[发明专利]对应于发动机怠速和停转时的排气阀定时控制

说明书

本发明涉及有关内燃机的工作控制，特别是有关双冲程内燃机的工作控制，该双冲程内燃机具有一个至少与发动机燃烧室的一个排气口相连的排气阀。

众所皆知为改变发动机汽缸中燃气排出开始时间，可提供一个与双程冲发动机的每一汽缸排气口相连的排气阀。这一类排气阀在整个额定速度和额定负载范围内能改善发动机工作性能。例如在某些应用场合，在发动机低至中等负载和速度情况下操纵排气阀可使排气口开启时间延迟，从而提高发动的运转稳定性，而在高负载和高速度情况下排气口的开启时间可提前，即在膨胀冲程时提前打开，这样当发动机调整与适当的排气系统相结合时发动机可获得较高的输出扭矩。当排气阀的使用仅仅是为这些目的时，通常把这种排气阀称之为“功率阀”，以往这种功率阀较普遍地应用在摩托车上的双冲程发动机上。

最近，在美国4920932号专利中申请人建议提供一种用于多汽缸双冲程发动机的各汽缸排气口的排气阀，并通过应用一种电子控制单元(ECV)来改变排气阀与排气口的相互关系以达到控制发动机相应汽缸内的燃烧过程这一目的。从而有助于控制发动机排出燃气的污染。在该建议中，发动机每个汽缸的排气阀与程序控制的ECV控制下的普通控制机构相联接，以发动机的占主导地位的工作条件为依据来确定排气阀相对于排气口的恰当位置。这种控制排气阀位置的能力提供了进一步改善双冲程动机工作性能的机会，并有助于对特殊工作条件下所产生的一系列问题进行控制。

人们也曾注意到：对于双冲程发动机的工作运转来说，当发动机在低燃油率下工作时，诸如当在低负载下怠速接近怠速运转时，发动机汽缸内燃气温度相对较低，因此通常在燃烧室的外露表面包括配置在汽缸排气口内的排气阀表面上会渐渐堆集起积碳。同样，这种情况下的低温燃气会导致可能设置在排气系统内的催化转换装置温度降低，可能使其温度低到维持催化剂工作所必须的温度以下，该温度即通常所谓的“点火”温度。

因此本发明的目的在于提供一种有关设置于内燃机排气口处的排气阀的使用方法，该方法能增进发动机的工作性能和/或控制发动机性能的下降。

因而，本发明建议：提供一种操纵内燃机的方法，该内燃机具有至少一个燃烧室，该燃烧室具有一排气口和一个与排气口协同工作的排气阀，以及一个在预定范围内改变排气口开启起始定时的装置。上述方法包括：当发动机怠速或低负载时，使排气口开启时间(定时)在上述预定范围内最大限度地提前。

更具体来说，本发明提供了一种操纵双冲程内燃机的方法，该内燃机具有至少一个与发动机各个燃烧室连通的排气口，和一可与至少一个所述排气口协同工作的排气阀，以及一个可控制所述排气口开启定时的装置。所述排气阀和排气口的应用能使通过排气口的通流面积按照在预先设定的时间范围内的排气口开启定时的提前量而增大。所述方法包括：在发动机怠速或接近怠速工作时，在所述的时间极限范围内使排气口的开启定时最大限度地提前。

正如熟悉本技术领域的人所知的那样，控制排气口的开启定时直接影响通过所述排气口的通流面积。因此，使排气口开启定时最大限度地提前可在排气口完全开启时使通过排气口的通流面积最大。

在发动机转速降至怠速接近怠速或低负载工作条件下，可比较方便地采用一控制机构推动排气阀朝向排气口开启定时提前的方向运动，因而通过排气口的流通面积在排气阀可运动的范围内基本上能达到最大。还可有所改变，即当发动机在接近怠速或低负载工作时可提供一种措施使排气阀的位置超过排气口的开启定时提前量最大的位置。

根据排气阀的位置可以使排气口开启定时最大限度的提前，因而可得到通过排气口的最大流通面积，其结果是开始点火燃烧后燃气滞留在燃烧室内的时间最短，这样排气开始时燃气的温度通常比正常(开启)条件下的温度高。因而，在燃烧室表面和排气阀表面上可能堆集的积碳大大减少，这是因为燃气温度相当高足以燃烧掉可能造成堆积的物质而且燃烧室及排气阀暴露于这种物质的时间也短。

而且当排气阀位于使排气口具有最大的开启定时提前的位置上从而通过排气口的气流通路最大时，排气阀暴露在燃气中的表面积最小，这样就减少了排气阀上碳的堆集所造成的危险，排气阀上的堆积的积碳可导致发动机运转不正常，比如说阀门胶着。再者，由于有效地减少了汽缸循环的膨胀冲程。因而使从燃烧室内排出的燃气温度较高，这样排气系统中催化转换装置的温度降低到必须的点火温度之下的可能性也就减小了。