[发明专利]发动机的停缸控制方法及发动机

说明书

发动机的停缸控制方法，在车辆或发动机的控制装置上设有部分缸工作模式启动开关和正常工作模式启动开关，其与发动机的ECU连接，可以给ECU发送工作模式指令信号，发动机的ECU在接收到工作模式指令后，ECU控制发动机先停止运转，再控制停缸执行部件执行停缸动作或执行从停缸恢复到正常工作的动作，然后再次启动发动机，再次启动后发动机便进入所要求的工作模式运行。该停缸控制方法的显著优势是：由于停缸执行部件执行停缸或执行恢复的动作都是在发动机停止的状态下进行，因此，大大降低了停缸执行部件的设计和驱动控制的难度，提高了工作可靠性，同时降低成本，该停缸控制方法尤其适用于轮式起重机等类型车辆和设备。

技术领域

本发明涉及一种发动机的停缸控制方法及发动机，属于发动机技术领域。

背景技术

发动机的CDA(停缸)技术很早就已出现，CDA技术可以停止部分气缸的工作，从而可以显著降低车辆在低负荷运行时的燃油消耗，并能提高排气温度，提高后处理转化效率，减少排放。CDA技术的关键是停止气门的运动，从而停止该气缸工作，以降低油耗，目前CDA技术主要应用在乘用车等轻型发动机领域。在已知的CDA技术中，停止气门运动主要通过停缸执行部件切断气门驱动的传动链实现，在乘用车发动机上常见的停缸执行部件主要有带有停缸功能的挺柱或摇臂等，其通过在挺柱或摇臂上设置具有切断传动功能的销来实现停缸，如带有停缸功能的挺柱CN102400731A，如伊顿公司带有停缸功能的摇臂CN104903553A，对于商用车发动机，也有采用在传动链中设置滑块的停缸执行部件来切断传动链使气门停止运动的，如中国专利申请202110213033.4。但不管对于哪种方式，如果要在发动机的运行过程中进行正常工作模式和部分缸工作模式之间的切换(注：本说明书中所述的正常工作模式是指发动机全部气缸都工作的运行模式，部分缸工作模式是指发动机只有部分气缸工作，其他气缸被停止的运行模式，下同)，其都要求传动链切断或恢复的动作要在发动机的一个工作循环内完成，如果不能在一个工作循环内完成，就会出现传动链未能全部切断或未能全部恢复的状况，在这种状态下极易造成停缸执行部件的卡滞、磨损及损坏。由于发动机的转速通常都比较高，因此也就要求停缸执行部件要在极短的时间内完成传动链的切断或恢复，这对停缸执行部件的设计及控制要求非常高，特别是对于重型发动机，由于气门驱动的载荷较大，停缸执行部件的设计要求结构比较强壮，如果同时又要求其做到极快的反应速度，这对于停缸执行部件的驱动和控制非常困难，现有技术中几乎没有能够可靠实现重型发动机停缸的执行部件，这也是目前CDA技术在重型发动机上无法得到广泛应用的主要原因。

然而，对于某些特殊车辆上使用的发动机，典型的如轮式起重机，其在起重作业中所使用的功率通常只有发动机额定功率的40％以下，因此对于轮式起重机在起重作业中可以使用CDA技术停止部分气缸工作，从而降低燃油耗，并且，轮式起重机的行驶工况和起重作业工况之间通常有明显的区分，也就是说轮式起重机在起重作业中通常只进行起重作业，极少会出现同时需要发动机输出超过起重作业所需功率的状况，这就意味着对于轮式起重机在起重作业中使用CDA技术时可以不需要发动机在运行中进行正常工作模式和部分缸工作模式之间的切换，因此，对于轮式起重机用发动机在使用CDA技术时，可以使其停缸执行部件在较低转速或停机工况下进行不同工作模式的切换，从而降低停缸执行部件的设计及控制难度，提高其可靠性，同时也降低成本。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种发动机的停缸控制方法。

发动机的停缸控制方法，所述发动机在正常工作模式和部分缸工作模式之间切换的过程中，发动机的控制单元控制发动机先停止后，再控制停缸执行部件执行停缸动作或执行从停缸恢复到正常工作的动作，然后再次启动发动机，上述过程由发动机的控制单元控制自动完成。

进一步地，所述发动机在正常工作模式和部分缸工作模式之间的切换由人为控制，在车辆或发动机的控制装置上设有部分缸工作模式启动开关和正常工作模式启动开关，当发动机需要从正常工作模式进入到部分缸工作模式时，由人工启动部分缸工作模式开关使发动机进入部分缸工作模式，当发动机需要从部分缸工作模式进入到正常工作模式时，由人工启动正常工作模式开关使发动机进入正常工作模式。