操作发动机的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及操作发动机的系统和方法。提出用于控制停用的发动机气缸的操作的系统和方法。在一个示例中，在停用的发动机气缸排气门保持关闭的同时，提前停用的发动机气缸的进气门正时以减小进气压力脉动的幅度。进一步地，停用的气缸的进气门正时可响应于进气歧管压力传感器的输出被提前。

The system and method of operating the engine

The invention relates to a system and a method for operating an engine. A system and method for controlling the operation of an engine cylinder are put forward. In one example, while the exhaust valve of the engine cylinder is closed, the inlet valve of the engine cylinder, which is deused ahead of time, is positive to reduce the amplitude of the inlet pressure pulsation. Further, the intake valve timing of the disused cylinder can be advanced in response to the output of the intake manifold pressure sensor.

【技术实现步骤摘要】
操作发动机的系统和方法
本说明书涉及用于改善包括气缸的发动机的操作的系统和方法，气缸可以被选择性地激活(activated)和停用(deactivated)以节省燃料同时满足发动机扭矩需求。该系统和方法可以被应用到发动机，以通过停用停用的气缸的排气门和操作停用的气缸的进气门来停用发动机气缸。
技术介绍
发动机气缸可以通过终止发动机气缸内的燃烧被停用。通过停止燃料进入气缸可以终止气缸内的燃烧。进一步地，如果发动机是火花点火式发动机，则向停用的气缸供应的火花也可以被终止。如果停用的气缸的进气门和排气门继续操作同时终止停用的气缸内的燃烧，则氧气可从发动机进气歧管被泵送至排气后处理系统。如果过量的氧气被泵送到排气后处理系统，则会使排气后处理系统的性能劣化。因此，可以希望在发动机继续旋转的同时停止空气流过停用的气缸。一种停止空气流过停用的发动机气缸的方式是在发动机继续旋转的同时保持停用的气缸的进气门和排气门处于关闭位置。然而，如果所有发动机气缸可以用这种方式被停用，则制造这种发动机的成本会过高。
技术实现思路
本专利技术人在此已经认识到上面提及的问题并且已经开发一种发动机方法，其包括：在使发动机旋转通过发动机循环的同时，保持发动机的气缸的排气门关闭并且操作气缸的进气门；并且在使发动机旋转通过发动机循环的同时，将在一发动机转速和扭矩下的气缸的进气门正时提前超过在该发动机转速和扭矩下的气缸的基本进气门正时。通过在发动机旋转时保持排气门关闭并且操作进气门，可以提供选择性地停用发动机的一个或多个气缸而不将氧气泵送到排气后处理系统且不必包括停用的进气门的技术效果。因此，可降低系统成本。另外，在发动机循环期间，在排气门保持关闭的同时，提前进气门正时可以减小进气歧管压力脉动(pulsation)的幅度。减少进气歧管压力脉动可降低发动机噪声、振动和不舒适性。进一步地，通过提前进气门正时，可以增加发动机容积效率，使得在一个或多个发动机气缸被停用的同时，可以增加活动气缸的效率。本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可降低发动机噪声和振动。进一步地，该方法可在发动机循环期间响应于发动机进气歧管压力脉动的幅度，提前或者延迟停用的气缸的进气门正时而不使空气流过停用的气缸，从而改善进气门正时控制。更进一步地，该方法可以在至少一个发动机气缸被停用的同时，响应于活动气缸的实际总数提前进气门正时以进一步改善发动机操作。本专利技术的上述优点和其它优点以及特征将通过单独或结合附图从以下的具体实施方式而显而易见。应当理解，提供上面的
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由随附的权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明通过单独或参考附图阅读在本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优点，其中：图1是发动机的示意图；图2A是具有两个气缸组的八缸发动机的示意图；图2B是具有单个气缸组的四缸发动机的示意图；图3A是示出具有基本进气门正时的停用的气缸的示例性气缸泵送循环的曲线图；图3B是示出当进气门正时从基本正时提前时示例性停用的气缸泵送循环的曲线图；以及图4示出了用于操作发动机的示例方法的流程图。具体实施方式本说明书涉及控制停用的发动机气缸以改善发动机操作。图1示出包括可被选择性停用的气缸的发动机。图2A和图2B示出了图1所描述的发动机的示例性配置。图3A示出了停用的气缸的示例性气缸泵送循环，该停用的气缸具有基本进气门正时和在气缸泵送循环内保持关闭的排气门。图3B示出了停用的气缸的示例性气缸泵送循环，该停用的气缸具有提前的进气门正时和在气缸泵送循环内保持关闭的排气门。图4示出了用于操作图1-2B的发动机的方法。在本公开的上下文中，在发动机循环(例如，四冲程发动机转两圈)期间，当气缸正燃烧空气和燃料时，该气缸被激活。在发动机循环期间，当气缸没有燃烧空气和燃料时，该气缸被停用。进一步地，在本公开的上下文中，无论发动机的排气门是被激活还是被停用，发动机气缸的排气冲程总是发动机气缸的排气冲程。同样，即使进气门和排气门被停用，对于发动机的其他冲程，发动机气缸保持其相应的冲程。参考图1，包括多个气缸的内燃发动机10(图1示出其中的一个气缸)被电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，活塞36位于其中并且被连接到曲轴40。燃烧室30被示出经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。排气门可以由可变排气门操作器53操作，该可变排气门操作器53可以以机械方式、电气方式、液压方式或通过它们的组合来致动。例如，排气门致动器可以是在美国专利公开2014/0303873和美国专利6,321,704、6,273,039和7,458,345中描述的类型，为了所有意图和目的，上述专利公布/专利被全文并入本文。经由可变排气门操作器53可以使排气门54在整个发动机循环期间保持关闭。进一步地，排气门操作器可以与曲轴40同步或异步地打开排气门54。排气门54的位置可以由排气门位置传感器57确定。经由以曲轴40的一半转速旋转的凸轮轴51打开和关闭进气门52。替代地，可以经由可变气门操作器选择性地操作进气门52。燃料喷射器66被示出定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。替代地，可以将燃料喷射到进气道，这是本领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统175输送到燃料喷射器66。另外，进气歧管44被示为与可选电子节气门62(例如蝶形阀)连通，电子节气门62调节节流板64的位置以控制从空气过滤器43和进气装置42到进气歧管44的空气流量。节气门62调节从发动机进气装置42中的空气过滤器43到进气歧管44的空气流量。在一个示例中，高压双级燃料系统可用于生成较高的燃料压力。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。在一个示例中，转换器70能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多个砖。在一个示例中，转换器70可以是三元型催化剂。控制器12在图1中被示出为传统的微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规的数据总线。控制器12被示出为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了上述信号以外，还包括：来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接至加速器踏板130的用于感测人类驾驶员132施加的力的位置传感器134；来自联接进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机方法，其包括：在使发动机旋转通过发动机循环的同时，保持所述发动机的气缸的排气门关闭并且操作所述气缸的进气门；并且在使所述发动机旋转通过所述发动机循环的同时，提前所述气缸的进气门正时。

【技术特征摘要】
2017.01.03 US 15/397,5641.一种发动机方法，其包括：在使发动机旋转通过发动机循环的同时，保持所述发动机的气缸的排气门关闭并且操作所述气缸的进气门；并且在使所述发动机旋转通过所述发动机循环的同时，提前所述气缸的进气门正时。2.根据权利要求1所述的方法，其中操作进气门包括打开和关闭进气门。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在以一转速和扭矩输出操作所述发动机的同时，将所述进气门正时从所述气缸的基本进气门正时提前。4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：当所述发动机的所有气缸被激活且所述发动机正以所述转速和扭矩操作时，以所述基本进气门正时操作所述气缸。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述气缸的所述排气门经由控制器保持关闭，并且其中提前所述气缸的进气门正时经由所述控制器执行。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：响应于车辆处于经济模式，提前进气门正时到第一正时，并且响应于所述车辆处于除所述经济模式之外的模式，提前进气门正时到第二正时。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：进一步响应于经由所述气缸产生的进气压力脉冲的幅度，延迟进气门正时。8.一种发动机方法，其包括：响应于发动机工况，在气缸的进气门打开和关闭时，在整个发动机循环内停用所述发动机气缸并且保持所述发动机气缸的排气门关闭；并且在停用所述发动机气缸的同时，提前所述发动机气缸的进气门正时，所述进气门正时被提前直到进气歧管压力脉冲的幅度小于阈值。9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：在提前所述发动机气缸的进气门正时的同时，提前激活的发动机气缸的进气正时。10.根据权利要求8所述的方法，其中停用所述发动机气缸包括终止使燃料流到所述发动机气缸。11.根据权利要求8所述的方法，其进...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·杰罗，J·E·罗林杰，A·J·理查兹，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US