發(fā)動(dòng)機(jī)vvt系統(tǒng)的檢測(cè)方法和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的檢測(cè)方法和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我們都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)向汽缸提供汽油燃燒做功必須的新鮮空氣，并將燃燒后的廢氣排除出去，這一套動(dòng)作的工作原理可以看作是動(dòng)物呼吸器官的吸氣和呼氣。從工作原理上講，配氣機(jī)構(gòu)的主要功能是按照一定時(shí)限自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門(mén)，從而使空氣及時(shí)通過(guò)進(jìn)氣門(mén)向氣缸內(nèi)供給新鮮空氣或者可燃混合氣，并且及時(shí)將燃燒做功后形成的廢氣從排氣門(mén)排出，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸換氣補(bǔ)給的整個(gè)過(guò)程。在凸輪相位調(diào)節(jié)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)氣門(mén)重疊角大小，可以控制吸入每缸中的廢氣再循環(huán)量，從而控制對(duì)新鮮混合氣的稀釋作用。稀釋作用是一種在燃燒室內(nèi)減少NOx生成的有效方法。減少生成的NOx，就可以減少催化轉(zhuǎn)化器中貴金屬銠的使用。
[0003]通過(guò)稀釋作用，在未燃混合氣中加入一定的廢氣量，廢氣是惰性的，只含有極少量的可燃物質(zhì)，這樣就增加了混合氣的總熱容量。當(dāng)熱容量提高時(shí)，使充入的混合氣很難被加熱，降低了燃燒的峰值溫度。因?yàn)镹Ox的生成直接與燃燒溫度相關(guān)，因此，進(jìn)氣稀釋作用可以減少NOx的產(chǎn)生。
[0004]在發(fā)動(dòng)機(jī)中，用作進(jìn)氣稀釋控制的廢氣主要有三種來(lái)源:稀釋總量=殘余廢氣量+內(nèi)部EGR+外部EGR。式中，殘余廢氣量是指在排氣行程結(jié)束后，殘存在燃燒室空間內(nèi)的已燃廢氣；內(nèi)部EGR指在氣門(mén)重疊期間內(nèi)從排氣歧管和進(jìn)氣歧管內(nèi)被再次吸入的已燃?xì)怏w;外部EGR指從排氣管或排氣歧管中被控制引入到進(jìn)氣歧管內(nèi)的廢氣量。外部EGR是普通固定配氣正時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)中，減少放的傳統(tǒng)方法。
[0005]在固定配氣相位正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，良好的怠速質(zhì)量和穩(wěn)定性需要較小的氣門(mén)重疊角，而這對(duì)提供減少NOx生成所需的內(nèi)部EGR量來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足;如果重疊角增大，以提供發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷時(shí)所需的大量?jī)?nèi)部EGR時(shí)，在怠速時(shí)汽缸內(nèi)則進(jìn)入了過(guò)多的廢氣，導(dǎo)致怠速惡劣，同時(shí)也增加了HC排放。
[0006]降低壓縮比也可以減少N0X，因?yàn)檫@樣可以降低汽缸的峰值壓力和溫度，就可以在做功行程中減少NOx的生成。但是，減小壓縮比將降低燃油經(jīng)濟(jì)性。而在裝備連續(xù)可變正時(shí)系統(tǒng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣門(mén)重疊角可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工況調(diào)整以提供適量的內(nèi)部EGR。在怠速時(shí)，重疊角調(diào)到最小狀態(tài)，以保證怠速穩(wěn)定，而在高負(fù)荷工況下，重疊角增大以提供足夠的內(nèi)部EGR減少NOx的排放。而且在使用連續(xù)可變正時(shí)系統(tǒng)增大重疊角來(lái)減少NOx的同時(shí)，通過(guò)吸入排氣沖程末端HC濃度最高的廢氣，再次燃燒，HC的排放水平也得以降低。
[0007]發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)即發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)，通過(guò)上面的敘述我們可以知道，可以通過(guò)ECU控制調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)各工況發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)角，通過(guò)改變氣門(mén)重疊角，改善發(fā)動(dòng)機(jī)配氣與燃燒，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、油耗與排放。但目前對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的判斷方法僅局限于VVT系統(tǒng)機(jī)械與功能性開(kāi)發(fā)，對(duì)于VVT系統(tǒng)的優(yōu)劣以及其與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配比較缺失，這樣就不能發(fā)揮其性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的首要目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的檢測(cè)方法，能夠?qū)VT系統(tǒng)的優(yōu)劣、與發(fā)動(dòng)機(jī)是否匹配進(jìn)行測(cè)試。
[0009]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:(A)將同一型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)兩套以上的VVT系統(tǒng)放置在臺(tái)架上，匹配同樣的缸蓋油道、VVT電磁閥，將發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)使得機(jī)油溫度為100°c-120°C ; (B)控制電磁閥占空比從0-100，采集相位數(shù)據(jù)，并按下列公式得到相位器調(diào)節(jié)速率V:V = CrA/T，式中CrA為相位器從原始位置工作到最大極限位置經(jīng)過(guò)的曲軸轉(zhuǎn)角，T為這個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間，選擇相位器調(diào)節(jié)速度V大于等于設(shè)定閾值Vo的VVT系統(tǒng)進(jìn)入下一步；(C)根據(jù)步驟B中采集的相位數(shù)據(jù)，計(jì)算進(jìn)氣和排氣時(shí)VVT工作到穩(wěn)態(tài)角度產(chǎn)生的超調(diào)量M，選擇超調(diào)量M < CrA/10的VVT系統(tǒng)進(jìn)入下一步；(D)調(diào)整出正弦振蕩需求的VVT角度曲線，在PID閉環(huán)控制的情況下采集實(shí)測(cè)VVT角度的跟隨曲線，比較兩條曲線得到相位差α，選擇相位差2°的VVT系統(tǒng)進(jìn)入下一步；(H)所選擇的VVT系統(tǒng)即為與該發(fā)動(dòng)機(jī)相適配的VVT系統(tǒng)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:從發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)與整車匹配層面綜合考慮了 VVT系統(tǒng)機(jī)械與控制方面的優(yōu)劣與檢測(cè)方法，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)安全性，使得車輛上所裝配的VVT系統(tǒng)更匹配、工作更可靠。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的控制方法，保證VVT系統(tǒng)正常、可靠的工作。
[0012]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟=(Sl)整車裝配后，ECU判斷VVT系統(tǒng)是否處于設(shè)計(jì)偏差范圍之內(nèi)，若是，允許VVT系統(tǒng)工作，否則，禁止VVT系統(tǒng)工作。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:通過(guò)設(shè)置相位傳感器監(jiān)測(cè)VVT系統(tǒng)的偏差范圍，避免VVT系統(tǒng)工作在偏差較大的工況下。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0015]—種發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:(A)將同一型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)兩套以上的VVT系統(tǒng)放置在臺(tái)架上，匹配同樣的缸蓋油道、VVT電磁閥，將發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)使得機(jī)油溫度為100°C_120°C; (B)控制電磁閥占空比從0-100，采集相位數(shù)據(jù)，并按下列公式得到相位器調(diào)節(jié)速率V: V = CrA/T，式中CrA為相位器從原始位置工作到最大極限位置經(jīng)過(guò)的曲軸轉(zhuǎn)角，T為這個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間，選擇相位器調(diào)節(jié)速度V大于等于設(shè)定閾值Vo的VVT系統(tǒng)進(jìn)入下一步；(C)根據(jù)步驟B中采集的相位數(shù)據(jù)，計(jì)算進(jìn)氣和排氣時(shí)VVT工作到穩(wěn)態(tài)角度產(chǎn)生的超調(diào)量M，選擇超調(diào)量M < CrA/ΙΟ的VVT系統(tǒng)進(jìn)入下一步；(D)調(diào)整出正弦振蕩需求的VVT角度曲線，在PID閉環(huán)控制的情況下采集實(shí)測(cè)VVT角度的跟隨曲線，比較兩條曲線得到相位差α，選擇相位差α < 2°的VVT系統(tǒng)進(jìn)入下一步；(H)所選擇的VVT系統(tǒng)即為與該發(fā)動(dòng)機(jī)相適配的VVT系統(tǒng)。
[0016]步驟B中，主要用于檢測(cè)各VVT系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)響應(yīng)性，相位器調(diào)節(jié)速率V越大，說(shuō)明其響應(yīng)性越好，對(duì)于那些響應(yīng)性差的VVT系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)予以排除。同樣地，步驟C和步驟D中引入超調(diào)量M和相位差α，來(lái)量化各VVT系統(tǒng)匹配該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的適配度，保證整車上裝配的VVT系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)是最適配的。
[0017]上述僅僅是將VVT系統(tǒng)在臺(tái)架上進(jìn)行了測(cè)