过增加以停驻(parking)＝>延迟(retarded)＝>保持(holding)＝>提前(advanced)通道的顺序移动的活塞的电响应速度来防止，使得油迅速地通过延迟通道而不流入延迟通道，但是存在接收电能的电磁气门的活塞开始移动前的不灵敏区，从而必然存在对改善活塞的响应速度方面的物理限制。
在多个方面，本发明旨在提供一种对控制中间锁定位置型连续可变气门的系统的性能进行改善而不造成由凸轮低冲引起的发动机RPM下降的方法，该方法通过补偿点火正时而非改善具有物理限制的气门活塞的响应性而实施。
根据本发明的一些方面，用于控制中间锁定位置连续可变气门的系统的性能改善方法可以包括：(A)使用已经开始控制中间锁定位置连续可变气门正时系统(CVVT)的位置的发动机电子控制单元(ECU)来获得凸轮位置；(B)使用ECU来确定凸轮位置是否与中间锁定位置CVVT的停驻对应；(C)如果确定凸轮位置与中间锁定位置CVVT的停驻对应，则补偿发动机点火正时以防止凸轮低冲；以及(D)在补偿发动机点火正时后，根据发动机操作状态返回点火正时控制。
发动机点火正时的补偿可以在中间锁定位置CVVT经过延迟位置之前执行。发动机点火正时的补偿可以根据由发动机ECU获得的凸轮位置来补偿发动机的当前点火正时。当前点火正时的补偿可以通过向当前点火正时加入用于阻止凸轮低冲的CVVT补偿点火正时而实现。
根据发动机操作状态返回点火正时控制可以基于凸轮位置而确定。凸轮位置可以是离开或通过中间锁定位置CVVT的延迟位置。
根据本发明，当CVVT以中间锁定位置CVVT进行操作时，可以解决由于凸轮低冲(CVVT的延迟)引起的发动机RPM下降的问题，并且随着RPM下降问题的解决，可以改善车辆的稳定性并消除消费者的不满。
此外，根据本发明，由于中间锁定位置CVVT的性能在软件的层面上通过补偿点火正时而得以改善，对改善中间锁定位置CVVT的通道和硬件结构没有需求，而通道和硬件结构的改善由于涉及的时间和成本而实际难以实现。
本发明的方法和装置具有将会在附图中明显得出或在附图中更加详细列出的其他特征和优点，且具体实施方式用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1是示出根据本发明的通过补偿点火正时来改善用于控制中间锁定位置型连续可变气门的系统的性能的示例性方法的流程图。
图2A、图2B、图2C和图2D是示出根据本发明的用于控制中间锁定位置型连续可变气门的系统的凸轮位置控制(停驻/延迟/保持/提前)的实例的示意图。
图3是示出根据本发明的点火正时补偿周期的凸轮位置曲线的实例。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方式，实施方式的实例在附图中示出并在下文中描述。尽管本发明将结合示例性实施方式进行描述，应当理解的是，本说明书不意在将本发明限于那些示例性实施方式。相反，本发明意在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖包含在由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等效物和其他实施方式。
图1是示出根据本发明通过补偿点火正时来改善用于控制中间锁定位置CVVT的系统的性能的示例性方法的流程图。在一些实施方式中，控制由发动机ECU(电子控制单元)执行。
如附图所示，用于控制中间锁定位置CVVT的发动机ECU在操作控制状态下执行CVVT转矩补偿模式(S30)。其原因可以从按照停驻(止动或锁定)＝>延迟＝>保持＝>提前通道的顺序示出中间锁定位置CVVT的操作的图2A、图2B、图2C和图2D中看出。如附图所示，中间锁定位置CVVT包含OCV10-1，与凸轮10-3连接以用于控制进气门和排气门的液压回路10-2与OCV10-1连接，该液压回路10-2具有用于将凸轮10-3固定在最大延迟位置与最大提前位置之间的中间位置的锁定销10-4，且OCV10-1的活塞(或线轴)响应于PWM占空信号而移动，从而使得用于液压回路10-2的油通道得以控制。因此，在发动机ECU停驻时施加于OCV10-1的PWM占空信号产生油流，该油流放开将凸轮10-3固定在最大延迟位置与最大提前位置之间的中间位置的锁定销10-4，然后施加于OCV10-1的另一PWM占空信号将凸轮10-3变为延迟->保持->提前位置或其相反顺序。
因此，当发动机ECU控制中间锁定位置CVVT的位置从停驻位置到达作为期望位置的保持或提前位置以启动发动机时，可以看出其通过延迟位置，且可以看出，仅当油在中间锁定位置CVVT通过延迟通道时不流入延迟通道时，可以防止凸轮低冲。
因此，通过在CVVT转矩补偿模式(S30)中使用采用了从延迟位置移动到提前位置的凸轮位置的补偿点火正时型而非使用具有物理限制的OCV10-1，可以去除凸轮低冲或防止发动机RPM的下降。
详细而言，当在步骤S10中发动机ECU在操作控制状态下开始控制中间锁定位置CVVT时，在步骤S20中，ECU读取凸轮位置，在步骤S30中，确定是否已经进入用于控制中间锁定位置CVVT的位置的CVVT转矩补偿模式。在CVVT转矩补偿模式中，情况是当前凸轮位置是停驻位置并且在操作中间锁定位置CVVT时的所期望位置是保持或提前位置。
在步骤S30中，当不需要进入CVVT转矩补偿模式时，发动机ECU控制中间锁定位置CVVT的位置而不补偿点火正时，这是指位置由发动机ECU控制的中间锁定位置CVVT已经通过延迟通道。不施加CVVT转矩补偿模式的中间锁定位置CVVT的位置按照停驻＝>延迟＝>保持＝>提前通道的顺序进行，且在延迟通道中没有点火正时补偿。
相对而言，当在步骤S30中有必要进入CVVT转矩补偿模式时，在步骤S40中，发动机ECU进入发动机转矩补偿控制开启模式，由此在步骤S50中补偿点火正时。通过根据发动机的基本操作状态向当前点火正时加入CVVT补偿点火正时值，从而实现点火正时的补偿。
换言之，点火正时补偿＝当前点火正时+CVVT补偿点火正时。在多个实施方式中，CVVT补偿点火正时是通过在车辆上的实际测试中获得并在发动机ECU中存储为印射或数据的值。在一些实施方式中，因为最佳校准对于各个车辆是不同的，具体的CVVT补偿点火正时会针对各个车辆获得并存储在对应的发动机ECU中。
施加点火正时补偿的时间点在图3中例示出，其中“A”是指产生有发动机RPM下降的凸轮位置值，因此其指示出施加点火正时补偿的时间点。因此，作为点火正时补偿的结果，当中间锁定位置CVVT的位置受到控制时，在使中间锁定位置CVVT从停驻位置运送至延迟位置的延迟通道中，凸轮低冲可以被去除且发动机RPM的下降可以被防止。
当在步骤S50中做出点火正时补偿后，在步骤S60中，发动机ECU检查CVVT转矩补偿去除情况。出于该目的，发动机ECU通过再次读取凸轮位置来确定凸轮位置是否已经通过延迟位置。这是因为当凸轮位置已经通过延迟位置时，引起发动机RPM下降的凸轮低冲被去除或修正，并且不再需要补偿发动机转矩。
当在步骤S60中凸轮位置还未通过延迟位置时，进程返回到步骤S40，并且继续点火正时补偿控制，但是当在步骤S60中凸轮位置已经通过延迟位置时，进程进入步骤S70，并且停止发动机转矩补偿，由此结束CVVT转矩补偿模式。因此，发动机ECU持续控制中间锁定位置CVVT的位置，使其到达作为期望位置的保持或提前位置。
如上所述，根据一些实施方式，根据通过补偿点火正时来改善用于控制中间相位型连续可变气门的系统的性能的方法，已经开始控制中间锁定位置CVVT位置的发动机ECU读取凸轮位置，确定与中间锁定位置CVVT的停驻对应的凸轮位置，并然后补偿发动机点火正时来防止凸轮低冲。此外，在补偿发动机点火正时后，根据发动机操作状态返回到点火正时控制，因此，当CVVT以中间锁定位置CVVT进行操作时，可以防止由凸轮低冲(CVVT的延迟)引起的发动机RPM的下降。具体而言，中间锁定位置CVVT的性能在软件的层面上通过补偿点火正时而得以改善，使得没有必要改善中间锁定位置CVVT的通道和硬件结构，而通道和硬件结构由于过多的时间和成本而实际难以实现。
本发明的特定示例性实施方式的先前描述已经呈现以做示例和描述。这些描述不意在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式，且显然地，根据上述教导，许多修改和变化都是可能的。为解释本发明的某些原理及其实际应用，选择并描述了示例性实施方式，由此使本领域技术人员能够实施并利用本发明的多种示例性实施方式及其多种替换和修改。其意图是，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于改善控制中间锁定位置连续可变气门的系统的性能的方法，所述方法包括以下步骤：
(A)使用已经开始控制中间锁定位置连续可变气门正时系统的位置的发动机电子控制单元来获得凸轮位置；
(B)使用所述发动机电子控制单元来确定所述凸轮位置是否与所述中间锁定位置连续可变气门正时系统的停驻对应；
(C)如果确定所述凸轮位置与所述中间锁定位置连续可变气门正时系统的停驻对应，则补偿发动机点火正时以防止凸轮低冲；以及
(D)在补偿所述发动机点火正时后，根据发动机操作状态返回点火正时控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述发动机点火正时的补偿步骤在所述中间锁定位置连续可变气门正时系统通过延迟位置之前执行。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，
所述发动机点火正时的补偿步骤根据由所述发动机电子控制单元获得的所述凸轮位置来补偿发动机的当前点火正时。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述当前点火正时的补偿通过向所述当前点火正时加入用于防止凸轮低冲的连续可变气门正时系统补偿点火正时而实现。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述根据发动机操作状态返回点火正时控制的步骤基于所述凸轮位置而确定。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述根据发动机操作状态返回点火正时控制的步骤中的所述凸轮位置为离开或通过所述中间锁定位置连续可变气门正时系统的延迟位置。
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