[發(fā)明專利]可變排量

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310269227.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN103527330A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·J·鮑曼;A·D·斯卡里斯布雷克;I·G·派格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D17/02
• 分類號(hào): F02D17/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;陸惠中

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)要求2012年6月29日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?211562.2的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用被并入本文，用于所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的可變排量，其中可變排量包括停用一個(gè)或多個(gè)汽缸。尤其地，本發(fā)明涉及所有汽缸均啟用的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)到一個(gè)或多個(gè)汽缸停止或停用的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的基本上無縫的過渡，反之亦然。

背景技術(shù)

汽車技術(shù)中可變排量的實(shí)例是多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)或多個(gè)汽缸的停用。汽缸停用被用于減少燃料消耗、排放物和提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度，尤其是在輕載荷運(yùn)轉(zhuǎn)中。

在四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，通常一半的汽缸停用，而另一半保持啟用。例如，第一和第四汽缸保持啟用，同時(shí)，第二和第三汽缸停用。與第二和第三汽缸相連的進(jìn)氣門和排氣門也停用。

由于停用一些氣門及其相連的汽缸，泵送損失減少，每一啟用汽缸的平均壓力增加，并且泵送至啟用汽缸的燃料體積可相對(duì)于所有汽缸均啟用時(shí)泵送至汽缸的燃料體積增加。

汽缸停用通常通過停用/關(guān)閉特定汽缸的進(jìn)氣門和排氣門而實(shí)現(xiàn)。通過保持進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，在燃燒室中產(chǎn)生氣墊（air?spring）。氣墊在被困的排氣(被阻止之前的充氣燃燒)在活塞向上運(yùn)動(dòng)期間被壓縮并在其向下運(yùn)動(dòng)期間向下推活塞時(shí)產(chǎn)生。被困的排氣的壓縮和減壓具有平衡效應(yīng)。因此，總體而言，實(shí)質(zhì)上在發(fā)動(dòng)機(jī)上不存在額外的載荷。停用汽缸中的壓力降至接近于曲軸箱壓力的壓力，通常接近于大氣壓，這是由于漏氣經(jīng)過氣門座和活塞環(huán)。

在已知的汽缸停用系統(tǒng)中，如與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的那樣，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)用于切斷向無用汽缸的燃料輸送。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，正常發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)與排氣門、進(jìn)氣門和相連汽缸停用的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)之間的過渡可利用點(diǎn)火正時(shí)、凸輪正時(shí)和節(jié)氣門位置變化的組合——其通過利用電子節(jié)氣門控制而實(shí)現(xiàn)——而變得平穩(wěn)。

然而，點(diǎn)火正時(shí)、凸輪正時(shí)和節(jié)氣門位置的變化通常不適用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，從正常發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)(其中所有汽缸和氣門均啟用)過渡成一些汽缸和氣門停用的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并過渡回正常發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中是有問題的。

因此，期望提供這樣的可選方法和系統(tǒng)：其適用于所有發(fā)動(dòng)機(jī)類型，尤其適用于直接噴射火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)從所有汽缸和氣門均啟用時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)向一個(gè)或多個(gè)汽缸和氣門停用時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)的平穩(wěn)過渡。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的第一方面提供從多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中所有排氣門、進(jìn)氣門和汽缸啟用的狀態(tài)停用排氣門、進(jìn)氣門和與進(jìn)氣門和排氣門相連的汽缸的方法，方法包括如下步驟：

a)增加向多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)第一組汽缸的燃料輸送和減少向多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)第二組汽缸的燃料輸送，直到向第二組汽缸的燃料輸送的體積基本上為零；

b)隨著輸送至第二組汽缸的燃料體積接近零，停用與第二組汽缸相連的進(jìn)氣門和排氣門；和

c)調(diào)節(jié)向第一組汽缸的燃料輸送的體積，以便維持基本上恒定水平的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法實(shí)現(xiàn)了從發(fā)動(dòng)機(jī)包括完全啟用的汽缸、排氣門和進(jìn)氣門的情況到發(fā)動(dòng)機(jī)包括啟用和停用汽缸、啟用和停用排氣門以及啟用和停用進(jìn)氣門的情況的平穩(wěn)過渡，這是由于當(dāng)所有氣門和相連汽缸在輕載荷狀況下啟用時(shí)輸出扭矩的可能變化和對(duì)駕駛性能的相應(yīng)影響。

向第一組汽缸的燃料輸送的增加可以是遞增的，并可補(bǔ)充向第二組汽缸的燃料輸送的減少。

有利地，當(dāng)向第一組汽缸的燃料輸送的增加補(bǔ)足向第二組汽缸的燃料輸送的減少時(shí)，可實(shí)現(xiàn)基本上恒定水平的輸出扭矩。

向第一組汽缸的燃料輸送的增加與向第二組汽缸的燃料輸送的減少可以是同時(shí)的。第一組汽缸燃料增加的水平可接近于輸送至第二組汽缸的燃料減少的水平。輸送至第一組汽缸的燃料水平是可調(diào)節(jié)的，以便維持恒定水平的輸出扭矩。

有利地，通過同時(shí)增加輸送至第一組汽缸的燃料和減少輸送至第二組汽缸的燃料，可實(shí)現(xiàn)從發(fā)動(dòng)機(jī)包括完全啟用的汽缸、排氣門和進(jìn)氣門的情況到發(fā)動(dòng)機(jī)包括啟用和停用汽缸、排氣門和進(jìn)氣門的情況的平穩(wěn)過渡。

向第一組汽缸的燃料輸送的增加和向第二組汽缸的燃料輸送的減少在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)可以是逐漸的。

與第二組汽缸相連的進(jìn)氣門和排氣門的停用可與上述步驟(a)限定的輸送至第二組汽缸的燃料水平的調(diào)節(jié)同時(shí)發(fā)生，以便當(dāng)輸送至第二組汽缸的燃料接近零時(shí)，與第二組汽缸相連的氣門停用。