[发明专利]用于发动机气门操作的连续可变差动相位调节的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机的发动机气门的控制。

背景技术

这一部分的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

内燃发动机特别是汽车内燃发动机通常分成两类，即火花点火发动机和压缩点火发动机。已知的火花点火发动机例如汽油发动机通过以下过程而运行：将燃料/空气混合物引入到燃烧气缸中，然后在压缩冲程中压缩，并由火花塞点火。已知的压缩点火发动机例如柴油发动机通过以下过程而运行：在压缩冲程的上止点(TDC)附近将增压燃料引入或喷入到燃烧气缸中，燃料在喷入时燃烧。已知的汽油发动机和柴油发动机中的燃烧涉及由流体力学控制的预混合或扩散火焰。

已知的汽油发动机系统在轻负荷和部分负荷运行条件下被节流以限制所引入的被捕集空气质量到发动机中，作为一种控制发动机负荷的手段。这种节流发动机运行导致高的泵送工作，从而限制了汽油发动机的燃料经济性潜力。

已知的可变气门致动(VVA)系统可以通过以减小发动机的有效排量的方法操作发动机来减小泵送损失。已知的操作系统包括提前进气门关闭(EIVC)和推迟进气门关闭(LIVC)VVA策略。已知的LIVC系统在使用独立的两位置切换机构且缺少连续的凸轮相位调节时可具有有限的优点。

凸轮相位调节是已知的，由此进气凸轮轴、排气凸轮轴或者进气凸轮轴和排气凸轮轴两者在一定限度内是连续可调的，从而实现对由相应凸轮轴致动的所有相应进气门和排气门的受控相位调节。

完全灵活的可变气门致动是已知的，由此通过包括电力地、液压地和这两种方式的组合在内的各种实施方式来控制各个气门的正时、持续时间和升程。

一种已知的柴油发动机包括单顶置凸轮轴，其携带有用于进气门致动的进气凸轮和用于排气门致动的排气凸轮。凸轮轴包括同心的内轴和外轴。进气凸轮和排气凸轮中的一者旋转地固定至内轴，进气凸轮和排气凸轮中的另一者旋转地固定至外轴。由此能够调节进气凸轮和排气凸轮的相对定相，从而可以调节由单个凸轮轴服侍的进气门和排气门的相对相位控制。然而，所有的进气门通常已被相位调节，并且所有的排气门通常已被相位调节。

发明内容

一种内燃发动机包括凸轮轴和第一凸轮致动的进气门以及第二凸轮致动的进气门。一种用于操作该发动机的方法包括：提供第一进气凸轮，所述第一进气凸轮被构造成致动所述第一凸轮致动的进气门；提供第二进气凸轮，所述第二进气凸轮被构造成致动所述第二凸轮致动的进气门。所述第二进气凸轮能够独立于所述第一进气凸轮相对于所述曲轴的相位相对于所述曲轴进行相位调节。提供一种控制器，所述控制器被构造成选择性地延迟所述第二进气凸轮的相位，以实现所述第二凸轮致动的进气门的推迟关闭，从而足以减小发动机的有效压缩比。

附图说明

现在将参照附图通过举例方式描述一个或多个实施例，在附图中：

图1是根据本发明的示例性双顶置凸轮轴发动机系统的局部示意性剖视图；

图2示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第一实施例；

图3示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第二实施例；

图4示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第三实施例；

图5示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第四实施例；

图6示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第五实施例；

图7示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第六实施例；

图8示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第七实施例；

图9示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第八实施例；

图10示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第九实施例；

图11示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第十实施例；

图12示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第十一实施例；

图13示意性地示出根据本发明的双顶置凸轮轴发动机的第十二实施例；以及

图14A-14C示出根据本发明的对进气门运行的连续可变差动相位调节的方法。

具体实施方式

现在参照附图，其中，描绘仅是为了示出特定示例性实施例的目的，并不是为了对其进行限制的目的，图1示意性地示出内燃发动机10和附随的控制模块5。发动机10选择性地工作在受控的自动点火燃烧模式、均质火花点火燃烧模式和分层充气火花点火燃烧模式下。