CN114483345A - 一种汽车发动机可变气门升程的控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车发动机可变气门升程的控制方法及控制系统,该控制方法包括:获取发动机运行时车辆所处位置的大气温度、大气压力和大气湿度,并根据该大气温度、大气压力和大气湿度判断车辆所处的大气环境;根据车辆所处的大气环境,从预设的VVL控制MAP集中选择对应的VVL控制MAP;获取油门踏板信号、档位信号和对应的发动机转速,确定车辆在该发动机转速下的驾驶员需求扭矩;在对应的VVL控制MAP中,查找与所述发动机转速、所述驾驶员需求扭矩对应的升程,并基于该升程形成VVL控制策略;控制VVL执行器执行所述VVL控制策略;本发明能使得发动机全工况处于最佳工作区,给用户更好的油耗和排放及动力响应体验。
Description
技术领域
本发明属于汽车发动机控制技术领域,具体涉及一种汽车发动机可变气门升程的控制方法及控制系统。
背景技术
米勒循环利用进气门早关,即在进气行程结束前,提前关闭进气门,在保证压缩比不明显增加的情况下,提高发动机的膨胀比,实现了膨胀比大于压缩比,从而提高发动机的热效率。同样在此过程中,由于进气门持续期较短,使的发动机无法在高速大负荷时流入更多的气体,充气效率不高,因此造成发动机的功率下降。为了弥补功率下降,通常采用增压技术对空气质量进行补充,采用传统奥拓循环的增压发动机仍然在此方面比米勒循环增压发动机更有动力优势。而进气VVL可以实现发动机气门持续性变化,从而实现在同一发动机上运行米勒/奥拓这两种循环,同时实现发动机的节能高效与强劲动力。
目前,汽车发动机可变气门升程(即VVL)的控制方法均未考虑大气环境的影响,其在任何大气环境下都是采用标准环境状态下的VVL控制MAP来确定控制策略,其不能使发动机全工况处于最佳工作区,不能给用户更好的油耗和排放及动力响应体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车发动机可变气门升程的控制方法及控制系统,以使得发动机全工况处于最佳工作区,给用户更好的油耗和排放及动力响应体验。
本发明所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,包括:
获取发动机运行时车辆所处位置的大气温度、大气压力和大气湿度,并根据该大气温度、大气压力和大气湿度判断车辆所处的大气环境;
根据车辆所处的大气环境,从预设的VVL控制MAP集中选择对应的VVL控制MAP;
获取油门踏板信号、档位信号和对应的发动机转速,根据油门踏板信号、档位信号确定车辆在该发动机转速下的驾驶员需求扭矩;
在所述对应的VVL控制MAP中,查找与所述发动机转速、所述驾驶员需求扭矩对应的升程,并基于该升程形成VVL控制策略;
控制VVL执行器执行所述VVL控制策略;
其中,所述预设的VVL控制MAP集为通过标定方式得到的车辆所处的大气环境与VVL控制MAP的对应关系集合。
优选的,当发动机为增压进气式的4缸汽油机,且2缸、3缸的进气门可变升程包括零升程、低升程和高升程,1缸、4缸的进气门可变升程包括低升程和高升程时,所述预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境,并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成所述预设的VVL控制MAP集。
其中,利用台架模拟车辆所处的任意一种大气环境,获得与该种大气环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使2缸、3缸的进气门处于零升程状态,使1缸、4缸的进气门处于低升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的零升程控制参数;基于每个特定工况点对应的零升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使1缸、2缸、3缸、4缸的进气门均处于低升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的低升程控制参数;基于每个特定工况点对应的低升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使1缸、2缸、3缸、4缸的进气门均处于高升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的高升程控制参数;基于每个特定工况点对应的高升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
将零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
优选的,将零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP的具体方式为:
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以油耗和排放最低为原则,将零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP,低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP进行对比,确定零升程的控制区域和低升程的控制区域;
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以动力最强为原则,将零升程状态对应的动力MAP、低升程状态对应的动力MAP和高升程状态对应的动力MAP进行对比,确定高升程的控制区域;
将零升程的控制区域、低升程的控制区域和高升程的控制区域组合,形成与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
优选的,当发动机的各缸进气门可变升程只包括低升程和高升程时,所述预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境,并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成所述预设的VVL控制MAP集。
其中,利用台架模拟车辆所处的任意一种大气环境,获得与该种大气环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使各缸的进气门均处于低升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的低升程控制参数;基于每个特定工况点对应的低升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使各缸的进气门均处于高升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的高升程控制参数;基于每个特定工况点对应的高升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
将低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
优选的,将低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP的具体方式为:
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以油耗和排放最低为原则,将低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP进行对比,确定低升程的控制区域;
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以动力最强为原则,将低升程状态对应的动力MAP和高升程状态对应的动力MAP进行对比,确定高升程的控制区域;
将低升程的控制区域和高升程的控制区域组合,形成与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
优选的,当发动机的进气门为连续可变升程的进气门,且发动机的各缸进气门可变升程包括m种升程时,所述预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境,并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成所述预设的VVL控制MAP集。
其中,利用台架模拟车辆所处的任意一种大气环境,获得与该种大气环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使各缸的进气门均处于第一种升程状态至第m种升程状态;在每种升程状态下,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点在该种升程状态下对应的控制参数;基于每个特定工况点在每种升程状态下对应的控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP和m个动力MAP;
将m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP和m个动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
优选的,将m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP和m个动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP的具体方式为:
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以油耗和排放最低为原则,将m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP进行对比,确定第一种升程至第m-1种升程的控制区域(即总共m-1个升程的控制区域);
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以动力最强为原则,将m种升程状态分别对应的m个动力MAP进行对比,确定第m种升程的控制区域;其中,第m种升程为最大升程;
将第一种升程至第m种升程的控制区域(总共m个升程的控制区域)组合,形成与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
本发明所述的汽车发动机可变气门升程的控制系统,包括电子控制单元(即ECU),所述电子控制单元被编程以便执行如权利要求1至7任一项所述的控制方法。
本发明针对车辆所处的大气环境不同,采用不同的VVL控制MAP,并根据驾驶员需求,使用不同的VVL控制策略,从而能使得发动机全工况处于最佳工作区,给用户带来了更好的油耗和排放及动力响应体验,提升了用户体验感。
附图说明
图1为实施例1中汽车发动机可变气门升程的控制方法流程图。
图2为实施例1中用于气缸的进气门升程的曲线图。
图3为实施例1中车辆所处的大气环境为标准环境下的VVL控制MAP图。
图4为实施例1中车辆所处的大气环境为2000m高原环境下的VVL控制MAP图。
图5为实施例1中车辆所处的大气环境为4000m高原环境下的VVL控制MAP图。
图6为实施例1中车辆所处的大气环境为标准环境下不同的气门升程对应各缸的运行状态。
图7为实施例1中车辆所处的大气环境为2000m高原环境下不同的气门升程对应各缸的运行状态。
图8为实施例1中车辆所处的大气环境为4000m高原环境下不同的气门升程对应各缸的运行状态。
具体实施方式
实施例1:本实施例中的发动机为增压进气式的4缸汽油机。2缸、3缸的进气门可变升程包括零升程(比如0mm升程)、低升程(比如6mm升程)和高升程(比如9mm升程),分别对应图2的101、102、103;1缸、4缸的进气门可变升程包括低升程(比如6mm升程)和高升程(比如9mm升程),分别对应图2的102、103。
如图1所示,本实施例中,汽车发动机可变气门升程的控制方法,应用于电子控制单元(即ECU),该控制方法包括:
第一步、获取发动机运行时车辆所处位置的大气温度、大气压力和大气湿度,并根据该大气温度、大气压力和大气湿度判断车辆所处的大气环境。
车辆所处的大气环境通常有:标准环境(比如大气温度15~30℃、大气压力0.97~1.03bar、大气湿度30~60%)、高温环境、高寒环境、高原环境、高湿环境、干湿环境等。
第二步、根据车辆所处的大气环境,从预设的VVL控制MAP集中选择对应的VVL控制MAP。其中,预设的VVL控制MAP集为通过标定方式得到的车辆所处的大气环境与VVL控制MAP的对应关系集合。
第三步、获取油门踏板信号、档位信号和对应的发动机转速,根据油门踏板信号、档位信号确定车辆在该发动机转速下的驾驶员需求扭矩。
第四步、在对应的VVL控制MAP中,查找与发动机转速、驾驶员需求扭矩对应的升程,并基于该升程形成VVL控制策略。
第五步、控制VVL执行器执行VVL控制策略。
其中,预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境(比如标准环境、高温环境、高寒环境、高原环境、高湿环境、干湿环境等),并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成预设的VVL控制MAP集。本实施例中选择了三种大气环境,分别为:标准环境、2000m高原环境和4000m高原环境。
下面先以标准环境为例进行说明,如图3、图6所示,在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,每隔200rpm的转速和每隔1bar的 BMEP,等间距选取工况点,形成多个特定工况点。BMEP表征发动机的强化程度,是一个单位排量(指发动机的排量为1L)下的发动机输出扭矩除以一个系数而来,这个系数在这里定义为25/π,即输出扭矩=BMEP*(25/π)*发动机排量。利用台架模拟车辆所处的标准环境,获得与标准环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个特定工况点,控制进气凸轮轴使2缸、3缸的进气门处于0mm升程状态(2缸、3缸停缸),使1缸、4缸的进气门处于6mm升程状态(1缸、4缸进行米勒循环)。2缸、3缸停用能让1缸和4缸在更大的负荷运行,从而减少汽油机总的泵气损失,同时由于关闭了2缸和3缸的气门动作,三元催化剂中几乎没有多余的氧气含量,相比只能通过点火和喷油实现的断缸,更有利于节约从断缸到恢复燃烧后为了排放而进行的额外燃油消耗。通过对控制参数(比如VVT位置、节气门信号位置、增压器控制位置、喷油参数、点火参数等)进行调整优化,确定使得特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为特定工况点对应的0mm升程控制参数;基于每个特定工况点对应的0mm升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成0mm升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP。
针对每个特定工况点,控制进气凸轮轴使1缸、2缸、3缸、4缸的进气门均处于6mm升程状态(1缸、2缸、3缸、4缸都进行米勒循环),通过对控制参数(比如VVT位置、节气门信号位置、增压器控制位置、喷油参数、点火参数等)进行调整优化,确定使得特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为特定工况点对应的6mm升程控制参数;基于每个特定工况点对应的6mm升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成6mm升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP。
针对每个特定工况点,控制进气凸轮轴使1缸、2缸、3缸、4缸的进气门均处于9mm升程状态(1缸、2缸、3缸、4缸都进行奥拓循环),通过对控制参数(比如VVT位置、节气门信号位置、增压器控制位置、喷油参数、点火参数等)进行调整优化,确定使得特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为特定工况点对应的9mm升程控制参数;基于每个特定工况点对应的9mm升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成9mm升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP。
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以油耗和排放最低为原则,将0mm升程状态对应的油耗MAP、排放MAP,6mm升程状态对应的油耗MAP、排放MAP以及9mm升程状态对应的油耗MAP、排放MAP进行对比,确定0mm升程的控制区域(即201区域)和6mm升程的控制区域(即202区域)。
在保证扭矩平滑过渡(即保证升程切换时的扭矩波动在预设范围内)的情况下,以动力最强为原则,将0mm升程状态对应的动力MAP、6mm升程状态对应的动力MAP和9mm升程状态对应的动力MAP进行对比,确定9mm升程的控制区域(即203区域)。
将0mm升程的控制区域、6mm升程的控制区域和9mm升程的控制区域组合,形成与标准环境对应的VVL控制MAP(即图3所示的MAP)。
如图4、图7所示,对于2000m高原环境,采用与标准环境相同的试验方式,得到与2000m高原环境对应的VVL控制MAP,即图4所示的MAP。图4中301区域表示0mm升程的控制区域,302区域表示6mm升程的控制区域,303区域表示9mm升程的控制区域。
如图5、图8所,对于4000m高原环境,采用与标准环境相同的试验方式,得到与4000m高原环境对应的VVL控制MAP,即图5所示的MAP。图5中402区域表示6mm升程的控制区域,403区域表示9mm升程的控制区域。
结合图3至图8可以看出,随着海拔的增高,大气压会下降,发动机的节气门节流损失也在逐步减小,因此停缸使用范围以及6mm使用范围均在变小,控制区域(即工作区域)呈现202>302>402,在4000m高原时甚至取消了停缸区域,控制区域呈现201>301。同时由于本实施中的发动机为增压发动机,其9mm升程对应的最大BMEP范围在2000~3000rpm范围得到一定的补偿,BMEP下降幅度不大,但在低转速由于补偿能力不足,高转速由于涡轮转速限制,均比2000~3000rpm范围的BMEP下降幅度更大,控制区域呈现203>303>403。
本实施例还提供一种汽车发动机可变气门升程的控制系统,包括电子控制单元(即ECU),电子控制单元被编程以便执行上述控制方法。
实施例2:本实施例中的发动机为增压进气式的4缸汽油机,发动机的各缸进气门可变升程只包括低升程(比如6mm升程)和高升程(比如9mm升程)。本实施例中的汽车发动机可变气门升程的控制方法与实施例1相同,预设的VVL控制MAP集的标定方式也与实施例1相似,只是标定时少了0mm升程的试验步骤,VVL控制MAP中没有0mm升程的控制区域。
实施例3:本实施例中的发动机的进气门为连续可变升程的进气门,且发动机的各缸进气门可变升程包括m种升程,m>3。本实施例中的汽车发动机可变气门升程的控制方法与实施例1相同,预设的VVL控制MAP集的标定方式也与实施例1相似,不同之处在于:标定时需要确定第一种升程至第m种升程的控制区域,总共m个升程的控制区域,才能形成VVL控制MAP。
Claims (8)
1.一种汽车发动机可变气门升程的控制方法,包括:
获取发动机运行时车辆所处位置的大气温度、大气压力和大气湿度,并根据该大气温度、大气压力和大气湿度判断车辆所处的大气环境;
根据车辆所处的大气环境,从预设的VVL控制MAP集中选择对应的VVL控制MAP;
获取油门踏板信号、档位信号和对应的发动机转速,根据油门踏板信号、档位信号确定车辆在该发动机转速下的驾驶员需求扭矩;
在所述对应的VVL控制MAP中,查找与所述发动机转速、所述驾驶员需求扭矩对应的升程,并基于该升程形成VVL控制策略;
控制VVL执行器执行所述VVL控制策略;
其中,所述预设的VVL控制MAP集为通过标定方式得到的车辆所处的大气环境与VVL控制MAP的对应关系集合。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,其特征在于:
当发动机为增压进气式的4缸汽油机,且2缸、3缸的进气门可变升程包括零升程、低升程和高升程,1缸、4缸的进气门可变升程包括低升程和高升程时,所述预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境,并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成所述预设的VVL控制MAP集;
其中,利用台架模拟车辆所处的任意一种大气环境,获得与该种大气环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使2缸、3缸的进气门处于零升程状态,使1缸、4缸的进气门处于低升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的零升程控制参数;基于每个特定工况点对应的零升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使1缸、2缸、3缸、4缸的进气门均处于低升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的低升程控制参数;基于每个特定工况点对应的低升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使1缸、2缸、3缸、4缸的进气门均处于高升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的高升程控制参数;基于每个特定工况点对应的高升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
将零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,其特征在于,将零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP,以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP的具体方式为:
在保证扭矩平滑过渡的情况下,以油耗和排放最低为原则,将零升程状态对应的油耗MAP、排放MAP,低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP进行对比,确定零升程的控制区域和低升程的控制区域;
在保证扭矩平滑过渡的情况下,以动力最强为原则,将零升程状态对应的动力MAP、低升程状态对应的动力MAP和高升程状态对应的动力MAP进行对比,确定高升程的控制区域;
将零升程的控制区域、低升程的控制区域和高升程的控制区域组合,形成与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,其特征在于:
当发动机的各缸进气门可变升程只包括低升程和高升程时,所述预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境,并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成所述预设的VVL控制MAP集;
其中,利用台架模拟车辆所处的任意一种大气环境,获得与该种大气环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使各缸的进气门均处于低升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的低升程控制参数;基于每个特定工况点对应的低升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使各缸的进气门均处于高升程状态,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点对应的高升程控制参数;基于每个特定工况点对应的高升程控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP;
将低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
5.根据权利要求4所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,其特征在于,将低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP以及高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP的具体方式为:
在保证扭矩平滑过渡的情况下,以油耗和排放最低为原则,将低升程状态对应的油耗MAP、排放MAP和高升程状态对应的油耗MAP、排放MAP进行对比,确定低升程的控制区域;
在保证扭矩平滑过渡的情况下,以动力最强为原则,将低升程状态对应的动力MAP和高升程状态对应的动力MAP进行对比,确定高升程的控制区域;
将低升程的控制区域和高升程的控制区域组合,形成与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
6.根据权利要求1所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,其特征在于:
当发动机的进气门为连续可变升程的进气门,且发动机的各缸进气门可变升程包括m种升程时,所述预设的VVL控制MAP集通过如下方式标定得到:
利用台架模拟车辆所处的n种大气环境,并在发动机转速范围内以及发动机最大扭矩范围内,选取多个特定工况点,进行台架试验,获得与n种大气环境一一对应的n种VVL控制MAP,将n种大气环境与n种VVL控制MAP对应,形成所述预设的VVL控制MAP集;
其中,利用台架模拟车辆所处的任意一种大气环境,获得与该种大气环境对应的VVL控制MAP的方式为:
针对每个所述特定工况点,控制进气凸轮轴使各缸的进气门均处于第一种升程状态至第m种升程状态;在每种升程状态下,通过对控制参数进行调整优化,确定使得所述特定工况点对应的油耗和排放以及动力均为最佳的控制参数,作为所述特定工况点在该种升程状态下对应的控制参数;基于每个特定工况点在每种升程状态下对应的控制参数,对所有特定工况点进行拟合,形成m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP和m个动力MAP;
将m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP和m个动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
7.根据权利要求6所述的汽车发动机可变气门升程的控制方法,其特征在于,将m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP和m个动力MAP进行对比分析,得到与该种大气环境对应的VVL控制MAP的具体方式为:
在保证扭矩平滑过渡的情况下,以油耗和排放最低为原则,将m种升程状态分别对应的m个油耗MAP、m个排放MAP进行对比,确定第一种升程至第m-1种升程的控制区域;
在保证扭矩平滑过渡的情况下,以动力最强为原则,将m种升程状态分别对应的m个动力MAP进行对比,确定第m种升程的控制区域;其中,第m种升程为最大升程;
将第一种升程至第m种升程的控制区域组合,形成与该种大气环境对应的VVL控制MAP。
8.一种汽车发动机可变气门升程的控制系统,包括电子控制单元(即ECU),其特征在于:所述电子控制单元被编程以便执行如权利要求1至7任一项所述的控制方法。
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