导致发动机运行过程中断缸的因素主要有两个：驾驶员降扭需求和喷油器失效或出现失火现象。当前的发动机控制系统中，把这两个因素导致的断油模式求或，得到最终的断油模式。本系统优化了断油模式的控制策略，能正确处理喷油器失效导致的断缸问题，解决了当前发动机控制系统中存在的断缸控制问题。

当今社会汽车已成为人们一种重要的代步工具，然而大多数人感觉车辆所具有的功率在绝大多数时间内远远大于驾驶员的期望功率，车辆的常规行驶中发动机基本处于部分负荷的工作状态，这样就导致发动机的效率降低，相应的燃油经济性也变差，达不到发动机最佳的燃油消耗水平。因此，人们研究如何使发动机在低负荷时关闭部分气缸，在高负荷时开启全部气缸，从而到达降低燃油消耗的目的。

断油控制是汽油机电控系统中的重要组成部分。在某些特殊的工况下，ECU需要通过断油控制来满足燃油经济性、驾驶平顺性等要求。断油控制主要有超速断油、减速断油、减扭断油及故障断油等几种情况。

对于自动变速器，为了减小换挡过程中由于动力中断产生的冲击力，需要对发动机的输出转矩进行控制。可以通过两种方法来调节换挡冲击，一是调节电子节气门，二是调节点火提前角和断油控制。对于第一种方法，因为需要通过机械调节来控制进气量，响应的时间会比第二种方法长得多。本文讨论的是通过断油控制来快速实现降扭需求的方法。在升挡的过程中，离合器分离导致发动机负载变小，TCU会向ECU发出降扭信号，ECU得到该信号后会执行断油控制策略，切断部分气缸的燃油喷射，从而降低发动机的输出转矩，当离合器结合时再恢复各缸供油来恢复发动机的输出转矩（见图1）。

图1  换挡过程

优化前的断油策略

驾驶员降扭需求的主要体现是断缸需求，也是主动断缸的要求；另外，喷油器失效也会引起断缸现象，这是被动断缸的体现。当两者同时发生时，当前的控制策略是把两个断油模式求或，然后把每一位的断缸数相加，得到最终的断缸数，而这种情况下，可能会出现不能正确体现驾驶员的意图的现象。本文中我们对当前的控制策略进行了修改和优化，解决了这一问题。

在当前的控制策略中，有两个因素可能会导致断油：降扭或喷油器失效。其中这两个因素各自对应一种断油模式，变量为无符号8位整型数，后4位有效，且每一位各自对应相应的软件缸号，1表示断缸，0表示不断缸。计算出两种断油模式后，求或计算出最终的断油模式，再把后4位相加，计算得到总共的断油缸数。

由于降扭是驾驶员的意图体现，而喷油器失效则是不可控因素，因此最终的断缸数有可能不是驾驶员所期望的。举例来说，驾驶员降扭导致的断缸模式为0101，而喷油器则是1号缸失效（软件缸号），断油模式为0010，两者求或的结果为0111，断缸数为3，这显然和驾驶员的意图不一致。

1. 采集的发动机数据

为了验证断油的控制策略，本文在发动机的台架上采集了降扭及喷油器失效时的数据，数据采集的需求及工况见表1，当前的断缸模式计算见表2。表中：tordec_m为降扭的断油模式；drivdes_cut_num为期望的断缸数；injfail_m为喷油器失效的断油模式；cy_cut_m为最终的断油模式；cy_cut_num为最终的断缸数。

2. 数据分析

从表2中可以看到，驾驶员降扭过程中期望的断缸数和实际的断缸数在工况1、工况3、工况4、工况5、工况7和工况9的情况下是不一致的，直接原因是由于喷油器失效导致的，间接原因是控制策略中还存在缺陷，这就需要优化和改进。

优化后的断油策略

为解决此问题，策略修改如下：先计算喷油器失效导致的断油模式，再根据此模式调整降扭导致的断缸模式，保证在喷油器失效的情况下依然能正确体现驾驶员的降扭意图。举例来说：还是假设1号缸的喷油器失效，断油模式为0010；驾驶员降扭导致的断缸模式可以设置为1010（可以通过修改起始断缸号实现），两者求或的结果还是1010，断缸数为2，正确地实现了驾驶员的断缸意图。表3所示为优化后的Simulink模型计算数据。

从表3中可以看到，只有在工况1的情况下驾驶员降扭过程中期望的断缸数和实际的断缸数是不一致的，这是因为喷油器失效后必然会导致断缸，不是驾驶员可以控制的，其他的情况下，期望的断缸数和实际的断缸数都是一致的。

由于优化后的驾驶员降扭的期望断缸模式是根据喷油器失效的断缸模式计算得到的，因此在喷油器失效后，可以通过完善控制策略让期望的断缸数和实际的断缸数保持一致。

结论

当前的发动机控制系统中，把这两个因素导致的断油模式求或，得到最终的断油模式，但是在喷油器失效时，可能会出现断缸数不能正确体现驾驶员降扭需求的现象。本系统优化了断油模式的控制策略，能正确处理喷油器失效导致的断缸问题，解决了当前发动机控制系统中存在的断缸控制问题。

本文通过实验数据分析当前的断缸控制策略存在的问题，并研究改善方案，解决了汽油机控制系统中的断缸问题。通过Simulink模型验证新开发的控制策略，证明此策略是可行的。