图31 气门正时和升程对比
6.3 VVT控制策略
对于发动机控制来说，VVT也是很难确很重要的一块内容。实际标定过程相当复杂，在做这部分工作时，牵一发而动全身，一旦气门时刻变了，其进气量绝对值、EGR比例、燃烧速度、空燃比、Pmax、MBT、KCS、扭矩变动率等等都发生变化，需要进行各个角度的权衡。
这款发动机核心目标为提高热效率，因此对VVT基本方针做了研究。在低负荷工况下，此发动机进一步强化了阿特金森循环的效果。图32显示了进气门关闭正时（IVC）和不同损失（如泵气损失）之间的关系。随着进气门关闭时间的延迟，泵气损失可以减少。但实际压缩比和湍流强度都有所下降，从而燃烧恶化，总损失增加。通过数据分析，表面这些参数存在平衡关系，要选择总损失最小情况下的最佳配气正时。此外，为了提高驾驶性能，驾驶员的所需扭矩同时被控制在最佳节气门和废气再循环阀位置，从而使燃油经济性变得更加合适。
图32 不同IVC下（Intake Valve Closing timing）对各种损失的影响
VVT的标定必然会涉及到EGR、点火、EGR等协调，因此作为一个整体进行介绍。如图33是标定控制策略地图，图34是标定策略。
图33 标定控制策略地图
图34 标定策略
1 在怠速工况下，点火提前角从MBT减小到0，为了保证燃烧稳定性，并不使用EGR，且气门时刻为标准时刻，气门重叠角为0；
2 在低转速低负荷工况中，进气门提前打开，排气门延迟关闭，扩大内部EGR，一方面有效降低HC、NOx，同时也提高了燃油经济性；
3 在低转速中负荷的工况中，进气门提前打开，排气门延迟关闭，扩大内部EGR并利用外部EGR，降低NOx排放；
4 在低中转速高负荷工况下，在保证扭矩变动率满足设计要求前提下尽可能多的使用外部EGR，达到降低NOx排放和控制发动机爆震；
5 性能工况下，IN-VVT提前打开，尽可能提高进气量，获得更大的充填系数；
6 高转速低中高负荷工况下，属于不常用区域，主要考虑VVT map的顺滑性，确保安全，气门重叠角为0；
7 中转速中负荷工况下，属于过渡区域，确保稳定性，会根据map的值，进行调整。
综上为基本VVT的逻辑，整车中还要考虑到变工况下的VVT响应速度，进行微调。
7 运动副为了达到40%的最大热效率，选择了长行程设计和高压缩比。此外，为了达到目标性能，在60kW/L的升功率基础上最高转速需要设计在6600rpm。活塞最大速度达到22.8[m/s]，在往复运动中会给活塞、连杆、曲轴等机构带来大量的负载。因此必须对各个运动副进行轻量化，以减少惯性负荷。
首先，通过CAE对结构进行轻量化设计，去除不必要的材料，然后，降低活塞环槽的厚度、裙座厚度以及活塞底部厚度，显著降低了活塞的质量。图35显示了包括活塞销在内的活塞质量与自然吸气（NA）发动机单缸扭矩之间的关系。与目前的2.5升发动机相比，活塞重量减少了14%以上，实现了世界领先水平的轻量化。
