[發(fā)明專利]用于部分汽缸停用的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810536132.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN108979873A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·K·施蒂夫;W·威廉斯;陳國輝;C·赫魯?shù)驴?/a>;F·翁德利基;C·W·維格利德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D17/02
• 分類號(hào): F02D17/02;F02D13/06
• 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: 徐東升;趙蓉民

本申請(qǐng)涉及用于部分汽缸停用的方法和系統(tǒng)，并提供了用于減少部分停用期間的泵送損失的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，方法包括使真空流動(dòng)到停用的汽缸組以去除其中捕獲的氣體，同時(shí)激活的汽缸組繼續(xù)燃燒。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2017年6月1日提交的德國專利申請(qǐng)No.102017209323.4的優(yōu)先權(quán)。出于所有目的，上述參考申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書總體涉及在部分汽缸停用(deactivation)期間降低泵送損失。

背景技術(shù)

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以用作機(jī)動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)單元。在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，但也可以包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和利用混合燃燒過程的混合式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，以及不僅包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)還包括電機(jī)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，所述電機(jī)可以在驅(qū)動(dòng)方面連接到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并且從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)接收功率，或者作為可激活輔助驅(qū)動(dòng)裝置附加地輸出功率。

在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展中，可以期望降低燃料消耗以提高效率。燃料消耗(并且因此效率)可能造成問題。其原因在于奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本操作過程。負(fù)載控制可以經(jīng)由布置在進(jìn)氣系統(tǒng)中的節(jié)流擋板進(jìn)行。通過調(diào)節(jié)節(jié)流擋板，可以調(diào)節(jié)節(jié)流擋板下游的引入的空氣壓力。進(jìn)一步關(guān)閉節(jié)流擋板，也就是說所述節(jié)流擋板擋住進(jìn)氣系統(tǒng)越多，則通過節(jié)流擋板的引入空氣的壓力損失越高，并且進(jìn)入至少兩個(gè)汽缸(即，燃燒室)的節(jié)氣門下游和入口的上游的引入空氣的壓力越低。對(duì)于恒定的燃燒室體積，可以以這種方式基于引入空氣的壓力設(shè)置空氣質(zhì)量(即，量)。因此，量調(diào)控可能可為不理想的，特別是在部分負(fù)載操作中，這是因?yàn)榈拓?fù)載需要高度的節(jié)流和進(jìn)氣系統(tǒng)中的大的壓力降低，結(jié)果是隨著負(fù)載的降低和節(jié)流的增加，充氣交換損失增加。

用于對(duì)奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行去節(jié)流(dethrottling)的解決方案的一種方法是例如具有直接噴射的奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)操作過程。燃料的直接噴射可以實(shí)現(xiàn)分層燃燒室充氣。將燃料直接噴射到燃燒室中可以允許在一定限度內(nèi)在奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行調(diào)控。混合物形成是通過將燃料直接噴射到汽缸內(nèi)或處于汽缸內(nèi)的空氣中而不是通過形成外部混合物來實(shí)現(xiàn)的，其中燃料被引入進(jìn)氣系統(tǒng)中的引入空氣中。然而，燃料/空氣混合可能不會(huì)在在所有發(fā)動(dòng)機(jī)工況下充分混合。

用于對(duì)奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行去節(jié)流的解決方案的另一種方法包括使用至少部分可變閥驅(qū)動(dòng)裝置。與其中閥的升程和控制正時(shí)都不可變的不可變閥驅(qū)動(dòng)裝置相反，這些影響燃燒過程并因此影響燃料消耗的參數(shù)可以經(jīng)由可變閥驅(qū)動(dòng)裝置或多或少地變化。如果入口閥的關(guān)閉時(shí)間和入口閥升程可以改變，那么無節(jié)流是可能的并因此無損耗的負(fù)載控制是可能的。然后，在進(jìn)氣過程中流入燃燒室的混合物質(zhì)量不經(jīng)由節(jié)流擋板控制，而是經(jīng)由入口閥升程以及入口閥的打開持續(xù)時(shí)間來控制。可變閥驅(qū)動(dòng)裝置可能是昂貴的，并且因此通常不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

用于對(duì)奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行去節(jié)流的解決方案的另一種方法可以包括汽缸停用，也就是說，在某些負(fù)載范圍內(nèi)停用個(gè)別汽缸。在部分負(fù)載操作中，可以通過部分停用多汽缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸改善(也就是說增加)奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，如果發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持恒定，則這可能增加保持運(yùn)轉(zhuǎn)的其他汽缸上的負(fù)載，使得節(jié)流擋板可以被進(jìn)一步打開以將更大的空氣質(zhì)量引入操作汽缸中，由此總體上實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的去節(jié)流。在部分停用期間，永久運(yùn)行(例如，不可被停用)的汽缸在較高負(fù)載的區(qū)域中運(yùn)行，在該負(fù)載下特定燃料消耗較低。操作汽缸的負(fù)載集向較高負(fù)載轉(zhuǎn)移。

由于提供的空氣質(zhì)量或混合物質(zhì)量較大，并且容許較高的排氣再循環(huán)率，所以在部分停用期間操作(例如，燃燒)汽缸還表現(xiàn)出增加的空氣/燃料混合。此外，由于燃燒氣體和燃燒室壁之間的熱傳遞導(dǎo)致的熱損失減少和/或消除，所以停用的(例如，不燃燒的)汽缸的效率增加。

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可經(jīng)歷與汽缸停用相似的益處。更具體地，由于所使用的燃料量的減少，部分停用可以至少部分地防止柴油燃料-空氣混合物在存在負(fù)載減少的量調(diào)控的情況下變得太貧。