本发明涉及发动机电控气门控制技术领域,尤其涉及一种发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法及发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统。
背景技术:
当前电控气门的运行模式仅有4冲程运行一种,电控气门在4冲程运行模式下所能发挥的节能减排作用有限。
因此,如何提供一种具有两种冲程模式且能够实现两种冲程模式切换的控制方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法及发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统,以解决现有技术中的问题。
作为本发明的第一个方面,提供一种发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法,其中,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法包括:
主控模块接收辅助模块发送的中断信号;
主控模块判断所述中断信号是否为关闭角中断,判断当前发送机工况是否需要切换冲程以及判断当前活塞位置是否位于发火上止点后与排气上止点前;
若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块;
所述辅助模块根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号;
所述驱动电路根据所述驱动信号驱动发动机电控气门进行冲程切换。
优选地,若所述中断信号为关闭角中断,则主控模块根据当前发动机工况参数计算关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块包括:
若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算四冲程切换至二冲程的关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述四冲程切换至二冲程的关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块;以及,
若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算二冲程切换至四冲程的关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述二冲程切换至四冲程的关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块。
优选地,所述辅助模块根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号包括所述辅助模块根据所述四冲程切换至二冲程的关闭角度和新的运行周期向所述驱动电路发送四冲程切换至二冲程的驱动信号,以及,
所述辅助模块根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号包括所述辅助模块根据所述二冲程切换至四冲程的关闭角度和新的运行周期向所述驱动电路发送二冲程切换至四冲程的驱动信号。
优选地,所述驱动电路根据所述驱动信号驱动发动机电控气门进行冲程切换包括:
所述驱动电路根据所述四冲程切换至二冲程的驱动信号驱动发动机电控气门由四冲程切换至二冲程,以及,
所述驱动电路根据所述二冲程切换至四冲程的驱动信号驱动发动机电控气门由二冲程切换至四冲程。
优选地,当前的发动机电控气门的运行冲程为四冲程时,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法包括:
若需要将发动机电控气门的运行冲程由四冲程切换至二冲程,则将当前发动机电控气门的运行周期更改为360°;
若不需要将发动机电控气门的运行冲程由四冲程切换至二冲程,则保持当前发动机电控气门的运行周期为720°。
优选地,当前的发动机电控气门的运行冲程为二冲程时,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法包括:
若需要将发动机电控气门的运行冲程由二冲程切换至四冲程,则将当前发动机电控气门的运行周期更改为720°;
若不需要将发动机电控气门的运行冲程由二冲程切换至四冲程,则保持当前发动机电控气门的运行周期为360°。
优选地,当前的发动机电控气门的运行冲程为四冲程时,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法还包括:
辅助模块判断发动机活塞位置是否处于排气上止点前的标定角度c1;
若发动机活塞位置处于排气上止点前的标定角度c1,则向所述主控模块发送中断信号;
若发动机活塞位于不处于排气上止点前的标定角度c1,则判断气门是否到达开启位置;
若所述气门到达开启位置,则向所述驱动电路发出开启电平的驱动信号;
若所述气门未到达开启位置,则判断气门是否开启了标定角度c2;
若所述气门开启了标定角度c2,则向所述主控模块发送中断信号;
若所述气门没有开启标定角度c2,则判断气门是否到达关闭位置;
若所述气门到达关闭位置,则向所述驱动电路发出关闭电平的驱动信号,并设定下一循环的开始角度增加一个周期。
优选地,当前的发动机电控气门的运行冲程为二冲程时,所述发动机电控气门二冲程与四冲程切换控制方法还包括:
辅助模块判断发动机活塞位置是否处于排气上止点前的标定角度c1;
若发动机活塞位置处于排气上止点前的标定角度c1,则向所述主控模块发送中断信号;
若发动机活塞位于不处于排气上止点前的标定角度c1,则判断气门是否到达开启位置;
若所述气门到达开启位置,则向所述驱动电路发出开启电平的驱动信号;
若所述气门未到达开启位置,则判断气门是否开启了标定角度c2;
若所述气门开启了标定角度c2,则向所述主控模块发送中断信号;
若所述气门没有开启标定角度c2,则判断气门是否到达关闭位置;
若所述气门到达关闭位置,则向所述驱动电路发出关闭电平的驱动信号,并设定下一循环的开始角度增加一个周期。
优选地,所述设定下一循环的开始角度增加一个周期中的一个周期为360°或720°。
作为本发明的第二个方面,提供一种发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统,其中,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统包括:
主控模块,所述主控模块用于接收辅助模块发送的中断信号,以及用于判断所述中断信号是否为关闭角中断,判断当前发送机工况是否需要切换冲程以及判断当前活塞位置是否位于发火上止点后与排气上止点前,以及若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块;
辅助模块,所述辅助模块用于向所述主控模块发送中断信号,以及用于根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号;
驱动电路,所述驱动电路用于根据所述驱动信号驱动发动机电控气门进行冲程切换。
本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法,通过辅助模块向主控模块发送中断信号,主控模块根据中断信号的类型来决定是否驱动发动机电控气门进行冲程运行模式切换,不仅提供了两种冲程模式,且能够无延迟的从四冲程切换到二冲程,或者能够以最小延迟的从二冲程切换到四冲程,并且能够保证相位的准确性。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法的流程图。
图2为本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统的结构示意图。
图3为本发明提供的主控模块的四冲程运行和四冲程向二冲程切换方法流程图。
图4为本发明提供的辅助模块的四冲程运行和四冲程向二冲程切换方法流程图。
图5为本发明提供的主控模块的二冲程运行和二冲程向四冲程切换方法流程图。
图6为本发明提供的辅助模块的二冲程运行和二冲程向四冲程切换方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
作为本发明的第一个方面,提供一种发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法,其中,如图1所示,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法包括:
s110、主控模块接收辅助模块发送的中断信号;
s120、主控模块判断所述中断信号是否为关闭角中断,判断当前发送机工况是否需要切换冲程以及判断当前活塞位置是否位于发火上止点后与排气上止点前;
s130、若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块;
s140、所述辅助模块根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号;
s150、所述驱动电路根据所述驱动信号驱动发动机电控气门进行冲程切换。
本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法,通过辅助模块向主控模块发送中断信号,主控模块根据中断信号的类型来决定是否驱动发动机电控气门进行冲程运行模式切换,不仅提供了两种冲程模式,且能够无延迟的从四冲程切换到二冲程,或者能够以最小延迟的从二冲程切换到四冲程,并且能够保证相位的准确性。
具体地,若所述中断信号为关闭角中断,则主控模块根据当前发动机工况参数计算关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块包括:
若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算四冲程切换至二冲程的关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述四冲程切换至二冲程的关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块;以及,
若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算二冲程切换至四冲程的关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述二冲程切换至四冲程的关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块。
具体地,
所述辅助模块根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号包括所述辅助模块根据所述四冲程切换至二冲程的关闭角度和新的运行周期向所述驱动电路发送四冲程切换至二冲程的驱动信号,以及,
所述辅助模块根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号包括所述辅助模块根据所述二冲程切换至四冲程的关闭角度和新的运行周期向所述驱动电路发送二冲程切换至四冲程的驱动信号。
需要说明的是,以一缸进气门为例,当发动机电控气门处于四冲程运行时周期为720°,辅助模块(etpu模块)在排气上止点前c1°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的开启角度并将该值发送给etpu模块,etpu模块在开启角处发出开启气门信号给驱动电路,etpu模块在气门开启后c2°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的关闭角度并将该值和720°运行周期一起发送给etpu模块,etpu模块关闭角处发出关闭气门信号给驱动电路并设定下一循环的开始角度增加720°;当发动机电控气门处于二冲程运行时周期为360°,etpu模块在排气上止点和发火上止点前c1°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的开启角度并将该值发送给etpu模块,etpu模块在开启角处发出开启气门信号给驱动电路,etpu模块在气门开启后c2°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的关闭角度并将该值和360°运行周期一起发送给etpu模块,etpu模块在关闭角处发出关闭气门信号给驱动电路并设定下一循环的开始角度增加360°。
当发动机电控气门从四冲程运行向二冲程运行切换时,周期由720°变为360°,etpu模块在排气上止点前c1°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的开启角度并将该值发送给etpu模块,etpu模块在开启角处发出开启气门信号给驱动电路,开启后60°触发中控模块中断,主控模块在中断中计算气门的关闭角度和360°运行周期并将这两值发送给etpu模块执行,etpu模块在指定的角度发出关闭气门信号给驱动电路并设定下一循环的开始角度增加360°;当发动机电控气门从二冲程运行向四冲程运行切换时,周期由360°变为720°,etpu模块在排气上止点或发火上止点前c1°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的开启角度并将该值发送给etpu模块执行,etpu模块在开启角处发出开启气门信号给驱动电路,etpu模块在开启后c2°触发主控模块中断,主控模块在中断中计算气门的关闭角度并判断发动机活塞是否处于发火上止点后与排气上止点前,若是则给定720°运行周期,并将值发送给etpu模块,etpu模块在关闭角处发出关闭气门信号给驱动电路并设定下一循环的开始角度增加720°,否则主控模块保持360°运行周期,并将值发送给etpu模块,etpu模块在关闭角处发出关闭气门信号给驱动电路并设定下一循环的开始角度增加360°。
具体地,所述驱动电路根据所述驱动信号驱动发动机电控气门进行冲程切换包括:
所述驱动电路根据所述四冲程切换至二冲程的驱动信号驱动发动机电控气门由四冲程切换至二冲程,以及,
所述驱动电路根据所述二冲程切换至四冲程的驱动信号驱动发动机电控气门由二冲程切换至四冲程。
具体地,当前的发动机电控气门的运行冲程为四冲程时,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法包括:
若需要将发动机电控气门的运行冲程由四冲程切换至二冲程,则将当前发动机电控气门的运行周期更改为360°;
若不需要将发动机电控气门的运行冲程由四冲程切换至二冲程,则保持当前发动机电控气门的运行周期为720°。
具体地,当前的发动机电控气门的运行冲程为二冲程时,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法包括:
若需要将发动机电控气门的运行冲程由二冲程切换至四冲程,则将当前发动机电控气门的运行周期更改为720°;
若不需要将发动机电控气门的运行冲程由二冲程切换至四冲程,则保持当前发动机电控气门的运行周期为360°。
具体地,当前的发动机电控气门的运行冲程为四冲程时,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法还包括:
辅助模块判断发动机活塞位置是否处于排气上止点前的标定角度c1;
若发动机活塞位置处于排气上止点前的标定角度c1,则向所述主控模块发送中断信号;
若发动机活塞位于不处于排气上止点前的标定角度c1,则判断气门是否到达开启位置;
若所述气门到达开启位置,则向所述驱动电路发出开启电平的驱动信号;
若所述气门未到达开启位置,则判断气门是否开启了标定角度c2;
若所述气门开启了标定角度c2,则向所述主控模块发送中断信号;
若所述气门没有开启标定角度c2,则判断气门是否到达关闭位置;
若所述气门到达关闭位置,则向所述驱动电路发出关闭电平的驱动信号,并设定下一循环的开始角度增加一个周期。
具体地,当前的发动机电控气门的运行冲程为二冲程时,所述发动机电控气门二冲程与四冲程切换控制方法还包括:
辅助模块判断发动机活塞位置是否处于排气上止点前的标定角度c1;
若发动机活塞位置处于排气上止点前的标定角度c1,则向所述主控模块发送中断信号;
若发动机活塞位于不处于排气上止点前的标定角度c1,则判断气门是否到达开启位置;
若所述气门到达开启位置,则向所述驱动电路发出开启电平的驱动信号;
若所述气门未到达开启位置,则判断气门是否开启了标定角度c2;
若所述气门开启了标定角度c2,则向所述主控模块发送中断信号;
若所述气门没有开启标定角度c2,则判断气门是否到达关闭位置;
若所述气门到达关闭位置,则向所述驱动电路发出关闭电平的驱动信号,并设定下一循环的开始角度增加一个周期。
优选地,所述设定下一循环的开始角度增加一个周期中的一个周期为360°或720°。
作为本发明的第二个方面,提供一种发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统,其中,如图2所示,所述发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统100包括:
主控模块110,所述主控模块110用于接收辅助模块发送的中断信号,以及用于判断所述中断信号是否为关闭角中断,判断当前发送机工况是否需要切换冲程以及判断当前活塞位置是否位于发火上止点后与排气上止点前,以及若所述中断信号为关闭角中断,当前发动机工况需要切换冲程以及当前活塞位置位于发火上止点后与排气上止点前,则主控模块根据当前发动机工况参数计算关闭角度以及设定新的运行周期,并将所述关闭角度和新的运行周期发送至所述辅助模块;
辅助模块120,所述辅助模块120用于向所述主控模块发送中断信号,以及用于根据所述关闭角度和新的运行周期向驱动电路发送驱动信号;
驱动电路130,所述驱动电路130用于根据所述驱动信号驱动发动机电控气门进行冲程切换。
本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统,通过辅助模块向主控模块发送中断信号,主控模块根据中断信号的类型来决定是否驱动发动机电控气门进行冲程运行模式切换,不仅提供了两种冲程模式,且能够无延迟的从四冲程切换到二冲程,或者能够以最小延迟的从二冲程切换到四冲程,并且能够保证相位的准确性。
下面结合具体附图对本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法及系统作进一步说明。
如图3所示为主控模块的四冲程运行和四冲程向二冲程切换方法流程,图4所示为辅助模块的四冲程运行和四冲程向二冲程切换方法流程。
具体地,主控模块流程为中断函数,中断入口判断本次中断是否是来自etpu的开启角中断,若是则根据发动机工况参数计算开启角度并将该值发送给etpu,否则判断中断是否是来自etpu的关闭角中断,若是则继续判断系统是否需要切换到二冲程运行模式,否则退出中断,若需要切换到二冲程运行则将运行周期改为360°,若无需切换到二冲程运行则保持运行周期为720°,最后根据发动机工况参数计算关闭角度并和运行周期一起发送给etpu。
辅助模块流程为微秒级周期执行过程:流程开始后首先判断发动机活塞位置是否处于排气上止点前的标定角度c1,若是则立即触发主控模块中断,否则判断气门是否已经到达开启位置,若是则向驱动电路发出开启电平信号,否则判断气门是否已经开启了标定角度c2,若是则立即触发主控模块中断,否则判断气门是否已经到达关闭位置,若是则向驱动电路发出关闭电平信号并设定下一循环的开始角度增加一个周期(360°或720°由主控模块决定),否则退出循环。
如图5所示为主控模块的二冲程运行和二冲程向四冲程切换方法流程,图6所示为辅助模块的二冲程运行和二冲程向四冲程切换方法流程。
主控模块流程为中断函数,中断入口判断本次中断是否是来自etpu的开启角中断,若是则根据发动机工况参数计算开启角度并将该值发送给etpu,否则判断中断是否是来自etpu的关闭角中断,若是则继续判断系统是否需要切换到四冲程运行模式并且当前活塞位置在发火上止点后与排气上止点前,否则退出中断,若需要切换到四冲程运行且当前活塞位置在发火上止点后与排气上止点前则将运行周期改为360°,若无需切换到二冲程运行或当前活塞位置不在发火上止点后与排气上止点前则保持运行周期为720°,最后根据发动机工况参数计算关闭角度并将其和运行周期一起发送给etpu。
辅助模块流程为微秒级周期执行过程:流程开始后首先判断发动机活塞位置是否处于排气上止点前的标定角度c1,若是则立即触发主控模块中断,否则判断气门是否已经到达开启位置,若是则向驱动电路发出开启电平信号,否则判断气门是否已经开启了标定角度c2,若是则立即触发主控模块中断,否则判断气门是否已经到达关闭位置,若是则向驱动电路发出关闭电平信号并设定下一循环的开始角度增加一个周期(360°或720°由主控模块决定),否则退出循环。
本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制方法的工作原理是:当发动机正常运行时电控气门进行于四冲程模式,当发动机需要缸压制动等特殊功能时,电控气门需迅速准确地从四冲程模式切换到二冲程模式,当发动机从缸压制动功能恢复到正常运行时,电控气门也能够跟着从二冲程模式切换到四冲程模式,并且气门控制相位符合工作要求。本发明的方法能够保证电控气门在二冲程模式与四冲程模式间可靠准确切换,发动机运行稳定。
因此,本发明提供的发动机电控气门四冲程与二冲程切换控制系统能够在四冲程于二冲程之间无限次的相互切换。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。