CN111022207B - 断缸模式切换时对喷油量的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种断缸模式切换时对喷油量的控制方法及控制系统，该断缸模式切换时对喷油量的控制方法包括控制发动机以正常模式运行，检测是否存在切换至第一断缸模式的需求，根据存在切换至第一断缸模式的需求，控制发动机由正常模式切换至第一断缸模式并执行第一循环断缸规则；控制发动机的喷油量渐变，根据喷油量满足预设条件，确定完成切换，根据发明实施例的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，在发动机进行正常模式切换为断缸模式时，控制发动机的喷油缸的喷油量和断油缸的喷油量逐渐变化，改变了现有技术中突然断开供油或突然增加喷油缸的供油引起的突变，从而减少了整个发动机系统因断缸导致的运行不稳定性。

Description

断缸模式切换时对喷油量的控制方法及控制系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种断缸模式切换时对喷油量的控制方法及控制系统。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

发动机工作的转速和负荷范围很广，低负荷率下燃油经济性较差，而随着油耗法规愈发的严格，降低对于多缸数大排量发动机的油耗的需求愈发迫切，从而提出了断缸技术。断缸技术可以在发动机部分负荷时关闭某个或某几个气缸，为保证发动机功率不变，需提升工作气缸的负荷率，从而提高发动机的机械效率，降低泵气损失，提升燃油经济性。

发动机断缸控制过程中，同一工况点下，由于工作缸数的变化，不同模式下需要的喷油量不同，在模式切换时存在喷油量阶跃变化的问题，导致发动机运行的不稳定。

发明内容

本发明的目的是至少解决发动机在切换运行模式时导致运行不稳定的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种断缸模式切换时对喷油量的控制方法，包括控制发动机以正常模式运行，检测是否存在切换至第一断缸模式的需求，根据存在切换至所述第一断缸模式的需求，控制所述发动机由所述正常模式切换至所述第一断缸模式并执行第一循环断缸规则；控制所述发动机的喷油量渐变，根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

根据本发明实施例的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，在发动机进行正常模式切换为断缸模式时，控制发动机的喷油缸的喷油量和断油缸的喷油量逐渐变化，改变了现有技术中突然断开断油缸的供油和突然增加喷油缸的供油引起的突变，从而减少了整个发动机系统因断缸导致的运行不稳定性。

另外，根据本发明实施例的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述断缸模式切换时对喷油量的控制方法还包括：

控制所述发动机以第二断缸模式运行；

检测是否存在切换至所述正常模式的需求；

根据存在切换至所述正常模式的需求，控制所述发动机由所述第二断缸模式切换至所述正常模式并执行第二循环断缸规则；

控制所述发动机的喷油量渐变；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

在本发明的一些实施例中，所述断缸模式切换时对喷油量的控制方法还包括：

控制所述发动机由第三断缸模式切换至所述正常模式；

根据确定完成所述第三断缸模式至所述正常模式的切换，控制所述发动机由所述正常模式切换至第四断缸模式。

在本发明的一些实施例中，所述控制所述发动机由第三断缸模式切换至所述正常模式包括：

控制所述发动机以所述第三断缸模式运行；

检测是否存在切换至所述正常模式的需求；

根据存在切换至所述正常模式的需求，控制所述发动机由所述第三断缸模式切换至所述断缸模式并执行第三循环断缸规则；

控制所述发动机的喷油量渐变；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

在本发明的一些实施例中，所述控制所述发动机从所述正常模式切换至第四断缸模式包括：

控制发动机以所述正常模式运行；

检测是否存在切换至所述第四断缸模式的需求；

根据存在切换至所述第四断缸模式的需求，控制所述发动机由所述正常模式切换至所述第四断缸模式并第四执行循环断缸规则；

控制所述发动机的喷油量渐变；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

在本发明的一些实施例中，所述控制所述发动机的喷油量渐变包括：

控制所述发动机的喷油缸的喷油量渐变；

控制所述发动机的断油缸的喷油量渐变。

在本发明的一些实施例中，在所述控制所述发动机的喷油缸的喷油量渐变之前，还包括：

检测所述发动机的喷油缸的数量是否发生变化；

根据所述喷油缸的数量发生变化，计算当前喷油量的喷油量系数；

所述控制所述发动机的喷油缸的喷油量渐变包括：

控制所述喷油缸的所述喷油量系数逐渐增加；

根据所述喷油量系数满足第一预设值，控制所述喷油缸的喷油量系数为所述第一预设值。

在本发明的一些实施例中，在所述控制所述发动机的断油缸的喷油量渐变之前，还包括：

检测所述发动机的断油缸的数量是否发生变化；

根据所述断油缸的数量发生变化，计算当前喷油量的喷油量系数；

所述控制所述发动机的断油缸的喷油量渐变包括：

控制所述断油缸的所述喷油量系数逐渐减小；

根据所述喷油量系数满足第二预设值，控制所述断油缸的喷油量系数为所述第二预设值。

本发明还提供了一种断缸模式切换喷油量的控制系统，包括：

运行控制模块，所述运行控制模块用于控制发动机以当前模式运行；

需求检测模块，所述需求检测模块用于检测是否存在切换需求；

切换控制模块，所述切换控制模块用于根据存在所述切换需求，控制所述发动机切换运行模式；

喷油量控制模块，所述喷油量控制模块用于控制所述发动机的喷油量的渐变；

确定模块，所述确定模块用于确定所述发动机完成模式切换。

在本发明的一些实施例中，所述喷油量控制模块包括：

第一控制子模块，所述第一控制子模块用于控制所述发动机的喷油缸的喷油量逐渐增加和所述喷油缸的喷油量系数为第一预设值；

第二控制子模块，所述第二控制子模块用于控制所述发动机的喷油缸的喷油量逐渐减小和所述断油缸的喷油量系数为第二预设值。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的正常模式切换至第一断缸模式的流程示意图；

图2为本发明实施例的第二断缸模式切换至正常模式的流程示意图；

图3为本发明实施例的第三断缸模式切换至第四断缸模式的流程示意图；

图4为图3所示的控制发动机由第三断缸模式切换至正常模式的流程示意图；

图5为图3所示的根据确定完成第三断缸模式至正常模式的切换，控制发动机由正常模式切换至第四断缸模式的流程示意图；

图6为图1、图2、图4和图5所示的控制发动机的喷油量渐变的流程示意图；

图7为图6所示的控制发动机的喷油缸的喷油量渐变的流程示意图；

图8为图6所示的控制发动机的断油缸的喷油量渐变的流程示意图；

图9为本发明实施例的断缸模式切换时对喷油量的控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1-图9所示，根据本发明一个实施例的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，包括：

控制发动机以正常模式运行；

检测是否存在切换至第一断缸模式的需求；

根据存在切换至第一断缸模式的需求，控制发动机由正常模式切换至第一断缸模式并执行第一循环断缸规则；

控制发动机的喷油量渐变；

根据喷油量满足预设条件，确定完成切换。

根据本发明实施例的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，提供了发动机由正常模式切换至断缸模式的控制方法，控制发动机以当前模式运行即控制发动机以正常模式运行，当检测到存在切换至第一断缸模式的需求时，即控制发动机以第一断缸模式进行断缸时，先执行第一断缸模式所对应的第一循环断缸规则，但并不改变第一断缸模式所对应的喷油缸和断油缸的此时喷油量，仍然按照正常模式的喷油量进行供给，该种设置方式，可减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，当发动机按照第一循环断缸规则运行后，再对喷油缸和断油缸进行控制，使喷油量逐渐变化，进一步减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，当喷油量变化至满足预设条件，确定切换完成，发动机以第一断缸模式继续运行，改变了现有技术中突然断开断油缸的供油和突然增加喷油缸的供油引起的突变，从而减少了整个发动机系统因断缸导致的运行不稳定性，综上，除了对喷油量进行渐变控制外，正常模式切换至第一断缸模式时的第一循环断缸规则的执行时间同样起到了减少不稳定性的作用。

在本发明的一些实施例中，除了前文提到的发动机由正常模式切换至断缸模式，还包括由断缸模式切换至正常模式的控制方法，具体的，控制发动机先按照当前的运行模式运行即控制发动机以第二断缸模式运行，当检测到发动机需要切换至正常工作时，即以正常模式运行时，仍旧继续执行第二断缸模式所对应的第二循环断缸规则，此时的喷油量还未改变，若以正常模式对应的循环规则运行，会损坏断油缸，应该先控制断油缸和喷油缸的喷油量渐变至正常模式所对应的喷油量，该种设置方式，可减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，当喷油缸和断油缸的喷油量满足预设条件后，再控制发动机以正常模式运行，进一步减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，综上，除了对喷油量进行渐变控制外，第二断缸模式切换至正常模式时的第二循环断缸规则的执行时间同样起到了减少不稳定性的作用。

在本发明的一些实施例中，除了前文提到的发动机在正常模式和断缸模式之间切换，还包括由一种断缸模式切换至另一种断缸模式，例如六缸发动机，先按照断2缸运行，后期需要改为断4缸运行，具体的，先控制发动机先按照当前的运行模式运行即控制发动机以第三断缸模式运行，再控制发动机由第三断缸模式切换至正常模式，切换完成后，再控制发动机由正常模式切换至第四断缸模式，虽然本实施例提供的是不同的断缸模式之间的切换，但在切换的过程中，中转了正常模式，减少了不同断缸模式之间的切换导致的发动机的损伤，在第三断缸模式下，发动机的喷油缸在切换至第四断缸模式时仍然为喷油缸，其所对应的喷油量的变化较小，运行波动较小，但在第三断缸模式下，发动机的断油缸在切换至第四断缸模式时为喷油缸时，其所对应的喷油量的变化较大，会造成运行波动大，因此中间经转正常模式，使在第三断缸模式下为喷油缸的喷油量渐变至正常模式下所对应的喷油量，喷油量变化小，在第三模式下为断油缸的喷油量渐变至正常模式下所对应的喷油量，喷油量变化小，当切换至正常模式后，再由正常模式切换至第四断缸模式。

在本发明的一些实施例中，发动机由第三断缸模式切换至正常模式与前文提到的发动机由第二断缸模式切换至正常模式的控制方法相同，控制发动机先按照当前的运行模式运行即控制发动机以第三断缸模式运行，当检测到发动机需要切换至第四断缸模式时，即以第四断缸模式运行时，先切换至正常模式，仍旧继续执行第三断缸模式所对应的第三循环断缸规则，此时的喷油量还未改变，若以正常模式对应的循环规则运行，会损坏断油缸，应该先控制断油缸和喷油缸的喷油量渐变至正常模式所对应的喷油量，该种设置方式，可减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，当喷油缸和断油缸的喷油量满足预设条件后，再控制发动机以正常模式运行，进一步减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，综上，除了对喷油量进行渐变控制外，第三断缸模式切换至正常模式时的第三循环断缸规则的执行时间同样起到了减少不稳定性的作用。

在本发明的一些实施例中，从一种断缸模式切换至另一种断缸模式，经过了第三断缸模式切换至正常模式，还需要控制发动机由正常模式切换至第四断缸模式，发动机由正常模式切换至第四断缸模式与前文提到的发动机由正常模式切换至第一断缸模式的控制方法相同，确定发动机以正常模式运行后，控制发动机以第四断缸模式进行断缸时，先执行第四断缸模式所对应的第四循环断缸规则，但并不改变第四断缸模式所对应的喷油缸和断油缸的此时喷油量，仍然按照正常模式的喷油量进行供给，该种设置方式，可减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，当发动机按照第四循环断缸规则运行后，再对喷油缸和断油缸进行控制，使喷油量逐渐变化，进一步减小喷油量突变导致的运行的不稳定性，当喷油量变化至满足预设条件，确定切换完成，发动机以第四断缸模式继续运行，综上，除了对喷油量进行渐变控制外，正常模式切换至第一断缸模式时的第四循环断缸规则的执行时间同样起到了减少不稳定性的作用。

在本发明的一些实施例中，不论对于哪种模式切换方式，都涉及到喷油缸和断油缸的喷油量的变化，因此，对于喷油缸和断油缸分别进行控制，喷油缸所指的是切换模式后喷油量增加的缸，断油缸指的是切换模式后喷油量减少的缸，与切换模式后是否工作无关，对于喷油缸的喷油量势必要增加，因此对喷油缸和断油缸分别进行喷油量的渐变控制。

在本发明的一些实施例中，在控制喷油量渐变之前再次确定发动机的喷油缸的数量是否发生变化，提高了控制方法的可靠性，喷油量的计算方式为喷油量系数λ与正常模式下的喷油量q的乘积，正常模式下，喷油量系数为λ，对于切换后模式中的喷油缸而言，喷油量系数为第一预设值λset1，λset1＞λ，因此控制喷油量系数逐渐增加，每次增加Δλ，Δλ的数值可人为设定，与需要循环几次断缸规则有关，当喷油量系数增加至第一预设值λset1时，喷油缸的喷油量为λset1*q，并控制喷油缸以λset1*q为喷油量运行。

在本发明的一些实施例中，在控制喷油量渐变之前再次确定发动机的断油缸的数量是否发生变化，提高了控制方法的可靠性，喷油量的计算方式为喷油量系数λ与正常模式下的喷油量q的乘积，正常模式下，喷油量系数为λ，对于切换后模式中的断油缸而言，喷油量系数为第二预设值λset2，λset2＜λ，因此控制喷油量系数逐渐减少，每次减少Δλ，Δλ的数值可人为设定，与需要循环几次断缸规则有关，当喷油量系数减少至第二预设值λset2时，断油缸不再喷油，即λset2＝0。

本发明第二方面还提供了一种断缸模式切换喷油量的控制系统，用于执行上述任一实施例中的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，其特征在于，包括：

运行控制模块，运行控制模块用于控制发动机以当前模式运行；

需求检测模块，需求检测模块用于检测是否存在切换需求；

切换控制模块，切换控制模块用于根据存在切换需求，控制发动机切换运行模式；

喷油量控制模块，喷油量控制模块用于控制发动机的喷油量的渐变；

确定模块，确定模块用于确定发动机完成模式切换。

根据本实施例的断缸模式切换喷油量的控制系统，通过设置喷油量控制模块对喷油量实现渐变控制，减少了整个发动机系统因断缸导致的运行不稳定性。

在本发明的一些实施例中，对于切换后模式中的喷油缸和断油缸分别设置一个控制子模块，第一控制子模块用于控制喷油缸的喷油量的渐变和渐变完成满足第一预设值时控制发动机的喷油量系数为第一预设值，第二控制子模块用于控制断油缸的喷油量的渐变和控制断油缸的喷油量系数为第二预设值，两者分开控制，彼此独立工作，互不影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种断缸模式切换时对喷油量的控制方法，其特征在于，包括：

控制发动机以正常模式运行；

检测是否存在切换至第一断缸模式的需求；

根据存在切换至所述第一断缸模式的需求，控制所述发动机由所述正常模式切换至所述第一断缸模式并执行第一循环断缸规则，按照所述正常模式的喷油量进行供给，不改变所述第一断缸模式所对应的喷油缸和断油缸的此时喷油量；

根据所述发动机按照所述第一循环断缸规则运行后，控制所述发动机的喷油量渐变；

所述控制所述发动机的喷油量渐变包括：

控制所述发动机的喷油缸的喷油量渐变；

控制所述发动机的断油缸的喷油量渐变；

在所述控制所述发动机的喷油缸的喷油量渐变之前，还包括：

检测所述发动机的喷油缸的数量是否发生变化；

根据所述喷油缸的数量发生变化，计算当前喷油量的喷油量系数；

所述控制所述发动机的喷油缸的喷油量渐变包括：

控制所述喷油缸的所述喷油量系数λ逐渐增加Δλ；

根据所述喷油量系数满足第一预设值，控制所述喷油缸的喷油量系数增加至所述第一预设值λset1；

根据发动机在正常模式下的喷油量q与第一预设值λset1计算得到发动机在断缸模式下的喷油量λset1*q；

在所述控制所述发动机的断油缸的喷油量渐变之前，还包括：

检测所述发动机的断油缸的数量是否发生变化；

根据所述断油缸的数量发生变化，计算当前喷油量的喷油量系数；

所述控制所述发动机的断油缸的喷油量渐变包括：

控制所述断油缸的所述喷油量系数逐渐减小Δλ；

根据所述喷油量系数λ满足第二预设值，控制所述断油缸的喷油量系数λ减小至所述第二预设值λset2；

根据发动机在正常模式下的喷油量q与第二预设值λset2计算得到发动机在断缸模式下的喷油量λset2*q；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

2.根据权利要求1所述的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，其特征在于，所述断缸模式切换时对喷油量的控制方法还包括：

控制所述发动机以第二断缸模式运行；

检测是否存在切换至所述正常模式的需求；

根据存在切换至所述正常模式的需求，控制所述发动机由所述第二断缸模式切换至所述正常模式并执行第二循环断缸规则；

控制所述发动机的喷油量渐变；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

3.根据权利要求2所述的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，其特征在于，所述断缸模式切换时对喷油量的控制方法还包括：

控制所述发动机由第三断缸模式切换至所述正常模式；

根据确定完成所述第三断缸模式至所述正常模式的切换，控制所述发动机由所述正常模式切换至第四断缸模式。

4.根据权利要求3所述的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，其特征在于，所述控制所述发动机由第三断缸模式切换至所述正常模式包括：

控制所述发动机以所述第三断缸模式运行；

检测是否存在切换至所述正常模式的需求；

根据存在切换至所述正常模式的需求，控制所述发动机由所述第三断缸模式切换至所述正常模式并执行第三循环断缸规则；

控制所述发动机的喷油量渐变；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

5.根据权利要求4所述的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，其特征在于，所述控制所述发动机从所述正常模式切换至第四断缸模式包括：

控制发动机以所述正常模式运行；

检测是否存在切换至所述第四断缸模式的需求；

根据存在切换至所述第四断缸模式的需求，控制所述发动机由所述正常模式切换至所述第四断缸模式并第四执行循环断缸规则；

控制所述发动机的喷油量渐变；

根据所述喷油量满足预设条件，确定完成切换。

6.一种断缸模式切换喷油量的控制系统，其特征在于，用于执行如权利要求1至5任一项所述的断缸模式切换时对喷油量的控制方法，所述控制系统包括：

运行控制模块，所述运行控制模块用于控制发动机以当前模式运行；

需求检测模块，所述需求检测模块用于检测是否存在切换需求；

切换控制模块，所述切换控制模块用于根据存在所述切换需求，控制所述发动机切换运行模式；

喷油量控制模块，所述喷油量控制模块用于控制所述发动机的喷油量的渐变；

确定模块，所述确定模块用于确定所述发动机完成模式切换。

7.根据权利要求6所述的断缸模式切换喷油量的控制系统，其特征在于，所述喷油量控制模块包括：

第一控制子模块，所述第一控制子模块用于控制所述发动机的喷油缸的喷油量逐渐增加和所述喷油缸的喷油量系数为第一预设值；

第二控制子模块，所述第二控制子模块用于控制所述发动机的断油缸的喷油量逐渐减小和所述断油缸的喷油量系数为第二预设值。

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