这些多维图表能以可查询表格的方式存储在发动机ECM(电子控制模块)的内存中。特性图表也可以通过采用计算机算法插值计算的方式生成。这些查询表格可以存储在像EEPROM(电子式可清除可编程序只读存储器)这样的可擦除存储装置中。这样,OEM厂商对于给定的发动机/变速器组合想要采用的工作特性图表就可以存入较标准的ECM模块中,而这些标准模块则适用于多种型号产品。这些高性能的芯片在配件市场上很普遍,易于买到,这也使得发动机厂商可以很方便地根据发动机工况的差别改变多维图表数据来达到良好的发动机综合运行性能,而不仅仅是强调发动机的燃油经济性、耐久性或发动机排放。
因此人们已经得知,如果采用计算机化的发动机气门理想动作MAP图来控制发动机的运行肯定要比通过发动机配气凸轮轴上固定的凸轮线型来控制气门动作方式的结果要好,发动机工作效率也会更高。问题是如何在一台实际的发动机上最好地实现这种控制方式?一种较好的改进方法是采用一种能够直接根据发动机的运行工况将气门开启和关闭的系统,而不再根据配气凸轮轴上凸轮凸起部分不变的轮廓线型来控制气门动作。
一种实现这种控制方式的方法是完全取消发动机配气凸轮轴。现在已经有一部分发动机产品采用了液压、电磁元件、磁性元件甚至压缩空气装置来控制气门的开启和关闭。这种方法还没有快速推广应用的一个原因是当能量在不同的系统之间进行转换时会产生效率损失。当系统的机械能通过发动机转变为电能,又通过电磁元件转变回机械运动能量时,系统的整体效率会降低到50%以下。其次,电磁元件也存在诸如动作速度、噪声以及需要使用功率半导体器件来控制其开启和关闭等一系列问题。
所有上述结果都表明,需要在采用完全机械的配气凸轮轴系统和完全无配气凸轮的气门控制系统(不管是采用液压控制还是电动控制)之间找到一种折衷的途径。本田公司采用被称为高压系统的措施解决了此问题,该系统采用一个配气凸轮来控制发动机低速运行工况时气门的动作,在发动机高速运行工况是转换到另一个配气凸轮来进行控制。宝马公司的Double-VANOS系统(双凸轮轴可变气门正时系统)可实现电脑控制的持续可变配气凸轮正时调节。当该公司在发动机上再加上可变配气凸轮升程控制装置时,就形成鼎鼎有名的Valvetronic电子气门系统。
采用可变气门升程和可变气门连续开启时间控制还能有效地降低内燃机其它方面引起的能量损失。现在大多数的发动机都采用一个节气门来控制发动机的转速,节气门主要是根据由驾驶员或发动机电子控制模块ECM选定的节气门开度来限制发动机进气量。让气流通过这个被限制的通道需要做功,这也限制了发动机的功率输出。当发动机的气门升程和气门连续开启时间可以电子化控制时,则用于发动机转速控制的进气量节流控制就可以在气门处进行。发动机节气门造成的损失也称为泵气损失,它会使发动机的效率降低10%~15%。通过采用可变气门升程控制系统,可使发动机的工作效率和燃油经济性得到大幅度提高。