[发明专利]混合式气动/热力发动机

权利要求书

1.一种混合式气动/热力发动机，该发动机包括若干汽缸(2-5)和一个控制单元(6)，每个汽缸都具有通过一个共用曲轴而同步的一个连杆，该控制单元能够同时使至少一个汽缸(2-5)以热力模式运行并且使至少一个汽缸(2-5)以气动模式运行，并且其中能够以气动模式运行的一个汽缸(2-5)包括与一个空气进气回路相联接的至少一个空气进气阀、与一个空气出气回路相联接的至少一个空气出气阀、与一个压缩空气罐(26)相联接的至少一个充气阀(22-25)、与一个燃料供给回路(7)相联接的至少一个燃料供给阀(12-15)、和与一个废气排放回路(8)相联接的至少一个排放阀(18-21)，所述供给阀和排放阀(12-15，18-21)根据该热力循环而打开和关闭，其中所述至少一个空气进气阀以及对应地所述空气进气回路是与一个燃料供给阀(12-15)并且对应地与一个燃料供给回路(7)组合的，其中所述至少一个空气出气阀以及对应地所述空气出气回路是与一个废气排放阀(18-21)并且对应地与一个废气排放回路(8)组合的，该控制单元(6)被配置成在该汽缸(2-5)正以气动模式运行时不喷射燃料到所述燃料供给回路(7)中，其特征在于，与一个能够以气动模式运行的汽缸(2-5)相关联的一个排放回路(8，32-35)包括可以由该控制单元(6)控制的关闭装置(28)。

2.如权利要求1所述的发动机，其中该气动模式包括一个气动泵模式和一个气动发动机模式，在该气动泵模式中供给的空气被该汽缸(2-5)压缩并且被存储在一个压缩空气罐(26)中，并且在该气动发动机模式中来自所述压缩空气罐(26)的压缩空气膨胀从而驱动该汽缸(2-5)并且致使该曲轴旋转。

3.如权利要求1或2所述的发动机，其中将来自能够以气动模式运行并且同时以一个单一模式运行的一组至少一个汽缸(2-5)的这些单独排气管(32-35)集中在一起的每个排放回路(8)包括能够选择性地防止或允许所述排放回路(8)经过一个催化转化器(10)的旁通装置(36-39)。

4.一种用于控制如以上权利要求中任一项所述的发动机(1)的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

-将这些汽缸(2-5)中的至少一个汽缸切换到热力模式，

-将这些汽缸(2-5)中的至少另一个汽缸切换到气动模式。

5.如权利要求4所述的方法，该方法包括以下步骤：

-将这些汽缸(2-5)中的至少一个汽缸切换到热力模式，

-将其他汽缸(2-5)切换到气动泵模式。

6.如权利要求5所述的方法，其中该控制单元(6)使供给到该发动机(1)中的空气体积增大以便对被切换到气动模式的这些汽缸(2-5)的空气消耗加以补偿。

7.如权利要求5和6中任一项所述的方法，其中该控制单元(6)使被切换到热力模式的所述至少一个汽缸(2-5)的转矩增大，以例如用来对切换到气动泵模式的所述其他汽缸(2-5)所产生的负转矩加以补偿。

8.如权利要求4至7中任一项所述的方法，其中该控制单元(6)通过将与一个被切换到气动模式的汽缸(2-5)相关的旁通装置(36-39)切换到旁通位置来防止来自所述汽缸(2-5)的空气经过该催化转化器(10)。

9.如权利要求4至7中任一项所述的方法，其中该控制单元(6)通过将该关闭装置(28)切换到关闭位置来防止来自一个切换到气动模式的汽缸(2-5)的空气到达该催化转换器(10)。

10.如权利要求4至7中任一项所述的方法，其中该控制单元(6)通过相应增加进气浓度来对被来自切换到气动模式的这些汽缸(2-5)的空气所稀释而导致的该排气浓度降低进行补偿。

11.如权利要求4所述的方法，该方法包括以下步骤：

-将这些汽缸(2-5)中的至少一个汽缸切换到热力模式，

-将其他汽缸(2-5)切换到气动泵模式。