凸轮轴负载扭矩计算与虚拟止回控制策略研究

摘要

当代汽油机普遍配置了双顶置凸轮轴(DOHC)的可变气门正时(VVT)系统,发动机工作时配气机构对凸轮轴产生的负载扭矩会影响VVT相位器的调节速度.本文通过分析凸轮轴的受力状况,建立了凸轮轴负载扭矩的数学模型,基于Matlab/Simulink的仿真计算,确定了凸轮轴负载扭矩随转速的变化规律.针对发动机低速时凸轮轴负载扭矩对相位器调节的阻碍作用,开发了虚拟止回控制策略,基于凸轮轴负载扭矩正、负切换的基准角和机油流量特性,确定占空比切换时刻和虚拟止回占空比数值.目标相位提前和滞后的仿真结果表明,设定值从5°CA到45°CA和从45°CA到5°CA阶跃变化时,相位器调节速率分别提高25％和34％.