[发明专利]车辆的可变进气系统以及用于控制该系统的装置和方法

权利要求书

1.一种用于调节引入到燃烧室的空气量的可变进气系统，该可变进气系统包括：

空气滤清器本体，用于抽吸空气的主导管和辅助导管与该空气滤清器本体相连接；

阀壳体，其安装在所述空气滤清器本体内并且连接到所述辅助导管；

阀组件，其安装在所述阀壳体中，并且选择性地调节所述辅助导管的管路开度；以及

致动器，其安装在所述阀壳体上，并向所述阀组件提供驱动力，

其中所述致动器包括具有电机轴的线性电动机，所述电机轴通过施加于永磁铁的电流线性地移动；

进一步包括：

动力传输单元，其配置成连接所述线性电动机的电机轴和阀组件并且将所述电机轴的线性运动转换为转动。

2.根据权利要求1所述的用于调节引入到燃烧室的空气量的可变进气系统，其中：所述阀组件包括

阀轴，其可旋转地安装在所述阀壳体中；以及

档板构件，其安装在所述阀轴上，并配置为选择性地打开和关闭所述阀壳体的管路。

3.根据权利要求1所述的用于调节引入到燃烧室的空气量的可变进气系统，其中，所述线性电动机包括：

电动机壳体，其安装为使所述电机轴突出到电动机壳体的外侧；

永磁铁，其安装在所述电动机壳体内，线圈缠绕在该永磁铁上，所述永磁铁安装为使电机轴穿过导向构件线性地移动；

可变电阻，其与在电动机壳体内螺旋形成的电极相接触并且配置为当导向构件被线性地移动时检测所述电极的移动距离；以及

支撑板，其被固定到电机轴上并且配置为支撑在电动机壳体内部电机轴的线性运动。

4.一种用于控制可变进气系统的装置，所述装置包括：

可变档板，其具有一个根据发动机运行范围调节的开度角，并且被用来调节进入到该发动机的空气量；

发动机转速检测单元，其配置为在启动状态下检测发动机的转速；

压力检测单元，其配置为检测进入到该发动机的空气的进气压力；

存储单元，其配置为储存用于发动机运行范围的进气压力目标值和可变档板的开度作为映射数据；

控制单元，其配置成分析发动机的转速以确定运行范围，并且应用存储单元中设定的映射数据以及确定运行范围的目标空气量和根据该目标空气量的可变档板的开度角以调节可变档板的开度角；

致动器，其根据由所述控制单元施加的电流控制信号进行驱动并配置成调节可变挡板的开度角；以及

位置检测单元，其配置成检测所述致动器的运行位置以向所述控制单元提供检测的运行位置作为反馈信息。

5.根据权利要求4所述的用于控制可变进气系统的装置，其中：

如果发动机的运行范围是低速/低负载工况，则所述控制单元确定发动机的运行范围为噪声特性范围，并且应用设定的映射数据以减小进气振动并且确定目标空气量并根据目标空气量确定可变档板的开度角以调节可变档板的开度角。

6.根据权利要求5所述的用于控制可变进气系统的装置，其中：

在通过调整所述可变档板的开度角而减小了进气振动的状态下，所述控制单元基于所述位置检测单元的信息检测所述致动器的行程和所述可变档板的开度角，以修正所述致动器的驱动从而使所述可变档板的开度角遵循目标开度角。

7.根据权利要求4所述的用于控制可变进气系统的装置，其中：

如果所述发动机的运行范围是中/高速工况，则所述控制单元确定发动机的运行范围为进气压力特性范围，并且应用所述存储单元中设定的映射数据并且确定目标空气量以改善进气压力特性范围并根据该目标空气量确定可变档板的开度角以调节所述可变档板的开度角。

8.根据权利要求7所述的用于控制可变进气系统的装置，其中：

所述控制单元应用由压力传感器检测的进气压力和中/高速运行范围中的发动机转速作为实时反馈条件并且确定目标空气量并根据该目标空气量的可变档板的开度，从而使所述可变档板的开度根据运行范围遵循进气量。

9.根据权利要求7所述的用于控制可变进气系统的装置，其中：

在通过应用进气压力和发动机转速作为实时条件来对中/高速工况中的所述可变档板的开度角进行调节的状态下，所述控制单元基于位置检测单元的信息检测所述致动器的行程和可变档板的开度角，以修正致动器的驱动从而使所述可变档板的开度角遵循目标开度角。