一种发动机可变气门正时控制方法、系统、发动机及汽车技术方案

本发明专利技术涉及一种发动机可变气门正时控制方法、系统、发动机及汽车，方法在于从发动机电控管理系统中获取当前工况下的需求负荷和实际负荷；将需求负荷和实际负荷与第一负荷阈值以及第二负荷阈值相比较，若均小于等于第一负荷阀值，则VVT脉谱表的负荷轴选择实际负荷；若均大于第二负荷阀值，则VVT脉谱表的负荷轴选择当前工况下的需求负荷；若均大于第一负荷阀值，且均小于等于第二负荷阀值，则看需求负荷和实际负荷的差值的绝对值是否小于差值阈值，若是，则VVT脉谱表的负荷轴的输入选择实际负荷值，反之，则VVT脉谱表的负荷轴的输入选择需求负荷值；将上述结果传递给发动机电控管理系统，进而获取当前最优VVT运行值。本发明专利技术提供可以最大程度发挥出发动机的最佳性能。以最大程度发挥出发动机的最佳性能。以最大程度发挥出发动机的最佳性能。

An engine variable valve timing control method, system, engine and automobile

【技术实现步骤摘要】
一种发动机可变气门正时控制方法、系统、发动机及汽车


[0001]本专利技术涉及汽车
，具体涉及发动机技术。

技术介绍

[0002]当前发动机控制策略中,最佳的进排气VVT脉谱表采用基于转速和负荷的三维表格，其中的负荷轴变量，只能从发动机当前状态下的需求负荷与实际负荷中二选一。
[0003]最优VVT的标定过程，通常在台架上运行一个稳定的工况（定转速，定实际负荷），然后记录不同进排气组合下的各类数据，如充气效率、油耗率、气体排放、PM/PN排放、燃烧稳定性等，然后根据动力性、经济系、排放、燃烧稳定性等综合效果最优的一组VVT值分别作为该工况点的最优进气相位值和最优排气相位值填入对应的三维表格中。也就意味着，当前的VVT三维表格中最优VVT值是在对应的实际负荷下的最优值。但如果采用实际负荷来选择VVT值，则在低负荷向外特性运行过程中，很可能会因为因实际负荷无法先达到最大值，导致VVT始终无法达到外特性最佳值,进而导致外特性性能无法达标。反过来，当需要从外特性负荷变化到低负荷时，会因为实际负荷变化慢导致VVT 无法快速向低负荷所需的VVT值变化。因此，当前的VVT控制策略都选择需求负荷作为VVT三维表格的负荷轴变量。但采用需求负荷，在高瞬态下，当需求负荷与实际负荷相差过大时，此时通过需求负荷查VVT脉谱表计算出来的VVT值不是该时刻实际负荷下的最优VVT值，会导致油耗、排放、燃烧恶化。
[0004]专利文献CN110966063B公开了一种米勒循环发动机的可变气门正时系统的控制方法及装置，其中，控制方法中，预先标定了以经济性为目标的第一VVTMAP图和以动力性为目标的第二VVT MAP图，当发动机处于稳态工况运行状态时，利用第一VVTMAP图控制可变气门正时系统，实现发动机的经济性；当发动机处于瞬态加速加载工况运行状态时，利用第二VVT MAP图控制可变气门正时系统，实现发动机的动力性，如此，当发动机的工况不同时，选择不同的VVT MAP图控制可变气门正时系统。该方法中，第二VVTMAP图是在稳态工况下标定选择出来的，VVT脉谱是以实际负荷值作为第二VVTMAP图的负荷轴的输入值，否则如果使用需求负荷为第二VVTMAP的负荷轴的输入值，则瞬态下，需求负荷与实际负荷差值较大时，按照需求负荷值插值计算第二VVT脉谱图出来的VVT运行值一定不是想要的动力最佳VVT运行值。因此按照该方法的策略，采用了实际负荷作为负荷轴的输入值来选择VVT运行值，则在低负荷向外特性运行的瞬态加速加载过程中，会因为因实际负荷无法先达到最大值，导致VVT始终无法达到外特性最佳值,进而导致外特性性能无法达标。而且，按该方法策略，在瞬态加速加载过程结束后，若发动机稳定运行在外特性工况，VVT会选择稳态第一VVT脉谱暨经济运行VVT，这与外特性下驾驶员动力性需求相反。此外，按照该方法，在急减速工况外特性负荷变化到低负荷时，会因为实际负荷变化慢导致VVT运行值无法快速向低负荷所需的VVT值变化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种发动机可变气门正时控制方法，以解决现有的发
动机控制策略中无法在稳态和瞬态过程均能选择最优VVT的问题；目的之二在于提供一种发动机可变气门正时控制系统，基于上述发动机可变气门正时控制方法；目的之三在于提供一种发动机；目的之四在于提供一种汽车。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种发动机可变气门正时控制方法，从发动机电控管理系统中获取当前工况下的需求负荷和实际负荷；基于各转速下可实现的最大实际负荷，确定第一负荷阀值和第二负荷阀值，其中第一负荷阀值小于第二负荷阀值；若当前工况下的需求负荷以及实际负荷都小于等于第一负荷阀值，则VVT脉谱表的负荷轴的输入值选择当前工况下的实际负荷；若当前工况下的需求负荷以及实际负荷均大于第二负荷阀值，则VVT脉谱表的负荷轴的输入值选择当前工况下的需求负荷；若当前工况下的需求负荷以及实际负荷均大于第一负荷阀值，且均小于等于第二负荷阀值，则判定当前工况下的需求负荷和实际负荷的差值的绝对值是否小于差值阈值，若是，则VVT脉谱表的负荷轴的输入值选择当前工况下的实际负荷，反之，则VVT脉谱表的负荷轴的输入值选择当前工况下的需求负荷；插值计算得到当前最优VVT运行值，输出，对发动机进行控制。
[0007]根据上述技术手段，通过当前工况下的需求负荷以及实际负荷与第一负荷值、第二负荷值的对比，能够获取需求负荷和实际负荷接近外特性的程度，若两者均小于等于第一负荷值，则说明不接近外特性，应当采用实际负荷，进而能够保证发动机运行在最经济的VVT值，若均大于等于第二负荷值，说明接近外特性的程度较高，应当快速到达外特性扭矩，因此采用需求负荷，而两者均大于第一负荷值而小于第二负荷值时，需要判定两者的差值的绝对值，若两者差值的绝对值小于差值阈值，则说明两者的差距较小，采用实际负荷，若两者差值的绝对值大于等于差值阈值，说明两者的差距较大，为了能够快速到达外特性扭矩，则采用需求负荷。
[0008]进一步，所述第一负荷阀值为各转速下可实现的最大实际负荷的X%，X值定义为中等负荷，根据转速可变。需求负荷若小于X%，意味着驾驶员对经济性的需求的重要程度要高于动力性的要求。优选地，X%取值为50
‑
70%。
[0009]进一步，所述第二负荷阀值为各转速下可实现得最大实际负荷的Y%，Y 值定义为大负荷，也是根据转速可变。若需求负荷若大于Y%，意味着驾驶员对动力性的需求的重要程度要高于经济性的要求，优选地，所述Y%取值为90
‑
95%。
[0010]进一步，所述差值阈值为3%
‑
10%，根据转速可变。
[0011]进一步，当前的所述需求负荷是电控管理系统根据驾驶员踏板扭矩需求计算出来的缸内需求充气量。
[0012]进一步，当前的所述实际负荷是电控管理系统根据现有负荷传感器信息计算出来的当前缸内实际充气量。
[0013]一种实现上述发动机可变气门正时控制方法的系统，其包括；信息获取单元，被配置为用于通过电控管理系统实时获取当前工况下的需求负荷和实际负荷。
[0014]VVT脉谱轴的输入值选择控制单元，被配置为获取合适的负荷，所述合适的负荷为当前工况下的需求负荷或者当前工况下的实际负荷。
[0015]VVT运行值计算单元，被配置为接收所述合适的负荷，并将所述合适的负荷作为VVT脉谱的负荷轴的输入，插值计算当前的VVT运行值，然后输出，控制发动机。
[0016]进一步，所述VVT脉谱轴的输入值选择控制单元包括信息接收模块，判定模块以及信息传递模块，其中：所述信息接收模块被配置为用于接收所述信息获取单元所传递的当前工况下的需求负荷和实际负荷；所述判定模块被配置为基于当前工况下的需求负荷、当前工况下的实际负荷、第一负荷阀值、第二负荷阀值以及差值阈值，确定所述合适的负荷；所述信息传递模块被配置为接收所述判定模块确定的所述合适的负荷，并将所述合适的负荷传递给所述VVT运行值计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：获取当前工况下的需求负荷和实际负荷；基于各转速下可实现的最大实际负荷，确定第一负荷阀值和第二负荷阀值，其中第一负荷阀值小于第二负荷阀值；若当前工况下的需求负荷以及实际负荷都小于等于第一负荷阀值，则VVT脉谱表的负荷轴的输入选择当前工况下的实际负荷值；若当前工况下的需求负荷以及实际负荷均大于第二负荷阀值，则VVT脉谱表的负荷轴选择当前工况下的需求负荷值；若当前工况下的需求负荷以及实际负荷均大于第一负荷阀值，且均小于等于第二负荷阀值，则判定当前工况下的需求负荷和实际负荷的差值的绝对值是否小于差值阈值，若是，则VVT脉谱表的负荷轴的输入选择当前工况下的实际负荷值，反之，则VVT脉谱表的负荷轴的输入选择当前工况下的需求负荷值；插值计算得到当前最优VVT运行值，输出，对发动机进行控制。2.根据权利要求1所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：所述第一负荷阀值为各转速下可实现的最大实际负荷的X％，X值定义为中等负荷，根据转速可变。3.根据权利要求2所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：X％取值为50
‑
70％。4.根据权利要求1所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：所述第二负荷阀值为各转速下可实现得最大实际负荷的Y％，Y值定义为大负荷，根据转速可变。5.根据权利要求4所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：所述Y％取值为90
‑
95％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：所述差值阈值为3％
‑
10％，根据转速可变。7.根据权利要求1所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：当前的所述需求负荷是电控管理系统根据驾驶员踏板扭矩需求计算出来的缸内需求充气量。8.根据权利要求1所述的发动机可变气门正时控制方法，其特征在于：当前的所述实际负荷是电控管理系统根据现有负荷传感器信息计算出来的当前缸内实际充气量。9.一种实现权利要求1
‑
8任一所述的发动机可变气门正时控制方法的系统，其特征在于：包括信息获取单元，被配置为实时获取当前工况下的需求负荷和实际负荷；VVT脉谱负荷轴的输入值选择控制单元，被配置为选择合适的负荷，所述合适的负荷为当前工况下的需求负荷或者当前工况下的实际负荷；VVT运行值计算单元，被配置为接收所述合适的负荷，并将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绪平，胡显力，王承钻，赵云超，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：