CN115234385A - 热力循环控制方法、热力循环系统以及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热力循环控制方法、热力循环系统以及发动机，热力循环控制方法包括：获取油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号；根据油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号判断发动机的动力性需求和经济性需求；根据发动机的动力性需求和经济性需求控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的热力循环无法有效兼顾动力性和燃油经济性的技术问题。

Description

热力循环控制方法、热力循环系统以及发动机

技术领域

本发明涉及发动机的热力循环控制领域，具体而言，涉及一种热力循环控制方法、热力循环系统以及发动机。

背景技术

目前，传统V型发动机在选择热力学循环方式时往往只能采用奥托循环、阿特金森循环、米勒循环三种热力循环中的一种，其中奥托循环是四冲程发动机的基本循环方式，也是目前发动机采用较多的循环方式，其优点是运转平顺，发动机结构相对简单，对配气机构不用做特殊调教就可以做到很高的升功率，而且在各转速下发动机都能提供较好的动力输出。但奥托循环同时也存在较为明显的缺点，就是它的燃油效率比较差，即便配备可变气门正时系统会有所改善，但还是逐渐无法满足当代社会对低油耗和环保等方面愈发严格的需求；阿特金森循环主要通过调节发动机气门相位来控制进气门晚关，使发动机在进气行程结束后进气门仍在一段时间内保持开启，实现了膨胀比大于压缩比的效果，而更长的做功行程可以更有效的利用燃烧后废气残存的高压，使得采用阿特金森循环的发动机在燃油效率方面要比采用奥托循环的更高一些，但同时采用阿特金森循环的发动机也有两个比较突出的缺点，即低转速状态下由于进气被上行的活塞顶出，导致进气量不够，动力不足，另一方面，在高转速状态下，由于相对较长的膨胀行程会影响转速的攀升，导致加速能力不足；米勒循环采用在进气行程结束前提前关闭气门的方式实现膨胀比大于压缩比，可以有效改善发动机爆震现象，在低负荷情况下能更省油，但是在高负荷时会导致发动机功率不足。

然而，由于三种热力循环均有各自的优缺点，如奥托循环在各转速下发动机都能提供较好的动力输出但燃油经济性相对较差，米勒循环较奥托循环在燃油经济性方面有较大优势且发动机热效率更高，但在高负荷时又存在发动机功率不足的问题，因此只选择单一的循环方式无法做到兼顾动力性和燃油经济性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种热力循环控制方法、热力循环系统以及发动机，以解决现有技术中的热力循环无法有效兼顾动力性和燃油经济性的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热力循环控制方法，热力循环控制方法用于控制发动机的热力循环模式，热力循环控制方法包括：

获取油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号；根据油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号判断发动机的动力性需求和经济性需求；

根据发动机的动力性需求和经济性需求控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。

进一步地，控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换的方法，包括：

当判断发动机处于低油耗需求模式时，控制发动机采用阿特金森循环或米勒循环；

当判断发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制发动机同时采用奥托循环和米勒循环；

当判断发动机处于高动力性需求模式时，控制发动机采用奥托循环。

进一步地，控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换方法，包括：

控制发动机的参与工作的气缸的进气门的关闭时间，以通过对发动机的参与工作的气缸的进气门的关闭时间的调整实现发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式之间进行切换；

在不同的热力循环模式进行切换时，控制发动机的换气系统进行进气或排气补偿。

进一步地，控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换之前，热力循环控制方法还包括：

根据发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置、点火次序以及喷油量。

进一步地，根据发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置以及喷油量的方法，包括：

当判断发动机处于低油耗需求模式时，控制发动机的部分气缸交替工作；

当判断发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制发动机的部分气缸同步工作；

当判断发动机处于高动力性需求模式时，控制发动机的全部气缸同步工作。

进一步地，发动机包括左侧气缸和右侧气缸；根据发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置以及喷油量的方法，包括：

当判断发动机处于低油耗需求模式时，控制左侧气缸和右侧气缸交替工作；

当判断发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制左侧气缸的部分和右侧气缸的部分同步工作；

当判断发动机处于高动力性需求模式时，控制左侧气缸和右侧气缸同步工作。

进一步地，左侧气缸包括沿第一预设方向间隔设置的第一缸、第三缸和第五缸，右侧气缸包括沿第二预设方向间隔设置的第二缸、第四缸和第六缸；控制左侧气缸的部分和右侧气缸的交替的方法包括：

控制发动机在第一交替工作模式、第二交替工作模式和第三交替工作模式之间交替工作，并控制参与工作的气缸采用阿特金森循环或米勒循环；

其中，当发动机处于第一交替工作模式时，控制第一缸和第六缸同步工作；当发动机处于第二交替工作模式时，控制第三缸和第二缸同步工作；当发动机处于第三交替工作模式时，控制第五缸和第四缸同步工作。

进一步地，左侧气缸包括沿第一预设方向间隔设置的第一缸、第三缸和第五缸，右侧气缸包括沿第二预设方向间隔设置的第二缸、第四缸和第六缸；控制左侧气缸的部分和右侧气缸的部分同步工作的方法，包括：

控制第一缸、第三缸和第五缸工作；或者，

控制第二缸、第四缸和第六缸工作；或者，

控制第一缸、第五缸、第二缸和第六缸工作。

进一步地，控制左侧气缸的部分和右侧气缸的部分同步工作的方法，还包括：

控制参与同步工作的左侧气缸采用奥托循环、参与同步工作右侧气缸采用米勒循环；或者，

控制参与同步工作的左侧气缸采用米勒循环、参与同步工作的右侧气缸采用奥托循环。

根据本发明的另一方面，提供了一种热力循环系统，包括：

获取模块，获取模块用于获取油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号；

分析模块，分析模块根据获取模块获取的信号判断发动机的的动力性需求和经济性需求；

控制模块，根据分析模块分析的需求模式控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。

根据本发明的另一方面，提供了一种发动机，适用于上述提供的热力循环控制方法。

应用本发明的技术方案，通过对发动机的动力性需求和经济性需求的分析控制采用不同的热力循环模式，以实现通过不同的热力循环模式满足发动机在不同时间对动力性需求和经济性需求，有效兼顾发动机的动力性和燃油经济性，使得发动机始终保持在最佳燃烧效率下工作，充分发挥了发动机的性能优势。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的实施例提供的热力循环系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例提供的热力循环系统处于高动力性需求时的气缸工作示意图；

图3示出了根据本发明的实施例提供的热力循环系统处于低油耗需求时的气缸工作示意图；

图4示出了根据本发明的实施例提供的热力循环系统处于兼顾动力性和经济性的均衡需求时的气缸工作示意图；

图5示出了根据本发明的实施例提供的热力循环控制方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图5所示，本发明的实施例一提供了一种热力循环控制方法，热力循环控制方法用于控制发动机的热力循环模式，热力循环控制方法包括：获取油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号；根据油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号判断发动机的动力性需求和经济性需求；根据发动机的动力性需求和经济性需求控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。

采用本实施例提供的热力循环控制方法，通过对发动机的动力性需求和经济性需求的分析控制采用不同的热力循环模式，以实现通过不同的热力循环模式满足发动机在不同时间对动力性需求和经济性需求，有效兼顾发动机的动力性和燃油经济性，使得发动机始终保持在最佳燃烧效率下工作，充分发挥了发动机的性能优势。

在本实施例中，控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换的方法，包括：当判断发动机处于低油耗需求模式时，控制发动机采用阿特金森循环或米勒循环；当判断发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制发动机同时采用奥托循环和米勒循环；当判断发动机处于高动力性需求模式时，控制发动机采用奥托循环。采用这样的方法，能够便于在对不同的动力性需求和经济性需求下切换至对应的热力循环模式下，从而便于充分满足在不同时期的不同需求，有效发挥发动机的性能优势，兼顾发动机的热效率、动力性和燃油经济性。

具体地，控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换方法，包括：控制发动机的参与工作的气缸的进气门的关闭时间，以通过对发动机的参与工作的气缸的进气门的关闭时间的调整实现发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式之间进行切换；在不同的热力循环模式进行切换时，控制发动机的换气系统进行进气或排气补偿。采用这样的方法，通过对参与工作的气缸的进气门的关闭时间能够便于使得气缸在不同的模式下顺利进行切换，通过控制换气系统进行进气或排气补偿能够有效保证不同热力循环模式切换时的平稳性，确保发动机的换气均匀性。

在本实施例中，控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换之前，热力循环控制方法还包括：根据发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置、点火次序以及喷油量。采用这样的控制方法，能够便于优化发动机的工作情况，使得发动机具有最优工作模式，并能够有效发挥出最佳性能。

具体地，本实施例中的发动机的气缸可以为6缸、或8缸、或12缸等不同的缸数。

具体地，本实施例中根据发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置以及喷油量的方法，包括：当判断发动机处于低油耗需求模式时，控制发动机的部分气缸交替工作；当判断发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制发动机的部分气缸同步工作；当判断发动机处于高动力性需求模式时，控制发动机的全部气缸同步工作。采用这样的结构设置，通过便于根据不同的需求模式确定发动机的气缸工作数量以及工作模式，以保证各个工作气缸内在点火工作后均能够在最高燃烧效率下工作，也避免能量浪费。

在本实施例中，发动机包括左侧气缸和右侧气缸；根据发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置以及喷油量的方法，包括：当判断发动机处于低油耗需求模式时，控制左侧气缸和右侧气缸交替工作；当判断发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制左侧气缸的部分和右侧气缸的部分同步工作；当判断发动机处于高动力性需求模式时，控制左侧气缸和右侧气缸同步工作。采用这样的方法，能够便于进一步优化发动机的工作模式，以更好的满足动力性需求和经济性需求。

具体地，左侧气缸包括沿第一预设方向间隔设置的第一缸、第三缸和第五缸，右侧气缸包括沿第二预设方向间隔设置的第二缸、第四缸和第六缸；控制左侧气缸的部分和右侧气缸的交替的方法包括：控制发动机在第一交替工作模式、第二交替工作模式和第三交替工作模式之间交替工作，并控制参与工作的气缸采用阿特金森循环或米勒循环；其中，当发动机处于第一交替工作模式时，控制第一缸和第六缸同步工作；当发动机处于第二交替工作模式时，控制第三缸和第二缸同步工作；当发动机处于第三交替工作模式时，控制第五缸和第四缸同步工作。采用这样的交替工作方法，能够在使用最少气缸、最少喷油量的情况下，使用最有利于有好的热力循环。

在本实施例中，左侧气缸包括沿第一预设方向间隔设置的第一缸、第三缸和第五缸，右侧气缸包括沿第二预设方向间隔设置的第二缸、第四缸和第六缸；控制左侧气缸的部分和右侧气缸的部分同步工作的方法，包括：控制第一缸、第三缸和第五缸工作；或者，控制第二缸、第四缸和第六缸工作；或者，控制第一缸、第五缸、第二缸和第六缸工作。采用这样的方法，能够便于有效兼顾动力性和经济性需求，避免气缸全部工作带来能量浪费的情况。

具体地，控制左侧气缸的部分和右侧气缸的部分同步工作的方法，还包括：控制参与同步工作的左侧气缸采用奥托循环、参与同步工作右侧气缸采用米勒循环；或者，控制参与同步工作的左侧气缸采用米勒循环、参与同步工作的右侧气缸采用奥托循环。采用这样的方法，通过独立控制左侧气缸的热力循环和右侧气缸的热力循环能够便于使得左侧气缸和右侧气缸分别采用奥托循环和米勒循环，兼顾奥托循环和米勒循环的有点，以有效满足动力性需求和经济性需求。

在本实施例中，热力循环控制方法可以采用智能点火系统、智能燃油喷射系统、智能换气系统、双发动机电子控制单元ECU等，根据对发动机动力性和经济性的不同需求在奥托循环，米勒循环，阿特金森循环等热力循环之间选择性切换，并根据V性发动机本身的特点，在双发动机电子控制单元ECU的精准控制下实现左侧气缸单独工作，右侧气缸单独工作，左右测气缸部分同时工作以及左右侧气缸全部同时工作等多种工作组合模式，配合不同的热力循环，更是可以实现左侧气缸和右侧气缸分别以不同热力循环、不同压缩比等模式下工作，进而满足任一工况下的动力性和经济性需求。

本发明的实施例二提供了一种热力循环系统，热力循环系统包括获取模块、分析模块和控制模块，获取模块用于获取油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及发动机的扭矩信号。分析模块根据获取模块获取的信号判断发动机的的动力性需求和经济性需求；控制模块根据分析模块分析的需求模式控制发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。

本实施例中的热力循环系统还包括：智能点火系统、智能燃油喷射系统、智能换气系统、双发动机电子控制单元ECU等共同组成的智能可变热力学循环控制系统，其中，双发动机电子控制单元ECU与分析模块和控制模块对应。通过双发动机电子控制单元ECU分别控制V型发动机的左侧气缸和右侧气缸，根据不同工况以及驾驶员对动力性和经济性的不同需求，实现奥托循环，阿特金森循环，米勒循环之间的自由切换，同时由于智能点火系统、智能喷油系统和智能换气系统的组合，可以根据实际需求实时切换不同气缸的点火、喷油、进排气等，进而实现左侧气缸单独工作，右侧气缸单独工作，左右测气缸部分同时工作以及左右侧气缸全部同时工作等多种燃烧组合方式，更是可以实现左右侧气缸分别在不同的压缩比下工作，进一步使发动机在满足动力性和燃油经济性的同时始终在最佳燃烧效率下工作，充分发挥发动机的性能优势。在控制方面，两个发动机电子控制单元ECU(两个发动机电子控制单元ECU包括ECU1和ECU2)分别控制V型发动机的左侧气缸和右侧气缸，使得控制逻辑在更加清晰简洁的同时也更加精确，方便左侧气缸和右侧气缸的单独工作以及整体的配合工作。本发明更具备集成化、自动化、高效化、灵活化的特点。在整车匹配方面，本发明系统布置结构简单、紧凑，能够在限定的机舱空间下拥有更好的布置扩展能力，为其他部件的布置提供了充分的空间。在用户体验方面，可以根据用户的不同需求在高动力性和低油耗之间自由切换。

通过智能点火系统、智能燃油喷射系统、智能换气系统、双发动机电子控制单元ECU等，可在V型发动机上根据获取到的油门踏板开度信号、发动机转速信号和扭矩信号等判断当期发动机工况，并根据标定数据在兼顾动力性及燃油经济性的基础上选择最佳进气模型、排气模型、扭矩模型、左右侧气缸工作模式、压缩比等，并在此基础上随时切换奥托循环、米勒循环、阿特金森循环。通过智能可变热力学循环控制系统可以充分实现动力模式，节油模式，均衡模式等多种工作模式，并能在满足排放法规的条件下实现节能环保。

对于智能点火系统，该系统可以将每个气缸的点火单独响应，当双发动机电子控制单元ECU根据当前油门踏板开度信号、发动机转速信号、发动机扭矩信号等预判出当前发动机对动力性或经济性的需求后，将根据当前工况以及标定数据中提前设置好的适和当前工况的最佳工作模式，智能分配需要参与本次点火的气缸个数和点火次序，参与点火的气缸个数以及点火次序可实现多种选择模式，配合智能燃油喷射系统，对需要工作的气缸精准喷油，对不需要点火的气缸停止喷油，并使这些不需要参与点火气缸对应的进气门和排气门循环停用，保证每次点火后都是在最高的燃烧效率下工作。在此基础上，通过双发动机电子控制单元ECU控制参与工作气缸的进气门早关、晚关、正常关闭等实现米勒循环，阿特金森循环，奥托循环等多种热力循环工作模式，为动力性和经济性选择提供丰富的组合模式。智能换气系统采用智能双列进气压力连通阀，智能双流排气控制阀等，配合双发动机电子控制单元ECU，通过控制智能双列进气压力连通阀使发动机的所有工作气缸在低负荷及高负荷下都能通过进气补偿的方式实现进气的均匀性，通过控制智能双流排气控制阀解决工作气缸的排气干扰问题，进而保证在各种工作模式下各个气缸之间可以实现进排气的补偿协同，确保发动机的换气均匀性。

例如，当双发动机电子控制单元ECU根据油门踏板开度信号、发动机转速信号、扭矩信号等预判出当前发动机需要充足的动力性时，将控制V型发动机的左侧气缸和右侧气缸全部参与工作，并控制进排气门正常开闭，以奥托循环的模式工作，充分发挥发动机的动力性；当双发动机电子控制单元ECU预判出当前发动机需要较低的油耗时，将控制尽可能少的气缸参与工作，可选工作模式包括V型发动机左侧部分气缸与右侧部分气缸交替参与点火工作的方式，或者左侧部分气缸与右侧部分气缸共同参与点火工作的方式等，主要目标为尽可能减少参与点火的汽缸个数，进而减少喷油量，以V6发动机为例，以气缸顺序左边自前往后为1缸3缸5缸，右边自前往后为2缸4缸6缸，则在需要低油耗时，可以采用仅左侧1缸和右侧6缸参与点火工作的模式，或者1缸与6缸，5缸与4缸，3缸与2缸分别交替工作的模式，在保证低油耗的前提下保证发动机的平稳运转，热力循环模式可根据实际情况切换为米勒循环或者阿特金森循环，即在使用最少气缸、最少喷油量的情况下，使用最利于油耗的热力循环，以上仅为举例，具体参与点火工作的气缸个数及点火顺序将根据V型发动机气缸总数的不同以及台架试验数据和整车标定数据选择最优方案。当双发动机电子控制单元ECU预判出当前发动机需要兼顾动力性和经济性时，将根据实际情况选择参与点火工作的气缸个数和热力循环模式，以V6发动机为例，在需要平衡动力性与经济性时，可采用左侧1缸、3缸、5缸参与点火工作或右侧2缸、4缸、6缸参与点火工作这种左侧或右侧气缸单独工作的模式，或者左右测气缸部分同时工作。如左侧的1缸、5缸和右侧的2缸、6缸参与点火工作，3缸与4缸不参与点火工作等，由于采用了双发动机电子控制单元ECU分别控制左侧气缸和右侧气缸，使得对左侧气缸和右侧气缸的工作模式可以独立控制，通过控制进气门的开闭时间配合智能换气系统对进气的补偿协同实现不同热力循环的切换，可实现如左侧1缸、3缸、5缸采用奥托循环，右侧2缸、4缸、6缸采用米勒循环等多种工作模式组合，具体采用的工作模式将根据V型发动机气缸总数的不同以及台架试验数据和整车标定数据选择最优方案，进而可以实现兼顾动力模式、节油模式，均衡模式等多种工况下的工作模式。

本实施例中的热力循环系统又可以称为一种V型发动机智能可变热力循环控制系统，该系统的示意图如图1所示，以V6发动机为例，所述系统包括智能点火系统、智能燃油喷射系统、智能换气系统、发动机电子控制单元ECU1、发动机电子控制单元ECU2、扭矩信号、油门踏板开度信号、发动机转速信号；左侧气缸的智能点火系统，智能燃油喷射系统由发动机电子控制单元ECU1控制，右侧的智能点火系统和智能燃油喷射系统由发动机电子控制单元ECU2控制，每个气缸是否参与本次循环的点火与喷油均可以被电子控制单元ECU单独控制；当发动机电子控制单元ECU1和发动机电子控制单元ECU2收到扭矩信号、油门踏板开度信号、发动机转速信号，将通过分析以上信号给出的信息，判断出当前工况下对动力性和经济性的具体需求，按照该工况下的最佳方案选择参与点火的气缸数、点火顺序，喷油量等，并选择合适的压缩比和热力循环。

发动机电子控制单元ECU会根据每次参与工作循环的气缸位置、数量、喷油量、压缩比、热力循环模式等计算出最佳进气量，每个气缸都有独立的进气门和排气门，由发动机电子控制单元ECU单独控制，智能换气系统可确保在各种工作模式下各个气缸之间可以实现进排气的补偿协同，确保发动机的换气均匀性。

采用本实施例提供的V型发动机智能可变热力循环控制系统，当发动机电子控制单元ECU预判出当前需要工况需要充足的动力性时，将控制左侧气缸和右侧气缸全部以奥托循环参与工作，充分发挥出发动机的动力性，以V6发动机为例，如图2所示：采用本实施例提供的V型发动机智能可变热力循环控制系统，当发动机电子控制单元ECU预判出当前需要工况需要尽可能的降低油耗时，将控制尽可能减少参与点火的汽缸个数进而减少喷油量，可选工作模式包括V型发动机左侧部分气缸与右侧部分气缸交替参与点火工作的方式，或左侧部分气缸与右侧部分气缸共同参与点火工作的方式等，而在热力循环的选择上，可根据实际情况选择米勒循环或阿特金森循环，以V6发动机为例，图3为其中一种节油模式下的工作示意图，但需要注意的是，图3只是多种节油工作模式中的一种，该模式下并不只限于此种方式。

采用本实施例提供的V型发动机智能可变热力循环控制系统，当发动机电子控制单元ECU预判出当前需要工况需要兼顾动力性和经济性时，将根据实际工况选择参与点火工作的气缸个数和热力循环模式，可选工作模式包括左侧或右侧气缸单独参与点火工作或左右测气缸部分同时工作。而在热力循环的选择上，可选择左右侧以相同或不同的热力循环工作，以V6发动机为例，图4为其中一种动力性和经济性均衡模式下的工作示意图，采用左右侧气缸部分同时工作，且左侧使用奥托循环。右侧使用米勒循环，进而使动力性和经济性得到了很好的平衡，需要注意的是，图4只是多种均衡工作模式中的一种，该模式下并不只限于此种方式。

本发明的实施例三提供了一种发动机，适用于上述实施例提供的热力循环控制方法，本实施例中的发动机可以为汽车发动机。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：充分实现动力模式、节油模式、均衡模式等多种工作模式的切换并选择对应的热力循环，并能在满足排放法规的条件下实现节能环保。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种热力循环控制方法，其特征在于，所述热力循环控制方法用于控制发动机的热力循环模式，所述热力循环控制方法包括：

获取油门踏板的开度信号、所述发动机的转速信号以及所述发动机的扭矩信号；

根据所述油门踏板的开度信号、所述发动机的转速信号以及所述发动机的扭矩信号判断所述发动机的动力性需求和经济性需求；

根据所述发动机的动力性需求和经济性需求控制所述发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。

2.根据权利要求1所述的热力循环控制方法，其特征在于，控制所述发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换的方法，包括：

当判断所述发动机处于低油耗需求模式时，控制所述发动机采用所述阿特金森循环或所述米勒循环；

当判断所述发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制所述发动机同时采用所述奥托循环和所述米勒循环；

当判断所述发动机处于高动力性需求模式时，控制所述发动机采用所述奥托循环。

3.根据权利要求1所述的热力循环控制方法，其特征在于，控制所述发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换方法，包括：

控制所述发动机的参与工作的气缸的进气门的关闭时间，以通过对所述发动机的参与工作的气缸的进气门的关闭时间的调整实现所述发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式之间进行切换；

在不同的热力循环模式进行切换时，控制所述发动机的换气系统进行进气或排气补偿。

4.根据权利要求1所述的热力循环控制方法，其特征在于，控制所述发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换之前，所述热力循环控制方法还包括：

根据所述发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置、点火次序以及喷油量。

5.根据权利要求4所述的热力循环控制方法，其特征在于，根据所述发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置以及喷油量的方法，包括：

当判断所述发动机处于低油耗需求模式时，控制所述发动机的部分气缸交替工作；

当判断所述发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制所述发动机的部分气缸同步工作；

当判断所述发动机处于高动力性需求模式时，控制所述发动机的全部气缸同步工作。

6.根据权利要求5所述的热力循环控制方法，其特征在于，所述发动机包括左侧气缸和右侧气缸；根据所述发动机的动力性需求和经济性需求确定参与工作的气缸个数、气缸位置以及喷油量的方法，包括：

当判断所述发动机处于低油耗需求模式时，控制所述左侧气缸和所述右侧气缸交替工作；

当判断所述发动机处于需要兼顾的动力性和经济性的需求模式时，控制所述左侧气缸的部分和所述右侧气缸的部分同步工作；

当判断所述发动机处于高动力性需求模式时，控制所述左侧气缸和所述右侧气缸同步工作。

7.根据权利要求6所述的热力循环控制方法，其特征在于，所述左侧气缸包括沿第一预设方向间隔设置的第一缸、第三缸和第五缸，所述右侧气缸包括沿第二预设方向间隔设置的第二缸、第四缸和第六缸；控制所述左侧气缸的部分和所述右侧气缸的交替的方法包括：

控制所述发动机在第一交替工作模式、第二交替工作模式和第三交替工作模式之间交替工作，并控制参与工作的气缸采用所述阿特金森循环或所述米勒循环；

其中，当所述发动机处于所述第一交替工作模式时，控制所述第一缸和所述第六缸同步工作；当所述发动机处于所述第二交替工作模式时，控制所述第三缸和所述第二缸同步工作；当所述发动机处于所述第三交替工作模式时，控制所述第五缸和所述第四缸同步工作。

8.根据权利要求6所述的热力循环控制方法，其特征在于，所述左侧气缸包括沿第一预设方向间隔设置的第一缸、第三缸和第五缸，所述右侧气缸包括沿第二预设方向间隔设置的第二缸、第四缸和第六缸；控制所述左侧气缸的部分和所述右侧气缸的部分同步工作的方法，包括：

控制所述第一缸、所述第三缸和所述第五缸工作；或者，

控制所述第二缸、所述第四缸和所述第六缸工作；或者，

控制所述第一缸、所述第五缸、所述第二缸和所述第六缸工作。

9.根据权利要求6所述的热力循环控制方法，其特征在于，控制所述左侧气缸的部分和所述右侧气缸的部分同步工作的方法，还包括：

控制参与同步工作的所述左侧气缸采用奥托循环、参与同步工作所述右侧气缸采用米勒循环；或者，

控制参与同步工作的所述左侧气缸采用米勒循环、参与同步工作的所述右侧气缸采用奥托循环。

10.一种热力循环系统，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取油门踏板的开度信号、发动机的转速信号以及所述发动机的扭矩信号；

分析模块，所述分析模块根据所述获取模块获取的信号判断所述发动机的的动力性需求和经济性需求；

控制模块，根据所述分析模块分析的需求模式控制所述发动机在奥托循环、阿特金森循环和米勒循环之间进行热力循环模式的切换。

11.一种发动机，其特征在于，适用于权利要求1至9中任一项所述的热力循环控制方法。

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