專利名稱:一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),特別涉及一種改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)對于V型配置發(fā)動(dòng)機(jī)可以是特別有益的。
背景技術(shù):
發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流能被發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)部件影響。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管能影響排氣背壓、汽缸混合物和發(fā)動(dòng)機(jī)排放。另一方面,充氣運(yùn)動(dòng)控制閥、可變凸輪正時(shí)裝置和進(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)能夠影響發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)氣側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流。如果發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)提供了升高的排氣背壓,則發(fā)動(dòng)機(jī)效率可能降低并且發(fā)動(dòng)機(jī)排放可能升高。在美國專利No. 5,822,986中,公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具有分離發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸之間的汽缸排氣排放為270度或更大曲軸角度的排氣歧管。此發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)旨在降低發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸之間的排氣干擾。以上提到的方法還具有多個(gè)缺點(diǎn)。具體地,系統(tǒng)應(yīng)用至具有1-3-7-2-6-5-4-8點(diǎn)火次序的四沖程V-8發(fā)動(dòng)機(jī)。然而,該點(diǎn)火次序不像其他點(diǎn)火次序那樣平穩(wěn)。而且,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)具有被視為較平穩(wěn)的不同點(diǎn)火次序時(shí),排氣歧管也不能有效運(yùn)行。此外,所說明的排氣歧管僅在有限的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行范圍上改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放。
實(shí)用新型內(nèi)容本發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識到以上說明的缺點(diǎn)并且已經(jīng)研究了改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性、性能和排放的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的一個(gè)示例包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括包含第一 Y-管的排氣歧管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和所述第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度。通過緊密聯(lián)接在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度的汽缸排氣,可降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓并且改進(jìn)具有較平穩(wěn)燃燒次序的發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)排放可被降低,因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火上靠近的汽缸的排氣可采用到發(fā)動(dòng)機(jī)后處理裝置的更直接的路徑。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)排放可通過更早激活排氣后處理裝置而被降低。在另一示例中,本實(shí)用新型提供了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括包含凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)、中間位置鎖定凸輪軸相位器和排氣歧管;所述凸輪軸具有至少一個(gè)進(jìn)氣門凸角輪,該至少一個(gè)進(jìn)氣門凸角輪具有打開持續(xù)至少260度曲軸角度的進(jìn)氣門;所述中間位置鎖定凸輪軸相位器聯(lián)接至所述凸輪軸并且被配置為調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸列的凸輪正時(shí); 所述排氣歧管聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包括第一 Y-管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管, 所述第一管和第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度。發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流和排放能夠通過協(xié)同組合汽缸進(jìn)氣控制和降低排氣背壓的排氣歧管的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)被改進(jìn)。特別地,當(dāng)排氣系統(tǒng)能夠組合在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒次序上分離90度曲軸角度的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的排氣時(shí),充氣運(yùn)動(dòng)控制閥和可變凸輪正時(shí)能夠改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣。本實(shí)用新型可提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。具體地,該方法可通過降低具有不同點(diǎn)火次序的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓而改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。此外,本實(shí)用新型可通過在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間增加到發(fā)動(dòng)機(jī)后處理裝置的熱通量而改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放。此外,本實(shí)用新型可在更寬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行范圍上提供改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合附圖參考時(shí),本實(shí)用新型以上的優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征將從以下具體實(shí)施方式
中變得顯而易見。
當(dāng)單獨(dú)或參考附圖時(shí),在此所描述的優(yōu)點(diǎn)將通過閱讀在此被稱為具體實(shí)施方式
的示例實(shí)施例被更全面地理解。圖1是發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖;圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)編號配置的平面示意圖;圖3是聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋的示例排氣歧管示意圖;圖4是右手側(cè)排氣歧管的側(cè)視示意圖;圖5是右手側(cè)排氣歧管的頂部平面視圖示意圖;圖6是左手側(cè)排氣歧管的側(cè)視示意圖;圖7是左手側(cè)排氣歧管的平面視圖示意圖;圖8是汽缸編號一對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖;圖9是汽缸編號二對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖;圖10是汽缸編號三對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖;圖11是汽缸編號四對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖;圖12是比較不同發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)配置的不同發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩曲線圖;并且圖13是運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸空氣流的控制。在一個(gè)實(shí)施例中,如在圖1-3中顯示并且具有如圖4-7中顯示的排氣歧管的八缸發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流。圖13顯示了在不同發(fā)動(dòng)機(jī)工況期間控制發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流的方法。參考圖1,包括多個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制,其中一個(gè)汽缸被顯示在圖1中。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32,活塞36位于其中并被連接至曲軸40。燃燒室30被顯示經(jīng)由各自進(jìn)氣門52和排氣門M與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可由進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53操作??商娲兀粋€(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門和排氣門可由機(jī)電控制氣門線圈和銜鐵組件操作。進(jìn)氣凸輪51的位置可由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。排氣凸輪53的位置可由排氣凸輪傳感器57確定。燃料噴射器66被顯示定位為向汽缸30內(nèi)直接噴射燃料,這被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為直接噴射??商娲?,燃料可被噴射到進(jìn)氣口,這被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66輸送與自控制器12的信號FPW的脈沖寬度成比例的液體燃料。燃料由燃料系統(tǒng)(未顯示)被輸送至燃料噴射器66,所述燃料系統(tǒng)包括燃料箱、燃料泵和燃料導(dǎo)軌 (未顯示)。燃料噴射器66被供給來自響應(yīng)于控制器12的驅(qū)動(dòng)器68的運(yùn)行電流。此外, 進(jìn)氣歧管44被顯示與可選電子節(jié)氣門62連通,所述電子節(jié)氣門62調(diào)整節(jié)流板64的位置, 從而控制自空氣進(jìn)氣42到進(jìn)氣歧管44的空氣流。進(jìn)氣歧管44包括控制汽缸30內(nèi)充氣運(yùn)動(dòng)的充氣運(yùn)動(dòng)控制閥50。在一個(gè)示例中,可使用低壓直接噴射系統(tǒng),其中燃料壓強(qiáng)可被升高至大約20-30bar??商娲?,可使用高壓雙級燃料系統(tǒng)產(chǎn)生更高的燃料壓力。無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器12經(jīng)由火花塞92提供點(diǎn)火火花至燃燒室30。 通用排氣氧(UEGO)傳感器126被顯示聯(lián)接至催化轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管48??商娲?,雙態(tài)排氣氧傳感器可替代UEGO傳感器126。在一個(gè)示例中,轉(zhuǎn)換器70可包括多個(gè)催化劑磚。在另一示例中,可使用分別帶有多個(gè)磚的多種排放控制裝置。在一個(gè)示例中,轉(zhuǎn)換器70可以是三元類型催化器??刂破?2在圖1中被顯示為常規(guī)微計(jì)算機(jī),其包括微處理器單元(CPU) 102、 輸入/輸出口(I/O) 104、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、?;畲鎯?chǔ)器 (KAM) 110和常規(guī)總線??刂破?2被顯示從聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器中接收多種信號,除先前討論的那些信號外,還包括自聯(lián)接至冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT);聯(lián)接至加速器踏板130用于感測由腳132施加的力的位置傳感器134 ;自聯(lián)接至進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器122的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(MAP)的測量值;來自感測曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器;自傳感器120的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量測量值;以及自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。大氣壓力也可被感測(傳感器未顯示) 以用于控制器12的處理。在本實(shí)用新型優(yōu)選的方面,發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在曲軸的每轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的等間隔的脈沖,由此能夠確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(RPM)。在一些實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)可以聯(lián)接至混合動(dòng)力車輛中的電動(dòng)馬達(dá)/電池系統(tǒng)?;旌蟿?dòng)力車輛可以具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或其變體或組合。此外,在一些實(shí)施例中,可以使用其他發(fā)動(dòng)機(jī)配置,例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在運(yùn)行期間,發(fā)動(dòng)機(jī)10中的每個(gè)汽缸一般經(jīng)歷一個(gè)四沖程的循環(huán)該循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。一般來講,在進(jìn)氣沖程期間排氣門M關(guān)閉并且進(jìn)氣門52打開??諝饨?jīng)由進(jìn)氣歧管44被引入燃燒室30,并且活塞36移至汽缸的底部以便增大燃燒室30內(nèi)的容積。活塞36在汽缸的底部附近并且在其沖程末端(例如當(dāng)燃燒室30 處于其最大容積時(shí))的位置一般被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮沖程期間, 進(jìn)氣門52和排氣門M均關(guān)閉?;钊?6朝汽缸蓋移動(dòng)以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣。活塞 36在其沖程末端并且最靠近汽缸蓋(例如,當(dāng)燃燒室30處于其最小容積時(shí))的位置一般被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(TDC)。在下文被稱為噴射的過程中,燃料被引入燃燒室。 在下文被稱為點(diǎn)火的過程中,噴射的燃料由已知點(diǎn)火方式例如火花塞92點(diǎn)燃,從而導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程期間,膨脹氣體推動(dòng)活塞36返回至BDC。曲軸40將活塞的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最后,在排氣沖程期間,排氣門M打開從而釋放燃燒的空氣-燃料混合物至排氣歧管48并且活塞返回至TDC。注意,以上僅作為示例被顯示并且進(jìn)氣門和排氣門打開和/或關(guān)閉的正時(shí)可改變,例如以提供正或負(fù)氣門重疊,延遲進(jìn)氣門關(guān)閉或各種其他示例。在一個(gè)實(shí)施例中,停止/啟動(dòng)曲軸位置傳感器具有零速度和雙向能力。在一些應(yīng)用中,可使用雙向霍爾傳感器,在其他應(yīng)用中,可將磁體安裝到目標(biāo)上。磁體可被置于目標(biāo)上并且如果傳感器能夠檢測信號幅值的變化(例如,使用強(qiáng)磁體或弱磁體來定位輪上的具體位置),則“缺齒隙”能夠被潛在地消除。此外,使用雙向霍爾傳感器或等同物,可通過停止保持發(fā)動(dòng)機(jī)位置,但在重啟動(dòng)期間,可替代策略可用來保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)。因此,圖1的系統(tǒng)提供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其包括包括第一 Y-管的排氣歧管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差 90度曲軸角度。在一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括其中所述第一管在接合所述第一汽缸和第二汽缸的排氣口之前分支進(jìn)入第二 Y-管,并且其中所述匯合管被聯(lián)接至包括催化劑的管。 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述第二管在接合所述第三汽缸和第四汽缸的排氣口之前分支進(jìn)入第三Y-管,并且其中所述第三汽缸和第四汽缸在所述發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差270度曲軸角度。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述第一管是第三管和第四管的匯合管。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述第二管是第五管和第六管的匯合管。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述第一管和所述第二管被配置為從發(fā)動(dòng)機(jī)的前部到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的后部方向上引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣,并且其中所述第三管和所述第四管在所述第一管達(dá)到第三汽缸的位置同時(shí)所述第一管延伸至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述后部之前的位置組合到第一管中。在另一示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括具有進(jìn)氣門打開持續(xù)至少為260度曲軸角度的進(jìn)氣凸輪,所述進(jìn)氣凸輪能夠打開氣門從而引導(dǎo)汽缸內(nèi)物質(zhì)到所述排氣歧管。在另一示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括充氣運(yùn)行控制閥和中間鎖定位置凸輪軸相位致動(dòng)器,所述充氣運(yùn)動(dòng)控制閥和所述中間鎖定位置凸輪軸相位致動(dòng)器調(diào)整到與所述排氣歧管連通的汽缸的流動(dòng)。此外,圖1的系統(tǒng)提供了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其包括包含凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)、中間位置鎖定凸輪軸相位器和排氣歧管,所述凸輪軸具有進(jìn)氣門打開持續(xù)至少為260度曲軸角度的至少一個(gè)進(jìn)氣門凸角輪;所述中間位置鎖定凸輪軸相位器聯(lián)接至所述凸輪軸并且被配置為調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸列的凸輪正時(shí);所述排氣歧管聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包括第一 Y-管, 所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括控制器,所述控制器配置有在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間鎖定所述凸輪軸在中間位置的指令。在另一示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括充氣運(yùn)動(dòng)控制閥, 用來控制到所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的空氣流。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述控制器包括其他指令,所述指令用來在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速期間關(guān)閉所述充氣運(yùn)動(dòng)控制閥并且在節(jié)氣門完全打開期間打開所述充氣運(yùn)動(dòng)控制閥。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述第一管的直徑大于所述第三管的直徑,并且其中所述第一管的直徑大于所述第四管的直徑。在一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括其中所述排氣歧管被聯(lián)接至八缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)。圖1的系統(tǒng)還提供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其包括包含凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)、中間位置鎖定凸輪軸相位器、第一排氣歧管和第二排氣歧管,所述凸輪軸具有進(jìn)氣門打開持續(xù)至少為260度曲軸角度的至少一個(gè)進(jìn)氣門凸角輪;所述中間位置鎖定凸輪軸相位器聯(lián)接至所述凸輪軸并且被配置為調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸列的凸輪正時(shí);所述第一排氣歧管聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包括第一 Y-管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度;所述第二排氣歧管聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包括第一 Y-管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和第二管被聯(lián)接至匯合管, 所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在所述發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差270度曲軸角度,所述第三汽缸和第四汽缸在所述發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差270度曲軸角度。在一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括控制器,其中所述控制器包括在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間鎖定所述中間位置鎖定凸輪軸相位器在中間位置的指令。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述控制器包括其他指令,所述指令用于在冷啟動(dòng)怠速工況期間將所述中間位置鎖定凸輪軸保持在所述中間位置,所述控制器包括其他指令,所述其他指令用于在暖怠速工況期間從所述中間位置延遲所述中間位置鎖定凸輪軸。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述控制器包括其他指令,所述其他指令用于在節(jié)氣門完全打開狀況期間打開充氣運(yùn)動(dòng)控制閥。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括充氣運(yùn)動(dòng)控制閥,以用于控制到所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的空氣流。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括其中所述控制器包括其他指令,所述指令用于在至少一些部分負(fù)載狀況期間保持充氣運(yùn)動(dòng)控制閥關(guān)閉?,F(xiàn)參考圖2,發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號配置的平面示意圖被顯示。發(fā)動(dòng)機(jī)200包括覆蓋編號為1-8 (如參照發(fā)動(dòng)機(jī)前部204)的八個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體202。發(fā)動(dòng)機(jī)200被配置為容納如在圖3-7中顯示的排氣歧管并且適合由根據(jù)圖13的方法控制。發(fā)動(dòng)機(jī)前部204可包括運(yùn)行附加裝置例如壓縮機(jī)和交流電機(jī)的附件驅(qū)動(dòng)器。在此示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體202的右手側(cè)開始并且向下進(jìn)行直到汽缸編號4。汽缸編號1-4包括第一汽缸列。 汽缸編號5是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體202左手側(cè)上部。汽缸6-7從汽缸5向下進(jìn)行。汽缸5-8包括第二汽缸列。發(fā)動(dòng)機(jī)200是具有點(diǎn)火次序?yàn)?-5-4-8-6-3-7-2的V-8發(fā)動(dòng)機(jī)。因此,在相鄰點(diǎn)火次序的相似汽缸事件(例如,燃燒事件)之間存在90度曲軸角度。例如,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號2達(dá)到上止點(diǎn)壓縮沖程時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號1將到達(dá)上止點(diǎn)壓縮沖程后90度曲軸角度?,F(xiàn)參考圖3,聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋的示例排氣歧管的示意圖被顯示。汽缸蓋304和 306被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體302。在圖3的左側(cè),右手側(cè)排氣歧管308被聯(lián)接至右汽缸蓋。在圖3的右側(cè),左手側(cè)排氣歧管310被聯(lián)接至左汽缸蓋。右手側(cè)排氣歧管310和左手側(cè)排氣歧管308將排氣引導(dǎo)遠(yuǎn)離汽缸蓋304和306?,F(xiàn)參考圖4,右手側(cè)排氣歧管的側(cè)視示意圖被顯示。具體地,圖4的排氣歧管是顯示在圖3中的排氣歧管308的分離圖。右手側(cè)排氣歧管308具有聯(lián)接至第一 Y-管404的法蘭402。第一 Y-管404包括第一匯合管406,其中自第一管408和第二管410的排氣在離開排氣歧管308之前在法蘭402處組合。第一管408延伸至僅在422和似4處接合發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口。第一管408從匯合管406分支開始,并且第一管408變成第三管418和第四管420 的第二匯合管。第四管420被配置為僅在似4處接合發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸編號一的排氣口。第三管422被配置為僅在422處接合發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸編號二的排氣口。聯(lián)接排氣歧管308的發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序是1-5-4-8-6-3-7-2。因此,第三管422和第四管420被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號一和二的排氣口,所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號一和二彼此分離90度發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)角度。第一管408的匯合區(qū)域416具有比排氣管三和四更大的直徑。具體地,第一管408的截面面積比管三和四的截面面積大30 %。第二管410從第一匯合管406分支開始,并且第二管410變成第五管412和第六管414的第三匯合管。第五管412被配置為僅在似6處接合發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸編號四的排氣口。 第六管414被配置為僅在似8處接合發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸編號三的排氣口。因此,第五管412和第六管414被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號三和四的排氣口,所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號三和四彼此分離270度發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)角度?,F(xiàn)參考圖5,右手側(cè)排氣歧管的頂部平面示意圖被顯示。具體地,圖5的排氣歧管是顯示在圖3中的排氣歧管308分離頂視圖。排氣歧管308包括用于將排氣歧管308聯(lián)接至包括催化劑的排氣管的法蘭402。第一 Y-管404被顯示包括第一匯合管406、第一管408 和第二管410。第一管408的部分沿汽缸蓋排氣口進(jìn)口似6、似8、422和424的長度延伸。 第一管408包括匯合區(qū)域416并且分支為第三管418和第四管420。第四管420被配置為在似4處接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號一排氣裝置(exhaust)。第三管418被配置為在422處接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號二排氣裝置(exhaust)。第二管410被顯示包括第五管412和第六管414。 因此,圖4-5顯示了緊湊的排氣歧管,其提供低的排氣背壓和高熱通量能力。現(xiàn)參考圖6,左手側(cè)排氣歧管的側(cè)向示意圖被顯示。具體地,圖6的排氣歧管是顯示在圖3中的排氣歧管310的分離圖。左手側(cè)排氣歧管310具有聯(lián)接至第一 Y-管604的法蘭602。第一 Y-管604包括第一匯合管606,其中自第一管618和第二管608的排氣在離開排氣歧管310之前在法蘭602處合并。第一管618延伸至僅在6 和6M處接合發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口。第一管618從第一匯合管606分支開始,并且第一管618變成第三管620和第四管622的第二匯合管。第四管622被配置為僅在6M處接合發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸編號六的排氣口。 第三管620被配置為僅在6 接合汽缸編號五的排氣口。聯(lián)接排氣歧管310的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒次序是1-5-4-8-6-3-7-2。因此,第三管620和第四管622被聯(lián)接至分離270度發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的曲軸角度的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號五和六的排氣口。第二管608從第一匯合管606分支開始,并且第二管608變成第五管610和第六管612的第三匯合管。第五管610被配置為僅在616處接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號八的排氣口。 第六管612被配置為僅在614處接合汽缸編號七的排氣口。因此,第五管610和第六管612 被聯(lián)接至分離270度發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的曲軸角度的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號七和八的排氣口?,F(xiàn)參考圖7,左手側(cè)排氣歧管的頂部平面示意圖被顯示。具體地,圖6的排氣歧管是顯示在圖3中排氣歧管310的分離的頂視圖。排氣歧管310包括用于將排氣歧管310聯(lián)接至包括催化劑的排氣管的法蘭602。第一 Y-管被顯示包括第一匯合管606、第一管618和第二管608。第一管618的部分沿汽缸蓋排氣口進(jìn)口擬6、6M、614、616的長度延伸。第一管618分支為第三管620和第四管622。第四管622被配置為在6 處接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號六排氣裝置(exhaust)。第三管620被配置為在6 處接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸編號五排氣裝置(exhaust)。第二管608被顯示包括第五管610和第六管612。因此,圖6_7顯示了緊湊的排氣歧管,其提供了低的排氣背壓和高的熱通量能力。圖8-11顯示了帶有點(diǎn)火次序?yàn)?-5-4-8-6-3-7-2的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸排氣口壓力軌跡。圖8-11的壓力軌跡顯示了通過如在圖4-5中說明的排氣歧管的可能的壓力降低?,F(xiàn)參考圖8,汽缸編號一對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖被顯示。具體地,汽缸編號一在其進(jìn)氣和排氣門同時(shí)打開的曲軸角度區(qū)域期間的排氣壓力被顯示。進(jìn)氣和排氣門重疊期通過垂直虛線指示。左側(cè)虛線表示進(jìn)氣門打開(IVO)時(shí)刻,右側(cè)虛線表示排氣門關(guān)閉(EVC)時(shí)刻。壓力軌跡802表示當(dāng)分支型(log)歧管聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。在重疊期間,壓力軌跡802高于壓力軌跡804和806。高排氣壓力能夠增加汽缸余隙并且降低汽缸容積效率。因此,對于汽缸編號一,分支型歧管展示的壓力不如壓力軌跡804和806理
術(shù)g
;ο壓力軌跡804表示被配置為分離270度曲軸角度聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。壓力軌跡806表示在右手側(cè)歧管中由汽缸編號一產(chǎn)生的排氣壓力,所述右手側(cè)歧管聯(lián)接至少一對汽缸,所述汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒次序(例如,圖4-5的歧管)中被分離90度曲軸角度。壓力軌跡804顯著低于壓力軌跡802。此外,壓力軌跡804略低于壓力軌跡806。 然而,當(dāng)分離270度曲軸角度聯(lián)接汽缸的排氣歧管被聯(lián)接至在圖2中描述的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),歧管封裝可以是笨重的。壓力軌跡806表示當(dāng)圖4-5的排氣歧管被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。在進(jìn)氣和排氣門重疊期,壓力軌跡804小于壓力軌跡802但稍高于壓力軌跡806。因此,對于汽缸編號一,圖8指示排氣背壓能夠通過連接圖4-5的排氣歧管或分離發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸270度曲軸角度的排氣歧管被降低?,F(xiàn)參考圖9,汽缸編號二對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖被顯示。具體地,汽缸編號二在其進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)打開的曲軸角度區(qū)域期間的排氣壓力被顯示。進(jìn)氣和排氣門重疊期通過垂直虛線指示。左側(cè)虛線表示進(jìn)氣門打開(IVO)時(shí)刻,右側(cè)虛線表示排氣門關(guān)閉(EVC)時(shí)刻。壓力軌跡902表示當(dāng)分支型歧管被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。在重疊期期間,壓力軌跡902高于壓力軌跡906但低于壓力軌跡904。因此,對于汽缸編號二,分支歧管展示了與一種類型的排氣歧管相比改進(jìn)的壓力。壓力軌跡904表示被配置為分離270度曲軸角度聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。壓力軌跡904高于壓力軌跡902并且顯著高于壓力軌跡906。壓力軌跡906表示在右手側(cè)歧管中汽缸編號二產(chǎn)生的排氣壓力,所述右手側(cè)歧管聯(lián)接至少一對汽缸,所述至少一對汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒次序(例如,圖4-5的歧管)上被分離 90度曲軸角度。在重疊期期間,壓力軌跡906小于壓力軌跡904和壓力軌跡902的壓力。 因此,對于汽缸編號二,圖9指示了排氣背壓可通過聯(lián)接圖4-5的排氣歧管至發(fā)動(dòng)機(jī)而被降低。[0056]現(xiàn)參考圖10,汽缸編號三對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖被顯示。具體地,汽缸編號三在其進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)打開的曲軸角度區(qū)域期間的排氣壓力被顯示。進(jìn)氣和排氣門重疊期通過垂直虛線指示。左側(cè)虛線表示進(jìn)氣門打開(IVO)時(shí)刻,右側(cè)虛線表示排氣門關(guān)閉(EVC)時(shí)刻。壓力軌跡1002表示當(dāng)分支型歧管被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。在重疊期期間,壓力軌跡1002高于壓力軌跡1004和壓力軌跡1006。因此,對于汽缸編號三,分支歧管壓力展示了與其他兩種歧管相比更高的壓力。壓力軌跡1004表示被配置為分離270度曲軸角度聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。壓力軌跡1004在大部分重疊間隔高于壓力軌跡1006但一直低于壓力軌跡1002。壓力軌跡1006表示由汽缸編號三在右手側(cè)歧管中產(chǎn)生的排氣壓力,所述右手側(cè)歧管聯(lián)接至少一對汽缸,所述汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒次序(例如,圖4-5的歧管)上被分離90度曲軸角度。在該示例中,自汽缸編號三的排氣與汽缸編號四的排氣合并。因此,汽缸編號三的輸出被聯(lián)接至在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒次序?yàn)?-5-4-8-6-3-7-2上分離270度曲軸角度的汽缸。在進(jìn)氣和排氣門重疊期,壓力軌跡1006在大部分重疊期小于壓力軌跡1004和壓力軌跡1002。 然而,EVC附近的壓力軌跡1006升高至高于壓力軌跡1004。因此,對于汽缸編號三,圖10 指示了排氣背壓可通過將圖4-5的排氣歧管聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)而被降低。現(xiàn)參考圖11,汽缸編號四對于聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)的三個(gè)不同排氣歧管在不同時(shí)刻的排氣壓力的比較曲線圖被顯示。具體地,汽缸編號四在其進(jìn)氣門和排氣門同時(shí)打開的曲軸角度區(qū)域期間的排氣壓力被顯示。進(jìn)氣和排氣門重疊期通過垂直虛線指示。左側(cè)虛線表示進(jìn)氣門打開(IVO)時(shí)刻,右側(cè)虛線表示排氣門關(guān)閉(EVC)時(shí)刻。壓力軌跡1102表示當(dāng)分支型歧管被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。在重疊期期間,壓力軌跡1102高于壓力軌跡1104和壓力軌跡1106。因此,對于壓力編號四,分支歧管展示了與其他兩種歧管相比更高的壓力。壓力軌跡1104表示被配置為分離270度曲軸角度聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。壓力軌跡1104在大部分重疊間隔高于壓力軌跡1106但一直低于壓力軌跡1102。壓力軌跡1106表示當(dāng)圖4-5的排氣歧管被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力。在進(jìn)氣和排氣門重疊期間,壓力軌跡1106在大部分重疊期期間低于壓力軌跡1104和壓力軌跡1102的壓力。然而,在EVC附近壓力軌跡1106升高到略高于壓力軌跡1104。因此,對于汽缸編號4,圖11指示了排氣背壓能夠通過聯(lián)接圖4-5的排氣歧管至發(fā)動(dòng)機(jī)而被降低。當(dāng)整體上考慮汽缸1-4的壓力軌跡時(shí),將清楚圖4-5的歧管提供比分支歧管更低的背壓,或比在燃燒次序上接近的汽缸的排氣被合并之前,從汽缸列的所有汽缸通過270 度曲軸角度分離排氣的歧管更低的背壓。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)換氣可以被改進(jìn)并且發(fā)動(dòng)機(jī)空氣燃料混合物可以被改進(jìn)?,F(xiàn)參考圖12,圖12是比較不同發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)配置的不同發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的繪圖。所述繪圖具有表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的X軸線。所述繪圖具有單位為ft-lbs的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)扭矩的Y-軸線。軌跡1202表示基本發(fā)動(dòng)機(jī)配置的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,其中進(jìn)氣凸輪具有240度曲軸角度進(jìn)氣門打開期。軌跡1202展示了良好的低速扭矩但是扭矩隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而降低。軌跡1204表示相同發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,其帶有260度曲軸角度進(jìn)氣門打開期。 與軌跡1202相比較,除發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于4500RPM,軌跡1204顯示發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的降低。性能的降低可歸因于在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處推回量的增加。例如,在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處,較長的氣門持續(xù)期能夠隨著活塞在汽缸內(nèi)升高推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)汽缸充氣的一部分而降低發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。 因此,較長持續(xù)期凸輪本身產(chǎn)生性能的折衷。軌跡1206表示相同發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,其帶有260度曲軸角度進(jìn)氣門打開期和在圖4-7中描述的排氣歧管。軌跡1206顯示在基本凸輪配置上的顯著扭矩升高,如通過軌跡1202說明的。軌跡1206在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處顯示發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的稍微降低;然而,通過組合圖4-7的歧管與具有較長進(jìn)氣門打開持續(xù)期的凸輪(例如,大于250度曲軸角度或大于 260度曲軸角度),提供了顯著的扭矩升高。軌跡1208表示相同發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,其帶有260度曲軸角度進(jìn)氣門打開期、 圖4-7的歧管和加長的進(jìn)氣歧管管道(例如,至少490mm主管道長度)。軌跡1208顯示在軌跡1202-1206的配置上顯著的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩改進(jìn),特別是在中等范圍的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處。因此,圖12顯示了發(fā)動(dòng)機(jī)性能可通過較長持續(xù)期凸輪(例如,大于250度曲軸角度的進(jìn)氣門打開持續(xù)期或者大于260度曲軸角度的進(jìn)氣門打開持續(xù)期)和顯示在圖4-7中的脈沖分離歧管的組合被顯著地升高。此外,增加的進(jìn)氣歧管管道的長度提供額外的性能改進(jìn)。圖13是運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程繪圖。在步驟1302處,程序1300確定了發(fā)動(dòng)機(jī)的工況。發(fā)動(dòng)機(jī)的工況可包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣節(jié)氣門位置。在發(fā)動(dòng)機(jī)工況被確定之后,程序1300進(jìn)行至步驟 1304。在步驟1304,程序1300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停止是否被請求。發(fā)動(dòng)機(jī)停止請求可由操作者或控制器(例如,混合動(dòng)力車輛控制器)起動(dòng)。如果程序1300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)請求存在, 則程序1300進(jìn)行至步驟1306。否則,程序1300進(jìn)行至1310。在步驟1306,程序1300命令凸輪至凸輪的中間位置。在一個(gè)示例中,凸輪可通過彈簧幫助返回其中間位置。從中間位置,凸輪可被提前或延遲。在凸輪被命令至其中間位置之后,程序1300進(jìn)行至步驟1308。在步驟1308,程序1300使燃料和點(diǎn)火無效。在一個(gè)示例中,火花可在燃料噴射之后被停止。在燃料和火花被無效之后,程序1300進(jìn)行至結(jié)束。在步驟1310,程序判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行在冷啟動(dòng)狀況期間。在一個(gè)示例中,冷啟動(dòng)可由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和/或自發(fā)動(dòng)機(jī)停止的時(shí)間量或燃燒事件量確定。如果程序1300 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在冷啟動(dòng)狀況中,則程序1300進(jìn)行至步驟1312。否則,程序1300進(jìn)行至步驟 1320。在步驟1312,程序1300保持凸輪在中間位置。凸輪能夠通過使得保持銷接合而被保持在中間位置。此外,氣門定位命令可在凸輪被保持在中間位置時(shí)被阻止。在冷啟動(dòng)期間,運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門延遲關(guān)閉(LIVC)能夠降低壓縮熱量、減少燃料蒸發(fā)、減少汽缸充氣運(yùn)動(dòng)并且升高進(jìn)氣歧管壓力。因此,當(dāng)LIVC在發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)和怠速期間時(shí),冷啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)排放能夠被增大。此外,在冷啟動(dòng)期間將凸輪從延遲狀態(tài)引導(dǎo)至提前狀態(tài)是困難的,因?yàn)橛蛪翰荒苋缙谕乜焖偕邅韺?shí)現(xiàn)期望水平的燃燒穩(wěn)定性。因此,在冷啟動(dòng)期間進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻未延遲(例如,在下止點(diǎn)進(jìn)氣沖程70度曲軸角度內(nèi))處定位凸輪在中間位置處能夠改進(jìn)排氣溫度和燃燒穩(wěn)定性。通過定位凸輪在中間位置,發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)和部分節(jié)氣門LIVC狀況能被分離。在保持凸輪在中間位置之后,程序1300進(jìn)行至步驟 1314。在步驟1314處,程序1300保持發(fā)動(dòng)機(jī)充氣運(yùn)動(dòng)控制閥(CMCV)在關(guān)閉位置。CMCV 被保持關(guān)閉以限制到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空氣流并且提高在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處的充氣運(yùn)動(dòng)從而改進(jìn)燃燒穩(wěn)定性。CMCV可以是通常關(guān)閉的閥,所以在一些示例中,沒有發(fā)出到CMCV的命令。在步驟1316,程序1300延遲發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火并且在暖怠速狀況通過升高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高汽缸空氣流。此外,在一些示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸可在冷啟動(dòng)期間運(yùn)行稀混合物從而減少碳?xì)浠衔?。在一些示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火被延遲直到車輛排氣系統(tǒng)中的催化劑高于閾值溫度。在延遲發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火之后,程序1300進(jìn)行至結(jié)束。在步驟1320,程序1300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行在部分節(jié)氣門狀況(例如,節(jié)氣門從關(guān)閉節(jié)氣門位置被打開10% )。在一個(gè)示例中,當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器指示位于進(jìn)氣系統(tǒng)中的節(jié)氣門位置未處于關(guān)閉位置時(shí),程序判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在部分節(jié)氣門位置。在另一示例中, 程序1300響應(yīng)于大于閾值量的被引導(dǎo)的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量,判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在部分節(jié)氣門位置。如果程序1300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在部分節(jié)氣門狀況,則程序1300進(jìn)行至步驟1322。否則,程序1300進(jìn)行至步驟13 。在步驟1322,程序1300延遲凸輪正時(shí),這樣存在延遲進(jìn)氣門關(guān)閉(LIVC)。在一個(gè)示例中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載大于第一閾值并且小于第二閾值時(shí),程序1300提供了 LIVC氣門正時(shí) (例如,進(jìn)氣門關(guān)閉在下止點(diǎn)進(jìn)氣沖程后70-110度曲軸角度)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載大于第二閾值,則程序1300提前進(jìn)氣門正時(shí),從而進(jìn)氣門關(guān)閉早于下止點(diǎn)進(jìn)氣沖程后70度曲軸角度。 在延遲凸輪正時(shí)之后,程序1300進(jìn)行至步驟13M。應(yīng)注意,在90和110度曲軸角度之間的LIVC能夠降低燃燒的穩(wěn)定性;然而,燃燒的穩(wěn)定性能夠通過在這種情況期間關(guān)閉CMCV氣門而被改進(jìn)。在步驟1324,程序1300保持充氣運(yùn)動(dòng)控制閥(CMCV)關(guān)閉直到發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載超過閾值負(fù)載。在一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)充氣運(yùn)動(dòng)控制閥被配置在通常關(guān)閉位置。充氣運(yùn)動(dòng)控制閥可以通過電子或真空致動(dòng)器被命令打開。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載超過閾值負(fù)載時(shí),充氣運(yùn)動(dòng)控制閥被打開以便發(fā)動(dòng)機(jī)換氣在更高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下改進(jìn)。在調(diào)整CMCV位置后,程序1300進(jìn)行至結(jié)束。在步驟13 ,程序1300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行在低速全開節(jié)氣門(WOT)處。在一個(gè)示例中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于閾值負(fù)載時(shí),不管節(jié)氣門位置,發(fā)動(dòng)機(jī)可被認(rèn)為運(yùn)行在WOT處。 在另一示例中,當(dāng)節(jié)氣門位置超過閾值量時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)可被認(rèn)為處于WOT處。在步驟13 處,程序1300提前凸輪正時(shí),從而不提供延遲進(jìn)氣門關(guān)閉(LICV)。在提前凸輪正時(shí)之后,程序1300進(jìn)行至1330。在步驟1330處,程序1300保持充氣運(yùn)動(dòng)控制閥(CMCV)關(guān)閉,直到發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載超過閾值負(fù)載。在以上討論的一個(gè)示例中,發(fā)動(dòng)機(jī)充氣運(yùn)動(dòng)控制閥被配置在通常關(guān)閉位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載超過閾值負(fù)載時(shí),充氣運(yùn)動(dòng)控制閥被打開,從而發(fā)動(dòng)機(jī)換氣在更高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下改進(jìn)。在調(diào)整CMCV位置之后,程序1300進(jìn)行至結(jié)束。在步驟1332,如果發(fā)動(dòng)機(jī)未運(yùn)行在部分節(jié)氣門LIVC運(yùn)行狀況下,則程序1300從凸輪致動(dòng)器的中間位置提前進(jìn)氣門關(guān)閉正時(shí)。在一個(gè)示例中,凸輪正時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的凸輪正時(shí)被調(diào)整,所述經(jīng)驗(yàn)確定的凸輪正時(shí)基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。在凸輪正時(shí)被調(diào)整之后,程序1300進(jìn)行至1334。在步驟1334,程序1300打開CMCV。在一個(gè)示例中,CMCV被打開從而改進(jìn)較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載處的發(fā)動(dòng)機(jī)換氣。例如,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于閾值并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載大于閾值時(shí),CMCV打開。應(yīng)注意當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載較高時(shí),CMCV可在較低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下被打開,并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載較低時(shí),CMCV可在較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下被保持關(guān)閉。在CMCV根據(jù)預(yù)定計(jì)劃運(yùn)行 (例如,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載計(jì)劃)之后,程序1300進(jìn)行至結(jié)束。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的,在圖9中描述的程序可代表一個(gè)或者多個(gè)任何數(shù)目的處理策略,例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程以及類似物。因此,所說明的各種步驟或功能可以以所示的順序?qū)嵤?、并行?shí)施或者在一些情況下被省略。類似地,該處理的順序并不是實(shí)現(xiàn)在此所述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的,只不過被提供以便于展示以及說明。盡管未明確地說明,但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到所說明的步驟或功能中的一個(gè)或多于一個(gè)可以根據(jù)所使用的特別策略被重復(fù)實(shí)施。這推斷/總結(jié)了本實(shí)用新型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀了本實(shí)用新型后,將在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下想到多種修改和改變。例如,以天然氣、汽油、柴油或可替換燃料配置運(yùn)行的L3、L4、L5、V6、V8、VlO和V12發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括排氣歧管,所述排氣歧管包含第一 Y-管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和所述第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,所述第一管在接合所述第一汽缸和第二汽缸的排氣口之前分支進(jìn)入第二 Y-管,并且其中所述匯合管被聯(lián)接至包括催化劑的管。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,所述第二管在接合所述第三汽缸和第四汽缸的排氣口之前分支進(jìn)入第三Y-管,并且其中所述第三汽缸和第四汽缸在所述發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差270度曲軸角度,其中所述第二管是第五管和第六管的匯合管。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述第一管是第三管和第四管的匯合管, 其中所述第一管和所述第二管被配置為從發(fā)動(dòng)機(jī)的前部向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的后部方向引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣,并且其中所述第三管和所述第四管在所述第一管達(dá)到第三汽缸位置之前的位置處組合到所述第一管中,同時(shí)所述第一管延伸至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述后部。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,還包括進(jìn)氣凸輪,所述進(jìn)氣凸輪具有至少260度曲軸角度的進(jìn)氣門打開持續(xù),所述進(jìn)氣凸輪能夠打開氣門,從而引導(dǎo)汽缸內(nèi)含物至所述排氣歧管。
6.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括發(fā)動(dòng)機(jī),所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括帶有至少一個(gè)進(jìn)氣門凸角輪的凸輪軸,所述進(jìn)氣門凸角輪具有至少260度曲軸角度的進(jìn)氣門打開持續(xù);中間位置鎖定凸輪軸相位器,所述中間位置鎖定凸輪軸相位器被聯(lián)接至所述凸輪軸并被配置為調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸列的凸輪正時(shí);以及排氣歧管,所述排氣歧管被聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包含第一 Y-管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和所述第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差 90度曲軸角度。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,還包括位于進(jìn)氣歧管內(nèi)的充氣運(yùn)動(dòng)控制閥。
8.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,所述第一管的直徑大于所述第三管的直徑,并且其中所述第一管的直徑大于所述第四管的直徑,其中所述排氣歧管被聯(lián)接至八缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)。
9.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,包括發(fā)動(dòng)機(jī),所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括帶有至少一個(gè)進(jìn)氣門凸角輪的凸輪軸,所述進(jìn)氣門凸角輪具有至少260度曲軸角度的進(jìn)氣門打開持續(xù);中間位置鎖定凸輪軸相位器,所述中間位置鎖定凸輪軸相位器被聯(lián)接至所述凸輪軸并被配置為調(diào)整所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸列的凸輪正時(shí);第一排氣歧管,所述第一排氣歧管被聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包含第一 Y-管,所述第一Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和所述第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度;以及第二排氣歧管,所述第二排氣歧管被聯(lián)接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且包括第一 Y-管,所述第一 Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和所述第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差270度曲軸角度,所述第三汽缸和第四汽缸在所述發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差270度曲軸角度。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),其特征在于,還包括位于進(jìn)氣歧管內(nèi)的充氣運(yùn)動(dòng)控制閥。
專利摘要本實(shí)用新型說明了一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括排氣歧管,所述排氣歧管包含第一Y-管,所述第一Y-管包含第一管和第二管,所述第一管和所述第二管被聯(lián)接至匯合管,所述第一管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第一汽缸和第二汽缸的排氣口,所述第二管延伸至僅接合所述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸列的第三汽缸和第四汽缸的排氣口,所述第一汽缸和第二汽缸在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火次序上相差90度曲軸角度。所述系統(tǒng)能夠降低排氣壓力并且改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣。在一個(gè)示例中,排氣可被合并從而降低排氣門重疊期的排氣壓力。
文檔編號F02D13/02GK202280501SQ201120235110
公開日2012年6月20日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者A·M·克里斯提安, B·A·達(dá)爾林普爾, J·C·利加科 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司