米勒循环发动机的控制方法、系统及汽车与流程

1.本发明属于米勒循环发动机控制领域，具体涉及一种米勒循环发动机的控制方法、系统及汽车。

背景技术：

2.随着汽车油耗法规的逐年加严，米勒循环发动机技术路线由于其良好的油耗性能而被各大整车厂广泛使用，但米勒循环发动机由于其进气凸轮包角较小，充气效率较低，会导致其在瞬态加速工况出现扭矩响应较慢的问题，同时由于用户对汽车的驾驶性以及响应性的要求并没有降低，所以米勒循环发动机的瞬态加速响应问题成为业界一个常见难题。
3.通常，通过加入可变截面涡轮增压器，可增加增压压力上升速率，从而改善瞬态加速响应。加入两级vvl装置，并在米勒凸轮的基础上，加入更大的凸轮，可使发动机的充气效率提高，也能改善瞬态响应。但这两种方法都需要额外的硬件升级，即需要增加成本。
4105863852a公开了一种增加涡轮增压发动机的瞬态响应能力的控制方法及系统，其提出了一种在节气门全开工况通过减小节气门同时减小废气旁通阀增大增压压力的方法，来增加瞬态响应，这种方法会大幅增加发动机泵气损失，从而影响油耗。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种米勒循环发动机的控制方法、系统及汽车，以提升米勒循环发动机的瞬态加速响应，实现整车更好的瞬态加速性能。
6.本发明所述的米勒循环发动机的控制方法，包括：步骤s1、获取米勒循环发动机的运行参数，然后执行步骤s2。其中，米勒循环发动机的运行参数包括节气门开度、废气旁通阀开度、可变气门正时、点火提前角、转速、目标扭矩和实际扭矩。
7.步骤s2、判断是否目标扭矩-实际扭矩＜δt1（即是否目标扭矩与实际扭矩的差值小于δt1），如果是，则说明实际扭矩与目标扭矩差别很小或者实际扭矩大于目标扭矩（对应于米勒循环发动机处于稳态工况），这时只需微调或者减小发动机实际扭矩，因此执行步骤s3，否则（对应于米勒循环发动机处于瞬态加速工况）执行步骤s4。其中，δt1为预设的扭矩阈值，δt1》0。
8.步骤s3、控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角，根据目标扭矩与实际扭矩的差值闭环控制废气旁通阀开度和节气门开度，然后返回执行步骤s1。
9.步骤s4、确定自然吸气部分扭矩，然后执行步骤s5。
10.步骤s5、判断是否目标扭矩》自然吸气部分扭矩，如果是，则执行步骤s7，否则执行步骤s6。
11.步骤s6、控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角，控制废气旁通
阀全开（即控制废气旁通阀开度为100%），根据目标扭矩与实际扭矩的差值增大节气门开度，从而提升扭矩，然后返回执行步骤s1。
12.步骤s7、控制当前可变气门正时为根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角，控制节气门全开（即控制节气门开度为100%），控制废气旁通阀全关（即控制废气旁通阀开度为0），全力提升扭矩，然后执行步骤s8。
13.步骤s8、判断是否目标扭矩-实际扭矩＜δt1，如果是，则执行步骤s9，否则返回执行步骤s7。
14.步骤s9、将当前可变气门正时以预设的速度a调节至根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，将废气旁通阀开度以预设的速度b调节至在预设的油耗vvt map下达成目标扭矩所对应的开度，然后返回执行步骤s1。
15.优选的，所述步骤s4中的自然吸气部分扭矩的确定方式为：在预设的扭矩曲线上根据转速查对应的自然吸气部分扭矩，将查到的自然吸气部分扭矩作为步骤s4中的自然吸气部分扭矩；其中，所述预设的扭矩曲线为通过标定获得的转速与自然吸气部分扭矩的对应关系曲线。
16.优选的，所述预设的动力vvt map中的可变气门正时为米勒循环发动机在台架标定阶段，根据等扭矩vvt扫点数据，选出的相同扭矩下歧管压力最低的vvt组合。根据歧管压力来选择组成动力vvt map的可变气门正时，更容易实现，且得到的动力vvt map更准确。
17.优选的，所述预设的油耗vvt map中的可变气门正时为米勒循环发动机在台架标定阶段，根据等扭矩vvt扫点数据，选出的相同扭矩下油耗最低的vvt组合。
18.优选的，所述预设的第一点火提前角map为通过标定得到的与油耗vvt map对应的点火提前角map；所述预设的第二点火提前角map为通过标定得到的与动力vvt map对应的点火提前角map。
19.优选的，利用转速、实际扭矩在预设的油耗vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的可变气门正时作为步骤s3、步骤s6中的根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时。利用转速、实际扭矩在预设的第一点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为步骤s3、步骤s6中的根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角。
20.优选的，利用转速、实际扭矩在预设的动力vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的可变气门正时作为步骤s7中的根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时。利用转速、实际扭矩在预设的第二点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为步骤s7中的根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角。
21.本发明所述的米勒循环发动机的控制系统，包括控制器，所述控制器被编程以便执行上述米勒循环发动机的控制方法。
22.本发明所述的汽车，包括米勒循环发动机和上述米勒循环发动机的控制系统。
23.本发明具有如下效果：（1）在目标扭矩与实际扭矩的差值大于或等于δt1，且目标扭矩小于或等于发动机自然吸气部分扭矩时，通过控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制废气旁通阀全开，根据目标扭矩与实际扭矩的差值增大节气门开度的方
式来提升扭矩，控制方式简单，且容易实现。
24.（2）在目标扭矩与实际扭矩的差值大于或等于δt1，且目标扭矩大于发动机自然吸气部分扭矩时，通过控制当前可变气门正时为根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时，控制节气门全开，控制废气旁通阀全关的方式来全力提升扭矩，在不增加发动机硬件的情况下，提升了米勒循环发动机的瞬态加速响应，实现了整车更好的瞬态加速性能，提升了用户驾乘体验。在全力提升扭矩的过程中控制当前点火提前角为根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角，避免了爆震的发生。
25.（3）在全力提升扭矩的过程中，当目标扭矩与实际扭矩的差值小于δt1时，将当前可变气门正时以预设的速度a调节至根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，避免了出现扭矩波动，将废气旁通阀开度以预设的速度b调节至在预设的油耗vvt map下达成目标扭矩所对应的开度，避免了出现扭矩超调。
附图说明
26.图1为本实施例中米勒循环发动机的控制方法流程图。
具体实施方式
27.如图1所示，本实施例中米勒循环发动机的控制方法，包括：步骤s1、获取米勒循环发动机的运行参数，然后执行步骤s2。其中，米勒循环发动机的运行参数包括节气门开度、废气旁通阀开度、可变气门正时、点火提前角、转速、目标扭矩和实际扭矩。
28.步骤s2、判断是否目标扭矩-实际扭矩＜δt1，如果是，则执行步骤s3，否则执行步骤s4。其中，δt1为预设的扭矩阈值，δt1》0。
29.步骤s3、控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角，根据目标扭矩与实际扭矩的差值闭环控制废气旁通阀开度和节气门开度，然后返回执行步骤s1。
30.其中，预设的油耗vvt map是通过标定得到的转速、实际扭矩与可变气门正时的对应关系曲线。预设的油耗vvt map中的可变气门正时为米勒循环发动机在台架标定阶段，根据等扭矩vvt扫点数据，选出的相同扭矩下油耗最低的vvt组合；即该油耗vvt map中的可变气门正时是在对应的转速、实际扭矩下油耗最低的可变气门正时。利用转速、实际扭矩在预设的油耗vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的可变气门正时作为该步骤s3中的根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时。
31.其中，预设的第一点火提前角map为通过标定得到的与油耗vvt map对应的点火提前角map。预设的第一点火提前角map为关于转速、实际扭矩与点火提前角的对应关系曲线。利用转速、实际扭矩在预设的第一点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为该步骤s3中的根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角。
32.步骤s4、确定自然吸气部分扭矩，然后执行步骤s5。
33.具体为：在预设的扭矩曲线上根据转速查对应的自然吸气部分扭矩，将查到的自然吸气部分扭矩作为该步骤s4中的自然吸气部分扭矩。其中，预设的扭矩曲线为通过标定获得的转速与自然吸气部分扭矩的对应关系曲线。
34.步骤s5、判断是否目标扭矩》自然吸气部分扭矩，如果是，则执行步骤s7，否则执行步骤s6。
35.步骤s6、控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角，控制废气旁通阀全开（即控制废气旁通阀开度为100%），根据目标扭矩与实际扭矩的差值增大节气门开度，然后返回执行步骤s1。
36.其中，利用转速、实际扭矩在预设的油耗vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的可变气门正时作为该步骤s6中的根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时。
37.其中，利用转速、实际扭矩在预设的第一点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为该步骤s6中的根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角。
38.步骤s7、控制当前可变气门正时为根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角，控制节气门全开（即控制节气门开度为100%），控制废气旁通阀全关（即控制废气旁通阀开度为0），然后执行步骤s8。
39.其中，预设的动力vvt map是通过标定得到的转速、实际扭矩与可变气门正时的对应关系曲线。预设的动力vvt map中的可变气门正时为米勒循环发动机在台架标定阶段，根据等扭矩vvt扫点数据，选出的相同扭矩下歧管压力最低的vvt组合；即该动力vvt map中的可变气门正时是在对应的转速、实际扭矩下歧管压力最低的可变气门正时。利用转速、实际扭矩在预设的动力vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的可变气门正时作为该步骤s7中的根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时。
40.其中，预设的第二点火提前角map为通过标定得到的与动力vvt map对应的点火提前角map。预设的第二点火提前角map为关于转速、实际扭矩与点火提前角的对应关系曲线。利用转速、实际扭矩在预设的第二点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为该步骤s7中的根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角。
41.步骤s8、判断是否目标扭矩-实际扭矩＜δt1，如果是，则执行步骤s9，否则返回执行步骤s7。
42.步骤s9、将当前可变气门正时以预设的速度a调节至根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，将废气旁通阀开度以预设的速度b调节至在预设的油耗vvt map下达成目标扭矩所对应的开度，然后返回执行步骤s1。
43.本实施例中的米勒循环发动机的控制系统，包括控制器，该控制器被编程以便执行上述米勒循环发动机的控制方法。
44.本实施例中的汽车，包括米勒循环发动机和上述米勒循环发动机的控制系统。

技术特征：

1.一种米勒循环发动机的控制方法，其特征在于，包括：步骤s1、获取米勒循环发动机的运行参数，然后执行步骤s2；其中，米勒循环发动机的运行参数包括节气门开度、废气旁通阀开度、可变气门正时、点火提前角、转速、目标扭矩和实际扭矩；步骤s2、判断是否目标扭矩-实际扭矩＜δt1，如果是，则执行步骤s3，否则执行步骤s4；其中，δt1为预设的扭矩阈值，δt1>0；步骤s3、控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角，根据目标扭矩与实际扭矩的差值闭环控制废气旁通阀开度和节气门开度，然后返回执行步骤s1；步骤s4、确定自然吸气部分扭矩，然后执行步骤s5；步骤s5、判断是否目标扭矩>自然吸气部分扭矩，如果是，则执行步骤s7，否则执行步骤s6；步骤s6、控制当前可变气门正时为根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角，控制废气旁通阀全开，根据目标扭矩与实际扭矩的差值增大节气门开度，然后返回执行步骤s1；步骤s7、控制当前可变气门正时为根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时，控制当前点火提前角为根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角，控制节气门全开，控制废气旁通阀全关，然后执行步骤s8；步骤s8、判断是否目标扭矩-实际扭矩＜δt1，如果是，则执行步骤s9，否则返回执行步骤s7；步骤s9、将当前可变气门正时以预设的速度a调节至根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时，将废气旁通阀开度以预设的速度b调节至在预设的油耗vvt map下达成目标扭矩所对应的开度，然后返回执行步骤s1。2.根据权利要求1所述的米勒循环发动机的控制方法，其特征在于：所述步骤s4中的自然吸气部分扭矩的确定方式为：在预设的扭矩曲线上根据转速查对应的自然吸气部分扭矩，将查到的自然吸气部分扭矩作为步骤s4中的自然吸气部分扭矩；其中，所述预设的扭矩曲线为通过标定获得的转速与自然吸气部分扭矩的对应关系曲线。3.根据权利要求1所述的米勒循环发动机的控制方法，其特征在于：所述预设的动力vvt map中的可变气门正时为米勒循环发动机在台架标定阶段，根据等扭矩vvt扫点数据，选出的相同扭矩下歧管压力最低的vvt组合。4.根据权利要求3所述的米勒循环发动机的控制方法，其特征在于：所述预设的油耗vvt map中的可变气门正时为米勒循环发动机在台架标定阶段，根据等扭矩vvt扫点数据，选出的相同扭矩下油耗最低的vvt组合。5.根据权利要求3所述的米勒循环发动机的控制方法，其特征在于：所述预设的第一点火提前角map为通过标定得到的与油耗vvt map对应的点火提前角map；所述预设的第二点火提前角map为通过标定得到的与动力vvt map对应的点火提前角map。6.根据权利要求1至5任一项所述的米勒循环发动机的控制方法，其特征在于：利用转速、实际扭矩在预设的油耗vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的
可变气门正时作为步骤s3、步骤s6中的根据预设的油耗vvt map确定的可变气门正时；利用转速、实际扭矩在预设的第一点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为步骤s3、步骤s6中的根据预设的第一点火提前角map确定的点火提前角。7.根据权利要求1至5任一项所述的米勒循环发动机的控制方法，其特征在于：利用转速、实际扭矩在预设的动力vvt map中，查对应的可变气门正时，将查到的可变气门正时作为步骤s7中的根据预设的动力vvt map确定的可变气门正时；利用转速、实际扭矩在预设的第二点火提前角map中，查对应的点火提前角，将查到的点火提前角作为步骤s7中的根据预设的第二点火提前角map确定的点火提前角。8.一种米勒循环发动机的控制系统，包括控制器，其特征在于：所述控制器被编程以便执行如权利要求1至7任一项所述的米勒循环发动机的控制方法。9.一种汽车，包括米勒循环发动机，其特征在于：还包括如权利要求8所述的米勒循环发动机的控制系统。

技术总结

本发明公开了一种米勒循环发动机的控制方法、系统及汽车，其在目标扭矩与实际扭矩的差值大于或等于ΔT1，且目标扭矩大于发动机自然吸气部分扭矩时，通过控制当前可变气门正时为根据预设的动力VVT map确定的可变气门正时，控制节气门全开，控制废气旁通阀全关的方式来全力提升扭矩，在不增加发动机硬件的情况下，能提升米勒循环发动机的瞬态加速响应，实现整车更好的瞬态加速性能，提升用户驾乘体验。验。验。