[发明专利]多行程可变排量发动机

说明书

技术领域

本发明涉及车辆推进系统和操作车辆推进系统的方法。

背景技术

一些车辆包括可在选择的工况下部分停用(deactivate)的发动机以通过减少发 动机有效排量增加燃料效率。因此，一些发动机可称为具有可变排量能力，其中，发 动机的一个或多个汽缸中的燃烧可临时停用或者中断而发动机的其他汽缸继续执行 燃烧。当车辆驾驶员要求增加的发动机输出时，停用的汽缸可通过再次执行燃烧而启 用，从而增加有效发动机排量并向车辆驾驶员提供需要的发动机输出。

本发明的发明人认识到上述方法中的缺陷。作为一个示例，发明人认识到在某些 工况下，上述方法可能导致汽缸在停用状态和执行燃烧的启用状态之间频繁转换。这 些转换可能增加车辆驾驶员可察觉的发动机的噪声、振动和声振粗糙度(NVH)。另 外，当发动机执行启用状态和停用状态之间的频繁转换时燃料效率可能降低。因此， 具有可变排量能力的发动机可能仅显示出有限的燃料效率提高，而在驾驶员看来，可 察觉的车辆驾驶性能会降低。

发明内容

作为非限制性的示例，上述问题中的至少一些可通过一种操作车辆推进系统的方 法解决，所述方法包括：操作发动机以产生发动机输出；经变速器传递所述发动机输 出至一个或多个驱动轮；响应于第一工况，通过调节发动机的燃烧汽缸和停用汽缸的 相对数量改变提供给驱动轮的扭矩；以及响应于第二工况，通过调节每个燃烧循环中 燃烧汽缸所执行的行程数，同时使变速器在不同的传动比之间换档，以改变提供给驱 动轮的扭矩。

由于从四行程循环向二行程循环转换发动机可以增加发动机的功率密度(power density)，车辆的驾驶员所要求的发动机输出可能会得到满足，同时保持停用汽缸 处于停用状态而不是在停用汽缸中启动燃烧。另外，发动机操作与变速器状态的配合 可进一步减少在启用汽缸状态和停用汽缸状态之间转换的数目。

附图说明

图1示出设置在车辆推进系统中的示例多行程可变排量内燃发动机。

图2示出描述可用于控制图1所示的发动机的示例流程的流程图。

图3示出可由控制系统用于按照图2所示的流程控制图1所示的发动机的示例图 表。

图4示出描述可用于控制图1的发动机的示例流程的流程图。

图5A和5B示出描述分别处于二行程循环和四行程循环的发动机汽缸的操作的示 例正时图。

图6描述了示例发动机汽缸的细节图。

图7示出描述示例控制策略(control strategy)的流程图。

图8示出示例变速器换档方案(shift schedule)

具体实施方式

图1示出多行程可变排量内燃发动机100。发动机100可包括一个或多个燃烧室 或者汽缸110，图6示意性地示出其非限制性示例。在一些实施例中，发动机100可 配置为车辆推进系统的构件。例如，发动机100可操作地经变速器140与一个或多个 示意性地在130处示出的驱动轮连接。在其他实施例中，发动机100可配置为发电系 统的构件，并可选择性地与发电装置如电机连接。

变速器140可包括多个可选传动比。如以下将在图7和图8的内容中所述，变速 器可响应于发动机的特定的操作模式，在两个或者多个上述传动比间转换。例如，发 动机汽缸中的至少一些可包括配置为选择性地执行多行程操作的多行程汽缸。多行程 操作可包括调节每个循环中多行程汽缸执行的行程数。作为非限制性示例，多行程汽 缸在一些工况下可以四行程循环操作，并在其他工况下以二行程循环操作。

发动机汽缸中的至少一些可包括配置为选择性地执行停用操作的可变排量汽缸。 停用操作可包括在一个或多个循环中中断停用的可变排量汽缸中的空气和燃料的燃 烧。当可变排量汽缸处于停用状态时，发动机的其他汽缸，如多行程汽缸可继续执行 燃烧，从而使得发动机可以降低的有效排量工作。

图1示出包括总计8个汽缸的发动机100的非限制性示例。注意，在其他的实施 例中发动机100可包括其他合适数量的汽缸，如包括2，3，4，5，6，10或者12个 汽缸。示于112的第一汽缸组包括4个可选择性地操作以执行多行程操作的多行程汽 缸。示于114的第二汽缸组包括4个可选择性地操作以执行停用操作的可变排量汽缸。 在其他的示例中，第一汽缸组和第二汽缸组可包括比图1所示的特定实施例更多或者 更少的汽缸。