一种发动机的控制方法和系统
技术领域
本发明涉及内燃机的发动机控制技术领域，特别涉及一种发动机的控制方法和系统。
背景技术
目前，发动机一般采用连续可变气门升程(Continuous Variable Valve Lift，CVVL)技术和进排气气门可变正时(Dual Variable Valve Timing，DVVT)技术。通常，调节发动机的凸轮轴和曲轴的相对关系是调整配气相位的主要手段，但在CVVL发动机上，连续调节进气门升程客观上也对进气门开启时刻和关闭时刻产生了很大的影响，从而间接的调整了配气相位。但是，在发动机动态工况下，同时采用CVVL技术和DVVT技术容易导致配气相位快速大幅变化，从而引发发动机进气特性和燃烧特性恶化的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机的控制方法和系统，以解决发动机进气特性和燃烧特性容易恶化的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机的控制方法，包括：判断发动机下一循环的目标进气升程的变化状态；判断下一循环进气凸轮的相位的调节方向；以及根据目标进气升程的变化状态和进气凸轮的相位的调节方向控制调节进气凸轮的相位的速率；其中，当判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节，则使调节进气凸轮的相位的速率降低。
可选的，还包括：当判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节，则使调节进气凸轮的相位的速率降低。
可选的，还包括：当判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，则使调节进气凸轮的相位的速率不变；当判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，则使调节进气凸轮的相位的速率不变；当判断发动机下一循环的目标进气升程不变，则使进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变。
可选的，判断发动机下一循环的目标进气升程的变化状态包括：比较当前循环记录的进气升程的最大位置信息和上一循环记录的进气升程的最大位置信息，若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值为正值，且绝对值大于升程差，则发动机下一循环的目标进气升程增加；若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值为负值，且绝对值大于所述升程差，则发动机下一循环的目标进气升程减小；若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值绝对值位于所述升程差内，则发动机下一循环的目标进气升程不变。
可选的，判断下一循环进气凸轮的相位的调节方向包括：比较当前循环记录的进气凸轮的相位和上一循环记录的进气凸轮的相位，若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值为负值，且绝对值大于相位差，则下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节；若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值为正值，且绝对值大于相位差，则下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节；若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值绝对值在相位差内，则下一循环进气凸轮的相位不变。
可选的，还包括：判断下一循环排气凸轮的相位的调节方向；根据目标进气升程的变化状态和排气凸轮的相位的调节方向控制调节排气凸轮的相位的速率；其中，当判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且判断下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节，则使调节排气凸轮的相位的速率降低。
可选的，当判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且判断下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭提前的方向调节，则使调节排气凸轮的相位的速率不变；当发动机下一循环的目标进气升程减小，且判断下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节，则使排气凸轮的相位的速率降低；当发动机下一循环的目标进气升程减小，且判断下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭延迟的方向调节，则使调节排气凸轮的相位的速率不变。
可选的，判断下一循环排气凸轮的相位的调节方向包括：比较当前循环记录的排气凸轮的相位和上一循环记录的排气凸轮的相位，若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值为负值，且绝对值大于相位差，则下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节；若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值为正值，且绝对值大于相位差，则下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭延迟的方向调节；若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值绝对值在相位差内，则下一循环排气凸轮的相位不变。
可选的，还包括：判断发动机下一循环的目标进气量的变化情况；根据发动机下一循环的目标进气升程的变化状态和发动机下一循环的目标进气量的变化情况控制进气升程执行器调节进气升程的速率，其中，当判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且判断发动机下一循环的目标进气量减小，则使调节进气升程的速率降低。
可选的，还包括：当判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且判断发动机下一循环的目标进气量增加，则使调节进气升程的速率降低。
可选的，还包括：当判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且判断发动机下一循环的目标进气量增加，则使调节进气升程的速率不变；当判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且判断发动机下一循环的目标进气量减小，则使调节进气升程的速率不变；当判断发动机下一循环的目标进气升程不变，则使调节进气升程的速率不变。
本发明还提供一种发动机的控制系统，包括：进气升程判断模块，用于判断发动机下一循环的目标进气升程的变化状态；进气凸轮相位判断模块，用于判断下一循环进气凸轮的相位的调节方向；以及进气凸轮轴执行器控制模块，用于根据进气升程判断模块和进气凸轮相位判断模块的判断结果控制进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率；其中，当所述进气升程判断模块判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气凸轮相位判断模块判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块使进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率降低。
可选的，还包括：排气凸轮相位判断模块，用于判断下一循环排气凸轮的相位的调节方向；以及排气凸轮轴执行器控制模块，用于根据进气升程判断模块和排气凸轮相位判断模块的判断结果控制排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率。
可选的，还包括：进气量判断模块，用于判断发动机下一循环的目标进气量的变化情况；以及进气升程执行器控制模块，用于根据进气升程判断模块和进气量判断模块的判断结果控制进气升程执行器调节进气升程的速率。
本发明提供的一种发动机的控制方法和系统，具有以下有益效果：
首先，可使得发动机在下一循环的目标进气升程增加的工况下，避免进气凸轮轴执行器使得进气凸轮的相位快速向进气门开启提前的方向调节，避免排气凸轮轴执行器使得排气凸轮的相位快速向排气门关闭延迟的方向调节，从而可有效降低下一循环的目标进气升程增加的工况下，配气相位快速大幅变化，出现短暂的缸内残余废气量过多，从而引起燃烧恶化以及整车排放等问题的风险。
其次，可使得发动机在下一循环的目标进气升程减小的工况下，避免进气凸轮轴执行器使得进气凸轮的相位快速向进气门开启延迟的方向调节，避免进气凸轮轴执行器使得进气凸轮的相位快速向进气门开启延迟的方向调节的同时，可避免排气凸轮轴执行器使得排气凸轮的相位快速向排气门关闭提前的方向调节，从而可有效降低下一循环的目标进气升程减小的工况下，配气相位快速大幅变化，发动机进气效率大幅下降带来的驾驶性和整车排放等问题。
其次，当发动机下一循环的目标进气升程增加，且发动机下一循环的目标进气量减小时，进气升程执行器调节进气升程的速率降低，可使得发动机在下一循环的目标进气量减小的工况下，避免进气升程执行器调节进气升程的速率过快，从而可有效降低发动机下一循环进气升程增加的速率，降低出现短暂的缸内残余废气量过多，从而引起燃烧恶化以及整车排放等问题的风险。
再次，当发动机下一循环的目标进气升程减小，且发动机下一循环的目标进气量增加时，进气升程执行器调节进气升程的速率降低，可使得发动机在下一循环的目标进气量增加的工况下，避免进气升程执行器调节进气升程的速率过快，从而可有效降低发动机下一循环进气升程减小的速率，降低可能出现的驾驶性和整车排放等问题的风险。
附图说明
图1是CVVL发动机进气门升程增加导致进气门开启角提前，关闭角推迟的示意图；
图2是进气凸轮和进气门升程同步调节对进气门开启角提前，关闭角推迟的叠加影响的示意图；
图3是本发明实施例一中的发动机的控制方法的流程图；
图4是本发明实施例一中的发动机的控制系统的结构框图；
图5是本发明实施例一中的发动机的控制方法的流程图；
图6是本发明实施例二中的发动机的控制系统的结构框图。
附图标记说明：
10-进气升程判断模块；20-进气凸轮相位判断模块；30-进气凸轮轴执行器控制模块；40-进气凸轮轴执行器；50-排气凸轮相位判断模块；60-排气凸轮轴执行器控制模块；70-排气凸轮轴执行器；80-进气量判断模块；90-进气升程执行器控制模块；100-进气升程执行器。
具体实施方式
如背景技术所述，在发动机动态工况下，若同时采用CVVL技术和DVVT技术容易导致配气相位快速大幅变化，从而引发发动机进气特性和燃烧特性恶化的问题。
图1是CVVL发动机进气门升程增加导致进气门开启角提前关闭角推迟的示意图，如图1所示，随着进气门升程增加的程度越来越大，进气门开启角提前的程度和进气门关闭角推迟的程度越来越大，从而随着发动机进气门升程的增加，对配气相位的影响也越来越大。图2是进气凸轮和进气门升程同步调节对进气门开启角提前和关闭角推迟的影响的示意图，如图2所示，进气凸轮轴和进气门升程的同时调节对配气相位的变化有叠加影响，进气凸轮轴相位提前且进气升程增加时进气门开启角提前，进气门关闭角推迟。
发明人研究后发现，由于CVVL发动机的进气门升程位置和凸轮轴相位多是独立控制的，调节进气门升程位置的进气升程执行器和调节凸轮轴相位的凸轮轴执行器之间缺乏机械连接，进气升程执行器和凸轮轴执行器的动作时刻和幅度完全取决于发动机管理系统发出的目标位置指令以及进气升程执行器和凸轮轴执行器的物理运动规律，并且进气门升程的物理调节速度快于凸轮轴相位调节速度，因此，当同时采用CVVL技术和DVVT技术时，容易导致配气相位快速大幅变化，特别是在发动机动态工况下可能出现短暂的缸内残余废气量过多，从而引起燃烧恶化以及整车排放等问题。
基于此，本发明提出了一种发动机的控制方法和系统，根据发动机的进气量的预计变化情况、进气门升程的变化情况以及进排气凸轮的变化情况对进气升程执行器的变化速率以及进排气凸轮轴执行器的调节速率进行调节，以避免出现发动机的进气量预计增加时进气门升程仍然以不变的速率减小，或者发动机的进气量预计减小时进气门升程仍然以不变的速率增加，或者进气门升程增加时进气凸轮仍然以不变的速率往进气门开启提前的方向调节，排气凸轮仍然以不变的速率往排气门关闭延迟的方向调节，或者进气门升程减小时进气凸轮仍然以不变的速率往进气门开启推迟的方向调节，排气凸轮仍然以不变的速率往排气门关闭提前的方向调节；从而降低发动机在动态工况下出现短暂的缸内残余废气量过多引起燃烧恶化以及整车排放等问题的风险。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种发动机的控制方法和系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本实施例提供一种发动机的控制方法。图3是本发明实施例一中的发动机的控制方法的流程图，参考图3，所述发动机的控制方法包括：
步骤S110，判断发动机下一循环的目标进气升程是否增加，若发动机下一循环的目标进气升程增加，则执行步骤S210；若发动机下一循环的目标进气升程减小和/或不变，则执行步骤S120。
步骤S210，判断下一循环进气凸轮的相位是否是向着进气门开启提前的方向调节，若下一循环进气凸轮的相位不变和/或是向着进气门开启延迟的方向调节，则执行步骤S310；若下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节，则执行步骤S320。
步骤S310，判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭推迟的方向调节，若下一循环排气凸轮的相位不变和/或是向着排气门关闭提前的方向调节，则执行步骤S410；若下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节，则执行步骤S420。
步骤S410，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变，并且下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
步骤S420，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变，但是下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
步骤S320，判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭推迟的方向调节，若下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节，则执行步骤S430；若下一循环排气凸轮的相位不变和/或是向着排气门关闭提前的方向调节，则执行步骤S440。
步骤S430，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮相位的速率降低，并且下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
步骤S440，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮相位的速率降低，但是下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
步骤S120，判断发动机下一循环的目标进气升程是否减小，若发动机下一循环的目标进气升程减小，则执行步骤S220；若发动机下一循环的目标进气升程不变，则执行步骤S480。
步骤S220，判断下一循环进气凸轮的相位是否是向着进气门开启延迟的方向调节，若下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节，则执行步骤S330；若下一循环进气凸轮的相位不变或者是向着进气门开启提前的方向调节，则执行步骤S340。
步骤S330，判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭提前的方向调节，若下一循环排气凸轮的相位不变和/或是向着排气门关闭延迟的方向调节，则执行步骤S450；若下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节，则执行步骤S460。
步骤S450，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮相位的速率降低，但是下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
步骤S460，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮相位的速率降低，并且下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
步骤S340，判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭提前的方向调节，若下一循环排气凸轮的相位不变和/或是向着排气门关闭延迟的方向调节，则执行步骤S480；若下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节，则执行步骤S470。
步骤S470，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变，但是下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
步骤S480，下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变，并且下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
上述步骤中，步骤S410和步骤S480相同，步骤S420和步骤S470相同，步骤S430和步骤S460相同，步骤S440和步骤S450相同。
本实施例中，通过上述发动机的控制方法，可使得当发动机下一循环的目标进气升程增加，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节时，下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节，则进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率和排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率均降低；当发动机下一循环的目标进气升程增加，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节时，下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭提前的方向调节，则进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率降低和排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率不变。当发动机下一循环的目标进气升程增加，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变时，下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭提前的方向调节，则进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率和排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率均不变。当发动机下一循环的目标进气升程增加，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节时，则下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变，但是下一循环排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率降低。当发动机下一循环的目标进气升程减小，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节时，下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节时，则进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率和排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率均降低；当发动机下一循环的目标进气升程减小，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节时，下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭延迟的方向调节时，则进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率降低，排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率均不变。当发动机下一循环的目标进气升程减小，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节时，则下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率不变，但是下一循环排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率降低；当发动机下一循环的目标进气升程减小，且下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭延迟的方向调节时，则下一循环进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率和排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率均不变；当发动机下一循环的目标进气升程不变时，进气凸轮轴执行器调节进气凸轮的相位的速率和排气凸轮轴执行器调节排气凸轮的相位的速率均不变。
即通过上述发动机的控制方法，可使得发动机在下一循环的目标进气升程增加的工况下，避免进气凸轮轴执行器使得进气凸轮的相位快速向进气门开启提前的方向调节，避免排气凸轮轴执行器使得排气凸轮的相位快速向排气门关闭延迟的方向调节，从而可有效降低下一循环的目标进气升程增加的工况下，配气相位快速大幅变化，出现短暂的缸内残余废气量过多，从而引起燃烧恶化以及整车排放等问题的风险。还可使得发动机在下一循环的目标进气升程减小的工况下，避免进气凸轮轴执行器使得进气凸轮的相位快速向进气门开启延迟的方向调节，避免排气凸轮轴执行器使得排气凸轮的相位快速向排气门关闭提前的方向调节，从而可有效降低下一循环的目标进气升程减小的工况下，配气相位快速大幅变化，出现驾驶性和整车排放等问题的风险。
在所述步骤S110中，判断发动机下一循环的目标进气升程是否增加包括：比较当前循环记录的进气升程的最大位置信息和上一循环记录的进气升程的最大位置信息，若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值为正值，且绝对值大于升程差，则发动机下一循环的目标进气升程增加。
在所述步骤S120中，判断发动机下一循环的目标进气升程是否减小包括：比较当前循环记录的进气升程的最大位置信息和上一循环记录的进气升程的最大位置信息，若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值为负值，且绝对值大于升程差，则发动机下一循环的目标进气升程减小；若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值的绝对值位于所述升程差内，则发动机下一循环的目标进气升程不变。
在所述步骤S110和所述步骤S120中，所述升程差的大小可按照公式(1)进行计算，
H1＝a*S·····························(1)
其中，H1为升程差，S为发动机的最大进气门升程，a为系数，在本实施例中，-0.005≤a≤+0.005。
在所述步骤S210和所述步骤S220中，判断下一循环进气凸轮的相位是否是向着进气门开启提前/延迟的方向调节包括：比较当前循环记录的进气凸轮的相位和上一循环记录的进气凸轮的相位，若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值的绝对值在相位差(约0.05度曲轴转角)以内，则认为下一循环进气凸轮的相位保持不变；若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值绝对值大于相位差，当差值为正值时则下一循环进气凸轮的相位向着进气门开启延迟的方向调节，当差值为负值则下一循环进气凸轮的相位向着进气门开启提前的方向调节。
在所述步骤S310，所述步骤S320，所述步骤S330和所述步骤S340中判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭提前/延迟的方向调节包括：比较当前循环记录的排气凸轮的相位和上一循环记录的排气凸轮的相位，若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值的绝对值在相位差(约0.05度曲轴转角)以内，则认为下一循环排气凸轮的相位保持不变；若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值绝对值大于相位差，当差值为正值时则下一循环排气凸轮的相位向着排气门关闭延迟的方向调节，当差值为负值则下一循环排气凸轮的相位向着排气门关闭提前的方向调节。
在所述步骤S410、步骤S420至所述步骤S470中，进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率以及排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率通常参照第一基准调节速率，所述第一基准调节速率是发动机处于最大升程且进气VVT和排气VVT处于锁止位置工况下的发动机动态充量变化速率。本实施例中，进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率不变时，进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率V1等于α1倍的第一基准调节速率，例如，0≤α1≤+0.98。在其他的实施例中，α1可为其他小于或者等于1的数值。
其中，下一循环进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮相位的速率降低后，进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率与第一基准调节速率的比值β1小于α1。
本实施例中，排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变时，排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率V2等于α2倍的第一基准调节速率，例如，0≤α2≤+0.98。在其他的实施例中，α2可为其他小于或者等于1的数值。
其中，下一循环排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮相位的速率降低后，排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率与第一基准调节速率的比值β2小于α2。
本实施例还提供一种发动机的控制系统。图4是本发明实施例一中的发动机的控制系统的结构框图，参考图4，所述发动机的控制系统包括：进气升程判断模块10、进气凸轮相位判断模块20、进气凸轮轴执行器控制模块30、排气凸轮相位判断模块50和排气凸轮轴执行器控制模块60。其中，进气升程判断模块10用于判断发动机下一循环的目标进气升程的变化状态，进气凸轮相位判断模块20用于判断下一循环进气凸轮的相位的调节方向，进气凸轮轴执行器控制模块30用于根据进气升程判断模块10和进气凸轮相位判断模块20的判断结果控制进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率，排气凸轮相位判断模块50用于判断下一循环排气凸轮的相位的调节方向，排气凸轮轴执行器控制模块60用于根据进气升程判断模块10和排气凸轮相位判断模块50的判断结果控制排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率。
具体的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率降低，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭提前的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率降低，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭提前的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率不变，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭推迟的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率不变，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率降低，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启延迟的方向调节，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭延迟的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率降低，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位不变或者是向着排气门关闭延迟的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率不变，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是向着进气门开启提前的方向调节或者下一循环进气凸轮的相位不变，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位是向着排气门关闭提前的方向调节，则所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率不变，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率降低。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程不变，所述进气凸轮轴执行器控制模块30使进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率不变，所述排气凸轮轴执行器控制模块60使排气凸轮轴执行器70调节排气凸轮的相位的速率不变。
其中，所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程的变化状态包括判断发动机下一循环的目标进气升程是否增加，减小或不变。
具体的，所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程是否增加，减小或不变包括：比较当前循环记录的进气升程的最大位置信息和上一循环记录的进气升程的最大位置信息，若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值为正值，且绝对值大于升程差，则所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加；若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值为负值，且绝对值大于升程差，则所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小；若当前循环记录的进气升程的最大位置信息与上一循环记录的进气升程的最大位置信息之间的差值的绝对值位于所述升程差内，则所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程不变。
其中，所述进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位的调节方向包括判断下一循环进气凸轮的相位是否是向着进气门开启提前/延迟的方向调节。
具体的，进气凸轮相位判断模块20判断下一循环进气凸轮的相位是否是向着进气门开启提前/延迟的方向调节包括，比较当前循环记录的进气凸轮的相位和上一循环记录的进气凸轮的相位，若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值的绝对值大于相位差，当差值为正值时则下一循环进气凸轮的相位向着进气门开启延迟的方向调节，当差值为负值则下一循环进气凸轮的相位向着进气门开启提前的方向调节。若当前循环记录的进气凸轮的相位与上一循环记录的进气凸轮的相位之间的差值的绝对值在相位差以内，则认为下一循环进气凸轮的相位保持不变。
其中，所述排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位的调节方向包括判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭提前/延迟的方向调节。
具体的，排气凸轮相位判断模块50判断下一循环排气凸轮的相位是否是向着排气门关闭提前/延迟的方向调节包括，比较当前循环记录的排气凸轮的相位和上一循环记录的排气凸轮的相位，若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值的绝对值大于相位差，当差值为正值时则下一循环排气凸轮的相位向着排气门关闭延迟的方向调节，当差值为负值则下一循环排气凸轮的相位向着排气门关闭提前的方向调节。若当前循环记录的排气凸轮的相位与上一循环记录的排气凸轮的相位之间的差值的绝对值在相位差以内，则认为下一循环排气凸轮的相位保持不变。
实施例二
本实施例提供一种发动机的控制方法。本实施中的发动机的控制方法是实施例一中的发动机的控制方法的进一步改进。
图5是本发明实施例一中的发动机的控制方法的流程图，参考图5，相比于实施例一中发动机的控制方法，本实施例中所述发动机的控制方法在执行步骤S110的过程后，若发动机下一循环的目标进气升程增加，还需执行步骤S510。
步骤S510，判断发动机下一循环的目标进气量是否减小，若发动机下一循环的目标进气量增加和/或不变，则执行步骤S610；若发动机下一循环的目标进气量减小，则执行步骤S620。
步骤S610，下一循环进气升程执行器100调节进气升程的速率不变。
步骤S620，下一循环进气升程执行器100调节进气升程的速率降低。
本实施例中，通过上述发动机的控制方法，当发动机下一循环的目标进气升程增加，且发动机下一循环的目标进气量减小时，进气升程执行器100调节进气升程的速率降低，可使得发动机在下一循环的目标进气量减小的工况下，避免进气升程执行器100调节进气升程的速率过快，从而可有效降低发动机下一循环进气升程增加的速率，降低出现短暂的缸内残余废气量过多，从而引起燃烧恶化以及整车排放等问题的风险。
相比于实施例一中发动机的控制方法，本实施例中所述发动机的控制方法在执行步骤S120的过程中，若发动机下一循环的目标进气升程减小，还需执行步骤S520。
步骤S520，判断发动机下一循环的目标进气量是否增加，若发动机下一循环的目标进气量减小和/或不变，则执行步骤S630；若发动机下一循环的目标进气量增加，则执行步骤S640。
步骤S630，下一循环进气升程执行器100调节进气升程的速率不变。
步骤S640，下一循环进气升程执行器100调节进气升程的速率降低。
本实施例中，通过上述发动机的控制方法，当发动机下一循环的目标进气升程减小，且发动机下一循环的目标进气量增加时，进气升程执行器100调节进气升程的速率降低，可使得发动机在下一循环的目标进气量增加的工况下，避免进气升程执行器100调节进气升程的速率过快，从而可有效降低发动机下一循环进气升程减小的速率，降低可能出现的驾驶性和整车排放等问题的风险。相比于实施例一中发动机的控制方法，本实施例中所述发动机的控制方法在执行步骤S120的过程中，若发动机下一循环的目标进气升程不变，还需执行步骤S650。
步骤S650，下一循环进气升程执行器100调节进气升程的速率不变。
在所述步骤S510中，判断发动机下一循环的目标进气量是否减小的步骤包括：比较下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量，若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值为负值，且绝对值大于预计进气量差，则发动机下一循环的目标进气量减小。若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值绝对值小于或者等于预计进气量差绝对值，则发动机下一循环的目标进气量增加或者不变。
在所述步骤S520中，判断发动机下一循环的目标进气量是否增加的步骤包括：比较下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量，若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值为正值，且绝对值大于预计进气量差绝对值，则发动机下一循环的目标进气量增加。若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值为负值，且绝对值大于预计进气量差绝对值，则发动机下一循环的目标进气量减小。若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值绝对值小于或者等于预计进气量差绝对值，则发动机下一循环的目标进气量保持不变。
在所述步骤S510和所述步骤S520中，所述预计进气量差的大小可为一阈值。
在所述步骤S610、S620至所述步骤S650中，进气升程执行器100调节进气升程的速率通常参照第二基准调节速率，所述第二基准调节速率是进气升程执行器100调节进气升程的物理极限速度。本实施例中，进气升程执行器100调节进气升程的速率不变时，进气升程执行器100调节进气升程的速率V2等于θ倍的第二基准调节速率，例如，0≤θ≤+0.98。在其他的实施例中，θ可为其他小于或者等于1的数值。在一种优选实施例中，第二基准调节速率接近进气升程执行器100调节进气升程的物理极限速度，以最大程度的满足发动机动态扭矩响应需求。
在S610、S620至所述步骤S650中，下一循环进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮相位的速率降低后，进气凸轮轴执行器40调节进气凸轮的相位的速率与第二基准调节速率的比值γ小于θ。
本实施例还提供一种发动机的控制系统。图6是本发明实施例二中的发动机的控制系统的结构框图，参考图6，所述发动机的控制系统还包括：进气量判断模块80和进气升程执行器控制模块90。其中，进气量判断模块80用于判断发动机下一循环的目标进气量的变化情况，进气升程执行器控制模块90用于根据进气升程判断模块10和进气量判断模块80的判断结果控制进气升程执行器100调节进气升程的速率。
具体的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量减小，则所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率降低。
通过上述发动机的控制系统，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量减小，所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率降低，可使得发动机在下一循环的目标进气量减小的工况下，避免进气升程执行器100调节进气升程的速率过快，从而可有效降低发动机下一循环进气升程增加的速率，降低出现短暂的缸内残余废气量过多，从而引起燃烧恶化以及整车排放等问题的风险。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量增加，则所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率降低。
通过上述发动机的控制方法，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量增加，所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率降低，可使得发动机在下一循环的目标进气量增加的工况下，避免进气升程执行器100调节进气升程的速率过快，从而可有效降低发动机下一循环进气升程减小的速率，降低可能出现的驾驶性和整车排放等问题的风险。进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程增加，且所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量增加，则所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率不变。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程减小，且所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量减小，则所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率不变。
进一步的，当所述进气升程判断模块10判断发动机下一循环的目标进气升程不变，则所述进气升程执行器控制模块90控制进气升程执行器100调节进气升程的速率不变。
其中，所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量的变化情况包括判断发动机下一循环的目标进气量是否增加。
具体的，所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量增加包括：比较下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量，若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值为正值，且绝对值大于预计进气量差，则发动机下一循环的目标进气量增加。若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值绝对值小于或者等于预计进气量差，则发动机下一循环的目标进气量减小或者不变。
其中，所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量的变化情况包括判断发动机下一循环的目标进气量减小增加。
具体的，所述进气量判断模块80判断发动机下一循环的目标进气量减小包括：比较下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量，若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值为负值，且绝对值大于预计进气量差，则发动机下一循环的目标进气量减小。若下一循环的目标进气量与当前循环的目标进气量之间的差值绝对值小于或者等于预计进气量差，则发动机下一循环的目标进气量增加或者不变。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
