[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

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月1日递交的韩国专利申请第10-2011-0127970号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种安装到车辆的进气系统，具体而言，本发明涉及一种根据发动机的转速、进气压力以及可变挡板的开度角最佳地控制可变进气阀的角度从而优化各种运行范围下性能的可变进气系统，还涉及一种控制该系统的装置和方法。

背景技术

安装到车辆上的可变进气系统根据发动机的负载打开和关闭辅助导管从而改进噪声特性并且不引起进气压力的损失。

根据相关的技术，安装到车辆上的可变进气系统具有一种结构，在该结构处一个分为两部分的进气道连接到空气滤清器箱，并且如果发动机在低速范围则所述系统打开该进气道的一部分，如果发动机在高速范围则开启两个部分。

该可变进气系统包含用于选择性地打开和关闭两个进气道中的一个的阀组件和用于向该阀组件提供驱动力的致动器。

该致动器可以分类为半主动型和主动型。

所述半主动致动器包括，例如使用电磁的真空型致动器和使用磁铁的自然开启/闭合的致动器，所述主动致动器采用直流电动机。

然而，根据相关技术的所述半主动致动器无法轻易调整进气道的开口面积，无法在发动机的最大转速下完全打开，从而由于进气压力提高引起最大输出的损失，其可能降低加速爆音的直线性，并且可能延迟响应速度，这是不合需要的。

此外，尽管相关技术所述的主动致动器根据其所处模式能够可变地开启并且能够快速反应，但是它增加了制造成本，使动力传送部分复杂化，在阻塞部分和其他类似部件中产生噪音，并且由于其采用了高价位的直流电动机，与半主动致动器相比使进行快速而精确的控制变得困难，这也是不期望出现的。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各方面允许根据运行范围以迅速精确地控制可变进气阀从而获得加速振动(booming)的直线性，最小化进气压力损失并且使噪音降低最佳化以改善发动机的性能。

本发明的各方面提供对可变进气阀开度角的反馈控制从而使该开度角按照发动机在最佳状态下的负荷范围遵循一部分需要的进气压力的目标值，优化发动机输出。

本发明的各方面提供一种用于调节被引入到燃烧室的空气量的可变进气系统，所述可变进气系统包括：空气滤清器本体，其上连接有用于抽吸空气的主导管和辅助导管；安装在所述空气滤清器本体内部以连通所述辅助导管的阀壳体；安装在所述阀壳体内并配置为选择性地调节所述辅助导管的管路开度的阀组件；以及安装在所述阀壳体内并配置为向所述阀组件提供驱动力的致动器，其中所述致动器包括一种直线电动机，该电动机具有通过应用于永久磁铁的电流而线性移动的电机轴。

所述可变进气系统可以进一步地包括配置为连接直流电动机的电机轴和阀组件并且将电机轴的线性移动转换为转动的动力传输单元。

所述阀组件可以包括可转动安装在阀壳体内的阀轴；以及安装于阀轴上并且配置为选择性地打开和关闭该阀壳体的管路的档板构件。

所述线性电动机可以包括一个电动机壳体，其安装为使电机轴突出到其外；安装在电动机壳体内部并且线圈绕在上面的永久磁铁，所述永久磁铁安装为使电机轴线性移动穿过一个导向构件；可变电阻，其接触一种在电动机壳体内部螺旋形成的电极并且配置为当导向构件线性移动时检测所述电极的移动距离；以及一个支承板，其固定到电机轴上并配置为在电动机壳体内部支撑电机轴的线性移动。

本发明的各方面提供一种用于控制可变进气系统的装置，其包括：可变档板，根据发动机的运行范围调节其开度角且该可变档板配置为调节引入到发动机的空气量；发动机转速检测单元，其配置为在启动状态时检测发动机的转速；压力检测单元，其配置为检测引入到发动机的空气的进气压力；存储单元，其配置为存储发动机运行范围的进气压力的目标值以及可变档板的开度作为映射数据；控制单元，其配置为分析发动机的转速以确定运行范围，施加存储单元中设定的映射数据并且确定运行范围的目标空气量以及根据目标空气量的可变档板的开度角，从而调节可变挡板的开度角；致动器，其根据控制单元施加的电流控制信号驱动并且配置为调整可变挡板的开度角；以及位置检测单元，其配置为检测所述致动器的运行位置以向控制单元提供检测到的运行位置作为反馈信息。