[发明专利]可变排量

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年6月29日提交的英国专利申请号1211562.2的优先权，其全部内容通过引用被并入本文，用于所有目的。

技术领域

本发明涉及汽车发动机中的可变排量，其中可变排量包括停用一个或多个汽缸。尤其地，本发明涉及所有汽缸均启用的发动机状态到一个或多个汽缸停止或停用的发动机状态的基本上无缝的过渡，反之亦然。

背景技术

汽车技术中可变排量的实例是多汽缸发动机中一个或多个汽缸的停用。汽缸停用被用于减少燃料消耗、排放物和提高内燃发动机的排气温度，尤其是在轻载荷运转中。

在四汽缸发动机的情况下，通常一半的汽缸停用，而另一半保持启用。例如，第一和第四汽缸保持启用，同时，第二和第三汽缸停用。与第二和第三汽缸相连的进气门和排气门也停用。

由于停用一些气门及其相连的汽缸，泵送损失减少，每一启用汽缸的平均压力增加，并且泵送至启用汽缸的燃料体积可相对于所有汽缸均启用时泵送至汽缸的燃料体积增加。

汽缸停用通常通过停用/关闭特定汽缸的进气门和排气门而实现。通过保持进气门和排气门关闭，在燃烧室中产生气垫（air spring）。气垫在被困的排气(被阻止之前的充气燃烧)在活塞向上运动期间被压缩并在其向下运动期间向下推活塞时产生。被困的排气的压缩和减压具有平衡效应。因此，总体而言，实质上在发动机上不存在额外的载荷。停用汽缸中的压力降至接近于曲轴箱压力的压力，通常接近于大气压，这是由于漏气经过气门座和活塞环。

在已知的汽缸停用系统中，如与汽油发动机一起使用的那样，发动机管理系统用于切断向无用汽缸的燃料输送。在汽油发动机中，正常发动机运转与排气门、进气门和相连汽缸停用的发动机运转之间的过渡可利用点火正时、凸轮正时和节气门位置变化的组合——其通过利用电子节气门控制而实现——而变得平稳。

然而，点火正时、凸轮正时和节气门位置的变化通常不适用于压燃式发动机，尤其是柴油发动机。因此，从正常发动机运转(其中所有汽缸和气门均启用)过渡成一些汽缸和气门停用的发动机运转并过渡回正常发动机运转在压燃式发动机中是有问题的。

因此，期望提供这样的可选方法和系统：其适用于所有发动机类型，尤其适用于直接喷射火花点火式发动机和压燃式发动机，以实现从所有汽缸和气门均启用时发动机进行运转的状态向一个或多个汽缸和气门停用时发动机进行运转的状态的平稳过渡。

发明内容

因此，本发明的第一方面提供从多汽缸发动机中所有排气门、进气门和汽缸启用的状态停用排气门、进气门和与进气门和排气门相连的汽缸的方法，方法包括如下步骤：

a)增加向多汽缸发动机第一组汽缸的燃料输送和减少向多汽缸发动机第二组汽缸的燃料输送，直到向第二组汽缸的燃料输送的体积基本上为零；

b)随着输送至第二组汽缸的燃料体积接近零，停用与第二组汽缸相连的进气门和排气门；和

c)调节向第一组汽缸的燃料输送的体积，以便维持基本上恒定水平的发动机输出扭矩。

根据本发明第一方面的方法实现了从发动机包括完全启用的汽缸、排气门和进气门的情况到发动机包括启用和停用汽缸、启用和停用排气门以及启用和停用进气门的情况的平稳过渡，这是由于当所有气门和相连汽缸在轻载荷状况下启用时输出扭矩的可能变化和对驾驶性能的相应影响。

向第一组汽缸的燃料输送的增加可以是递增的，并可补充向第二组汽缸的燃料输送的减少。

有利地，当向第一组汽缸的燃料输送的增加补足向第二组汽缸的燃料输送的减少时，可实现基本上恒定水平的输出扭矩。

向第一组汽缸的燃料输送的增加与向第二组汽缸的燃料输送的减少可以是同时的。第一组汽缸燃料增加的水平可接近于输送至第二组汽缸的燃料减少的水平。输送至第一组汽缸的燃料水平是可调节的，以便维持恒定水平的输出扭矩。

有利地，通过同时增加输送至第一组汽缸的燃料和减少输送至第二组汽缸的燃料，可实现从发动机包括完全启用的汽缸、排气门和进气门的情况到发动机包括启用和停用汽缸、排气门和进气门的情况的平稳过渡。

向第一组汽缸的燃料输送的增加和向第二组汽缸的燃料输送的减少在预定的时间段内可以是逐渐的。

与第二组汽缸相连的进气门和排气门的停用可与上述步骤(a)限定的输送至第二组汽缸的燃料水平的调节同时发生，以便当输送至第二组汽缸的燃料接近零时，与第二组汽缸相连的气门停用。