发动机停缸的控制方法、控制装置和发动机控制系统
本申请提供了一种发动机停缸的控制方法、控制装置和发动机控制系统，该方法包括：根据当前运行工况查询第一映射关系得到第一目标状态和第二目标状态；获取第三目标状态，并根据第一目标状态、第二目标状态和第三目标状态查询第二映射关系得到多个第一目标缸压类型；根据各第一目标缸压类型查询第三映射关系得到对应的第一目标运行状态；根据各第一目标运行状态控制对应的器件运行，以使发动机处于第一目标状态。该方法确定对应于每一种缸压类型的执行器动作，能够根据任意一种停缸策略灵活组合，解决了现有技术中缺少一种能根据发动机运行状态进行灵活停缸的控制方法的问题。
发明专利
CN202311494023.8
2023-11-09
CN117552875A
2024-02-13
F02D41/00(2006.01)
潍柴动力股份有限公司
任海锋;王飞;李志杰;马庆镇
261001 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲
北京康信知识产权代理有限责任公司
车美灵
山东;37
1.一种发动机停缸的控制方法，其特征在于，包括： 根据当前运行工况查询第一映射关系得到第一目标状态和第二目标状态，所述当前运行工况为发动机第一时刻的运行工况，所述第一时刻为当前循环的开始时刻，一个循环包括四个冲程，所述第一映射关系为所述运行工况与第一停缸状态以及第二停缸状态的映射关系，所述第一停缸状态为与所述运行工况对应的第一循环的停缸状态，所述第二停缸状态为所述第一循环的下一循环的所述停缸状态，所述第一目标状态和所述第二目标状态为与所述当前运行工况对应的所述第一停缸状态和所述第二停缸状态，所述停缸状态包括停缸数量、停缸位置和缸内介质状态，所述运行工况至少包括所述发动机的转速和扭矩； 获取第三目标状态，并根据所述第一目标状态、所述第二目标状态和所述第三目标状态查询第二映射关系得到多个第一目标缸压类型，所述第三目标状态为与所述当前运行工况对应的第三停缸状态，所述第三停缸状态为所述第一循环的上一循环的所述停缸状态，所述第二映射关系为所述第一停缸状态、所述第二停缸状态、所述第三停缸状态与缸压类型的映射关系，所述缸压类型为所述发动机中气缸处于进入、保持或退出不同缸内介质状态的过程中的缸压变化类型，所述第一目标缸压类型为所述当前循环对应的所述缸压类型； 根据各所述第一目标缸压类型查询第三映射关系得到对应的第一目标运行状态，所述第三映射关系为缸压类型与运行状态的映射关系，所述运行状态为处于不同缸压类型下，所述气缸中器件的运行状态，所述第一目标运行状态为所述第一目标缸压类型对应的所述运行状态； 根据各所述第一目标运行状态控制对应的所述器件运行，以使所述发动机处于所述第一目标状态。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一目标状态、所述第二目标状态和所述第三目标状态查询第二映射关系得到多个第一目标缸压类型，包括： 将所述第一目标状态、所述第二目标状态和所述第三目标状态分别以向量形式表示得到多个第一向量，所述第一向量中的元素与所述气缸一一对应，所述元素用于表征对应的所述气缸是否执行停缸操作； 根据多个所述第一向量构建目标矩阵，所述目标矩阵中的行与所述第一向量一一对应； 根据所述目标矩阵确定多个第二向量，所述第二向量与所述目标矩阵的列一一对应，一个所述第二向量包括所述目标矩阵中一列的所述元素； 查询步骤，根据目标第二向量查询所述第二映射关系得到至少一个备选缸压类型，所述目标第二向量为所述第二向量中的任意一个； 确定步骤，根据所述目标第二向量对应的所述缸内介质状态和所述备选缸压类型确定所述第一目标缸压类型； 依次重复所述查询步骤和所述确定步骤至少一次，直至确定所有所述气缸对应的所述第一目标缸压类型。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缸内介质状态包括第一缸内介质状态、第二缸内介质状态、第三缸内介质状态和第四缸内介质状态，所述第一缸内介质状态为所述气缸执行点火操作的介质状态，所述第二缸内介质状态为无介质，所述第三缸内介质状态为介质为空气，所述第四缸内介质状态为介质为废气，在根据所述第一目标状态、所述第二目标状态和所述第三目标状态查询第二映射关系得到多个第一目标缸压类型之前，所述方法还包括： 获取历史数据，所述历史数据为在不同所述介质状态下控制所述发动机进行停缸操作或点火操作的情况下，所述气缸的缸压随曲轴转角的变化以及所述气缸中所述器件的运行状态； 根据所述历史数据确定多个缸压类型，所述缸压类型包括第一缸压类型、第二缸压类型、第三缸压类型、第四缸压类型、第五缸压类型、第六缸压类型、第七缸压类型、第八缸压类型和第九缸压类型，所述第一缸压类型为所述气缸进入、保持或退出所述第一缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第二缸压类型为所述气缸进入、保持或退出所述第二缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第三缸压类型为所述气缸进入所述第三缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第四缸压类型为所述气缸保持所述第三缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第五缸压类型为所述气缸退出所述第三缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第六缸压类型为所述气缸在一个所述循环中进入并退出所述第三缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第七缸压类型为所述气缸进入所述第四缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第八缸压类型为所述气缸保持所述第四缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势，所述第九缸压类型为所述气缸退出所述第四缸内介质状态的情况下所述缸压随曲轴转角的变化趋势； 根据各所述缸压类型以及对应的第三循环的所述停缸状态、所述第三循环上一循环的所述停缸状态和所述第三循环的下一循环的所述停缸状态的对应关系构建所述第二映射关系。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据各所述第一目标缸压类型查询第三映射关系得到对应的第一目标运行状态之前，所述方法还包括： 根据各所述缸压类型与所述器件的运行状态的对应关系构建所述第三映射关系。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据目标第二向量查询所述第二映射关系得到至少一个备选缸压类型，包括： 在所述第一目标状态、所述第二目标状态和所述第三目标状态在所述第二向量中对应的元素均为执行所述停缸操作的情况下，将所述第四缸压类型、所述第二缸压类型和所述第八缸压类型确定为所述备选缸压类型； 在所述第一目标状态和所述第三目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述停缸操作且所述第二目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述点火操作的情况下，将所述第五缸压类型、所述第二缸压类型和所述第九缸压类型确定为所述备选缸压类型； 在所述第一目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述点火操作的情况下，将所述第一缸压类型确定为所述备选缸压类型； 在所述第一目标状态和所述第二目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述停缸操作且所述第三目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述点火操作的情况下，将所述第三缸压类型、所述第二缸压类型和所述第七缸压类型确定为所述备选缸压类型； 在所述第二目标状态和所述第三目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述点火操作且所述第一目标状态在所述第二向量中对应的所述元素为执行所述停缸操作的情况下，将所述第六缸压类型和所述第二缸压类型确定为所述备选缸压类型。 6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据各所述第一目标缸压类型查询第三映射关系得到对应的第一目标运行状态，包括： 在所述第一目标缸压类型为所述第一缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为第一预设值的情况下开启进气门，在所述曲轴转角为第二预设值的情况下喷油嘴喷油，在所述曲轴转角为第三预设值的情况下开启排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第二缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下关闭所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下关闭所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第三缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下开启所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下关闭所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第四缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下关闭所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下关闭所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第五缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下关闭所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下开启所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第六缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下开启所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下开启所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第七缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下开启所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下关闭所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第八缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下关闭所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下关闭所述排气门； 在所述第一目标缸压类型为所述第九缸压类型的情况下，确定所述第一目标运行状态为在所述曲轴转角为所述第一预设值的情况下关闭所述进气门，在所述曲轴转角为所述第二预设值的情况下所述喷油嘴不喷油，在所述曲轴转角为所述第三预设值的情况下开启所述排气门。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述第一目标运行状态控制对应的所述器件运行，包括： 获取所述当前循环的上一循环对应的所述运行状态得到第二目标运行状态； 根据所述第一目标运行状态和所述第二目标运行状态确定目标器件并控制所述目标器件以所述第一目标运行状态运行，所述目标器件为所述运行状态发生变更的所述器件。 8.一种发动机停缸的控制装置，其特征在于，所述装置包括： 第一查询单元，用于根据当前运行工况查询第一映射关系得到第一目标状态和第二目标状态，所述当前运行工况为发动机第一时刻的运行工况，所述第一时刻为当前循环的开始时刻，一个循环包括四个冲程，所述第一映射关系为所述运行工况与第一停缸状态以及第二停缸状态的映射关系，所述第一停缸状态为与所述运行工况对应的第一循环的停缸状态，所述第二停缸状态为所述第一循环的下一循环的所述停缸状态，所述第一目标状态和所述第二目标状态为与所述当前运行工况对应的所述第一停缸状态和所述第二停缸状态，所述停缸状态包括停缸数量、停缸位置和缸内介质状态，所述运行工况至少包括所述发动机的转速和扭矩； 第二查询单元，用于获取第三目标状态，并根据所述第一目标状态、所述第二目标状态和所述第三目标状态查询第二映射关系得到多个第一目标缸压类型，所述第三目标状态为与所述当前运行工况对应的第三停缸状态，所述第三停缸状态为所述第一循环的上一循环的所述停缸状态，所述第二映射关系为所述第一停缸状态、所述第二停缸状态、所述第三停缸状态与缸压类型的映射关系，所述缸压类型为所述发动机中气缸处于进入、保持或退出不同缸内介质状态的过程中的缸压变化类型，所述第一目标缸压类型为所述当前循环对应的所述缸压类型； 第三查询单元，用于根据各所述第一目标缸压类型查询第三映射关系得到对应的第一目标运行状态，所述第三映射关系为缸压类型与运行状态的映射关系，所述运行状态为处于不同缸压类型下，所述气缸中器件的运行状态，所述第一目标运行状态为所述第一目标缸压类型对应的所述运行状态； 控制单元，用于根据各所述第一目标运行状态控制对应的所述器件运行，以使所述发动机处于所述第一目标状态。 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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。 10.一种发动机控制系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。