用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法
【专利摘要】本发明涉及用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其包括步骤：A.判断是否符合以下条件之一，如果符合则执行步骤B：a1.发动机当前运行于部分负荷工况下；a2.发动机活塞的温度大于预设的温度阈值；B.控制发动机中的燃料喷射装置，以使其在发动机每间隔运转至少一个工作循环后才向发动机的气缸喷射燃料。在现有的二冲程活塞式发动机上应用本发明方法，可以显著改善其工作性能，减少油耗与排放，并且有助于保护并延长发动机中的活塞、连杆、曲轴、气缸等零部件的使用寿命。
【专利说明】用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机控制技术，尤其涉及一种用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，二冲程活塞式发动机的工作循环是通过两个行程来完成的，其中一个是进气及压缩行程，另一个是燃烧膨胀及排气行程。由于二冲程活塞式发动机的结构简单、轻便并且制造成本低廉，特别是它每运转一个工作循环即能完成一次做功过程，因此被赋予了重要的动力基础，具备将双倍动力置于同一空间内的潜力，从而使其与许多四冲程发动机相比具有惊人的“推重比”。
[0003]但是，现有的二冲程活塞式发动机仍然存在着一些不足之处。例如，这些二冲程活塞式发动机在使用过程中存在着诸如扫气效率不高、燃料经济性较差、废气排放性能不佳等问题，而且会造成一定程度的环境污染。此外，这些二冲程活塞式发动机中的活塞、连杆、气缸等零部件也存在着较易损耗的问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，从而有效解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。在根据本发明的用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法中，它包括以下步骤:
A.判断是否符合以下条件之一，如果符合则执行步骤B: al.发动机当前运行于部分负荷工况下；
a2.发动机活塞的温度大于预设的温度阈值；以及
B.控制发动机中的燃料喷射装置，以使其在发动机每间隔运转至少一个工作循环后才向发动机的气缸喷射燃料。
[0005]在根据本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法的上述实施方案中，可选地，所述步骤A中的部分负荷工况是根据驾驶者的动力需求来确定的。
[0006]在根据本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法的上述实施方案中，可选地，所述步骤A中发动机活塞的温度是通过设置温度传感器来实际测定的。
[0007]在根据本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法的上述实施方案中，可选地，所述步骤A中发动机活塞的温度是根据所述发动机活塞的温度模型来确定的，所述温度模型在发动机标定时进行标定。
[0008]在根据本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法的上述实施方案中，可选地，所述二冲程活塞式发动机采用强制进气方式。
[0009]在根据本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法的上述实施方案中，可选地，所述燃料包括汽油、柴油和压缩天然气。
[0010]在现有的二冲程活塞式发动机上应用本发明的熄缸控制方法，可以显著改善其工作性能，尤其能够提升燃烧效率、提高扫气效率、减少排气污染物，从而可以节省燃料消耗，并且有助于节能环保目标的实现。此外，采用本发明方法还可以有效保护并延长发动机中的活塞、连杆、曲轴、气缸等零部件的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
[0012]图1至图4示意性地显示出了一个二冲程活塞式发动机的工作循环过程。
[0013]图5是根据本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0014]首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法的步骤、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能没有在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。
[0015]请结合参考图1至图5，下面就通过这些附图来举例说明本发明方法以及如何将其应用到一个二冲程活塞式发动机。其中，在图1至图4中以示意方式显示出了该二冲程活塞式发动机的一个工作循环的基本过程。具体而言，图1和图2示出了该二冲程活塞式发动机的进气及压缩行程，而图3和图4则示出了该二冲程活塞式发动机的燃烧膨胀及排气行程。
[0016]如图1所示，该二冲程活塞式发动机采用了强制进气方式，通过增压器5来对所吸入的空气进行增压处理，这些空气沿着图中箭头所示方向进入到发动机的气缸内部。如图2所示，随着曲轴3进行旋转运动，它将带动连杆2进行运动，并且由此使得活塞2向上运动而开始压缩进入到发动机气缸内的空气。
[0017]再如图3所示，随着曲轴3的进一步旋转运动，当活塞2向上运动到上止点位置附近时，该二冲程活塞式发动机中的燃料喷射装置4即会向发动机的气缸内喷射燃料(例如，汽油、柴油或者压缩天然气(CNG)等)，使得该燃料与已经被压缩空气的混合气体燃烧膨胀，从而形成巨大的热能来推动活塞I向下运动，由此向外输出动力，这在图4中进行了显示。当活塞I继续运行到下止点位置附近时，燃烧后的废气将经由排气通道6向外排出。如此，当该二冲程活塞式发动机运转了一个工作循环(也就是说，曲轴3刚好旋转了 360° )，该二冲程活塞式发动机就完成了一个工作循环。
[0018]根据本发明的设计思想，在二冲程活塞式发动机处于全负荷工况下时，可以按照上述方式进行工作。然而，当二冲程活塞式发动机运行在部分负荷工况(例如，这可以根据驾驶者的动力需求或者其他运行参数等方式来进行确定)下，由于此时对于发动机的动力需求相对较小，因此无须在发动机的每一个上述工作循环中都迫使混合气体燃烧膨胀来向外提供动力，这可以通过对燃料喷射装置4进行控制来加以实现。具体来讲，可以在该二冲程活塞式发动机每间隔运转一个工作循环(即曲轴3旋转了 360° )、二个工作循环(即曲轴3旋转了 720° )或更多个工作循环之后，才允许该燃料喷射装置4向发动机的气缸喷射燃料。这样，通过以上优化设计来略过一些发动机工作循环中的燃料喷射燃烧过程，不仅不会影响到在部分负荷工况下的发动机动力输出，而且能够有效减少燃料消耗，并且降低了废气排放物。另外，由于合理地控制并降低了二冲程活塞式发动机中混合气体的高温燃烧膨胀次数，因此这相对于为该二冲程活塞式发动机提供了更多时间的冷却处理过程，这样就非常有利于保护并延长活塞1、连杆2、曲轴3、气缸等零部件的使用寿命，保证了它们的可靠性和耐久性。由此可见，应用本发明方法的上述熄缸控制技术确实能获得非常明显、良好的技术效果。
[0019]如上所述，在判断二冲程活塞式发动机当前运行于部分负荷工况下后，可以应用本发明方法以便充分利用其技术优势。然而，可以使用本发明方法的实际情形并不仅仅局限于以上这一情形。
[0020]举例而言，当符合以下条件一如果确定出现了二冲程活塞式发动机中活塞I的温度大于预设的温度阈值的情形后，也可以同样地应用本发明方法来对发动机实施熄缸控制。也就是说，一旦以上这个条件成立，那么就可以如前所述地对燃料喷射装置4进行控制，使其在该二冲程活塞式发动机每间隔运转至少一个工作循环之后才向发动机的气缸喷射燃料。
[0021]可以参考给出的图5，在该图5中大致图示出了以上所描述的本发明的熄缸控制方法示例的处理流程。对于图5中步骤Sll中给出的两个判断条件，仅需符合其中一个条件就可以开始执行步骤S12。关于图5中第二个条件a2中活塞温度的获取方式，在一种可选情形下，可以通过设置温度传感器来进行实际测量获得；或者，在另一种可选情形下，也可以根据该发动机活塞的温度模型来进行确定，这样的温度模型可以在进行发动机标定时进行标定。
[0022]以上仅以举例方式来详细阐明本发明的用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。作为举例，尽管在给出的图1至图4中所显示的是二冲程活塞式发动机采用了强制进气方式，然而本发明方法也完全适用于采用自然吸气方式的各类二冲程活塞式发动机。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其特征在于，所述熄缸控制方法包括步骤: A.判断是否符合以下条件之一，如果符合则执行步骤B: al.发动机当前运行于部分负荷工况下； a2.发动机活塞的温度大于预设的温度阈值；以及 B.控制发动机中的燃料喷射装置，以使其在发动机每间隔运转至少一个工作循环后才向发动机的气缸喷射燃料。
2.根据权利要求1所述用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其特征在于，所述步骤A中的部分负荷工况是根据驾驶者的动力需求来确定的。
3.根据权利要求1所述用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其特征在于，所述步骤A中发动机活塞的温度是通过设置温度传感器来实际测定的。
4.根据权利要求1所述用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其特征在于，所述步骤A中发动机活塞的温度是根据所述发动机活塞的温度模型来确定的，所述温度模型在发动机标定时进行标定。
5.根据权利要求1-4中任一项所述用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其特征在于，所述二冲程活塞式发动机采用强制进气方式。
6.根据权利要求1-4中任一项所述用于二冲程活塞式发动机的熄缸控制方法，其特征在于，所述燃料包括汽油、柴油和压缩天然气。
【文档编号】F02D41/30GK104131907SQ201310160201
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月3日 优先权日:2013年5月3日
【发明者】张雪飞, H.尼曼, K.甘特纳-张, L.朱, 宋要奇 申请人:博世（中国）投资有限公司