米勒循环发动机系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种米勒循环发动机系统及其控制方法，所述米勒循环发动机系统包括机动增压器和米勒循环发动机，其具有低压缩和高爆发，所述米勒循环发动机具有安装在其上的所述机动增压器以在操作机动增压器的过程中由于操作可变气门装置利用扫气现象来改进发动机的低转数性能，并且通过车辆的齿轮齿数比的减速来改进燃料效率，所述可变气门装置为可变气门正时，可变气门升程和可变气门持续时间的装置。

【技术实现步骤摘要】
米勒循环发动机系统及其控制方法相关申请的交叉引用本申请要求2011年12月7日提交的韩国专利申请第10-2011-0129994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。
本专利技术涉及米勒循环发动机系统及其控制方法，更具体地，涉及可通过采用利用了机动增压器的米勒循环发动机来改进发动机性能和燃料效率的米勒循环发动机系统及其控制方法。
技术介绍
通常，根据典型的车辆，外部空气流入发动机室中，流入的空气和燃料以适当的比例混合，且空气-燃料混合物在发动机中燃烧。已经公开了用于进一步改进发动机的操作效率的技术。阿特金森（Atkinson）发动机是这样的一种发动机，其中内燃机的进气冲程的尺寸不同于爆发冲程的尺寸。根据这种阿特金森发动机，由于爆发冲程保持为大于进气冲程，并且气缸压力（所述气缸压力在最初排气冲程的过程中高于大气压力）被提取为功，因此可获得大约10%的燃料效率改良效果。为了根据发动机的操作条件改进操作性能，使用连续可变气门正时(CVVT)装置。连续可变气门正时装置通过借助发动机操作时在油泵中产生的液压压力来调节进气门和排气门的打开和关闭时间，从而改进发动机的性能。为了在通过驱动发动机而产生动力的过程中获得所需的发动机输出和燃烧效率，需要提供足够量的外部空气，且存在增压器作为供给空气用于燃烧以提高发动机燃烧效率的装置。增压器利用发动机的动力通过风扇的旋转压缩空气，并供给经压缩的空气。此时，根据典型的通过接收发动机的动力而操作的机械增压器，如果发动机的转数高，则增压器接收足够的旋转力并适当地压缩空气，而如果发动机的转数中等或低，则增压器接收不足的旋转力，且其压缩程度降低从而使得发动机的操作改良效果下降。在应用阿特金森发动机或连续可变气门正时（CVVT）装置的发动机中使用现有的机械增压器的情况下，现有的机械增压器仅通过接收发动机的旋转力而操作，由此不可能使得阿特金森发动机（其中进气冲程与爆发冲程的尺寸彼此不同）或连续可变气门正时装置（其中通过调节气门打开/关闭时间而使得排气门的操作状态不同）的特性利用得以最大化。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
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。
技术实现思路
因此，本专利技术已经既解决了现有技术中产生的上述问题，同时又完整地保持了由现有技术所实现的优点。本专利技术的各个方面提供采用机动增压器装置的米勒循环发动机系统和用于车辆的方法，其能够通过将电动机（其旋转对应于驾驶者的扭矩要求）连接至车辆的增压器的传动轴，从而在对应于阿特金森循环发动机的特性和操作的最佳条件下操作增压器。本专利技术的各个方面提供采用机动增压器装置的米勒循环发动机系统和用于车辆的方法，其可使增压器能够通过电动机（所述电动机的操作对应于驾驶者的扭矩要求）进行操作，甚至在发动机的转数低的情况下也是如此，由此可改进发动机的低速操作过程中的操作效率和燃料效率。本专利技术的各个方面提供米勒循环发动机系统，其包括机动增压器和米勒循环发动机（具有低压缩和高爆发），所述米勒循环发动机具有安装在其上的所述机动增压器以在操作所述机动增压器的过程中由于操作可变气门装置（可变气门定时，可变气门升程和可变气门持续时间）利用扫气现象来改进发动机的低转数性能，并且通过车辆的齿轮齿数比的减速来改进燃料效率。所述机动增压器可通过电池的电力加以驱动。所述米勒循环发动机可包括空气滤清器，所述空气滤清器将空气供给到所述机动增压器；中间冷却器，所述中间冷却器对通过所述机动增压器压缩的空气进行冷却，并将经冷却的空气供给到所述发动机；旁通气门，所述旁通气门控制气流使得在操作所述增压器的过程中经压缩的空气流入所述发动机中并防止回流至所述空气滤清器中，或者使得在操作节流气门的过程中经压缩的空气回流以防止噪声发生；进气凸轮，所述进气凸轮控制空气-燃料混合物向所述发动机的进气；排气凸轮，所述排气凸轮控制燃烧气体从所述发动机的排出；电动机，所述电动机提供用于所述机动增压器的空气压缩所需要的动力；电池，所述电池向所述电动机提供电力；发动机转数传感器，所述发动机转数传感器检查所述发动机的转数；加速踏板传感器，所述加速踏板传感器检查驾驶者的加速踏板操作的程度；和控制单元，所述控制单元根据所述发动机转数传感器和所述加速踏板传感器的输出值控制所述进气凸轮、排气凸轮和电动机的操作。本专利技术的各个方面提供控制米勒循环发动机系统的方法，所述方法包括：检查发动机操作状态；通过驾驶者的加速踏板操作提高驾驶者所需的扭矩；如果驾驶者所需的扭矩高于阿特金森发动机的性能，则操作机动增压器；如果驾驶者所需的扭矩高于可变气门装置（可变气门正时，可变气门升程和可变气门持续时间）操作之前的性能，则操作进气凸轮和排气凸轮；通过操作所述进气凸轮和排气凸轮来形成米勒循环使得驾驶者所需的扭矩与实际车速一致；并且如果驾驶者所需的扭矩在发动机的常速或减速操作过程中被释放，则关闭所述机动增压器。使得驾驶者所需的扭矩与实际车速一致的步骤可使所述进气凸轮提前并使所述排气凸轮延迟从而使得所述机动增压器的性能得以最大化。在检查发动机操作状态的步骤中，所述发动机操作状态可包括空转状态和常速操作状态。如上所述，根据本专利技术，车辆的增压器可通过将电动机（其旋转对应于驾驶者所需的扭矩）连接至增压器的传动轴，在对应于阿特金森循环发动机或者采用连续可变气门正时装置的发动机的特性和操作的最佳条件下操作，由此可改进发动机的操作效率。此外，机动增压器通过电动机（所述电动机的操作对应于驾驶者所需的扭矩）进行操作，甚至在发动机的转数低的情况下也是如此，由此可改进发动机的低速操作过程中的操作效率和燃料效率。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本专利技术的某些原理的具体实施方式，本专利技术的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。附图说明图1是显示根据本专利技术的示例性米勒循环发动机系统的构造的方框图。图2为流程图，其图解了控制根据本专利技术的米勒循环发动机系统的示例性方法。附图中每个元件的附图标记10：空气滤清器20：中间冷却器30：节流气门本体40：旁通气门50：进气凸轮60：排气凸轮110：机动增压器120：发动机转数传感器130：加速踏板传感器140：控制单元。具体实施方式下面将对本专利技术的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施方案。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。参照图1，根据本专利技术的各个实施例的米勒循环发动机系统包括中间冷却器20、旁通气门40、进气凸轮50、排气凸轮60、电动机M、电池B、机动增压器110、发动机转数传感器120、加速踏板传感器130和控制单元140。参照图2，控制根据本专利技术的各个实施例的米勒循环发动机系统的方法包括：检查发动机操作状态（S110），检查加速踏板状态（S120），操作机动增压器（S130），检查可变气门装置（可变气门正时，可变气门升程和可变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种米勒循环发动机系统，其包括：机动增压器；和米勒循环发动机，所述米勒循环发动机具有安装在其上的所述机动增压器以在操作所述机动增压器的过程中由于操作可变气门装置利用扫气现象来改进发动机的低转数性能，并且通过车辆的齿轮齿数比的减速来改进燃料效率，所述可变气门装置为可变气门正时，可变气门升程和可变气门持续时间的装置。

【技术特征摘要】
2011.12.07 KR 10-2011-01299941.一种米勒循环发动机系统，其包括：机动增压器，由控制单元根据发动机转数和驾驶员所需扭矩来控制该机动增压器的转速；和米勒循环发动机，所述米勒循环发动机具有安装在其上的所述机动增压器以在操作所述机动增压器的过程中由于操作可变气门装置利用扫气现象来改进发动机的低转数性能，并且通过车辆的齿轮齿数比的减速来改进燃料效率，所述可变气门装置为可变气门正时，可变气门升程和可变气门持续时间的装置，其中，米勒循环发动机包括：进气凸轮，所述进气凸轮控制空气-燃料混合物向所述发动机的进气；排气凸轮，所述排气凸轮控制燃烧气体从所述发动机的排出；电动机，所述电动机提供用于通过所述机动增压器进行的空气压缩的动力；电池，所述电池向所述电动机提供电力；发动机转数传感器，所述发动机转数传感器检查所述发动机的转数；加速踏板传感器，所述加速踏板传感器检查驾驶者的加速踏板操作的程度；和控制单元，所述控制单元根据所述发动机转数传感器和所述加速踏板传感器的输出值控制所述进气凸轮、排气凸轮和电动机的操作，其中，所述机动增压器通过电池的电力加以驱动。2.根据权利要求1所述的米勒循环发动机系统，其中所述米勒循环发动机进一步包括：空气滤清器，所述空气滤清器将空气供给到所述机动增压器；中间冷却器，所述中间冷却器对通过所述机动增压器压缩的空气进行冷却，并将经冷却的空气供给到所述发动机；旁通气门，所述旁通气门控制气流使得在操作所述增压器的过程中经压缩的空气流入所述发动机中并防止回流至所述空气滤清器中...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩东熙，全在英，金鸿执，韩胜国，任爀，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：