用于选择性汽缸停用的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于选择性汽缸停用的方法和系统。提供用于调整汽缸停用模式以改善凸轮轴定相的方法和系统。响应于对可变凸轮正时装置的凸轮轴相位器的致动请求，汽缸停用模式通过重新激活停用的汽缸同时停用活性的其它汽缸来调整，同时维持停用/活性汽缸的总数。基于它们各个凸轮轴扭转特征，选择用于重新激活或停用的汽缸，以便生成足够的凸轮扭矩以致动相位器并提供所请求的定相。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2014年10月20日提交的名称为“用于选择性汽缸停用的方法和系统(METHODANDSYSTEMFORSELECTIVECYLINDERDEACTIVATION)”的美国临时专利申请No.62/066,258的优先权，其全部内容通过引用被结合在此，用于所有目的。
本申请涉及用于选择性地停用在配置有可变凸轮正时(VCT)的发动机中的各个发动机汽缸的方法和系统。
技术介绍
发动机可以被配置成能够用可变数目的活性或停用汽缸操作以增加燃料经济性，同时任选地维持大约化学计量比的总体排气混合物空气-燃料比。在其中，在所选择的条件由诸如速度/负荷窗口的参数以及包括车速的各种其它工况限定期间，发动机的汽缸的一部分可以被禁用。通过影响汽缸的进气门和排气门操作的多个汽缸气门停用器的控制，并且通过影响汽缸加燃料的多个选择性地可停用燃料喷射器的控制，发动机控制系统可禁用所选择的一组汽缸，诸如一行汽缸。在燃料经济性方面的进一步改善能够在发动机中实现，所述发动机被配置成能够通过在索引的汽缸点火模式(也称为“跳跃-点火”模式)中跳过到某些汽缸的空气和燃料的递送而变化发动机的有效排量。跳跃-点火发动机的一个示例由Tripathi等人在US8,651,091中示出。在其中，发动机控制器可连续不断地转动接收空气和燃料的特定汽缸、被跳过的以及模式持续多少汽缸事件的汽缸。通过跳过到所选择的汽缸的空气和燃料的递送，活性汽缸能够在其最佳效率附近进行操作，增加发动机的总体操作效率。通过变化被跳过的汽缸的标识和数目，大范围的发动机排量选项是可能的。然而，专利技术人在此已意识到使用此类发动机系统的潜在问题。在也配置有可变凸轮正时(VCT)装置用于变化各个汽缸的气门正时的发动机系统中，所选择的汽缸的停用可导致劣化凸轮轴定相的凸轮轴扭矩脉冲。因此，VCT装置可包括凸轮扭矩致动的叶片式凸轮相位器，其中相位器的致动取决于在凸轮致动期间生成的扭矩。具体地，根据赋予在来自与凸轮轴接触的每个配气机构构件的凸轮轴上的扭矩确定在任何发动机角度下凸轮轴赋予在凸轮轴相位器上的扭矩。在具有停用任何数目汽缸能力的发动机中，凸轮轴扭转特征可根据在给定发动机循环上哪些汽缸主动地打开和闭合气门而变化。由于凸轮轴相位器取决于扭转输入作为用于提前或延迟凸轮定相的能源，所以如果由所选择的汽缸停用模式造成的扭转特征包含较少的峰每循环或较低的幅度峰，那么可以减弱相位器的定相能力。专利技术人已认识到对于给定数目的停用汽缸，可存在能够支持发动机负荷需求的停用汽缸的一些组，但不一定能提供能够定相凸轮轴的足够的扭转负荷。结果，发动机的凸轮轴定相能力可以被降低，从而劣化发动机性能。
技术实现思路
在一个示例中，以上问题可以至少部分地通过用于发动机的方法解决，所述方法包括：根据汽缸模式停用各个汽缸气门机构；以及响应于对凸轮定相的请求重新激活气门机构。以这种方式，汽缸停用模式可以在定相需求存在下被调整以允许改善凸轮轴定相。例如，响应于发动机负荷的下降，发动机控制器可选择汽缸停用模式。模式可包括相对于活性汽缸总数的有待停用的各个汽缸气门机构总数。所选择的用于停用的汽缸的数目和标识可以基于发动机负荷的改变(即，下降)。各个汽缸气门机构可以然后根据确定的模式被停用。响应于凸轮定相请求，即对提前或延迟凸轮正时的请求，发动机控制器可重新激活停用汽缸中的一个或多个。此外，控制器可停用活性汽缸中的一个或多个，以便维持停用/活性汽缸总数恒定，同时调整汽缸停用模式。例如，控制器可比较不同汽缸模式的凸轮轴扭转特征以识别带有更有利于凸轮轴定相的一组停用汽缸的模式。因此，对于停用汽缸的给定总数，可存在具有更有利于凸轮定相的凸轮扭矩特征的汽缸(基于它们的标识、点火顺序、在发动机汽缸体上的位置等)的组合同时其它组合不太有利。例如，在不利的汽缸模式中对于每个(活性)汽缸的扭转峰的幅度和位置可导致较少的净能量以使凸轮轴定相。相比之下，在有利的汽缸模式中对于每个(活性)汽缸的扭转峰的幅度和位置可导致更多的净能量以使凸轮轴定相。控制器可重新激活停用汽缸和/或停用最初所选择的汽缸模式的活性汽缸以提供更有助于凸轮轴定相的汽缸停用模式。一旦完成凸轮轴定相，控制器可调整汽缸气门停用机构以重新开始最初的汽缸模式(或基于当前发动机负荷的另选模式)。以这种方式，在用一个或多个停用发动机汽缸操作的情况下，可以改善凸轮轴定相效率。通过停用和/或重新激活发动机汽缸同时考虑到赋予在来自发动机汽缸中的每个气门的凸轮轴上的扭矩，递送到凸轮轴总能量能够得以改善。通过提供改善的来自汽缸气门的扭转负荷到凸轮轴上，同时停用所选择的各个汽缸气门机构，改善用于定相凸轮轴的能量。通过改善凸轮轴定相，较好地使能凸轮正时调整，从而改善发动机性能。应当理解，提供以上内容是为了以简化形式引入选择的在具体实施方式中进一步描述的概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围是由下面详细描述的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出发动机系统布局的示例实施例。图2示出部分发动机视图。图3-图5示出对于在V8发动机中各种汽缸停用模式的示例扭矩特征。图6示出用于响应于凸轮轴定相请求调整各个汽缸气门机构的操作以停用/重新激活发动机汽缸的高级别流程图。图7示出在凸轮轴相位器的运动上扭转脉冲的效果。图8示出调整各个汽缸气门机构的操作以改善来自在凸轮轴上的活性汽缸气门的扭转输入从而能够定相的示例。具体实施方式提供方法和系统，用于响应于定相请求调整被配置用于选择性汽缸停用(本文也称为跳跃-点火操作)的发动机的各个汽缸气门机构，诸如图1-图2的发动机系统。控制器可调整响应于(响应于凸轮定相请求的)汽缸停用条件所选择的跳跃-点火模式。控制器可以被配置成执行程序，诸如图6的程序，以响应于对凸轮正时提前/延迟的请求，重新激活先前停用汽缸以增加来自在凸轮轴上的活性汽缸气门的扭转负荷(图7)。可以选择汽缸用于基于每个汽缸模式的凸轮轴扭转特征而重新激活(图3-图5)。控制器也可以同时重新激活一个或多个其它汽缸以允许发动机带有汽缸停用益处的继续操作。在图8处示出增加来自施加于凸轮轴上以使能改善定相的气门扭转的净本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，所述方法包括：根据汽缸模式停用各个汽缸气门机构；以及响应于对凸轮定相的请求重新激活所述气门机构。

【技术特征摘要】
2014.10.20 US 62/066,258;2015.09.09 US 14/849,2181.一种用于发动机的方法，所述方法包括：
根据汽缸模式停用各个汽缸气门机构；以及
响应于对凸轮定相的请求重新激活所述气门机构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对凸轮定相的所述请求包括请
求提前或延迟凸轮正时，并且其中所述重新激活响应于所述请求为请求
从当前凸轮定相提前和/或延迟凸轮定相。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，用凸轮扭矩致动的致
动器调整所述凸轮正时。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽缸模式包括停用/活性汽
缸的总数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中响应于发动机负荷选择所述汽
缸模式。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽缸模式包括第一停用汽
缸和第二停用汽缸以及第三活性汽缸，并且其中重新激活所述气门机构
包括重新激活所述第一汽缸的所述气门机构同时维持所述第二汽缸的所
述气门机构停用。
7.根据权利要求6所述的方法，其中重新激活所述气门机构进一步
包括停用所述第三活性汽缸的所述气门机构同时重新激活所述第一汽缸
的所述气门机构以维持所述汽缸模式的停用/活性汽缸的总数。
8.一种方法，所述方法包括：
在第一模式中操作发动机，其中响应于对凸轮定相的请求，停用
汽缸的各个汽缸气门机构被重新激活；以及
在第二模式中操作所述发动机，其中响应于对凸轮定相的请求，
所述停用汽缸的所述各个汽缸气门机构被维持停用。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述第一模式中操作包括用
第一汽缸停用模式操作，并且其中在所述第二模式中操作包括用第二、
不同的汽缸停用模式操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一汽缸停用模式和所述
第二汽缸停用模式各自具有停用/活性汽缸的共同总数，并且其中所述第一
汽缸停用模式的第一组汽缸不同于所述第二汽缸停用模式的第二组汽
缸。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述第一模式中操作所述
发动机进一步包括，在重新激活所述停用汽缸的所述各个汽缸气门机构
时，停用活性汽缸的各个汽缸气门机构。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括，基于由所述活性汽
缸生成的凸轮轴扭转的正时和幅度中的一者或多者，在所述第一模式期
间选择用于停用的所述活性汽缸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中基于由所述活性汽缸生成的
凸轮轴扭转的正时和幅度中的一者或多者进行选择包括，基于所述活性
汽缸生成的所述凸轮轴扭转的幅度低于阈值和/或所述活性汽缸生成的所
述凸轮轴扭转...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·P·麦康维尔，
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