CN107061023A - 用于控制涡轮发动机的气门正时的方法及相关系统 - Google Patents

用于控制涡轮发动机的气门正时的方法及相关系统 Download PDF

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Abstract

一种用于控制涡轮发动机的气门正时的方法及相关系统，该方法包括：分类控制区域；在第一控制区域中，向进气门应用最大持续时间并向排气门应用长持续时间；在第二控制区域中，提前进气门关闭正时、向排气门应用长持续时间并维持最大气门重叠；在第三控制区域中，向排气门应用长持续时间并提前进气门关闭正时和排气门关闭正时；在第四控制区域中，向排气门应用短持续时间并控制排气门关闭正时；在第五控制区域中，控制节流阀、向排气门应用短持续时间并推迟排气门打开正时；以及在第六控制区域中，控制节流阀和排气门关闭正时、向排气门应用长持续时间、提前排气门打开正时。

Description

用于控制涡轮发动机的气门正时的方法及相关系统
相关申请的交叉引证
本申请要求于2016年2月11日提交的韩国专利申请第10-2016-0015738号的优先权和权益，通过引证将其全部内容结合于此。
技术领域
本公开涉及用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统和方法。
背景技术
该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
内燃机通过设定点火模式燃烧燃料和空气以预定比率混合的混合气体，以通过使用爆发压力来生成动力。
在这种情况下，凸轮轴由与曲轴(该曲轴将活塞通过爆破压力的线性运动转换为旋转运动以致动进气门和排气门)连接的正时带驱动，并且在进气门打开的同时，空气吸入燃烧室中，并且在排气门打开的同时，排出在燃烧室中燃烧的气体。
为了改进进气门和排气门的操作并由此改善发动机(内燃机)性能，可根据发动机的旋转速度或负载来控制气门升程和气门打开/关闭时间(正时)。因此，已开发了控制发动机的进气门和排气门的打开持续时间(duration，持续期间)的连续可变气门持续时间(continuous variable valve duration)(CVVD)设备以及控制发动机的进气门和排气门的打开正时和关闭正时的连续可变气门正时(CVVT)设备。
CVVD设备可调节气门的打开持续时间(打开时间)。此外，在气门的持续时间固定的状态下，CVVT设备提前或推迟气门的打开正时和关闭正时。换言之，当气门的打开正时被确定时，根据气门的持续时间自动确定关闭正时。
在此背景技术部分中公开的以上信息仅用于加强对本公开的背景的理解，并且因此，本公开可能包含不构成在该国中对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统和方法，其具有如下优势：在涡轮发动机中，通过在进气门侧上安装连续可变气门正时设备，并且通过在排气门侧上安装两级可变气门持续时间设备并安装连续可变气门正时设备，来同时控制持续可变气门的持续时间和正时(timing)。
在本公开的一个形式中，提供用于涡轮发动机的用于控制气门正时的方法，该涡轮发动机包括：进气门侧上的连续可变气门正时(CVVT)设备以及排气门侧上的两级可变气门持续时间(VVD)设备和连续可变气门正时(CVVT)设备。该方法可包括：根据发动机负载和发动机速度来分类多个控制区域；在第一控制区域中，向进气门应用最大持续时间并向排气门应用长持续时间；在第二控制区域中，提前进气门关闭(IVC)正时、向排气门应用长持续时间并维持最大气门重叠；在第三控制区域中，向排气门应用长持续时间并提前IVC正时和排气门关闭(EVC)正时；在第四控制区域中，向排气门应用短持续时间并控制EVC正时接近上止点(TDC)；在第五控制区域中，控制节流阀全开、向排气门应用短持续时间并推迟排气门打开(EVO)正时；以及在第六控制区域中，控制节流阀全开、向排气门应用长持续时间、提前EVO正时并控制EVC正时接近TDC。
在第一控制区域中，IVC正时可被固定，并且EVC正时可被设为能够维持燃烧稳定性的最大值。
在第二控制区域中，可根据发动机负载的增加，通过推迟EVC正时来维持最大气门重叠。
在第三控制区域中，当发动机速度小于预定速度时，IVC正时可被提前至接近下止点(BDC)，并且当发动机速度等于或大于预定速度时，IVC正时可被提前至BDC之后的角度。
在第五控制区域中，进气门打开(IVO)正时可被提前至TDC之前以产生扫气现象，并且EVC正时可被控制为TDC之后的角度以维持催化剂温度。
在第六控制区域中，IVC正时可被控制为下止点(BDC)之后的角度以抑制或防止爆振。
在根据本公开的另一形式中，提供用于控制包括涡轮增压器的连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统。该系统可包括：数据检测器，检测与车辆的行驶状态相关的数据；凸轮轴位置传感器，检测凸轮轴的位置；进气连续可变气门正时(CVVT)，被配置为控制发动机的进气门的打开正时和关闭正时；排气两级可变气门持续时间(VVD)设备，被配置以两级方式控制发动机的排气门的打开持续时间；排气连续可变气门正时(CVVT)设备，被配置为控制排气门的打开正时和关闭正时；以及控制器，基于来自数据检测器和凸轮轴位置传感器的信号，根据发动机速度和发动机负载来分类多个控制区域，并且根据控制区域来控制进气CVVT设备、排气两级VVD设备以及排气CVVT设备的操作，其中，控制器在第一控制区域中向进气门应用最大持续时间并向排气门应用长持续时间，在第二控制区域中提前进气门关闭(IVC)正时、向排气门应用长持续时间并且维持最大气门重叠，在第三控制区域中向排气门应用长持续时间并提前IVC正时和排气门关闭(EVC)正时，在第四控制区域中向排气门应用短持续时间并控制EVC正时接近上止点(TDC)，在第五控制区域中控制节流阀全开、向排气门应用短持续时间并推迟排气门打开(EVO)正时，并且在第六控制区域中控制节流阀全开、向排气门应用长持续时间、提前EVO正时并控制EVC正时接近TDC。
在第一控制区域中，控制器可固定IVC正时并可将EVC正时设为能够维持燃烧稳定性的最大值。
在第二控制区域中，控制器可根据发动机负载的增加，通过推迟EVC正时来维持最大气门重叠。
在第三区域中，当发动机速度小于预定速度时，控制器可将IVC正时提前至接近下止点(BDC)，并且当发动机速度等于或大于预定速度时，控制器可将IVC正时提前至BDC之后的角度。
在第五控制区域中，控制器可将进气门打开(IVO)正时提前至TDC之前以产生扫气现象并且可将EVC正时控制为TDC之后的角度以维持催化剂温度。
在第六控制区域中，控制器可将IVC正时控制为下止点(BDC)之后的角度以抑制或防止爆振。
根据本公开的一个形式，同时控制连续可变气门的持续时间和正时，使得可在期望条件下控制发动机。
根据本公开，进气门和排气门的打开正时和关闭正时被适当控制，由此改进部分负载条件下的燃料效率以及高负载条件下的动力性能。此外，可通过增加有效压缩比来降低用于启动的燃料量，并且可通过缩短用于加热催化剂的时间来减少排气。
由于在排气门侧上使用两级可变气门持续时间设备而不是连续可变气门持续时间设备，所以可降低生产成本且保持动力性能。
从本文提供的描述中，其他领域的适用性将变得显而易见。应理解，该描述和具体实例旨在仅用于说明目的，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可更好地理解本公开，现将参考附图描述以实例的方式给出的本公开的各种形式，其中：
图1是示出用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统的示意性框图；
图2是示出设置有连续可变气门正时设备的进气口以及设置有两级可变气门持续时间设备并设置有连续可变气门正时设备的排气口的立体图；
图3A至图3B是示出用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的方法的流程图；
图4A至图4C是示出进气门的取决于发动机负载和发动机速度的持续时间、打开正时以及关闭正时的曲线图；以及
图5A至图5C是示出排气门的取决于发动机负载和发动机速度的持续时间、打开正时以及关闭正时的曲线图。
本文描述的附图仅用于说明目的，并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，相应的参考标号指代相同或相应的部件和特征。
本领域技术人员应当认识到，在完全不背离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同的方式修改所描述的形式。
贯穿整个说明书和以下的权利要求书，除非明确说明相反，否则词语“包括(comprise)”以及诸如“包含(comprises)”或者“含有(comprising)”的变形应被理解为意指包括所述元件，但并不排除任何其他的元件。
应理解的是，术语“车辆”或者“车辆的”或者如本文中使用的其他类似的术语总体上包含机动车辆，包括混合动力车辆、插电式电动车辆以及其他可替代的燃料车辆(例如，燃料来源于石油以外的资源)。如本文中提及，混合动力电动车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力车辆。
此外，应理解，可由至少一个控制器执行一些方法。术语“控制器”是指包括被配置为执行应解释为其算法结构的一个或多个步骤的处理器和存储器的硬件设备。存储器被配置为存储算法步骤，并且处理器具体被配置为执行所述算法步骤以便执行以下所进一步描述的一个或多个过程。
此外，本公开的控制逻辑可体现为在计算机可读介质上的非临时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器等等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡以及光学数据存储设备。计算机可读记录介质还可分布在连接网络的计算机系统中，以便例如通过远程信息处理或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行该计算机可读介质。
图1是示出根据本公开的一个形式的用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统的示意性框图。
在示例性形式中，作为车辆的动力源的发动机是包括涡轮增压器的涡轮发动机。
如图1所示，用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统包括：数据检测器10、凸轮轴位置传感器20、控制器30、进气连续可变气门正时(CVVT)装置45、排气两级可变气门持续时间(VVD)设备50、排气连续可变气门正时(CVVT)装置55以及节流阀60。
数据检测器10检测与车辆的行驶状态相关的数据，以用于控制CVVT设备和VVD设备，并且包括：车辆速度传感器11、发动机速度传感器12、油温传感器13、空气流量传感器14以及加速器踏板位置传感器15，尽管如此，根据期望也可采用其他传感器。
车辆速度传感器11检测车辆速度，并且向控制器30传输对应于其的信号。车辆速度传感器11可安装在车辆的车轮处。
发动机速度传感器12从曲轴或凸轮轴的相位的改变来检测发动机速度，并将对应于其的信号传输至控制器30。
油温传感器(OTS)13检测流过油压控制阀(oil control valve)(OCV)的油类的温度，并将对应于其的信号传输至控制器30。
可通过使用安装在进气歧管的冷却剂通道处的冷却剂温度传感器确定冷却剂温度，来确定通过油温传感器13检测的油类温度。因此，在一个形式中，油温传感器13可包括冷却剂温度传感器，并且油温应被理解为是冷却剂温度。
空气流量传感器14检测流入进气歧管的空气量，并将对应于其的信号传输至控制器30。
加速器踏板位置传感器15检测驾驶员踩压加速器踏板的程度，并将对应于其的信号传输至控制器30。当加速器踏板被完全踩压时，加速器踏板的位置值是100％，并且当完全不踩压加速器踏板时，加速器踏板的位置值是0％。
可使用安装在进气通道上的节流阀位置传感器来代替加速器踏板位置传感器15。因此，在本公开的一个形式中，加速器踏板位置传感器15可包括节流阀位置传感器，并且加速器踏板的位置值应被理解为是节流阀的打开值。
凸轮轴位置传感器20检测凸轮轴角位置，并将对应于其的信号传输至控制器30。
图2是示出根据本公开的示例性形式的设置有连续可变气门正时设备的进气口以及设置有两级可变气门持续时间设备和连续可变气门正时设备的排气口的立体图。
如图2所示，连续可变气门正时设备安装在进气口上，并且两级可变气门持续时间设备和连续可变气门正时设备安装在排气口上。因此，在本公开的一个形式中，进气门持续时间(IVD)是固定的。如果IVD变长，则车辆的燃料效率和高速性能可改善，但是低速性能可劣化。因此，IVD可固定为大约250度到260度的预定角度。
进气连续可变气门正时(CVVT)设备45根据来自控制器30的信号来控制发动机的进气门的打开正时和关闭正时，并且排气连续可变气门正时(CVVT)设备55根据来自控制器30的信号来控制发动机的排气门的打开正时和关闭正时。
排气两级可变气门持续时间(VVD)设备50根据来自控制器30的信号来将发动机的排气门的打开持续时间控制为两级。由于使用由电磁阀操作的两级VVD设备50代替CVVD设备，所以可省去用于操作CVVD设备的电机和传感器，由此降低生产成本。
如果排气门持续时间(EVD)变长，则车辆的燃料效率和高速性能可改善，但是低速性能可劣化。因此，可通过实验设定用于低速性能的短持续时间以及用于高速性能的长持续时间。例如，短持续时间可被设为大约180度到210度的角度，并且长持续时间可被设为大约240度到250度的角度。
排气两级VVD设备50可通过切换而向排气门应用短持续时间和长持续时间。
节流阀60调节流入进气歧管的空气量。
控制器30基于来自数据检测器10和凸轮轴位置传感器20的信号根据发动机速度和发动机负载来分类多个控制区域，并且控制进气CVVT设备45、排气两级VVD设备50、排气CVVT设备55以及节流阀60的操作。本文中，多个控制区域可被分类为六个区域。
控制器30在第一控制区域中向进气门应用最大持续时间并向排气门应用长持续时间，在第二控制区域中提前进气门关闭(IVC)正时并向排气门应用长持续时间以维持最大气门重叠，在第三控制区域中向排气门应用长持续时间并提前IVC正时和排气门关闭(EVC)正时，在第四控制区域中向排气门应用短持续时间并控制EVC正时接近上止点(topdead center，上死点)(TDC)，在第五控制区域中控制节流阀全开、向排气门应用短持续时间并推迟排气门打开(EVO)正时，并且在第六控制区域中控制节流阀全开、向排气门应用长持续时间、提前EVO正时并控制EVC正时接近TDC。
为了这些目的，控制器30可实现为通过预定程序执行的至少一个处理器，并且为了执行用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的方法的每个步骤，可对预定程序进行编程。
可在记录介质内实现本文描述的各种形式，例如，可通过使用软件、硬件或其结合由计算机或类似设备读取该记录介质。
根据硬件实现方式，可通过使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器以及设计为执行任何其他功能的电子单元中的至少一个来实现本文描述的形式。
根据软件实现方式，可通过单独的软件模块来实现本形式中所描述的诸如程序和功能的形式。软件模块中的每一个可执行本公开所描述的一个或多个功能和操作。可通过以合适的程序语言编写的软件应用程序来实现软件代码。
在下文中，将参考图3A至图5C详细描述根据本公开的一个形式的用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的方法。
图3A至图3B是示出用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的方法的流程图。此外，图4A至图4C是分别示出取决于发动机负载和发动机速度的进气门持续时间、打开正时以及关闭正时的曲线图，并且图5A至图5C是分别示出取决于发动机负载和发动机速度的排气门持续时间、打开正时以及关闭正时的曲线图。
如图3A至图3B所示，用于控制连续可变气门持续时间发动机的气门正时的方法以根据发动机负载和发动机速度来分类多个控制区域的步骤S100开始。第一控制区域至第六控制区域表示在图4A至图5C中。
控制器30可将控制区域分类为当发动机负载小于第一预定负载时的第一控制区域、当发动机负载等于或大于第一预定负载且小于第二预定负载时的第二控制区域以及当发动机负载等于或大于第二预定负载且小于第三预定负载时的第三控制区域。此外，控制器30可将控制区域分类为当发动机负载等于或大于第二预定负载且发动机速度等于或大于第一预定速度且小于第二预定速度时的第四控制区域、当发动机负载等于或大于第三预定负载且发动机速度小于第一预定速度时的第五区域以及当发动机负载等于或大于第三预定负载且发动机速度等于或大于第二预定速度时的第六控制区域。
同时，如图4A至图5C所示，以进气门持续时间(IVD)映射和排气门持续时间(EVD)映射表示曲柄角度。此外，在进气门打开(IVO)正时映射中指定的数字表示上止点(TDC)之前，在进气门关闭(IVC)正时映射中指定的数字表示下止点(BDC)之后，在排气门打开(EVO)正时映射中指定的数字表示BDC之前，并且在排气门关闭(EVC)正时映射中指定的数字表示在TDC之后。图4A至图5C所示的区域和曲线仅是用于描述本公开的示例性形式的实例，并且本公开不限于此。
当在步骤S100中根据发动机负载和发动机速度来分类控制区域时，在步骤S110中，控制器30确定当前发动机状态是否属于第一控制区域。
当在步骤S110中发动机负载小于第一预定负载时，控制器30确定当前发动机状态属于第一控制区域。在这种情况下，在步骤S120中，控制器30向进气门应用最大持续时间并向排气门应用长持续时间，并且控制排气门与进气门之间的气门重叠。气门重叠表示进气门打开且排气门仍未关闭的状态。
换言之，当发动机以低负载条件操作时，控制器30可固定IVC正时以便向进气门应用最大持续时间。如图4A至图4C所示，IVC正时可被固定为下止点(BDC)之后的大约100度到110度的角度，并且根据固定IVD，IVO正时可被控制为上止点(TDC)之前的大约20度到30度的角度。
另外，控制器30可通过在TDC之后的方向上移动EVC正时来将EVC正时设为能够维持燃烧稳定性的最大值。在这种情况下，由于长持续时间应用至排气门，所以控制器30将EVO正时控制为BDC之前的大约40度到50度的角度。
当在步骤S110中当前发动机状态不属于第一控制区域时，在步骤S130中，控制器30确定当前发动机状态是否属于第二控制区域。
当在步骤S130中发动机负载等于或大于第一预定负载且小于第二预定负载时，控制器30确定当前发动机状态属于第二控制区域。在这种情况下，在步骤S140中，控制器30提前IVC正时，向排气门应用长持续时间，并且维持最大气门重叠。
如上所述，当在第一控制区域中IVC正时被控制在进气门延迟关闭(LIVC)位置处(BDC之后的大约100度到110度的角度处)时，气门重叠被限制。因此，在第二控制区域中，控制器30提前IVC正时以产生气门重叠。
此外，控制器30可根据发动机负载的增加，通过在TDC之后的方向上推迟EVC正时来维持最大气门重叠。
当在TDC之后的方向上推迟EVC正时时，随着气门重叠增加，进气泵送可降低，然而，由于EVO正时接近BDC，所以排气泵送可增加。由于在第二控制区域中使用排气门的长持续时间，所以排气泵送不劣化并且可使用最大气门重叠。
当在步骤S130中当前发动机状态不属于第二控制区域时，在步骤S150中，控制器30确定当前发动机状态是否属于第三控制区域。
当发动机负载等于或大于第二预定负载且小于第三预定负载时，控制器30确定当前发动机状态属于第三控制区域。在这种情况下，在步骤S160中，控制器30向排气门应用长持续时间，并且提前IVC正时和EVC正时。
当IVC正时位于LIVC位置处时，随着发动机负载增加，升压压力可能增加，可能出现爆振，并且可能劣化燃料效率。为了抑制或防止上述现象，在发动机负载相对高的第三控制区域中，控制器30提前IVC正时。
在这种情况下，当发动机速度小于预定速度时，控制器30可将IVC正时快速提前至接近BDC，并且当发动机速度等于或大于预定速度时，控制器可将IVC正时缓慢提前至BDC之后的大约30度到50度的角度。预定速度可以是大约1500rpm。
此外，由于在第一控制区域和第二控制区域中使用最大气门重叠，所以控制器30提前EVC正时。
当在步骤S150中当前发动机状态不属于第三控制区域时，在步骤S170中，控制器30确定当前发动机状态是否属于第四控制区域。
如果在步骤S170中控制器30确定当前发动机状态属于第四控制区域，则在步骤S180中，控制器30向排气门应用短持续时间并且控制EVC正时接近TDC。
第四控制区域可以是发动机负载等于或大于第二预定负载并且发动机速度等于或大于第一预定速度且小于第二预定速度的低升压区域。例如，第一预定速度可以是大约1500rpm，并且第二预定速度可以是大约2500rpm。
当在第四控制区域中，IVC正时接近BDC以及进气门的短持续时间时，燃料效率可改善。由于IVD固定，所以当IVC正时被控制为接近BDC时，IVO正时在TDC方向上提前，并且气门重叠增加。
因此，控制器30将EVC正时控制为接近TDC以便降低气门重叠。为了该目的，控制器30可向排气门应用短持续时间而不是长持续时间。参考图5A至图5C所示的切换线，切换线的左侧是应用短持续时间的区域，并且切换线的右侧是应用长持续时间的区域。
当在步骤S170中当前发动机状态不属于第四控制区域时，在步骤S190中，控制器30确定当前发动机状态是否属于第五控制区域。
当在步骤S190中发动机负载等于或大于第三预定负载并且发动机速度小于第一预定速度时，控制器30确定当前发动机状态属于第五控制区域。在这种情况下，在步骤S200中，控制器30控制节流阀60全开，向排气门应用短持续时间并且推迟EVO正时。
在涡轮发动机中，当在发动机速度小于第一预定速度(例如，1500rpm)的第五控制区域中节流阀全开(即，WOT；全开节流阀)时，进气端压力变得高于排气端压力。因此，相比较自然吸气发动机，扫气现象易于出现。为了产生其中燃烧气体由于排气端压力的降低而排出的扫气现象，在一个形式中，IVO正时被控制为TDC之前的大约20度到40度的角度，并且IVC正时被控制为BDC之后的大约0度到20度的角度。然而，在本公开的一个形式中，IVD可固定，当IVO正时被提前至TDC之前时，IVC正时可大于BDC之后的大约20度的角度。因此，可通过排气干扰降低，使用EVO正时和EVC正时来弥补扫气现象。换言之，控制器30将EVO正时推迟至BDC之前以便降低排气干扰，并且将EVC正时控制在TDC之后的大约30度的角度内，以便将催化剂温度维持在预定范围内。在这种情况下，控制器30向排气门应用短持续时间。
当在步骤S190中当前发动机状态不属于第五控制区域时，在步骤S210中，控制器30确定当前发动机状态是否属于第六控制区域。
当发动机负载等于或大于第三预定负载并且发动机速度等于或大于第二预定速度时，控制器30确定当前发动机状态属于第六控制区域。在这种情况下，在步骤S220中，控制器30控制节流阀60全开，向排气门应用长持续时间，提前EVO正时，并且控制EVC正时接近TDC。
当发动机速度等于或大于第二预定速度(例如，2500rpm)时，因为排气端压力显著高于进气端压力，所以扫气现象消失。因此，控制器30将EVO正时提前为BDC之后的大约30度的角度，并且控制EVC正时接近TDC以抑制或防止排气泵送。在这种情况下，控制器30可通过切换在第五控制区域中应用的短持续时间来向排气门应用长持续时间。
同时，当在高速条件下执行WOT控制时，在自然吸气发动机中很少产生爆振，但是相反，在涡轮发动机中易于出现爆振。因此，控制器30将IVC正时提前在BDC之后的大约50度的角度内以降低升压压力，以便抑制或防止爆振。
如上所述，同时控制连续可变气门的持续时间和正时，使得可在期望条件下控制发动机。
根据本公开，进气门和排气门的打开正时和关闭正时被适当控制，由此改进部分负载条件下的燃料效率以及高负载条件下的动力性能。此外，可通过增加有效压缩比来减少用于启动的燃料量，并且可通过缩短用于加热催化剂的时间来减少排气。
此外，由于在排气口处使用两级可变气门持续时间设备而不是连续可变气门持续时间设备，所以可降低生产成本且维持动力性能。
虽然已结合目前被视为实用的示例性形式描述了本公开，但应理解，本发明不限于所公开的形式，而是相反，本公开旨在涵盖包含在本公开的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (12)

1.一种用于控制涡轮发动机的气门正时的方法，所述涡轮发动机设置有进气侧上的连续可变气门正时设备以及排气侧上的两级可变气门持续时间设备和连续可变气门正时设备，所述方法包括：
由控制器根据发动机负载和发动机速度来分类多个控制区域；
在第一控制区域中，由所述控制器向进气门应用最大持续时间并向排气门应用长持续时间；
在第二控制区域中，由所述控制器提前进气门关闭正时、向所述排气门应用所述长持续时间并维持最大气门重叠；
在第三控制区域中，由所述控制器向所述排气门应用所述长持续时间并提前所述进气门关闭正时和排气门关闭正时；
在第四控制区域中，由所述控制器向所述排气门应用短持续时间并控制所述排气门关闭正时接近上止点；
在第五控制区域中，由所述控制器控制节流阀全开、向所述排气门应用所述短持续时间并推迟排气门打开正时；以及
在第六控制区域中，由所述控制器控制所述节流阀全开、向所述排气门应用所述长持续时间、提前所述排气门打开正时并控制所述排气门关闭正时接近所述上止点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一控制区域中，所述进气门关闭正时被固定，并且所述排气门关闭正时被设为能够维持燃烧稳定性的最大值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二控制区域中，根据所述发动机负载的增加，通过推迟所述排气门关闭正时来维持所述最大气门重叠。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第三控制区域中，当所述发动机速度小于预定速度时，所述进气门关闭正时被提前至接近下止点，并且当所述发动机速度等于或大于所述预定速度时，所述进气门关闭正时被提前至所述下止点之后的角度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第五控制区域中，进气门打开正时被提前至所述上止点之前以产生扫气现象，并且所述排气门关闭正时被控制为所述上止点之后的角度以维持催化剂温度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第六控制区域中，所述进气门关闭正时被控制为下止点之后的角度以抑制爆振。
7.一种用于控制包括涡轮增压器的连续可变气门持续时间发动机的气门正时的系统，所述系统包括：
数据检测器，被配置为检测与车辆的行驶状态相关的数据；
凸轮轴位置传感器，被配置为检测凸轮轴的位置；
进气连续可变气门正时设备，被配置为控制所述发动机的进气门的打开正时和关闭正时；
排气两级可变气门持续时间设备，被配置为以两级方式控制所述发动机的排气门的打开持续时间；
排气连续可变气门正时设备，被配置为控制所述排气门的打开正时和关闭正时；以及
控制器，被配置为基于来自所述数据检测器和所述凸轮轴位置传感器的信号而根据发动机速度和发动机负载来分类多个控制区域，并且所述控制器被配置为根据所述控制区域来控制所述进气连续可变气门正时设备、所述排气两级可变气门持续时间设备以及所述排气连续可变气门正时设备的操作，
其中，所述控制器在第一控制区域中向所述进气门应用最大持续时间并向所述排气门应用长持续时间，在第二控制区域中提前进气门关闭正时、向所述排气门应用所述长持续时间并维持最大气门重叠，在第三控制区域中向所述排气门应用所述长持续时间并提前所述进气门关闭正时和排气门关闭正时，在第四控制区域中向所述排气门应用短持续时间并控制所述排气门关闭正时接近上止点，在第五控制区域中控制节流阀全开、向所述排气门应用所述短持续时间并推迟排气门打开正时，并且在第六控制区域中控制所述节流阀全开、向所述排气门应用所述长持续时间、提前所述排气门打开正时并控制所述排气门关闭正时接近所述上止点。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述第一控制区域中，所述控制器固定所述进气门关闭正时并将所述排气门关闭正时设为能够维持燃烧稳定性的最大值。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述第二控制区域中，所述控制器根据所述发动机负载的增加，通过推迟所述排气门关闭正时来维持所述最大气门重叠。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述第三控制区域中，当所述发动机速度小于预定速度时，所述控制器将所述进气门关闭正时提前至接近下止点，并且当所述发动机速度等于或大于所述预定速度时，所述控制器将所述进气门关闭正时提前至所述下止点之后的角度。
11.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述第五控制区域中，所述控制器将进气门打开正时提前至所述上止点之前以产生扫气现象，并且将所述排气门关闭正时控制为所述上止点之后的角度以维持催化剂温度。
12.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述第六控制区域中，所述控制器将所述进气门关闭正时控制为下止点之后的角度以抑制爆振。
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