控制机油控制阀系统流量的方法及机油控制阀系统转让专利
申请号 : CN202110153593.5
文献号 : CN112901304B
文献日 : 2022-05-13
发明人 : 郭强 , 英春雪 , 杨建林 , 刘胜强 , 赵波 , 刘雪梅 , 罗秋萍 , 刘川 , 王瑞平 , 安聪慧 , 肖逸阁
申请人 : 浙江吉利控股集团有限公司 , 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 , 浙江吉利动力总成有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种控制机油控制阀系统流量的方法,该机油控制阀系统用于VVT油路,包括ECU、与所述ECU连接的机油控制阀,其特征在于,所述机油控制阀包括换向杆、与所述换向杆连接的复位弹簧,该方法的步骤如下:
建立所述机油控制阀的目标相位表;
所述ECU根据所述目标相位表选取对应的PID预控参数,并建立PID参数表;
所述ECU采集所述机油控制阀的实时相位;
所述ECU根据所述实时相位调取相对应的目标相位,并计算所述目标相位和所述实时相位的差值获得负反馈调节参数;
根据所述调取的目标相位调取相对应的PID预控参数,并计算所述负反馈调节参数与所述相对应的PID预控参数的和值;
根据所述和值推导出所述机油控制阀的占空比,并按照所述占空比调节电流以实时调节机油控制阀系统的机油流量,当电流值较小时,所述换向杆推力较小,对应所述复位弹簧移动距离较小区间,所述复位弹簧有效圈数较大,刚度较小,从而导致机油流量变化速率较大,所述VVT响应时间短,机油流量整体较小,不至于引起所述VVT的超调,实现在所述VVT小角度范围内进行调节;在大流量区域,电流值较大,所述换向杆推力较大,对应所述复位弹簧移动距离较大区间,所述复位弹簧两侧的小螺距区间簧丝压并圈,中间大螺距区间簧丝未压并圈,进而刚度增加,导致流量变化速率较小,从而使得机油流量不至于过大,不会引起所述VVT过大的超调量,实现在所述VVT大角度范围内进行调节。
2.如权利要求1所述的控制机油控制阀系统流量的方法,其特征在于,所述目标相位表是根据各工况理论参数下换向杆应行进的不同的目标相位的集合,PID预控参数分别指:P为增益调节,I为积分差,D为微分式角度,具体地,所述ECU根据工况理论参数获取换向杆的相位,再按此工况参数下的相位选取对应的所述PID预控参数,不同的工况参数获得的换向杆的相位不同,如此,便可以获取多个目标相位,同样也可以选取多个PID预控参数,将多个PID预控参数与多个目标相位按其一一对应的关系建立所述PID参数表。
3.如权利要求1所述的控制机油控制阀系统流量的方法,其特征在于,在所述采集实时相位的步骤中,所述实时相位是指在实际情况下换向杆的相位;所述ECU通过实时侦测所述换向杆的相位,并将该相位传输至所述ECU。
4.如权利要求1所述的控制机油控制阀系统流量的方法,其特征在于,所述机油控制阀还包括外罩、阀芯、线圈、顶杆、基座、阀套和复位弹簧座,所述外罩收容所述阀芯、所述线圈、所述顶杆和所述基座,所述线圈设置在所述基座外侧,所述阀芯与所述基座配合收容所述顶杆,且所述阀芯与所述顶杆过盈配合,所述外罩与所述阀套轴向连接以密封所述外罩,所述阀套收容所述换向杆、所述复位弹簧和所述复位弹簧座,所述顶杆与所述换向杆接触,所述复位弹簧座设置在所述复位弹簧远离所述换向杆一端;所述ECU控制电流以使所述线圈通电后产生磁场闭合回路,磁力传导到所述基座,所述基座磁力吸引所述阀芯运动,进而驱动所述顶杆带动所述换向杆移动。
5.一种机油控制阀系统,该机油控制阀系统用于VVT油路,其特征在于,包括ECU、与所述ECU连接的机油控制阀,所述机油控制阀系统采用权利要求1至4任一项所述的控制机油控制阀系统流量的方法进行控制。
6.如权利要求5所述的机油控制阀系统,其特征在于,所述机油控制阀包括换向杆、与所述换向杆连接的复位弹簧。
7.如权利要求5所述的机油控制阀系统,其特征在于,所述机油控制阀还包括外罩、阀芯、线圈、顶杆、基座、阀套和复位弹簧座,所述外罩收容所述阀芯、所述线圈、所述顶杆和所述基座,所述线圈设置在所述基座外侧,所述阀芯与所述基座配合收容所述顶杆,且所述阀芯与所述顶杆过盈配合,所述外罩与所述阀套轴向连接以密封所述外罩,所述阀套收容所述换向杆、所述复位弹簧和所述复位弹簧座,所述顶杆与所述换向杆接触,所述复位弹簧座设置在所述复位弹簧远离所述换向杆一端;所述ECU控制电流以使所述线圈通电后产生磁场闭合回路,磁力传导到所述基座,所述基座磁力吸引所述阀芯运动,进而驱动所述顶杆带动所述换向杆移动。
8.如权利要求7所述的机油控制阀系统,其特征在于,所述阀套上设有进油口、第一油孔、第二油孔和第三油孔;所述进油口设置在所述阀套右侧壁上,机油自所述进油口进入所述阀套内;所述第一油孔、所述第二油孔和所述第三油孔并排间隔设置,且所述第一油孔设置在所述阀套靠近所述基座一侧,所述第三油孔设置在所述阀套靠近复位弹簧座一侧,所述第二油孔设置在第一油孔和第三油孔之间。
说明书 :
控制机油控制阀系统流量的方法及机油控制阀系统
技术领域
背景技术
VVT是通过机油推动转子相对定子旋转,改变气门开启和关闭时刻,满足发动机在不同工况
下得到最佳的配气相位,进而提升动力性,改善油耗和排放动到不同位置,改变机油的流动
方向和流量,提供不同方向和不同流量的机油到VVT转子,进而实现VVT向滞后和提前不同
方向,和不同响应速度的调节。
偏差。整车上为了监控VVT调节是否良好,设定了一套复杂的VVT相位监控和故障诊断系统,
以便在VVT调节不良时,及时的将故障码报出,提醒用户。但现有的机油控制阀存在一些问
题:当VVT相位在小角度范围调节时,为了满足响应时间快速要求,需要设计较大的机油流
量变化速率。导致当VVT相位在大角度范围调节时,机油流量过大,引起VVT过大的超调。需
要靠标定控制系统不断调节机油控制阀的流量,进而修正VVT超调量,这样会引起VVT相位
的波动,影响驾驶感受。
长的时间内无法调节到目标相位,引起油耗和排放的恶化。为了兼顾VVT响应时间与超调
量,一种做法为中央机油控制阀流量曲线速率设计取中值,不引起VVT响应时间和超调量单
个参数的严重恶化,这样会牺牲了一部分小角度范围的VVT响应时间,和大角度范围的VVT
超调量。
VVT在小角度调节时,增加机油控制阀流量升高的速度。这样带来VVT控制系统异常复杂,发
动机标定量的增加,更改标定系统底层软件等一系列问题。
发明内容
述换向杆连接的复位弹簧,该方法的步骤如下:
簧移动距离较小区间,所述复位弹簧有效圈数较大,刚度较小,从而导致机油流量变化速率
较大,所述VVT响应时间短,机油流量整体较小,不至于引起所述VVT的超调,实现在所述VVT
小角度范围内进行调节;在大流量区域,电流值较大,所述换向杆推力较大,对应所述复位
弹簧移动距离较大区间,所述复位弹簧两侧的小螺距区间簧丝压并圈,中间大螺距区间簧
丝未压并圈,进而刚度增加,导致流量变化速率较小,从而使得机油流量不至于过大,不会
引起所述VVT过大的超调量,实现在所述VVT大角度范围内进行调节。
控参数分别指:P为增益调节,I为积分差,D为微分式角度,具体地,所述ECU根据工况理论参
数获取换向杆的相位,再按此工况参数下的相位选取对应的所述PID预控参数,不同的工况
参数获得的换向杆的相位不同,如此,便可以获取多个目标相位,同样也可以选取多个PID
预控参数,将多个PID预控参数与多个目标相位按其一一对应的关系建立所述PID参数表。
述基座外侧,所述阀芯与所述基座配合收容所述顶杆,且所述阀芯与所述顶杆过盈配合,所
述外罩与所述阀套轴向连接以密封所述外罩,所述阀套收容所述换向杆、所述复位弹簧和
所述复位弹簧座,所述顶杆与所述换向杆接触,所述复位弹簧座设置在所述复位弹簧远离
所述换向杆一端;所述ECU控制电流以使所述线圈通电后产生磁场闭合回路,磁力传导到所
述基座,所述基座磁力吸引所述阀芯运动,进而驱动所述顶杆带动所述换向杆移动。
方法进行控制。
述基座外侧,所述阀芯与所述基座配合收容所述顶杆,且所述阀芯与所述顶杆过盈配合,所
述外罩与所述阀套轴向连接以密封所述外罩,所述阀套收容所述换向杆、所述复位弹簧和
所述复位弹簧座,所述顶杆与所述换向杆接触,所述复位弹簧座设置在所述复位弹簧远离
所述换向杆一端;所述ECU控制电流以使所述线圈通电后产生磁场闭合回路,磁力传导到所
述基座,所述基座磁力吸引所述阀芯运动,进而驱动所述顶杆带动所述换向杆移动。
述第二油孔和所述第三油孔并排间隔设置,且所述第一油孔设置在所述阀套靠近所述基座
一侧,所述第三油孔设置在所述阀套靠近复位弹簧座一侧,所述第二油孔设置在第一油孔
和第三油孔之间。
述和值推导出所述机油控制阀的占空比,按照所述占空比调节电流以实时调节机油控制阀
系统的机油流量;有效地降低系统的复杂程度和工作量。
附图说明
具体实施方式
电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器(MCU)、
存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电
路组成。用一句简单的话来形容就是“ECU就是汽车的大脑”。
外侧,阀芯2与基座5配合收容顶杆4,且阀芯2与顶杆4过盈配合,外罩1与阀套7轴向连接以
密封外罩1,阀套7收容换向杆8、复位弹簧9和复位弹簧座10;顶杆4与换向杆8接触,复位弹
簧9一端连接换向杆8,另一端连接复位弹簧座10。阀套7上设有进油口12、第一油孔13、第二
油孔14和第三油孔15;进油口12设置在阀套7右侧壁上,机油自进油口12进入阀套7内;第一
油孔13、第二油孔14和第三油孔15并排间隔设置,且第一油孔13设置在阀套7靠近基座5一
侧,第三油孔15设置在阀套7靠近复位弹簧座10一侧,第二油孔14设置在第一油孔13和第三
油孔15之间。
转速,负荷,机油温度,水温,环境温度。
目标相位,同样也可以选取多个PID预控参数,将多个PID预控参数与多个目标相位按其一
一对应的关系建立PID参数表。
控参数的和值。
而产生不同的电流值。ECU供给机油控制阀恒定的电压,机油控制阀通过PWM占空比方波信
号控制,电流值越大,换向杆8运动行程越大,进而改变机油的流动方向和流量大小。
簧9力值相等时,换向杆8处于平衡位置;当电磁力大于复位弹簧9力值时,换向杆8移动,复
位弹簧9压缩,从而改变机油流量。
值较小,换向杆8推力较小,对应复位弹簧9移动距离较小区间,复位弹簧9有效圈数较大,刚
度较小,从而导致机油流量变化速率较大,VVT反应快、响应时间短,机油流量整体较小,不
至于引起VVT较大的超调,可以有效地保证在VVT小角度范围内进行调节,此时,由进油口12
进入阀套7的机油自第三油孔15流出,再从第一油孔13进入后经第二油孔14排除;在大流量
区域,电流值较大,换向杆8推力较大,对应复位弹簧9移动距离较大区间,复位弹簧9两侧的
小螺距区间簧丝压并圈,中间大螺距区间簧丝未压并圈,进而刚度增加,导致流量变化速率
较小,VVT反应快、响应时间短,从而使得机油流量不至于过大,不会引起VVT过大的超调量,
可以有效地保证在VVT大角度范围内进行调节,此时,由进油口12进入阀套7的机油自第一
油孔13流出,再从第三油孔15进入后经第二油孔14排除。因此,本发明可以靠硬件设计(即
弹簧的刚性)最大化地平衡不同角度下VVT响应时间和超调量,有效地解决VVT在不同调节
角度下,兼顾响应时间和超调量,使两者同时达到最优效果,改善油耗和排放,达到最佳的
VVT调节效果;相对于现有技术中增加VVT在不同调节角度下的标定控制修正系统,减小控
制系统复杂程度,减小VVT标定工作量。
间隔设置,且第一油孔13设置在阀套7靠近基座5一侧,第三油孔15设置在阀套7靠近复位弹
簧座10一侧,第二油孔14设置在第一油孔13和第三油孔15之间。
值相等时,换向杆8处于平衡位置。
态下负反馈调节参数与相对应的PID预控参数的和值,从而推导出对应的占空比。ECU根据
占空比控制电流值的大小;在小流量区域,电流值较小,换向杆8推力较小,对应复位弹簧9
移动距离较小区间,复位弹簧9有效圈数较大,刚度较小,从而导致机油流量变化速率较大,
VVT响应时间短,机油流量整体较小,不至于引起VVT较大的超调,可以有效地保证在VVT小
角度范围内进行调节,此时,由进油口12进入阀套7的机油自第三油孔15流出,再从第一油
孔13进入后经第二油孔14排除;在大流量区域,电流值较大,换向杆8推力较大,对应复位弹
簧9移动距离较大区间,复位弹簧9两侧的小螺距区间簧丝压并圈,中间大螺距区间簧丝未
压并圈,进而刚度增加,导致流量变化速率较小,从而使得机油流量不至于过大,不会引起
VVT过大的超调量,可以有效地保证在VVT大角度范围内进行调节,此时,由进油口12进入阀
套7的机油自第一油孔13流出,再从第三油孔15进入后经第二油孔14排除。因此,本发明可
以靠弹簧的刚性最大化地平衡不同角度下VVT响应时间和超调量,通过换向杆8在不同位
置,改变机油的流动方向和流量,降低系统的复杂程度和工作量。
接设置在所述另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称作“直接形成在”或
“直接设置在”另一元件上时,不存在中间元件。
是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。
对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语的具体含义。
术方案的清楚及描述方便,因此不能理解为对本发明的限制。
的限制。
盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。