CN112696275B - 一种发动机控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的发动机控制方法和装置，应用于车辆中的发动机控制单元，方法包括：在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及目标气缸的当前进气歧管压力；根据目标转速和目标扭矩确定目标气缸的目标进气歧管压力；控制目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态；当目标气缸的当前进气歧管压力调整至目标进气歧管压力后，控制目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。通过控制目标气缸的进排气门进行运行，排出进气歧管中的多余气量，以使得目标气缸的当前进气歧管压力达到正常状态所需的目标进气歧管压力，避免了整车闯动的现象。

Description

一种发动机控制方法和装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种发动机控制方法和装置。

背景技术

汽车作为一种重要的交通工具，广泛的应用于人们日常生活的方方面面。但随着全球环境问题的日益严峻及能源匮乏等问题，更加苛刻的汽车排放标准及更低的油耗成为社会对于汽车发动机需求的主流趋势。

停缸技术是已被广泛应用的发动机技术，在发动机较小负荷运行时，通过关闭部分气缸的燃油供给、点火和进排气，让该部分气缸停止工作，使得剩余工作气缸负荷增大，从而提高发动机的工作效率，降低了燃油消耗。

而应用停缸技术的发动机，在从正常运行状态切换至滑行状态时，由于节气门与进、排气门均关闭，并且停止喷油点火，发动机将不再消耗空气，但节气门具有一定的漏气性，使得空气会从节气门泄露到进气歧管，进气歧管中的压力也会逐渐接近大气压，这就使得该处于停缸状态的气缸再次工作时，进气歧管中的压力高于所需的压力，导致整车发生闯动。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机控制方法和装置，以解决现有的车辆从滑行状态再加速时，由于当前进气歧管压力高于目标进气歧管压力，导致整车闯动的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机控制方法，应用于车辆中的发动机控制单元，所述方法包括：

在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力；

根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力；

控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力；

当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。

可选的，在所述确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力的步骤之前，还包括：

根据所述车辆的油门踏板开度，确定所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速；

所述根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力的步骤，包括：

根据所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速查询预置的第一映射关系，得到相对应的目标进气歧管压力，所述预置的第一映射关系用于描述发动机的目标扭矩、发动机的目标转速与目标进气歧管压力之间的映射关系。

可选的，所述控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力的步骤，包括：

确定目标气缸的当前进气歧管压力、目标进气歧管压力的压力差；

根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数，其中，所述目标运行次数指的是所述目标气缸的运行换气进程的次数，所述预置的第二映射关系用于描述压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的关联关系；

根据所述目标运行次数，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态。

可选的，所述根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数的步骤之后，还包括：

对所述目标运行次数根据预设进位制进行取整处理。

可选的，所述预置的第二映射关系是通过以下步骤得到的：

根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量；

根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量；

根据所述单次排量、总气量、进气歧管的容积更新所述当前进气歧管压力，并累加循环次数；

在更新后的当前进气歧管压力未达到所述目标进气歧管压力时，进入所述根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量的步骤；

在更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力时，将所述循环次数作为目标运行次数，从而建立所述压力差、进气门的气门正时位置与所述目标运行次数之间的第二映射关系。

可选的，所述根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量的步骤，包括：

根据所述进气门的气门正时位置查询预置的第三映射关系，得到相对应的排量修正系数，并根据所述排量修正系数与发动机的标准排量，得到发动机的有效排量，所述预置的第三映射关系用于描述进气门的气门正时位置与排量修正系数之间的映射关系；

根据所述有效排量及当前进气歧管压力确定所述目标气缸单次执行进程的单次排气量。

可选的，所述控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力的步骤，包括:

控制所述目标气缸的进气门及排气门切换至运行状态，通过所述目标气缸的压力传感器对所述当前进气歧管压力进行更新，直至更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力。

可选的，在所述在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力之前，还包括；

获取车辆的行驶状态；

在所述车辆从滑行状态需要切换至加速状态，根据所述车辆的目标扭矩获取所述车辆的目标停缸率；

根据所述目标停缸率确定所述发动机中处于停缸状态的目标气缸是否需要切换到正常状态。

一种发动机控制装置，应用于车辆中的发动机控制单元，所述装置包括：

第一确定模块，用于在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力；

第二确定模块，用于根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力；

第一控制模块，用于控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力；

第二控制模块，用于当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。

可选的，所述装置，还包括：

第三确定模块，用于根据所述车辆的油门踏板开度，确定所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速；

所述第二确定模块，还用于：

根据所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速查询预置的第一映射关系，得到相对应的目标进气歧管压力，所述预置的第一映射关系用于描述发动机的目标扭矩、发动机的目标转速与目标进气歧管压力之间的映射关系。

可选的，所述第一控制模块，还用于：

确定目标气缸的当前进气歧管压力、目标进气歧管压力的压力差；

根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数，其中，所述目标运行次数指的是所述目标气缸的运行换气进程的次数，所述预置的第二映射关系用于描述压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的关联关系；

根据所述目标运行次数，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态。

可选的，所述第一控制模块，还用于：

对所述目标运行次数根据预设进位制进行取整处理。

可选的，所述预置的第二映射关系是通过以下模块得到的：

第一计算模块，用于根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量；

第二计算模块，用于根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量；

第三计算模块，用于根据所述单次排量、总气量、进气歧管的容积更新所述当前进气歧管压力，并累加循环次数；

第一处理模块，用于在更新后的当前进气歧管压力未达到所述目标进气歧管压力时，进入所述根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量的步骤；

第二处理模块，用于在更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力时，将所述循环次数作为目标运行次数，从而建立所述压力差、进气门的气门正时位置与所述目标运行次数之间的第二映射关系。

可选的，所述第二计算模块，还用于：

根据所述进气门的气门正时位置查询预置的第三映射关系，得到相对应的排量修正系数，并根据所述排量修正系数与发动机的标准排量，得到发动机的有效排量，所述预置的第三映射关系用于描述进气门的气门正时位置与排量修正系数之间的映射关系；

根据所述有效排量及当前进气歧管压力确定所述目标气缸单次执行进程的单次排气量。

可选的，所述第一控制模块，还用于:

控制所述目标气缸的进气门及排气门切换至运行状态，通过所述目标气缸的压力传感器对所述当前进气歧管压力进行更新，直至更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力。

可选的，所述装置，还包括；

第一获取模块，用于获取车辆的行驶状态；

第二获取模块，用于在所述车辆从滑行状态需要切换至加速状态，根据所述车辆的目标扭矩获取所述车辆的目标停缸率；

判断模块，用于根据所述目标停缸率确定所述发动机中处于停缸状态的目标气缸是否需要切换到正常状态。

相对于现有技术，本发明所述的一种发动机控制方法和装置具有以下优势：

本发明实施例提供的发动机控制方法和装置，应用于车辆中的发动机控制单元，所述方法包括：在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力；根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力；控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力；当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。通过在车辆在行驶过程中，若发动机的处于停缸状态的气缸需要切换到正常状态时，通过控制目标气缸运行的进气门及排气门进行开闭的过渡状态，排出进气歧管中的多余气量，以使得目标气缸的当前进气歧管压力达到正常状态所需的目标进气歧管压力，避免了整车闯动的现象。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种发动机控制方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例所述的一种进气歧管压力调整方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例所述的一种目标运行次数的计算逻辑图；

图4为本发明实施例所述的一种预置的第二映射关系的获取方法的步骤流程图；

图5为本发明实施例所述的一种单次排气量确定方法的步骤流程图；

图6为本发明实施例所述的一种预置的第二映射关系的获取方法的计算逻辑图；

图7为本发明实施例所述的一种目标气缸确定方法的步骤流程图；

图8是本发明实施例所述的一种发动机控制装置的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例中，将发动机的工作状态分为全缸工作状态和随机停缸工作状态。其中，全缸工作状态即是发动机的全部气缸都进行工作的状态；而随机停缸工作状态指的是在车辆行驶过程中，根据不同负荷下的扭矩需求控制发动机以不同的停缸率和停缸序列进行工作，也就是车辆会根据不同的扭矩需求随机控制部分气缸停止工作，以实现在满足扭矩需求的前提下以尽量少的气缸进行工作，使得发动机可以尽量实现最佳工况油耗。本发明实施例主要是解决发动机的气缸由停缸状态需要切换到正常状态时，由于节气门漏气使得处于停缸状态的目标气缸中的当前进气歧管压力高于目标进气歧管压力，导致车辆闯动的问题。

随机停缸工作状态可以节约发动机能耗，其原理在于：

发动机在工作过程中通过消耗燃油产生推动活塞使曲轴旋转，但所消耗的燃油产生的能量除了用于推动活塞使曲轴旋转外，还有一部分能量被高温尾气及冷却水带走，也有一部分能量则用于克服摩擦阻力做功，另外还有一部分能量则用于克服泵气损失。而且发动机排量越大，摩擦及泵气损失所造成的能力损失也越大，因而，输出同样的扭矩，小排量的发动机所耗费的克服摩擦及泵气的能量损失小于大排量发动机的。因此，如果控制发动机在小负荷工作之时，即目标扭矩较小时，关闭部分工作缸并保证继续工作的工作缸输出的扭矩可以满足发动机的目标扭矩需求，因为部分工作缸被关闭，相当于发动机的排量减小了，因而可以降低泵气损失及摩擦损失。

可以看出，随机停缸工作状态的工作原理，等效于根据不同的工况，动态调节发动机的排量，从而实现降低发动机能耗。而为了实现随机停缸工作状态，发动机的每个气缸均应具有可以随时单独关闭或开启的进气门与排气门。

为了实现上述随机停缸工作状态，发动机的各气缸应具有可单独开启与关闭的进气门和、排气门、喷油嘴和点火装置，以实现可随时通过关闭进、排气门，停止任何一个缸的进、排气，并且同时停止点火及喷油，进而实现随机停缸效果。

具体的，本实施例的随机停缸的控制过程可以包括：获取发动机的目标扭矩；确定是否需要进入随机停缸工作状态；如果需要进入随机停缸工作状态，确定所述车辆的行驶状态；在所述车辆的行驶状态为稳态时，则根据所述目标扭矩，确定与所述目标扭矩对应的目标停缸率；在所处车辆的行驶状态为瞬态时，则根据所述目标扭矩以及所述车辆的加减速状态，确定与所述目标扭矩对应的目标停缸率；其中，所述加减速状态包括加速状态和减速状态，所述加速状态对应的所述目标停缸率大于所述减速状态对应的所述目标停缸率；控制所述发动机按照所述目标停缸率进行工作。

其中，不同的停缸率对应不同的外特性曲线图，所述外特性曲线图由扭矩和发动机转速确定，所述外特性曲线图中设置有预设最佳耗油区，该预设最佳油耗区预先根据实际使用获得。因为该外特性曲线图由扭矩和发动机转速确定，且该外特性曲线图中设置有预设最佳耗油区，因而可以在确定了发动机需要进入随机停缸工作状态之后，根据目标扭矩及当前转速确定对应的目标停缸率，使得目标扭矩在所述外特性曲线图的最佳耗油区内，这样不仅可以让发动机可以输入目标扭矩，同时使发动机在输出目标扭矩的前提下，以最佳的耗油状态进行工作，节省油耗。而由于车辆在滑动状态采用随机停缸技术降低能耗时，若车辆切换至加速状态，就会由于节气门漏气使得停缸状态的目标气缸的当前进气歧管压力过高，导致车辆闯动。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明实施例提供一种发动机控制方法，应用于车辆中的发动机控制单元，所述方法可以包括：

步骤101，在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力。

在实际应用中，汽车可以有多种不同的行驶状态，例如，正常行驶状态、加速状态、滑行状态和制动状态。其中，滑行状态指的是驾驶员不踩踏油门踏板或者油门踏板开度最大(当然，关于滑行状态下不同的车辆所对应的油门踏板开度可以根据实际情况确定)，且制动踏板未被操作时车辆的行驶状态；加速状态指的是驾驶员更大幅度地踩踏油门踏板以使汽车能够加速行驶的状态；制动状态指的是驾驶员踩踏制动踏板以使汽车能够停止行驶的状态；正常行驶状态是指驾驶员踩踏油门踏板或油门踏板开度不处于最大，但发动机的目标扭矩未发生变化。

本发明实施例的车辆处于正常行驶状态或滑行状态时，发动机会根据所需输出的目标扭矩，切换至随机停缸状态从而降低能耗，但是在车辆从滑动状态或正常行驶状态切换到加速状态时，由于节气门漏气使得处于停缸状态的目标气缸中的当前进气歧管压力高于目标进气歧管压力，在加速时会导致车辆闯动。

在所述车辆的处于滑行状态或正常行驶状态时，根据所述目标扭矩，确定与所述目标扭矩对应的目标停缸率，根据目标停缸率控制发动机以不同的停缸率和停缸序列进行工作，而当车辆需要加速行驶时，此时车辆的扭矩需求发生变化，通过根据目标扭矩查找对应的目标停缸率，随机控制部分气缸停止工作，以实现在满足扭矩需求的前提下以尽量少的气缸进行工作，使得发动机可以尽量实现最佳工况油耗；然而，在车辆从滑行状态或正常行驶状态切换至加速状态时，由于停缸率发生变化导致存在之前处于停缸状态的气缸要恢复工作，而由于此前处于停缸状态的气缸已经停止工作一段时间，处于停缸状态时，气缸对应的节气门关闭，进、排气门关闭，发动机停止喷油点火。此时节气门存在一定的漏气量，气体从节气门前泄露入进气歧管，发动机进气歧管中的压力，由滑行前低于大气压的状态，逐渐升高，接近大气压。

在加速时，由于此时歧管压力大于所需要气压，所以要将歧管压力调整至所需要的气压，否则直接进气会造成整车的闯动。

基于此，本发明提出在目标气缸从停缸状态恢复到正常状态之前，控制目标气缸进入进排气门开启的过渡状态，将进气歧管内多余的气量排出，从而将歧管压力调整至所需要气压。

为此，本发明在目标气缸从停缸状态恢复到正常状态之前，通过设置过渡状态，以将歧管压力调整至所需要气压。具体的，本发明所述目标气缸的停缸状态指的是目标气缸的进气门、排气门、节气门、火花塞、喷油器处于停止状态，目标气缸的正常状态指的是目标气缸的进气门、排气门、节气门、火花塞、喷油器处于运行状态；目标气缸的过渡状态指的是目标气缸的进气门、排气门处于运行状态且节气门、火花塞、喷油器处于停止状态。

在本发明实施例中，所述进气门的停止状态是指进气门闭合，排气门的停止状态是指排气门闭合，节气门的停止状态是指节气门闭合，所述喷油器的停止状态是指停止喷油，所述火花塞的停止状态是指停止点火。在车辆行驶的过程中，若驾驶员松开油门，但未对车辆进行制动，则发动机所需输出的功率降低，为了减少能耗，发动机会将部分气缸切换至停缸状态，处于停缸状态的气缸的喷油器停止喷油和火花塞停止点火，关闭气缸的节气门以及进气门、排气门，从而使得车辆进入滑行状态。

在本发明的实施例中，目标气缸指的是因发动机停缸率的改变，发动机中由当前处于停缸状态需要切换到正常状态的气缸。

当驾驶员在车辆处于滑动状态时踩踏油门踏板或车辆处于正常行驶状态时更大幅度地踩踏油门踏板，发动机控制单元会根据油门踏板开度确定发动机所需要输出的目标扭矩，所述油门踏板开度越小，发动机输出的发动机的目标扭矩越大，即所述油门踏板开度与发动机的目标扭矩成负相关关系。由于目标气缸在停缸状态下节气门存在一定的漏气量，使得目标气缸的进气歧管中的气压逐渐接近大气压，而实际应用中目标气缸的在正常状态下所需的目标进气歧管压力是低于大气压的，因此需要基于目标扭矩和目标气缸的当前进气歧管压力来排除进气歧管中的多余气量，使得进气歧管中的压力快速调整至目标扭矩所需的目标进气歧管压力。

步骤102，根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力。

在本发明实施例中，不同的车辆和发动机在处于目标扭矩和目标转速时所需的目标进气歧管压力，可通过对实验对车辆的发动机在不同扭矩和转速下所需的进气歧管压力进行收集，从而在实际应用时通过查询确定目标进气歧管压力。

可选的，所述步骤102之前还包括：

S1，根据所述车辆的油门踏板开度，确定所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速。

在本发明实施例中，由于油门踏板开度和发动机的目标扭矩以及目标转速成负相关关系，因此可通过查询油门踏板开度与目标扭矩、目标转速之间的映射关系确定发动机的目标扭矩及目标转速，该油门踏板开度与目标扭矩、目标转速之间的映射关系可以通过实验测得的，以供后续查询使用。

所述步骤102，包括：

S2，根据所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速查询预置的第一映射关系，得到相对应的目标进气歧管压力，所述预置的第一映射关系用于描述发动机的目标扭矩、发动机的目标转速与目标进气歧管压力之间的映射关系。

在本发明实施例中，由于发动机的目标扭矩越大，目标气缸所需的目标进气歧管的压力越小，并且发动机的转速越高，进气时活塞的抽吸作用越大，因此可以根据不同车辆及发动机进行实验，测得在不同发动机在不同扭矩及发动机转速下所需目标进气歧管压力，并且建立发动机的目标扭矩、发动机的转速与目标进气歧管压力之间的第一映射关系，以根据所述第一映射关系生成目标进气歧管压力线性关系图。在实际应用中，发动机控制单元在获取到发动机的目标扭矩后，可以直接查询所述第一映射关系得到所需的目标进气歧管压力。

步骤103，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力。

在本发明实施例中，由于目标气缸中在处于停缸状态下，虽然火花塞和喷油器是处于停止状态，但其活塞可以跟随车辆的惯性进行转动，因此通过将目标气缸的目标进气门和排气门切换至运行状态后，进气门和排气门会随着活塞的运动进行周期性的开闭运行，从而使得目标气缸执行换气进程，此时由于目标气缸未进行点火和喷油，因此目标气缸的换气进程是一个空转的过程，实际并未输出动力。随着目标气缸中活塞、进气门、排气门相互配合的换气进程的运行的，目标气缸中的空气将会逐渐排出，从而降低目标气缸的进气歧管的压力，使得进气歧管的当前进气歧管压力逐渐达到目标进气歧管压力。

步骤104，当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。

在本发明实施例中，发动机控制单元在确认该目标气缸的当前进气歧管压力达到目标进气歧管压力时，则可控制目标气缸的节气门开启，并控制喷油器喷油及火花塞点火，以使得目标气缸切换至正常状态，由于发动机中进气歧管中的压力已达到目标进气歧管压力，因此车辆不会因为进气歧管压力过高而导致车辆整体闯动。

可选的，参照图2，所述步骤103，包括：

子步骤1031，确定目标气缸的当前进气歧管压力、目标进气歧管压力的压力差。

子步骤1032，根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数，其中，所述目标运行次数指的是所述目标气缸的运行换气进程的次数，所述预置的第二映射关系用于描述压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的关联关系。

在本发明实施例中，该目标气缸的换气进程是指目标气缸的活塞、进气门、排气门相互配合运行一个周期，可以通过活塞转动的周期数来确定，相应的也可以进气门、排气门的开闭次数来确定，活塞转动一周期进气门和排气门的开闭次数可以是一次也可以是多次。具体可以目标气缸中进气门和排气门的气门正时位置确定，上述只是示例性说明，具体如何确定目标气缸的换气进程的运行次数可以根据实际需求确定，此处不做限定。所述当前进气歧管压力可以是所述发动机控制单元通过安装在进气歧管中的压力传感器测得的。所述发动机控制单元可查询VVT(Variable Valve Timing，可变气门正时系统)，从而确定进气门的气门正时位置。由于现有的汽车发动机多采用电磁控制排气门及进气门闭合，可根据不同的发动机输出扭矩需求调节进气门及排气门的气门正时位置，而在不同的气门正时位置下目标气缸在进气门和排气门每次开闭所排出和吸入的气量也会随之变化，因此可通过针对不同的车辆和发动机进行实验，测量在不同进气门的气门正时位置、压力差下所需的目标运行次数，并将所述进气门的气门正时位置、压力差、所述目标运行次数之间的第二映射关系。发动机控制单元在每次确认进气门的气门正时位置、压力差之后可快速查询所述第二映射关系，从而确认目标运行次数。

子步骤1033，对所述目标运行次数根据预设进位制进行取整处理。

在本发明实施例中，由于目标气缸的进气门和排气门的开闭次数只能是按照整数次数进行计数的，但所述发动机的目标扭矩在所述预置的第二映射关系中对应的目标运行次数不一定为整数，因此需要对初步得到的目标运行次数进行取整处理。在实际应用中，由于需要尽量保证当前进气歧管压力尽量接近于目标进气歧管压力，因此目标运行次数的整数位之后的位数直接舍弃可能会导致发动机在实际加速过程中发生闯动，因此可以根据实际发动机的实际情况设置预设进位制对所述目标运行次数进行取整，例如：在小数点之后一位大于6时，给整数位加1，小于或等于则舍去，具体可以根据实际需求进行确定，此处对预设进位制不做具体限定。

子步骤1034，根据所述目标运行次数，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态。

该步骤可参照步骤103的详细描述，此处不再赘述。

参照图3，示出本发明实施例中一种目标运行次数的计算逻辑图，其中根据发动机的目标扭矩B1及转速值B2查询第一映射关系B3(目标进气歧管压力线形图)得到目标进气歧管压力B4，通过压力传感器B6获得当前进气歧管压力B7，然后利用当前进气歧管压力B7减去目标进气歧管压力B4得到压力差，并根据压力差及当进气门的气门正时位置B5查询第二映射关系，以进行滑行状态的运行次数计算B8的步骤，得到目标运行次数B9，最后对目标运行次数B9进行取整B10的步骤。

可选的，参照图4，所述预置的第二映射关系是通过以下子步骤10321至10325得到的：

子步骤10321，根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量。

子步骤10322，根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量。

在本发明实施例中，在本发明实施例中，发动机控制单元可查询VVT，从而确定进气门的气门正时位置。由于现有的车辆的发动机多采用电磁控制排气门及进气门闭合，可根据不同的发动机输出扭矩需求调节进气门及排气门的气门正时位置，而在不同的气门正时位置下目标气缸在进气门和排气门每次开闭所排出和吸入的气量也会随之变化。

目标气缸的进气门和排气门每进行一次开闭运行后，目标气缸所排出的气量等于目标气缸的标准排量，从而得到理想气体状态方程(1)：

P*V＝M*R*T,则M＝P*V/R*T (1)

M为气体的摩尔质量，P为压力，V为歧管容积，R为常数，T为开氏温度，将所述标准排量及目标气缸的当前进气歧管压力带入，即可确定在当前进气歧管压力下，目标气缸每次执行换气进程所排出的单次排气量。并且可以根据当前进气歧管压力及进气歧管的容积带入所述理想气体状态方程得到进气歧管的总气量。可以理解，所述标准排量是会随目标气缸的型号不同而随之确定的。

子步骤10323，根据所述单次排量、总气量、进气歧管的容积更新所述当前进气歧管压力，并累加循环次数。

在本发明实施中，在目标气缸执行一次换气进程后，进气歧管中的当前总气量就会随之减少，相应的当前进气歧管压力也随之减小，因此需要根据所述进气歧管的剩余气量与进气歧管的容积带入上述理想气体状态方程(1)，更新当前进行歧管压力，并在更新一次以后将循环次数加1，并记录。

子步骤10324，在更新后的当前进气歧管压力未达到所述目标进气歧管压力时，进入所述根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量的步骤。

在本发明实施例中，在得到当前进行歧管压力后，所述发动机控制单元将会将发动机的更新后的当前进气歧管压力与目标进气歧管压力进行比对，以判断当前进气歧管压力是否已达到目标进气歧管压力。

在本发明实施例中，若所述当前进行歧管压力未达到所述目标进气歧管压力，则继续进入子步骤10321，继续通过控制目标气门执行换气进程排出目标气缸中的多余气量，直至当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力。

子步骤10325，在更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力时，将所述循环次数作为目标运行次数，从而建立所述压力差、进气门的气门正时位置与所述目标运行次数之间的第二映射关系。

在本发明实施例中，若更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力，则确定目标气缸在运行该循环次数后可达到目标进气歧管压力，将该循环次数作为目标运行次数，此时确定进行换气进程前的当前进气歧管压力与目标进气歧管压力之间的压力差，并建立该压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的第二映射关系，以供后续查询使用。

可选的，参照图5，所述子步骤10322，包括：

子步骤103221，根据所述进气门的气门正时位置查询预置的第三映射关系，得到相对应的排量修正系数，并根据所述排量修正系数与发动机的标准排量，得到发动机的有效排量，所述预置的第三映射关系用于描述进气门的气门正时位置与排量修正系数之间的映射关系。

在本发明实施例中，所述排量修正系数用于反映目标气缸的标准排量与有效排量之间的映射关系，由于不同的开启程度下活塞每个运动周期所排出和吸入的气量也会随之变化，因此可根据不同进气门的气门正时位置进行实验，统计发动机的标准排量与实际排量，从而得到排量修正系数，并建立所述排量修正系数与排气门开启程度之间的第三映射关系，以生成包含所述第三映射关系的排量修正系数表。所述发动机控制单元根据进气门的气门正时位置查询所述排量修正系数表后获取对应的排量修正系数后，即可乘以所述发动机的标准排量，得到发动机在当前进气门的气门正时位置下的有效排量。

子步骤103222，根据所述有效排量及当前进气歧管压力确定所述目标气缸单次执行进程的单次排气量。

在本发明实施例中，将所述有效排量及当前进气歧管压力带入上述理想气体状态方程(1)中即可得到目标气缸在当前的进气门的气门正时位置下的单次排气量。

在实际应用中，参照图6，示出一种预置的第二映射关系的获取方法的计算逻辑图，首先根据进气门的气门正时位置A1查询第三映射关系得到有效排量系数A3并乘以标准排量A2，得到有效排量A4，再根据有效排量A4以及当前进气歧管压力A5(此处当前进气歧管压力会随循环次数发生变动)计算单次排气量A11，然后根据当前进气歧管压力A6以及进气歧管的容积A7计算得到进气歧管的总气量A8，然后利用进气歧管的总气量A8减去单次排气量A11，得到进气歧管的剩余气量A9，并根据进气歧管的容积更新当前进气歧管压力A10。并将得到的更新当前进气歧管压力A10作为当前进气歧管压力A6及当前进气歧管压力A5，循环进行上述步骤，直至当前歧管压力达到目标进气歧管压力。

可选的，所述步骤103，可以包括：控制所述目标气缸的进气门及排气门切换至运行状态，通过所述目标气缸的压力传感器对所述当前进气歧管压力进行更新，直至更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力。

在本发明实施例中，可以在目标气缸执行换气进程的过程中通过目标气缸中的压力传感器实时对目标气缸的当前进气歧管压力进行实时检测和更新，从而在检测到最新的当前进气歧管压力达到目标进气歧管压力的情况，确认该目标气缸可以切换至正常状态。

可选的，参照图7在所述步骤101之前，还包括：

步骤105，获取车辆的行驶状态。

在本发明实施例中，所述车辆的形式状态可以包括正常行驶状态、滑行状态、制动状态等，具体可参照步骤101中对行驶状态的详细描述，此处不再赘述。

步骤106，在所述车辆从滑行状态需要切换至加速状态，根据所述车辆的目标扭矩获取所述车辆的目标停缸率。

在本发明实施例中，车辆在从滑行状态或正常行驶状态切换至加速状态时，发动机所需输出的目标扭矩将增大，使得发动机需要通过调整停缸率来增加发动机中的工作气缸。不同的停缸率对应不同的外特性曲线图，外特性曲线图由扭矩和发动机转速确定，外特性曲线图中设置有预设最佳耗油区，该预设最佳油耗区预先根据实际使用获得。该目标停缸率可以是根据目标扭矩和发动机转速确定落入最佳耗油区内的外特性曲线图得到的。

步骤107，根据所述目标停缸率确定所述发动机中处于停缸状态的目标气缸是否需要切换到正常状态。

在本发明实施例中，在车辆从滑行状态或正常行驶状态切换至加速状态时，发动机需输出的目标扭矩增大，从而停缸率也会随之减小，需要将处于停缸状态的目标气缸切换至正常状态，以增加发动机处于正常状态的气缸数量。本发明实施例不仅可以让发动机输出目标扭矩，同时使发动机在输出目标扭矩的前提下，以最佳的耗油状态进行工作，节省油耗。

本发明实施例提供一种发动机控制方法中，通过在车辆在行驶过程中，若发动机的处于停缸状态的气缸需要切换到正常状态时，通过控制目标气缸运行的进气门及排气门进行开闭的过渡状态，排出进气歧管中的多余气量，以使得目标气缸的当前进气歧管压力达到正常状态所需的目标进气歧管压力，避免了整车闯动的现象。

参照图8，示出一种发动机控制装置20，应用于车辆中的发动机控制单元，所述装置包括：

第一确定模块201，用于在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力。

第二确定模块202，用于根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力。

第一控制模块203，用于控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力。

第二控制模块204，用于当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。

可选的，所述装置，还包括：

第三确定模块205，用于根据所述车辆的油门踏板开度，确定所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速。

所述第二确定模块202，还用于：

根据所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速查询预置的第一映射关系，得到相对应的目标进气歧管压力，所述预置的第一映射关系用于描述发动机的目标扭矩、发动机的目标转速与目标进气歧管压力之间的映射关系。

可选的，所述第一控制模块203，还用于：

确定目标气缸的当前进气歧管压力、目标进气歧管压力的压力差；

根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数，其中，所述目标运行次数指的是所述目标气缸的运行换气进程的次数，所述预置的第二映射关系用于描述压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的关联关系；

根据所述目标运行次数，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态。

可选的，所述第一控制模块203，还用于：

对所述目标运行次数根据预设进位制进行取整处理。

可选的，所述预置的第二映射关系是通过以下模块得到的：

第一计算模块206，用于根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量。

第二计算模块207，用于根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量。

第三计算模块208，用于根据所述单次排量、总气量、进气歧管的容积更新所述当前进气歧管压力，并累加循环次数。

第一处理模块209，用于在更新后的当前进气歧管压力未达到所述目标进气歧管压力时，进入所述根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量的步骤。

第二处理模块210，用于在更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力时，将所述循环次数作为目标运行次数，从而建立所述压力差、进气门的气门正时位置与所述目标运行次数之间的第二映射关系。

可选的，所述第二计算模块207，还用于：

根据所述进气门的气门正时位置查询预置的第三映射关系，得到相对应的排量修正系数，并根据所述排量修正系数与发动机的标准排量，得到发动机的有效排量，所述预置的第三映射关系用于描述进气门的气门正时位置与排量修正系数之间的映射关系；

根据所述有效排量及当前进气歧管压力确定所述目标气缸单次执行进程的单次排气量。

可选的，所述第一控制模块203，还用于:

控制所述目标气缸的进气门及排气门切换至运行状态，通过所述目标气缸的压力传感器对所述当前进气歧管压力进行更新，直至更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力。

可选的，所述装置，还包括。

第一获取模块211，用于获取车辆的行驶状态。

第二获取模块212，用于在所述车辆从滑行状态需要切换至加速状态，根据所述车辆的目标扭矩获取所述车辆的目标停缸率。

判断模块213，用于根据所述目标停缸率确定所述发动机中处于停缸状态的目标气缸是否需要切换到正常状态。

本发明实施例提供一种发动机控制装置，通过在车辆在行驶过程中，若发动机的处于停缸状态的气缸需要切换到正常状态时，通过控制目标气缸运行的进气门及排气门进行开闭的过渡状态，排出进气歧管中的多余气量，以使得目标气缸的当前进气歧管压力达到正常状态所需的目标进气歧管压力，避免了整车闯动的现象。

本发明实施例还提供了一种车辆，所述车辆具体可以包括：上述发动机控制单元。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发动机控制方法，其特征在于，应用于车辆中的发动机控制单元，所述方法包括：

在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力；

根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力；

控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力；

当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态；

其中，所述控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力的步骤包括：

确定目标气缸的当前进气歧管压力、目标进气歧管压力的压力差；

根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数，其中，所述目标运行次数指的是所述目标气缸的运行换气进程的次数，所述预置的第二映射关系用于描述压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的关联关系；

根据所述目标运行次数，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力的步骤之前，还包括：

根据所述车辆的油门踏板开度，确定所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速；

所述根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力的步骤，包括：

根据所述发动机的目标扭矩及所述发动机的目标转速查询预置的第一映射关系，得到相对应的目标进气歧管压力，所述预置的第一映射关系用于描述发动机的目标扭矩、发动机的目标转速与目标进气歧管压力之间的映射关系。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数的步骤之后，还包括：

对所述目标运行次数根据预设进位制进行取整处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预置的第二映射关系是通过以下步骤得到的：

根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量；根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量；

根据所述单次排量、总气量、进气歧管的容积更新所述当前进气歧管压力，并累加循环次数；

在更新后的当前进气歧管压力未达到所述目标进气歧管压力时，进入所述根据所述当前进气歧管压力及进气歧管的容积确定所述进气歧管的总气量的步骤；

在更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力时，将所述循环次数作为目标运行次数，从而建立所述压力差、进气门的气门正时位置与所述目标运行次数之间的第二映射关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标气缸的标准排量及当前进气歧管压力、进气门的气门正时位置确定所述目标气缸单次执行换气进程的单次排气量的步骤，包括：

根据所述进气门的气门正时位置查询预置的第三映射关系，得到相对应的排量修正系数，并根据所述排量修正系数与发动机的标准排量，得到发动机的有效排量，所述预置的第三映射关系用于描述进气门的气门正时位置与排量修正系数之间的映射关系；

根据所述有效排量及当前进气歧管压力确定所述目标气缸单次执行进程的单次排气量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力的步骤，包括:

控制所述目标气缸的进气门及排气门切换至运行状态，通过所述目标气缸的压力传感器对所述当前进气歧管压力进行更新，直至更新后的当前进气歧管压力达到所述目标进气歧管压力。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力之前，还包括；

获取车辆的行驶状态；

在所述车辆从滑行状态需要切换至加速状态，根据所述车辆的目标扭矩获取所述车辆的目标停缸率；

根据所述目标停缸率确定所述发动机中处于停缸状态的目标气缸是否需要切换到正常状态。

8.一种发动机控制装置，其特征在于，应用于车辆中的发动机控制单元，所述装置包括：

第一确定模块，用于在发动机中处于停缸状态的目标气缸需要切换到正常状态时，确定所述车辆的发动机的目标转速、目标扭矩以及所述目标气缸的当前进气歧管压力；

第二确定模块，用于根据所述目标转速和所述目标扭矩确定所述目标气缸的目标进气歧管压力；

第一控制模块，用于控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态，以将所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力；用于确定目标气缸的当前进气歧管压力、目标进气歧管压力的压力差；根据所述压力差、进气门的气门正时位置查询预置的第二映射关系，得到相对应的目标运行次数，其中，所述目标运行次数指的是所述目标气缸的运行换气进程的次数，所述预置的第二映射关系用于描述压力差、进气门的气门正时位置与目标运行次数之间的关联关系；根据所述目标运行次数，控制所述目标气缸的进气门及排气门从停止状态切换至运行状态；

第二控制模块，用于当所述目标气缸的当前进气歧管压力调整至所述目标进气歧管压力后，控制所述目标气缸的节气门、喷油器、火花塞切换至运行状态。

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