[发明专利]内燃机智能功率分配系统

权利要求书

1.内燃机智能功率分配系统，其特征在于：包括发动机需求扭矩计算模块（1）、单缸最佳工作能力评估模块（2）、发动机工作模式确定模块（3）、停缸顺序确定模块（4）、不工作气缸控制模块（5）、工作气缸控制模块（6）及发动机控制参数调整模块（7）；

所述发动机需求扭矩计算模块（1）用来计算驾驶员、车辆上的电控单元、车辆附件、发动机附件的需求扭矩，并综合形成最终的对发动机要求的运行扭矩值；

所述单缸最佳工作能力评估模块（2）用来计算在当前工况下停止工作气缸数，能够使得工作气缸的工作能力处于最佳状态；

所述发动机工作模式确定模块（3）用来确定发动机运行在正常工作模式还是停缸工作模式；

所述停缸顺序确定模块（4）用来确定停缸顺序；

所述不工作气缸控制模块（5）用来对不工作气缸的进排气动作进行控制，使得不工作气缸所做负功达到最小；

所述工作气缸控制模块（6）用来对工作气缸的喷油量、进气量进行修正，使得发动机的振动及噪音达到最小；

所述发动机控制参数调整模块（7）用来确定发动机在正常、停缸工作模式下的工作参数。

2.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述发动机需求扭矩计算模块（1）中，驾驶员的需求扭矩根据不同的车辆传动系的类型，通过不同的计算方式得到：如果车辆传动系安装的是手动变速箱，驾驶员需求扭矩通过油门踏板开度和发动机转速查询驾驶员需求扭矩MAP得到，如果车辆传动系安装的是自动变速箱，则通过油门踏板和车速查询驾驶员需求MAP得到。

3.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述发动机需求扭矩计算模块（1）中，所述车辆上的电控单元包括：自动变速箱控制单元、车辆稳定系统控制单元、助力转向控制单元中的一种或多种，这些控制单元通过CAN总线发送需求的扭矩给发动机需求扭矩计算模块（1）。

4.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述发动机需求扭矩计算模块（1）中，预先通过试验获取车辆附件和发动机附件运行时的需求扭矩，存储在系统中，发动机需求扭矩计算模块（1）根据车辆和发动机运行工况计算车辆附件和发动机附件对发动机的需求扭矩。

5.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述单缸最佳工作能力评估模块（2）用来根据发动机外特性，特别是油耗万有特性来确定在发动机工作最经济工况区域单个工作气缸的包括进气量、喷油量、平均有效压力在内的最佳工作参数，并计算当前工况下停止工作气缸数，能够使得工作气缸中的单个气缸的进气量、喷油量、平均有效压力处于最佳工作参数范围内。

6.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述发动机工作模式确定模块（3）综合考虑发动机需求扭矩占发动机外特性输出扭矩的比率、发动机当前运行环境、单缸最佳工作能力评估结果，确定发动机运行在正常工作模式还是停缸工作模式；当发动机转速小于限值，且发动机需求扭矩和发动机外特性输出扭矩的比率小于限值时，控制发动机从正常工作模式切换到停缸工作模式，通过单缸最佳工作能力的评估结果确定停止工作的气缸数。

7.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述停缸顺序确定模块（4）根据发动机工作模式确定模块（3）的输出结果，以及发动机各个气缸的工作时间来确定停缸顺序，保证各个气缸工作的一致性；为每一个发动机气缸设置一个工作系数，工作系数是气缸工作时间的函数，当气缸工作时，其对应的工作系数开始累加，每次累加的步长根据发动机工作模式来确定：当发动机处于正常工作模式时，工作系数步长是一个标准量，当处于停缸工作模式时，停止工作气缸的工作系数步长是零，工作气缸的工作系数步长是标准量加上累加量，停止工作的气缸数越多，则累加量越大；当发动机从正常工作模式切换进入停缸模式时，停缸顺序确定模块（4）选择工作系数大的气缸作为停止工作的气缸。

8.如权利要求1所述的内燃机智能功率分配系统，其特征是，所述不工作气缸控制模块（5）在停止喷油的同时，在压缩行程开始时刻打开排气门，在压缩行程中某一时刻关闭排气门，在此后的停止工作期间，一直关闭进排气门，保留部分新鲜空气在气缸内；根据不工作气缸所做负功最小原则选择压缩行程中关闭排气门的位置。