CN112431669B

CN112431669B - 火花点火式单缸发动机过热降额

Info

Publication number: CN112431669B
Application number: CN202010816198.6A
Authority: CN
Inventors: M·拉迪尤; B·哈特维格
Original assignee: Kohler Co
Current assignee: Kohler Co
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2040-08-14
Also published as: CN112431669A; US20240191668A1; US11519352B2; US20230044054A1; US11946429B2; US20210062743A1

Abstract

火花点火式单缸发动机过热降额。本发明涉及一种发动机，包括单个气缸、至少一个传感器、燃料喷射器和控制器。所述至少一个传感器被配置为产生用于发动机状况的传感器数据。所述控制器被配置为执行发动机状况与阈值的比较，并且响应于该比较，在第一预定时间段之后生成第一命令以停用燃料喷射器，并且在第二预定时间段之后生成第二命令以重新激活燃料喷射器。

Description

火花点火式单缸发动机过热降额

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年8月26日提交的申请号为62/891,664(案卷号010222-19015A)的临时申请的优先权，该临时申请的全部内容通过引用合并于本文。

技术领域

本公开大体涉及内燃发动机的过热保护。

背景技术

内燃发动机将燃料形式的潜在化学能转换为机械能。该过程的核心是燃烧，其中从燃料和空气的混合物释放出化学能。来自燃烧的能量在压缩期间转化为功，以向至少一个容纳在气缸中的活塞施加压力。燃烧产生的气体的膨胀推动活塞。活塞使曲轴旋转并且输出旋转能量。该过程不希望的副产物是热量。燃烧释放热量。活动部件的摩擦会产生热量。热量可能导致发动机损坏或故障。挑战的领域之一是如何防止内燃发动机过热。

附图说明

参考以下附图描述示例性实施例。

图1示出了发动机。

图2示出了用于响应于过热的使图1的发动机降额的控制系统的第一实施例。

图3示出了用于响应于过热的使图1的发动机降额的控制系统的第二实施例。

图4示出了根据图2或图3的控制燃料喷射器的序列的时序图。

图5示出了用于图2或图3的控制器的示例性流程图。

图6示出了包含热重启的时序图。

图7示出了用于图2或图3的控制器的示例性流程图。

图8示出了防止单缸发动机过热的方法的一个实施例。

具体实施方式

图1示出了单缸发动机10，其中仅单缸提供了发动机10的功输出。如下面更详细地讨论的，发动机10可包含温度传感器14、燃料喷射器16和控制器100(例如，发动机控制单元或ECU)。发动机10可用于各种装置中，包括但不限于链锯、割草机、除草机、全地形车、劈木机、高压清洗机、花园耕作机、吹雪机、割草机、高尔夫球车或其他车辆或设备。

发动机10可以是四冲程循环发动机，这意味着四个活塞冲程构成一个循环。发动机10的压缩循环包含进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程。在进气冲程期间，活塞从气缸顶部移动到气缸底部。燃料和空气的混合物被压力压入气缸。接下来，在压缩冲程期间，活塞移回到气缸的顶部，将燃料和空气混合物压缩到气缸盖中。燃料通过燃料喷射器的喷嘴喷射和/或雾化到气缸中。接下来，在动力冲程期间，压缩的燃料和空气混合物被火花塞或热源点燃。通过压力将活塞向下推向气缸底部。最后，在排气冲程中，活塞返回气缸顶部，以通过排气阀排出用过的或燃烧过的燃料和空气的混合物。在火花点火发动机中，在进气期间空气和燃料的混合物被迫进入气缸，在活塞压缩混合物后，火花点燃混合物。火花产生的燃烧使气体膨胀，从而在动力冲程期间推动活塞。在单缸发动机中，只有一个气缸连接到进气歧管，并且只有一个气缸连接到发动机的排气。

发动机10面临的一个问题是过热状况。过热状况有时是由于在高温环境中的正常使用而导致的，而其他时候则是由操作故障引起的。

发动机10可以被空气冷却。相比较容纳在液冷式发动机中通过散热器泵送的冷却流体的散热器，气冷式发动机包含一条或多条通过发动机的空气路径，以冷却发动机。在某些示例中，发动机气缸铸有一个或多个具有大面积的散热片。当空气吹过气缸和/或散热片时，发动机的热量就会散失。以割草机为例，碎屑(例如，草、污垢、木屑)可能会堵塞散热片或空气路径。这会降低空气路径冷却发动机的能力。操作者可能会清理散热片或发动机以改善空气路径。然而，对于许多操作者来说，这种热量问题可能不会立即显现出来。在一些示例中，碎屑可以由碎屑传感器检测，该碎屑传感器确定割草机中何时存在碎屑。例如，碎屑传感器可以安装在窗户附近，窗户可以为空气路径和反射器或其他表面提供视线。当碎屑挡住视线时，碎屑传感器会生成指示碎屑存在的数据。

发动机中的其他系统可能包含燃料箱、输送燃料线、可伸缩起动器、起动器手柄、空气清洁系统、消声器、控制部分、调速器系统、节气门系统和润滑系统。

调速器系统可以是机械调速器或电子调速器。调速器系统响应各种负载来控制发动机的速度。在割草机的示例中，湿草地或茂盛草地/植被可能导致负荷增加。用户操作节气门输入(例如，慢速至快速请求杆)，该节气门输入请求发动机10以特定速度或每分钟转速(RPM)运转。发动机10包含在杠杆和节气门板之间的控制机构，该控制机构控制流入发动机的空气。调节机构响应负载。当从杠杆输入对速度的要求时，发动机10响应其在运行期间消耗的各种负载。调节系统从附加负载中检测出速度下降，并确定采取措施以保持速度。

电子调速器包含可以限制节气门以减少发动机10中产生的热量的控制器(例如，发动机控制单元ECU逻辑)。使用电子调速器，控制器可以调节节气门位置以执行过热管理。如果发动机具有电子节气门控制/调节，则控制器可以感测到过热，然后限制节气门打开的程度以使发动机10产生更少的功率并管理更少的热量。

然而，机械调速器使用飞锤和弹簧将速度保持在恒定水平，并且没有控制器控制节气门位置。以下实施例提供了一种控制机构，即使在没有控制通过发动机10的空气流的情况下，也可以使用燃料喷射器来控制热量的产生。如在图1中示出，控制器100评估来自温度传感器14的传感器数据，并作为响应，向燃料喷射器16提供控制信号15。单缸发动机10通过将新鲜的冷的未燃烧的空气通过燃烧室和排气系统来响应使燃料喷射器停用的命令进行冷却。

某些系统可能不被管理。例如，单缸发动机可以包含在既不包含电子调速器也不包含机械调速器的船舶应用(例如，船上)或车辆应用(例如，高尔夫球车)中。

图2-4示出了包含控制器100的发动机10的示例。发动机10可以包含调速器12，传感器(例如，温度传感器14，空燃比(A/F)传感器30或空气流量传感器31)以及燃料喷射器16。燃料喷射器16是用于单缸发动机的单个燃料喷射器。燃料喷射器16可仅具有一个喷嘴。图2示出了温度传感器14，图3示出了A/F传感器30，以及图4示出了空气流量传感器31，但是其任何组合可以包含在单个实施例中。控制器100可以包含处理器19、计时器18和存储器20以及其他组件。控制器100可以通过驱动器电路来驱动指示灯22。可以包含更多、不同或更少的组件。

在图2的实施例中，温度传感器14测量发动机10的温度。温度传感器14生成用于发动机的温度条件的传感器数据。传感器数据可以包含一系列温度值和与该温度值相关联的时间戳。例如，传感器数据可以包含矢量或矩阵中的温度值和时间值对。

温度传感器14可以位于发动机10中的各个点。温度传感器14的示例位置可以包含发动机盖、联接至发动机10的散热器或散热片或冷却剂储存器。控制器100构成为执行温度与阈值的比较。

在图3的实施例中，A/F传感器14测量发动机10的空燃比。空燃比30产生用于发动机富油状态的传感器数据。传感器数据可以包含一系列AF值和与AF值相关联的时间戳。例如，传感器数据可以包含矢量或矩阵中的AF值和时间值对。空气燃料混合物的富集程度(richness)也可以指示发动机10的过热或超速运转状态。控制器100构成为执行空燃比与阈值的比较。

在图4的实施例中，空气流量传感器31测量节流板(throttle plate)允许的空气流量。空气流量传感器31可以是测量流入节气门和/或进气歧管的空气量的空气质量流量传感器(MAF传感器或空气质量计)。来自空气流量传感器31的传感器数据可以包含一系列流量值和与流量值相关联的时间戳。例如，传感器数据可以在矢量或矩阵中包含流量值和时间值对。

控制器100被配置为执行空气流量水平与阈值的比较。在其他示例中，空气流量传感器31被配置为检测节气门位置，并且控制器100被配置为执行节气门位置与阈值的比较。空气流量传感器31可以是歧管空气压力(MAP)传感器，其确定歧管中的当前压力。

燃料喷射器16产生控制信号以通过喷嘴将燃料排出到发动机10的气缸中。存储器20包含至少一个时间值，用于基于传感器数据来控制燃料喷射器16。至少一个时间值可以存储在控制器100的控制逻辑的校准层中。至少一个时间值可以是5、10、15、20、25、50、100或500毫秒。在其他示例中，至少一个时间值可以更长，例如高达1秒。然而，可以基于单缸发动机的正时来选择时间值。该时间值可以小于为多缸发动机选择的时间值。因为在单缸发动机中，没有其他气缸可以共享功输出，所以缸体的停机或停用必须相对较短(毫秒或秒)，以避免发动机停机。多缸发动机中的类似实施方式可能会在一个相对较长的时间(几秒钟，几分钟或几小时)内关闭一个气缸。.

此外，在多缸发动机中，可以在保持一个或多个其他气缸的燃烧循环的同时，禁用一个或多个气缸。在单缸发动机中，这是不可能的。如果只有一个气缸，则单个气缸要么工作，要么不工作。因此，可以选择用于使发动机10的燃料喷射器16失效的时间值以维持单个气缸的燃烧循环而不使发动机10熄火。控制器100可以基于发动机10的燃烧循环或发动机10的火花塞正时选择足够小的时间值以防止发动机10熄火。该时间值可以为燃料喷射信号提供小于50％并且大于最小占空比的占空比。该时间值或最小占空比可以根据具体应用来计算。每个应用程序可能会有不同的反应，因此可以应用测试过程，在该应用程序中，在不同的运行条件下切断点火(关闭钥匙)。可以监测发动机转速(rpm)的下降或滑行。可选择的过热燃料切断量对应于10至300rpm之间的速度或rpm下降。当发动机的典型运行rpm从4000降至1000rpm时，将rpm下降限制在如此小的范围内将避免发动机熄火。通过将时间值控制得足够小以防止熄火，即使燃料喷射器16在短时间内被禁用，发动机10的驱动链中的惯性也将使发动机10保持运转。

控制器100被配置为执行发动机状况与阈值的比较，并且响应于该比较，在由所述至少一个时间值限定的第一预定时间段之后生成命令以停用燃料喷射器16。停用燃料喷射器的命令切断了对单缸发动机10的燃料供应。

在一个示例中，至少一个时间值包括第一时间值和第二时间值。第一时间值对应于与停用燃料喷射器16的第一命令相关联的第一预定时间段。第二时间值对应于与第二命令相关联的第二预定时间段，以重新激活燃料喷射器16。存储器20可以存储用于停用的校准频率，该校准频率指示停用时段开始和停止的频率。重新激活期间可能未指定。即，重新激活期间可以被定义为燃料喷射器16未被停用的时间。

控制器100被配置为执行发动机状况与阈值的比较，并且响应于该比较，在第一预定时间段之后产生第一命令以停用燃料喷射器16，并且在第二预定时间段之后产生第二命令以重新激活燃料喷射器16。存储器20还可将阈值存储在控制器100的控制逻辑的校准层中(即，它是用户可选择的)。在第二时间段之后，控制器100返回到第一时间段并再次停用燃料喷射器16。重复此过程。该过程可以重复直到发动机10的温度下降到阈值以下，或者下降到小于阈值的滞后值以下。

在一示例中，存在多个温度传感器14。例如，温度传感器14可以位于油室、散热器、发动机缸体或其他位置。可以将温度传感器14的结果组合为与阈值比较的单个值(例如，所述油室温度、所述散热器温度和所述发动机缸体温度的任意组合的加权平均值)。或者，可以将来自每个温度传感器14的传感器数据或其组合与相应的阈值进行比较。

响应于控制器100，指示灯22可以点亮。控制器100被配置为响应于比较而产生指示信号以触发指示灯。指示灯22可以用另一个信号器(例如，扬声器、振动设备或其他吸引操作者注意的装置)代替。

在一些示例中，存储器20包含不同的温度阈值。较低阈值可用于指示灯22的比较中。较高的阈值可以用于比较以停用燃料喷射器16。以这种方式，指示灯22在不停用燃料喷射器16之前的情况下(例如，在较低温度下)被点亮。在较高温度下，燃料喷射器16被停用。在停用燃料喷射器16的同时，指示灯22可以在较高温度下点亮或不点亮。

在一些示例中，存储器20包含用于针对不同温度停用燃料喷射器16的不同时间延迟。以这种方式，较高的温度对应于用于燃料喷射器16的较长的停用时间段。较长的停用时间段增加了发动机10中燃烧减少的冷却效果。存储器20可以包含一维表，该一维表将多个温度阈值与各自的对应延迟时间段相关联。

在一些示例中，时间值和/或阈值由控制器100选择。控制器100可以根据一个或多个参数来访问存储器20中的查找表，以便访问时间值或阈值。

表1包含其中参数是发动机10的模型或发动机10的部件的模型的示例。不同型号的发动机可能在不同温度下过热。因此，阈值根据发动机10的型号而不同。发动机10的部件可以是冷却系统的一部分(例如，散热器、散热片或水冷却系统)。这些不同的成分可能会影响与过热相关的温度。因此，阈值根据发动机10的部件的型号或类型而不同。

类似地，燃料喷射器被停用或汽缸被禁用的时间量可以取决于发动机10的型号或发动机10的部件的型号。

不同型号的发动机可能会在不同温度下散热。因此，阈值根据发动机10的型号而不同。发动机10的部件可以是冷却系统的一部分，其导致热量散发或发动机10以不同的速率冷却。因此，阈值根据发动机10的部件的型号或类型而不同。

	阈值	时间值
			型号A	X<sub>1</sub>	T<sub>1</sub>
型号B	X<sub>2</sub>	T<sub>2</sub>
			型号C	X<sub>3</sub>	T<sub>3</sub>

表1

表2包含其中参数是发动机10的惯性值或发动机10的部件的示例。惯性值可以是惯性矩、角质量或旋转惯性。惯性值可以描述发动机或旋转发动机组件抵抗角加速度的趋势。惯性值可以通过每个旋转发动机部件的质量与相应的其到旋转轴线的距离的平方的乘积之和来估算。惯性值可以基于发动机10的旋转部件中存储的动能。发动机10的旋转部件可以包括曲轴、连杆和配重中的一种或组合。附加地或替代地，惯性值可以与联接至发动机10的装置(诸如变速器或负载装置)(例如，泵，轮，叶片等)相关联。在一些示例中，当发动机10联接有发电机或其它电机时，惯性值可以是转子中存储的动能与电机的额定值之比。

	阈值	时间值
			惯性A	X<sub>1</sub>	T<sub>1</sub>
惯性B	X<sub>2</sub>	T<sub>2</sub>
			惯性C	X<sub>3</sub>	T<sub>3</sub>

表2

在其他示例中，控制器100可以根据传感器数据来调整查找表中的值。传感器数据可以描述发动机10的一个或多个部件的惯性常数。传感器数据可以描述发动机10上的负载。即，可以根据发动机10上的条件实时确定惯性值。用于停用发动机10的燃料喷射器的时间值可以根据实时条件来调节。例如，当发动机10上的负荷增加时，时间值可以减小，从而停用周期减小。在另一示例中，当发动机10附近的环境温度增加时，温度阈值可以增加。

图5和图7示出时序图。在Y轴上是在阈值T_max的温度。用于降低或停用燃料喷射器16的持续时间为T_dr。重新激活或打开燃料喷射器16的时间段是T_on。应当注意，仅是为了便于说明，时间段T_dr和T_on的垂直位置与Y轴刻度无关，而是在时序图上的不同位置处呈现。

参考图5，当发动机10的温度400达到阈值T_max时，降额时间段T_dr开始。在降额时间段T_dr之后，控制器立即在时间段T_on中重新激活燃料喷射器16。重复该循环直到温度400下降到阈值T_max以下。应当从图5中注意到，因为温度400下降到阈值T_max以下，所以第二时间段T_on缩短了，阈值T_max由虚线表示。

降额时间段T_dr与接通时间段T_on的比率可以被存储在存储器中，作为停用率或占空比。停用率的示例包含1、¹/₂、2、5、1/10和10。其他示例也是可能的。

图6进一步示出了用于防止单缸发动机中的过热的方法。该方法的动作可以由控制器100和/或例如在此相对于图2至图4描述的其他部件执行。可以包含额外、不同或更少的动作。

在动作S101，控制器100接收在与发动机相关联的一个或多个传感器处收集的传感器数据。可以在用于传感器的通信接口(例如，分配给传感器的电路或引脚)上接收传感器数据。控制器100可以从存储器访问传感器数据。

在动作S103，控制器100将传感器数据与阈值进行比较。可以将不同的阈值应用于不同类型的传感器数据。该阈值可以基于发动机型号、燃料类型、历史测量值或发动机负载进行选择。

在动作S105，响应于比较，控制器100发送指令以在停用持续时间内停用燃料喷射器16。选择停用持续时间以将单缸发动机的旋转分量从第一燃烧循环移动到第二燃烧循环。在一些示例中，控制器100使用单缸发动机的惯性值或型号查询查找表，并从查找表接收停用持续时间。

在动作S107，控制器100响应于停用持续时间流逝而发送指令以激活燃料喷射器16。可以通过从控制器100向燃料喷射器16发送命令或控制信号来激活燃料喷射器16。命令或控制信号可以最初改变状态以激活燃料喷射器16，而第二次改变状态以使燃料喷射器16停用。例如，控制信号可以从低状态转变为高状态以激活控制信号，并且可以从高状态转变为低状态以停用控制信号。

图7示出了具有热重启延迟的时序图。热重启延迟推迟传感器数据与温度阈值T_max的比较，直到自发动机10启动以来经过一时间延迟为止。包含热重启功能以解决特定情况。空气冷却的运行有助于其冷却。换句话说，在某些情况下，因为在发动机10运转时冷却路径的影响减小了，所以发动机10在发动机10关闭之后实际上可能会变热。这是因为关闭发动机10会停止冷却系统。如果发动机10已经够热，即在温度阈值T_max以上时重新启动，则可能冒着立即启动燃料喷射器16停用循环的风险。这可能是不希望的。为了防止发生此类事件，控制器可以实施热重启延迟。在热重启延迟下，即使发动机温度400高于温度阈值，停用时间段T_dr也不会开始。停用时间段T_dr仅在热重启时间段过去之后开始。

图8还示出了另一种防止单缸发动机过热的方法。该方法的动作可以由控制器100和/或例如在此相对于图2至图4描述的其他部件执行。可能包含额外、不同或更少的动作。

在动作S201，控制器100启动计时器。该时间可以由诸如计时器18的硬件组件来实现。计时器可能会计算自计时器启动以来已经过的时间。

在动作S203，控制器100将计时器与热重启时间段进行比较。可以根据发动机的类型或发动机的应用来设置热重启时间段。热重启时间段可能取决于发动机的一种或多种冷却特性。热重启时间段可以是发动机冷却预定比例或量所需的时间段。

在动作S205，控制器100接收传感器数据。传感器数据可以是本文描述的类型，包含但不限于温度传感器数据、空燃比传感器数据或空气流传感器数据。传感器数据可以包括多种类型的传感器数据。

在动作S207，控制器100将传感器数据与阈值进行比较。不同类型的引擎或引擎应用程序可能与不同的阈值关联。可以根据发动机的旋转部件的惯性特性来选择阈值。用户可以选择阈值。该阈值可能会随时间变化。

在动作S209，控制器100响应于与热重启时间段的比较并且响应于传感器日期与阈值的比较而停用燃料喷射器16，并在步骤S211中启动燃料喷射器16。

指示灯22提醒操作者检查发动机10是否有问题。例如，操作者可以从发动机10清除碎屑。指示灯22可以在第一温度阈值下照明。如果用户没有解决该问题，并且温度进一步升高，则开始燃料喷射器16的停用。这可能导致发动机10振动、减速或以其他方式异常运行，因为发生的燃料喷射和燃烧事件较少。这种异常状况可能会引起操作者的注意，从而使操作者可以清除碎屑或以其他方式解决问题。然而，如果操作者不知道该状况，则可以至少使操作者要求维修或将发动机10带给维修技术人员。在车辆的情况下，当发生停用周期以驾驶车辆回家或驶向服务技术人员处时，操作者可以在“跛行模式”下操作发动机10。

发动机10可以被包含在发动机发电机组中，其可以被称为发电机或发电机组，可以包含发动机驱动的交流发电机或用于产生电能或功率的设备的另一组合。一个或多个发电机可以通过发电机总线向负载提供功率。发电机总线是一条导电路径，可以通过多个断路器或其他类型的开关有选择地连接到发电机、公用事业系统和其他设备。

短语“与...耦合”或“耦合至”包括通过一个或多个中间部件直接连接或间接连接。可以提供额外、不同或更少的组件。可以包含额外、不同或更少的组件。

处理器19可以包含通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟电路、数字电路其组合，或者其他现在已知或以后开发的处理器。处理器200可以是单个设备或设备组合，例如与网络、分布式处理或云计算相关联。

存储器20可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器201可以包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、电子可擦除程序只读存储器(EEPROM)或其他类型的存储器中的一个或多个。存储器20可以从网络设备中移除，例如安全数字(SD)存储卡。

除了入口和出口，控制器的通信接口可以包括任何可操作的连接。可操作连接可以是其中可以发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作的连接可以包含物理接口、电接口和/或数据接口。

通信接口可以连接到网络。该网络可以包括有线网络(例如，以太网)、无线网络或其组合。无线网络可以是蜂窝电话网络，802.11、802.16、802.20或WiMax网络。此外，该网络可以是诸如因特网之类的公共网络，诸如内部网之类的专用网络或其组合，并且可以利用现在可用或以后开发的各种网络协议，包括但不限于基于TCP/IP的网络协议。

输入设备可以接收用户输入的温度阈值和延迟时间。输入设备可以包含按钮、开关、小键盘、触摸屏、按键、点火器或其他结构，其构造成允许用户输入数据或提供操作发动机的命令。输入设备可以包含到网络、智能电话、平板电脑、配置为以电子方式将命令传输到发动机的个人计算机的连接。该通信可以是无线的或有线的(例如，由通信接口接收)。

虽然计算机可读介质(例如内存20)显示为单个介质，但术语“计算机可读介质”包含单个介质或多个介质，例如集中式或分布式数据库和/或存储一组或多组指令的关联的高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还应包含可以存储、编码或携带一组指令以供处理器执行或使计算机系统执行本文公开的方法中的任何一个或多个的任何介质。

在特定的非限制性示例性实施例中，计算机可读介质可以包括固态存储器，例如存储一个或多个非易失性只读存储器的存储卡或其他封装。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其他易失性可重写存储器。另外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，例如磁盘或磁带或其他存储设备，以捕获诸如在传输介质上通信的信号之类的载波信号。电子邮件或其他独立信息档案或档案集的数字文件附件可以视为一种有形的存储介质。因此，本公开被认为包括计算机可读介质或分布介质以及其他等同物和后继介质中的任何一个或多个，可以在其中存储数据或指令。该计算机可读介质可以是非暂时性的，其包括所有有形的计算机可读介质。

在替代实施例中，诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件设备之类的专用硬件实现可以被构造为实现本文描述的一种或多种方法。可以包含各种实施例的设备和系统的应用可以广泛地包含各种电子和计算机系统。本文描述的一个或多个实施例可以使用具有相关控制和数据信号的两个或更多个特定的互连硬件模块或设备来实现功能，所述相关的控制和数据信号可以在模块之间和通过模块进行通信，或者作为专用集成电路的一部分。因此，本系统包括软件、固件和硬件实现。

根据本公开的各种实施例，本文描述的方法可以由计算机系统可执行的软件程序来实现。此外，在示例性非限制性实施例中，实现可以包含分布式处理、组件/对象分布式处理以及并行处理。替代地，虚拟计算机系统处理可以被构造为实现本文描述的一种或多种方法或功能。

例如，适合于执行计算机程序的处理器包含通用微处理器和专用微处理器，以及任何种类的数字计算机中的任何一个或多个处理器。通常，处理器可以从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还可包括或可操作地耦合以从一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备，或将两者传输数据到一个或多个大容量存储设备用于存储数据，例如，磁性或磁光盘或光盘。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包含所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，包含例如半导体存储设备，例如，EPROM，EEPROM和闪速存储器设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。这些说明并不旨在用作对利用本文中描述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的完整描述。在阅读本公开之后，许多其他实施例对于本领域技术人员而言将变得明显。可以利用其他实施例并从本公开中得出其他实施例，从而可以在不脱离本公开范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。另外，这些图示仅是代表性的，未必按比例绘制。插图中的某些比例可能会放大，而其他比例可能会最小化。因此，本公开和附图应被认为是说明性而非限制性的。

尽管本说明书包含许多细节，但是这些细节不应被解释为对本发明的范围或可能要求保护的范围的限制，而应理解为对本发明的特定实施例特定的特征的描述。在单独的实施例的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施例中或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管以上可能将特征描述为以某些组合形式起作用，甚至最初声称是这样，但是在某些情况下，可以从组合中切除所要求保护的组合中的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变体。

此处公开的一个或多个实施例可以仅出于方便的目的而单独和/或共同地由术语“发明”来指代，而无意将本申请的范围限制为任何特定发明或发明构思。此外，尽管本文已经图示和描述了特定实施例，但是应当理解，被设计为实现相同或相似目的的任何后续布置可以代替所示的特定实施例。本公开意图覆盖各种实施例的任何和所有随后的修改或变化。通过阅读说明书，以上实施例的组合以及本文中未具体描述的其他实施例对于本领域技术人员来说将是明显的。

旨在将前述详细描述视为说明性的而非限制性的，并且应当理解，包括所有等同物的以下权利要求旨在限定本发明的范围。权利要求书不应被理解为限于所描述的顺序或要素，除非对此进行了说明。因此，在以下权利要求书及其等同物的范围和精神之内的所有实施例都应作为本发明。

Claims

1.一种单缸发动机，包括：

单个气缸；

至少一个传感器，其被配置为产生用于发动机状况的传感器数据；

燃料喷射器；以及

控制器，其被配置为执行发动机状况与阈值的比较，并且响应于该比较，在第一预定时间段之后生成第一命令以停用燃料喷射器，并且在第二预定时间段之后生成第二命令以重新激活燃料喷射器，

其中所述第二预定时间段基于所述单缸发动机的惯性值而被选择以维持所述单缸发动机的燃烧循环而不使所述单缸发动机熄火。

2.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，所述至少一个传感器被配置为检测温度，并且所述控制器被配置为执行所述温度与所述阈值的比较。

3.根据权利要求2所述的单缸发动机，其中，所述至少一个传感器包含与至少两个选自油室、散热器和发动机缸体的发动机位置相关的多个温度传感器。

4.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，所述传感器被配置为检测空燃比并且所述控制器被配置为执行空燃比与阈值的比较。

5.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，所述传感器被配置为检测空气流量水平，并且所述控制器被配置为执行所述空气流量水平与所述阈值的比较。

6.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，所述传感器被配置为检测节气门位置，并且所述控制器被配置为执行所述节气门位置与所述阈值的比较。

7.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，停用所述燃料喷射器的命令会更改向所述单缸发动机的燃料供应。

8.根据权利要求1所述的单缸发动机，还包括：

被配置为存储多个用户可配置参数的存储器，包括：

用于与停用燃料喷射器的所述第一命令相关联的第一预定时间段的第一时间值；以及

用于与重新激活燃料喷射器的第二命令相关联的第二预定时间段的第二时间值。

9.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，所述控制器配置为在热重启时间段内延迟所述比较。

10.根据权利要求1所述的单缸发动机，还包括：

指示灯，其中所述控制器被配置为响应于所述比较产生指示灯信号以触发所述指示灯。

11.根据权利要求1所述的单缸发动机，其中，所述单缸发动机响应于用以停用所述燃料喷射器的第一命令进行冷却。

12.根据权利要求1所述的单缸发动机，还包括：

通过所述单缸发动机的空气冷却路径，其中，当燃料喷射器被停用时，所述空气冷却路径对空气流开放。

13.根据权利要求1所述的单缸发动机，还包括：

调速器，其配置为通过可变负载维持所述单缸发动机的速度。

14.根据权利要求13所述的单缸发动机，其中，所述调速器是电子调速器，并且所述控制器被配置为响应于所述发动机状况与所述阈值的比较而向所述电子调速器发送调速器命令。

15.一种用于单缸发动机运转的方法，该方法包括：

接收传感器数据；

比较传感器数据和阈值；

响应于所述比较，在停用持续时间内停用所述发动机的燃料喷射器；以及

响应于所述停用持续时间流逝而激活所述燃料喷射器，其中停用持续时间对应于所述发动机的惯性值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，选择所述停用持续时间以将所述发动机的旋转部件从第一燃烧循环移动到第二燃烧循环。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括：

使用所述惯性值或所述发动机的型号查询查找表；以及

从所述查找表中接收所述停用持续时间。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述传感器数据包括至少一个温度值、至少一个空燃比值或空气流量水平。

19.一种防止单缸发动机过热的方法，包括：

启动计时器；

将所述计时器与热重启时间段进行比较，其中所述热重启时间段基于所述单缸发动机的惯性值而被选择，以维持所述单缸发动机的燃烧循环而不使所述单缸发动机熄火；

接收传感器数据；

比较所述传感器数据和阈值；

响应于与所述热重启时间段的比较并且响应于所述传感器数据与所述阈值的比较来停用燃料喷射器；以及

激活所述燃料喷射器。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述传感器数据包括至少一个温度值，至少一个空燃比值或空气流量水平。