具有多个气缸和全可变气门机构的四冲程内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间效率优化地转换的方法技术

根据按照本发明专利技术的用于运行四冲程内燃机的方法，该四冲程内燃机具有全可变气门机构和至少一个用于改变进气门的最大气门升程的时间点的相位调节器，在内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间转换期间，a)在前期转换阶段，在所有气缸上气门升程增大，并且同时借助相位调节器进行调节使最大气门升程的时间点提前，和/或b)在后期转换阶段，至少在转换后继续运转的气缸上气门升程减小，并且同时调节使最大气门升程的时间点错后。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个气缸和全可变气门机构的四冲程内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间效率优化地转换的方法本专利技术涉及一种用于具有多个气缸和全可变气门机构的四冲程内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间效率优化地转换的方法。换言之，该四冲程内燃机被设计为，至少一个气缸可以被关闭，并且所述至少一个气缸的进气门升程和排气门升程可以被调节至零位。由文献DE102012006983A1已知可机械控制的气门机构装置、内燃机以及运行内燃机的方法。在内燃机和方法中，在空转区域中当转矩增大时，全部气缸的进气门应该以相同的、增大的升程高度运行。在空转区域和部分负荷区域之间的过渡区域中，半数气缸的进气门应该以增大的升程高度运行且另外半数气缸的进气门应该以减小的升程高度运行。在部分负荷区域中，半数气缸的进气门应该以增大的升程高度运行并且另外半数气缸的进气门应该以零升程运行。在部分负荷区域和全负荷区域之间的过渡区域中，半数气缸的进气门应该以减小的升程高度运行并且另外半数气缸的进气门应该以增大的升程高度运行。在全负荷区域中，全部气缸的全部进气门应该以相同的、增大的升程高度运行。文献DE102012006983A1未考虑进气门的关闭时间点和/或点火时间点可能发生的变化。论文“机械式全可变气门机构和点火关闭”公布在“MTZ-发动机技术杂志”的第04/2013期的第334至341页上，该论文可以在互联网上在网址http://www.springerprofessional.de/mechanisch-vollvariabler-ventiltrieb-und-zylinderabschaltung/4049996.html下载，在该论文中，介绍了使四缸内燃机从四缸运行转换至两缸运行的方法，根据该方法开始处于未使用节气门的四缸运行中，随后在使用节气门的情况下，为了限制气缸转换和避免负荷跳跃而进行气门升程调节，并且在此将点火角朝向燃烧重心的最优位置调整。在转换的较晚的时间点，也就是说，尚在达到向两个气缸的燃油喷射被关闭的时间点之前，由于重新打开节气门和调节点火角错后产生转矩余量。在燃油喷射关闭时，应同时调节使点火角提前，以便避免转矩跳跃。接着应通过调节轴的转动首先关闭排气门并且随后关闭进气门。随后应通过进气调节轴的进一步转动不依赖节气门地调节负荷点。本专利技术所要解决的技术问题在于，通过一种用于运行具有多个气缸和全可变气门机构的四冲程内燃机的方法，借此能够提高在全部气缸运行和部分气缸运行之间的转换期间的效率。所述技术问题按照本专利技术通过具有权利要求1的技术特征的方法解决。另外的实践实施例和本专利技术的优点在从属权利要求中描述。按照本专利技术的方法涉及四冲程内燃机的运行，所述四冲程内燃机具有多个气缸、全可变气门机构和至少一个用于改变进气门的最大气门升程的时间点的相位调节器。全可变气门机构应理解为，气门可以至少部分地在零位(气门在循环期间保持关闭)和最大升程位置(气门在循环期间以最大行程打开)之间优选连续地调节，从而气门的每个任意升程都可以在零位和最大升程位置之间调节。在此，所述内燃机设计为，能够在全部气缸运行和部分气缸运行之间转换，其中，在部分气缸运行中，至少一个气缸被关闭并且为此该气缸的气门(尤其进气门、优选进气门和排气门)移动到零位，并且其余的气缸继续运行。“全部气缸运行和部分气缸运行之间的转换”的表述意思是，内燃机可以朝两个方向调节，也就是说，从所有气缸运行的全部气缸运行模式转换到至少一个气缸关闭的部分气缸运行模式，反之亦然，也就是说，从部分气缸运行模式转换至全部气缸运行模式。根据按照本专利技术的方法，当在全部气缸运行和部分气缸运行之间进行转换时，所有气缸的进气门的气门升程暂时调节至最大升程，其中，当内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间进行转换时，a)在前期转换阶段，在所有气缸上气门升程增大(优选在整个前期转换阶段期间增大至最大升程位置)，并且同时借助相位调节器进行调节使最大气门升程的时间点提前，和/或b)在后期转换阶段，至少在转换后继续运转的气缸上气门升程减小，并且同时调节使最大气门升程的时间点错后。最大气门升程意味着，气门升程的分别在一个循环内出现的最大值并且由此循环内的(局部)最大值。该气门升程可以小于(绝对地看)最大可调节的气门升程(最大升程)。全部气门的进气门在转换期间暂时调节至最大升程位置，该表述已表明，按照本专利技术的方法尤其设计用于以下这种内燃机，其中借助正时轴和在该正时轴上构造的正时轮廓可机械式地调节气门升程。通常在这种内燃机中，用于在全部气缸运行和部分气缸运行之间转换的唯一技术上有意义的解决方案在于，全部进气门移动经过最大升程位置，以便实现一个气缸关闭或者多个气缸关闭和在所属的气门上调节零位，或在关闭的气缸重新运转时撤销该关闭。为此，细节还要在附图说明中深入探讨。按照本专利技术的方法以通过模拟计算和试验获得的知识为基础，从而可以通过根据方法特征a)和b)同时改变气门升程和气门升程的最大值的时间点，以实现高效的燃烧。在此有利的是，在权利要求1的方法步骤a)之后和/或方法步骤b)之前，在气门升程、尤其最大升程恒定的中期转换阶段期间，至少在转换后继续运转的气缸上调整额定“进气关闭”时间点。这样的调整可以尤其借助内燃机的相位调节器实施。如果分别同时调节全部进气门，则实现内燃机特别简单的结构。所述转换阶段持续多个分别为曲轴转角720°(CA)的发动机循环，并且如此控制所述相位调节器，使得在前期转换阶段和/或在后期转换阶段期间在一个循环内流入的空气量在容许范围内保持恒定，由此在实施按照本专利技术的方法时得到特别好的结果。在各个转换阶段期间，气缸内部的空气量的+/-10％、优选+/-5％、进一步优选+/-4％并且特别优选最大+/-3％的偏差尤其适合作为容许范围。但容许范围也可以被确定为更小、例如+/-2％或+/-1％。在实践中上述功能可以尤其通过以下方式付诸实施，即，在前期转换阶段和/或在后期转换阶段期间，调节使所述相位调节器与气门升程同步，以便使空气量在容许范围内保持恒定。按照本专利技术的方法能够实现，尤其也在前期转换阶段和/或在后期转换阶段期间，效率优化地调整点火角或喷射时间点，也就是说，在按照本专利技术的方法中尤其不需要调整降低效率的点火角，以便以此方法减小内燃机的负荷。此外按照本专利技术的方法还能够实现，尤其在前期转换阶段和/或在后期转换阶段期间保持完全打开节气门，并且由此避免由节气门的部分关闭导致的节流损失。如上所述按照本专利技术的方法特别有利的是，借助至少一个正时轴和在正时轴上构造的正时轴轮廓实现气门升程的机械调节，因为该方法专门针对所述应用实例而设计。使用这种正时轴的另外的优点在于，该正时轴已经被试验了一段时间并且这种正时轴由于其相对简单的结构具有较高的功能可靠性。上述尤其适合于，在按照本专利技术的方法中，通过唯一一个正时轴实现内燃机的全部进气门和/或全部排气门的气门升程的调节。应该指出的是，本专利技术尤其设计用于内燃机，在该内燃机中所有气缸的气门升程可以在零位或几乎非常小、例如最大1mm的(几乎)无功能的升程和最大升程之间调节。此外，本专利技术尤其设计用于所谓的量控发动机，也就是说，用于这样一种发动机，其负荷通过空气量被调节并且该发动机通常由于此原因而使用节气门。以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运行四冲程内燃机的方法，所述四冲程内燃机具有多个气缸、全可变气门机构和至少一个用于改变进气门的最大气门升程的时间点的相位调节器，其中，所述内燃机设计为，能够在全部气缸运行和部分气缸运行之间转换，其中，在部分气缸运行中，至少一个气缸被关闭并且为此该气缸的气门移动到零位，并且其余的气缸继续运行，其中，当在全部气缸运行和部分气缸运行之间进行转换时，所有气缸的进气门的气门升程暂时调节至最大升程，其特征在于，当内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间进行转换时，a)在前期转换阶段，在所有气缸上气门升程增大，并且同时借助相位调节器进行调节使最大气门升程的时间点提前，和/或b)在后期转换阶段，至少在转换后继续运转的气缸上气门升程减小，并且同时调节使最大气门升程的时间点错后。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.08 DE 102015111056.31.一种运行四冲程内燃机的方法，所述四冲程内燃机具有多个气缸、全可变气门机构和至少一个用于改变进气门的最大气门升程的时间点的相位调节器，其中，所述内燃机设计为，能够在全部气缸运行和部分气缸运行之间转换，其中，在部分气缸运行中，至少一个气缸被关闭并且为此该气缸的气门移动到零位，并且其余的气缸继续运行，其中，当在全部气缸运行和部分气缸运行之间进行转换时，所有气缸的进气门的气门升程暂时调节至最大升程，其特征在于，当内燃机在全部气缸运行和部分气缸运行之间进行转换时，a)在前期转换阶段，在所有气缸上气门升程增大，并且同时借助相位调节器进行调节使最大气门升程的时间点提前，和/或b)在后期转换阶段，至少在转换后继续运转的气缸上气门升程减小，并且同时调节使最大气门升程的时间点错后。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在权利要求1的方法步骤a)之后和/或方法步骤b)之前，在气门升程恒定的中期转换阶段期间，至少在转换后继续运转...

【专利技术属性】
技术研发人员：S海因斯，V格拉杰夫斯基，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE