[发明专利]一种可变气门正时系统瞬态控制方法、装置及米勒循环发动机

说明书

本发明提供一种可变气门正时系统的瞬态控制方法、装置及米勒循环发动机，其包括如下步骤：步骤1，根据获取的发动机运行状态参数，判断发动机是否进入了瞬态工况；步骤2，通过转速和目标负荷，确定目标气门正时，判断目标气门正时的充气效率是否小于当前气门正时的充气效率；步骤3，保持当前气门正时不变；步骤4，调整气门正时至目标位置，在调整气门正时过程中，根据发动机不同的运行状态，协调进气歧管压力与气门正时变化引起的充气效率变化，达成不同的扭矩输出特征。以至少解决背景技术提及的扭矩瞬态响应慢和扭矩掉坑的驾驶性问题。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及用于米勒森循环发动机的可变气门正时控制技术。

背景技术

随着市场对燃油经济性的要求越来越高，米勒循环技术在汽油机上的应用越来越广泛。米勒循环是通过调节进气门的关闭时刻控制进气量、缸内气体压缩终了温度和压力，从而降低发动机的有效压缩比，得到一种膨胀比大于有效压缩比的热力学循环模式。米勒循环发动机通常结合高压缩比技术，可以有效提高发动机的理论热效率，实现燃油经济性的大幅提升。

如图1所示，在追求极致油耗的过程中，为了进一步降低泵气损失和爆震问题，米勒循环发动机大部分工况的充气效率都比较低，这会导致发动机的瞬态扭矩S104响应变慢，车辆加速感较弱；另一方，在车辆加速过程中，由于气门正时变化S102带来充气效率的快速下降，导致进气压力S103的增加无法弥补充气效率下降带来的进气量的减少，出现扭矩S104输出掉坑现象，引起驾驶性抱怨，特别是在中小油门S101加速过程中尤为明显。

中国专利文献CN110966063A公开了米勒循环发动机的可变气门正时系统的控制方法及装置，其控制方法中，预先标定了以经济性为目标的第一VVT MAP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VVT MAP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，理论上可以同时兼顾发动机的经济性和动力性，提高发动机瞬态工况下的加速加载能力。该方法虽然理论上可以提升发动机的瞬态响应，但没有给出稳态VVT控制与瞬态VVT控制切换控制，解决不了前述扭矩掉坑的驾驶性问题；且该方法为了应对两套VVT策略，需要增加两套充气模型、两套扭矩模型及两套点火角控制等的软件策略，极大的增加控制器的负担；同时涉及两套VVT策略标定、两套点火角标定、两套充气模型标定及两套扭矩模型的标定等，需增加大量的标定工作。

发明内容

本发明提供一种可变气门正时系统的瞬态控制方法、装置及米勒循环发动机，以至少解决背景技术提及的扭矩瞬态响应慢和扭矩掉坑的驾驶性问题。

本发明的技术方案如下：

一种可变气门正时系统瞬态控制方法，包括如下步骤：

步骤1，根据获取的发动机运行状态参数，判断发动机是否进入了瞬态工况，若是，进入步骤2，若否，进入步骤4。

步骤2，通过转速和目标负荷，确定目标气门正时，将所述目标气门正时的充气效率与当前气门正时的充气效率做比较，判断目标气门正时的充气效率是否小于当前气门正时系统的充气效率，若是，进入步骤3，若否，进入步骤4。

步骤3，保持当前气门正时不变。

步骤4，调整气门正时至目标位置，在调整气门正时过程中，根据发动机不同的运行状态，协调进气歧管压力与气门正时变化引起的充气效率变化，达成不同的扭矩输出特征。

进一步，所述步骤4包括：

步骤4.1，当发动机处于瞬态工况时，协调进气歧管压力与气门正时调整过程中的充气效率变化，保证扭矩输出的线性，不出现冲击或者掉坑；