[发明专利]一种气门滞后角的电液调控方法及装置

说明书

本发明公开了一种气门滞后角的电液调控方法及装置，在由凸轮控制气门运动规律的气门驱动系统中，在凸轮回程组合曲线的后段中设置一半径大于基圆半径的同心圆弧，使气门运动到受该圆弧控制范围时停止运动，处于等待关闭状态；将气门驱动系统中液压挺柱的工作油腔与回油路连接，并在回油路中设置回油控制系统，控制液压挺柱的工作高度被压缩的触发、运动过程及分段速度；利用回油控制系统按所需参数调控回油路的通断时刻，就可以在当前循环内、按所需的气门滞后角位置关闭气门，实现对气门滞后角的调控。本发明能灵活调控，在任意所需的气门滞后角位置关闭气门，满足发动机各种工况对滞后角参数要求。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体来说涉及一种气门滞后角的电液调控方法，同时还涉及该电液调控方法所用的装置。

背景技术

凸轮机构具有结构简单、工作可靠、运动学及动力学性能好等诸多特点，广泛应用于发动机的气门驱动机构，但凸轮曲线一旦确定，使用时不具有可调性。

对凸轮控制气门运动规律的气门驱动机构中液压挺柱的工作油腔设置回油路并进行回油调控可以调控液压挺柱的工作高度，并使气门作关联运动，实现对气门滞后角的调节，现有的仅以电磁阀控制回油路通断的调控方式（如现代公司的EVT系统，Hyundai/Siemens EVT System），其气门关闭落座时的冲击速度不仅与回油速度有关，还与气门落座时刻从动件与凸轮曲线的接触位置和凸轮转速有关，滞后角调节量的增大或凸轮转速的提高都会使气门落座冲击加剧。

在发动机配气参数中，调控进气门滞后角能调控气缸的有效压缩比，而有效压缩比是影响发动机效率、动力、能耗、爆震等性能的关键因素之一；调控排气门滞后角能调控气缸内废气的排出或倒流参数，而高温残余废气占缸内混合气的比例（残余废气系数）将显著影响混合气温度从而影响燃烧过程。

均质稀薄压燃（HCCI）是一种发动机高效燃烧模式，节能减排效果明显，但因控制技术等方面的原因未能得到广泛应用。HCCI的燃烧时刻主要受缸内混合气被压缩到上止点位置时温度的影响，目前还缺乏简单有效且响应敏捷的缸内温度调控手段；此外，发动机还需根据负荷的变化在HCCI和传统燃烧模式之间切换，由于工况条件差异大，切换时需对有效压缩比和残余废气系数这两个显著影响缸内热力学状态的因素进行大范围的参数调节，且为避免发动机工作混乱等不受控情况，工况切换需在一个工作循环内完成，对此还缺乏适应大范围参数调节且能瞬态切换的技术。可变配气技术中通过分别调控进气门和排气门的滞后角从而调控有效压缩比和残余废气系数，是HCCI的控制方法之一，但现有技术在调节参数范围、工况切换的响应敏捷性等方面还很难满足HCCI的使用要求。电磁直接驱动气门类可变配气技术，虽在电气调控技术方面灵活，但因其受力、功耗、体积、惯性均较大，导致高速响应性不佳等原因，而未能得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能灵活调控，在任意所需的气门滞后角位置关闭气门，满足发动机各种工况对滞后角参数要求的气门滞后角的电液调控方法。

本发明的另一目的在于提供该气门滞后角的电液调控装置。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明的一种气门滞后角的电液调控方法，包括以下步骤：

（1）由凸轮控制气门运动规律的气门驱动系统中，在凸轮回程组合曲线的后段中设置一半径大于基圆半径的同心圆弧，使气门运动到受该圆弧控制范围时停止运动，处于等待关闭状态；

（2）将气门驱动系统中液压挺柱的工作油腔与回油路连接，并在回油路中设置进行通断控制、行程控制和分段分级节流控制的回油控制系统，使液压挺柱的工作高度被压缩的触发、运动过程及分段速度均受回油控制系统控制；