[发明专利]可变气门驱动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机领域，特别是涉及一种可变气门驱动系统及其控制方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，对发动机的性能、油耗以及排放的要求越来越高，可变气门技术已成为衡量发动机性能的标志性关键技术之一。可变气门机构改变了传统发动机中气门正时、气门升程固定不变的状态，在发动机运转工况范围内提供较佳的配气正时、气门升程，较好地解决了高转速与低转速、大负荷与小负荷下动力性与经济性的矛盾，同时改善了废气排放。

现有的两级升程的电液式可变气门驱动系统，目前该系统存在的问题是：

（1）、低温时，用大升程起动相对比较困难。

（2）、转速和负荷变化时，需要调节控制策略切换配气模式以获得适量的进气量和最小的VVA系统能耗，VVA系统单气门工作能耗一般是双气门（同时，不是交替）工作能耗的一半。

（3）、气门升程处于单气门配气模式运行时，如何保证双气门的寿命相当。

（4）、由于气门升程切换时，相关执行器（比如液压油缸）需要一定的执行时间，气门必须停止运动，等到升程切换机构（弹簧控制活塞）运动完毕才能正常运行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可变气门驱动系统及其控制方法，可保证在发动机上可靠起动并稳定运行，同时获得最优的配气性能，并且优化系统本身的能耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种可变气门驱动系统，包括：

至少一个气缸；

气门群，安装在所述气缸的气缸盖，负责所述气缸的进气和排气，包括进气门和排气门；且安装在同一气缸中至少有两个气门组，为第一气门组和第二气门组，所述第一气门组包括第一进气门和第一排气门，所述第二气门组包括第二进气门和第二排气门；

进气门致动器，与进气门连接，控制进气门的开启和关闭；且一个进气门对应一个进气门致动器，包括与第一进气门连接的第一进气门致动器、与第二进气门连接的第二进气门致动器；所述进气门致动器，包括升程控制机构和气门控制机构，所述气门控制机构包括至少上端口和下端口；

第一液压源和第二液压源，所述第一液压源提供第一压力，所述第二液压源提供第二压力，所述第一压力小于所述第二压力；

流体流道系统，包括若干流体流道，将所述进气门致动器分别和所述第一液压源及所述第二液压源流体连通；

第一弹簧控制器，安装在所述流体流道上，选择所述第一液压源与所述第一进气门致动器的升程控制机构；或选择所述第二液压源与所述第一进气门致动器的升程控制机构；

第二弹簧控制器，安装所述流体流道上，可选择所述第一液压源与所述第二进气门致动器的升程控制机构；或选择所述第二液压源与所述第二进气门致动器的升程控制机构；

致动换向阀，安装在所述流体流道上，切换所述第一液压源和所述第二液压源与所述上端口及下端口的连接关系；

气门控制单元，分别与所述致动换向阀、所述第一弹簧控制器和所述第二弹簧控制器电性连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述可变气门驱动系统，还包括排气门致动器，与排气门连接，控制排气门的开启和关闭，且一个排气门对应一个排气门致动器，包括与所述第一排气门连接的第一排气门制动器、与所述第二排气门连接的第二排气门致动器；

所述排气门致动器，包括升程控制机构和气门控制机构，所述气门控制机构包括至少上端口和下端口；

致动换向阀，安装在所述流体流道上，切换所述第一液压源和所述第二液压源与所述排气们制动器的上端口及下端口的连接关系；

所述流体流道系统将所述排气门致动器分别和所述第一液压源及所述第二液压源流体连通；

所述第一弹簧控制器，选择所述第一液压源与所述第一排气门致动器的升程控制机构流通；或选择所述第二液压源与所述第一排气门致动器的升程控制机构流通；

所述第二弹簧控制器，选择所述第一液压源与所述第二排气门致动器的升程控制机构流通；或选择所述第二液压源与所述第二排气门致动器的升程控制机构流通。

在本发明一个较佳实施例中，所述升程控制机构包括至少两个相异第一升程工作状态和第二升程工作状态。