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用於發動機的方法和系統與流程

2023-12-09 05:09:21


本申請要求於2015年6月19日提交的德國專利申請號102015211329.9的優先權,出於所有目的通過引用將該專利申請的全部內容結合在此。

技術領域

本說明書總體上涉及在發動機的一個或多個氣缸停用(deactivation)期間提供增壓空氣。



背景技術:

在內燃發動機的發展方面的目的在於使燃料消耗最小化。同樣,在這一點上,內燃發動機的機械增壓變得越來越普遍。機械增壓是用於增加內燃發動機的功率同時維持不變的掃氣容積、或者用於減小掃氣容積同時維持相同的功率的合適的手段。在任何情況下,機械增壓都導致體積功率輸出的增加以及改善的功率重量比。如果減小掃氣容積,因此在給定的相同的車輛邊界狀況下可以將負荷集中朝向更高的負荷轉移,在該更高的負荷下燃料消耗率是較低的。內燃發動機的機械增壓因此有助於努力使燃料消耗最小化,亦即改善內燃發動機的效率。

排氣渦輪增壓的構型通常造成困難,其中基本上尋求獲得在所有發動機轉速範圍內的顯著性能增加。然而,在特定的發動機轉速下衝的情況下普遍觀察到扭矩下降。如果考慮增壓壓力比取決於渦輪壓力比,就可以理解所述扭矩下降。例如,如果發動機轉速減小,這導致更小的排氣質量流並因此導致更低的渦輪壓力比。這具有的結果是,朝向更低的發動機轉速,增壓壓力比和增壓壓力同樣降低,這等同於扭矩下降。

通過氣缸停用(deactivation)(即,在一定的負荷範圍中將單獨的氣缸停用)提供解決使奧託循環發動機不節流(dethrottling)的另一方法。藉助於部分停用能夠改善(即,增加)奧託循環發動機在部分負荷運行中的效率,因為如果發動機功率保持恆定,則對多缸內燃發動機的一個氣缸停用增加了在保持運行的其他氣缸上的負荷,使得可以進一步打開節流閥瓣以便將更大的空氣品質引入到所述氣缸中,由此總體上實現了內燃發動機的不節流。在部分停用期間,長期運行的氣缸進一步在較高的負荷區域中運行,在該較高的負荷區域,燃料消耗率是較低的。負荷集中朝向更高的負荷轉移。

在柴油發動機的情況下,部分停用還旨在作為質量調節的一部分來防止在降低負荷的情況下由於所使用的燃料量的降低而造成燃料空氣混合物變得太稀。

然而,發明者在此已經認識到伴隨這種系統的潛在問題。作為一個示例,以上系統限制氣缸可以在其中被停用的發動機負荷範圍。



技術實現要素:

在一個示例中,上述問題可以通過一種方法來解決,該方法包括:使具有至少一個氣缸蓋的機械增壓式自動點火內燃發動機運行,所述內燃發動機包括至少兩個氣缸,每個氣缸具有用於將排氣排出至排氣排出系統的至少一個出口開口和用於從進氣系統接收增壓空氣的至少一個入口開口,並且其中每個氣缸進一步包括活塞,該活塞能夠在下止點BDC與上止點TDC之間沿活塞縱向軸線移動;並且該進氣系統進一步包括至少一個排氣渦輪增壓器,壓縮機聯接至被安置在該排氣排出系統中的渦輪,經由閥門驅動器來調整氣缸的入口開口和出口開口的位置,並且在一些發動機狀況期間,停用兩個氣缸中的一個,其中該停用進一步包括:在停用的氣缸的活塞從下止點移動至通向流動輸送管道的上止點的壓縮衝程之後,通過停用的氣缸的入口開口中的至少一個入口開口將由停用的氣缸接收的進氣空氣排出至運行氣缸,並且其中該流動輸送管道將排出的增壓空氣引導至運行氣缸。以此方式,增加發動機的一個或多個氣缸可以在其中被停用的發動機負荷範圍。

應當理解的是,提供上面的概述是為了以簡化的形式來介紹在具體實施方式中所選擇的那些被進一步描述的概念。這並不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要特徵,所要求保護的主題的範圍由隨附權利要求唯一地限定。此外,所要求保護的主題不限於解決以上或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出具有詳細展示的一組氣缸的兩個氣缸的內燃四缸發動機的實施例。

圖2A示出具有被至少部分停用的該組氣缸的兩個氣缸的一個氣缸的內燃四缸發動機。

圖2B示出描繪在該組氣缸中的兩個氣缸的入口閥的行程曲線的圖表。

圖3示出具有三個氣缸的內燃發動機的第二實施例。

圖4詳細示出發動機的單個氣缸。

圖5示出了用於基於發動機負荷來確定運行的可變排量發動機(VDE)模式的方法。

圖6示出用於基於所檢測的發動機負荷在發動機的VDE模式與非VDE模式之間轉換的方法。

圖7示出發動機運行順序,其描述了響應於氣缸組的活塞衝程的入口閥位置。

具體實施方式

以下說明涉及用於使增壓空氣從部分停用的氣缸流動至鄰近的點火氣缸的系統和方法。發動機可以包括多個氣缸,其中第一外氣缸鄰近於第二內氣缸,其中該第一氣缸和該第二氣缸形成氣缸組。第一流動輸送管道將該第一外氣缸的一個或多個入口閥流體聯接至該第二內氣缸的一個或多個入口閥,如在圖1中所示。當該第二內氣缸被至少部分地停用時,在該第二內氣缸的壓縮衝程期間,該第二內氣缸的入口閥被致動到至少部分打開的位置。來自該第二內氣缸的進氣空氣在流動至該第一外氣缸之前流動到該第一流動輸送管道中。因此,該第一外氣缸正在經歷進氣衝程並且接收從第二氣缸排出的增壓空氣,如在圖2A中所示。該第二內氣缸的入口閥在其壓縮衝程期間在部分停用期間的閥門升程小於該入口閥在該第二內氣缸的進氣衝程期間的閥門升程,如在圖2B中所示。因此,該第二氣缸在其部分停用時可以是增壓空氣供應氣缸。在一些示例中,在氣缸組中可以存在三個氣缸,如在圖3中所示。發動機的單個氣缸包括至少一個入口閥和至少一個排氣門連同其他部件,如在圖4中所示。下面描述一種方法,該方法用於將發動機的運行從非VDE模式(例如,所有氣缸正點火)調整至VDE模式(例如,多個氣缸中的至少一個氣缸被停用)。具體地,描述了一種用於確定四缸發動機的發動機負荷並且將發動機運行調整至非VDE模式或VDE模式的方法,如在圖5中所示。在圖6中描述了一種用於在非VDE模式與VDE模式之間調整發動機運行的方法。在圖7中示出了發動機運行順序,其展示了在第二內氣缸的停用期間對流動輸送管道中的關斷閥的調整。

本公開涉及一種用於使具有至少一個氣缸蓋的機械增壓式自動點火內燃發動機運行的方法,所述內燃發動機包括至少兩個氣缸,其中每個氣缸具有用於經由排氣排出系統使排氣排出的至少一個出口開口和用於經由進氣系統來供應增壓空氣的至少一個入口開口,並且每個氣缸具有活塞,該活塞可在下止點BDC與上止點TDC之間沿活塞縱向軸線移動,提供了至少一個排氣渦輪增壓器,所述至少一個排氣渦輪增壓器包括被安置在排氣排出系統中的渦輪以及被安置在進氣系統中的壓縮機,至少兩個氣缸被配置成使得所述氣缸形成至少兩組,這兩組各自具有至少一個氣缸,第一組的至少一個氣缸是即使在該內燃發動機的部分停用的情況下仍運行的氣缸,並且第二組的至少一個氣缸被形成為能夠以取決於負荷的方式來切換的氣缸,並且氣缸的每個入口開口和每個出口開口都配備有一個閥門驅動器,該閥門驅動器具有切斷和導通關聯開口的閥門。

本公開還涉及一種用於執行這種方法的機械增壓式自動點火內燃發動機。所述類型的自動點火內燃發動機被用作機動車輛驅動單元。在本公開的背景下,表述「自動點火內燃發動機」涵蓋柴油發動機也涵蓋混合動力內燃發動機(即,使用混合燃燒過程來運行的自動點火內燃發動機)以及混合動力驅動裝置,所述混合動力驅動裝置不僅包括自動點火內燃發動機還包括電動機器,該電動機器能夠根據驅動連接至內燃發動機並且從內燃發動機接收功率或者作為可切換的輔助驅動裝置來額外地輸出功率。內燃發動機具有氣缸體和至少一個氣缸蓋,該氣缸體和該至少一個氣缸蓋彼此連接以形成單獨的氣缸。

現代內燃發動機幾乎排外地根據四衝程工作過程來運行。在增壓交換期間,燃燒氣體經由至少兩個氣缸的出口開口來排出並且經由入口開口來進行增壓空氣的增壓交換。為了控制增壓交換,內燃發動機需要控制元件和用於致動所述控制元件的致動裝置。為了控制增壓交換,在四衝程發動機中,幾乎排他地將提升閥用作控制元件,所述提升閥在內燃發動機的運行期間執行震蕩提升運動,並且以此方式所述提升閥打開和關閉所述入口開口和出口開口。對於閥門運動所希望的閥門致動機構(包括閥門本身)被稱為閥門驅動器。該至少一個氣缸蓋總體上用於固定所述閥門驅動器。

該閥門驅動器在正確的時間打開和關閉該氣缸的關聯的入口開口和出口開口,其中尋求快速打開儘可能大的流動橫截面以便將入流氣體流動和出流氣體流動中的節流損失保持為低以及增加氣缸增壓(即,增加排氣排出)。所述氣缸因此還通常配備有多個入口開口和出口開口。

在氣缸蓋中至少部分地整合了通向入口開口的進氣管路和鄰接出口開口的排氣管路。氣缸的進氣管路總體上合併以形成一個共用的總進氣管路或者以成組的方式形成多個總進氣管路。進氣管路合併以形成總進氣管路一般、並且在本公開的背景下被稱為進氣歧管。

為了固持活塞或氣缸襯套,氣缸體具有對應數量的氣缸孔。內燃發動機的每個氣缸的活塞在氣缸襯套中以軸向可移動的方式被引導,並且與該氣缸襯套和該氣缸蓋一起界定了氣缸的燃燒室。活塞用於將由燃燒產生的氣體力傳遞至曲軸。為此目的,該活塞藉助於活塞銷被鉸接地連接至連接杆,該連接杆進而可移動地安裝在該曲軸上、在曲軸曲拐的區域中。被安裝在曲軸箱中的曲軸吸收連接杆的力,其中活塞的振蕩衝程運動被轉化為該曲軸的旋轉運動。在此,曲軸將扭矩傳遞至傳動系。

在內燃發動機的發展方面的目的在於使燃料消耗最小化。同樣,在這一點上,內燃發動機的機械增壓變得越來越重要。機械增壓是用於增加內燃發動機的功率同時維持不變的掃氣容積、或者減小掃氣容積同時維持相同的功率的合適的手段。在任何情況下,機械增壓都導致體積功率輸出的增加以及改善的功率重量比。如果減小掃氣容積,因此在給定的相同的車輛邊界狀況下,可以將負荷集中朝向更高的負荷轉移,在該更高的負荷下,燃料消耗率是較低的。內燃發動機的機械增壓因此有助於努力使燃料消耗最小化,即改善內燃發動機的效率。

機械增壓內燃發動機優選地配備有增壓空氣冷卻裝置,經壓縮的燃燒空氣在進入氣缸之前藉助於該增壓空氣冷卻裝置來冷卻。以此方式,所供應的增壓空氣的密度被進一步增大。以此方式,冷卻同樣有助於壓縮和燃燒室的改進的增壓(即,改進的體積效率)。對於增壓空氣冷卻器而言可以有利的是配備有旁通管路,以便能夠在希望時(例如在冷啟動之後)旁通增壓空氣冷卻器。

本公開涉及的內燃發動機是排氣渦輪增壓內燃發動機。排氣渦輪增壓器例如與機械增壓器相比的優點在於,在增壓器與內燃發動機之間可以不希望存在用於傳遞功率的機械連接。雖然機械增壓器從內燃發動機抽取所希望用於驅動的能量,並且由此降低輸出功率以及因此不利地影響了效率,但是排氣渦輪增壓器利用熱排氣的排氣能量。

排氣渦輪增壓的構型通常造成困難,其中基本上尋求獲得在所有發動機轉速範圍內的顯著的性能增加。然而,在特定的發動機轉速下衝的情況下,普遍觀察到扭矩下降。如果考慮增壓壓力比取決於渦輪壓力比,就可以理解所述扭矩下降。例如,如果發動機轉速減小,這導致更小的排氣質量流並因此導致更低的渦輪壓力比。這具有的結果是,朝向更低的發動機轉速,增壓壓力比和增壓壓力同樣降低,這等同於扭矩下降。

基本上能夠通過使用小型的排氣渦輪增壓器(即,具有小渦輪橫截面的排氣渦輪增壓器)來抵消增壓壓力的下降,以便能夠即使在低的排氣流率下也能夠產生足夠的增壓壓力。然而,這將最終進一步朝更低的發動機轉速轉移扭矩下降。此外,所述方法(即,渦輪橫截面的尺寸減小)受制於多種限制,因為所希望的機械增壓和性能增加可以是沒有限制的並且即使在高發動機轉速下也能夠達到所希望的程度。渦輪橫截面的小設計與排氣放氣設施的結合在整個發動機轉速範圍內是不便利的且不令人滿意的。

已經通過各種措施來尋求改善機械增壓內燃發動機的扭矩特性,例如通過使用串聯和/或並聯安置的、有可能與一個或多個機械增壓器和/或電輔助驅動器結合的多個排氣渦輪增壓器。

在內燃發動機的發展方面,基本目的是使燃料消耗最小化,其中重點在於努力獲得改進的總效率。

燃料消耗和因此效率引起問題,尤其在奧託循環發動機的情況下(即,在應用點火內燃發動機的情況下)。對於這種問題的原因在於奧託循環發動機的基本運行過程。通常藉助於設置在進氣系統中的節流閥瓣來執行負荷控制。通過調整節流閥瓣,在節流閥瓣下遊的引入空氣的壓力能夠被減少至更大或更小的程度。該節流閥瓣越是關閉(即,所述節流閥瓣封閉進氣系統越多),穿過節流閥瓣的引入空氣的壓力損失就越高,並且在節流閥瓣下遊和在通入至少三個氣缸(即,燃燒室)中的入口上遊的引入空氣的壓力越低。對於恆定的燃燒室容積,可以藉助於引入空氣的壓力通過這種方式來設定空氣品質(即,數量)。這還解釋了為何數量調節在部分負荷運行中被證明是特別不利的,因為低負荷希望高程度的節流和進氣系統中的壓力減小,其結果是隨著降低的負荷和增加的節流使增壓交換損失增加。

為了減小所描述的損失,已經開發了用於使應用點火內燃發動機不節流的各種策略。

解決使奧託循環發動機不節流的一種方法例如是利用直接噴射的奧託循環發動機運行過程。燃料的直接噴射是用於實現分層的燃燒室增壓的合適的手段。將燃料直接噴射到燃燒室中因此允許在一定的限制內在奧託循環發動機中的質量調整。混合物形成是通過將燃料直接噴射到氣缸或噴射到位於氣缸中的空氣中、並且不通過外部混合物形成來進行的,在外部混合物形成中,燃料被引入到進氣系統中的引入空氣中。

用於優化奧託循環發動機的燃燒過程的另一選項可以包括至少部分可變的閥門驅動器。與常規閥門驅動器(其中閥門的升程和正時是不可變的)相比,能夠通過可變閥門驅動器,使對燃燒過程、並且因此對燃料消耗有影響的這些參數被改變至更大或更小的程度。如果能夠改變入口閥的關閉時間和入口閥升程,則這單獨就使無節流且因此不受損失的負荷控制變為可能。則不藉助於節流閥瓣而是藉助於入口閥升程和入口閥的打開持續時間來控制在進氣過程期間流動到燃燒室中的混合物質量。

解決使奧託循環發動機不節流的另一方法是通過氣缸停用(即,在一定的負荷範圍中將單獨的氣缸停用)來提供的。藉助於部分停用能夠改善(即,增加)奧託循環發動機在部分負荷運行中的效率,因為如果發動機功率保持恆定,則停用多氣缸內燃發動機的一個氣缸增加了在保持運行的其他氣缸上的負荷,使得能夠進一步打開節流閥瓣以便將更大的空氣品質引入到所述氣缸中,由此總體上實現了內燃發動機的不節流。在部分停用期間,長期運行的氣缸此外在較高的負荷區域中運行,在該較高的負荷區域,燃料消耗率較低。負荷集中朝向更高的負荷轉移。

由於提供了更大的空氣品質或混合物質量,在部分停用期間保持運行的氣缸進一步展現了改善的混合物形成。

實現的關於效率方面的進一步優點在於,停用的氣缸由於不存在燃燒而不產生由於熱量從燃燒氣體傳遞至燃燒室壁而造成的任何壁熱損失。

即使柴油發動機(即,自動點火內燃發動機),由於其所基於的質量調整而比奧託循環發動機(其中負荷如上所述是藉助於節流或關於氣缸增壓的量調整來調整的)固有地展現出更大的效率(即,更低的燃料消耗),即使在柴油發動機的情況下關於燃料消耗和效率也存在改善的可能性和改善的需求。

同樣在柴油發動機的情況下,用於減少燃料消耗的一個概念是氣缸停用(即,在一定的負荷範圍中將單獨的氣缸停用)。能夠通過部分停用來改善(即,增加)柴油發動機在部分負荷運行下的效率,因為即使在柴油發動機的情況下,在恆定的發動機功率的情況下,將多缸內燃發動機的至少一個氣缸停用增加了在仍處於運行的其他氣缸上的負荷,使得所述氣缸在較高的負荷區域中運行,在所述較高的負荷區域,燃料消耗率是較低的。在柴油發動機的部分負荷運行中的負荷集中朝向更高的負荷轉移。

關於壁熱損失,如在奧託循環發動機的情況一樣實現了相同的優點,為此原因參照對應給出的陳述。

在柴油發動機的情況下,部分停用還旨在作為質量調節的一部分來在由於所使用的燃料量的降低而降低負荷的情況下防止造成燃料空氣混合物變得太稀。

本公開涉及的內燃發動機是自動點火內燃發動機。

具有部分停用的多缸內燃發動機和以上所述的用於使所述內燃發動機運行的關聯方法具有可觀的改善可能性。

如果出於部分停用的目的而停止(即,中斷)對可停用的氣缸的燃料供應,則如果所述氣缸的關聯閥門驅動器不被停用或者不能夠被停用那麼停用的氣缸繼續參與增壓交換。因此產生的增壓交換損失減小並抵消了通過部分停用而獲得的關於燃料消耗和效率的改善,使得至少部分地損失了部分停用的益處,即,部分停用實際上產生總之沒那麼明顯的改善。

為了補救上述不利影響,可能有利的是在入口側和出口側處提供可切換或可調整的閥門驅動器,藉助於所述閥門驅動器,停用的氣缸保持關閉並且因此在部分停用期間不再參與增壓交換。以此方式,還防止了一種情況,即其中通過停用的氣缸傳導的相對冷的增壓空氣減少了被提供至渦輪的排氣流的焓並且使經停用的氣缸迅速冷卻下來。

然而在藉助於排氣渦輪增壓來機械增壓的內燃發動機(諸如,本公開涉及的內燃發動機)的情況下,可切換的閥門驅動器能夠導致進一步的問題,因為排氣渦輪增壓器的渦輪是針對一定的排氣流率、並且因此還總體上針於一定數量的氣缸來配置的。如果經停用的氣缸的閥門驅動器被停用,則初始地減少通過內燃發動機的氣缸的總質量流。通過渦輪傳導的排氣質量流減少,並且作為結果還總體上減小了渦輪壓力比。減小的渦輪壓力比具有的結果是,同樣減小了增壓壓力比,即增壓壓力下降。

增壓壓力可以增大以便將更多的增壓空氣供應至保持運行的氣缸,因為在停用多缸內燃發動機的至少一個氣缸的情況下,在保持運行的其他氣缸上的負荷增加,為此原因,可能將更大量的增壓空氣和更大量的燃料供應至所述氣缸。在壓縮機處可用於產生足夠高的增壓壓力的驅動功率取決於熱排氣的排氣焓,其顯著地由排氣壓力和排氣溫度以及排氣質量或排氣流來確定。

在奧託循環發動機的情況下,通過打開節流閥瓣,在相關於部分停用的負荷範圍中能夠容易地增加增壓壓力。在自動點火柴油發動機的情況下不存在這種可能性。小的增壓空氣流可能具有的影響是,壓縮機運行超出喘振極限。

上述影響導致對部分停用的實用性的限制、尤其對其中能夠使用部分停用的負荷範圍和發動機轉速範圍的限制。在低增壓空氣流率的情況下,由於不充足的壓縮機功率或渦輪功率,不可能根據要求來增加增壓壓力。

可以例如藉助於渦輪橫截面的小構型並且藉助於同時的排氣放氣來增加在部分停用期間的增壓壓力和因此增加供應至保持運行的氣缸的增壓空氣流率,由此還將再次擴大與部分停用相關的負荷範圍。然而這種方法具有的缺點是,當所有氣缸都運行時機械增壓性能是不足夠的。

在以上陳述的背景下,本公開的目的通過所描述方法來進一步優化部分停用。

本公開的另一個子目的是提供用於執行這種方法的機械增壓式自動點火內燃發動機。

第一子目的是通過一種方法來實現的,該方法用於使具有至少一個氣缸蓋的機械增壓式自動點火內燃發動機運行,該內燃發動機包括至少兩個氣缸,在該內燃發動機中每個氣缸均具有用於經由排氣排出系統使排氣排出的至少一個出口開口以及用於經由進氣系統來供應增壓空氣的至少一個入口開口,並且每個氣缸具有活塞,該活塞可以在下止點BDC與上止點TDC之間沿活塞縱向軸線移動,提供了至少一個排氣渦輪增壓器,該至少一個排氣渦輪增壓器包括被安置在排氣排出系統中的渦輪以及被安置在進氣系統中的壓縮機,至少兩個氣缸被配置成使得所述氣缸形成至少兩組,這兩組各自具有至少一個氣缸,該第一組的至少一個氣缸是即使在該內燃發動機的部分停用的情況下也運行的氣缸,並且該第二組的至少一個氣缸被形成為能夠通過取決於負荷的方式來切換的氣缸,並且氣缸的每個入口開口和每個出口開口都配備有閥門驅動器,該閥門驅動器具有切斷和導通關聯開口的閥門,該方法的特徵在於,所述氣缸被分組使得,在各自情況下,兩個氣缸形成氣缸對,該氣缸對包括該第一組的氣缸和該第二組的氣缸,並且在部分停用期間,藉助於被停用的關聯的至少部分可變的閥門驅動器來關斷該第二組的每個經停用的氣缸的至少一個出口開口,隨著該活塞朝下止點移動,至少一個氣缸對的經停用的氣缸的至少一個入口開口在進氣衝程的行程期間是打開的,以便經由該進氣系統將增壓空氣饋送至經停用的氣缸,並且所述經停用的氣缸的至少一個入口開口在該活塞已經經過下止點之後並且在所述活塞到達上止點之前的壓縮衝程的行程期間是打開的,一旦經由該至少一個入口開口打開則從經停用的氣缸排出的增壓空氣就經由流動輸送管道被供應至該氣缸對的運行氣缸。

在根據本公開的方法中,在部分停用期間,經停用的氣缸與其預期目的相反地被用作泵,用於將額外的增壓空氣提供和供應至保持運行的至少一個氣缸。

通過這種措施,部分停用的可用性能夠擴大或朝低發動機轉速和低負荷延伸。根據本公開,在部分停用期間被供應至保持運行的氣缸的增壓空氣的量不再排他地取決於所提供的壓縮機功率或者取決於能夠由壓縮機產生的增壓壓力。而是,通過經停用的氣缸根據要求來增加或調整被供應至運行的氣缸的增壓空氣的量。

為此目的,形成了氣缸對,其中根據本公開,在各自情況下該第一組的一個氣缸(即,在部分停用期間保持運行的氣缸)和該第二組的一個氣缸(即,在部分停用期間被停用的氣缸)形成氣缸對。該第二組的經停用的氣缸在部分停用期間用作增壓空氣供應氣缸,該增壓空氣供應氣缸將額外的增壓空氣提供至該第一組的運行氣缸,為此原因,後一氣缸也被稱為和被認為是增壓空氣接收氣缸。

提供了流動輸送管道,該流動輸送管道將該增壓空氣接收氣缸的至少一個入口開口連接至該增壓空氣供應氣缸的至少一個入口開口,以便經由該流動輸送管道將來自該停用的增壓空氣供應氣缸的增壓空氣引入到該氣缸對的該增壓空氣接收運行氣缸。

在根據本公開的自動點火內燃發動機中,該第二組的可停用的氣缸的每個出口開口都配備有一個至少部分可變的閥門驅動器,該至少部分可變的閥門驅動器的出口閥至少是可切換或可停用的以便在部分停用期間將經停用的氣缸的關聯出口開口停用(即,保持關閉),以便被引入到經停用的氣缸中的增壓空氣不在出口側處逸出,或不被排出。

在入口側處的增壓空氣從增壓空氣供應氣缸到增壓空氣接收氣缸中的輸送可以包括流動輸送管道和對經停用的增壓空氣供應氣缸和增壓空氣接收運行氣缸兩者涉及的入口開口的協同打開和關閉,其中增壓空氣接收氣缸優選地以在正常運行期間使用的正時(即,以未改變的正時)來運行。

首先,在進氣衝程的行程期間,隨著活塞朝下止點移動,經停用的氣缸的至少一個入口開口被打開,以便使增壓空氣經由進氣系統被引入或抽取到經停用的氣缸中。在隨後的壓縮衝程的行程期間,然後打開經停用的氣缸的至少一個入口開口,其中該活塞朝上止點移動、壓縮預先抽取的增壓空氣,並且當至少一個入口開口打開時,將所述增壓空氣排出經停用的氣缸並且經由該流動輸送管道將其供應至該氣缸對的運行氣缸。

能夠防止壓縮機的喘振。擴大了其中能夠有效使用部分停用的負荷範圍。可觀地改善了在部分停用期間的機械增壓式自動點火內燃發動機的扭矩特性。

利用根據本公開的方法,通過該方法進一步地優化部分停用。根據本公開的方法由此實現了本公開所基於的第一子目的。

根據本公開的自動點火內燃發動機具有至少兩個氣缸或至少兩個組,該至少兩個組在各自情況下具有至少一個氣缸。在此方面,具有三個氣缸的內燃發動機(這三個氣缸被配置成兩組或在各自情況下具有一個氣缸的三組)、或者具有六個氣缸的內燃發動機(這六個氣缸被配置成在各自情況下具有兩個氣缸的三組)同樣是根據本公開的內燃發動機。在部分停用的背景下,可以順序地激活或停用這三個氣缸組,由此還可以實現兩倍開關。由此進一步優化部分停用。所述氣缸組還可以包括不同數量的氣缸。

在根據本公開的內燃發動機中,形成了氣缸對。在此,可以考慮到的是,經停用的氣缸可以屬於多於一個氣缸對(例如兩個氣缸對),並且作為增壓空氣供應氣缸來將額外的增壓空氣提供至多於一個增壓空氣接收氣缸。

進一步解釋根據本公開的本發明的方法的進一步有利實施例。

經停用的氣缸的至少一個入口開口在壓縮衝程的行程期間被打開的時間取決於多個影響因素。

它首先取決於增壓空氣供應氣缸是否具有多於一個入口開口,並且取決於有多少個入口開口經由流動輸送管道連接至增壓空氣接收氣缸。例如,如果增壓空氣供應氣缸具有兩個入口開口,則這兩個入口開口中只有一個入口開口經由流動輸送管道連接至增壓空氣接收氣缸,於是可以提供的是,在壓縮衝程的行程期間在所述入口開口打開之前,另一個入口開口被關閉以便使增壓空氣可以僅經由流動輸送管道逸出或被排出。

其次,經停用的氣缸的至少一個入口開口在壓縮衝程的行程期間被打開的時間還取決於該氣缸對的兩個氣缸的機械或熱動力偏移的幅度,即,取決於所述偏移例如是90°CA、120°CA、180°CA、240°CA還是360°CA。在此方面,曲軸曲拐和點火順序二者關於氣缸的分組是有意義的。

例如,本方法的實施例是有利的,其中在壓縮衝程的行程期間,經停用的氣缸的至少一個入口開口在遲於下止點BDC之後35°CA打開。

本方法的實施例也可以是有利的,其中在壓縮衝程的行程期間,經停用的氣缸的至少一個入口開口在遲於下止點BDC之後50°CA打開。

本方法的實施例也是有利的,其中在壓縮衝程的行程期間,經停用的氣缸的至少一個入口開口在遲於下止點BDC之後70°CA打開。

本方法的實施例同樣可以是有利的,其中在壓縮衝程的行程期間,經停用的氣缸的至少一個入口開口在遲於下止點BDC之後90°CA打開。

本方法的實施例進一步是有利的,其中在壓縮衝程的行程期間,經停用的氣缸的至少一個入口開口在遲於下止點BDC之後110°CA打開。

本方法的實施例是有利的,其中經停用的氣缸的至少一個入口開口在壓縮衝程行程期間在該活塞到達上止點TDC之前關閉。這防止該活塞在其通過上止點時碰撞打開的入口閥。

對於內燃發動機的運行而言,其中每個閥門關斷或導通所關聯的開口,作為致動的結果而振蕩的閥門實現了在打開位置與關閉位置之間的閥門升程Δh並且在打開持續時間Δt期間使該開口導通,方法變體是有利的(尤其是出於上述原因),其中在進氣衝程的行程期間實現的閥門升程Δhin比在壓縮衝程的行程期間實現的閥門升程Δhcomp至少大三倍,其中Δhin/Δhcomp≥4或Δhin/Δhcomp≥5或Δhin/Δhcomp≥7。類似的考慮應用於打開持續時間Δt。因此,通過調整在增壓空氣供應氣缸的壓縮衝程期間的閥門開口的正時和高度,可以調整提供給增壓空氣接收氣缸的增壓空氣的量。

可以不由相同的入口閥執行以上比率中的閥門升程Δhin、Δhcomp。

增壓空氣供應氣缸(即,第二組的氣缸)可以具有一個入口開口,該入口開口於是用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣並且用於在壓縮衝程的行程期間經由流動輸送管道排出所述增壓空氣。

然而增壓空氣供應氣缸還可以具有多於一個入口開口。於是,所有入口開口、或僅一個入口開口或限制數量或選擇的入口開口可以用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣和/或用於在壓縮衝程的行程期間經由流動輸送管道排出所述增壓空氣。

在此方面,關於增壓空氣供應氣缸的所述至少一個入口開口還可以出現不同的方法變體,並且將在以下簡要地描述這些方法變體。

對於內燃發動機的運行而言,其中第二組的每個氣缸均具有兩個入口開口以用於經由進氣系統供應增壓空氣,方法變體可以是有利的,所述方法變體的特徵在於,在部分停用期間,隨著該活塞朝下止點移動,至少一個氣缸對的經停用的氣缸的第一入口開口在進氣衝程的行程期間是打開的,以便經由該進氣系統將增壓空氣饋送至經停用的氣缸,並且所述經停用的氣缸的第二入口開口在該活塞已經經過下止點之後並且在所述活塞到達上止點之前的壓縮衝程行程期間是打開的,一旦經由該第二入口開口打開則從經停用的氣缸排出的增壓空氣就經由該流動輸送管道被供應至該氣缸對的運行氣缸。

在當前的情況下,增壓空氣供應氣缸(即,第二組的氣缸)具有兩個入口開口,這兩個入口開口中的一個入口開口用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣,並且另一個入口開口用於在壓縮衝程的行程期間經由流動輸送管道排出所述增壓空氣。

對於內燃發動機的運行而言,其中第二組的每個氣缸均具有至少兩個入口開口以用於經由進氣系統供應增壓空氣,方法變體可以是有利的,所述方法變體的特徵在於,在部分停用期間,隨著該活塞朝下止點移動,至少一個氣缸對的經停用的氣缸的所有入口開口在進氣衝程的行程期間是打開的,以便經由該進氣系統將增壓空氣饋送至經停用的氣缸,並且所述經停用的氣缸的一個入口開口在該活塞已經經過下止點之後並且在所述活塞到達上止點之前的壓縮衝程的行程期間是打開的,一旦經由入口開口打開則從經停用的氣缸排出的增壓空氣就經由該流動輸送管道被供應至該氣缸對的運行氣缸。

在當前的情況下,增壓空氣供應氣缸(即,第二組的氣缸)具有多個一個入口開口,具體是至少兩個入口開口,其中所有入口開口用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣,並且僅一個入口開口用於在壓縮衝程的行程期間排出所述增壓空氣。對於內燃發動機的運行而言,其中第二組的每個氣缸均具有至少兩個入口開口以用於經由進氣系統供應增壓空氣,方法變體可以是有利的,所述方法變體的特徵在於,在部分停用期間,隨著該活塞朝下止點移動,至少一個氣缸對的經停用的氣缸的所有入口開口在進氣衝程的行程期間是打開的,以便經由該進氣系統將增壓空氣饋送至經停用的氣缸,並且所述經停用的氣缸的所有入口開口在該活塞已經經過下止點之後並且在所述活塞到達上止點之前的壓縮衝程的行程期間是打開的,一旦經由入口開口打開則從經停用的氣缸排出的增壓空氣就經由該流動輸送管道被供應至該氣缸對的運行氣缸。

在當前的情況下,增壓空氣供應氣缸(即,第二組的氣缸)的所有入口開口用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣並且用於在壓縮衝程的行程期間排出所述增壓空氣。

本方法的實施例是有利的,其中該流動輸送管道至少由進氣系統共同地形成,其中該流動輸送管道將經停用的氣缸的至少一個入口開口(該至少一個入口開口在壓縮衝程行程期間是打開的)連接至該氣缸對的運行氣缸,並且所述流動輸送管道是能夠至少在壓縮衝程期間與進氣系統的其餘部分分離的管道。

如已經描述的,如果現有部件(尤其是進氣系統或進氣歧管和入口閥)用於形成流動輸送管道並且提供關斷元件,則可以節省部件、重量和結構空間,並且因此節省成本。具體地,能夠在兩側處使用入口閥來導通和關斷流動輸送管道。該流動輸送管道可以將經停用的氣缸的至少一個入口開口連接至該氣缸對的運行氣缸的至少一個入口開口,並且不必以連續方式但至少間斷地,特別是至少在壓縮衝程期間當流動輸送管道打開或導通時這樣做。因此,該流動輸送管道可以是一種管道,該管道能夠至少在壓縮衝程期間與該進氣系統的其餘部分分離。

如果該流動輸送管道能夠被連接至進氣系統的其餘部分,則該增壓空氣供應、經停用的氣缸的至少一個入口開口(該至少一個入口開口為了輸送增壓空氣在壓縮衝程的行程期間是打開的)還可以用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣。

本方法的實施例是有利的,其中至少一個氣缸對的運行氣缸的至少一個入口開口是打開的以便將從經停用的氣缸排出的增壓空氣引入到運行氣缸中。如果合適的話,當該增壓空氣供應、經停用的氣缸的至少一個入口開口在壓縮衝程的行程期間出於傳輸增壓空氣的原因而打開時,該運行氣缸的所述至少一個入口開口已經打開或被打開。

本方法的實施例是有利的,其中隨著該活塞朝下止點移動,該至少一個氣缸對的運行氣缸的至少一個入口開口在進氣衝程的行程期間是打開的,以便將從經停用的氣缸排出的增壓空氣引入到運行氣缸中。然後,該運行氣缸的至少一個入口開口在進氣期間被打開,由此輔助增壓空氣的傳輸。

增壓空氣接收氣缸(即,第一組的氣缸)可以具有一個入口開口,該入口開口連接至增壓空氣供應氣缸以便在壓縮衝程行程期間傳輸增壓空氣。

然而,增壓空氣接收氣缸還可以具有多於一個入口開口。於是,所有入口開口、或一個入口開口或者限制數量或選擇的入口開口可以被連接至增壓空氣供應氣缸。

在此方面,關於增壓空氣接收氣缸的所述至少一個入口開口,還可以出現不同的方法變體,並且將在以下簡要地描述所述方法變體。

對於內燃發動機的運行而言,其中第一組的每個氣缸均具有至少兩個入口開口以用於經由進氣系統供應增壓空氣,方法變體可以是有利的,所述方法變體的特徵在於,在部分停用期間,該至少一個氣缸對的運行氣缸的一個入口開口經由流動輸送管道連接至經停用的氣缸,以便將從經停用的氣缸排出的增壓空氣引入到運行氣缸中。

在此背景下,本方法的實施例是有利的,其中在從經停用的氣缸排出的增壓空氣被引入到運行氣缸中之前,該至少一個氣缸對的運行氣缸的至少另外一個入口開口是關閉的,該至少另外一個入口開口沒有經由流動輸送管道連接至經停用的氣缸。

對於內燃發動機的運行而言,其中第一組的每個氣缸均具有至少兩個入口開口以用於經由進氣系統供應增壓空氣,方法變體可以是有利的,所述方法變體的特徵在於,在部分停用期間,該氣缸對的運行氣缸的所有入口開口經由流動輸送管道連接至經停用的氣缸,以便將從經停用的氣缸排出的增壓空氣引入到運行氣缸中。

本公開所基於的第二子目的(尤其是提供用於執行上述類型方法的自動點火內燃發動機)是通過一種機械增壓式自動點火內燃發動機來實現的,該機械增壓式自動點火內燃發動機具有至少一個氣缸蓋,包括至少兩個氣缸,在該內燃發動機中每個氣缸均具有用於經由排氣排出系統使排氣排出的至少一個出口開口以及用於經由進氣系統來供應增壓空氣的至少一個入口開口,並且每個氣缸具有活塞,該活塞可以在下止點BDC與上止點TDC之間沿活塞縱向軸線移動,提供了至少一個排氣渦輪增壓器,該至少一個排氣渦輪增壓器包括被安置在排氣排出系統中的渦輪以及被安置在進氣系統中的壓縮機,至少兩個氣缸被配置成使得所述氣缸形成至少兩組,這兩組在各自情況下具有至少一個氣缸,該第一組的至少一個氣缸是即使在該內燃發動機的部分停用的情況下也運行的氣缸,並且該第二組的至少一個氣缸被形成為能夠通過取決於負荷的方式來切換的氣缸,並且氣缸的每個入口開口和每個出口開口都配備有閥門驅動器,該閥門驅動器具有切斷和導通關聯開口的閥門,該第二組的每個可停用的氣缸的至少一個出口開口配備有可停用閥門驅動器,並且該內燃發動機的特徵在於,所述氣缸被分組使得,在各自情況下兩個氣缸形成氣缸對,該氣缸對包括該第一組的氣缸和該第二組的氣缸,並且在部分停用期間,該第二組的氣缸作為增壓空氣供應氣缸在部分停用期間將額外的增壓空氣提供至該第一組的作為增壓空氣接收氣缸的氣缸,為此目的,提供了能夠被至少間斷形成的流動輸送管道,該流動輸送管道將該增壓空氣接收氣缸的至少一個入口開口連接至該增壓空氣供應氣缸的至少一個入口開口,以便經由該流動輸送管道將增壓空氣從經停用的增壓空氣供應氣缸引入到該氣缸對的增壓空氣接收運行氣缸。

已經關於根據本公開的方法陳述過的那些內容也適用於根據本公開的內燃發動機,為此原因在這種結合處總體上參照以上關於該方法的陳述。不同的自動點火內燃發動機希望部分不同的方法變體。

機械增壓式自動點火內燃發動機的實施例是有利的,其中該進氣系統至少共同地形成流動輸送管道,其中該流動輸送管道呈一種管道的形式,該管道能夠與該進氣系統分離並且該管道還能夠通過關斷元件的致動經由至少一個開口來連接至進氣系統。

該流動輸送管道可以由進氣系統的壁和/或進氣歧管的壁來共同形成。如果合適的話,根據本公開的方法可以包括附加壁,所述附加壁可以被引入(即,結合到)進氣系統和/或進氣歧管中。

該流動輸送管道可以是管道,該管道能夠至少在壓縮衝程期間與該進氣系統的其餘部分分離。有利的是,如果該流動輸送管道能夠連接至該進氣系統的其餘部分,則該增壓空氣供應、經停用的氣缸的至少一個入口開口(該至少一個入口開口為了輸送增壓空氣的目的在壓縮衝程的行程期間是打開的)還可以用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣。這尤其適用於內燃發動機在部分停用結束後的正常運行。於是,至少一個另外的入口開口可以用於可停用氣缸,以用於增壓交換。至少一個關斷元件將至少一個開口導通或者將所述開口關斷,並且可以例如呈閥瓣的形式。

機械增壓式自動點火內燃發動機的實施例是有利的,其中氣缸對的兩個氣缸是在各自情況下在至少一個氣缸蓋中鄰近安置的氣缸。氣缸對的這兩個氣缸的空間接近(即,它們幾何接近)對於根據本公開的方法和對於根據本公開的內燃發動機而言具有優勢,因為在增壓空氣接收氣缸的入口開口與增壓空氣供應氣缸的入口開口之間的距離被縮短。流動輸送管道具有結構上更簡單的設計、具有更短的長度、並且具有更小的體積。後者尤其支持增壓空氣從增壓空氣供應氣缸輸送至增壓空氣接收氣缸。

機械增壓式自動點火內燃發動機的實施例是有利的,該機械增壓式自動點火內燃發動機具有至少一個氣缸蓋和沿至少一個氣缸蓋的縱向軸線成直列式安置的四個氣缸,所述四個氣缸中的兩個外氣缸是第一組氣缸,該第一組氣缸即使在內燃發動機的部分停用期間也是運行的,所述四個氣缸中的兩個內氣缸是第二組氣缸,該第二組氣缸以取決於負荷的方式可切換,這些實施例的特徵在於,在各自情況下,一個外氣缸和鄰近的內氣缸形成氣缸對。

如果自動點火內燃發動機是以1-3-4-2的點火順序來運行的,則以°CA為單位來測量的點火時間如下:0-180-360-540。在部分停用期間,運行的外氣缸(即,第一氣缸和第四氣缸)具有360°CA的熱動力偏移。

經停用的第三氣缸用作用於第四氣缸的增壓空氣供應氣缸,該第四氣缸作為運行氣缸是增壓空氣接收氣缸。同樣,第二氣缸用作用於第一氣缸的增壓空氣供應氣缸,該第一氣缸同樣是增壓空氣接收氣缸。於是這兩個氣缸對的具有對應曲軸曲拐構型的氣缸各自具有180°CA的機械偏移。當增壓空氣供應氣缸處於壓縮衝程中時,所關聯的增壓空氣接收氣缸同時處於進氣衝程中。

在機械增壓式自動點火內燃發動機的情況下,其中每個氣缸均具有用於經由進氣系統供應增壓空氣的兩個入口開口,實施例是有利的,所述實施例的特徵在於,在各自情況下,氣缸對的可停用氣缸的入口開口(該可停用氣缸面朝所述氣缸對的即使在內燃發動機的部分停用期間也運行的那個氣缸)可經由該流動輸送管道連接至該氣缸對的那個氣缸的入口開口,那個氣缸即使在內燃發動機的部分停用期間也是運行的並且面朝該氣缸對的可停用氣缸。

以上,氣缸對的氣缸的相對入口開口彼此連接,或者所述入口開口可經由流動輸送管道彼此連接。以此方式,極大縮短了在氣缸對的氣缸之間的距離,並且該流動輸送管道的長度被最小化。

機械增壓式自動點火內燃發動機的實施例是有利的,其中每個氣缸均配備有用於引入燃料的直接噴射器件。

在此,實施例是有利的,其中每個氣缸均配備有出於直接噴射的目的的噴射噴嘴。

出於部分停用的目的,相比於在具有進氣管噴射的內燃發動機的情況下(其中在進氣管中的燃料殘留能夠導致在經停用的氣缸中的不希望的燃燒),在直接噴射式自動點火內燃發動機的情況下能夠將燃料供應更快和更可靠地停用。

然而,內燃發動機的實施例可以是有利的,其中出於供應燃料的目的而提供了進氣管噴射器件。

機械增壓式自動點火內燃發動機的實施例是有利的,其中提供了至少兩個排氣渦輪增壓器,所述至少兩個排氣渦輪增壓器各自包括被安置在排氣排出系統中的渦輪以及被安置在進氣系統中的壓縮機。

可以藉助於並聯安置的多個渦輪增壓器(即,藉助於並聯安置的具有相對較小的渦輪橫截面的多個渦輪)來改善機械增壓式內燃發動機的扭矩特性,隨著排氣流率增加依次激活渦輪,類似於相繼機械增壓。

還可以藉助於串聯連接的多個排氣渦輪增壓器有利地影響扭矩特性。通過串聯連接兩個排氣渦輪增壓器,其中一個排氣渦輪增壓器用作高壓級並且一個排氣渦輪增壓器用作低壓級,尤其在更小的壓縮機流的方向上以及在更大的壓縮機流的方向上能夠有利地擴大特性映射圖。

現在轉至圖1,其部分地以截面示意性地示出了在正常運行期間的內燃發動機的第一實施例的片段。

所述內燃發動機是具有直接噴射的四缸直列式發動機,其中四個氣缸1、2、3和4沿氣缸蓋的縱向軸線(即,呈一條直線)安置並且在各自情況下配備有用於噴射燃料的噴射器。

每個氣缸1、2、3和4具有用於經由進氣系統7供應增壓空氣的兩個入口開口3a1、3a2、4a1和4a2,其中每個入口開口3a1、3a2、4a1和4a2分別鄰接進氣管路5a1、5a2、6a1和6a2。進氣管路5a1、5a2、6a1和6a2合併形成總進氣管路,因此形成進氣歧管7。為了經由排氣排出系統將排氣排出,每個氣缸1、2、3和4都配備有兩個出口開口3b、4b。此外,每個氣缸1、2、3和4均具有活塞,該活塞可沿活塞縱向軸線在下止點BDC與上止點TDC(未展示)之間移動。

出於機械增壓的目的,內燃發動機配備有至少一個排氣渦輪增壓器,所述至少一個排氣渦輪增壓器包括被安置在排氣排出系統中的渦輪以及被安置在進氣系統7中的壓縮機。

四個氣缸1、2、3和4被配置並形成兩組,其中外氣缸1和內氣缸2形成第一組,而外氣缸4和內氣缸3形成第二組。氣缸2和3是取決於負荷的可切換氣缸2和3,所述可切換氣缸在部分停用期間被停用。

每個入口開口3a1、3a2、4a1和4a2以及每個出口開口3b和4b都配備有閥門驅動器,該閥門驅動器包括關斷和導通所關聯的開口3a1、3a2、4a1、4a2、3b和/或4b的閥門。第一組和第二組中的每個可停用氣缸2和3的兩個出口開口3b配備有可停用閥門驅動器。在一個示例中,可停用閥門驅動器是液壓間隙調整器。

四個氣缸1、2、3和4進一步被分組使得每個組都包括增壓空氣供應氣缸和增壓空氣接收氣缸。此外,所述氣缸鄰近於彼此以減小封裝限制。因此,氣缸1和2可以形成第一組,並且氣缸3和4可以形成第二組。在各自情況下,外氣缸1、4和鄰近的內氣缸2、3形成氣缸對。

為了增壓空氣的輸送,提供了能夠經由關斷閥8b與進氣系統7的其餘部分分離的流動輸送管道8,該流動輸送管道8在當前的情況下將增壓空氣接收第四氣缸4的第一入口開口4a1連接至增壓空氣供應第三氣缸3的第二入口開口3a2,或者能夠在部分停用期間實現這種連接,以便使來自經停用的增壓空氣供應第三氣缸3的增壓空氣經由流動輸送管道8被引入到氣缸對的運行的增壓空氣接收第四氣缸4中。

圖2A部分地以截面示意性地示出了在圖1中展示的內燃發動機在部分停用期間(例如可變排量發動機(VDE)模式)的片段。僅試圖解釋相對於圖1的額外特徵,為此原因在其他方面參照圖1。因而,在隨後的圖中,先前已介紹的部件被相似編號。

在部分停用期間,藉助於被停用的關聯的至少部分可變的閥門驅動器來關斷第二組的經停用的第三氣缸3的出口開口3b。

在進氣衝程的進程期間,隨著活塞朝下止點(BDC)移動,打開經停用的第三氣缸3的第一入口開口3a1,以便經由進氣系統7和第一進氣管路5a1(還參見圖2B-EV3,1)將增壓空氣饋送至經停用的第三氣缸3。隨後,在活塞經過下止點之後並且在所述活塞到達上止點之前,所述經停用的第三氣缸3的第二入口開口3a2在隨後的壓縮衝程行程期間被打開,同時保持第一入口開口3a1關閉(在下文關於圖2B進一步描述)。在此,一旦第二入口開口3a2打開,從經停用的第三氣缸3排出的增壓空氣就經由流動輸送管道8通過被打開的第一入口開口4a1被供應至運行的第四氣缸4。

在當前的情況下,進氣系統7共同地形成流動輸送管道8,其中額外的壁結合到進氣系統7中或結合到進氣歧管7中。流動輸送管道8可以是一種管道,這種管道能夠至少在壓縮衝程期間與進氣系統7的其餘部分分離。然而,流動輸送管道8還可以是一種管道,這種管道在部分停用的整個過程中與進氣系統7的其餘部分可分離或分離。

通過致動關斷元件8b經由開口8a能夠將流動輸送管道8連接至進氣系統7的其餘部分,出於傳輸增壓空氣的目的在壓縮衝程的行程期間打開的經停用的增壓空氣供應第三氣缸3的第二入口開口3a2還可以用於在進氣衝程的行程期間抽入增壓空氣。於是,針對進氣過程或針對增壓交換而言,另一個入口開口3a2可用於可停用氣缸3。因而,入口開口4a1於是同樣可用於增壓交換。

因此,圖1和圖2A在一個示例中描繪了包括直列式四缸柴油發動機的系統,其中每個氣缸均包括至少兩個入口閥和至少兩個出口閥,該發動機進一步包括進氣歧管,該進氣歧管具有的入口流道的數量等於氣缸的入口閥的總數量。該系統進一步包括第一組氣缸,該第一組氣缸包括第一外氣缸和鄰近於該第一氣缸的第二內氣缸;以及第一流動輸送管道,該第一流動輸送管道將該第一外氣缸的至少一個入口閥流體聯接至該第二內氣缸的至少一個入口閥。第二組氣缸包括第三內氣缸和鄰近於該第三內氣缸的第四外氣缸,以及第二流動輸送管道,第二流動輸送管道將該第三內氣缸的至少一個入口閥流體聯接至該第四外氣缸的至少一個入口閥。該系統可以進一步包括閥門驅動器,該閥門驅動器被配置成調整氣缸的入口閥和出口閥的位置,該閥門驅動器進一步被配置成停用該第一氣缸組和該第二氣缸組中的每個氣缸組中的至少一個氣缸。

該第一流動輸送管道將該第一外氣缸和該第二內氣缸的相近入口閥流體聯接,並且其中該第二流動輸送管道將該第三內氣缸和該第四外氣缸的相近入口閥流體聯接,該第一流動輸送管道與該第二流動輸送管道流體分離。該第一流動輸送管道和該第二流動輸送管道包括第一關斷閥和第二關斷閥,該第一關斷閥和該第二關斷閥分別被配置成將該第一流動輸送管道和該第二流動輸送管道與該進氣歧管和入口流道流體分離。該第二內氣缸和該第三內氣缸是可停用氣缸,並且其中當該第二內氣缸和該第三內氣缸被停用時,該第二內氣缸和該第三內氣缸是對該第一外氣缸和該第四外氣缸的增壓空氣供應氣缸。該第二內氣缸和該第三內氣缸在各自的壓縮衝程期間產生增壓空氣,並且其中該第二內氣缸和該第三內氣缸中的每個的至少一個入口閥在氣缸的壓縮衝程期間至少部分地打開以分別將增壓空氣從氣缸排出至第一流動輸送管道和第二流動輸送管道。在該第二內氣缸和該第三內氣缸的進氣衝程期間,該第二內氣缸和該第三內氣缸的入口閥打開至第一高度,並且其中在該第二內氣缸和該第三內氣缸的壓縮衝程期間在該第二內氣缸和該第三內氣缸被停用時該第二內氣缸和該第三內氣缸的入口閥打開至第二高度,其中該第一高度大於該第二高度。

該系統可以包括具有機算機可讀指令的控制器,用於:響應於發動機負荷小於或等於中等負荷,至少停用該第一氣缸組的第二內氣缸,並且在該第二內氣缸的壓縮衝程結合該第一外氣缸的進氣衝程期間,打開該第二內氣缸的流體聯接至該第一流動輸送管道的入口閥,並且其中增壓空氣從該第二內氣缸流動到該第一流動輸送管道中、通過該第一外氣缸的入口閥、並且流動到該第一外氣缸中。

圖2B在圖表中示出了在部分停用期間圖1中展示的內燃發動機的第三氣缸3的入口閥的閥門行程曲線EV3,1、EV3,2,以及第四氣缸4的入口閥的閥門行程曲線EV4。

至少一個入口開口和至少一個出口開口在打開位置與關閉位置之間振蕩,並且其中在振蕩持續時間Δt期間,可以在打開位置與關閉位置之間測量閥門升程Δh。在進氣衝程的行程期間由第三氣缸3的第一入口開口3a1的入口閥實現的閥門升程Δhin比在壓縮衝程的行程期間由第三氣缸3的第二入口開口3a2的入口閥實現的閥門升程Δhcomp大多於七倍。

還展示了第三氣缸的上止點TDC3和第四氣缸的上止點TDC4。

圖3部分地以截面示意性地示出內燃發動機的第二實施例的片段。僅試圖解釋相對於之前附圖的額外特徵,為此原因在其他方面參照以上陳述。

所述內燃發動機是三缸直列式發動機,其中三個氣缸11、12和13沿氣缸蓋的縱向軸線(即,呈一條直線)安置。每個氣缸11、12和13都具有兩個入口開口11a1、11a2、12a1、12a2、13a1和13a2以用於分別經由進氣系統7來供應增壓空氣,其中每個入口開口11a1、11a2、12a1、12a2、13a1和13a2通過進氣管路來鄰接。所述進氣管路(例如,進氣流道)合併成集氣部14,從而形成總進氣管路7a,因此形成進氣歧管7。

三個氣缸11、12和13被配置並形成兩組,兩個外氣缸11、13形成第一組,該第一組的氣缸11、13甚至是在內燃發動機的部分停用期間也是運行的,並且內氣缸12形成第二組,即,被形成為取決於負荷的可切換氣缸12,該取決於負荷的可切換氣缸12在部分停用期間被停用。

此外,三個氣缸11、12和13被分組,具體地使得在各自情況下氣缸11、12和13的兩個氣缸形成一個氣缸對,其中一個氣缸對包括第一組的一個氣缸11、13以及第二組的氣缸12。作為增壓空氣供應氣缸12的第二組的經停用的氣缸12在部分停用期間將額外的增壓空氣提供至作為增壓空氣接收氣缸11、13的第一組的兩個氣缸11、13。在當前的情況下,經停用的內氣缸12屬於多於一個氣缸對(具體是屬於兩個氣缸對),並且作為增壓空氣供應氣缸12交替地將額外的增壓空氣提供至作為增壓空氣接收氣缸11、13的兩個外氣缸11、13。

為了增壓空氣的輸送,提供了能夠與進氣系統7的其餘部分分離的流動輸送管道8,該流動輸送管道在當前的情況下由進氣系統7的集氣部14共同地形成並且至少將增壓空氣接收氣缸11、13的第一入口開口11a1、13a1連接至增壓空氣供應第二氣缸1的第二入口開口12a2,或者能夠在部分停用期間實現這種連接,以便使來自經停用的增壓空氣供應第二氣缸12的增壓空氣經由流動輸送管道8被引入到氣缸對的運行的增壓空氣接收氣缸11、13中。

同樣在圖3中所展示的實施例中的情況下,流動輸送管道8是在增壓空氣供應氣缸的壓縮衝程期間能夠與進氣系統7的其餘部分分離的管道。為此目的,在總進氣管路7a中安置了用作關斷元件8b的止回閥8c,該止回閥能夠將該流動輸送管道與進氣系統7的其餘部分分離,即,出於抽入增壓空氣的目的而在進氣衝程的行程期間打開,並且處於輸送增壓空氣的目的而在壓縮衝程的行程期間關閉。

三缸直列式發動機可以配備有曲軸,該曲軸的三個曲軸曲拐被安置在該曲軸上使得在各自情況下在圓周方向上安置為具有120°的偏移,其中在氣缸11、12和13中的點火以240°CA的間隔被初始化。

然而,三個氣缸11、12和13的曲軸曲拐還可以被安置在該曲軸上使得相對於彼此偏移180°,其中內氣缸12的曲軸曲拐被安置在該曲軸上使得在圓周方向上相對於外氣缸11、13的曲軸曲拐偏移180°。所述氣缸可以通過順序3-2-1來點火,從而使得從第三氣缸開始,這三個氣缸的以°CA為單位來測量的點火時間如下:0-180-360。第三氣缸的點火再次在720°CA被初始化。在部分停用期間,這產生360°CA的點火間隔。

因此,直列式三缸發動機可以包括第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸,其中每個氣缸包括兩個單獨的進氣門。本領域技術人員應該理解的是,每個氣缸可以包括少於兩個進氣門(例如,一個進氣門)或多於兩個進氣門(例如,三個或更多個進氣門)。經停用的氣缸可以在進氣衝程期間通過第一進氣門接收進氣空氣,同時第二進氣門保持關閉。經停用的氣缸可以在壓縮衝程期間通過打開第二進氣門來排出增壓空氣,同時第一進氣門保持關閉。附加地或替代地,第一進氣門和第二進氣門可以類似地同時運行。例如,經停用的氣缸可以在進氣衝程期間通過打開的第一進氣門和第二進氣門接收進氣空氣,而在壓縮衝程期間通過打開的第一進氣門和第二進氣門排出增壓空氣。更進一步地,由於三個氣缸共享一個進氣歧管,所以經停用的氣缸可以在各自的進氣衝程期間接收從經停用的氣缸排出的增壓空氣的一部分。因而,將理解的是,通過在激活的氣缸的進氣衝程期間保持激活的氣缸來接收從經停用的氣缸排出的增壓空氣。額外地,激活的氣缸的進氣衝程可以被偏移使得激活的氣缸在不同的時間接收從經停用的氣缸排出的增壓空氣的一部分。因此,第一激活的氣缸可以在第二激活的氣缸之前基於第一活動氣缸和第二活動氣缸的進氣衝程之間的CA偏移接收增壓空氣。

現在參照圖4,其示出了火花點火內燃發動機10的示意繪圖。可以至少部分地通過包括控制器100的控制系統並且通過來自車輛操作者132經由輸入裝置130的輸入來控制發動機10。在這個示例中,輸入裝置130包括加速器踏板和用於產生比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。

發動機10的燃燒室30(也稱為氣缸30)可以包括燃燒室壁32,其具有定位在其中的活塞36。活塞36可以聯接至曲軸40,使得活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動。曲軸40可以經由中間變速器系統(未示出)聯接至車輛的至少一個驅動車輪。進一步地,可以經由飛輪(未示出)將起動機馬達聯接至曲軸40以實現發動機10的起動操作。

燃燒室30可以經由進氣通道42接收來自進氣歧管44的進氣空氣並且可以經由排氣歧管48和排氣通道58排放燃燒氣體。進氣歧管44和排氣歧管48能夠經由各自的進氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些實施例中,燃燒室30可以包括兩個或兩個以上的進氣門和/或兩個或兩個以上的排氣門。

在圖4的示例中,可以經由各自的凸輪致動系統51和53通過凸輪致動來控制進氣門52和排氣門54。凸輪致動系統51和53每個可以包括被安裝在一個或多個凸輪軸(在圖1中未示出)上的一個或多個凸輪,並且可以使用可以通過控制器100來操作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統中的一個或多個以改變氣門運行。可以通過位置傳感器55和57分別確定進氣凸輪軸和排氣凸輪軸的角度位置。在替代實施例中,可以通過電動氣門致動來控制進氣門52和/或排氣門54。例如,氣缸30可以替代地包括經由電動氣門致動控制的進氣門以及經由包括CPS和/或VCT系統的凸輪致動來控制的排氣門。

示出了直接聯接至燃燒室30的燃料噴射器66,該燃料噴射器用於將燃料與經由電子驅動器99從控制器100接收的信號FPW的脈衝寬度成比例地直接噴射到燃燒室中。以此方式,燃料噴射器66提供了所謂的將燃料直接噴射到燃燒室30中。例如,可以將燃料噴射器安裝在燃燒室30的一側或者安裝在燃燒室30的頂部。可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料導軌的燃料系統(未示出)將燃料遞送至燃料噴射器66。在一些實施例中,燃燒室30可以替代地或額外地包括被安置在進氣歧管44中的燃料噴射器,該燃料噴射器的構型提供了所謂的將燃料進氣道噴射到燃燒室30上遊的進氣道中。

發動機10可以進一步包括壓縮裝置,例如至少包括沿進氣通道42安置的壓縮機94的渦輪增壓器或機械增壓器。對於渦輪增壓器,壓縮機94可以至少部分地由沿排氣通道58安置的排氣渦輪92(例如經由軸)驅動。壓縮機94從進氣通道42抽取空氣以供應增壓室46。排氣使經由軸96聯接至壓縮機94的排氣渦輪92旋轉。對於機械增壓器,壓縮機94可以至少部分地由發動機和/或電動機器來驅動並且可以不包括排氣渦輪。因此,可以通過控制器100來改變經由渦輪增壓器或機械增壓器提供至發動機的一個或多個氣缸的壓縮量。

廢氣門69可以聯接在渦輪增壓器中的排氣渦輪92的兩端。具體地,廢氣門69可以被包括在旁通通道67中,該旁通通道被聯接在排氣渦輪92的入口與出口之間。通過調整廢氣門69的位置,可以控制由排氣渦輪提供的增壓量。

示出了進氣歧管44,該進氣歧管與具有節流板64的節氣門62連通。在這個具體的示例中,可以由控制器100經由被提供至包括有節氣門62的電動馬達或致動器(在圖4中未示出)的信號來改變節流板64的位置,該構型通常被稱為電子節氣門控制(ETC)。可以由電動馬達經由軸來改變節氣門位置。節氣門62可以控制從進氣增壓室46至進氣歧管44和燃燒室30(和另外的發動機氣缸)的氣流。可以由來自節氣門位置傳感器158的節氣門位置信號TP將節流板64的位置提供給控制器100。

示出了聯接至排放物控制裝置70上遊的排氣歧管48的排氣傳感器126。傳感器126可以是用於提供排氣空氣/燃料比的指示的任何合適的傳感器,如線性氧傳感器或UEGO(通用或寬域排氣氧傳感器)、雙態氧傳感器或EGO、HEGO(加熱式EGO)、NOx、HC、或CO傳感器。示出了沿排氣傳感器126和排氣渦輪92下遊的排氣通道58安置的排放物控制裝置70。裝置70可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、各種其他的排放物控制裝置或其組合。

可以使用排氣再循環(EGR)系統(未示出)將來自排氣通道58的排氣的所希望的部分傳送至進氣歧管44。替代地,可以通過控制排氣門和進氣門的正時將一部分燃燒氣體保留在燃燒室中,作為內部EGR。

控制器100在圖4中被示出作為常規微型計算機,包括:微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出埠(I/O)104、只讀存儲器(ROM)106、隨機存取存儲器(RAM)108、保活存儲器(KAM)110和常規數據總線。控制器100命令各種致動器,例如節流板64、廢氣門69、燃料噴射器66等等。控制器100被示出為從聯接至發動機10的傳感器接收各種信號,除了在之前討論的那些信號以外,還包括:來自聯接至冷卻套管114的溫度傳感器112的發動機冷卻劑溫度(ECT);聯接至加速器踏板130的用於感測由車輛操作者132調整的加速器位置的位置傳感器134;來自聯接至進氣歧管44的壓力傳感器121的發動機歧管壓力(MAP)的測量值;來自聯接至增壓室46的壓力傳感器122的增壓壓力的測量值;來自聯接至曲軸40的霍爾效應傳感器118(或其他類型傳感器)的表面點火感測信號(PIP);來自質量氣流傳感器120的進入發動機的空氣品質的測量值;以及來自傳感器158的節氣門位置的測量值。還可以感測大氣壓力(傳感器未示出)以用於通過控制器100來處理。在一個實施例中,可以用作發動機轉速傳感器的曲軸傳感器118可以在曲軸的每次旋轉產生預定數量的等距脈衝,由此能夠確定發動機轉速(RPM)。可以將這種脈衝轉發至控制器100來作為上述的表面點火感測信號(PIP)。

如上所述,圖4僅示出了多缸發動機(例如在圖1、圖2A或圖3中示出的內燃發動機)的一個氣缸,並且每個氣缸都具有其自身的一組進氣門/排氣門、燃料噴射器等。同樣,在本文所描述的示例實施例中,發動機可以以非VDE模式或VDE模式來運行。非VDE模式可以包括將發動機的所有氣缸點火,而VDE模式包括停用發動機的至少一個氣缸。在一些VDE模式期間,可以使經停用的氣缸運行作為增壓空氣供應氣缸。

在運行期間,發動機10內的每個氣缸通常經歷四衝程循環:該循環包括進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程。在進氣衝程期間,一般地,排氣門54關閉並且進氣門52打開。空氣經由進氣歧管44引入到氣缸30中,並且活塞36移動至氣缸的底部以便增加氣缸30內的容積。活塞36靠近氣缸的底部並且在其衝程結束時(例如當氣缸30具有其最大容積時)所在的位置通常被本領域技術人員稱為下止點(BDC)。在壓縮衝程期間,進氣門52和排氣門54關閉。活塞36朝氣缸蓋移動以便壓縮氣缸30內的空氣。活塞36在其衝程結束並且最靠近氣缸蓋時(例如當氣缸30具有其最小容積時)所在的點通常被本領域技術人員稱為上止點(TDC)。在下文中被稱為噴射的過程中,燃料被引入到燃燒室中。在下文中被稱為壓縮的過程中,所噴射的燃料通過壓縮而點火,產生燃燒。另外或可替代地,壓縮可以用於將空氣/燃料混合物點火。在膨脹衝程期間,膨脹的氣體將活塞36推回至BDC。曲軸40將活塞運動轉變為旋轉軸的旋轉扭矩。最後,在排氣衝程期間,排氣門54打開以將燃燒過的空氣燃料混合物釋放至排氣歧管48並且活塞返回至TDC。注意,以上內容僅作為示例來描述,並且可以改變進氣門和排氣門打開和/或關閉的正時,從而提供正氣門重疊或負氣門重疊、晚進氣門關閉、早進氣門關閉或各種其他示例。

在一個示例中,發動機具有氣缸組,該氣缸組具有鄰近彼此的第一氣缸和第二氣缸。第二氣缸組可以被配置成在一些發動機工況期間被停用。當該第二氣缸組被停用時,該第二氣缸組可以被用於將額外的增壓空氣與來自壓縮機的增壓空氣一起供應至第一氣缸。流動輸送管道可以將第二氣缸的進氣門流體聯接至第一氣缸,同時防止來自壓縮機的增壓空氣流動到第二氣缸中。流動輸送管道進一步包括用於在第二氣缸停用期間使該流體輸送管道與進氣歧管流體分離的閥門。因而,第一氣缸可以在第二氣缸的壓縮衝程同時地經歷進氣衝程。在第一氣缸的進氣衝程期間,第一氣缸的所有進氣門可以處於提升(例如打開)位置,其中進氣門中的至少一個進氣門對應於流動輸送管道。在第二氣缸的壓縮衝程期間,第二氣缸的對應於流動輸送管道的進氣門可以移動至部分提升(例如輕微打開)的位置。在一個示例中,該部分提升的位置是提升位置的百分數(例如25%)。此外,第二氣缸的進氣門的打開在壓縮階段期間可以被延遲,使得進氣門在曲軸的BDC位置之後的閾值曲軸旋轉之後打開。在一個示例中,閾值曲軸旋轉是一個範圍,其中該範圍為35CA至120CA。因此,當第一氣缸點火時,第二氣缸被配置成:通過允許由第二氣缸的活塞壓縮在進氣衝程期間抽取的空氣並且經由流動輸送管道將其遞送至第一氣缸來提供壓縮空氣。本領域技術人員將理解的是,發動機可以包括多於兩個氣缸。例如,如果發動機是直列式四缸發動機,則該發動機可以包括兩個氣缸組,其中所述氣缸組中的每個氣缸組包括鄰近的內氣缸和外氣缸以及流體聯接所述鄰近的氣缸的流動輸送管道。

在一個示例中,一種方法包括停用一對鄰近的第一氣缸和第二氣缸中的第一氣缸,其中該對氣缸中的每個氣缸均包括兩個入口閥和兩個出口閥。該方法進一步包括在該第二氣缸的進氣衝程期間使進氣空氣從進氣歧管流動至第二氣缸,並且在該第二氣缸的壓縮衝程期間壓縮在該第二氣缸中的進氣空氣,並且其中該第二氣缸的兩個入口閥中的至少一個入口閥在該壓縮衝程期間至少部分地打開。該方法進一步包括經由流動輸送管道將增壓空氣從該第二氣缸排出至該第一氣缸,該流動輸送管道將該第二氣缸的至少一個入口閥流體聯接至該第一氣缸的最近的入口閥。該方法進一步包括,其中該流動輸送管道包括關斷閥,該關斷閥被配置成當處於關閉位置中時使該流動輸送管道與該進氣歧管流體分離,並且其中當該第二氣缸被停用時該關斷閥被移動至關閉位置。該方法進一步包括,其中該流動輸送管道包括關斷閥,該關斷閥被配置成當處於關閉位置中時使該流動輸送管道與該進氣歧管流體分離,並且其中當該第二氣缸的兩個入口閥中的至少一個入口閥在該第二氣缸的壓縮衝程期間至少部分地打開時該關斷閥被移動至關閉位置。該方法進一步包括,其中該第一氣缸通過第一入口閥接收來自該第二氣缸的增壓空氣,並且其中該第一氣缸通過第二入口閥接收來自該進氣歧管的增壓空氣,並且其中該第一入口閥流體聯接至該流動輸送管道。

現在轉至圖5,其示出了用於基於四缸發動機(例如在圖1中示出的包括氣缸1、2、3和4的四缸發動機)的發動機負荷來確定車輛中的發動機運行模式的示例例程500。具體地,可以基於發動機負荷來選擇運行的二缸VDE模式、三缸VDE模式或非VDE模式。進一步地,可以基於發動機負荷的變化來確定在這些運行模式之間的轉換。可以通過控制器(例如在圖4中示出的發動機10的控制器100)來控制例程500。在此包含的用於實施方法500和這些方法的其餘部分的指令可以基於存儲在控制器的存儲器上的指令並且與從發動機系統的傳感器(例如以上參照圖4描述的傳感器)接收的信號相結合由控制器來執行。根據以下描述的方法,該控制器可以使用發動機系統的發動機致動器來調整發動機運行。在一個示例中,該控制器可以基於發動機運行參數調整點火汽缸的數目。

在502處,例程500包括估計和/或測量發動機工況。這些狀況可以包括例如發動機轉速、發動機負荷、所希望的扭矩(例如來自踏板位置傳感器)、歧管壓力(MAP)、質量空氣流(MAF)、增壓壓力、發動機溫度、點火正時、進氣歧管溫度、爆震極限等。在504處,例程包括基於估計的發動機工況來確定發動機運行模式。例如,發動機負荷可以是確定發動機運行模式的顯著因素,該發動機運行模式包括二缸VDE模式、三缸VDE模式或非VDE模式(也被稱為全缸模式)。在另一個示例中,所希望的扭矩也可以確定發動機運行模式。較高的扭矩要求可以包括以非VDE模式或四缸模式運行發動機。較低的扭矩要求可以使發動機運行能夠轉變至VDE模式。

因此,在506處,例程500可以確定是否存在高(或非常高的)發動機負荷狀況。例如,當車輛上陡坡時發動機可能正經歷較高的負荷。在另一個示例中,可以激活空調系統,由此增加發動機上的負荷。如果確定了存在高發動機負荷狀況,則例程500繼續至508以激活所有氣缸並且以非VDE模式運行。在非VDE模式期間全部四缸氣缸都可以被運行。因而,在非常高的發動機負荷和/或非常高的發動機轉速期間可以選擇非VDE模式。

在一個示例中,非VDE模式包括將發動機的所有氣缸點火併且打開一個或多個流動輸送管道中的一個或多個閥門(例如在圖1的實施例中,在流動輸送管道8中用於氣缸3和4的關斷元件8b以及在流動輸送管道中用於氣缸1和氣缸2(未示出)的分離的關斷元件)。此外,增壓空氣供應氣缸的一個或多個進氣門在增壓空氣供應氣缸的各自壓縮衝程期間保持處於全部關閉的位置中。如上所述,增壓空氣供應氣缸是經由流動輸送管道流體聯接至點火氣缸的經停用的氣缸,其中該增壓空氣供應氣缸被配置成將增壓空氣提供至點火氣缸。因而,可以僅由壓縮機(例如圖4的壓縮機94)來提供被提供至點火氣缸的增壓空氣。

進一步地,在510處,這四個氣缸可以通過以下順序來點火:1-3-2-4,其中氣缸2、3和4點火間隔約240CA度,並且氣缸1約在氣缸4與氣缸3之間中途點火。如之前所述,當激活所有氣缸時,第一氣缸(氣缸3)可以在氣缸1之後曲柄旋轉120度時點火,第二氣缸(氣缸2)可以在第一氣缸點火之後曲柄旋轉240度時點火,第三氣缸(氣缸4)可以在第二氣缸點火之後曲柄旋轉240度時點火,並且第四氣缸(氣缸1)可以在第三氣缸點火之後曲柄旋轉120度時點火。例程500然後可以行進至526。

如果在506處確定了不存在高發動機負荷狀況,則例程500繼續至512,在512處可以確定是否存在低發動機負荷狀況。例如,當在高速公路上巡行時,發動機可正在輕負荷下運行。在另一個示例中,當車輛正下坡時,可出現較低的發動機負荷。如果在512處確定了低發動機負荷狀況,則例程500繼續至516以使發動機在二缸VDE模式下運行。此外,在518處,可以以360曲柄角度間隔來使這兩個激活的氣缸(氣缸1和2)點火。

在二缸VDE模式期間,如在圖1中所示,對於直列式四缸燃燒發動機而言,可以停用氣缸2和3,同時氣缸1和4保持運行(例如,活動)。作為結果,氣缸2和3可以運行作為增壓空氣供應氣缸,而氣缸1和4是增壓空氣接收氣缸。在一個示例中,在氣缸2的壓縮衝程期間可以壓縮抽取到氣缸2中的進氣空氣。在壓縮衝程期間,在將氣缸2的至少一個進氣門流體聯接至氣缸1的第一流動輸送管道中的關斷閥可以處於關閉位置,使得第一流動輸送管道與進氣系統的其餘部分流體分離。氣缸2的至少一個進氣門在壓縮衝程完成之前(例如在TDC位置)是打開的,從而將增壓空氣供應至氣缸1。以此方式,至少部分增壓空氣可以離開氣缸2並且由於關斷閥處於關閉位置而穿過流動輸送管道。類似地,可以在氣缸3的壓縮衝程期間在至少部分增壓的進氣空氣被遞送至運行氣缸4之前對被抽取到氣缸3中的進氣空氣進行壓縮。可以經由第二分離流動輸送管道將氣缸3的一個或多個進氣門的一個進氣門流體聯接至氣缸4,其中該進氣門可以在壓縮衝程(例如活塞經過BDC之後朝向TDC 30至120CA)期間打開,從而允許將進入流動輸送管道中的增壓空氣在運行氣缸的進氣衝程期間提供至該運行氣缸4。第一流動輸送管道和第二流動輸送管道是流體分離的,使得來自氣缸2的增壓空氣不進入第二流動輸送管道。同樣,來自氣缸3的增壓空氣不進入第一流動輸送管道。例程500然後可以行進至526。

以此方式,用於四缸直列式發動機的二缸VDE可以包括兩個氣缸組,所述氣缸組中的每個氣缸組包括鄰近經停用的氣缸的運行氣缸,具有將該運行氣缸流體聯接至該鄰近的經停用的氣缸的分離的流動輸送管道。流動輸送管道包括關斷閥,該關斷閥用於將進氣歧管與流動輸送管道流體密封開,使得當該關斷閥處於關閉位置中時在該流動輸送管道中的空氣可以只包括來自經停用的氣缸的空氣。

如果確定了不存在低發動機負荷狀況,則例程500繼續至520,在520處可以確定中等發動機負荷運行。然後在522處,發動機可以在三缸VDE模式下運行,其中氣缸3可以被停用並且氣缸1、2和4可以被激活。替代地,可以停用氣缸2,並且氣缸1、3和4可以被激活。進一步地,在524處,這三個激活的氣缸可以被分隔240曲柄角度來點火,使得發動機在240曲柄角度間隔時經歷燃燒事件。

作為示例,當氣缸3被停用時,不再將燃料遞送至氣缸3。此外,氣缸3被運行作為增壓空氣供應氣缸,其中在氣缸3中的進氣空氣在氣缸3的壓縮衝程期間通過流動輸送管道流動至氣缸4,該壓縮衝程與氣缸4的進氣衝程同時。以此方式,由氣缸3產生的增壓空氣與來自氣缸4內壓縮機的增壓空氣混合。因此,當發動機處於減小的負荷時,可以將更多的增壓空氣提供至鄰近經停用的氣缸的運行氣缸。

一旦選擇了發動機運行模式並且發動機開始以選定的模式運行(例如在510、516或524之一處),例程500可以在526處確定發動機負荷是否發生改變。例如車輛可以完成上坡以到達更加平坦的道路,由此將現有的高發動機負荷減小至中等負荷(或低負荷)。在另一個示例中,可以停用空調系統。在又一個示例中,車輛可以在高速公路上加速以越過其他車輛,使得發動機負荷可從輕負荷增加至中等負荷或高負荷。如果在526處確定了沒有發生負荷改變,則例程500繼續至528以維持發動機運行在選定的模式下。否則,可以在530處基於發動機負荷的改變使發動機運行轉變至不同的模式。將參照圖6詳細描述模式轉變,該圖示出了用於基於確定的發動機負荷從現有的發動機運行模式轉變至不同的運行模式的示例例程600。

在532處,可以調整各種發動機參數以在轉變期間能夠平滑轉變並且減小扭矩擾動。例如,可以希望在VDE運行模式之間的轉變之前、期間和之後將駕駛者要求的扭矩維持在恆定的水平處。因而,當重新激活氣缸時,可以降低用於重新激活的氣缸的所希望的空氣增壓和因此的歧管壓力(MAP)(因為現在將運行更多數量的氣缸)以維持恆定的發動機扭矩輸出。為了實現所希望的較低空氣增壓,可以在轉變的準備期間逐漸減小節氣門開口。在實際轉變時,即在氣缸重新激活時,可以基本上減小節氣門開口以實現所希望的氣流。這允許在轉變期間減小空氣增壓,而不造成發動機扭矩的突然下降,同時允許在氣缸重新激活開始時使空氣增壓和MAP水平立即減小至所希望的水平。額外地或替代地,可以延遲火花正時以在所有氣缸上維持恆定扭矩,由此減小氣缸扭矩擾動。當重新建立足夠的MAP時,可以恢復火花正時並且可以重新調整節氣門位置。除了節氣門和火花正時調整之外,還可以調整氣門正時以補償扭矩擾動。

應注意的是,當相對速度(或負荷、或其他此類參數)被表明為高或低時,該表明指與可用速度(相應地,或負荷、或其他此類參數)範圍相比的相對速度。因此,低發動機負荷或轉速相對於中等和較高發動機負荷和轉速可以是分別較低的。高發動機負荷和轉速相對於中等(或中)和較低發動機負荷和轉速可以是分別較高的。中或中等發動機負荷和轉速相對於高或非常高發動機負荷和轉速可以是分別較低的。進一步地,中或中等發動機負荷和轉速相對於低發動機負荷和轉速可以是分別更大的。

現在轉至圖6,描述了用於基於發動機負荷和發動機轉速狀況來確定發動機運行模式的轉變的例程600。具體地,發動機可以從非VDE模式轉變至兩種VDE模式之一併且反之亦然,並且還可以在兩種VDE模式之間轉變。

在602處,可以確定當前運行模式。例如,該四缸發動機可以在非VDE全缸模式、三缸VDE模式或二缸VDE模式下運行。在604處,可以確定發動機是否運行在四缸模式下。如果不是,則例程600可以移動至606以確定發動機當前運行模式是否是三缸VDE模式。如果不是,則例程600可以在608處確定發動機是否運行在二缸VDE模式下。如果不是,則例程600返回至604。

在604處,如果確認存在發動機運行的非VDE模式,則例程600可以繼續至610以確認發動機負荷和/或發動機轉速是否已經降低。如果現有發動機運行模式是非VDE運行模式,其中激活了全部的四缸氣缸,則發動機可正在經歷高或非常高的發動機負荷。在另一個示例中,發動機運行的非VDE模式可以響應於非常高的發動機轉速。因此,如果發動機正經歷高發動機負荷以運行在非VDE模式下,則運行模式的改變可伴隨負荷的降低而出現。發動機轉速的降低也可以使得能夠轉變至VDE模式。發動機負荷或轉速的增加可以不改變運行模式。

如果確認沒有出現負荷和/或轉速的降低,則可以在612處維持現有的發動機運行模式並且結束例程600。然而,如果確定出現發動機負荷和/或轉速的降低,則例程600繼續至614以確定發動機負荷和/或轉速的降低是否使其適於以三缸模式運行。到中等負荷-中等轉速狀況和到中等負荷-高轉速狀況的轉變可以使發動機能夠以三缸VDE模式運行。將理解的是,轉變至三缸VDE模式還可以出現在低轉速-低負荷狀況期間。因此,如果確認現有的負荷和/或轉速狀況使得能夠轉變至三缸模式,則在616處可以出現至三缸VDE模式的轉變。進一步地,可以停用四個氣缸的氣缸2或氣缸3,同時保持剩餘的三個氣缸激活。仍進一步地,轉變至三缸VDE模式包括關閉流動輸送管道中的關斷閥,該流動輸送管道將經停用的氣缸流體聯接至鄰近的激活氣缸。例如,如果將氣缸3停用,則在流動輸送管道8中的關斷閥8b可以移動至關閉位置,使得在氣缸4的進氣衝程期間由氣缸3產生的增壓空氣可以被提供至氣缸4。然後可以結束例程600。

如果在614處確定發動機負荷和/或發動機轉速的降低不適於在三缸模式下運行,則例程600繼續至618以確認發動機負荷和/或發動機轉速的降低使得發動機能夠在二缸模式下運行。具有中等發動機轉速的低發動機負荷可以使能夠實現二缸VDE模式。如果發動機負荷和/或發動機轉速不適於二缸模式,則例程600返回至610。否則,在620處,可以通過將氣缸2和氣缸3停用、同時將氣缸1和氣缸4保持在激活狀況中來完成從非VDE模式到二缸VDE模式的轉變。此外,在氣缸1與氣缸2之間的流動輸送管道中以及在氣缸3與氣缸4之間的流動輸送管道中的關斷閥被移動至關閉位置,使得可以將經停用的氣缸2和3產生的增壓空氣分別提供至運行氣缸1和4。然後可以結束例程600。

返回至606,如果確認當前的發動機運行模式是三缸VDE模式,則例程600繼續至622以確定發動機負荷是否增加或發動機轉速是否非常高。如果發動機轉速非常高,則發動機可以運行在全缸模式下。如果現有的運行模式是三缸模式,則發動機可能之前已經經歷過中等負荷-中等轉速狀況、或中等負荷-高轉速狀況。可替代地,發動機可以處於低負荷-低轉速狀況下。因此,可以出現從現有模式的轉變,其中發動機負荷增加或發動機轉速顯著增加。如果在622處確認發動機負荷增加和/或非常高的發動機轉速,則例程600行進至624以轉變至非VDE模式。因此,可以激活氣缸1來使發動機在四缸模式下運行。因而,如果在三缸VDE模式下將氣缸3停用,則激活氣缸3並且將在氣缸3與4之間的流動輸送管道中的關斷閥打開。在一個示例中,在非VDE模式下氣缸3不再將增壓空氣提供至氣缸4。

如果在622處沒有確定發動機負荷增加和/或非常高的發動機轉速,則例程600可以在626處確認發動機負荷是否降低或發動機轉速是否出現改變。如之前所解釋的,如果發動機之前已經在中等負荷-中等轉速狀況下運行,則負荷的降低可以使得能夠轉變到二缸VDE模式。在另一個示例中,如果現有的低負荷-低轉速狀況改變至低負荷-中等轉速狀況,則也可以開始轉變到二缸VDE模式。在又一個示例中,從低負荷-高轉速狀況到低負荷-中等轉速狀況的轉變還可以使得發動機能夠運行在二缸VDE模式下。如果沒有確定轉速改變/或負荷降低,則例程600行進至612,在612處可以維持現有的發動機運行模式。然而,如果確認發動機負荷降低或發動機轉速改變,則例程600繼續至627以確定轉速改變和/或負荷降低是否適於使發動機運行在二缸模式下。如果是,則發動機運行可以在628處轉變為二缸VDE模式。在此,可以將氣缸2停用,可以將氣缸3保持停用,並且將氣缸1和4保持處於活動模式。在氣缸1與2之間的流動輸送管道中的關斷閥被關閉,使得這兩個關斷閥均被關閉並且氣缸2和3可以運行作為增壓空氣供應氣缸。如果發動機負荷降低和/或發動機轉速改變不能使之運行在二缸模式下,則例程600繼續至612,在612處可以維持現有的發動機運行模式。

返回至608,如果確認當前的發動機運行模式是二缸VDE模式,則例程600繼續至630以確定發動機負荷是否增加或發動機轉速是否改變。如果現有的運行模式是二缸模式,則發動機可能之前已經經歷過在中等發動機轉速下的低負荷至中等負荷。因此,可以伴隨發動機負荷的增加出現從現有模式的轉變。負荷的降低可以不改變發動機運行模式。進一步地,如果發動機轉速降低至低速度或增加至高(或非常高的)轉速,則也可以出現從現有模式的改變。如果在630處沒有確認發動機負荷增加和/或發動機轉速改變,則例程600行進至632以維持現有的二缸VDE模式。

如果在630處確認發動機負荷增加和/或發動機轉速改變,則例程600可以繼續至634以確定發動機負荷和/或發動機轉速是否使之能夠轉變至三缸VDE模式。例如,發動機負荷可以處於中等水平,從而使之能夠轉變至三缸VDE模式。如果是,則發動機運行可以在636處轉變為三缸VDE模式。進一步地,氣缸1和4可以保持活動,氣缸3保持停用,並且氣缸2被激活。在氣缸1與2之間的流動輸送管道中的關斷閥被調整到至少部分打開的位置。因而,在氣缸3與4之間的流動輸送管道中的關斷閥保持關閉。可替代地,氣缸3被激活並且氣缸2保持停用,其中在氣缸3與4之間的流動輸送管道中的關斷閥被打開。如果發動機負荷和/或發動機轉速不適於發動機在三缸模式下運行,則例程600可以繼續至638以確定在發動機負荷和/或發動機轉速是否使得發動機能夠在四缸模式(例如非VDE模式)下運行。例如,發動機負荷可能非常高。在另一個示例中,發動機轉速可能非常高。如果是,在640處可以將氣缸2和3激活並且可以使發動機轉變至運行的非VDE模式。這進一步包括打開流動輸送管道的關斷閥以允許來自進氣歧管的進氣空氣進入流動輸送管道。然後可以結束例程600。如果發動機負荷的增加和/或發動機轉速的改變不足以使發動機運行在全缸模式下,則例程600可以返回至630。

因此,控制器可以基於發動機轉速和發動機負荷的現有組合來確定發動機運行模式。控制器可以被配置成執行例程(例如圖5和圖6的例程)以基於發動機負荷-發動機轉速映射圖來確定發動機運行模式和在兩個模式之間的轉變。通過使發動機在兩個可用模式之一下運行,可以減少發動機運行中的轉變,從而使扭矩擾動降低並且提供更平滑的發動機控制。

因而,一種方法,其包括:響應於停用氣缸,經由關斷閥直接聯接該氣缸的進氣道和相鄰的氣缸的進氣道,並且經由被聯接的進氣道使壓縮的進氣空氣直接在所述氣缸之間流動。在該方法的一個示例中,該氣缸和相鄰的氣缸可以具有兩個進氣道。經停用的氣缸的第一進氣道可以用於允許增壓空氣直接從壓縮機進入該氣缸,同時第二進氣道可以聯接到該相鄰的氣缸的第三進氣道,而該相鄰的氣缸的第四進氣道可以用於允許增壓空氣直接從壓縮機進入該相鄰的氣缸。通過第三進氣門並且來自第二進氣門的由該相鄰的氣缸接收的增壓空氣可以是由經停用的氣缸產生的增壓空氣。以此方式,第一進氣門和第四進氣門可以分別在經停用的氣缸和相鄰的氣缸的進氣衝程期間允許來自壓縮機的增壓空氣。額外地,在相鄰的氣缸的進氣衝程期間,經停用的氣缸的第二入口閥排出在經停用的氣缸的壓縮衝程期間來自經停用的氣缸的增壓空氣到第三入口閥。

現在轉至圖7,該圖示出了發動機運行順序700,展示了針對發動機在可變排量發動機(VDE)模式下運行的示例結果(例如在圖1的實施例示出的具有氣缸3和4的內燃發動機)。具體地,發動機運行順序700示出了來自該發動機運行的結果,其中氣缸3被停用,並且氣缸4處於運行和/或被激活和/或點火。因此,在圖7的實施例中,氣缸3可以被用作空氣增壓供應氣缸。線702代表對應於氣缸3的活塞的活塞位置。線704代表氣缸3的第一進氣門(例如圖1中所示的進氣門3a1)的位置。線706代表第二進氣門(例如圖1中所示的進氣門3a2)的位置。線708代表對應於氣缸4的活塞的活塞位置。線710代表氣缸4的第一進氣門(例如圖1中所示的進氣門4a1)的位置。線712代表氣缸4的第二進氣門(例如圖1中所示的進氣門4a2)的位置。線714代表在將氣缸3和4流體聯接的流動輸送管道中的關斷閥(例如在圖1中示出的在流動輸送管道8中的關斷閥8b)的位置。如在圖1的實施例中所示,流動輸送管道將氣缸3的進氣門3a2流體連接至氣缸4的進氣門4a1。以此方式,從至少部分打開的進氣門3a2流出的氣體可以在流經至少部分打開的進氣門4a1之前流動到該流動輸送管道中。每個繪圖的水平軸線代表時間,並且時間從附圖左側到附圖右側是增加的。

在t1之前,活塞3從上止點(TDC)位置朝下止點(BDC)位置移動(由線702示出),表明氣缸3的進氣衝程。活塞4從BDC位置朝TDC位置移動(由線708示出),表明氣缸4的排氣衝程。在TDC與BDC之間的曲柄角(CA)差為180CA度。因而,進氣門3a1和3a2處於打開位置(分別由線704和706示出)以允許空氣進入氣缸3,同時進氣門4a1和4a2處於關閉位置(分別由線710和712示出)。在一個示例中,進氣門3a1和3a2處於完全打開的位置。在另一些示例中,進氣門處於至少部分打開的位置(例如,在關閉與完全打開之間)。因此,氣缸4排出燃燒氣體,而氣缸3從進氣歧管接收進氣空氣。在流動輸送管道中的關斷閥是打開的。因而,來自進氣歧管的進氣空氣可以流動穿過打開的進氣門3a2並且流入氣缸3。

在t1處,活塞3到達BDC並且活塞4到達TDC。因而,氣缸3的進氣衝程完成,並且進氣門3a1和3a2移動至關閉位置。因此,來自進氣歧管的進氣空氣可以不再流入氣缸3中。此外,氣缸4的排氣衝程完成。隨著氣缸4和因此的活塞4從排氣衝程轉變至進氣衝程,氣缸4的進氣門4a1和4a2朝打開位置移動。關斷閥保持在打開位置中,並且來自進氣歧管的進氣空氣繼續流入氣缸4。

在t1之後並且在t2之前,活塞3在氣缸3的壓縮衝程期間朝TDC移動,並且活塞4在氣缸4的進氣衝程期間朝BDC移動。進氣門4a1和4a2是打開的以允許氣缸4接收來自進氣歧管的進氣空氣。隨著活塞3朝TDC移動,進氣門3a1保持在關閉位置中,而進氣門3a2移動至打開位置。進氣門3a2的打開位置在活塞3的壓縮衝程期間可以是可變的以調整經由進氣門3a2離開氣缸3的壓縮空氣的量。換言之,活塞3在t1之前壓縮由氣缸3接收的進氣空氣,其中進氣門3a2打開以在活塞3的閾值旋轉之後將來自氣缸3的增壓空氣發送至流動輸送管道。閾值旋轉可以基於活塞在BDC之外的旋轉程度。例如,閾值旋轉等於35CA至110CA。因而,當活塞3在BDC與TDC之間時,進氣門3a2打開。此外,關斷閥關閉,使得流出氣缸3進入流動輸送管道的增壓空氣不與來自進氣歧管的進氣空氣混合。因此,當關斷閥關閉時,流動輸送管道與進氣歧管流體密封開。以此方式,增壓空氣經由進氣門3a2流出氣缸3、穿過流動輸送管道、並且經由進氣門4a1進入氣缸4。進氣門4a2接收來自進氣歧管的進入氣體,使得來自進氣歧管的進入氣體與來自氣缸3的增壓空氣在氣缸4中混合。以此方式,發動機可以通過較大的負荷範圍在VDE模式下運行,考慮氣缸3在停用時可以運行作為增壓空氣供應氣缸。

由於活塞4是遠離BDC的閾值曲柄角(例如在一個示例中在15CA內或更小),則進氣門3a2可以移動至關閉位置,並且關斷閥可以移動至打開位置。因而,氣缸3與進氣歧管和流動輸送管道不透氣地密封開,而來自進氣歧管的進氣空氣可以流動穿過流動輸送管道並且流入氣缸4。因此,在氣缸4的進氣衝程期間,氣缸4開始接收來自進氣歧管的增壓空氣。一旦氣缸3中的進氣空氣已經被充分壓縮(例如當活塞3在BDC與TDC之間時),在流動輸送管道中的關斷閥關閉以密封,流動輸送管道不透氣地與進氣歧管密封開,使得氣缸3可以將增壓空氣排出到流動輸送管道中。增壓空氣流動至氣缸4並且經由入口閥進入氣缸4。此外,氣缸4可以被配置成從氣缸3經由第一進氣門來接收增壓空氣,而同時從進氣歧管經由第二進氣門接收增壓空氣。

在一些示例中,額外地或替代地,一旦氣缸3在氣缸3的整個停用期間(例如在t1之前)被停用並且保持關閉,則關斷閥可以被關閉。因而,氣缸3可以經由一個進氣門(例如進氣門3a1)接收來自進氣歧管的增壓空氣,同時第二進氣門(例如進氣門3a2)與進氣歧管不透氣地密封開。在氣缸3中的進入氣體充分壓縮之後(例如其可以在BDC之外朝TDC的35-110CA出現),第二進氣門3a2打開,使得經壓縮的空氣可以流入流動輸送管道。因此,流動輸送管道在氣缸4的活塞4的進氣衝程期間將增壓空氣從氣缸3提供至氣缸4,而進氣管路(例如第二進氣管路6a2)允許來自進氣歧管的增壓空氣流入氣缸4。

在t2處,活塞3到達TDC並且活塞4到達BDC。進氣門4a1和4a2關閉。進氣門3a1和3a2保持關閉。切斷閥處於打開位置。因而,進氣空氣沒有流動到氣缸3或4中。

在t2之後並且在t3之前,活塞3朝BDC移動離開TDC,同時活塞4朝TDC移動離開BDC。因而,活塞3正在經歷燃燒衝程並且活塞4正在經歷壓縮衝程。進氣門3a1、3a2、4a1和4a2保持關閉。關斷閥保持處於關閉位置。

在t3處,活塞3到達BDC並且活塞4到達TDC,分別發出燃燒衝程和壓縮衝程結束的信號。進氣門3a1、3a2、4a1和4a2保持關閉。關斷閥保持處於關閉位置。

在t3之後並且在t4之前,活塞3朝TDC移動離開BDC,同時活塞4朝BDC移動離開TDC。因而,活塞3正在經歷排氣衝程並且活塞4正在經歷燃燒衝程。進氣門3a1、3a2、4a1和4a2保持關閉。關斷閥保持處於關閉位置。

在t4處,活塞3到達TDC並且活塞4到達BDC,分別發出排氣衝程和燃燒衝程結束的信號。進氣門4a1和4a2保持關閉。隨著活塞3開始其進氣衝程,進氣門3a1和3a2移動至打開位置。關斷閥保持處於關閉位置。

在t4之後,活塞3朝BDC移動離開TDC,同時活塞4朝TDC移動離開BDC。因而,活塞3正在經歷進氣衝程並且活塞4正在經歷排氣衝程。進氣門3a1和3a2保持打開以允許來自進氣歧管的進氣空氣進入到氣缸3中。進氣門4a1和4a2保持關閉。關斷閥保持處於關閉位置。

以此方式,包括至少兩個氣缸(包含第一氣缸和第二氣缸)的可變排量發動機可以在較低的發動機負荷期間停用第一氣缸,而第二氣缸可以不被停用。當第一氣缸被停用時,其可以用於經由第一氣缸的活塞來壓縮進氣空氣,其中經壓縮的進氣空氣被提供至該第二氣缸。經壓縮的進氣空氣可以流動穿過流動輸送管道,該流動輸送管道將該第一氣缸的至少一個進氣門流體聯接至該第二氣缸的至少一個進氣門。關斷閥可以位於流動輸送管道以將流動輸送管道與進氣歧管密封開,使得當關斷閥處於關閉位置中時,來自進氣歧管的進氣空氣可以不流入流動輸送管道。關閉關斷閥的技術效果是允許來自第一氣缸的增壓空氣流至第二氣缸以在減小的發動機負荷期間增加第二氣缸的功率輸出,在該減小的發動機負荷下,一個或多個氣缸被停用。此外,通過這樣做,可以維持排氣溫度,並且與增壓空氣從第一氣缸簡單流動至排氣通道而沒有增壓空氣流動至第二氣缸相比減少了泵送損失。因此,其中使用VDE模式的範圍被增大,由此增加了燃料經濟性。

注意,本文中包括的示例控制和估計例程能夠與各種發動機和/或車輛系統配置一起使用。本文公開的控制方法和例程可被存儲為在非暫態存儲器中的可執行指令,並可由包括與各種傳感器、致動器和其他發動機硬體組合的控制器的控制系統實現。本文描述的具體例程可以表示任何數目的處理策略中的一個或多個,諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。因此,示出的各種動作、操作和/或功能可以以示出的順序執行,或並行執行,或在某些情況下可以省略。同樣,處理次序不是實現本文描述的示例實施例的特徵和優點所必需的,而僅僅是為了便於說明和描述才提供在本文中。根據所採用的特定策略,示出的動作、操作和/或功能中的一個或多個可以被重複執行。此外,所述的動作、操作和/或功能可圖形化表示被編程到發動機控制系統中的計算機可讀存儲介質的非暫態存儲器中的代碼,其中,所述的動作通過執行在系統中的指令來實現,該系統包括與電子控制器組合的各種發動機硬體部件。

應該理解的是,本文所公開的配置和程序在本質上示例性的,且這些具體實施例不應被認為具有限制性的意義,因為許多變化是可能的。例如,上述技術能夠應用於V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸、及其他發動機類型。本公開的主題包括本文公開的各種系統和配置,及其他特徵、功能、和/或性質的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

下面的權利要求書具體指出了被為新穎和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權利要求可以涉及「一個」元素或「第一」元素或其等效物。此類權利要求應理解為包括一個或多個此類元素的結合,既不要求也不排除兩個或更多個此類元素。所公開的特徵、功能、元件、和/或特性的其他組合和子組合可通過本權利要求的修改或通過在本申請或相關申請中提出新權利要求來要求保護。此類權利要求無論比原始權利範圍要求範圍更寬、更窄、相同或不同都被認為包括在本公開的主題之內。

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