CN115839279B - 一种停缸控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种停缸控制方法、装置、设备及存储介质。停缸控制方法包括：根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当发动机工况不变时，控制采用一种第一停缸模式控制发动机动作；连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第一停缸模式控制发动机动作；当发动机工况改变时，重新确定与当前发动机工况对应的若干停缸模式，记为第二停缸模式；在发动机工况改变时，最后一次按照第一停缸模式控制发动机动作后，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式；在执行一次第三停缸模式后，控制采用一种第二停缸模式控制发动机动作；连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第二停缸模式控制发动机动作。

Description

一种停缸控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及发动机控制技术，尤其涉及一种停缸控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

动力系统（车辆、船舶或发电设备）中发动机的适配，是根据动力系统的实际用途和使用工况，按照最大的动力需求来计算和设计的，以保证发动机全缸工作时可以满足动力系统的最大动力需求。

然而，大部分动力系统在实际工作过程中，并不总处于高负荷工况区。这样，当这些动力系统工作在低负载工况区的时候，根据高负荷输出要求而选配的发动机，就有了排量过大的问题。这些大排量发动机在低负荷工作时，油耗和排放的表现通常较差。为改善它们在低负荷工况区的性能，通过停缸来改变排量的技术应运而生。停缸技术是多缸发动机的一种变排量技术。它通过停止多缸发动机部分或全部气缸的工作，来实现发动机实际工作排量的变化。

停缸技术可以大致分为两大类：固定停缸和动态停缸。固定停缸每次停掉的是多缸发动机相同的一个或几个气缸。它在控制和机构上比较容易实现，但它相当于把多缸机的气缸个数直接减少，降低了发动机发火激励的频次，通常还会导致时间上不均匀的发火激励，使得发动机的NVH（Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动、不平顺性）性能很差。动态停缸可以弥补固定停缸的一些不足。在发动机的每个工作循环当中，动态停缸所停掉的气缸都可能不同。通过制定精心设计的停缸策略，可以在保证停缸发动机油/汽耗和排放收益的同时，尽可能地降低因停缸而带来的NVH和可靠性问题，但动态停缸的控制和机构实现难度较大。

目前，停缸技术主要应用在一些汽油机上，在柴油机上的应用也正在积极的研究中。这些发动机的一个共同特点就是，燃料在缸内的直接喷射。在这些发动机上，停缸在停止进、排气的同时，还能停止燃料的注入，使这些发动机在低负荷工况区达到减少泵气损失、提高排气温度和提升工作缸的燃烧效率的目的，油耗和排放同时得到改善。

在气体发动机方面，停缸技术却面临着一个困难。大部分气体发动机是采用预混的方式加注燃料，也即通过进气道来供给天然气。这类气体发动机进入到气缸的介质是已经混合了燃料的，停缸技术在这样的气体发动机上无法阻止被停掉气缸内燃料的注入，这将造成能源的浪费和气体发动机气耗的恶化；另一方面，动态停缸随时可能发生变化的停缸模式，既不利于天然气与空气的均匀混合，也不利于保证工作气缸之间的一致性。

发明内容

本发明提供一种停缸控制方法、装置、设备及存储介质，以达到充分发挥停缸的技术优势，并尽可能避免或减轻上述停缸技术中的至少一种弊端和不利影响的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种停缸控制方法，包括：

根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当所述发动机工况不变时，控制采用一种所述第一停缸模式控制发动机动作；

连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种所述第一停缸模式控制所述发动机动作；

当所述发动机工况改变时，重新确定与当前所述发动机工况对应的若干所述停缸模式，记为第二停缸模式；

在所述发动机工况改变时，最后一次按照所述第一停缸模式控制所述发动机动作后，在一个所述发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式；

在所述发动机工况改变且执行一次所述第三停缸模式后，控制采用一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作；

连续经过指定数量的所述发动机循环后，控制采用另一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作。

可选的，所述发动机工况包括发动机扭矩、发动机转速；

根据所述发动机扭矩和发动机转速将所述发动机全部可能出现的工况划分至若干工况区间，配置一种工况区间对应一个均衡循环矩阵；

一个所述均衡循环矩阵对应若干所述停缸模式，不同工况区间对应的所述停缸模式之间，所述发动机的发火气缸数不同。

可选的，采用所述第三停缸模式控制所述发动机动作时，调整所述发动机的进气量，控制所述发动机的输出功率为第一功率；

按照所述第一停缸模式控制所述发动机动作时，将所述发动机的输出功率记为第二功率，控制所述第一功率与所述第二功率相同。

可选的，连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种所述第一停缸模式或所述第二停缸模式控制所述发动机动作前还包括：

在一个所述发动机循环中，按照所述第三停缸模式控制所述发动机动作。

可选的，若将不同所述工况区间对应的所述停缸模式排序，则相邻两种所述停缸模式中的所述发火气缸数相差为1。

可选的，所述指定数量的范围为1~10。

可选的，所述停缸控制方式用于预混气体发动机的停缸控制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种停缸控制装置，包括停缸控制单元，所述停缸控制单元用于：

根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当所述发动机工况不变时，控制采用一种所述第一停缸模式控制发动机动作；

连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种所述第一停缸模式控制所述发动机动作；

当所述发动机工况改变时，重新确定与当前所述发动机工况对应的若干所述停缸模式，记为第二停缸模式；

在所述发动机工况改变时，最后一次按照所述第一停缸模式控制所述发动机动作后，在一个所述发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式；

在所述发动机工况改变且执行一次所述第三停缸模式后，控制采用一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作；

连续经过指定数量的所述发动机循环后，控制采用另一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述任意一种停缸控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现前述任意一种停缸控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出一种停缸控制方法，该方法中，若发动机工况不同，则采用不同的停缸模式实现发动机控制，进而实现动态停缸控制，通过动态停缸控制，可以在保证停缸发动机油、燃料和排放符合需求的同时，尽可能地降低因停缸而带来的NVH问题；

同时，本发明提出的方法中，提前确定下一个发动机循环是否需要更换停缸模式，若发动机气缸在下一个发动机循环就要更换停缸模式，则对当前发动机循环中，停缸的发动机气缸内滞留的燃料进行点燃处理，使之燃烧做功，避免燃料浪费和空气污染；

此外，本发明提出的方法中，在发动机工况不变的情况下，在连续的指定数量的发动机循环内，采用同一种停缸模式实现发动机控制，可以避免动态停缸中由于停缸模式频繁变化所引起的燃料混合不均匀和各缸工作特性不一致的问题。

附图说明

图1是实施例中的停缸控制方法流程图；

图2是实施例中的工况区间划分示意图；

图3是实施例中的另一种停缸控制方法流程图；

图4是实施例中的一种均衡循环矩阵示意图；

图5是实施例中的电子设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例中的停缸控制方法流程图，参考图1，停缸控制方法包括：

S101.根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当发动机工况不变时，控制采用一种第一停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本实施例中，对发动机工况包含的工况参数类型不做具体限定，例如，发动机工况可以包含发动机扭矩、发动机转速、发动机输出功率中的一种或多种工况参数。

示例性的，本实施例中，设定一种发动机工况对应一个或多个停缸模式矩阵（均衡循环矩阵），其中，停缸模式矩阵的定义为：停缸模式矩阵矩阵的每一行对应发动机的一个循环，每一列对应发动机的一个气缸，矩阵的每个元素的值可为1或0，分别代表相应的气缸在相应的循环中是否正常发火，整个矩阵对应发动机的连续多个循环。

基于上述内容，停缸模式矩阵的每一列对应发动机的一个气缸，每一行表示发动机的相应循环应该执行的停缸模式，也即要具体停掉哪几个气缸。在一个循环中，若一个气缸所对应的数字是1，则表示此气缸要正常工作，若所对应的数字是0，则表示此气缸要被停掉。

停缸模式矩阵的特点是，它各行的和都相等，各列的和也相等。各行的和相等可以保证发动机按此模式矩阵工作时，工作气缸的个数恒定，不会出现某些动态停缸技术中工作气缸个数频繁变化的情况，实现时间维度上的工作气缸个数的平稳性；各列的和相等即可保证按此模式矩阵工作时，发动机的各个气缸在长时间段平均意义下的负载均衡，停缸模式矩阵行和列两个维度的和分别相等，在基于停缸模式矩阵实现发动机停缸控制时，有利于改善发动机的NVH特性，提高发动机的可靠性。

均衡循环矩阵中的均衡主要体现在各个气缸的负载在长时间平均意义上是相同的，每种工作气缸个数都对应一个均衡模式矩阵，用来规定此工作气缸个数下发动机的停缸模式。

示例性的，本实施例中，对确定发动机工况与停缸模式矩阵的对应关系以及确定停缸模式矩阵的方式不做具体限定，例如，发动机工况与停缸模式矩阵的对应关系可以通过标定试验确定，可以通过现有技术中任意一种停缸模式矩阵确定方法确定停缸模式矩阵。

示例性的，本实施例中，设定采用停缸模式矩阵的行向量表示发动机的停缸模式，即通过一个行向量表示发动机在一个小循环中，其各个气缸是否停缸的组合状态，行向量的长度与发动机气缸个数相等的向量来表示，行向量中每个元素对应一个气缸，元素的值可为1或0，1表示正常发火，0表示停缸。

示例性的，本实施例中，设定采用停缸模式矩阵的列向量表示气缸的停缸模式，即通过一个列向量表示一个气缸在一个或连续多个循环中是否停缸的组合状态，行向量中的元素的值可为1或0，1表示正常发火，0表示停缸。

本实施例中，停缸模式指发动机的停缸模式，若干停缸模式指与（当前）发动机工况对应的一个或多个停缸模式矩阵包含的全部行向量，一个停缸模式对应一个行向量。

S102.连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第一停缸模式控制发动机动作。

示例性的，控制采用一种第一停缸模式控制发动机动作的具体方式可以为：

每经过一个发动机循环，更换一次第一停缸模式，在相邻的两个发动机循环中分别采用不同的第一停缸模式控制发动机动作；

或者，每经过指定数量的发动机循环后，更换一次第一停缸模式，即在指定数量的发动机循环中采用相同的第一停缸模式控制发动机动作。

本实施例中，选定第二种控制方式，即设定连续经过指定数量的发动机循环后，更换一次第一停缸模式，控制采用另一种第一停缸模式控制发动机动作。

示例性的，选定在指定数量的发动机循环中采用相同的第一停缸模式控制发动机动作的目的在于：避免实施动态停缸控制中，由于停缸模式频繁变化所引起的发动机燃料混合不均匀，（发火的）发动机气缸出现工作状态不一致的问题。

S103.当发动机工况改变时，重新确定与当前发动机工况对应的若干停缸模式，记为第二停缸模式。

示例性的，本实施例中，当发动机工况改变时，确定与当前发动机工况对应的停缸模式矩阵，将重新确定的停缸模式矩阵中的各行向量作为重新确定的若干停缸模式。

S104.在发动机工况改变时，最后一次按照第一停缸模式控制发动机动作后，在一个发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式。

S105.在发动机工况改变且执行一次第三停缸模式后，控制采用一种第二停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本实施例中，在第三停缸模式下，无停缸的发动机气缸，即全部发动机气缸均受控发火。

结合步骤S104和步骤S105，本实施例中，若在一个发动机循环对应的运行时段内发动机工况发生变化，则该发动机循环即为发动机工况改变时，最后一个与第一停缸模式对应的的发动机循环，在下一发动机循环时，不再采用第一停缸模式控制发动机动作，而是改为采用第三停缸模式控制发动机动作。

本实施例中，仅在一个发动机循环中采用第三停缸模式控制发动机动作，在执行一次第三停缸模式后，控制采用一种第二停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本实施例中，在发动机工况改变时，在最后一次按照第一停缸模式实现发动机控制的发动机循环与第一次按照第二停缸模式实现发动机控制的发动机循环之间插入一个发动机循环，在该发动机循环按照第三停缸模式实现发动机控制的目的在于：

为了在执行停缸控制过程中，不浪费滞留在停缸的发动机气缸内的混合燃料。

示例性的，本实施例中，仅设定在一个发动机循环内采用第三停缸模式实现发动机控制的目的在于：

若工况点所对应的工况区发生了变化，则需要快速从当前的停缸模式切换到与新发动机工况对应的停缸模式工作，以保证停缸控制响应的及时性。

S106.连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第二停缸模式控制发动机动作。

示例性的，控制采用一种第二停缸模式控制发动机动作的具体方式可以为：

每经过一个发动机循环，更换一次第二停缸模式，在相邻的两个发动机循环中分别采用不同的第二停缸模式控制发动机动作；

或者，每经过指定数量的发动机循环后，更换一次第二停缸模式，即在指定数量的发动机循环中采用相同的第二停缸模式控制发动机动作。

本实施例中，选定第二种控制方式，即设定连续经过指定数量的发动机循环后，更换一次第二停缸模式，控制采用另一种第二停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本实施例中，第一停缸模式和第二停缸模式并不用于限定停缸模式，其用于区分发动机工况改变前后采用的两种停缸模式矩阵（均衡循环矩阵）对应的不同停缸模式；

例如，相对前一种发动机工况，发动机工况第一次改变后实现发动机停缸控制时采用的停缸模式记为第二停缸模式；

若发动机工况第二次变化，则相对第一次改变后的发动机工况，实现发动机停缸控制时采用的停缸模式记为第二停缸模式；

相应的，相对第二次改变后的发动机工况，与第一次改变后的发动机工况对应的停缸模式作为第一停缸模式。

本实施例提出一种停缸控制方法，该方法中，若发动机工况不同，则采用不同的停缸模式实现发动机控制，进而实现动态停缸控制，通过动态停缸控制，可以在保证停缸发动机油、燃料和排放符合需求的同时，尽可能地降低因停缸而带来的NVH问题；

同时，本发明提出的方法中，提前确定下一个发动机循环是否需要更换停缸模式，若发动机气缸在下一个发动机循环就要更换停缸模式，则对当前发动机循环中，停缸的发动机气缸内滞留的燃料进行点燃处理，使之燃烧做功，避免燃料浪费和空气污染；

此外，本发明提出的方法中，在发动机工况不变的情况下，在连续的指定数量的发动机循环内，采用同一种停缸模式实现发动机控制，可以避免动态停缸中由于停缸模式频繁变化所引起的燃料混合不均匀和各缸工作特性不一致的问题。

作为一种可实施方案，在图1所示方案的基础上，设定发动机工况包括发动机扭矩、发动机转速。

根据发动机扭矩和发动机转速将发动机全部可能出现的工况划分至若干工况区间，配置一种工况区间对应一个均衡循环矩阵；

一个均衡循环矩阵对应若干停缸模式，不同工况区间对应的停缸模式之间，发动机的发火气缸数不同。

本方案中，均衡循环矩阵与停缸模式的定义与图1所示方案中对应记载的内容相同。

示例性的，本方案中，划分工况区间，以及确定与各工况区间对应的均衡循环矩阵的依据为：发动机在相应的工况区间按相应的停缸模式工作时可获得最佳的燃料经济效益、发动机在相应的工况区间按相应的气缸个数工作时可获得最佳的气耗收益，其中，各个工况区间的分区边界及对应的停缸模式（中的发火气缸数）由性能仿真的结果或台架试验的数据来确定。

图2是实施例中的工况区间划分示意图，作为一种可实施方式，针对配置某款发动机的车辆，工况区间的划分及对应的停缸模式中的发火气缸数可以参考图2设计。

图2所示的方案中，共划分4个工况区间，其中，每个工况区间对应一个或多个均衡循环矩阵，一个工况区间对应的各均衡循环矩阵中，与各行向量（停缸模式）对应的发火气缸数相同，若将不同工况区间对应的停缸模式排序，则相邻两种停缸模式中的发火气缸数相差为1；

具体的，设定与工况区间1对应的停缸模式中，发火气缸数为6；与工况区间2对应的停缸模式中，发火气缸数为5；与工况区间3对应的停缸模式中，发火气缸数为4；与工况区间4对应的停缸模式中，发火气缸数为3。

本方案中，设定相邻两种停缸模式中的发火气缸数相差为1，可以避免相近的两个工况区间切换时，因发火气缸数差异过大而导致提高实现发动机稳定控制的难度问题。

作为一种可实施方案，在图1所示方案的基础上，采用第三停缸模式控制发动机动作时，调整发动机的进气量，控制发动机的输出功率为第一功率；

按照第一停缸模式控制发动机动作时，将发动机的输出功率记为第二功率，控制第一功率与所述第二功率相同。

本方案中，控制第一功率与第二功率相同的目的在于：在控制全部发动机气缸发火时，通过调整发动机的进气量，以防止发动机输出功率（扭矩）的陡增，使发动机在停缸模式切换时仍有平稳的动力输出。

作为一种可实施方案，在图1所示方案的基础上，连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第一停缸模式或第二停缸模式控制发动机动作前还包括：

在一个发动机循环中，按照第三停缸模式控制发动机动作。

以采用第一停缸模式实现发动机控制为例，本方案中，在指定数量的发动机循环中，连续采用同一种第一停缸模式进行发动机控制后，改用另一种第一停缸模式进行发动机控制前，插入一个发动机循环，在该发动机循环按照第三停缸模式；

由于不同第一停缸模式中发火的发动机气缸不同，因此，通过在一个发动机循环中执行第三停缸模式，可以实现在执行停缸控制过程中，不浪费滞留在停缸的发动机气缸内的混合燃料。

采用第二停缸模式实现发动机控制时，其执行第三停缸模式的时机和方式与采用第一停缸模式时相同；

即连续采用同一种第二停缸模式进行发动机控制后，改用另一种第二停缸模式进行发动机控制前，插入一个发动机循环，在该发动机循环按照第三停缸模式。

本实施例中，上述各停缸控制方法之间可以自由进行排列组合，图3是实施例中的另一种停缸控制方法流程图，例如，参考图3，停缸控制方法可以为：

S201.根据发动机扭矩和发动机转速将发动机全部可能出现的工况划分至若干工况区间，配置一种工况区间对应一个均衡循环矩阵。

示例性的，本方案中，设定发动机为预混气体发动机，设定停缸控制方法具体用于预混气体发动机的停缸控制，其中，预混气体发动机的主要特点为：其供气方式为进气道内供给天然气，即发动机供气时，进入到气缸内的介质为天然气与空气的混合气。

示例性的，本方案中，可以参考图2进行工况区间的划分及确定对应的停缸模式中的发火气缸数。

示例性的，本方案中，配置一种工况区间对应一个均衡循环矩阵，该均衡循环矩阵是经过筛选得出的，筛选的依据是发动机按整个均衡模式矩阵工作时的动力学响应最小；

具体的，由于未对均衡模式矩阵的行数加以限制，理论上，给定一个发动机循环内的停缸数目后，对应的均衡模式矩阵有无穷多个，它们的动力学响应不尽相同；

此时，穷举出给定停缸数目下行数不超过一定值的所有均衡模式矩阵，并对它们的动力学响应进行遍历计算，从中筛选出动力学响应最好的一个作为最终采用的均衡模式矩阵。

示例性的，本方案中，发动机转速也可以替换为发动机曲轴转速。

S202.根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当发动机工况不变时，控制采用一种第一停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本方案中，每当发动机曲轴旋转720°或者720°的整数倍（即第一发动机气缸吸气冲程的上止点）时，确定一次发动机（需求）转速和发动机（需求）扭矩，以确定当前发动机工况所属的工况区间，进而确定对应的均衡模式矩阵及第一停缸模式。

示例性的，本方案中，控制发动机动作具体包括确定当前发动机循环中发动机各个执行器的动作，这里所说的执行器动作主要指进气门的开闭、天然气喷射器的喷射、火花塞的点火和排气门的开闭。

示例性的，本方案中，除既定的策略外，控制各执行器动作的控制量还与前一发动机循环及当前发动机循环相关；

例如，若前一发动机循环采用第一停缸模式实现控制，后一发动机循环采用第三停缸模式实现控制，则采用第三停缸模式时控制各执行器动作的控制量（记为第一控制量）与采用第一停缸模式时控制各执行器动作的控制量（记为第二控制量）相关；

其中，第一控制量与第二控制量的关联关系为：相对采用第一控制量实现发动机控制时，采集第二控制实现发动机控制可以防止发动机输出功率（扭矩）的陡增，使发动机在停缸模式切换时仍有平稳的动力输出。

示例性的，本方案中，进气门的开闭、天然气喷射器的喷射、火花塞的点火和排气门的开闭可以通过喷油量MAP图确定，喷油量MAP图可以通过标定试验确定。

S203.连续经过指定数量的发动机循环后，在一个发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式。

随着循环次数的增加，被停缸的气缸长时间不工作，气缸内介质不断流失，在活塞向下止点运动时缸内会出现负压，导致机油倒吸进气缸，增加发动机的机油耗，当退出停缸状态时，这些机油在气缸内燃烧还会影响发动机的排放，别外，由于各个气缸负载的不均衡，固定停缸还会影响发动机的寿命和可靠性。

本方案中，设定指定数量为10，设定同一种停缸模式运行10个循环的目的在于：

避免动态停缸控制中，由于停缸模式频繁变化所引起的进气混合不均匀性和各缸的不一致性，以及防止出现类似固定停缸中的气缸负压抽机油现象。

S204.在一个发动机循环中，采用第三停缸模式实现发动机控制后，控制采用另一种第一停缸模式控制发动机动作。

图4是实施例中的一种均衡循环矩阵示意图，参考图4，本方案中，均衡模式矩阵的每一行最多运行10个循环就要切换到下一行的模式运行；

若当前模式所在的行为均衡循环矩阵的最后一行，则下一次采用另一种第一停缸模式控制发动机动作时，切换到均衡循环矩阵的第一行继续运行。

S205.当发动机工况改变时，重新确定与当前发动机工况对应的若干停缸模式，记为第二停缸模式。

S206.在发动机工况改变时，最后一次按照第一停缸模式控制发动机动作后，在一个发动机循环中，采用第三停缸模式实现发动机控制。

S207.在发动机工况改变且执行一次第三停缸模式后，控制采用一种第二停缸模式控制发动机动作。

S208.连续经过指定数量的发动机循环后，在一个发动机循环中，采用第三停缸模式实现发动机控制。

S209.在一个发动机循环中，采用第三停缸模式实现发动机控制后，控制采用另一种第二停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本方案中，结合步骤S201~步骤S209以及图2，当发动机工况改变时可能发生如下情况，发动机工况改变后，停缸模式对应的发火气缸数加1，或者停缸模式对应的发火气缸数减1，可以如下方式实现与停缸控制方法对应的软件程序的设计：

结合图2，当发动机工况改变后，若对应的工况区间位于发动机工况改变前对应的工况区间的上方，则当前应采用的第二停缸模式的发火气缸数比前一采用的第二停缸模式的发火气缸数加1；

发动机工况改变后，在下一个发动机循环中对所有气缸点火一次，并调整正常工作气缸的天然气供给量，使当前发动机循环中的输出扭矩等于当前时刻的需求扭矩；

其中，控制发动机停缸时，由前一发动机循环、当前发动机循环和后一发动机循环采用的均衡模式矩阵确定排气门动作（控制逻辑）；

将当前采用的均衡模式矩阵的第一行至第N行标号为1~N、设定循环号为1，实现停缸控制时，首先采用标号为1的行向量，即第一种第二停缸模式进行停缸控制；

下一个发动机循环中，若工况区间未发生改变，则采用的均衡模式矩不变，循环号自增1；

判断循环号是否超出最大循环号（例如10），若超出则将循环号置为1，下一个发动机循环中对所有气缸点火一次，并调整正常工作气缸的天然气供给量，使当前发动机循环中的输出扭矩等于当前时刻的需求扭矩；

其中，控制发动机停缸时，由前一发动机循环、当前发动机循环和后一发动机循环采用的均衡模式矩阵确定排气门动作（控制逻辑）；

下一个发动机循环中，采用标号增1的行向量，即另一种第二停缸模式进行停缸控制；

若相邻两个发动机循环中，若采用的第二停缸模式不变，则由前一个发动机循环、当前发动机循环和下一发动机循环确定当前发动机循环中，进气门、排气门、火花塞的动作（控制逻辑）；

同时，根据当前时刻的曲轴转速和需求扭矩，查找对应当前第二停缸模式的喷油量MAP，以确定天然气供给量；

当发动机工况改变后，若对应的工况区间位于发动机工况改变前对应的工况区间的下方，则当前应采用的第二停缸模式的发火气缸数比前一采用的第二停缸模式的发火气缸数减1；

发动机工况改变后，在下一个发动机循环中对所有气缸点火一次，并调整正常工作气缸的天然气供给量，使当前发动机循环中的输出扭矩等于当前时刻的需求扭矩；

其中，控制发动机停缸时，由前一发动机循环、当前发动机循环和后一发动机循环采用的均衡模式矩阵确定排气门动作（控制逻辑）；

将当前采用的均衡模式矩阵的第一行至第N行标号为1~N、设定循环号为1，实现停缸控制时，首先采用标号为1的行向量，即第一种第二停缸模式进行停缸控制；

下一个发动机循环中，若工况区间未发生改变，则采用的均衡模式矩不变，循环号自增1；

判断循环号是否超出最大循环号（例如10），若超出则将循环号置为1，下一个发动机循环中对所有气缸点火一次，并调整正常工作气缸的天然气供给量，使当前发动机循环中的输出扭矩等于当前时刻的需求扭矩；

其中，控制发动机停缸时，由前一发动机循环、当前发动机循环和后一发动机循环采用的均衡模式矩阵确定排气门的动作（控制逻辑）；

下一个发动机循环中，采用标号增1的行向量，即另一种第二停缸模式进行停缸控制；

若相邻两个发动机循环中，若采用的第二停缸模式不变，则由前一个发动机循环、当前发动机循环和下一发动机循环确定当前发动机循环中，进气门、排气门以及火花塞的动作（控制逻辑）；

同时，根据当前时刻的曲轴转速和需求扭矩，查找对应当前第二停缸模式的喷油量MAP，以确定天然气供给量。

在图1所示方案有益效果的基础上，本方案的有益效果还包括：

本方案中，采用的停缸模式矩阵为筛选得出的均衡模式矩阵，即均衡模式矩阵是从大量候选项中选出的动力学响应最优的个体，基于均衡模式矩阵实现发动机控制保证了各个气缸平均负载的均衡，有利于提高停缸发动机的寿命和可靠性；

另一方面，本方案中，按每种停缸模式最多工作10个循环就要更换为另一种停缸模式，停缸模式更换时，上一个模式中所停气缸的缸内介质要燃烧后排出，新停缸模式中被停的气缸要重新进气，这样可有效避免气缸内负压的出现，不会产生固定停缸中机油倒吸的问题；

此外，本方案中，发动机大部分时间都会按同一种停缸模式连续工作10个循环，只有需要响应停缸数量的变化需求时，一种停缸模式才可能工作未满10个循环而提前退出，这样，发动机实际工作的气路相对稳定，有利于减轻动态停缸引起的燃料混合均匀性和各缸进气一致性恶化的问题；

本方案中提供一种适用于预混气体机的分区均衡停缸策略，它充分考虑了气体机的工作特点，充分发挥了停缸的技术优势，基于划分若干工况区间和采用均衡循环矩阵两个方面，尽可能避免或减轻了停缸的一些技术弊端和停缸所带来的不利影响。

实施例二

本实施例提出一种停缸控制装置，包括停缸控制单元，停缸控制单元用于：

根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当发动机工况不变时，控制采用一种第一停缸模式控制发动机动作；

连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第一停缸模式控制发动机动作；

当发动机工况改变时，重新确定与当前发动机工况对应的若干停缸模式，记为第二停缸模式；

在发动机工况改变时，最后一次按照第一停缸模式控制发动机动作后，在一个发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式；

在发动机工况改变且执行一次第三停缸模式后，控制采用一种第二停缸模式控制发动机动作；

连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种第二停缸模式控制发动机动作。

示例性的，本实施例中，可以具体配置停缸控制单元用于实现实施例一中记载的任意一种停缸控制方法，其工作过程和有益效果与实施例一中对应记载的内容相同，在此不再赘述。

实施例三

图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如停缸控制方法。

在一些实施例中，停缸控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的停缸控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行停缸控制方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种停缸控制方法，其特征在于，包括：

根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当所述发动机工况不变时，控制采用一种所述第一停缸模式控制发动机动作；

连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种所述第一停缸模式控制所述发动机动作；

当所述发动机工况改变时，重新确定与当前所述发动机工况对应的若干所述停缸模式，记为第二停缸模式；

在所述发动机工况改变时，最后一次按照所述第一停缸模式控制所述发动机动作后，在一个所述发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式；

在所述发动机工况改变且执行一次所述第三停缸模式后，控制采用一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作；

连续经过指定数量的所述发动机循环后，控制采用另一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作；

其中，所述发动机工况包括发动机扭矩、发动机转速；

根据所述发动机扭矩和发动机转速将所述发动机全部可能出现的工况划分至若干工况区间，配置一种工况区间对应一个均衡循环矩阵；

一个所述均衡循环矩阵对应若干所述停缸模式，不同工况区间对应的所述停缸模式之间，所述发动机的发火气缸数不同。

2.如权利要求1所述的停缸控制方法，其特征在于，采用所述第三停缸模式控制所述发动机动作时，调整所述发动机的进气量，控制所述发动机的输出功率为第一功率；

按照所述第一停缸模式控制所述发动机动作时，将所述发动机的输出功率记为第二功率，控制所述第一功率与所述第二功率相同。

3.如权利要求1所述的停缸控制方法，其特征在于，连续经过指定数量的所述发动机循环后，控制采用另一种所述第一停缸模式或所述第二停缸模式控制所述发动机动作前还包括：

在一个所述发动机循环中，按照所述第三停缸模式控制所述发动机动作。

4.如权利要求1所述的停缸控制方法，其特征在于，若将不同所述工况区间对应的所述停缸模式排序，则相邻两种所述停缸模式中的所述发火气缸数相差为1。

5.如权利要求1所述的停缸控制方法，其特征在于，所述指定数量的范围为1~10。

6.如权利要求1至5任一所述的停缸控制方法，其特征在于，所述停缸控制方式用于预混气体发动机的停缸控制。

7.一种停缸控制装置，其特征在于，包括停缸控制单元，所述停缸控制单元用于：

根据发动机工况确定若干停缸模式，记为第一停缸模式，当所述发动机工况不变时，控制采用一种所述第一停缸模式控制发动机动作；

连续经过指定数量的发动机循环后，控制采用另一种所述第一停缸模式控制所述发动机动作；

当所述发动机工况改变时，重新确定与当前所述发动机工况对应的若干所述停缸模式，记为第二停缸模式；

在所述发动机工况改变时，最后一次按照所述第一停缸模式控制所述发动机动作后，在一个所述发动机循环中，控制全部发动机气缸发火，记为第三停缸模式；

在所述发动机工况改变且执行一次所述第三停缸模式后，控制采用一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作；

连续经过指定数量的所述发动机循环后，控制采用另一种所述第二停缸模式控制所述发动机动作；

其中，所述发动机工况包括发动机扭矩、发动机转速；

根据所述发动机扭矩和发动机转速将所述发动机全部可能出现的工况划分至若干工况区间，配置一种工况区间对应一个均衡循环矩阵；

一个所述均衡循环矩阵对应若干所述停缸模式，不同工况区间对应的所述停缸模式之间，所述发动机的发火气缸数不同。

8.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的停缸控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的停缸控制方法。

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