VVT系统介绍

1VVTVVT系统介绍系统介绍发动机项目2006年11月9日2VVT系统介绍1.VVT系统概述2.VVT系统的优越性3.工作原理4.控制策略3VVT系统概述¾可变气门正时，英文单词为VVaribleVValveTTiming¾关于正时系统概念z正时系统的作用确保曲柄连杆机构运动与配气机构运动间的关系，使气确保曲柄连杆机构运动与配气机构运动间的关系，使气门开启与关闭时刻与曲轴转角相对应门开启与关闭时刻与曲轴转角相对应z配气相位在正时系统的作用下，气在正时系统的作用下，气门开启与关闭的时刻与曲门开启与关闭的时刻与曲轴转角的对应关系轴转角的对应关系0°TDC180°540°360°TDCBDCBDC进气排气压缩做功叠开角4VVT系统概述¾VVT系统是正时系统或配气系统中的一个单元z调节配气相位作功行程3排气行程4进气行程1压缩行程2排气门开进气门开重叠角720°,0°180°360°360°540°TDC滞后状态发动机旋转方向提前状态5VVT系统概述¾VVT系统的驱动形式分为液压驱动式和电磁驱动式¾液压VVT系统的主要形式z正时系统驱动链条驱动式、螺旋线式、叶片式等6VVT系统概述z配气机构驱动7VVT系统概述¾电磁驱动VVT系统（开发中）8VVT系统概述¾叶片式VVT系统零部件z主要包括相位器（左）和电磁控制阀（右）z相位器就本身而言就是正时齿轮，安装在凸轮轴上z电磁阀用来控制相位器内部执行机构的动作9¾叶片式VVT系统零部件VVT系统概述10VVT系统概述¾叶片式相位器的内部结构定子定子叶片叶片转子转子11VVT系统概述¾相位器的动作最终使气门开启和关闭的时刻改变，即配气相位发生变化12排放排放燃油经济性燃油经济性扭矩／功率扭矩／功率舒适性舒适性VVT系统的优越性进气可调进气可调进排气独立调进排气独立调排气可调排气可调进排气同时调进排气同时调1.内部废气循环2.催化器加热1.怠速稳定性13工作原理¾ECU通过传感器获取发动机转速信号、相位信号和节气门开度信号，经过逻辑运算发出控制信号，电磁控制阀根据控制信号驱动相位器工作14工作原理¾起始（基准）位置15工作原理¾工作位置16工作原理¾保持位置17工作原理18¾信号的获取z凸轮轴位置传感器z曲轴位置传感器z节气门位置传感器获取配气相位获取配气相位获取调节角度的信息获取调节角度的信息获取配气相位获取配气相位获取发动机转速信息获取发动机转速信息获取发动机的负荷信息获取发动机的负荷信息控制策略19¾PWM驱动（脉宽控制）（常用）z系统工作电压通常为10～16Vz占空比通常由128Hz的脉宽来调节z在闭环控制方式中，约15ms执行一次循环控制策略PWM信号05101500.511.521个循环电压通路时间循环周期=1/f（频率）占空比=通路时间/循环周期20控制策略供油方向BA泻油孔z电磁控制阀：断电状态21控制策略z电磁控制阀：占空比最大状态供油方向BA泻油孔22控制策略z电磁控制阀：中等占空比状态供油孔阻塞BA泻油孔23控制策略01234567020406080100占空比(%)流量(LPM)z电磁控制阀：流量与占空比的关系24控制策略01234567020406080100占空比(%)流量(LPM)z电磁控制阀：电压与占空比的关系电压降低电压升高25控制策略z电磁控制阀：工作温度的影响‡工作温度范围：-30～150℃‡影响因素：材料特性、流量特性流量(LPM)占空比(%)温度降低温度升高26¾软件控制流程‡PID调节初始化工作条件目标相位角是相位控制算法（PWM）VVT电磁阀VVT相位器发动机实际调节相位发动机控制器误差控制策略27工况凸轮轴相位目标冷起动怠速停机最小重叠角相位滞后极限1.改善燃烧稳定性从而改善怠速稳定性，降低怠速转速2.改善燃油经济性中低负荷增大重叠角相位小幅提前1.增加“稀释”效应2.减小泵气损失高负荷、中低转速增大重叠角相位提前1.提高充气效率2.提高中速段扭矩3.废气“稀释”量调节到最大，改善排放高负荷、高转速相位滞后1.提高充气效率控制策略¾VVT-I控制方案28THANKYOUFORYOURTHANKYOUFORYOURATTENTIONATTENTION