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气门升程的切换控制方法、装置、终端以及介质

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


气门升程的切换控制方法、装置、终端以及介质

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种气门升程的切换控制方法、装置、终端以及介质。

背景技术

发动机可变气门升程技术是在发动机不同转速、不同负荷时匹配合适的气门升程,使发动机处于低转速、小负荷时使用较小的气门升程,有利于节省燃油;以及发动机处于高转速、大负荷时采用较大的气门升程,减少气门节流损失,显著提高进气量,增强动力性能,从而兼顾发动机的动力性能及经济性。

在上述可变气门升程技术的基础上,行业内通常采用的气门升程切换方案为,通过电磁阀控制销钉伸出或者收回,通过销钉与设于发动机的凸轮滑套上的气门切换驱动装置相配合,从而带动该凸轮滑套进行轴向位移,以使不同的气门升程分别对应的不同凸轮与气门实现对接,最终实现气门升程的切换。然而,上述气门升程切换方案为了保证在与气门对接的凸轮的公共基圆段角度内顺利完成气门升程的切换过程,会导致发动机曲轴无法采用相对较高的极限许用转速,从而对发动机的性能形成了制约。

因此,如何通过对气门升程的切换过程进行优化,从而提高发动机的性能,是目前机械控制技术领域亟需解决的难题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气门升程的切换控制方法、装置、终端以及介质,旨在通过在软件控制层面对气门升程的切换过程进行优化,从而提高发动机的性能。

根据本申请实施例的一方面,公开了一种气门升程的切换控制方法,包括:

获取提前通电角度,所述提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度;

若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令,所述销钉伸出指令用于指示所述电磁阀伸出销钉,以使所述销钉与气门切换驱动装置配合实现气门升程切换。

在本申请的一些实施例中,基于以上技术方案,获取提前通电角度,包括:

若需求气门升程与当前气门升程不相符,触发升程切换指令;

根据所述升程切换指令检测当前的系统运行参数,并根据所述系统运行参数获取所述电磁阀的响应时间;

获取当前的发动机转速,并根据所述发动机转速和所述响应时间运算得到所述提前通电角度。

在本申请的一些实施例中,基于以上技术方案,在若需求气门升程与当前气门升程不相符,触发升程切换指令之前,所述切换控制方法还包括:

获取由所述电磁阀反馈的状态参数的变化情况,其中,所述销钉的不同位置状态对应不同的状态参数;

根据所述状态参数的变化情况确定所述销钉的位置状态;

根据所述销钉的位置状态确定所述当前气门升程。

在本申请的一些实施例中,基于以上技术方案,所述通电角度阈值为发动机曲轴的旋转周期对应的第一旋转角度值,在若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令之前,所述切换控制方法还包括:

将所述提前通电角度与所述第一旋转角度值进行比对。

在本申请的一些实施例中,基于以上技术方案,在若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令之后,所述切换控制方法还包括:

获取提前断电角度,所述提前断电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第二预设角度,所述第二预设角度区别于所述第一预设角度;

若所述提前断电角度达到断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令,所述销钉收回指令用于指示所述电磁阀收回销钉。

在本申请的一些实施例中,基于以上技术方案,若所述提前断电角度达到断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令,包括:

获取发动机的凸轮滑套在达到完成气门升程切换所需的目标轴向位移的预设比例,发动机曲轴对应的第二旋转角度值;

根据系统运行参数获取在气门升程切换过程中所述销钉与所述气门切换驱动装置分离时,发动机曲轴对应的第三旋转角度值;

在大于所述第二旋转角度值与所述第三旋转角度值的数值范围中确定所述断电角度阈值;

若所述提前断电角度达到所述断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令。

在本申请的一些实施例中,基于以上技术方案,在获取提前通电角度之前,所述切换控制方法还包括:

获取用于控制所述电磁阀伸出销钉的通电角度极值,所述通电角度极值为控制所述电磁阀伸出销钉能够完成气门升程切换对应的最大通电角度或者最小通电角度;

根据所述通电角度极值生成通电角度范围;

在所述通电角度范围中确定所述提前通电角度;和/或者,

获取用于控制所述电磁阀收回销钉的断电角度极值,所述断电角度极值为控制所述电磁阀收回销钉能够完成气门升程切换对应的最大断电角度或者最小断电角度;

根据所述断电角度极值生成断电角度范围;

在所述断电角度范围中确定所述提前断电角度。

根据本申请实施例的一方面,公开了一种气门升程的切换控制装置,所述气门升程的切换控制装置包括:

获取模块,被配置为获取提前通电角度,所述提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度;

发送模块,被配置为若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令,所述销钉伸出指令用于指示所述电磁阀伸出销钉,以使所述销钉与气门切换驱动装置配合实现气门升程切换。

根据本申请实施例的一个方面,提供一种电子设备,该电子设备包括:处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器被配置为经由执行所述可执行指令来执行如以上技术方案中的气门升程的切换控制方法。

根据本申请实施例的一个方面,提供一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行如以上技术方案中的气门升程的切换控制方法。

本申请提供的气门升程的切换控制方法,当需要对气门升程进行切换时,如从高升程切换至低升程,或者从低升程切换至高升程,获取提前通电角度,该提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度,因此该提前通电角度小于电磁阀控制销钉伸出时发动机的实际曲轴转角,将该提前通电角度与通电角度阈值进行比对,若该提前通电角度小于通电角度阈值,说明该提前通电角度是可行的,则当发动机的曲轴转角到达提前通电角度时,向电磁阀发送销钉伸出指令,销钉伸出指令用于指示电磁阀伸出销钉,通过销钉与设于发动机的凸轮滑套上的气门切换驱动装置相配合,从而带动该凸轮滑套进行轴向位移,以使不同的气门升程分别对应的不同凸轮与气门实现对接,最终实现气门升程的切换。

如此,本申请提供的气门升程的切换控制方法,在发动机的曲轴转角到达提前通电角度时向电磁阀发送伸出销钉指令,相对于常规方案中控制销钉伸出的通电角度更小,即能够更早地控制电磁阀伸出销钉进行气门升程切换,以有效应对电磁阀的响应迟滞特性,最大幅度利用了与气门对接的凸轮的公共基圆段角度,无需通过降低发动机曲轴的极限许用转速来弥补电磁阀的响应迟滞特性,从而提高了发动机的性能。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一个实施例中的气门升程切换装置的结构示意图。其中,图1a为系统处于低升程状态,图1b为系统处于高升程状态;1为ECU电子控制器单元,2为电磁阀,2-1为电磁阀左销钉,2-2为电磁阀右销钉,3为凸轮滑套,3-1为气门切换驱动装置,3-2为高升程凸轮,3-3为低升程凸轮,4为凸轮芯轴,5为发动机气门。

图2示出了本申请一个实施例中的气门升程的切换控制方法的步骤流程图。

图3示出了本申请一个实施例中在不同的系统运行参数下电磁阀销钉的位移示意图。

图4示出了本申请一个实施例在气门升程切换过程中凸轮滑套受到的接触力变化的曲线图。

图5示出了本申请一个实施例中根据提前通电时间和提前断电时间对气门升程切换过程进行优化控制的时间示意图。

图6示出了本申请一个实施例中凸轮滑套的受力示意图,其中6为止推钢球,7为止推弹簧。

图7示出了本申请一个实施例中气门升程切换控制方法的应用流程图。

图8示意性地示出了本申请实施例提供的气门升程的切换控制装置的结构框图。

图9示意性示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

图1示出了本申请一个实施例中的气门升程切换装置的结构示意图。ECU电子控制器单元1与电磁阀2连接,用于对电磁阀2发送销钉伸出指令和销钉收回指令。电磁阀2设有左销钉2-1和右销钉2-2,用于与气门切换驱动装置3-1进行配合,其中左销钉2-1用于驱动凸轮滑套3向右轴向位移,以使与凸轮滑套3连接的低升程凸轮3-3与发动机气门5对接,从而使发动机进入如图1a所示的低升程阶段,而右销钉2-2用于驱动凸轮滑套3向左轴向位移,以使与凸轮滑套3连接的高升程凸轮3-2与发动机气门5对接,从而使发动机进入如图1b所示的低升程阶段。

下面结合具体实施方式对本申请提供的气门升程的切换控制方法、装置、终端以及介质等技术方案做出详细说明。

图2示出了本申请一个实施例中的气门升程的切换控制方法的步骤流程图,如图2所示,该气门升程的切换控制方法主要可以包括如下的步骤S100和步骤S200。

步骤S100,获取提前通电角度,所述提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度。

步骤S200,若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令,所述销钉伸出指令用于指示所述电磁阀伸出销钉,以使所述销钉与气门切换驱动装置配合实现气门升程切换。

本申请提供的气门升程的切换控制方法,当需要对气门升程进行切换时,如从高升程切换至低升程,或者从低升程切换至高升程,获取提前通电角度,该提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度,因此该提前通电角度小于电磁阀控制销钉伸出时发动机的实际曲轴转角,将该提前通电角度与通电角度阈值进行比对,若该提前通电角度小于通电角度阈值,说明该提前通电角度是可行的,则当发动机的曲轴转角到达提前通电角度时,向电磁阀发送销钉伸出指令,销钉伸出指令用于指示电磁阀伸出销钉,通过销钉与设于发动机的凸轮滑套上的气门切换驱动装置相配合,从而带动该凸轮滑套进行轴向位移,以使不同的气门升程分别对应的不同凸轮与气门实现对接,最终实现气门升程的切换。

如此,本申请提供的气门升程的切换控制方法,在发动机的曲轴转角到达提前通电角度时向电磁阀发送伸出销钉指令,相对于常规方案中控制销钉伸出的通电角度更小,即能够更早地控制电磁阀伸出销钉进行气门升程切换,以有效应对电磁阀的响应迟滞特性,最大幅度利用了与气门对接的凸轮的公共基圆段角度,无需通过降低发动机曲轴的极限许用转速来弥补电磁阀的响应迟滞特性,从而提高了发动机的性能。

下面分别对气门升程的切换控制方法中的各个方法步骤做详细说明。

步骤S100,获取提前通电角度,所述提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度。

具体地,在本实施例中,由于提前通电角度相对于常规气门升程切换过程中的通电角度更小,即向电磁阀发出销钉伸出指令的时间更早,以应对电磁阀的响应迟滞特性,因此提前通电角度需要根据电磁阀的响应时间计算得到。

步骤S200,若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令,所述销钉伸出指令用于指示所述电磁阀伸出销钉,以使所述销钉与气门切换驱动装置配合实现气门升程切换。

具体地,在获取用于向电磁阀发送销钉伸出指令的提前通电角度后,将该提前通电角度与预先设置的通电判断阈值,以判断该提前通电角度是否可用,若提前通电角度小于通电角度阈值,证明该提前通电角度可用,则当发动机的曲轴转角达到该提前通电角度时,向电磁阀发送销钉伸出指令,电磁阀在接收到该销钉伸出指令后,经过响应时间后控制销钉伸出,通过销钉与设于发动机的凸轮滑套上的气门切换驱动装置相配合,从而带动该凸轮滑套进行轴向位移,以使不同的气门升程分别对应的不同凸轮与气门实现对接,最终实现气门升程的切换。

进一步地,在以上实施例的基础上,上述步骤S100中的获取提前通电角度,包括如下的步骤S101至步骤S103。

步骤S101,若需求气门升程与当前气门升程不相符,触发升程切换指令。

当检测到用户主动选择的需求气门升程,或系统自动选择的需求气门升程与当前气门升程不相符时,触发升程切换指令,以使系统进入气门升程切换过程。

步骤S102,根据所述升程切换指令检测当前的系统运行参数,并根据所述系统运行参数获取所述电磁阀的响应时间。

具体地,由于电磁阀具有迟滞响应特性,并且电磁阀的响应时间会在不同的系统运行参数的影响下发生改变,其中系统运行参数包括电压与机油温度,可以理解,当电压越高时,电磁阀的响应速度越快,响应时间越短,而当机油温度越高时,电磁阀的响应速度越慢,响应时间越长。在实际应用中,可以通过预先理论计算或者实际测试得到包含不同的系统运行参数分别对应电磁阀的响应时间,并记录生成数据表,从而在进行气门升程切换时根据实时的系统运行参数在该数据表中获取电磁阀的实时的响应时间。

步骤S103,获取当前的发动机转速,并根据所述发动机转速和所述响应时间运算得到所述提前通电角度。

获取当前的发动机转速,通过将发动机转速与电磁阀的响应时间相乘,可以得到对应的调节角度,然后将电磁阀伸出销钉时发动机的实际曲轴转角减去该调节角度,即可得到用于抵消电磁阀的迟滞响应特性的提前通电角度。

图3示出了在系统运行参数分别为条件A与条件B的情况下,销钉达到相同的目标位移时所需的时间。具体地,实线和虚线分别表示不同电压及温度条件下,即条件A与条件B分别对应的电磁阀销钉的响应性曲线,其中T3(0)为通电时刻,T1A为A条件下电磁阀销钉完全伸出时刻,T1B为B条件下电磁阀销钉完全伸出时刻。T1A-T3为A条件下提前通电时间,可用δA=n/60*360*(T1A-T3)转化为曲轴转角,T1B-T3为B条件下提前通电时间,可用δA=n/60*360*(T1B-T3)转化为曲轴转角。由图3可知,提前通电时间的预设参数会随电压及温度等条件发生变化,需要提前通过仿真及实测数据进行拟合标定。

如此,本实施例提供了根据电磁阀的响应时间计算得到提前通电角度的具体方法,以使该提前通电角度能够准确抵消电磁阀的迟滞响应特性,从而在气门升程切换过程中对电磁阀伸出销钉的时间进行精准控制。

进一步地,在以上实施例的基础上,在步骤S200中的若需求气门升程与当前气门升程不相符,触发升程切换指令之前,所述切换控制方法还包括如下的步骤S201至步骤S203。

步骤S201,获取由所述电磁阀反馈的状态参数的变化情况,其中,所述销钉的不同位置状态对应不同的状态参数。

具体地,电磁阀反馈的状态参数包括电流和电压,在气门升程切换过程中,发动机的凸轮滑套在电磁阀的销钉与气门切换驱动装置的配合下进行向前或向后的轴向移动,以使不同气门升程对应的凸轮能够与气门进行对接配合,由此,电磁阀的销钉包括用于驱动凸轮滑套往不同方向进行轴向移动的多个销钉,该多个销钉的位置状态,即伸出状态或者未伸出状态,在电磁阀中对应不同的电流和电压。

步骤S202,根据所述状态参数的变化情况确定所述销钉的位置状态。

具体地,根据电磁阀反馈的状态参数的变化情况,例如电压和电流的曲线形状,能够判断电磁阀的销钉的位置状态,如销钉A从伸出状态收回至未伸出状态,或者销钉A与销钉B均处于未伸出状态等。

步骤S203,根据所述销钉的位置状态确定所述当前气门升程。

在根据据电磁阀反馈的状态参数的变化情况确定电磁阀的销钉的位置状态后,由于销钉能够对气门切换驱动装置配合以实现气门升程切换,因此能够进一步根据销钉的位置状态确定当前气门升程。例如,销钉A用于驱动凸轮滑套向前轴向移动,以使与凸轮滑套连接的高升程凸轮与气门对接,若检测到销钉A处于伸出状态,则确定当前气门升程为高升程。

如此,本实施例提供了根据电磁阀反馈的状态参数确定当前气门升程的具体方法,相对于在凸轮滑套上安装位移传感器、通过检测凸轮滑套的位移以确定当前气门升程的方式,实施的成本和难度更低。

进一步地,在以上实施例的基础上,所述通电角度阈值为发动机曲轴的旋转周期对应的第一旋转角度值,在上述步骤S100中的若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令之前,所述切换控制方法还包括如下的步骤S104。

步骤S104,将所述提前通电角度与所述第一旋转角度值进行比对。

由于提前通电角度实际上是用于相对于常规的向电磁阀发送销钉伸出指令的时间来说进行提前后所对应的发动机的曲轴转角,若该提前通电角度无法小于发动机曲轴的旋转周期对应的第一旋转角度值,即720°CA,则说明该提前通电角度对应的气门升程切换无法在发动机的曲轴的一个旋转周期内完成,因此无法真正实现“提前向电磁阀发送指令——提前控制电磁阀伸出销钉”的效果,则此时该提前通电角度是不可用的。在此基础上,只有当提前通电角度小于720°CA,该提前通电角度才是可用的。

如此,本实施例对通电角度阈值进行了具体限定,以使通过提前通电控制电磁阀伸出销钉的动作是在发动机的曲轴的当前旋转周期内完成,避免控制电磁阀伸出销钉的动作无法在该当前旋转周期内完成,从而在无法实现提前伸出销钉的效果的同时,由于在不同旋转周期内的系统运行参数发生改变,从而导致其他意外情况发生。

进一步地,在以上实施例的基础上,在上述步骤S200中的若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令之后,所述切换控制方法还包括如下的步骤S204和步骤S205。

步骤S204,获取提前断电角度,所述提前断电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第二预设角度,所述第二预设角度区别于所述第一预设角度。

步骤S205,若所述提前断电角度达到断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令,所述销钉收回指令用于指示所述电磁阀收回销钉。

当系统控制电磁阀伸出销钉,通过销钉与设于发动机的凸轮滑套上的气门切换驱动装置相配合,从而带动该凸轮滑套进行轴向位移后,在气门升程切换过程后半段,凸轮滑套在惯性力和内部作用力的推动下与销钉发生分离,此时处于伸出状态的销钉对于凸轮滑套并无实际驱动导向作用,此时保持销钉伸出会增加系统能耗,在此基础上,通过电磁阀的响应时间计算得到提前断电角度,且当提前断电角度小于断电角度阈值,则该提前断电角度为可用,在发动机的曲轴转角达到该提前断电角度时,向电磁阀发送销钉收回指令,从而在销钉与凸轮滑套分离后、且气门升程切换过程完成前的时间段内控制电磁阀收回处于伸出状态的销钉,从而有效应对电磁阀的迟滞响应特性,降低系统能耗。

图4示出了本申请一个实施例气门升程切换过程中的凸轮滑套受到接触力的曲线图。如图4所示,实线和点划线分别表示在某一发动机转速下,凸轮滑套的轴向位移以及电磁阀中的左销钉或右销钉与凸轮滑套上的气门切换驱动装置接触产生的接触力,在T4时刻销钉与气门切换驱动装置发生了分离,因此在T4时刻以后,在内部作用力的作用下凸轮滑套进行自由减速运动,不受销钉驱动。图4中的T2-T4为提前断电时间,可用δA=n/60*360*(T2-T4)转化为曲轴转角。

图5示出了本申请一个实施例中根据提前通电时间和提前断电时间对气门升程切换过程进行优化控制的示意图。如图5所示,横坐标为发动机的曲轴转角,纵坐标为输出的气门升程及凸轮滑套的轴向位移,其中发动机气门输出的高升程型线与低升程型线在开启段对齐,由于是相邻做功的气缸对应型线,所以间隔180°CA出现(720°CA=0°CA)。凸轮滑套轴向位移出现在气缸对应型线的公共基圆段,并在第二次发动机气门开启前完成整个位移过程。

如图5所示,可以理解,在控制电磁阀伸出销钉时,常规的控制方法会在A1角度激活电磁阀2,由于在A1角度高升程型线完全关闭,此时进行切换能够最大限度对凸轮的公共基圆段进行使用,但电磁阀从接收控制电流到控制销钉完全伸出需要数十至数百毫秒的迟滞时间,因此在A1角度激活电磁阀,实际切换角度可能会大幅向后推迟,从而轻则浪费切换窗口,严重时会造成销钉无法入槽导致切换失败。本实施例通过根据电磁阀的迟滞响应特性,在A3角度激活电磁阀,补偿迟滞,从而确保左销钉或右销钉能够在A1角度完全伸出。

如图5所示,可以理解,在控制电磁阀收回销钉时,常规的控制方法会在A2角度对电磁阀断电,由于在A2角度时凸轮滑套的轴向位移已基本完成,此时收回电磁阀左销钉或电磁阀右销钉能够确保切换顺利完成,但根据实际测试,气门升程切换行程后半段凸轮滑套在惯性力和内部作用力的推动下与销钉发生分离,销钉对凸轮滑套并无实际驱动导向作用,此时保持销钉伸出只会增加系统能耗。本实施例通过根据系统动力学特性在A4角度对电磁阀进行断电,从而降低系统能耗。

进一步地,在以上实施例的基础上,上述步骤S205中的若所述提前断电角度达到断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令,包括如下的步骤S2051至步骤S2054。

步骤S2051,获取发动机的凸轮滑套在达到完成气门升程切换所需的目标轴向位移的预设比例,发动机曲轴对应的第二旋转角度值。

步骤S2052,根据系统运行参数获取在气门升程切换过程中所述销钉与所述气门切换驱动装置分离时,发动机曲轴对应的第三旋转角度值。

步骤S2053,在大于所述第二旋转角度值与所述第三旋转角度值的数值范围中确定所述断电角度阈值。

步骤S2054,若所述提前断电角度达到所述断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令。

由于提前断电角度实际上是用于相对于常规的向电磁阀发送销钉收回指令的时间来说进行提前后所对应的发动机的曲轴转角,因此该提前断电角度应该为销钉与气门切换驱动装置分离后、以及凸轮滑套完成气门升程切换所需的目标轴向位移之间的时间段内对应的发动机的曲轴转角,同时该提前断电角度对应的凸轮滑套的轴向位移能够达到目标轴向位移的预设比例,在本实施中为50%,以确保凸轮滑套已经度过气门升程切换过程的切换点,并且能够在不受驱动的自主状态下持续轴向位移达到目标位置以完成气门升程切换。在此基础上,提前断电角度才是可用的。其中,销钉与气门切换驱动装置分离时,发动机在不同的系统运行参数,如发动机转速和温度等参数影响下,发动机的曲轴转角也会不同,因此在采用提前断电以收回销钉时,需要根据发动机曲轴在当时的系统运行参数下发生销钉与气门切换驱动装置分离时对应的曲轴转角,并确保提前断电角度大于该曲轴转角。

图6示出了本申请一个实施例中凸轮滑套的受力示意图。如图6所示,F1为电磁阀左销钉或电磁阀右销钉与气门切换驱动装置接触产生的接触力,方向始终与凸轮滑套的运动方向相同,F2为凸轮滑套与凸轮芯轴之间的摩擦力,方向始终与凸轮滑套的运动方向相反,F3为凸轮滑套在前半段切换行程中止推钢球6的分力,F3’为凸轮滑套在后半段切换行程止推钢球6的分力,且在前半段切换行程时与F2方向一致,在后半段切换行程时方向与F2相反。当F1+F3’>F2,凸轮滑套会在内部作用力形成的合力作用下与销钉分离,从而出现图4所示行程后半段自由减速运动至目标位置的情况。在本实施例中,提前断电时刻对应的凸轮滑套的轴向位移必须达到目标轴向位移的预设比例,就是为了确保止推钢球6能够在气门升程切换过程中能够克服止推弹簧7的弹力越过两个槽位之间的凸起,该凸起即对应气门升程切换过程中的切换点,从而确保能够成功实现气门升程的切换。

图7示出了本申请一个实施例中气门升程切换控制方法的应用流程图,包括如下的步骤S701至步骤S706。

步骤S701,系统检测由用户主动设置或者自动确定的需求气门升程是否与当前所处的实际气门升程一致。

步骤S702,当需求气门升程与当前所处的实际气门升程一致,则无需执行气门升程切换动作;当需求气门升程与当前所处的实际气门升程不一致,则根据当前的电磁阀响应时间和发动机转速计算得到提前通电角度。

步骤S703,将提前通电角度与720°CA进行比对,若提前通电角度小于720°CA,将该提前通电角度确定为可用,并进入提前断电角度的计算阶段。

步骤S704,根据当前的电磁阀响应时间和发动机转速计算得到提前断电角度。

步骤S705,将该提前断电角度进行阈值范围判断,即将该提前断电角度与凸轮滑套完成目标轴向位移时对应的发动机的曲轴转角进行比对,并且将该提前断电角度对应的凸轮滑套的轴向位移与目标轴向位移的预设比例进行比对。

步骤S706,若该提前断电角度符合阈值范围,则根据上述提前通电角度和提前断电角度对电磁阀进行控制调节。

进一步地,在以上实施例的基础上,在上述步骤S100中的获取提前通电角度之前,所述切换控制方法还包括如下的步骤S105至步骤S110。

步骤S105,获取用于控制所述电磁阀伸出销钉的通电角度极值,所述通电角度极值为控制所述电磁阀伸出销钉能够完成气门升程切换对应的最大通电角度或者最小通电角度。

步骤S106,根据所述通电角度极值生成通电角度范围。

步骤S107,在所述通电角度范围中确定所述提前通电角度。

步骤S108,获取用于控制所述电磁阀收回销钉的断电角度极值,所述断电角度极值为控制所述电磁阀收回销钉能够完成气门升程切换对应的最大断电角度或者最小断电角度。

步骤S109,根据所述断电角度极值生成断电角度范围。

步骤S110,在所述断电角度范围中确定所述提前断电角度。

具体地,在本实施例中,通过理论计算或者实际测试,获取在电磁阀的各个响应时间以及发动机转速情况,能够控制电磁阀伸出销钉完成气门升程切换的极限状态下对应的通电角度极值,根据该通电角度极值确定通电角度范围,进一步从通电角度范围中选取一个通用通电角度,并将该通用通电角度作为提前通电角度应用于气门升程切换过程中,从而无需在每次气门升程切换中均对提前通电角度进行计算获取,从而降低系统的运算负担以及运算成本。可以理解,对于控制电磁阀收回销钉的提取断电角度,通过与通用通电角度相同的确定方式,可以在断电角度范围内确定一个通用断电角度,从而无需对提取断电角度进行反复计算。

以下介绍本申请的装置实施例,可以用于执行本申请上述实施例中的气门升程的切换控制方法。图8示意性地示出了本申请实施例提供的气门升程的切换控制装置的结构框图。如图8所示,气门升程的切换控制装置包括:

获取模块,被配置为获取提前通电角度,所述提前通电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第一预设角度;

发送模块,被配置为若所述提前通电角度小于通电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前通电角度时,向所述电磁阀发送销钉伸出指令,所述销钉伸出指令用于指示所述电磁阀伸出销钉,以使所述销钉与气门切换驱动装置配合实现气门升程切换。

在本申请的一个实施例中,基于以上实施例,获取模块包括:

指令触发单元,被配置为若需求气门升程与当前气门升程不相符,触发升程切换指令;

参数检测单元,被配置为根据所述升程切换指令检测当前的系统运行参数,并根据所述系统运行参数获取所述电磁阀的响应时间;

角度运算单元,被配置为获取当前的发动机转速,并根据所述发动机转速和所述响应时间运算得到所述提前通电角度。

在本申请的一个实施例中,基于以上实施例,气门升程的切换控制装置还包括:

气门升程确定模块,被配置为获取由所述电磁阀反馈的状态参数的变化情况,其中,所述销钉的不同位置状态对应不同的状态参数;以及,根据所述状态参数的变化情况确定所述销钉的位置状态;以及,根据所述销钉的位置状态确定所述当前气门升程。

在本申请的一个实施例中,基于以上实施例,气门升程的切换控制装置还包括:

角度比对模块,被配置为将所述提前通电角度与所述第一旋转角度值进行比对。

在本申请的一个实施例中,基于以上实施例,气门升程的切换控制装置还包括:

断电控制模块,被配置为获取提前断电角度,所述提前断电角度是根据电磁阀的响应时间确定的第二预设角度,所述第二预设角度区别于所述第一预设角度;以及,若所述提前断电角度达到断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令,所述销钉收回指令用于指示所述电磁阀收回销钉。

在本申请的一个实施例中,基于以上实施例,断电控制模块包括:

断电阈值确定单元,被配置为获取发动机的凸轮滑套在达到完成气门升程切换所需的目标轴向位移的预设比例,发动机曲轴对应的第二旋转角度值;以及,根据系统运行参数获取在气门升程切换过程中所述销钉与所述气门切换驱动装置分离时,发动机曲轴对应的第三旋转角度值;以及,在大于所述第二旋转角度值与所述第三旋转角度值的数值范围中确定所述断电角度阈值;

断电控制单元,被配置为若所述提前断电角度达到所述断电角度阈值,在发动机的曲轴转角达到所述提前断电角度时,向所述电磁阀发送销钉收回指令。

在本申请的一个实施例中,基于以上实施例,气门升程的切换控制装置还包括:

通电极值确定模块,被配置为获取用于控制所述电磁阀伸出销钉的通电角度极值,所述通电角度极值为控制所述电磁阀伸出销钉能够完成气门升程切换对应的最大通电角度或者最小通电角度;以及,根据所述通电角度极值生成通电角度范围;以及,在所述通电角度范围中确定所述提前通电角度;

断电极值确定模块,被配置为获取用于控制所述电磁阀收回销钉的断电角度极值,所述断电角度极值为控制所述电磁阀收回销钉能够完成气门升程切换对应的最大断电角度或者最小断电角度;以及,根据所述断电角度极值生成断电角度范围;以及,在所述断电角度范围中确定所述提前断电角度。

图9示意性地示出了用于实现本申请实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

需要说明的是,图9示出的电子设备的计算机系统900仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示,计算机系统900包括中央处理器901(Central Processing Unit,CPU),其可以根据存储在只读存储器902(Read-Only Memory,ROM)中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器903(Random Access Memory,RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在随机访问存储器903中,还存储有系统操作所需的各种程序和数据。中央处理器901、在只读存储器902以及随机访问存储器903通过总线904彼此相连。输入/输出接口905(Input/Output接口,即I/O接口)也连接至总线904。

以下部件连接至输入/输出接口905:包括键盘、鼠标等的输入部分906;包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等以及扬声器等的输出部分907;包括硬盘等的存储部分908;以及包括诸如局域网卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至输入/输出接口905。可拆卸介质911,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器910上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地,根据本申请的实施例,各个方法流程图中所描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理器901执行时,执行本申请的系统中限定的各种功能。

需要说明的是,本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、有线等等,或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

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