本發(fā)明涉及一種連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的控制系統(tǒng)和方法，更具體地涉及以下這種連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的控制系統(tǒng)和方法，其通過在連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)，優(yōu)選地為渦輪發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口安裝連續(xù)可變氣門正時裝置，在排氣口安裝連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置，來同時控制連續(xù)可變氣門的持續(xù)時間和正時。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃機(jī)通過設(shè)定的點(diǎn)燃模式使以預(yù)定比例混合燃料和空氣的混合氣體燃燒，以利用爆炸壓力來產(chǎn)生動力。

通常情況下，凸輪軸由與曲柄軸連接的正時帶(timingbelt)驅(qū)動，該曲柄軸通過爆炸壓力將活塞的線性運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以使進(jìn)氣門和排氣門啟動，并且在進(jìn)氣門開啟時，空氣被吸入燃燒室中，而在排氣門開啟時，在燃燒室中燃燒的氣體被排出。

為了改善進(jìn)氣門和排氣門的操作，從而改善發(fā)動機(jī)性能，可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速或載荷來控制氣門升程和氣門開啟/關(guān)閉時間(正時)。因此，已開發(fā)出用于控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門的開啟持續(xù)時間的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間(cvvd，continuousvariablevalveduration)裝置，以及用于控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門的開啟正時和關(guān)閉正時的連續(xù)可變氣門正時(cvvt，continuousvariablevalvetiming)裝置。

cvvd裝置調(diào)整氣門的持續(xù)時間。另外，cvvt裝置在氣門的持續(xù)時間固定的狀態(tài)下提前或延遲氣門的開啟正時和關(guān)閉正時。換句話說，當(dāng)氣門的開啟正時被確定時，根據(jù)氣門的持續(xù)時間自動確定關(guān)閉正時。

在本背景部分中公開的上述信息僅為了增強(qiáng)對本發(fā)明的背景的理解，因此可以包含不構(gòu)成已經(jīng)在本國為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用于控制連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的系統(tǒng)和方法，其具有通過在連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)，優(yōu)選地為渦輪發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣口安裝連續(xù)可變氣門正時裝置，在排氣口安裝連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置，而同時控制連續(xù)可變氣門的持續(xù)時間和正時的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的一種用于控制渦輪發(fā)動機(jī)的氣門正時的方法，該渦輪發(fā)動機(jī)設(shè)有位于進(jìn)氣口的連續(xù)可變氣門正時(cvvt)裝置以及位于排氣口的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間(cvvd)裝置，該方法可包括：由控制器根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)載荷對多個控制區(qū)域進(jìn)行劃分；在第一控制區(qū)域中，由控制器將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門，并利用排氣門關(guān)閉(evc)正時控制排氣門與進(jìn)氣門之間的氣門重疊；在第二控制區(qū)域中，由控制器使進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc)正時提前(advance)，并將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門；在第三控制區(qū)域中，由控制器使ivc正時和evc正時提前；在第四控制區(qū)域中，由控制器將evc正時控制成接近上止點(diǎn)(tdc)；在第五控制區(qū)域中，由控制器將節(jié)氣門控制成完全開啟，并將ivc正時控制到下止點(diǎn)(bdc)之后的角度；以及在第六控制區(qū)域中，由控制器將節(jié)氣門控制成完全開啟，并使ivc正時提前。

在第一控制區(qū)域中，ivc正時可以是固定的，并且evc正時可被設(shè)定成能夠保持燃燒穩(wěn)定性的最大值。

在第二控制區(qū)域中，可以通過控制evc正時，將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門，以產(chǎn)生最大氣門重疊。

在第三控制區(qū)域中，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定速度時，ivc正時可被提前到接近bdc，并且在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于預(yù)定速度時，ivc正時被提前到bdc之后的角度。

在第六控制區(qū)域中，evc正時被控制成接近tdc，以減少氣門重疊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，一種用于控制包括渦輪增壓器的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的系統(tǒng)，可包括：數(shù)據(jù)檢測器，其檢測與車輛運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)；凸輪軸位置傳感器，其檢測凸輪軸的位置；進(jìn)氣口連續(xù)可變氣門正時(cvvt)裝置，其控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門的開啟正時和關(guān)閉正時；排氣口連續(xù)可變氣門持續(xù)時間(cvvd)裝置，其控制發(fā)動機(jī)的排氣門的開啟持續(xù)時間；以及控制器，其基于來自數(shù)據(jù)檢測器和凸輪軸位置傳感器的信號，根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)載荷對多個控制區(qū)域進(jìn)行劃分，并根據(jù)多個控制區(qū)域控制進(jìn)氣口cvvt裝置和排氣口cvvd裝置的操作，其中在第一控制區(qū)域中，控制器將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門，并利用排氣門關(guān)閉(evc)正時控制排氣門與進(jìn)氣門之間的氣門重疊；在第二控制區(qū)域中，使進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc)正時關(guān)閉，并將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門；在第三控制區(qū)域中，使ivc正時和evc正時提前；在第四控制區(qū)域中，將evc正時控制成接近上止點(diǎn)(tdc)；在第五控制區(qū)域中，將節(jié)氣門控制成完全開啟，并將ivc正時控制到下止點(diǎn)(bdc)之后的角度；在第六控制區(qū)域中，將節(jié)氣門控制成完全開啟，并使ivc正時提前。

在第一控制區(qū)域中，控制器可固定ivc正時，并將evc正時設(shè)定成能夠保持燃燒穩(wěn)定性的最大值。

在第二控制區(qū)域中，通過控制evc正時，控制器將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門，以產(chǎn)生最大氣門重疊。

在第三控制區(qū)域中，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定速度時，控制器將ivc正時提前到接近bdc，并且當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于預(yù)定速度時，將ivc正時提前到bdc之后的角度。

在第六控制區(qū)域中，控制器可以將evc正時控制成接近tdc，以減少氣門重疊。

一種包含由處理器執(zhí)行的程序指令的非臨時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，該計算機(jī)可讀介質(zhì)可包括：根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)載荷對多個控制區(qū)域進(jìn)行劃分的程序指令；在第一控制區(qū)域中，將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門，并利用排氣門關(guān)閉(evc)正時控制排氣門與進(jìn)氣門之間的氣門重疊的程序指令；在第二控制區(qū)域中，使進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc)正時提前，并將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門的程序指令；在第三控制區(qū)域中，使ivc正時和evc正時提前的程序指令；在第四控制區(qū)域中，將evc正時控制成接近上止點(diǎn)(tdc)的程序指令；在第五控制區(qū)域中，將節(jié)氣門控制成完全開啟，并將ivc正時控制到下止點(diǎn)(bdc)之后的角度的程序指令；以及在第六控制區(qū)域中，將節(jié)氣門控制成完全開啟，并使ivc正時提前的程序指令。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可同時控制連續(xù)可變氣門的持續(xù)時間和正時，因此可以在預(yù)期條件下控制發(fā)動機(jī)。

進(jìn)氣門和排氣門的開啟正時和關(guān)閉正時可適當(dāng)?shù)乇豢刂?，從而改善在局部載荷條件下的燃料效率，以及在高載荷條件下的動力性能。另外，可以通過增加有效的壓縮比，來減少用于啟動的燃料量，并且可以通過縮短加熱催化劑的時間來減少廢氣。

此外，由于省略了位于進(jìn)氣口處的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置以及位于排氣口處的連續(xù)可變氣門正時裝置，因此可以降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的控制系統(tǒng)的示意性方框圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，設(shè)有連續(xù)可變氣門正時裝置的進(jìn)氣口以及設(shè)有連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置的排氣口的立體圖；

圖3a至圖3b是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的控制方法的流程圖；

圖4a至圖4c是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，取決于發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)氣門的持續(xù)時間、開啟正時和關(guān)閉正時的曲線圖；

圖5a至圖5c是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，取決于發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的排氣門的持續(xù)時間、開啟正時和關(guān)閉正時的曲線圖。

具體實(shí)施方式

在下列詳細(xì)描述中，已經(jīng)通過說明的方式簡單地示出并描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，所描述的實(shí)施例還可以以各種不同的方式被修改。

應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語“車輛”或“車輛用的”或如本文所用的其他類似術(shù)語通常包括機(jī)動車輛，如包括運(yùn)動型多功能車輛(suv)的客用汽車、公共汽車、卡車、各種商用車輛、包括各種船舶的水上運(yùn)輸工具、飛船等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛和其他可替代燃料車輛(例如，來自于除石油以外的資源的燃料)。如本文所指，混合動力車輛是一種具有兩種或更多種動力源的車輛，例如汽油動力車輛和電動力車輛。

本文所用的術(shù)語是為了描述僅特定實(shí)施例的目的，并且不意在限制本發(fā)明。如本文所用，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確另外指出。將進(jìn)一步理解的是，術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”在本說明書中使用時指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組的存在或添加。如本文所用，術(shù)語“和/或”包括所列的相關(guān)項(xiàng)中的一個或多個的任何及所有組合。貫穿本說明書，除了明確地相反描述，單詞“包括”和諸如“包括(comprises)”或“包含(comprising)”等變型將理解為暗示所陳述的元件的包括，但不暗示任何其他元件的排除。另外，本說明書中的術(shù)語“單元”、“-器(-er)”、“-器(-or)”和“模塊”是指用于處理至少一個功能和操作的單元，并且可以由硬件組件或軟件組件和它們的組合實(shí)施。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可以體現(xiàn)為在包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)上的非臨時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。計算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于rom、ram、光盤(cd)-rom、磁帶、軟盤、閃速驅(qū)動器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲器件。計算機(jī)可讀介質(zhì)也可以分布在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的計算機(jī)系統(tǒng)中，使得計算機(jī)可讀介質(zhì)以分布的方式，例如由遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(can)存儲和執(zhí)行。

此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，一些方法可以由至少一個控制器執(zhí)行。術(shù)語“控制器”是指包括存儲器和經(jīng)配置執(zhí)行應(yīng)該理解為算法結(jié)構(gòu)的一個或多個步驟的處理器的硬件裝置。存儲器經(jīng)配置存儲算法步驟，并且處理器經(jīng)具體地配置執(zhí)行算法步驟，以執(zhí)行在下面進(jìn)一步描述的一個或多個過程。

下文將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的控制系統(tǒng)的示意性方框圖。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)作為車輛的動力源優(yōu)選地為包括渦輪增壓器的渦輪發(fā)動機(jī)。

如圖1所示，用于控制連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)檢測器10、凸輪軸位置傳感器20、控制器30、進(jìn)氣口連續(xù)可變氣門正時(cvvt)裝置45、排氣口連續(xù)可變氣門持續(xù)時間(cvvd)裝置50和節(jié)氣門60。

數(shù)據(jù)檢測器10檢測車輛的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)，以控制cvvd裝置和cvvt裝置，并包括車速傳感器11、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器12、油溫傳感器13、空氣流量傳感器14和加速器踏板位置傳感器15，盡管也可以按需要采用其他傳感器。

車速傳感器11檢測車速，并將與其對應(yīng)的信號傳輸至控制器30。車速傳感器11可以安裝在車輛的車輪處。

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器12根據(jù)曲軸或凸輪軸的相位變化，檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，并將與其對應(yīng)的信號傳輸至控制器30。

油溫傳感器(ots)13檢測流經(jīng)油控制氣門(ocv)的油的溫度，并將與其對應(yīng)的信號傳輸至控制器30。

通過油溫傳感器13檢測的油溫，可以通過利用安裝在進(jìn)氣歧管的冷卻液通道處的冷卻液溫度傳感器確定冷卻液溫度來確定。因此，如本文所述，油溫傳感器13可以包括冷卻液溫度傳感器，并且油溫應(yīng)被理解為冷卻液溫度。

空氣流量傳感器14檢測流入到進(jìn)氣歧管中的空氣量，并將與其對應(yīng)的信號傳輸至控制器30。

加速器踏板位置傳感器15檢測駕駛者按壓加速器踏板的程度，并將與其對應(yīng)的信號傳輸至控制器30。當(dāng)加速器踏板完全被壓下時，加速器踏板的位置值是100％，并且當(dāng)加速器踏板完全沒有被按壓時，加速器踏板的位置值是0％。

可以使用安裝在進(jìn)氣通道上的節(jié)氣門位置傳感器，來代替加速器踏板位置傳感器15。因此，如本文所述，加速器踏板位置傳感器15可以包括節(jié)氣門位置傳感器，并且加速器踏板的位置值應(yīng)被理解為節(jié)氣門的開啟值。

凸輪軸位置傳感器20檢測凸輪軸角度的位置，并將與其對應(yīng)的信號傳輸至控制器30。

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例設(shè)有連續(xù)可變氣門正時裝置的進(jìn)氣口以及設(shè)有連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置的排氣口的立體圖。

如圖2所示，連續(xù)可變氣門正時裝置和固定凸輪安裝在進(jìn)氣口上，并且連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置和固定開啟裝置安裝在排氣口上。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，進(jìn)氣門持續(xù)時間(ivd，intakevalveduration)和排氣門開啟(evo，exhaustvalveopening)正時是固定的。如果ivd變長，則車輛的燃料效率和高速性能可改善，但是低速性能會劣化。因此，evd可以固定在約250至260度的角度處。另外，evo正時可以固定在下止點(diǎn)(bdc)之前約40至50度的角度處。

進(jìn)氣連續(xù)可變氣門正時(cvvt)裝置45，根據(jù)來自于控制器30的信號，控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門的開啟正時和關(guān)閉正時。

排氣連續(xù)可變氣門正時(cvvd)裝置50，根據(jù)來自于控制器30的信號，控制發(fā)動機(jī)的排氣門的開啟持續(xù)時間。

節(jié)氣門60調(diào)整流入進(jìn)氣歧管中的空氣量。

控制器30基于數(shù)據(jù)檢測器10和凸輪軸位置傳感器20的信號，根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)載荷對多個控制區(qū)域進(jìn)行劃分，并控制進(jìn)氣口cvvt裝置45和排氣口cvvd裝置50的操作。例如，如本文所述，多個控制區(qū)域可被劃分成六個區(qū)域。

由于ivd和evo正時是固定的，因此控制器30可以通過利用進(jìn)氣口cvvt裝置45和排氣口cvvd裝置50控制進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc)正時和排氣門關(guān)閉(evc)正時。在進(jìn)行ivc正時控制時，基于ivd來確定進(jìn)氣門開啟(ivo)正時。

在第一控制區(qū)域中，控制器30通過利用evc正時，將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門，并控制排氣門和進(jìn)氣門之間的氣門重疊；在第二控制區(qū)域中，使ivc正時提前(advance)并將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門；在第三控制區(qū)域中，使ivc正時和evc正時提前；在第四控制區(qū)域中，將evc正時控制成接近上止點(diǎn)；在第五控制區(qū)域中，控制節(jié)氣門完全開啟，并將ivc正時控制到下止點(diǎn)(bdc)之后的角度；在第六控制區(qū)域中，將節(jié)氣門控制到完全開啟，并使ivc正時提前。

為了這些目的，控制器30可以通過由預(yù)定程序執(zhí)行的至少一個處理器來實(shí)施，并且可以對預(yù)定程序進(jìn)行編程，以便根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，執(zhí)行用于控制連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的方法的每個步驟。

本文中描述的各個實(shí)施例，可以通過利用例如軟件、硬件或它們的組合，在由計算機(jī)或類似裝置讀取的記錄介質(zhì)內(nèi)實(shí)施。

例如，本文描述的硬件可以通過使用專用集成電路(asic)、數(shù)字信號處理器(dsp)、數(shù)字信號處理裝置(dspd)、可編程邏輯裝置(pld)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、處理器、控制器、微控制器、微處理器以及被設(shè)計成執(zhí)行任何其它功能的電氣單元中的至少一個來實(shí)施。

諸如本實(shí)施例中描述的程序和功能等軟件可以由單獨(dú)的軟件模塊實(shí)施。每個軟件模塊可以執(zhí)行本發(fā)明中描述的一個或多個功能和操作。軟件代碼可以由以適當(dāng)程序語言寫入的軟件應(yīng)用實(shí)施。

在下文中，將參照圖3a至圖5c詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的方法。

圖3a和圖3b是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的方法的流程圖。另外，圖4a至圖4c是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，取決于發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)氣門的持續(xù)時間、開啟正時和關(guān)閉正時的曲線圖，圖5a至圖5c是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，取決于發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的排氣門的持續(xù)時間、開啟正時和關(guān)閉正時的曲線圖。

如圖3a和圖3b所示，根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的用于控制連續(xù)可變氣門持續(xù)時間發(fā)動機(jī)的氣門正時的方法，開始于步驟s100根據(jù)發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速劃分多個控制區(qū)域。在圖4a至圖5c中示出第一控制區(qū)域至第六控制區(qū)域。

控制器30可以將控制區(qū)域分成發(fā)動機(jī)載荷小于第一預(yù)定載荷時的第一控制區(qū)域、發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第一預(yù)定載荷且小于第二預(yù)定載荷時的第二控制區(qū)域，以及發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第二預(yù)定載荷且小于第三預(yù)定載荷時的第三控制區(qū)域。此外，控制器30還可以將控制區(qū)域分成發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第二預(yù)定載荷并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于第一預(yù)定速度且小于第二預(yù)定速度時的第四控制區(qū)域，發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第三預(yù)定載荷并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定速度時的第五控制區(qū)域，以及發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第三預(yù)定載荷并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于第二預(yù)定速度時的第六控制區(qū)域。

同時，如圖4a至圖5c所示，在進(jìn)氣門持續(xù)時間(ivd)曲線圖和排氣門持續(xù)時間(evd)曲線圖中示出曲柄角。例如，對于evd曲線圖，由第三控制區(qū)域中的‘240’表示的曲線是指曲柄角為240度，由‘260’表示的曲線是指曲柄角為260度。盡管附圖中未示出，然而具有240至260度之間的曲柄角的曲線，可以存在于上述曲線之間。

另外，進(jìn)氣門開啟(ivo)正時曲線圖中指代的數(shù)字表示在上止點(diǎn)(tdc)之前，進(jìn)氣門關(guān)閉(ivc)正時曲線圖中指代的數(shù)字表示在下止點(diǎn)(bdc)之后，排氣門開啟(evo)正時曲線圖中指代的數(shù)字表示bdc之前，并且排氣門關(guān)閉(evc)正時曲線圖中指代的數(shù)字表示tdc之后。

圖4a至圖5c中所示的區(qū)域和曲線，僅是用于描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的實(shí)施例，本發(fā)明并不限于此。

當(dāng)在步驟s100根據(jù)發(fā)動機(jī)載荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對控制區(qū)域進(jìn)行劃分時，控制器30在步驟s110確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)是否屬于第一控制區(qū)域。

當(dāng)在步驟s110發(fā)動機(jī)載荷小于第一預(yù)定載荷時，控制器30確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)是否屬于第一控制區(qū)域。在這種情況下，控制器30在步驟s120將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門，并控制排氣門與進(jìn)氣門之間的氣門重疊。氣門重疊表明進(jìn)氣門開啟且排氣門尚未關(guān)閉的狀態(tài)。

換句話說，當(dāng)發(fā)動機(jī)載荷在低載荷條件下工作時，控制器30可以使ivo正時固定，以便將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門。ivc正時可被固定到bdc之后的100至110度的角度。在這種情況下，可根據(jù)固定的ivd，將ivo正時控制到tdc前的20度至30度的角度。

另外，控制器30可以將evc正時設(shè)定成能夠通過沿著tdc之后的方向移動evc正時而保持燃燒穩(wěn)定性的最大值。隨著氣門重疊增加，燃料效率可得以改善，然而，燃燒穩(wěn)定性可能會劣化。相應(yīng)地，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定氣門重疊。通過將evc正時設(shè)定成能夠保持燃燒穩(wěn)定性的最大值，可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)氣門重疊，因此可以改善燃料效率。在這種情況下，evo正時可被控制到bdc之前的40度至50度的角度，以保持燃燒穩(wěn)定性。

當(dāng)在步驟s110當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)不屬于第一控制區(qū)域時，控制器30在步驟s130確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)是否屬于第二控制區(qū)域。

當(dāng)在步驟s130發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第一預(yù)定載荷且小于第二預(yù)定載荷時，控制器30確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)屬于第二控制區(qū)域。在這種情況下，控制器30在步驟s140使ivc正時提前，并將最大持續(xù)時間應(yīng)用到排氣門。

由于在第一控制區(qū)域中將最大持續(xù)時間應(yīng)用到進(jìn)氣門，因此將ivc正時控制到進(jìn)氣門晚關(guān)閉(livc，lateintakevalveclose)位置。當(dāng)在第二控制區(qū)域中ivc正時位于livc位置處時，未產(chǎn)生氣門重疊。相應(yīng)地，控制器30使ivc正時提前，以產(chǎn)生氣門重疊。

由于evo正時被固定，以便就排氣泵送而言是有利的，因此evc正時被控制成產(chǎn)生最大氣門重疊，以便可以改善燃料效率。

當(dāng)在步驟s130當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)不屬于第二控制區(qū)域時，控制器30在步驟s150確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)屬于第三控制區(qū)域。

當(dāng)在步驟s150當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)屬于第三控制區(qū)域時，控制器30在步驟s160使ivc正時和evc正時提前。

當(dāng)ivc正時位于livc位置處時，隨著發(fā)動機(jī)載荷增加，增壓壓力可以增加，可發(fā)生爆震，并且燃料效率可劣化。為了阻止或減少上述現(xiàn)象，控制器30在發(fā)動機(jī)載荷相對較大的第三控制區(qū)域中使ivc正時提前。

在這種情況下，為了反映渦輪發(fā)動機(jī)的特征，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于預(yù)定速度時，控制器30可以迅速地將ivc正時提前到接近bdc，并且當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于預(yù)定速度時，控制器30可以緩慢地將ivc正時提前到bdc之后的30度至50度的角度。例如，預(yù)定速度可以是1500rpm。

另外，由于evc正時位于第二控制區(qū)域中的最大氣門重疊處，因此控制器30可以在第三控制區(qū)域中使evc正時提前。

當(dāng)在步驟s150處當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)不屬于第三控制區(qū)域時，控制器30在步驟s170處確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)是否屬于第四控制區(qū)域。

當(dāng)控制器30在步驟s170處確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)屬于第四控制區(qū)域時，控制器30在步驟s180處控制evc正時以接近tdc。

第四控制區(qū)域可以是低增壓區(qū)域，其中發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第二預(yù)定載荷并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于第一預(yù)定速度且小于第二預(yù)定速度。例如，第一預(yù)定速度可以是1500rpm，并且第二預(yù)定速度可以是2500rpm。

當(dāng)ivc正時接近bdc并且在第四控制區(qū)域中使用進(jìn)氣門的短持續(xù)時間時，可以改善燃料效率。由于ivd是固定的，因此當(dāng)ivc正時被控制成接近bdc時，ivo正時沿tdc方向提前，并且氣門重疊增加。

相應(yīng)地，控制器30將evc正時控制成接近tdc，以便減少氣門重疊。

當(dāng)在步驟s170處當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)不屬于第四控制區(qū)域時，控制器30在步驟s190處確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)是否屬于第五控制區(qū)域。

當(dāng)在步驟s190處發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第三預(yù)定載荷并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定速度時，控制器30確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)屬于第五控制區(qū)域。在這種情況下，控制器30在步驟s200處將節(jié)氣門60控制成完全開啟并將ivc正時控制到bdc之后的角度。

在渦輪發(fā)動機(jī)中，當(dāng)節(jié)氣門在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速小于第一預(yù)定速度(例如，1500rpm)的第五控制區(qū)域中完全開啟(即wot；全開的節(jié)氣門)時，進(jìn)氣端口壓力變得高于排氣端口壓力。因此，與不增壓發(fā)動機(jī)相比，容易發(fā)生清除現(xiàn)象(scavengingphenomenon)。

為了產(chǎn)生燃燒氣體因排氣端口壓力的減小而消除的清除現(xiàn)象，將ivo正時控制到tdc之前的20度至40度的角度，并且將ivc正時控制到0度至20度的角度。然而，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，ivd是固定的，當(dāng)ivo正時提前到tdc之前時，ivc正時可被設(shè)定成bdc之后的20度以上。

evo正時需要延遲到bdc之后的角度，以便通過排氣干擾減少而使清除現(xiàn)象最大，然而，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，evo正時被固定到bdc之前的角度。相應(yīng)地，控制器30可以將evc正時控制到接近tdc，以減少氣門重疊。

當(dāng)在步驟s190處當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)不屬于第五控制區(qū)域時，控制器30在步驟s210處確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)是否屬于第六控制區(qū)域。

當(dāng)發(fā)動機(jī)載荷等于或大于第三預(yù)定載荷并且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于第二預(yù)定速度時，控制器30確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)狀態(tài)屬于第六控制區(qū)域。在這種情況下，控制器30在步驟s220處將節(jié)氣門60控制成完全開啟，并提前ivc正時。

當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于或大于第二預(yù)定速度(例如，2500rpm)時，由于排氣端口壓力明顯大于進(jìn)氣端口壓力，因此清除現(xiàn)象消失。由于evo正時被固定成對排氣泵有利，evc正時被控制成接近tdc，以減少氣門重疊。

同時，當(dāng)在高速條件下執(zhí)行wot控制時，在不增壓發(fā)動機(jī)中很少發(fā)生爆震，然而，相反地，在渦輪發(fā)動機(jī)中容易發(fā)生爆震。相應(yīng)地，控制器30使ivc正時提前bdc之后的50度的角度范圍內(nèi)，以減少增壓壓力，從而防止爆震。

如上，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可同時控制連續(xù)可變氣門的持續(xù)時間和正時，因此可以在預(yù)期條件下控制發(fā)動機(jī)。

適當(dāng)?shù)乜刂七M(jìn)氣門和排氣門的開啟正時和關(guān)閉正時，從而在局部載荷條件下改善燃料效率，并在高載荷條件下改善動力性能。另外，可以通過增加有效的壓縮比減少用于開始的燃料量，并且可以通過縮短用于加熱催化劑的時間來減少廢氣。

此外，由于省略了在進(jìn)氣口處的連續(xù)可變氣門持續(xù)時間裝置以及在排氣口處的連續(xù)可變氣門正時裝置，因此可以降低生產(chǎn)成本。

盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是示例性的實(shí)施例進(jìn)行了描述，然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例，相反地，本發(fā)明旨在涵蓋被包括在附屬權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的各種修改和等同設(shè)置。