[发明专利]用于控制在内燃发动机中的可变气门正时的设备和方法

说明书

一种用于控制在内燃发动机中的可变气门正时的设备，所述可变气门正时通过相对于内燃发动机的曲轴控制曲轴的旋转相位来改变进气门和排气门的打开和关闭时间，该设备包括控制器，该控制器被配置成确定在进气门和排气门的重叠区域中发动机状态是否进入扫气区并且控制可变气门正时，以根据在发动机状态进入扫气区之后经过的时间段，减少气门重叠时间。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0173877的权益，该申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种用于控制在内燃发动机中的可变气门正时(variable valvetiming，VVT)的设备和方法，并且更具体而言，涉及这样一种用于控制在内燃发动机中的可变气门正时的设备：其能够在扫气(scavenging，清除)状态中防止催化剂伤害，其中，新鲜空气直接从发动机的进气口传输到排气口；及其方法。

背景技术

近年来，内燃发动机装有涡轮增压器和中间冷却器，以便减少燃料消耗并且获得大输出。在这种内燃发动机中，涡轮增压器的压缩器吸入并且压缩废气或室外空气，使得在该过程中生成的增压空气供应给发动机。

图5示出了具有传统的涡轮增压器的发动机。增压空气穿过涡轮增压器20并且通过进气口12供应给在发动机10的气缸16内部的燃烧室11，并且在燃烧室11内燃烧的废气通过排气口13排放。

然而，在具有涡轮增压器20的发动机10中，由于在低速和高负荷区中增压升高，所以在进气口12内的进气压力在某些部分大于在排气口13内的排气压力。在这种情况下，如图5所示，在进气门14和排气门15重叠的部分中，新鲜空气30通过进气口12供应并且直接传输到排气口13。

由于在扫气状态下扫气效率增大，使得在燃烧室11内的残余气体量减小，所以燃料加注效率增大，并且扭矩增大。

传输到排气口13的新鲜空气30的量增大，然而，在扫气状态下，安装在催化剂装置40周围的氧气传感器可以识别到燃烧处于贫燃状态中。由于该确定结果，所以供应给燃烧室11的燃料量增大，使得未燃烧的燃料的量可以在燃烧室11内增多。如果未燃烧的燃料通过排气口13直接传输到催化剂，则未燃烧的燃料与新鲜空气起反应，使得可以在催化剂装置40内发生后燃烧。因此，催化剂的温度提高，使得可以损坏催化剂装置40。

以上内容旨在仅仅帮助理解本公开的背景，并非旨在表示本公开落入本领域的技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

因此，本公开致力于解决在相关技术中发生的以上问题，并且本公开提出了一种用于控制在内燃发动机中的可变气门正时的设备和方法，其能够在具有涡轮增压器的发动机处于扫气状态中时防止在排气系统中损害催化剂装置。

根据在本公开中的示例性实施方式的用于控制在内燃发动机中的可变气门正时的设备包括控制器，该控制器被配置成确定当前发动机状态在进气门和排气门的重叠区域中是否进入扫气区，并且控制VVT，以根据在发动机状态进入扫气区之后经过的时间段，减少气门重叠。

通过组合在VVT、发动机的每分钟转数(RPM)、进气口的压力以及发动机的温度之中的至少两个或更多个测量值，控制器可以确定发动机状态是否进入扫气区。

控制器可以将在发动机状态进入扫气区之后经过的时间设置为进入时间，并且进行控制，以便在所述进入时间超过恒定的时间段时，通过调整VVT，来减小气门重叠时间(valve overlap period)。

控制器可以在发动机状态离开扫气区时测量在发动机离开扫气区之后经过的时间段，并且将从进入时间中减去在发动机状态离开扫气区之后经过的时间段的值设置为新的进入时间，以便调整VVT。