可變排量的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可變排量。從多汽缸發(fā)動機中啟用所有排氣門、進氣門和汽缸的狀態(tài)停用排氣門、進氣門和與進氣門和排氣門相連的汽缸的方法和系統(tǒng)。所述方法包括如下步驟：a)增加向多汽缸發(fā)動機第一組汽缸的燃料輸送和減少向多汽缸發(fā)動機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氣門和排氣門；和c)調(diào)節(jié)向第一組汽缸的燃料輸送，以便維持基本上恒定水平的發(fā)動機輸出扭矩。
【專利說明】可變排量
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2012年6月29日提交的英國專利申請?zhí)?211562.2的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用被并入本文，用于所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機中的可變排量，其中可變排量包括停用一個或多個汽缸。尤其地，本發(fā)明涉及所有汽缸均啟用的發(fā)動機狀態(tài)到一個或多個汽缸停止或停用的發(fā)動機狀態(tài)的基本上無縫的過渡，反之亦然。
【背景技術(shù)】
[0004]汽車技術(shù)中可變排量的實例是多汽缸發(fā)動機中一個或多個汽缸的停用。汽缸停用被用于減少燃料消耗、排放物和提高內(nèi)燃發(fā)動機的排氣溫度，尤其是在輕載荷運轉(zhuǎn)中。
[0005]在四汽缸發(fā)動機的情況下，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，第二和第三汽缸停用。與第二和第三汽缸相連的進氣門和排氣門也停用。
[0006]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力口，并且泵送至啟用汽缸的燃料體積可相對于所有汽缸均啟用時泵送至汽缸的燃料體積增加。
[0007]汽缸停用通常通過停用/關(guān)閉特定汽缸的進氣門和排氣門而實現(xiàn)。通過保持進氣門和排氣門關(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)在活塞向上運動期間被壓縮并在其向下運動期間向下推活塞時產(chǎn)生。被困的排氣的壓縮和減壓具有平衡效應。因此，總體而言，實質(zhì)上在發(fā)動機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)。
[0008]在已知的汽缸停用系統(tǒng)中，如與汽油發(fā)動機一起使用的那樣，發(fā)動機管理系統(tǒng)用于切斷向無用汽缸的燃料輸送。在汽油發(fā)動機中，正常發(fā)動機運轉(zhuǎn)與排氣門、進氣門和相連汽缸停用的發(fā)動機運轉(zhuǎn)之間的過渡可利用點火正時、凸輪正時和節(jié)氣門位置變化的組合一一其通過利用電子節(jié)氣門控制而實現(xiàn)——而變得平穩(wěn)。
[0009]然而，點火正時、凸輪正時和節(jié)氣門位置的變化通常不適用于壓燃式發(fā)動機，尤其是柴油發(fā)動機。因此，從正常發(fā)動機運轉(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)動機運轉(zhuǎn)并過渡回正常發(fā)動機運轉(zhuǎn)在壓燃式發(fā)動機中是有問題的。
[0010]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)動機類型，尤其適用于直接噴射火花點火式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機，以實現(xiàn)從所有汽缸和氣門均啟用時發(fā)動機進行運轉(zhuǎn)的狀態(tài)向一個或多個汽缸和氣門停用時發(fā)動機進行運轉(zhuǎn)的狀態(tài)的平穩(wěn)過渡。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]因此，本發(fā)明的第一方面提供從多汽缸發(fā)動機中所有排氣門、進氣門和汽缸啟用的狀態(tài)停用排氣門、進氣門和與進氣門和排氣門相連的汽缸的方法，方法包括如下步驟:
[0012]a)增加向多汽缸發(fā)動機第一組汽缸的燃料輸送和減少向多汽缸發(fā)動機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；
[0013]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氣門和排氣門；和
[0014]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)動機輸出扭矩。
[0015]根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法實現(xiàn)了從發(fā)動機包括完全啟用的汽缸、排氣門和進氣門的情況到發(fā)動機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氣門的情況的平穩(wěn)過渡，這是由于當所有氣門和相連汽缸在輕載荷狀況下啟用時輸出扭矩的可能變化和對駕駛性能的相應影響。
[0016]向第一組汽缸的燃料輸送的增加可以是遞增的，并可補充向第二組汽缸的燃料輸送的減少。
[0017]有利地，當向第一組汽缸的燃料輸送的增加補足向第二組汽缸的燃料輸送的減少時，可實現(xiàn)基本上恒定水平的輸出扭矩。
[0018]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。
[0019]有利地，通過同時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，可實現(xiàn)從發(fā)動機包括完全啟用的汽缸、排氣門和進氣門的情況到發(fā)動機包括啟用和停用汽缸、排氣門和進氣門的情況的平穩(wěn)過渡。
[0020]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定的時間段內(nèi)可以是逐漸的。
[0021]與第二組汽缸相連的進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)同時發(fā)生，以便當輸送至第二組汽缸的燃料接近零時，與第二組汽缸相連的氣門停用。
[0022]為使發(fā)動機返回至所有汽缸均啟用的狀態(tài)，要求再啟用第二組汽缸和相連的氣門。第二組汽缸可通過采用如上相同的步驟一但與之相反一而再啟用。
[0023]因此，從輸送至第二組汽缸的流體水平為零并且與第二組汽缸相連的氣門停用的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)再啟用第二組汽缸和相連的氣門，其中再啟用的方法可包括如下步驟:
[0024]a)再啟用與第二組汽缸相連的氣門；
[0025]b)增加輸送至第二組汽缸的燃料水平和減少輸送至第一組汽缸的燃料水平；
[0026]c)調(diào)節(jié)輸送至第一組和第二組汽缸的燃料水平，以便維持基本上恒定水平的輸出扭矩。
[0027]在再啟用第二組汽缸和相連氣門中，該方法可包括如下步驟:繼續(xù)增加輸送至第二組汽缸的燃料水平，并且也可繼續(xù)減少輸送至第一組汽缸的燃料水平，直到輸送至所有汽缸的燃料體積達到基本上相同的水平。
[0028]通過增加輸送至第二組汽缸的燃料水平和減少輸送至第一組汽缸的燃料水平，本發(fā)明實現(xiàn)從發(fā)動機包括一個或多個啟用汽缸和相連氣門和一個或多個停用汽缸和相連氣門的情況至發(fā)動機包括所有啟用汽缸和啟用氣門的情況的平穩(wěn)過渡。
[0029]輸送至第二組汽缸的燃料的增加可補足輸送至第一組汽缸的燃料的減少。當輸送至第二組汽缸的燃料的增加補足輸送至第一組汽缸的燃料的減少時，可維持基本上恒定水平的輸出扭矩。
[0030]輸送至第二組汽缸的燃料的增加與輸送至第一組汽缸的燃料的減少可以是同時的。因此，通過同時增加輸送至第二組汽缸的燃料水平和減少輸送至第一組汽缸的燃料水平，可實現(xiàn)從發(fā)動機包括啟用和停用汽缸和啟用和停用氣門的情況至發(fā)動機包括完全啟用的汽缸和完全啟用的氣門的情況的平穩(wěn)過渡。
[0031]輸送至第二組汽缸的燃料的增加和輸送至第一組汽缸的燃料的減少在預定的時間段內(nèi)可以是逐漸的。在逐漸增加輸送至第二組汽缸的燃料和逐漸減少輸送至第一組汽缸的燃料期間，可維持基本上恒定水平的輸出扭矩。
[0032]本發(fā)明的第二方面提供發(fā)動機管理系統(tǒng)，其可操作以應用如上所述根據(jù)第一方面的方法。因此，發(fā)動機管理系統(tǒng)可操作來控制輸送至一個或多個汽缸的燃料水平和控制與多汽缸發(fā)動機的汽缸相連的氣門的啟用和停用，其中發(fā)動機管理系統(tǒng)包括:
[0033]用于增加和減少向多汽缸發(fā)動機第一組汽缸的燃料輸送的裝置；
[0034]用于增加和減少向多汽缸發(fā)動機第二組汽缸的燃料輸送的裝置；和
[0035]用于停用和再啟用與第二組汽缸相連的進氣門和排氣門的裝置。
[0036]有利地，根據(jù)本發(fā)明第一方面和第二方面的方法和系統(tǒng)實現(xiàn)從所有汽缸和相連氣門均啟用時汽車發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況至一個或多個汽缸和相連氣門停用時汽車發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況的基本上無縫的過渡。類似地，根據(jù)本發(fā)明第一方面和第二方面的方法和系統(tǒng)可實現(xiàn)從一個或多個汽缸和相連氣門停用時汽車發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況至所有汽缸和相連氣門啟用時汽車發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況的基本上無縫的過渡。
[0037]本發(fā)明的第三方面提供多汽缸壓燃式發(fā)動機，其包括第二方面的系統(tǒng)并采用第一方面的方法。
[0038]多汽缸壓燃式發(fā)動機可以是柴油發(fā)動機?？蛇x地，多汽缸壓燃式發(fā)動機可以是汽油發(fā)動機。
[0039]本說明書的上述優(yōu)勢和其他優(yōu)勢以及特征將通過以下詳細描述——單獨進行描述或結(jié)合附圖進行描述——而更明顯。
[0040]應該理解，提供以上
【發(fā)明內(nèi)容】
以以簡化形式介紹對在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。其不意為確定要求保護的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，要求保護的主題的范圍由所附權(quán)利要求書唯一限定。此外，要求保護的主題不限于解決上述任意或在本公開任何部分中所述的缺點的實施。而且，本文的
【發(fā)明者】已經(jīng)認識到在本文中提出的缺點，并且不承認它們是已知的。
附圖簡介
[0041]本發(fā)明的實施方式現(xiàn)將通過參考附圖僅以舉例方式進行描述，其中:
[0042]圖1顯示根據(jù)本公開內(nèi)容的發(fā)動機的示意圖。
[0043]圖2顯示停用和再啟用第二組汽缸和相連氣門的方法的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0044]下面描述本發(fā)明實施方式，其中系統(tǒng)和方法提供從發(fā)動機所有汽缸運轉(zhuǎn)的情況至發(fā)動機減少數(shù)量的汽缸運轉(zhuǎn)，即，一個或多個汽缸和相連氣門停用時的情況的平穩(wěn)和基本上無縫的過渡。
[0045]圖1描述內(nèi)燃發(fā)動機10的燃燒室或汽缸的實例實施方式。發(fā)動機10可接收來自控制系統(tǒng)——包括控制器12——的控制參數(shù)和通過輸入裝置132接收來自車輛駕駛員130的輸入。在該實例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的汽缸(本文也稱為“燃燒室”)14可包括燃燒室壁136，其中活塞138位于其中?；钊?38可連接于曲軸140，以便將活塞的往復運動轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸140可通過傳動系統(tǒng)連接于客運車輛的至少一個驅(qū)動輪。此外，起動機可通過飛輪連接于曲軸140，以使發(fā)動機10的起動操作可用。
[0046]汽缸14可通過一系列進氣道142、144和146接收進氣。除了汽缸14以外，進氣道146還可與發(fā)動機10的其他汽缸連通。在一些實施方式中，一個或多個進氣道可包括增壓裝置，諸如渦輪增壓器或機械增壓器。例如，圖1顯示發(fā)動機10，其配置有渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括安排在進氣道142和144之間的壓縮機174和沿排氣道148安排的排氣渦輪176。壓縮機174可由排氣渦輪176通過軸180至少部分地提供動力，其中增壓裝置被配置為渦輪增壓器。然而，在其他實例中，諸如發(fā)動機10被提供有機械增壓器的實例中，排氣渦輪176可任選地省略，其中壓縮機174可通過來自馬達或發(fā)動機的機械輸入提供動力。節(jié)氣門20——包括節(jié)流板164——可沿發(fā)動機進氣道提供，以改變提供至發(fā)動機汽缸的進氣的流速和/或壓力。例如，節(jié)氣門20可布置在壓縮機174的下游，如圖1所示，或者，可選地，可提供在壓縮機174的上游。
[0047]除了汽缸14以外，排氣道148還可接收來自發(fā)動機10的其他汽缸的排氣。顯示排氣傳感器128連接于排放控制裝置178上游的排氣道148。傳感器128可選自用于提供排氣空/燃比指示的各種合適的傳感器，如例如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO (如所描述的)、HEGO (加熱的EGO)、NOx、HC或CO傳感器。排放控制裝置178可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他排放控制裝置或其組合。
[0048]排氣溫度可通過位于排氣道148中的一個或多個溫度傳感器(未顯示)進行測量。可選地，排氣溫度可基于發(fā)動機工況，諸如速度、載荷、空燃比(AFR)、點火延遲等進行推斷。此外，排氣溫度可通過一個或多個排氣傳感器128進行計算。應該理解，排氣溫度可以可選地通過本文列舉的溫度評估方法的任意組合進行評估。
[0049]發(fā)動機10的每一汽缸均可包括一個或多個進氣門和一個或多個排氣門。例如，顯示汽缸14包括位于汽缸14上部區(qū)域的至少一個進氣提升閥150和至少一個排氣提升閥156。在一些實施方式中，發(fā)動機10的每一汽缸——包括汽缸14——均可包括位于汽缸上部區(qū)域的至少兩個進氣提升閥和至少兩個排氣提升閥。
[0050]進氣門150可由控制器12通過凸輪驅(qū)動系統(tǒng)151的凸輪驅(qū)動進行控制。類似地，排氣門156可由控制器12通過凸輪驅(qū)動系統(tǒng)153進行控制。凸輪驅(qū)動系統(tǒng)151和153均可包括一個或多個凸輪，并且均可利用可通過控制器12操作以改變氣門操作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變閥門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個或多個。進氣門150和排氣門156的操作可分別通過氣門位置傳感器(未顯示)和/或凸輪軸位置傳感器155和157進行確定。在可選實施方式中，進氣門和/或排氣門可通過電動氣門驅(qū)動進行控制。例如，汽缸14可以可選地包括通過電動氣門驅(qū)動控制的進氣門和通過凸輪驅(qū)動控制的排氣門，所述凸輪驅(qū)動包括CPS和/或VCT系統(tǒng)。在其他的實施方式中，進氣和排氣門可通過通用氣門驅(qū)動器或驅(qū)動系統(tǒng)或可變氣門正時驅(qū)動器或驅(qū)動系統(tǒng)進行控制。凸輪正時可進行調(diào)節(jié)(通過使VCT系統(tǒng)提前或延遲)，以協(xié)同EGR流量調(diào)節(jié)發(fā)動機稀釋度(engine dilution),從而減少EGR瞬態(tài)(transients)和提高發(fā)動機性能。
[0051]汽缸14可具有壓縮比，其是活塞138處于底部中心與處于頂部中心時的體積比。通常，壓縮比的范圍為9:1至10:1。然而，在一些實例中，在使用不同燃料的情況下，壓縮比可提高。這可發(fā)生在，例如當使用較高辛烷燃料或具有較高蒸發(fā)潛在焓的燃料時。如果直接噴射由于其對發(fā)動機爆燃的作用而被應用時，壓縮比也可被提高。
[0052]在一些實施方式中，發(fā)動機10的每一汽缸均可包括火花塞192，用于開始燃燒。在選定操作模式下，響應來自控制器12的點火提前信號SA，點火系統(tǒng)190可通過火花塞192提供點火電火花給燃燒室14。然而，在一些實施方式中，火花塞192可被省略，諸如在發(fā)動機10可通過自動點火開始燃燒或通過噴射燃料開始燃燒——正如一些柴油發(fā)動機一樣一的情況下。
[0053]作為非限制性實例，顯不汽缸14包括一個燃料噴射器166。顯不燃料噴射器166直接連接于汽缸14，以與通過電子驅(qū)動器168從控制器12接收的信號FPW的脈寬成比例地向其中直接噴射燃料。以這種方式，燃料噴射器166提供被稱為燃料的直接噴射(下文也稱為“DI”)到燃燒汽缸14中。雖然圖1顯示噴射器166為側(cè)面噴射器，但它還可位于活塞上方，諸如在火花塞192位置附近。燃料可自高壓燃料系統(tǒng)8——包括燃料箱、燃料泵和燃料管路一輸送至燃料噴射器166?？蛇x地，燃料可通過單級燃料泵在較低壓力下進行輸送，在這種情況下，直接燃料噴射的正時在壓縮沖程期間可比使用高壓燃料系統(tǒng)時更受限。此外，盡管沒有顯示，但是燃料箱可具有壓力變換器，其提供信號給控制器12。應該理解，在可選實施方式中，噴射器166可以是進氣道噴射器，其提供燃料到汽缸14上游的進氣口中。
[0054]如上所述，圖1僅顯示多汽缸發(fā)動機的一個汽缸。因此，每一汽缸均可類似地包括其本身的進氣門/排氣門、燃料噴射器(一個或多個)、火花塞等裝置。
[0055]雖然沒有顯示，但應該理解，發(fā)動機還可包括一個或多個排氣再循環(huán)通道，以輸送來自發(fā)動機排氣的至少部分排氣至發(fā)動機進氣口。因此，通過再循環(huán)一些排氣，可影響發(fā)動機稀釋度，這可通過減少發(fā)動機爆燃、峰值汽缸燃燒溫度和壓力、節(jié)流損失和NOx排放而提高發(fā)動機性能。一個或多個EGR通道可包括LP-EGR通道，其連接在渦輪增壓器壓縮機上游的發(fā)動機進氣口和渦輪下游的發(fā)動機排氣口之間，并被配置成提供低壓(LP)EGR。一個或多個EGR通道還可包括HP-EGR通道，其連接在壓縮機下游的發(fā)動機進氣口和渦輪上游的發(fā)動機排氣口之間，并被配置成提供高壓(HP)EGR。在一個實例中，HP-EGR流量可在這樣的狀況下提供:諸如不存在渦輪增壓器提供增壓的狀況，而LP-EGR流量可在這樣的狀況下提供:諸如存在渦輪增壓器增壓和/或排氣溫度在閾值以上時的狀況。通過LP-EGR通道的LP-EGR流量經(jīng)由LP-EGR氣門進行調(diào)節(jié)，而經(jīng)過HP-EGR通道的HP-EGR流量可經(jīng)由HP-EGR氣門(未顯示)進行調(diào)節(jié)。
[0056]控制器12作為微型計算機顯示在圖1中，其包括微處理器單元106、輸入/輸出端口 108、用于可執(zhí)沖程序和校準值的電子存儲介質(zhì)——其在該具體實例中顯示為只讀存儲器芯片110、隨機存取存儲器112、?；畲鎯ζ?14和數(shù)據(jù)總線。除了之前論述的那些信號之外，控制器12還可以接收來自與發(fā)動機10連接的傳感器的各種信號，包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器122的進氣質(zhì)量空氣流量計(MAF)的測量結(jié)果；來自與冷卻套筒118連接的溫度傳感器116的發(fā)動機冷卻液溫度(ECT);來自與曲軸140連接的霍爾傳感器120 (或其它類型)的表面點火感測信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);和來自傳感器124的歧管絕對壓力信號(MAP)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號RPM可通過控制器12從信號PIP產(chǎn)生。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可用于提供對進氣歧管中的真空或壓力的指示。其它的傳感器可包括燃料水平傳感器和連接至燃料系統(tǒng)的燃料箱(一個或多個)的燃料組成(composition)傳感器。
[0057]存儲介質(zhì)只讀存儲器110可用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)代表處理器106可執(zhí)行的、用于執(zhí)行下面描述的方法的指令，以及預期但未具體列出的其它變型。
[0058]在下文中，為了示例目的，作為實例，利用四汽缸、四沖程壓燃式發(fā)動機，尤其是柴油發(fā)動機描述停用一個或多個氣門和停用相連汽缸的方法。應該理解，下面描述的方法和系統(tǒng)等同地適用于其它多汽缸發(fā)動機——其包括少于或多于四個汽缸。例如，該方法和系統(tǒng)等同地適用于三汽缸、五汽缸、六汽缸發(fā)動機等。可通過存儲在只讀存儲器110中的發(fā)動機控制器12實施該方法。
[0059]參考圖2，在方法210開始時，壓燃式發(fā)動機常規(guī)地運轉(zhuǎn)212，其中與所有四個汽缸相連的進氣門和排氣門是啟用的，并且其中每一汽缸均在常規(guī)的四沖程周期中運轉(zhuǎn)。壓燃式發(fā)動機遵循以下常規(guī)模式:
[0060]I)進氣沖程；其中進氣門打開，以使空氣進入汽缸和活塞向下移動；然后
[0061]2)壓縮/點火沖程:這隨著進氣門關(guān)閉和活塞向上驅(qū)動并壓縮汽缸中的空氣，因此將空氣的溫度提高至直接噴射到汽缸的燃料被點火的點而開始；然后
[0062]3)工作沖程:這隨著噴射的燃料自發(fā)地通過汽缸中的壓縮空氣點火而開始。汽缸中快速燃燒的空氣/燃料混合物隨著其試圖在汽缸內(nèi)膨脹并迫使活塞向下而產(chǎn)生高壓；和，最后
[0063]4)排氣沖程:其中通過向上止點(Top Dead Centre)返回移動的活塞的作用，從燃燒過程產(chǎn)生的氣體經(jīng)由排氣門從汽缸排出。
[0064]在方法的該階段，應該理解，輸送至每一汽缸的燃料的體積與常規(guī)操作方法是一致的。
[0065]負載狀況可被積極地監(jiān)測214，并且在輕載荷狀況和/或用以提高排氣溫度的觸發(fā)發(fā)生216的事件中，停用一個或多個汽缸和相連氣門的方法前進至四汽缸中的至少一個(在四汽缸發(fā)動機實例中)開始停用的情況。
[0066]在下文中，停用的方法作為逐漸和分階段的方法被描述，其中輸送至每一汽缸的燃料的體積在預定的時間段內(nèi)逐漸改變，以便向四汽缸中的兩個汽缸的燃料輸送降至零，以及因此兩個汽缸被停用。
[0067]在四汽缸發(fā)動機的實例中，發(fā)動機管理系統(tǒng)控制輸送至所有四個汽缸的燃料的體積。為了示例的目的，以下實例涉及停用汽缸2和3以及相連氣門。在以下實例中，輸送至汽缸2和3的燃料體積被逐漸降至零218 ;而同時，輸送至汽缸I和4的燃料體積被逐漸增力口。應該理解，所述方法可用于停用氣門和相連汽缸的其他組合，例如停用汽缸I和4。
[0068]當輸送至汽缸2和3的燃料水平接近零時220，與汽缸2和3相連的進氣門和排氣門被停用222，以便它們不提升，直到汽缸被再啟用。與汽缸2和3相連的氣門可通過適當?shù)氖侄味煌Ｓ?，所述手段例如，通過在必要時控制凸輪運轉(zhuǎn)以防止提升。可通過許多方法實現(xiàn)閥門升程控制，所述方法，諸如液壓連接(其可被填充以提升閥門或清空以不提升閥門)或多凸輪轉(zhuǎn)換系統(tǒng)——其中一個凸輪廓線產(chǎn)生提升和另外的凸輪廓線不產(chǎn)生提升。
[0069]輸送至汽缸I和4的燃料體積通過發(fā)動機管理系統(tǒng)被積極地監(jiān)測224，而輸送至汽缸2和3的燃料體積被減少，以便在從常規(guī)發(fā)動機運轉(zhuǎn)到汽缸2和3接收零燃料并被停用的情況的過度時期維持輸出扭矩的水平。
[0070]應該理解，通過同時增加和減少輸送至四個汽缸的燃料體積，汽缸2和3將關(guān)閉而汽缸I和4將繼續(xù)充分運轉(zhuǎn)。
[0071]應該注意，汽缸2和3逐漸停用并且不是簡單地關(guān)閉，這意味著從完全啟用的系統(tǒng)到包括啟用和停用/關(guān)閉汽缸的系統(tǒng)的過渡基本上是無縫的。
[0072]輸送至汽缸I和4的燃料的體積增加接近于輸送至汽缸2和3的體積減少，但是可調(diào)節(jié)，以便使發(fā)動機輸出扭矩的水平維持在輕載荷事件發(fā)生前發(fā)動機輸出的水平。
[0073]當輸送至汽缸2和3的流體體積達到零并且相連氣門停用時，輸送至汽缸I和4的燃料體積調(diào)節(jié)226至這樣的水平:在該水平發(fā)動機輸出扭矩維持與停用汽缸2和3事件之前的輸出扭矩基本上恒定。汽缸I和4的燃料水平的改變近似地等于與氣門停用相關(guān)的泵吸功(pumping work)的節(jié)約。
[0074]當輸送至汽缸I和4的燃料體積達到輸出扭矩基本上恒定的穩(wěn)定水平時，車輛可在兩個汽缸上有效地運轉(zhuǎn)228，同時產(chǎn)生與常規(guī)四汽缸運轉(zhuǎn)有關(guān)的相同輸出扭矩。
[0075]在較重負載的事件中(在230的否)，發(fā)動機將要求再啟用所有進氣門和排氣門，并且與此同時，要求再啟用汽缸2和3。
[0076]再啟用汽缸2和3的方法與上述停用方法基本上是相反的。因此，與汽缸2和3相連的進氣門和排氣門被再啟用232，輸送至汽缸2和3的燃料體積逐漸增加而輸送至汽缸I和4的燃料體積逐漸減少234，以便發(fā)動機輸出扭矩維持與在再啟用事件發(fā)生之前的輸出扭矩基本上一致236。
[0077]輸送至每一汽缸的燃料體積的變化基本上等于與停用氣門事件有關(guān)的泵吸功的變化。
[0078]輸送至汽缸I和4的燃料水平是逐漸減少的，與此同時，輸送至汽缸2和3的燃料水平增加。輸送至汽缸I和4的燃料降低的水平與輸送至汽缸2和3的燃料增加的水平接近，但相對增加和減少的燃料水平將被監(jiān)測和調(diào)節(jié)，以便發(fā)動機輸出扭矩與再啟用事件之前的輸出扭矩一致。
[0079]輸送至汽缸的燃料的逐漸增加和減少繼續(xù)進行，以便向所有汽缸的燃料輸送名義上是相同的，并且常規(guī)操作得以確立。
[0080]與上述停用方法一樣，在再啟用方法中輸送至所有汽缸的燃料體積被調(diào)節(jié)238至這樣的水平:在該水平下發(fā)動機輸出扭矩維持與再啟用汽缸事件發(fā)生之前的輸出扭矩基本上恒定。
[0081]應該理解，通過同時逐漸增加和減少向所有汽缸的燃料輸送，再啟用事件基本上是無縫的。
[0082]雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但應該理解，背離描述的實施方式可仍屬于本發(fā)明的范圍。
[0083]注意，本文中包括的實例控制和評估程序可與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造一起應用。本文描述的具體程序可代表任意數(shù)目的處理策略中的一個或多個，所述處理策略諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務、多線程等。因此，所示的各個動作、操作或功能均可在所示的次序中并行執(zhí)行，或在一些情況中被省略。同樣地，不一定要求處理順序達到本文所述的實例實施方式的特征和優(yōu)勢，而是提供來方便說明和描述。一個或多個示例的動作、操作和/或功能可重復執(zhí)行，這取決于所應用的具體策略。此外，描述的動作、操作和/或功能可以圖形表示待編程進發(fā)動機控制系統(tǒng)中計算機可讀存儲介質(zhì)非臨時性存儲器的編碼。
[0084]應該理解，本文公開的構(gòu)造和程序?qū)嵸|(zhì)上是示例性的，并且這些【具體實施方式】不以限制性的意義被看待，因為許多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可適用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸和其它發(fā)動機類型。本公開的主題包括本文公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造與其它特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合以及亞組合。
[0085]所附權(quán)利要求具體指出被認為是新穎的和非顯而易見的某些組合和亞組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(an)”元件或“第一”元件或其等同物。這些權(quán)利要求應該被理解為包括結(jié)合一個或多個這樣的元件，既不要求也不排除兩個或更多個這樣的元件。公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和亞組合可通過修改本申請權(quán)利要求書或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新權(quán)利要求而得到保護。這些權(quán)利要求一無論其范圍對于原始權(quán)利要求更寬、更窄、相同或不同一也被視為包括在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.從多汽缸發(fā)動機中啟用所有排氣門、進氣門和汽缸的狀態(tài)停用排氣門、進氣門和與所述進氣門和排氣門相連的汽缸的方法，所述方法包括如下步驟: a)增加向所述多汽缸發(fā)動機第一組汽缸的燃料輸送和減少向所述多汽缸發(fā)動機第二組汽缸的燃料輸送，直到向所述第二組汽缸的燃料輸送的體積基本上為零； b)隨著輸送至所述第二組汽缸的燃料體積接近零，停用與所述第二組汽缸相連的所述進氣門和排氣門；和 c)調(diào)節(jié)向所述第一組汽缸的燃料輸送，以便維持基本上恒定水平的所述發(fā)動機的輸出扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述第一組汽缸的燃料輸送的增加是逐漸的，并補足向所述第二組汽缸的燃料輸送的減少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中向所述第一組汽缸的燃料輸送的增加與向所述第二組汽缸的燃料輸送的減少是同時的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中所述第一組汽缸的燃料增加的水平接近輸送至所述第二組汽缸的燃料減少的水平。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中輸送至所述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。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中向所述第一組汽缸的燃料輸送的增加和向所述第二組汽缸的燃料輸送的減少在預定的時間段內(nèi)是逐漸的。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中停用與所述第二組汽缸相連的所述進氣門和排氣門與輸送至所述第二組汽缸的燃料水平接近零同時發(fā)生，然后停用與所述第二組汽缸相連的所述氣門。`
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中從輸送至所述第二組汽缸的流體水平為零并且與所述第二組汽缸相連的所述氣門停用的狀態(tài)再啟用所述第二組汽缸和所述相連的氣門，其中所述再啟用的方法包括如下步驟: a)再啟用與所述第二組汽缸相連的所述氣門； b)增加輸送至所述第二組汽缸的燃料水平和減少輸送至所述第一組汽缸的燃料水平；和 c)調(diào)節(jié)輸送至所述第一組和第二組汽缸的燃料水平，以便維持基本上恒定水平的輸出扭矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括持續(xù)增加輸送至所述第二組汽缸的燃料水平和持續(xù)減少輸送至所述第一組汽缸的燃料水平，直到輸送至所有汽缸的燃料的量基本上相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中輸送至所述第二組汽缸的燃料的增加補足輸送至所述第一組汽缸的燃料的減少。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10所述的方法，其中輸送至所述第二組汽缸的燃料的增加與輸送至所述第一組汽缸的燃料的減少是同時的。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項所述的方法，其中輸送至所述第二組汽缸的燃料的增加和輸送至所述第一組汽缸的燃料的減少在預定的時間段內(nèi)是逐漸的和分階段的。
13.發(fā)動機管理系統(tǒng)，其可操作以應用根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)動機管理系統(tǒng)，其中所述發(fā)動機管理系統(tǒng)可操作以控制輸送至一個或多個汽缸的燃料水平并且控制與多汽缸發(fā)動機的汽缸相連的氣門的啟用和停用，其中所述發(fā)動機管理系統(tǒng)包括: 用于增加和減少向多汽缸發(fā)動機第一組汽缸的燃料輸送的裝置； 用于增加和減少向所述多汽缸發(fā)動機第二組汽缸的燃料輸送的裝置；和 用于停用和再啟用與所述第二組汽缸相連的進氣門和排氣門的裝置。
15.多汽缸壓燃式發(fā)動機，其包括權(quán)利要求13至14所述的系統(tǒng)并采用權(quán)利要求1至12所述的方法。
16.根據(jù)權(quán)利要求15`所述的多汽缸壓燃式發(fā)動機，其中所述燃料是柴油。
【文檔編號】F02D17/02GK103527330SQ201310269227
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】T·J·鮑曼, A·D·斯卡里斯布雷克, I·G·派格 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司