内燃机的可变进排气门系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108301892A(43)申请公布日2018.07.20(21)申请号201810010964.2(22)申请日2018.01.05(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央大学园区(72)发明人栾飞桓源向正东李孝田帅博单国强马金(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人燕肇琪(51)Int.Cl.F01L13/00(2006.01)F02D13/02(2006.01)F01L9/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称内燃机的可变进排气门系统及控制方法(57)摘要本发明属于内燃机进排气系统领域,涉及一种内燃机的可变进排气门系统及控制方法。该进排气门控制方法是基于高充气压缩比低膨胀比的热力循环，使涡轮增压内燃机在低速大扭矩工况或加速工况下，早开排气门，适当调整进气门的开闭时间，保证在这些工况下尽可能多地增加进气量。同时在压缩机后的进气管和涡轮增压器前的排气管之间开有通路，把低温的空气引入排气管，降低排温，以保护增压涡轮器。而在冷启动时，先晚开排气门，提高缸内压缩温度。一旦启动后，再早开排气门，加大进气量。该控制方法能够大幅提高内燃机的低速大扭矩工况或加速工况的动力性，提高启动性、加速性，得到更好的排放性。CN108301892ACN108301892A权利要求书1/2页1.一种内燃机可变进排气门系统，其特征是：包括共轨管(1)、共轨管(1)向下依次连接输油设备(2)和油箱(3)，共轨管(1)右侧依次连接有排气门供油电磁阀(14)、排气门驱动油腔(13)、排气门驱动活塞(12)、排气门弹簧(11)、排气门(10)，排气门泄油电磁阀(15)两端连接排气门驱动油腔(13)和油箱(3)，共轨管(1)左侧依次连接有进气门供油电磁阀(8)、进气门驱动油腔(7)、进气门驱动活塞(6)、进气门弹簧(5)、进气门(4)，进气门泄油电磁阀(9)两端连接进气门驱动油腔(7)和油箱(3)，进气门开关的凸轮(16)和排气门开关的凸轮(17)分别连接进气门(4)和排气门(10)，所述的进气门开关的凸轮(16)和排气门开关的凸轮(17)的凸轮母体(18)为球墨铸铁或灰铸铁，进气门开关的凸轮(16)和排气门开关的凸轮(17)的工作表面为铁基表面复合材料层(19)，且在凸轮母体(18)和铁基表面复合材料层(19)之间还有扩散过渡层(20)。2.一种内燃机进排气门控制方法，该方法使用如权利要求1所述的内燃机进排气门系统，具体按照以下步骤实施：步骤1：检测内燃机转速、内燃机位置、环境压力和温度的信号；步骤2：判断运行状态；步骤3：根据涡轮增压内燃机低速大扭矩工况或加速工况下，电控单元通过控制进排气门系统的电磁阀来提前开启排气门，提前开启进气门，增加进气门升程，推迟关闭进气门；在涡轮增压内燃机高速大负荷工况下，电控单元通过控制进排气门系统的电磁阀来推迟开启排气门，提前开启进气门，降低进气门升程，提前关闭进气门，同时，电控单元打开在压缩机后的进气管和涡轮增压器前的排气管之间的气阀；在冷启动时，先推迟开启排气门，启动后，再提前开启排气门。3.根据权利2所要求的内燃机可变进排气门控制方法，其特征是：步骤3的具体操作为：涡轮增压内燃机低速大扭矩工况或加速工况下，当涡轮增压器的进气增压程度低于内燃机相应工况的进气增压设定值时，则基于高压缩比低膨胀比的热力循环，采用以下方式：电控单元通过控制第一排气门控制信号，减小排气门供油电磁阀(14)的开启正时和排气门泄油电磁阀(15)的关闭正时，提前开启排气门(10)；电控单元通过控制第一进气门控制信号，减小进气门供油电磁阀(8)的开启正时和进气门泄油电磁阀(9)的关闭正时，提前开启进气门(4)；电控单元通过控制第二进气门控制信号，增加进气门供油电磁阀(8)的开启持续期，增加进气门(4)的升程；电控单元通过控制第三进气门控制信号，增加进气门泄油电磁阀(9)的关闭持续期，推迟关闭进气门(4)。4.根据权利2所要求的内燃机进排气门控制方法，其特征是：步骤3的具体操作为：涡轮增压内燃机高速高负荷工况下，当涡轮增压器进气增压程度高于内燃机相应工况的进气增压设定值时，则基于低压缩比高膨胀比的热力循环，采用以下方式：电控单元通过控制第一排气门控制信号，增加排气门供油电磁阀(14)的开启正时和排气门泄油电磁阀(15)的关闭正时，推迟开启排气门(10)；电控单元通过控制第一进气门控制信号，减小进气门供油电磁阀(8)的开启正时和进气门泄油电磁阀(9)的关闭正时，提前开启进气门(4)；电控单元通过控制第二进气门控制信号，减小进气门供油电磁阀(8)的开启持续期，减小进气门(4)的升程；电控单元通过控制第三进气门控制信号，减小