[发明专利]基于湿度控制凸轮轴相位的方法

说明书

一种相对于曲柄轴的旋转来对内燃机的进气和排气阀的打开和关闭进行定相的方法，该方法基于发动机速度、发动机负载以及环境相对湿度的变化。在对较高湿度的某些调节期间，为了维持良好的燃烧稳定性且由此维持总体发动机操作，需要通过调节进气和排气凸轮轴的相位来减小进气和排气阀重叠。这通过利用一组凸轮位置参考数值和基于发动机速度、发动机负载以及湿度的限制来实现，该组凸轮位置参考数值以及上述限制包含在调节和限制凸轮位置和阀重叠的查询表中。一般而言，为了维持最佳的发动机性能，在较高的环境湿度下减小进气和排气阀重叠，且反之亦然。

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴相位控制并且更具体地涉及一种基于环境湿度来控制内燃机中的进气和排气凸轮轴相位的方法。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息并且可构成或不构成现有技术。

数十年以来，内燃机、尤其是那些用在乘用汽车和轻型卡车中的内燃机利用固定阀正时。在这些发动机中，不管速度、负载、燃料混合物、火花正时或其它操作参数如何，进气和排气阀相对于曲柄轴的旋转和活塞的位置而同时打开和闭合。尽管越来越认识到固定阀正时通常在低速度和高速度操作之间折衷这一事实，但仍这样进行。

响应于此种认识，内燃机的进气和排气阀的可变阀正时或定相变得被发动机设计者何制造商依赖以作出控制方法，该控制方法提供改进的发动机性能，包括增强动力和转矩、增大燃料效率和减小排放。取决于工程目标和其它标准，可变阀定相可包括如下定相：进气阀的打开和关闭、排气阀的打开和关闭、进气阀和排气阀的升程及其组合。

当决定在特定的内燃机构造中包含可变阀定相时，不仅针对阀定相的前述方面而且针对发动机操作参数以提供用于此种阀定相的控制参数。实时地监控以向阀定相控制系统提供控制输入的典型操作参数是发动机速度、发动机负载、节流阀位置以及空气流。

关于性能，燃料效率和排放标准变得越来越重要，已做出相当大的努力来持续地开发可变阀定相系统且以下公开是此种努力的结果。

发明内容

本发明提供一种基于环境相对湿度中的变化来相对于曲柄轴的旋转来对内燃机的进气和排气阀的打开和关闭进行定相的方法。在对较高湿度的某些调节期间，为了维持良好的燃烧稳定性且由此总体发动机操作，需要通过调节进气和排气凸轮轴的相位来减小进气和排气阀重叠。这通过利用一组凸轮位置参考数值和基于发动机速度、发动机负载以及湿度的限制来实现，该组凸轮位置参考数值以及上述限制包含在调节和限制凸轮位置和阀重叠的查询表中。一般而言，为了维持最佳的发动机性能，在较高的环境湿度下减小进气和排气阀重叠，且反之亦然。能调谐这些凸轮位置限制，以优化发动机性能、维持燃烧稳定性或者最大化其它操作目标。如果所感测的环境湿度低于预定湿度阈值以使得无需进气和排气凸轮位置限制，则不会施加这些限制。

因此，本发明的一方面是提供一种控制内燃机的方法，该方法优化在改变环境湿度的条件下的性能。

本发明的又一方面是提供一种控制内燃机的进气和排气阀的打开和关闭的方法，以优化在改变环境湿度的条件下的性能。

本发明的又一方面是提供一种相对于内燃机的曲柄轴调节进气和排气阀的打开和关闭的方法，以优化在改变环境湿度的条件下的性能。

本发明的又一方面是提供一种调节进气阀的打开和内燃机的排气阀的关闭之间的重叠的方法，以优化在改变环境湿度的条件下的性能。

本发明的又一方面是提供一种利用查询表来相对于内燃机的曲柄轴的位置调节进气和排气阀的打开和关闭的方法，以优化在改变环境湿度的条件下的性能。

本发明的又一方面是提供一种利用查询表来调节进气和排气凸轮轴相对于曲柄轴的位置的相位以控制内燃机的进气和排气阀的打开和关闭的方法，以优化在改变环境湿度的条件下的性能。