[发明专利]内燃机智能功率分配系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机智能功率分配系统，涉及柴油机节能减排技术领域。

背景技术

中国专利CN101858259B提供了一种用于柴油机部分停缸节油的控制方法。该专利采取的技术手段和达成效果是：在发动机电控单元之外设置一个停缸控制器，停缸控制器从发动机电控单元通过CAN总线获取发动机及整车信息，自动识别整车状态，根据需要进行部分停缸节油控制；在停缸控制器中预先存储转速、油门、扭矩对应的停缸区域三维MAP图，当检测发动机运行到停缸区域时，进入停缸模式，在停缸模式下，柴油机一半气缸停止喷油，另一半气缸工作，并交替工作；停缸控制器的停缸断油命令是通过报文控制发动机控制单元强制停缸；通过上述技术手段实现柴油整车部分负荷时停缸节油控制，达到整车节油目的。该专利的不足及原因是：该专利仅能实现对气缸的断油命令，对于断油的气缸，存在进排气损失，总体效果上会出现节油效果不明显以及热负荷不均匀情况；该专利在停缸模式下，柴油机一半气缸不工作，一半气缸工作，对于缸数较少的发动机来说，只能在小区域能实现停缸模式，限制了停缸模式的应用范围。

中国专利CN101532436B提供了一种带双增压系统和卸压装置的柴油机停缸节油系统。该专利采取的技术手段和达成效果是：设置两个完全独立的增压系统，同时按照发火顺序将多缸柴油机气缸分成两组，分别连接一个独立的增压系统，同时设置一套卸压装置，卸压装置同一组气缸连接；在高负荷时，两组气缸正常喷油，处于低负荷时，连接卸压装置的气缸停止喷油，其对应的增压器处于空转状态，不会对另一组增压器工作状态产生影响，通过卸压装置将高压卸掉，降低不工作气缸的摩擦阻力，从而提高柴油机在低负荷工况下的机械效率。该专利的不足及原因是：当发动机进入停缸节油工作状态时，永远是固定的一组气缸工作，另一组气缸不工作，这样会导致两组气缸工作时间不平衡，在正常模式下，会出现柴油机工作不均匀现象；由于卸压装置连接的工作气缸是固定的，因此当需要停缸节油时，只能处于一种停缸模式，不能依据发动机负荷进行灵活调整，从而限制了停缸节油模式的工作范围；机械结构复杂，对现有发动机的结构改造大，导致综合成本高。

中国专利CN102817722B提供了一种柴油机减缸控制负荷方法。该专利采取的技术手段和达成效果是：在柴油机自由端安装测速光电编码器，在柴油机负载端安装一对扭振光电编码器，在柴油机机身的气缸爆压产生点附近安装双向加速度传感器；按次序逐个停缸，记录扭振及振动数据，按照扭振比值与振动比值的和为最小的原则，确定在部分负载下的停缸号，作为柴油机在运行时减缸控制负荷的依据。该专利的不足及原因是：在选择停缸时，仅仅考虑了扭振和振动的因素，没有考虑气缸工作时间、磨损等对工作均匀性的影响。

一般来说，当发动机处于低负荷时才选择停止一部分气缸工作，现有的技术中没有提供如何在发动机控制系统中实时通过具体的量化指标来评价发动机处于低负荷状态，也没有提供工作气缸工作时间、磨损等对工作气缸工作性能影响的控制方法，以及在停止部分气缸工作时，工作气缸工作均匀性的控制方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种内燃机智能功率分配系统，根据发动机运行工况确定发动机的工作模式，使发动机工作在最经济工作区域，达到节能减排的目的。本发明所涉及的发动机均是指内燃机。

按照本发明提供的技术方案，所述的内燃机智能功率分配系统包括发动机需求扭矩计算模块、单缸最佳工作能力评估模块、发动机工作模式确定模块、停缸顺序确定模块、不工作气缸控制模块、工作气缸控制模块及发动机控制参数调整模块；

所述发动机需求扭矩计算模块用来计算驾驶员、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用来确定停缸顺序；

所述不工作气缸控制模块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用来确定发动机在正常、停缸工作模式下的工作参数。