本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行多缸內(nèi)燃機(jī)的方法，其中每個(gè)工作的缸在四沖程運(yùn)行中做功，并且每個(gè)停用的缸在工作的缸的四沖程運(yùn)行中被壓縮或膨脹，所述停用的缸由近似被封閉的氣體填充物填充，以及本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行所述方法的設(shè)備。

背景技術(shù)：

多缸內(nèi)燃機(jī)是眾所周知的，其中在部分負(fù)荷運(yùn)行中進(jìn)行缸關(guān)閉。在六缸內(nèi)燃機(jī)中，六個(gè)缸中的三個(gè)被關(guān)閉。所述停用的缸由新鮮空氣填充，其中所述氣體填充物是近似被封閉的，并且在工作的缸的四沖程循環(huán)期間，停用的缸“虛擬地”壓縮或膨脹兩次。在此，相對(duì)于第一虛擬膨脹錯(cuò)開(kāi)360°的第二虛擬膨脹在內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系的曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角位置上進(jìn)行，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)角位置上，此外工作的缸處于做功沖程。由于所述運(yùn)行，不僅與主動(dòng)做功的缸相比缺少停用的缸的做功沖程，而且此外仍工作的缸的激勵(lì)通過(guò)停用的缸的第二虛擬膨脹加強(qiáng)，因?yàn)檫@同時(shí)進(jìn)行(圖5)。這引起曲軸轉(zhuǎn)速的第1.5級(jí)的增強(qiáng)的激勵(lì)振幅，所述激勵(lì)振幅僅可耗費(fèi)地被吸收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明基于下述目的：提出一種用于控制多缸內(nèi)燃機(jī)的方法，其中工作的缸的激勵(lì)振幅通過(guò)停用的缸減小。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)：在具有最大偶數(shù)數(shù)量的多缸內(nèi)燃機(jī)中，限定偶數(shù)數(shù)量的缸順序地停用，其中缸的限定偶數(shù)數(shù)量比多缸內(nèi)燃機(jī)的缸的最大偶數(shù)數(shù)量少。這具有下述優(yōu)點(diǎn)，停用的缸的第二虛擬膨脹在下述時(shí)間段中發(fā)生，在所述時(shí)間段，在內(nèi)燃機(jī)的滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，會(huì)發(fā)生工作的缸的做功沖程。通過(guò)這種相加的疊加，內(nèi)燃機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)的激勵(lì)總體上是更協(xié)調(diào)且更均勻的。因?yàn)榧?lì)振幅與完全點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的激勵(lì)振幅相比趨于近似，其中在這種缸關(guān)閉的情況下，產(chǎn)生缸的更小的激勵(lì)振幅。

有利地，根據(jù)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的功率和/或轉(zhuǎn)速要求，限定偶數(shù)數(shù)量的缸順序地停用。通過(guò)停用的這種順序的多級(jí)性，能夠更可變地設(shè)定內(nèi)燃機(jī)的部分負(fù)荷運(yùn)行，這引起燃料消耗的減少。

能夠提出，根據(jù)功率要求或轉(zhuǎn)速要求，首先使發(fā)動(dòng)機(jī)在第一部分負(fù)荷運(yùn)行中運(yùn)行，并且在功率要求或轉(zhuǎn)速要求改變時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在第二部分負(fù)荷運(yùn)行中運(yùn)行。因此，兩個(gè)部分負(fù)荷運(yùn)行或部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)在停用的缸的數(shù)量方面有所區(qū)別。如果在第二運(yùn)行狀態(tài)中需要更小的功率，那么提出，在所述第二運(yùn)行狀態(tài)中使用第二部分負(fù)荷運(yùn)行，在所述第二部分負(fù)荷運(yùn)行中，與在第一部分負(fù)荷運(yùn)行中相比，更多的缸停用。

在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，工作的和停用的缸的序列的周期持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。這引起，曲軸轉(zhuǎn)速的振幅的激勵(lì)在第一級(jí)諧振中發(fā)生，所述激勵(lì)能夠被簡(jiǎn)單地吸收。

在一個(gè)變型形式中，在六缸內(nèi)燃機(jī)中，為了設(shè)定第一部分負(fù)荷運(yùn)行，兩個(gè)缸停用。兩個(gè)停用的缸或多或少地趨于效仿初始點(diǎn)火的缸的行為，使得曲軸轉(zhuǎn)速的激勵(lì)總體上更協(xié)調(diào)且更均勻地進(jìn)行。

在一個(gè)替選方案中，在六缸內(nèi)燃機(jī)中，為了設(shè)定第二部分負(fù)荷運(yùn)行，四個(gè)缸停用，其中內(nèi)燃機(jī)的第二部分負(fù)荷運(yùn)行低于內(nèi)燃機(jī)的第一部分負(fù)荷運(yùn)行。在這種低的部分負(fù)荷模式中，內(nèi)燃機(jī)也能夠通過(guò)更頻繁的關(guān)閉模式在改進(jìn)的燃料消耗的情況下運(yùn)行。

因此，所述方法能夠提出，對(duì)于具有六個(gè)缸的同樣的發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)有具有兩個(gè)停用的缸的第一部分負(fù)荷運(yùn)行和具有四個(gè)停用的缸的第二部分負(fù)荷運(yùn)行。尤其通過(guò)激勵(lì)能夠提出，根據(jù)要求的功率或要求的轉(zhuǎn)速選擇適合的部分負(fù)荷運(yùn)行。

在一個(gè)變型形式中，為了吸收曲軸轉(zhuǎn)速的由于缸壓力或活塞運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的激勵(lì)，使用離心擺，所述離心擺具有振動(dòng)頻率或振動(dòng)等級(jí)，所述振動(dòng)頻率或振動(dòng)等級(jí)與曲軸轉(zhuǎn)速的激勵(lì)相匹配。這種離心擺是在構(gòu)造上簡(jiǎn)單的措施，所述措施被引入內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系中，以便吸收曲軸轉(zhuǎn)速的出現(xiàn)的激勵(lì)。

在另一個(gè)實(shí)施方式中提出，在具有不同數(shù)量的停用的缸的兩個(gè)上述部分負(fù)荷運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)中，設(shè)有剛好一個(gè)離心擺，所述離心擺針對(duì)曲軸在負(fù)荷運(yùn)行中的一個(gè)，即滿負(fù)荷運(yùn)行或第一部分負(fù)荷運(yùn)行或第二部分負(fù)荷運(yùn)行中的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。

在運(yùn)行時(shí)，六缸內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)被證實(shí)，針對(duì)一個(gè)運(yùn)行類型設(shè)計(jì)的唯一的離心擺在其他運(yùn)行類型中也是足夠有效的。因此能夠放棄其他離心擺的設(shè)置或更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案涉及一種用于運(yùn)行多缸內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備，所述設(shè)備使多缸內(nèi)燃機(jī)的缸工作或停用。在減小曲軸轉(zhuǎn)速的激勵(lì)的設(shè)備中，存在下述機(jī)構(gòu)，在多缸內(nèi)燃機(jī)的最大偶數(shù)數(shù)量的缸中，所述機(jī)構(gòu)使限定偶數(shù)數(shù)量的缸順序地停用，其中缸的限定偶數(shù)數(shù)量比多缸內(nèi)燃機(jī)的缸的最大偶數(shù)數(shù)量少。這具有下述優(yōu)點(diǎn)，在下述曲軸位置上發(fā)生停用的缸的虛擬膨脹，在所述曲軸位置上，在內(nèi)燃機(jī)的滿負(fù)荷運(yùn)行中，發(fā)生工作的內(nèi)燃機(jī)的做功沖程。由此，減小曲軸轉(zhuǎn)速的激勵(lì)。

在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，在六缸內(nèi)燃機(jī)中為了設(shè)定第一部分負(fù)荷運(yùn)行，所述機(jī)構(gòu)使兩個(gè)缸停用。在此，兩個(gè)停用的缸趨于效仿初始工作的缸的行為，使得激勵(lì)類似于完全點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的激勵(lì)。

替選地，在六缸內(nèi)燃機(jī)中為了設(shè)定第二部分負(fù)荷運(yùn)行，所述機(jī)構(gòu)使四個(gè)缸停用，其中內(nèi)燃機(jī)的第二部分負(fù)荷運(yùn)行低于內(nèi)燃機(jī)的第一部分負(fù)荷運(yùn)行。這在非常小的部分負(fù)荷的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)具有多缸內(nèi)燃機(jī)的節(jié)約燃料的行駛。

本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)方案涉及一種機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力傳動(dòng)系，其包括多缸內(nèi)燃機(jī)，所述多缸內(nèi)燃機(jī)與控制器連接，所述控制器使內(nèi)燃機(jī)在具有全部缸的全模式中或在具有預(yù)設(shè)數(shù)量的缸的缸關(guān)閉模式中運(yùn)行，其中缸與曲軸連接。在這種動(dòng)力傳動(dòng)系中，在曲軸上設(shè)置有離心擺，以吸收曲軸轉(zhuǎn)速的出現(xiàn)的激勵(lì)，其中離心擺具有振動(dòng)頻率或振動(dòng)等級(jí)，所述振動(dòng)頻率或振動(dòng)等級(jí)與曲軸轉(zhuǎn)速的通過(guò)缸引起的第一級(jí)激勵(lì)相匹配。在此，這種離心擺是構(gòu)造上簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)，借助于所述機(jī)構(gòu)，能夠吸收曲軸轉(zhuǎn)速的第一級(jí)激勵(lì)。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明允許多種實(shí)施方式。其中兩個(gè)將根據(jù)在附圖中示出的圖片詳細(xì)闡述。

附圖示出：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力傳動(dòng)系的原理圖，

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例，

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例，

圖4示出與現(xiàn)有技術(shù)相比借助根據(jù)本發(fā)明的方法工作的缸的激勵(lì)振幅的一個(gè)實(shí)施例，

圖5示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于關(guān)閉六缸內(nèi)燃機(jī)的三個(gè)缸的一個(gè)實(shí)施例。

相同的特征以相同的附圖標(biāo)記表示。

具體實(shí)施方式

圖1示出機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力傳動(dòng)系1的原理圖，其中內(nèi)燃機(jī)2具有六個(gè)缸，其中每個(gè)缸20、21、22、23、24、25經(jīng)由各一個(gè)連桿3、4、5、6、7、8與曲軸9連接，并且所述缸由于通過(guò)在缸20、21、22、23、24、25中進(jìn)行的燃燒造成的壓力變化而被驅(qū)動(dòng)。缸20、21、22、23、24、25與進(jìn)氣管10連接，所述進(jìn)氣管通過(guò)節(jié)氣門11相對(duì)于空氣吸入管12關(guān)閉。在每個(gè)缸20、21、22、23、24、25中，用于噴射燃料的噴嘴13和用于新鮮空氣的進(jìn)氣閥14伸出，由此在每個(gè)工作的缸20、21、22、23、24、25中形成燃料-空氣混合物。此外，每個(gè)缸20、21、22、23、24、25都具有用于廢氣的排氣閥15，所述廢氣在燃燒過(guò)程期間出現(xiàn)。為了清楚，用于燃料噴射的噴嘴13、進(jìn)氣閥14和排氣閥15僅在一個(gè)缸上示出。

曲軸9承載用作為吸振器的離心擺19。與曲軸9相對(duì)置地設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器16，所述轉(zhuǎn)速傳感器與控制器17連接，所述控制器將各個(gè)缸20、21、22、23、24、25的燃燒與曲軸傳感器16的信號(hào)相關(guān)聯(lián)，所述信號(hào)表示曲軸角度?？刂破?7在此包括微處理器18。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)2要在哪個(gè)運(yùn)行模式中運(yùn)行，控制器17控制用于噴射燃料的噴嘴13和/或用于新鮮空氣的進(jìn)氣閥14和/或用于廢氣的排氣閥15。在滿負(fù)荷運(yùn)行中，全部六個(gè)缸20、21、22、23、24、25以四沖程做功模式(吸氣、壓縮、做功、排氣)運(yùn)行。在部分負(fù)荷運(yùn)行中，進(jìn)行順序地關(guān)閉缸。

根據(jù)圖2，在第一關(guān)閉模式中，四個(gè)缸工作。附圖標(biāo)記i、ii、iii、iv、v、vi表示點(diǎn)火次序的序列，所述序列不與曲軸9上的缸次序相同。停用的缸在此由新鮮空氣填充。排氣閥15和用于新鮮空氣的進(jìn)氣閥13在用新鮮空氣填充之后關(guān)閉，使得在所述停用的缸中形成被封閉的氣體體積。所述被封閉的氣體體積在工作的缸的四沖程做功模式中(圖2a)壓縮和膨脹兩次(圖2b和2c)。該虛擬膨脹借助點(diǎn)火次序iii還有點(diǎn)火次序vi在下述時(shí)刻發(fā)生，在所述時(shí)刻，在滿負(fù)荷運(yùn)行中，工作的缸具有其做功沖程。在這樣的循環(huán)期間發(fā)生的虛擬膨脹以360°的曲軸角度錯(cuò)開(kāi)。從中得到曲軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速波動(dòng)和扭矩波動(dòng)的趨于均勻的激勵(lì)。曲軸轉(zhuǎn)速的所出現(xiàn)的激勵(lì)為第一級(jí)激勵(lì)，所述第一級(jí)激勵(lì)通過(guò)離心擺19吸收，因?yàn)殡x心擺19的頻率與曲軸轉(zhuǎn)速的第一級(jí)激勵(lì)相匹配。

為了在進(jìn)一步減少扭矩要求的情況下進(jìn)一步降低燃料消耗，設(shè)有第二關(guān)閉模式，所述第二關(guān)閉模式在圖3中圖解說(shuō)明。在所述第二關(guān)閉模式中，僅兩個(gè)缸工作，并且進(jìn)行兩個(gè)點(diǎn)火次序i和iv(圖3a)。其他四個(gè)缸停用并且以所描述的方式和方法包括氣體體積，這在每個(gè)停用的缸中以360°曲軸角度的間距經(jīng)受借助點(diǎn)火次序ii、iii、v、vi的虛擬膨脹(圖3b和3c)。在此，在下述曲軸角度也進(jìn)行各虛擬膨脹，在所述曲軸角度處，在滿負(fù)荷運(yùn)行中出現(xiàn)工作的缸的做功沖程。也在所述模式中，各兩個(gè)虛擬膨脹(點(diǎn)火次序ii、v；iii、vi；v、ii；vi、iii)有利地在下述位置疊加，在所述位置，在滿負(fù)荷模式中，工作的缸初始處于做功沖程中。借此，在所述第二模式中的激勵(lì)振幅也小于在現(xiàn)有技術(shù)中的激勵(lì)振幅。

在工作的和停用的缸的次序的周期持續(xù)時(shí)間也剛好為曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈之后，在該第二部分負(fù)荷模式中為第一級(jí)諧振激勵(lì)。所述第一級(jí)激勵(lì)同樣由離心擺19吸收，因?yàn)殡x心擺19具有對(duì)應(yīng)于第一級(jí)激勵(lì)的振動(dòng)頻率。

在圖4中示出在內(nèi)燃機(jī)2上(圖4a)和在變速器輸入端(圖4b)上，曲軸轉(zhuǎn)速的激勵(lì)振幅關(guān)于頻率的比較。在此，曲線a示出滿負(fù)荷運(yùn)行中的六缸內(nèi)燃機(jī)，而曲線b示出從現(xiàn)有技術(shù)中已知的關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)2的總計(jì)六個(gè)缸中的三個(gè)缸。曲線c圖解說(shuō)明關(guān)閉兩個(gè)缸，而曲線d示出關(guān)閉四個(gè)缸。在此，內(nèi)燃機(jī)2的扭矩在滿負(fù)荷運(yùn)行中為450nm，而在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)關(guān)閉三個(gè)缸時(shí)，扭矩僅為150nm，并且曲軸轉(zhuǎn)速的振幅包括第1.5級(jí)激勵(lì)。在提出的解決方案中，在兩個(gè)缸停用的情況下，內(nèi)燃機(jī)2在曲軸轉(zhuǎn)速的通過(guò)離心擺19吸收第一級(jí)激勵(lì)的情況下輸出200nm的扭矩。在六缸內(nèi)燃機(jī)2的四個(gè)缸停用時(shí)，設(shè)定100nm的扭矩，這同樣在通過(guò)離心擺19吸收第一級(jí)激勵(lì)時(shí)變得可能。

根據(jù)本發(fā)明提出的解決方案允許內(nèi)燃機(jī)2根據(jù)功率或扭矩要求在三個(gè)運(yùn)行模式，即六缸全模式和四個(gè)或兩個(gè)缸的順序的缸關(guān)閉中運(yùn)行，其中在缸關(guān)閉時(shí)在部分負(fù)荷模式中出現(xiàn)的激勵(lì)由離心擺第一級(jí)吸收，由此避免在機(jī)動(dòng)車中的不期望的噪聲。

附圖標(biāo)記列表

1動(dòng)力傳動(dòng)系

2內(nèi)燃機(jī)

3連桿

4連桿

5連桿

6連桿

7連桿

8連桿

9曲軸

10進(jìn)氣管

11節(jié)氣門

12空氣吸入管

13用于噴射燃料的噴嘴

14用于新鮮空氣的進(jìn)氣閥

15用于廢氣的排氣閥

16曲軸傳感器

17控制器

18微處理器

19離心擺

20缸

21缸

22缸

23缸

24缸

25缸

i點(diǎn)火次序

ii點(diǎn)火次序

iii點(diǎn)火次序

iv點(diǎn)火次序

v點(diǎn)火次序

vi點(diǎn)火次序