动态循环模式可变排量控制方法、装置及计算机设备

1.本发明属于发动机控制技术领域，尤其涉及发动机动态停缸技术领域，具体公开了一种动态循环模式可变排量控制方法、装置及计算机设备。


背景技术：

2.为实现车辆低碳排放和零污染控制，高效、节能、清洁的内燃机新技术层出不穷。可变排量技术(又称停缸技术或歇缸技术)是降低发动机部分负荷燃油消耗和排放的有效方法。可变排量技术主要应用于多缸发动机，通过在部分负荷下发动机停缸工作，可以减少泵气损失从而改善燃油消耗，同时提高了汽油发动机做功气缸的负荷效率，降低了热效率损失。从而，发动机提高做功循环热效率、降低停缸循环以及工作模式转换过程的功耗是提高燃油经济性的关键。由做功气缸负荷决定的循环热效率和停缸循环以及工作模式转换过程的功耗主要取决于可变排量控制策略。因此，寻求最佳的动态循环模式可变排量控制策略对探究可变排量技术具有重要意义。
3.以某种模式动态跳跃停缸是未来可变排量技术的发展趋势，这就意味着非工作气缸不是连续停缸，而是每个气缸(或每组气缸)以循环模式进行停缸。目前大部分停缸模式采用固定停缸模式，虽然该模式可以通过提高汽油发动机部分负荷效率，减小部分负荷下的燃油消耗率。但停止气缸工作相对单一，导致工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀。制约了传统固定停缸技术的应用，虽然独立的冷却液循环水路等动态热管理方案可缓解热量不平衡问题，但增加了发动机的复杂程度及成本。
4.因此，针对上述问题，有必要设计一种良好的动态循环模式可变排量控制方法。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提高发动机的使用寿命，解决现有的固定停缸模式造成的工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀的问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一种动态循环模式可变排量控制方法，所述方法包括以下步骤：
7.根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；
8.基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；
9.根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；
10.将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及
11.将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。
12.本发明实施例的目的还在于提供一种动态循环模式可变排量控制装置，应用于车辆的控制器，所述装置包括：功耗控制模块、动态循环模式选定模块、动态循环模式组合模块、停缸控制模块；
13.所述功耗控制模块，根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；
14.所述动态循环模式选定模块，基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；
15.所述动态循环模式组合模块，根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；
16.所述停缸控制模块，将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及
17.将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。
18.本发明实施例的目的还在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述方法的步骤。
19.本发明实施例提供的一种动态循环模式可变排量控制方法，在控制发动机停缸时，能够控制一个或多个目标气缸的动态循环模式灵活可变，即可在定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率变停缸频率动态循环模式中任一选择；改善甚至解决现有的固定停缸模式造成的工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀的问题，也可减小停缸模式切换时由动力输出跳变引发的冲击。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的一种动态循环模式可变排量控制方法的流程图；
21.图2为一个实施例中各气缸的循环模式确定流程示意图；
22.图3为一个实施例中各气缸进行进气补偿的流程示意图；
23.图4为一个实施例中在停缸过程中进气压力与各缸气门升程的曲线图；
24.图5为现有技术中一种基于电液控制的凸轮驱动式液压可变气门机构的结构图；
25.图6为本发明实施例提供的一种动态循环模式可变排量控制装置的原理框图；
26.图7为一个实施例中动态循环模式组合模块的原理框图；
27.图8为本发明实施例提供的另一种动态循环模式可变排量控制装置的原理框图；
28.图9为本发明实施例提供的一种计算机设备的原理框图。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.如图1所示，在一个实施例中，具体提出了一种动态循环模式可变排量控制方法，可以包括以下步骤s101至步骤s109：
31.s101，根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；
32.本步骤中，车辆的运行参数，主要包括：车辆的运行速度、加速度、减速度、发动机的输出扭矩，以及制动扭矩等；即根据该车辆的运行参数得到发动机的实际负载，此为现有技术，在此不再详述。
33.实际应用中，可变排量技术主要应用于多缸发动机，例如四缸发动机，通过在部分负荷下发动机停缸工作，可以减少泵气损失从而改善燃油消耗，同时提高了汽油发动机做功气缸(或工作气缸)的负荷效率，降低了热效率损失。从而，发动机提高做功循环热效率、降低停缸循环以及工作模式转换过程的功耗是提高燃油经济性。
34.一般地，动态循环模式，是一种动态跳跃停缸的技术，其中的非工作气缸不是连续停缸，而是每个气缸(或每组气缸)以循环模式进行停缸。目前大部分停缸模式采用固定停缸模式，虽然该模式可以通过提高汽油发动机部分负荷效率，减小部分负荷下的燃油消耗率。但停止气缸工作相对单一，导致工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀，需要改进。
35.因此，发动机各气缸的循环模式是动态的，可以在定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式和变循环频率变停缸频率动态循环模式中灵活选择，故本方法还包括以下步骤：
36.s103，基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；
37.如上所述，动态循环模式表示每个气缸可以用不同的循环模式运行；
38.具体包括以下情况，其一、部分气缸选定相同的循环模式；其二、各气缸选定不同的循环模式；其三、前两种情况的结合。
39.s105，根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；
40.本步骤中，确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率，是基于保证动态循环停缸正常运行下，最佳功耗的条件进行确定的；通常，也可以结合发动机的进气量、进气温度、残余废气系数等参数。每个气缸可以用不同的循环模式运行，即各缸有各自的循环周期。各缸每一个循环周期内发动机工作循环次数为循环频率；单缸循环频率由停缸频率和工作频率组成，停缸频率表示一个循环周期内停缸次数，工作频率表示一个循环周期内工作次数。
41.需要说明的是，为了保证动态循环停缸正常运行，单缸循环频率应大于等于工作频率。各缸完成各自循环周期后称为一个发动机循环周期，一个发动机循环周期内发动机工作循环次数称为发动机循环频率，是各缸循环频率的最小公倍数。
42.s107，将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及
43.s109，将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。
44.本实施例在控制发动机停缸时，能够控制一个或多个目标气缸的动态循环模式灵活可变，即可在定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率变停缸频率动态循环模式中任一选择；改善甚至解决现有的固定停缸模式造成的工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀的问题，也可减小停缸模式切换时由动力输出跳变引发的冲击。
45.在本实施例的一种情况中，发动机停缸率的设定，满足以下计算公式：
[0046][0047]
fe＝lcm(f1,f2,f3,f4)；
[0048]
其中，fe为发动机循环频率，f1,f2,f3,f4代表各缸循环频率；f
cda
为发动机停缸率，n
t_cda
为在一个发动机循环周期内各缸停缸总数，n
t
为发动机正常工作下一个发动机循环周期内应该工作的总数，fe为发动机循环频率，fi为各缸循环频率，f
i_cda
为各缸停缸频率，ni为发动机正常工作各缸工作数。
[0049]
本实施例的一种情况中，在步骤s109中，可以通过车辆的控制器，控制一种可变排量气门机构实现各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率的转换。
[0050]
本实施例中，所述可变排量气门机构具体是一种基于电液控制的凸轮驱动式液压可变气门机构，如图5所示。该机构用于四个发动机，包括：阀体组件，包括上阀体件和下阀体件；底板，安装在所述阀体组件的一端，用于使阀体组件与汽缸盖相连；顶板，安装在所述阀体组件远离底板的一端，用于阀体组件与汽缸盖罩相连；所述阀体组件包括：多个阀体；油道，开设在所述阀体上；油道堵头，安装在所述油道上并与其相配合；进油单向件，安装在所述阀体上，凸轮柱塞件，安装在所述阀体上，所述凸轮柱塞件与发动机进气凸轮或排期凸轮相抵；气门柱塞件，安装在所述阀体上，所述气门柱塞件与气门杆相抵；溢流阀，安装在所述阀体上，用于根据外界信号适当降低油道中油压，在凸轮柱塞组在凸轮带动运动幅度不变时，改变气门柱塞组的运动幅度，达到改变气门开度的功用；所述气门柱塞件包括：气门柱塞，通过气门柱塞套与阀体相连，所述气门柱塞一端与进气凸轮或排气凸轮相抵，当凸轮柱塞在进气凸轮或排气凸轮的作用下上下往返运动，经由油道传递油压至气门柱塞，使气门柱塞带动气门上下往复运动实现气门开闭。所述气门柱塞上安装有落座缓冲单元，所述落座缓冲单元包括落座缓冲单向阀主油道和落座旁通辅助油道，当气门柱塞距气门柱塞腔底部较远时油液从旁通辅助油道进出，当气门柱塞接近气门柱塞腔底部，并遮盖住旁通辅助油道时，油液从落座缓冲单向阀主油道进出；所述落座缓冲单向阀主油道设有落座缓冲单向阀阀芯和落座缓冲单向阀弹簧，所述落座缓冲单向阀阀芯内开有缓冲阻尼孔，当气门柱塞远离气门柱塞腔底部时落座缓冲单向阀阀芯打开，当气门柱塞靠近气门柱塞腔底部时落座缓冲单向阀阀芯关闭，油液经由所述落座缓冲单向阀阀芯上的缓冲阻尼孔流出。
[0051]
在另一种情况中，所述可变排量气门机构包括：溢流阀、凸轮柱塞组、气门柱塞组和油液补偿组；
[0052]
所述溢流阀，根据外界信号适时将油道内油液排放至外部油箱中；
[0053]
所述凸轮柱塞组能够驱动所述气门柱塞组运动；
[0054]
所述气门柱塞组的运动状态改变，能够提前打开气门或者延迟关闭气门；
[0055]
所述油液补偿组，用于改善所述油道内液压改变的连续性；
[0056]
其中，通过调整所述溢流阀的开度和开闭时间，可以实现气门开启和关闭的时刻连续可变，进而实现各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率的转换。
[0057]
上述，所述的凸轮柱塞组为常规的可变排量气门机构组成结构，可以在发动机原有凸轮的带动下，凸轮运动状态与原发动机设计相同时，改变所述气门柱塞的运动状态，达
到提前打开气门或者延迟关闭气门的功用。通过调整所述溢流阀开度和开闭时间，可以实现气门开启和关闭的时刻连续可变，以在将实施例应用于各类四缸发动机时，可在不改造原有发动机凸轮形式的前提下，达到同时改变气门开度和配气正时的作用。且所述改变配置正时的功用的实现，不需要特定的凸轮结构，仅需要改变所述溢流阀的具体开启程度和开闭时间即可适应各种不同四缸发动机的凸轮，与现有发动机的兼容性、适应性高。
[0058]
在一个实施例中，如图2所示，所述基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式的步骤，具体包括步骤s202至步骤s206：
[0059]
s202，在动态循环模式下，设定发动机的循环频率是各气缸的循环频率的最小公倍数；
[0060]
s204，通过设定的发动机的循环频率确定发动机循环周期；
[0061]
s206，各气缸的循环模式选择为定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式和变循环频率变停缸频率动态循环模式其中之一。
[0062]
本实施例中，各气缸的循环模式的选择有极高的控制自由度，其一、对进排气门的开启及关闭时刻以及气门升程进行独立且连续的控制。其二、在单缸循环频率大于等于工作频率前提下，单缸循环频率及停缸频率均可任意选取，各缸之间参数选取独立、互不影响，由此组合出的整机停缸控制策略灵活多变，不同停缸策略停缸率细致多样，同一停缸率下可提供多种停缸方案，具体如下。
[0063]
在第一种情况中，选定为定循环频率定停缸频率动态循环模式进行发动机的停缸控制；
[0064]
在定循环频率定停缸频率动态循环模式下，在保证各缸循环频率大于等于工作频率前提下，各缸循环频率和停缸频率保持不变。50％、33.3％、66.6％、25％、75％、40％、60％停缸率时，各动态循环模式停缸控制策略分别如表1至表7所示；表中，“n”代表一个循环周期内停缸频率，“y”代表一个循环周期内工作频率。
[0065]
表1为50％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0066]
[0067]
表2为33.3％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0068][0069][0070]
表3为66.6％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0071][0072]
表4为25％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0073][0074]
表5为75％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0075][0076][0077]
表6为40％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0078][0079]
表7为60％停缸率动态循环模式停缸控制策略
[0080][0081][0082]
在第二种情况中，选定为变循环频率定停缸频率动态循环模式进行发动机的停缸控制；
[0083]
该种情况下，各缸循环频率可变，发动机循环频率随各缸循环频率变化而改变，为各缸循环频率的最小公倍数。在保证各缸循环频率大于等于工作频率前提下，各缸停缸频率保持不变。41.6％、37.5％停缸率动态循环模式停缸控制策略如表8-表12所示。其中根据每循环停缸比例不同，41.6％停缸率分为控制策略a和控制策略b，37.5％停缸率分为控制策略a、控制策略b和控制策略c；具体如下。
[0084]
表8为41.6％停缸率动态循环模式停缸控制策略a
[0085][0086]
表9为41.6％停缸率动态循环模式停缸控制策略b
[0087][0088][0089]
表10为37.5％停缸率动态循环模式停缸控制策略a
[0090][0091]
表11为37.5％停缸率动态循环模式停缸控制策略b
[0092][0093][0094]
表12为37.5％停缸率动态循环模式停缸控制策略c
[0095][0096]
在第三种情况中，选定为变循环频率变停缸频率动态循环模式进行发动机的停缸控制；
[0097]
在该变循环频率变停缸频率动态循环模式下，各缸循环频率可变，发动机循环频率随各缸循环频率变化而改变，为各缸循环频率的最小公倍数。在保证各缸循环频率大于等于工作频率前提下，各缸停缸频率也变化。随变循环频率和变停缸频率变化，发动机循环频率增大。50％停缸率变循环频率变停缸频率动态循环模式停缸控制策略如表13所示。
[0098]
表13为50％停缸率变循环频率变停缸频率动态循环模式停缸控制策略
[0099][0100]
综上所述，针对常规的四缸发动机，在动态循环模式可变排量控制下，各气缸均可以循环进行非工作和工作的切换，其控制逻辑种类繁多，至少包含如表1至11所示。为了保持停缸循环中非工作气缸与工作气缸转换的均匀性。各气缸的停缸控制均可以在定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式和变循环频率变停缸频率动态循环模式这三种控制策略中任意选择，灵活性高，发动机停缸率范围可由三种控制策略决定，以求达到最佳的扭矩输出和功耗控制，并保持了停缸循环中非工作气缸与工作气缸转换的均匀性。
[0101]
在一个实施例中，所述根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率的步骤，具体包括：
[0102]
通过发动机的第一停缸率确定各气缸的工作频率；
[0103]
根据选定的各气缸的循环模式，生成各气缸的停缸控制策略表，其中停缸控制策略表包括停缸频率、工作频率和循环频率的集合；
[0104]
根据停缸控制策略表确定各气缸的最佳循环频率、最佳停缸频率和最佳工作频率。
[0105]
本实施例中，引入的循环频率、停缸频率等，将本实施例的动态循环模式分为定循环频率定停缸频率动态循环模式停缸控制策略、变循环频率定停缸频率动态循环模式停缸控制策略和变循环频率变停缸频率动态循环模式停缸控制策略共三种；每个气缸(或每组气缸)以循环模式进行停缸；发动机的每一个气缸都可以执行停缸操作，搭配动态循环停缸控制逻辑，其控制策略灵活多变，不同停缸策略停缸率细致多样，同一停缸率下可提供上述的多种停缸控制策略表(参见表1至表12)，其控制策略优于传统固定停缸技术。
[0106]
如图4所示，在一些场景中，四缸发动机采用1#、3#、4#、2#点火顺序进行停缸，在一个停缸周期四个发动机工作循环中，进气压力出现规律波动。某缸停止工作后，进气压力上升，连续停缸数越多，进气压力升高越大；气缸正常工作时，混合气被吸入气缸，进气压力逐渐降低。由于进气压力明显波动，各缸进气量存在差异。而各缸进气量不同会导致各缸燃烧爆发压力不同，导致各缸平均指示压力(imep)不同，从而发动机输出产生扭矩波动。同时，更多的气体滞留在气缸内，这将导致气体在压缩行程中对活塞产生更大的负功。可通过改变气门升程，从而使各缸进气量均匀，减小各缸imep变化，从而减小发动机扭矩波动；有必要作进一步的改进。
[0107]
针对发动机停缸引起的进气不均匀性恶化现象，在另一个实施例中，在将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸的步骤之后，所述方法还包括：对连续做功或连续停缸的气缸进行进气补偿，以平衡各气缸的进气量。
[0108]
在本实施例的一种情况中，如图3所示，所述对连续做功或连续停缸的气缸进行进气补偿，以平衡各气缸的进气量的步骤，具体包括：
[0109]
获取一个发动机循环周期m个循环中各气缸的进气量信息，计算相邻m个做功气缸进气量平均值；
[0110]
建立停缸补偿坐标系；
[0111]
将进气量平均值与各气缸进气量比较，得到停缸补偿坐标系中各个停缸补偿坐标对应的进气补偿系数；
[0112]
根据进气补偿系数调整进气门开度，进而调节各气缸的进气量。
[0113]
本实施例中，m为常数，可以取4；即：通过车辆的传感器采集卡(或数据采集系统)，获取一个发动机循环周期4个循环中各气缸的进气量信息，计算相邻4个做功气缸进气量平均值。
[0114]
具体地，建立的所述停缸补偿坐标系，可以是(x，y)停缸补偿坐标系；如表14所示；
[0115]
表14为(x，y)停缸补偿坐标系
[0116] 第1循环第2循环第3循环第4循环1号缸2,02,41,31,2
2号缸2,31,21,11,03号缸2,11,01,41,34号缸2,21,11,01,4
[0117]
其中，x代表该气缸做功功之前最近发生连续停缸的气缸数量，y代表该气缸在最近停缸后的做功位次。以第1循环为例，1号缸对应坐标(2,0)，代表1号缸停缸，包括1号缸有2个气缸连续停止工作；2号缸对应坐标(2,3)，代表2号缸之前有2个气缸连续停止工作，2号缸为停缸后第3个做功的气缸。以第2循环为例，2号缸对应坐标(1,2)，代表2号缸之前仅有1个气缸停止工作，2号缸为停缸后第2个做功的气缸；4号缸对应坐标(1,1)，代表4号缸之前仅有1个气缸停止工作，4号缸为停缸后第1个做功的气缸。
[0118]
之后，将进气量平均值与各缸进气量比较，得到各个停缸补偿坐标对应的进气补偿系数；
[0119]
最后，可以通过前述的可变排量气门机构，根据进气补偿系数调整进气门开度，通过控制进气门开度调节各缸进气量，实现削峰填谷，而平衡各缸进气量，减小进气不均匀性。
[0120]
在一些情况中，由于进气量、进气温度、残余废气系数等参数之间存在紧密联系；
[0121]
因此，可以根据上述对进气量的调节原理，实现对进气温度、残余废气系数等参数的调节，故本实施例提供的方法具有显著通用性，可用于预测其他物理量以及基于点火正时控制系统设计等诸多用途；用途广泛。
[0122]
如图6所示，本发明实施例的目的还在于提供一种动态循环模式可变排量控制装置，应用于车辆的控制器，所述装置包括：功耗控制模块100、动态循环模式选定模块200、动态循环模式组合模块300、停缸控制模块400；
[0123]
所述功耗控制模块100，根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；
[0124]
所述动态循环模式选定模块200，基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；
[0125]
所述动态循环模式组合模块300，根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；
[0126]
所述停缸控制模块400，将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。
[0127]
如图7所示，在本实施例的一种情况中，所述动态循环模式组合模块300包括：工作频率确定单元310、控制策略生成单元320和控制策略组合单元330；
[0128]
所述工作频率确定单元310，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的工作频率；
[0129]
所述控制策略生成单元320，根据选定的各气缸的循环模式，生成各气缸的停缸控制策略表，其中停缸控制策略表包括停缸频率、工作频率和循环频率的集合；
[0130]
所述控制策略组合单元330，根据停缸控制策略表确定各气缸的最佳循环频率、最佳停缸频率和最佳工作频率。
[0131]
如图8所示，在本实施例的一种情况中，所述装置还包括：进气补偿模块500；
[0132]
所述进气补偿模块500，用于对连续做功或连续停缸的气缸进行进气补偿，以平衡
各气缸的进气量。
[0133]
如图9所示，本发明实施例的目的还在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述方法的步骤s101至s109：
[0134]
s101，根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；
[0135]
s103，基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；
[0136]
s105，根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；
[0137]
s107，将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及
[0138]
s109，将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。
[0139]
本发明实施例提供的一种动态循环模式可变排量控制方法，并基于该动态循环模式可变排量控制方法提供了一种动态循环模式可变排量控制装置；所述的方法，能够控制一个或多个目标气缸的动态循环模式灵活可变，即可在定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率变停缸频率动态循环模式中任一选择；改善甚至解决现有的固定停缸模式造成的工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀的问题，也可减小停缸模式切换时由动力输出跳变引发的冲击。
[0140]
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0141]
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0142]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种动态循环模式可变排量控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式的步骤，具体包括：在动态循环模式下，设定发动机的循环频率是各气缸的循环频率的最小公倍数；通过设定的发动机的循环频率确定发动机循环周期；各气缸的循环模式选择为定循环频率定停缸频率动态循环模式、变循环频率定停缸频率动态循环模式和变循环频率变停缸频率动态循环模式其中之一。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率的步骤，具体包括：通过发动机的第一停缸率确定各气缸的工作频率；根据选定的各气缸的循环模式，生成各气缸的停缸控制策略表，其中停缸控制策略表包括停缸频率、工作频率和循环频率的集合；根据停缸控制策略表确定各气缸的最佳循环频率、最佳停缸频率和最佳工作频率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可变排量气门机构包括：溢流阀、凸轮柱塞组、气门柱塞组和油液补偿组；所述溢流阀，根据外界信号适时将油道内油液排放至外部油箱中；所述凸轮柱塞组能够驱动所述气门柱塞组运动；所述气门柱塞组的运动状态改变，能够提前打开气门或者延迟关闭气门；所述油液补偿组，用于改善所述油道内液压改变的连续性；其中，通过调整所述溢流阀的开度和开闭时间，可以实现气门开启和关闭的时刻连续可变，进而实现各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率的转换。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸的步骤之后，所述方法还包括：对连续做功或连续停缸的气缸进行进气补偿，以平衡各气缸的进气量。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对连续做功或连续停缸的气缸进行进气补偿，以平衡各气缸的进气量的步骤，具体包括：获取一个发动机循环周期m个循环中各气缸的进气量信息，计算相邻m个做功气缸进气量平均值；建立停缸补偿坐标系；将进气量平均值与各气缸进气量比较，得到停缸补偿坐标系中各个停缸补偿坐标对应的进气补偿系数；根据进气补偿系数调整进气门开度，进而调节各气缸的进气量。
7.一种动态循环模式可变排量控制装置，应用于车辆的控制器，其特征在于，所述装置包括：功耗控制模块、动态循环模式选定模块、动态循环模式组合模块、停缸控制模块；所述功耗控制模块，根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；所述动态循环模式选定模块，基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；所述动态循环模式组合模块，根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；所述停缸控制模块，将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述动态循环模式组合模块包括：工作频率确定单元、控制策略生成单元和控制策略组合单元；所述工作频率确定单元，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的工作频率；所述控制策略生成单元，根据选定的各气缸的循环模式，生成各气缸的停缸控制策略表，其中停缸控制策略表包括停缸频率、工作频率和循环频率的集合；所述控制策略组合单元，根据停缸控制策略表确定各气缸的最佳循环频率、最佳停缸频率和最佳工作频率。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：进气补偿模块；所述进气补偿模块，用于对连续做功或连续停缸的气缸进行进气补偿，以平衡各气缸的进气量。10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述方法的步骤。

技术总结
本发明适用于发动机控制技术领域，提供了一种动态循环模式可变排量控制方法、装置及计算机设备，所述方法包括以下步骤：根据车辆的运行参数设定发动机的第一停缸率；基于动态循环模式，选定发动机中各气缸的循环模式；根据选定的各气缸的循环模式，通过发动机的第一停缸率确定各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率；其中，所述循环频率大于等于所述工作频率；将确定的各气缸的循环频率、停缸频率和工作频率转换为可变排量气门机构的控制数据；以及将所述控制数据传输给车辆的控制器控制各气缸动态循环停缸；本发明进入停缸循环时，可以改善甚至解决现有的固定停缸模式造成的工作气缸和非工作气缸磨损不一致、各缸之间受热不均匀的问题。匀的问题。匀的问题。


技术研发人员：金兆辉 芦大佑 张科超 李小平 苏岩 解方喜 徐建强 洪伟
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/7/20