[发明专利]用于使泵送损失减少最大化的内燃机凸轮轴调度策略

说明书

技术领域

本发明总体涉及内燃机，且更具体地涉及通过减少泵送损失而提 供增加的燃料经济性的内燃机凸轮轴调度策略。

背景技术

在改进燃料经济性的努力中，内燃机结合了凸轮轴调度策略，该 凸轮轴调度策略主要基于发动机速度(RPM)和发动机负荷来调节凸 轮轴正时，其中发动机负荷基于空气流(例如每个汽缸捕集的空气 (APC))、相对负荷(与APC成比例的排量)或容积效率的其它量度 来确定。

控制发动机负荷的一种已知技术是进气门延迟关闭(LIVC)。在 LIVC中，进气节流被进气回流替代，即，气体返回到进气歧管，直到 汽缸内获得了所需要的充气，这有效地减少了系统中的泵送损失。

但是，因为已知的凸轮轴调度策略利用基于APC的表格，并且还 因为在发动机运行范围的重-中负荷区域中，相对于APC中的相对小的 变化，LIVC引起歧管绝对压力(MAP)的不相称地大的变化，所以这 些已知的凸轮轴调度策略将LIVC的应用限于发动机运行范围的轻负荷 区域。

因此，尽管这些已知凸轮轴调度策略可用于改进燃料经济性，但 是这种改进受限于发动机运行范围的轻负荷区域，并且导致在重-中负 荷运行范围中的未达到最佳的燃料效率。

发明内容

公开了一种凸轮轴调度方法，包括：测量驾驶员输入；基于所测 量到的驾驶员输入计算驾驶员请求的扭矩；以及基于所述驾驶员请求 的扭矩调度凸轮轴。

在一个示例实施例中，所述驾驶员输入为加速踏板位置，其与驾 驶员请求扭矩的百分比相关。基于所述驾驶员请求扭矩选择凸轮位置， 并且基于所述驾驶员请求扭矩的百分比，凸轮位置被调节以提供最佳 燃料经济性凸轮位置和最佳扭矩输出凸轮位置中的一个。

从下面对实施本发明的最佳模式的详细描述并结合附图，本发明 的上述特征和优点以及其它特征和优点显而易见。

附图说明

图1为包括根据本发明一个实施例的凸轮轴调度策略的内燃机系 统的示意图；

图2为图1的内燃机的详细视图；

图3为示出根据本发明一个实施例的凸轮轴调度策略的流程图；以 及

图4为用于在根据本发明一个实施例的凸轮轴调度策略中的驾驶 员输入的示例曲线图。

具体实施方式

参考附图，其中相似的附图标记表示相似的部件，图1为根据本发 明一个实施例的内燃机系统10的示意图。内燃机系统10包括内燃机12 和与内燃机12通信的发动机控制模块14。发动机控制模块14包括用于 存储凸轮轴调度策略的存储器16。

如下所进一步描述的，凸轮轴调度策略用于选择地控制凸轮轴的 旋转，凸轮轴的旋转进而调节进气和排气门的打开和关闭。

发动机控制模块14用于接收驾驶员输入18，并根据凸轮轴调度策 略和基于驾驶员输入18来选择地转动凸轮轴和/或调节节气门。

如图2中所示，内燃机12包括至少一个凸轮轴20，所述凸轮轴20布 置成与内燃机12可旋转地连接。凸轮定相致动器或相位器21与发动机 控模块14器可操作的通信，并且相位器21基于凸轮轴调度策略来相应 地调度每个凸轮轴20。

每个凸轮轴20都包括多个凸角20A。当凸轮轴20旋转时，所述多个 凸角20A用于与活塞26的运动相合拍地打开和关闭进气和排气门24，所 述活塞26基于曲轴30的旋转而在汽缸孔28内运动。

刚好在活塞26中的一个在进气冲程中开始从上止点(TDC)向下 移动时，与该活塞26相关联的进气门将打开，从而允许空气/燃料混合 物加速进入与该活塞相关联的汽缸孔28中。然后刚好在活塞26到达汽 缸孔28的底部，即靠近进气冲程的底部时，进气门关闭。

然后，在压缩空气/燃料混合物的压缩冲程中活塞26向上移动，刚 好在活塞26到达汽缸孔28的顶部，即压缩冲程的末尾附近，空气/燃料 混合物被点燃。例如，空气/燃料混合物被汽油机中的火花塞(未示出) 或由柴油机中与燃烧相关联的热和压力点燃，从而在汽缸孔28内产生 压力。然后，在动力冲程中该压力将活塞26向下推回。

因此，刚好在活塞26到达底部，即在动力冲程末尾汽缸孔28的下 止点(BDC)时，与该活塞26相关联的排气门打开。然后，活塞26向 上移动以将燃烧产物或废气从汽缸孔28通过与该活塞26相关联的排气 门推出，该循环重复。