以局部停機(jī)為特征的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)行該種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，其中一組汽缸保持運(yùn)行并且第二組汽缸是可切換的，以便在低負(fù)載下第二組汽缸停用，并且在高負(fù)載下第二組汽缸被啟用。在第二組汽缸停用之后，在用于第二組汽缸的進(jìn)氣管路中的節(jié)流元件逐漸關(guān)閉。節(jié)流元件的關(guān)閉可以減小泵送損失并因此提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
【專利說明】以局部停機(jī)為特征的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)行該種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)N0.102012209912.3的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)?zhí)峤挥?012年6月13日，其全部?jī)?nèi)容為全部目的通過引用合并在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)涉及在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的汽缸停用。
【背景技術(shù)】
[0004]改進(jìn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的基本目標(biāo)是最小化燃料消耗，所努力的前沿是增加總體效率。燃料消耗并因此效率是有問題的，尤其是在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，例如在帶有施加點(diǎn)火的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下。原因在于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行方法。負(fù)載控制一般由在進(jìn)氣系統(tǒng)中提供的節(jié)氣門執(zhí)行。通過調(diào)整節(jié)氣門，在節(jié)氣門后面已引入空氣的壓力可以降低到更大或更小的范圍。節(jié)氣門越關(guān)閉，例如其越阻塞進(jìn)氣系統(tǒng)，進(jìn)氣門兩側(cè)引入空氣的壓力損失越大，而節(jié)氣門下游且到至少兩個(gè)汽缸(例如，燃燒室)的入口前面的引入空氣的壓力越低。給出恒定燃燒室容積、空氣質(zhì)量(例如量)可以由已引入空氣的壓力來調(diào)整。這也解釋為什么量控制證明在部分負(fù)載運(yùn)行中在精確方面是不利的，因?yàn)榈拓?fù)載使用進(jìn)氣系統(tǒng)中高程度的節(jié)流和壓力減小，由此以降低的負(fù)載和增加的節(jié)流導(dǎo)致排氣升高和再填充損失。
[0005]在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中最優(yōu)化燃燒過程的另一可能性是使用至少部分可變的閥門裝置(valve gear)。與其中閥門行程和正時(shí)都不可變的常規(guī)閥門裝置相比，影響燃燒過程并因此影響燃料消耗的這些參數(shù)可以由可變閥門裝置變化到更大或更小范圍。僅通過改變進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)間和進(jìn)氣門行程的可能性，無節(jié)流并因此無損失的負(fù)載控制是可能的。在進(jìn)氣過程期間流入燃燒室的混合物的質(zhì)量然后不由節(jié)氣門控制，但依靠進(jìn)氣門行程和進(jìn)氣門的打開持續(xù)時(shí)間來控制。然而，可變閥門裝置非常昂貴并因此經(jīng)常不適合在量產(chǎn)機(jī)動(dòng)車輛中使用。
[0006]用于將火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)去節(jié)流的另一可能解決方案由汽缸停機(jī)來提供，例如在某個(gè)負(fù)載范圍中關(guān)閉個(gè)別汽缸。由于在給定恒定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的情況下多汽缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸關(guān)閉增加仍在運(yùn)行的其他汽缸的負(fù)載，所以通過局部停機(jī)，在部分負(fù)載運(yùn)行中火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以增加，并且因此節(jié)氣門可以進(jìn)一步打開從而引入更大的空氣質(zhì)量進(jìn)入所述汽缸，總體結(jié)果是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的去節(jié)流。在局部停機(jī)期間，繼續(xù)運(yùn)行的汽缸在燃料消耗比更低的更高負(fù)載的范圍中運(yùn)行。負(fù)載總體向更高負(fù)載偏移。依靠更大的空氣質(zhì)量或所供應(yīng)混合物的質(zhì)量，在局部停機(jī)期間繼續(xù)運(yùn)行的汽缸此外具有增加的混合物形成，并容忍更高的排氣再循環(huán)率。
[0007]依靠所應(yīng)用的更大燃料質(zhì)量，例如依靠更富的混合物，在局部停機(jī)期間繼續(xù)運(yùn)行的汽缸此外容忍更高的排氣再循環(huán)率。關(guān)于壁面熱損失，獲得與火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)相同的優(yōu)點(diǎn)，并因此注意力轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)解釋。
[0008]在柴油機(jī)情況下的局部停機(jī)也意圖防止隨著負(fù)載減小在質(zhì)量控制的過程中由于在采用的燃料量上的減小引起的燃料/空氣混合物變得過稀。
[0009]然而，已知的以局部停機(jī)為特征的多汽缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和用于運(yùn)行所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)聯(lián)方法具有很大的改善空間，如在下面使用柴油機(jī)為例簡(jiǎn)要解釋。如果到可以關(guān)閉的汽缸的燃料供應(yīng)受抑制例如停機(jī)，為在直接熱噴射柴油機(jī)的情況下的局部停機(jī)，如果所述汽缸的關(guān)聯(lián)閥門裝置不停用或不可停用，那么已關(guān)閉的汽缸繼續(xù)參與排氣和再填充過程。在此情況下生成的排氣和再填充損失減小由局部停機(jī)實(shí)現(xiàn)的關(guān)于燃料消耗和效率的改善并抵消所述改善，導(dǎo)致局部停機(jī)的益處至少部分損失，即，總體上局部停機(jī)實(shí)際涉及較不顯著的改善。
[0010]在實(shí)踐中，由于可切換閥門裝置如可變閥門裝置非常昂貴，因此通過提供可切換閥門裝置補(bǔ)救在上面描述的不利效果是不利的。此外，由于排氣渦輪增壓器的渦輪已為特別排氣量并因此也為特別數(shù)目的汽缸設(shè)計(jì)，因此在由排氣渦輪增壓來增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，可切換閥門裝置導(dǎo)致進(jìn)一步問題。如果已關(guān)閉的汽缸的閥門裝置停用，那么由于流過已關(guān)閉汽缸的質(zhì)量流量的缺少，因此流過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的總質(zhì)量流量減小。經(jīng)過渦輪的排氣質(zhì)量流量減小，并且渦輪壓力比隨之減小。結(jié)果是增壓壓力比同樣減小，例如增壓壓力降低，并且少量新鮮空氣或增壓空氣饋送或可以饋送到繼續(xù)運(yùn)行的汽缸。低增壓空氣氣流也可以導(dǎo)致壓縮器超過脈動(dòng)限制(pulsation limit)運(yùn)行。
[0011]在上面描述的效果導(dǎo)致局部停機(jī)應(yīng)用中的限制，即其中可以采用局部停機(jī)的負(fù)載范圍的限制。饋送到在局部停機(jī)期間在運(yùn)行中的汽缸的減小的增壓空氣量降低燃燒的效用或質(zhì)量，并且對(duì)燃料消耗和污染物排放具有不利效果。
[0012]在局部停機(jī)情況下的增壓壓力并因此饋送到繼續(xù)運(yùn)行的汽缸的增壓空氣量可以增加，例如通過小渦輪剖面設(shè)計(jì)和同時(shí)排氣排出，這也再次將與局部停機(jī)相關(guān)的負(fù)載范圍擴(kuò)展。然而，該程序具有當(dāng)全部汽缸運(yùn)行時(shí)增壓性能不充分的缺點(diǎn)。
[0013]通過提供帶有可變渦輪幾何形狀的渦輪，在局部停機(jī)情況下的增壓壓力并因此饋送到繼續(xù)運(yùn)行的汽缸的增壓空氣量可以增加，這允許有效渦輪剖面適應(yīng)于瞬時(shí)排氣質(zhì)量流量。然而，在此情況下在渦輪上游的排氣系統(tǒng)中的排氣背壓同時(shí)增加，進(jìn)而在繼續(xù)運(yùn)行的汽缸中導(dǎo)致較高的排氣和再填充損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明人在此認(rèn)識(shí)到上述缺點(diǎn)，并公開帶有更高效率的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。在根據(jù)本公開的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，供應(yīng)到已關(guān)閉的汽缸的增壓空氣，例如在局部停機(jī)期間供應(yīng)的增壓空氣量可以被減小并且受控制，或者甚至在適當(dāng)?shù)那闆r下被切斷，而沒有配備導(dǎo)致高成本的具有可切換閥門裝置的可切換汽缸。為此，在可以根據(jù)負(fù)載切換的每個(gè)汽缸的進(jìn)氣管路中提供節(jié)流元件。通過致動(dòng)所述節(jié)流元件，進(jìn)氣管路的流動(dòng)橫剖面可以變化，特別是減小，由此使得饋送到在局部停機(jī)期間已關(guān)閉的至少一個(gè)汽缸的增壓空氣量被調(diào)整、測(cè)量和控制。
[0015]增壓空氣供應(yīng)可以由節(jié)流元件減少。根據(jù)本公開供應(yīng)較少增壓空氣或不供應(yīng)增壓空氣，以便減小已關(guān)閉的汽缸的排氣和再填充損失。與進(jìn)氣管路完全打開情況下的未改變?cè)鰤簹饬鞅容^，流過已關(guān)閉的至少一個(gè)汽缸的減小增壓氣流導(dǎo)致由對(duì)流引起的減小的熱傳遞，結(jié)果是在局部停機(jī)期間已關(guān)閉的汽缸冷卻到較小范圍或完全不冷卻。由于已關(guān)閉的汽缸在局部停機(jī)結(jié)束之后立即重獲或再次具有其運(yùn)行溫度，因此這具有特別關(guān)于污染物排放、特別關(guān)于未燃燒烴的排放的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]在此提供發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法，其中一組汽缸保持運(yùn)行并且第二組汽缸可切換/可開關(guān)，以使在低負(fù)載下第二組汽缸停用，并且在高負(fù)載下第二組汽缸啟用。在第二組汽缸停用之后，在用于第二組汽缸的進(jìn)氣管路中的節(jié)流元件逐漸關(guān)閉。節(jié)流元件的關(guān)閉可以減小泵送損失并因此提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
[0017]在單獨(dú)或與附圖一起考慮時(shí)，本描述的上面優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征從以下【具體實(shí)施方式】非常明顯。
[0018]應(yīng)理解提供上面的
【發(fā)明內(nèi)容】
從而以簡(jiǎn)化形式介紹在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的概念選擇。其不意味著指出所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護(hù)主題的保護(hù)范圍由權(quán)利要求唯一限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明人在此已認(rèn)識(shí)到本文提到的缺點(diǎn)并且不認(rèn)為它們是已知的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1不出根據(jù)本公開的發(fā)動(dòng)機(jī)的不例汽缸。
[0020]圖2示意示出自動(dòng)點(diǎn)火內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施例。
[0021]圖3示出根據(jù)本公開的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在參考圖1，示出可以包括在機(jī)動(dòng)車的推進(jìn)系統(tǒng)中的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分由包括控制器12的控制系統(tǒng)并且由機(jī)動(dòng)車輛操作員12經(jīng)輸入裝置130的輸入來控制。在該示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和踏板位置傳感器134以便生成比例踏板位置信號(hào)PP。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室(例如汽缸)30可以包括帶有在其中安置的活塞36的燃燒室壁32。在一些實(shí)施例中，在汽缸30里面活塞36的面上可以具有碗形?；钊?6可以耦合到曲軸40，以便活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)中間傳輸系統(tǒng)耦合到機(jī)動(dòng)車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。進(jìn)一步地，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以經(jīng)飛輪耦合到曲軸40從而使能發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)操作。
[0023]燃燒室30可以從進(jìn)氣歧管44經(jīng)進(jìn)氣通道42接收進(jìn)氣，并且可以經(jīng)排氣通道48排放燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48可以經(jīng)分別的進(jìn)氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性連通。在一些實(shí)施例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門。
[0024]進(jìn)氣門52可以由控制器12經(jīng)電動(dòng)氣門致動(dòng)器(EVA) 51控制。相似地，排氣門54可以由控制器12經(jīng)EVA53控制?？商鎿Q地，可變氣門致動(dòng)器可以是電動(dòng)液壓的或其他方便機(jī)構(gòu)從而使能氣門致動(dòng)。在一些狀況期間，控制器12可以改變向致動(dòng)器51和53提供的信號(hào)，從而控制分別的進(jìn)氣和排氣門的打開和關(guān)閉。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可以由氣門位置傳感器55和57分別確定。在可替換實(shí)施例中，進(jìn)氣和排氣門中的一個(gè)或更多個(gè)可以由一個(gè)或更多個(gè)凸輪致動(dòng)，并且可以利用凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(shí)(VCT)、可變氣門正時(shí)(VVT)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)從而改變氣門運(yùn)行。例如，汽缸30可以可替換地包括經(jīng)電動(dòng)氣門致動(dòng)來控制的進(jìn)氣門和經(jīng)包括CPS和/或VCT的凸輪致動(dòng)來控制的排氣門。
[0025]示出燃料噴射器66直接耦合到燃燒室30以便將燃料直接噴射到其中，該噴射與從控制器12經(jīng)電子驅(qū)動(dòng)器68接收的信號(hào)FPW的脈寬成比例。這樣，燃料噴射器66提供所謂燃料進(jìn)入燃燒室30的直接噴射。例如燃料噴射器可以安裝在燃燒室的側(cè)面中或在燃燒室的頂部中。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送到燃料噴射器66。燃燒室30或發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)或更多個(gè)其他燃燒室可以在帶有或沒有點(diǎn)火火花的情況下在壓縮點(diǎn)火模式中運(yùn)行。
[0026]其中每個(gè)汽缸都配備直接噴射系統(tǒng)以便引入燃料的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的。
[0027]在此情況下，其中每個(gè)汽缸都配備噴射噴嘴用于直接噴射的實(shí)施例可以是有利的。
[0028]為局部停機(jī)，在直接噴射內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，燃料供應(yīng)可以比在帶有進(jìn)氣歧管噴射的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下(在此種情況下位于進(jìn)氣歧管中的燃料可能在已關(guān)閉的汽缸中導(dǎo)致不期望)的燃燒更快且更可靠地停用。
[0029]但是，其中為燃料供應(yīng)提供進(jìn)氣歧管噴射的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的。
[0030]進(jìn)氣通道42可以包括分別具有節(jié)流板64和65的節(jié)氣門62和63。在該特別示例中，節(jié)流板64和65的位置可以經(jīng)提供至包括在節(jié)氣門62和63中的電動(dòng)機(jī)或致動(dòng)器的信號(hào)由控制器12改變，該構(gòu)造通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)。這樣，節(jié)氣門62和63可以運(yùn)行從而改變向燃燒室30及其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸提供的進(jìn)氣。在可替換實(shí)施例中，節(jié)流元件可以是連續(xù)可變的，并且可以進(jìn)一步包含可旋轉(zhuǎn)舌板或閥門。節(jié)流元件62可以在專用于單個(gè)汽缸的進(jìn)氣管路中，例如四汽缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)兩個(gè)汽缸。在四汽缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的特別示例中，節(jié)流元件62可以在或可以不在外汽缸中存在。節(jié)流板64和65的位置可以由節(jié)氣門位置信號(hào)TP向控制器12提供。壓力、溫度和質(zhì)量空氣流量可以在沿進(jìn)氣通道42和進(jìn)氣歧管44的各種點(diǎn)測(cè)量。例如，進(jìn)氣通道42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器120以便測(cè)量通過節(jié)氣門63進(jìn)入的清潔空氣質(zhì)量流量。清潔空氣質(zhì)量流量可以經(jīng)MAF信號(hào)向控制器12通信。
[0031 ] 在其中節(jié)流元件是閥門的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的。
[0032]在其中節(jié)流元件是可旋轉(zhuǎn)舌板的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的。
[0033]在其中節(jié)流元件連續(xù)可變的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的。將節(jié)流元件實(shí)施為連續(xù)可變節(jié)流元件允許引入已關(guān)閉汽缸的增壓空氣量的精確測(cè)量。增壓空氣量可以針對(duì)運(yùn)行點(diǎn)具體選擇，特別是目的在于最小排放和再填充損失和/或所需要的增壓壓力。節(jié)流元件的控制可以考慮負(fù)載T、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速η、在液冷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)情況下的冷卻劑溫度或油溫作為示例。
[0034]但是，在其中節(jié)流元件可以在雙級(jí)和多級(jí)中切換的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例也可以是有利的。
[0035]節(jié)流元件可以適合于優(yōu)選由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器電氣地、液壓地、氣動(dòng)地、機(jī)械地或磁性地控制。
[0036]發(fā)動(dòng)機(jī)10可以進(jìn)一步包括壓縮裝置例如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器，該壓縮裝置包括在進(jìn)氣歧管44的上游布置的至少一個(gè)壓縮器162。對(duì)于渦輪增壓器，壓縮器162可以至少部分由沿排氣通道48布置的渦輪164 (例如經(jīng)轉(zhuǎn)軸)驅(qū)動(dòng)。對(duì)于機(jī)械增壓器，壓縮器162可以至少部分由發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且可以不包括渦輪。因此，經(jīng)渦輪增壓器或機(jī)械增壓器向發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)汽缸提供的壓縮量可以由控制器112改變。增壓空氣冷卻器154可以包括在壓縮器162的下游且進(jìn)氣門52的上游。例如，增壓空氣冷卻器154可以經(jīng)配置冷卻已由經(jīng)壓縮器162的壓縮加熱的氣體。在一個(gè)實(shí)施例中，增壓空氣冷卻器154可以在節(jié)氣門62的上游。壓力、溫度和質(zhì)量空氣流量可以在壓縮器162的下游例如用傳感器145或147測(cè)量。測(cè)量結(jié)果可以分別從傳感器145和147經(jīng)信號(hào)148和149向控制器12通信。壓力和溫度可以在壓縮器162的下游例如用傳感器153測(cè)量，并且經(jīng)信號(hào)155向控制器12通信。
[0037]優(yōu)點(diǎn)可以在通過排氣渦輪增壓對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的情況下獲得。更高質(zhì)量流量導(dǎo)致更高渦輪壓力比并因此導(dǎo)致更高增壓壓力，結(jié)果是可以使得更大增壓空氣量可用于在局部停機(jī)期間運(yùn)行的汽缸。這也擴(kuò)展局部停機(jī)的應(yīng)用范圍，即其中可以采用局部停機(jī)的負(fù)載范圍，并且改善燃燒質(zhì)量并因此改善內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的消耗和排放性能。
[0038]進(jìn)一步地，在已公開實(shí)施例中，EGR系統(tǒng)可以將希望部分的排氣從排氣通道48引導(dǎo)到進(jìn)氣歧管44。圖1示出HP-EGR系統(tǒng)和LP-EGR系統(tǒng)，但可替換實(shí)施例可以僅包括LP-EGR系統(tǒng)。HP-EGR從渦輪164的上游引導(dǎo)通過HP-EGR通道140到壓縮器162的下游。向進(jìn)氣歧管44提供的HP-EGR的量可以由控制器12經(jīng)HP-EGR閥142改變。LP-EGR從渦輪164的下游引導(dǎo)通過LP-EGR通道150到壓縮器162的上游。向進(jìn)氣歧管44提供的LP-EGR的量可以由控制器12經(jīng)LP-EGR閥152改變。例如，HP-EGR系統(tǒng)可以包括HP-EGR冷卻器146并且LP-EGR系統(tǒng)可以包括LP-EGR冷卻器158，從而將熱從EGR氣體排到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。
[0039]在一些狀況下，EGR系統(tǒng)可以用來調(diào)節(jié)燃燒室30內(nèi)空氣和燃料混合物的溫度。因此，可能希望測(cè)量或估計(jì)EGR質(zhì)量流量。EGR傳感器可以被布置在EGR通道內(nèi)，并且可以提供質(zhì)量流量、壓力、溫度、O2濃度以及排氣濃度中的一個(gè)或更多個(gè)的指示。例如，HP-EGR傳感器144可以被布置在HP-EGR通道140內(nèi)。
[0040]在一些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)傳感器可以安置在LP-EGR通道150內(nèi)，從而提供再循環(huán)通過該LP-EGR通道的排氣的壓力、溫度和空氣燃料比中的一個(gè)或更多個(gè)的指示。轉(zhuǎn)移通過LP-EGR通道150的排氣可以在位于LP-EGR通道150和進(jìn)氣通道42會(huì)合點(diǎn)的混合點(diǎn)用新鮮的進(jìn)入空氣稀釋。具體地，通過與第一進(jìn)氣節(jié)氣門63 (安置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的進(jìn)氣通道中，壓縮器的上游)協(xié)作調(diào)整LP-EGR閥152，EGR流的稀釋可以調(diào)整。
[0041]LP-EGR流的百分比稀釋可以從在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流中的傳感器145的輸出來推斷。具體地，傳感器145可以安置在第一進(jìn)氣節(jié)氣門63的下游、LP-EGR閥152的下游，并且第二主進(jìn)氣節(jié)氣門62的上游，以使在該主進(jìn)氣節(jié)氣門或靠近該主進(jìn)氣節(jié)氣門的LP-EGR稀釋可以被準(zhǔn)確確定。傳感器145可以是例如氧傳感器如UEGO傳感器。
[0042]示出排氣傳感器126在渦輪164下游耦合到排氣通道48。傳感器126可以是適合提供排氣空氣/燃料比的指示的任何傳感器，例如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO (加熱EGO)、NOx, HC或CO傳感器。[0043]示出排放控制裝置71和72在排氣傳感器126下游沿排氣通道48布置。裝置71和72可以是選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)、三元催化器(TWC)、N0x捕集器、各種其他排放控制裝置、柴油氧化催化器、柴油微粒過濾器或其組合。例如，裝置71可以是柴油氧化催化器，并且裝置72可以是柴油微粒過濾器(DPF)(在此也稱為炭煙過濾器)。尿素噴射器73可以被布置在排放控制裝置的上游，并且在催化劑的再生期間將尿素(例如柴油排放流體/DEF)引入排氣通道作為還原劑。在一些實(shí)施例中，DPF72可以位于柴油氧化催化器71的下游(如在圖1中示出)，而在其他實(shí)施例中，DPF72可以安置在柴油氧化催化器的上游(沒有在圖1中示出)。
[0044]其中在排氣系統(tǒng)中提供至少一個(gè)排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的；例如，氧化催化劑、三元催化劑、存儲(chǔ)催化劑與選擇性催化劑和/或微粒過濾器。
[0045]控制器12在圖1中示作微型計(jì)算機(jī)，包括微處理器單元(CPU)102、輸入/輸出端口(I/O) 104、在該特別示例中示作只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM) 106的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 108、?；畲鎯?chǔ)器(KAM) 110以及數(shù)據(jù)總線。除先前討論的這些信號(hào)之外，控制器12可以從耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器接收各種信號(hào)，包括源自質(zhì)量空氣流量傳感器120的引入質(zhì)量空氣流量(MAF)的測(cè)量值；源自耦合到冷卻套114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT);源自耦合到曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他類型)的表面點(diǎn)火感測(cè)信號(hào)(PIP);源自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP)，以及源自傳感器122的絕對(duì)歧管壓力信號(hào)MAP。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)RPM可以由控制器12從信號(hào)PIP生成。源自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號(hào)MAP可以用來提供在進(jìn)氣歧管中的真空或壓力的指示。注意可以使用上面?zhèn)鞲衅鞯母鞣N組合，例如沒有MAP傳感器的MAF傳感器，反之亦然。在化學(xué)計(jì)量運(yùn)行期間，MAP傳感器可以給出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的指示。進(jìn)一步地，該傳感器與已檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一起可以提供引入汽缸的進(jìn)料(包括空氣)的估計(jì)。在一個(gè)示例中，也用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118可以在曲軸的每次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的等間隔脈沖。
[0046]存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106可以用代表指令的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，該指令可以由處理器102執(zhí)行，以便執(zhí)行在下面描述的方法和預(yù)期到但沒有具體列出的其他變體。
[0047]如在上面描述，圖1示出多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)汽缸，而且每個(gè)汽缸都可以相似包括其自己的一組進(jìn)氣/排氣門、燃料噴射器、火花塞等。
[0048]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，示出四汽缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)10。發(fā)動(dòng)機(jī)10包含直接噴射，其中四個(gè)汽缸1、2、3、4沿汽缸蓋的縱軸布置，例如直列布置，并且每個(gè)都配備噴射器(在圖1中在66示出)以便噴射燃料，其中噴射燃料量用來調(diào)整空氣比λ。圖1的汽缸30可以是例如在圖2中示出的四汽缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的單個(gè)汽缸的示例。
[0049]每個(gè)汽缸1、2、3、4都具有進(jìn)氣管路5a、5b以便經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)6接收增壓空氣，并且具有排氣管路7a、7b以便經(jīng)排氣系統(tǒng)8排放排氣。
[0050]為增壓，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10配備排氣渦輪增壓器12、在排氣系統(tǒng)8的共用排氣管路18中布置的渦輪164，以及在進(jìn)氣系統(tǒng)6的共用進(jìn)氣管路16中布置的壓縮器162。饋送到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的新鮮空氣在壓縮器162中壓縮，為此使用在渦輪164中排氣流的焓。對(duì)于排氣的后處理，用作排氣后處理系統(tǒng)13的微粒過濾器14在渦輪164下游的共用排氣管路18中提供。此外，渦輪164可以由配備廢氣門閥168的廢氣門166旁通。廢氣門閥168可以調(diào)整，從而響應(yīng)于渦輪轉(zhuǎn)速、空氣壓力或排氣溫度或氧含量控制流過廢氣門166的空氣流。[0051]在其中提供包含至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的，該排氣渦輪增壓器包含在排氣系統(tǒng)中布置的渦輪和在進(jìn)氣系統(tǒng)中布置的壓縮器。與機(jī)械增壓器比較，排氣渦輪增壓器的優(yōu)點(diǎn)是例如在增壓器和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)之間可以沒有用于功率傳輸?shù)臋C(jī)械鏈接。而機(jī)械增壓器從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汲取驅(qū)動(dòng)該機(jī)械增壓器需要的全部能量，并因此減小可用的功率，并且以此方式具有在效率上的不利效果，排氣渦輪增壓器使用熱排氣的排氣能量。[0052]增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選配備增壓空氣冷卻系統(tǒng)，已壓縮燃燒空氣在進(jìn)入汽缸之前通過該增壓空氣冷卻系統(tǒng)冷卻。這進(jìn)一步提高供應(yīng)的增壓空氣的密度。這樣，冷卻同樣有助于燃燒室的壓縮和填充，例如有助于更大的體積效率。將增壓空氣冷卻器配備旁路管路，以便能夠在需要時(shí)例如在冷卻開始之后繞過該增壓空氣冷卻器可以是有利的。
[0053]增壓是將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出增壓，同時(shí)保留排量不改變的合適方式，或是為相同輸出減小排量的合適方式。在任一情況下，增壓導(dǎo)致每單位體積的功率和更有利的功率質(zhì)量比的增加。給定完全相同的機(jī)動(dòng)車輛邊界狀況，負(fù)載總體(load population)可以因此向燃料消耗率較低的高負(fù)載轉(zhuǎn)移。
[0054]排氣渦輪增壓器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及一些困難，基本目標(biāo)是在全部發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍中實(shí)現(xiàn)功率的明顯增加。根據(jù)已知方法，經(jīng)常在某個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下沖時(shí)觀察到扭矩的急劇下降。增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩特性可以通過各種措施，例如通過提供在排氣系統(tǒng)中并聯(lián)和/或串聯(lián)布置的多個(gè)增壓器-排氣渦輪增壓器和/或機(jī)械增壓器來提高。
[0055]在帶有串聯(lián)布置的四個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，由兩個(gè)外汽缸和兩個(gè)內(nèi)汽缸形成各自組的事實(shí)區(qū)分的實(shí)施例可以是有利的。
[0056]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10此外配備排氣再循環(huán)系統(tǒng)15，即帶有低壓EGR系統(tǒng)。為此，再循環(huán)管路17在微粒過濾器14的下游從排氣系統(tǒng)8分支，并且在壓縮機(jī)162的上游通向進(jìn)氣系統(tǒng)6。用于調(diào)整再循環(huán)排氣量的閥門19被布置在排氣再循環(huán)系統(tǒng)15的再循環(huán)管路17中。
[0057]在其中提供至少一個(gè)排氣再循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的，該排氣再循環(huán)系統(tǒng)包含從排氣系統(tǒng)分支并且通向進(jìn)氣系統(tǒng)的再循環(huán)管路。
[0058]排氣再循環(huán)例如燃燒氣體的再循環(huán)是減少氮氧化物排放的合適方式，可能隨著排氣再循環(huán)率提高顯著減小氮氧化物排放。排氣再循環(huán)率 xAGE 由 XAGR_mAGR/ (mAGR+mFrischluft)確定，其中!!^是再循環(huán)的排氣的質(zhì)量，并且Hlftisdlluft是供應(yīng)的并且如果需要那么經(jīng)過壓縮機(jī)并且被壓縮的新鮮空氣。為實(shí)現(xiàn)氮氧化物排放的顯著減少，需要高排氣再循環(huán)率，約Xage ^ 60%到70%的比例是可能的。
[0059]其中用于調(diào)整再循環(huán)排氣質(zhì)量的閥門在排氣再循環(huán)系統(tǒng)的再循環(huán)管路中布置的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以是有利的。
[0060]在具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器和一個(gè)排氣再循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，其中排氣再循環(huán)系統(tǒng)的再循環(huán)管路在至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的渦輪的下游從排氣系統(tǒng)分支，并且在壓縮器的上游通向進(jìn)氣系統(tǒng)的實(shí)施例可以是有利的。在該“高壓EGR系統(tǒng)”中，排氣在渦輪的上游從排氣系統(tǒng)移除，并且在壓縮器的下游饋送進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，為此由于沒有壓縮器受污染的風(fēng)險(xiǎn)，因此排氣不必須在再循環(huán)之前受到任何排氣后處理，特別是不必須受到微粒過濾。
[0061]然而，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)用排氣渦輪增壓運(yùn)行并且同時(shí)使用高壓EGR系統(tǒng)時(shí)，由于再循環(huán)排氣不再可用于驅(qū)動(dòng)渦輪，因此可以具有沖突。當(dāng)排氣再循環(huán)率提高時(shí)，引入渦輪的排氣流減小。流過渦輪的減小排氣質(zhì)量流量使得渦輪壓力比較低，由此同樣導(dǎo)致增壓比的減小，這等效于較小的增壓空氣流。
[0062]“低壓EGR”對(duì)此供應(yīng)一個(gè)解決方案。與高壓EGR相反，在低壓EGR中，已流過渦輪的排氣引入進(jìn)氣系統(tǒng)。為此，低壓EGR系統(tǒng)具有在渦輪的下游從排氣系統(tǒng)分支，并且在壓縮器的上游通向進(jìn)氣系統(tǒng)的再循環(huán)管路。
[0063]由低壓EGR再循環(huán)到進(jìn)氣口側(cè)的排氣在壓縮器的上游與新鮮空氣混合。這樣產(chǎn)生的新鮮空氣和再循環(huán)排氣的混合物形成饋送到壓縮器并被壓縮的增壓空氣。
[0064]由于在低壓EGR的背景下排氣經(jīng)過壓縮器，因此其可能預(yù)先受到排氣后處理，特別是在微粒過濾器中。更改壓縮器的幾何形狀特別是流動(dòng)橫剖面的壓縮器中的沉積物可以損害壓縮器的效率。
[0065]為上面提到的原因，其中排氣再循環(huán)系統(tǒng)的再循環(huán)管路在至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的渦輪的下游從排氣系統(tǒng)分支，并且在壓縮器的上游通向進(jìn)氣系統(tǒng)的實(shí)施例可以是有利的。然而，根據(jù)本公開的發(fā)動(dòng)機(jī)可以另外進(jìn)一步配備H-P EGR系統(tǒng)，如在圖1中示出。
[0066]再次轉(zhuǎn)到圖2，四個(gè)汽缸1、2、3、4經(jīng)配置形成兩個(gè)組，每個(gè)組都包含兩個(gè)汽缸，其中兩個(gè)外汽缸1、4形成第一組。即使當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10局部停機(jī)時(shí)，第一組汽缸1、4仍然運(yùn)行。兩個(gè)內(nèi)汽缸2、3形成第二組，第二組的汽缸設(shè)計(jì)為可以根據(jù)負(fù)載來切換，并且在局部停機(jī)的背景下關(guān)閉。
[0067]用作節(jié)流元件62的閥門11在兩個(gè)內(nèi)汽缸2、3的進(jìn)氣管路5b中提供，通過該閥門，由改變進(jìn)氣管路5b的流動(dòng)橫剖面的大小來調(diào)整饋送到關(guān)閉的汽缸2、3的增壓空氣量。
[0068]在本情況下，第二組的汽缸2、3設(shè)計(jì)為如下的汽缸2、3:其可以接通/打開(switched on),并且當(dāng)可預(yù)定負(fù)載下沖時(shí)在部分負(fù)載運(yùn)行中可以關(guān)閉(switched off),即通過由節(jié)流元件62減小其進(jìn)氣管路5b的流動(dòng)橫剖面并且停用燃料噴射。結(jié)果，在第一組的汽缸1、4上負(fù)載需求增加時(shí)，該汽缸1、4繼續(xù)運(yùn)行并且然后用較低燃料消耗率在較高負(fù)載運(yùn)行。這導(dǎo)致效率的改善。
[0069]根據(jù)本公開的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有至少兩個(gè)汽缸或每個(gè)都包含至少一個(gè)汽缸的至少兩個(gè)組。盡管圖2示出四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的具體示例，但根據(jù)本公開，具有以每個(gè)都含有一個(gè)汽缸的三個(gè)組配置的三個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，或具有以每個(gè)都含有兩個(gè)汽缸的三個(gè)組配置的六個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是可能的。在局部停機(jī)的背景下，三個(gè)汽缸組可以連續(xù)接通或關(guān)閉，由此也使得可能實(shí)現(xiàn)二次切換。局部停機(jī)由此進(jìn)一步最優(yōu)化。汽缸組也可以包含不同數(shù)目的汽缸。
[0070]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，示出根據(jù)本公開的用于運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法300。方法可以由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12執(zhí)行并且存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器106中。方法開始并且進(jìn)展到302，其中確定負(fù)載是否小于第一預(yù)定閾值Td_。如果不(否)，那么方法進(jìn)展到304，其中可切換(第二組)汽缸保持接通。
[0071]如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載小于第一預(yù)定閾值Td_ (是)，那么方法進(jìn)展到306，其中停用到可切換汽缸的燃料供應(yīng)從而將該汽缸關(guān)閉。
[0072]在到可切換汽缸(在圖2中的2和3)的燃料停用之后或同時(shí)，在307估計(jì)或測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。這可以包括源自在上面參考圖1描述的MAP、UEG0、霍爾效應(yīng)和其他傳感器的測(cè)量。當(dāng)方法進(jìn)展到其中確定節(jié)氣門關(guān)閉程度的308時(shí)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、轉(zhuǎn)速、空氣燃料比、排氣溫度、歧管絕對(duì)壓力和氧含量的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)可以具有特別關(guān)聯(lián)性。可切換汽缸2和3的節(jié)氣門62可以關(guān)閉到已確定程度，從而在汽缸停機(jī)期間減小泵送損失。在可切換汽缸中節(jié)氣門關(guān)閉的進(jìn)一步益處是控制到渦輪增壓器渦輪164的排氣流，從而維持渦輪和壓縮器兩側(cè)的希望的流動(dòng)和壓力比。與汽缸氣門停用比較這樣的運(yùn)行可以是特別有利的，因?yàn)橛捎诳烧{(diào)整量的排氣流仍可用，同時(shí)通過使仍然有效的汽缸具有不同于停用汽缸的汽缸空氣量而控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。
[0073]在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加并且充足排氣流向渦輪增壓器渦輪164提供從而維持有效壓力和轉(zhuǎn)速時(shí)，節(jié)流元件62例如可以關(guān)閉。在一個(gè)示例中，例如可以響應(yīng)于排氣壓力和渦輪轉(zhuǎn)速調(diào)整僅汽缸2和3的節(jié)流程度，同時(shí)也調(diào)整渦輪增壓器廢氣門從而維持希望的增壓水平。此外，可以監(jiān)控排氣的氧含量，因此排氣后處理裝置71和72可以有效還原或存儲(chǔ)NOx或其他排放物。高排氣氧含量可以降低排氣后處理裝置還原能力。由于進(jìn)入停機(jī)汽缸的氧氣不燃燒并且直接進(jìn)入排氣排放系統(tǒng)，因此可以通過節(jié)流元件的進(jìn)一步關(guān)閉來控制富排氣。節(jié)流程度可以進(jìn)一步取決于希望的增壓壓力。另外，可切換汽缸的節(jié)流程度可以與廢氣門166協(xié)調(diào)，以使例如當(dāng)可切換汽缸停機(jī)時(shí)廢氣門166可以基本關(guān)閉，以使空氣量和壓力可以由節(jié)氣門162控制。在一個(gè)示例中，當(dāng)內(nèi)汽缸關(guān)閉時(shí)，響應(yīng)于節(jié)氣門關(guān)閉程度調(diào)整廢氣門。注意節(jié)氣門關(guān)閉程度可以在完全關(guān)閉和完全打開之間變化。
[0074]在309，位于可切換汽缸的進(jìn)氣管路中的節(jié)流元件從308逐漸關(guān)閉到預(yù)定程度。節(jié)流元件的逐漸關(guān)閉可以防止可以在渦輪增壓器中導(dǎo)致壓力差的對(duì)排氣流的迅速改變、對(duì)EGR成分或充氣壓力的改變。
[0075]在310，確定負(fù)載是否大于第二預(yù)定閾值Tup。如果負(fù)載不大于Tup(否)，那么在312發(fā)動(dòng)機(jī)在可切換汽缸停機(jī)的情況下繼續(xù)運(yùn)行。方法進(jìn)展到上面的307，其中發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)再次被測(cè)量。這樣，當(dāng)可切換汽缸保持停機(jī)時(shí)，可以做出對(duì)節(jié)氣門62關(guān)閉程度的連續(xù)調(diào)整。
[0076]如果負(fù)載大于Tup(是)，那么方法進(jìn)展到314，其中節(jié)流元件逐漸完全打開。在316，可切換元件的燃料供應(yīng)重新開始。
[0077]根據(jù)本公開的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例在部分負(fù)載運(yùn)行中例如在低負(fù)載將內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最優(yōu)化，在瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，低負(fù)載Td_優(yōu)選是小于最大負(fù)載Tniax, n的50%，優(yōu)選小于最大負(fù)載Tniax,?的30%。
[0078]為下沖(undershooting)和過沖(overshooting)指定的負(fù)載閾值Tdwn和Tup可以具有相同量值，或可替換地可以具有不同量值。當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，第一汽缸組的汽缸是連續(xù)運(yùn)行的汽缸。在切換的第二汽缸組中，例如所述第二組接通或關(guān)閉。
[0079]在其中一旦預(yù)定負(fù)載Td_被下沖并且瞬時(shí)負(fù)載在可預(yù)定時(shí)期Λ tl低于所述預(yù)定負(fù)載Tdwn，則第二組的至少一個(gè)汽缸關(guān)閉的方法版本可以是有利的。
[0080]為第二組汽缸的關(guān)閉例如局部停機(jī)引入另外條件意圖防止過度頻繁的接通或關(guān)閉，特別是如下情況下的局部停機(jī):即當(dāng)負(fù)載短暫下沖預(yù)定負(fù)載Td_并且然后再次提高或在負(fù)載Td_的預(yù)定值周圍波動(dòng)卻沒有下沖需要局部停機(jī)或證明局部停機(jī)合理時(shí)。
[0081]為這些原因，在其中一旦預(yù)定過沖負(fù)載Tup并且瞬時(shí)負(fù)載在可預(yù)定時(shí)期At2高于所述預(yù)定負(fù)載Tup，則第二組的至少一個(gè)汽缸打開的方法版本可能是有利的。
[0082]在其中在停機(jī)期間停止到至少一個(gè)可切換汽缸的燃料供應(yīng)的方法版本可以是有利的。獲得關(guān)于燃料消耗和污染物排放的優(yōu)點(diǎn)，并且這促進(jìn)局部停機(jī)追求的目標(biāo)，即減小燃料消耗并且改善效率。在自動(dòng)點(diǎn)火內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，甚至可能必需停止燃料供應(yīng)以便可靠防止在汽缸中的混合物點(diǎn)火。
[0083]在其中當(dāng)關(guān)閉可以作為負(fù)載的函數(shù)切換的至少一個(gè)汽缸時(shí)，在節(jié)流元件致動(dòng)之前首先停用到至少一個(gè)可切換汽缸的燃料供應(yīng)，并且當(dāng)接通已關(guān)閉的至少一個(gè)汽缸時(shí)，在開始到至少一個(gè)已經(jīng)被關(guān)閉的可切換汽缸的燃料供應(yīng)之前首先致動(dòng)節(jié)流元件的方法版本可以是有利的。
[0084]該程序可以提供增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器和該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)自身的穩(wěn)定的短暫運(yùn)行行為，并且考慮到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)可以例如用極少時(shí)間延遲來立即停用和重新開始的事實(shí)，而渦輪增壓器在局部停機(jī)的背景下，例如當(dāng)可切換汽缸關(guān)閉時(shí)和已關(guān)閉的汽缸重新接通時(shí)用以一定時(shí)間延遲響應(yīng)，即其以對(duì)改變的延遲來響應(yīng)。
[0085]在其中在運(yùn)行中的至少一個(gè)汽缸通過自動(dòng)點(diǎn)火來點(diǎn)火的方法版本可以是有利的。
[0086]上面的方法版本涉及在其中燃燒通過自動(dòng)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)的方法，并因此也涉及通常在柴油機(jī)上采用的運(yùn)行方法。
[0087]在其中每個(gè)汽缸都配備點(diǎn)火裝置用于施加點(diǎn)火的起動(dòng)，在其中至少一個(gè)可切換汽缸的點(diǎn)火裝置優(yōu)選在停機(jī)期間停用的方法版本也是有利的。
[0088]上面的方法版本涉及在施加點(diǎn)火內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)例如直接噴射火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)上方法的使用，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸每個(gè)都為施加點(diǎn)火的起動(dòng)配備點(diǎn)火裝置。
[0089]然而，也具有采用混合燃燒方法的可能性，該混合燃燒運(yùn)行方法涉及用于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的自動(dòng)點(diǎn)火，例如“HCCI方法”(均質(zhì)充氣壓縮點(diǎn)火)，也稱為CAI方法(受控自動(dòng)點(diǎn)火)。該方法基于供應(yīng)到汽缸的燃料的受控自動(dòng)點(diǎn)火。在該方法中，如在柴油機(jī)中，燃料與過多空氣一起燃燒，例如在超化學(xué)計(jì)量狀況下燃燒。由于低燃燒溫度，因此以貧混合物運(yùn)行的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)具有比較低的氮氧化物排放N0X，并且可能由于貧混合物因此沒有炭煙排放。此外，HCCI方法導(dǎo)致高熱效率。在該安排中，燃料可以直接引入汽缸或引入進(jìn)氣歧管。
[0090]在其中可預(yù)定負(fù)載Td_和/或Tup取決于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速η的方法的實(shí)施例可以是有利的。在此情況下，不只具有一個(gè)特定負(fù)載，下沖或過沖該特定負(fù)載時(shí)切換獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速η發(fā)生。相反，該程序是依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的，并且在其中執(zhí)行局部停機(jī)的特性映射中的范圍被限定。
[0091]原則上，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的其他運(yùn)行參數(shù)可以用作局部停機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，例如在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻開始之后的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度或冷卻劑溫度。
[0092]在其中可預(yù)定最小量而不會(huì)更少的增壓空氣饋送到已關(guān)閉的至少一個(gè)汽缸的方法版本可以是有利的。因此，在可切換汽缸的進(jìn)氣管路中布置的閥門在局部停機(jī)期間或局部停機(jī)后不完全關(guān)閉。如果舌板用作節(jié)流元件，那么如果該舌板在關(guān)閉位置中具有漏泄流則沒有害處。
[0093]在其中饋送到已關(guān)閉的至少一個(gè)汽缸的增壓空氣量由負(fù)載Τ、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速η、冷卻劑溫度、油溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和/或類似參數(shù)共同確定的方法版本可以是有利的。
[0094]在本公開中，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供系統(tǒng)和方法，其中一組汽缸有效并且第二組汽缸可切換，以使在低負(fù)載下第二組汽缸停用，并且在高負(fù)載下第二組汽缸被啟用。在第二組汽缸的關(guān)閉之后，在用于第二組汽缸的進(jìn)氣管路中的節(jié)流元件逐漸關(guān)閉。節(jié)流元件的關(guān)閉可以減小泵送損失并因此提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
[0095]注意在此包括的示例控制和估計(jì)例程可以與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或機(jī)動(dòng)車輛系統(tǒng)配置一起使用。在此描述的具體例程可以表現(xiàn)任何數(shù)目的處理策略中的一個(gè)或更多，例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。同樣，說明的各種行為、操作和/或功能可以在說明的序列中執(zhí)行、并行執(zhí)行或在省略的一些情況下執(zhí)行。同樣，處理的順序不是實(shí)現(xiàn)在此描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必需的，但為容易說明和描述來提供。說明的行為、操作和/或功能中的一個(gè)或更多可以重復(fù)執(zhí)行，取決于使用的特別策略。進(jìn)一步地，描述的行為、操作和/或功能可以圖示表現(xiàn)有待編程進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)存儲(chǔ)器的代碼。
[0096]認(rèn)識(shí)到在此公開的配置和例程實(shí)際上是示范性的，并且因?yàn)楸姸嘧兓强赡艿模赃@些具體實(shí)施例不被認(rèn)為是限制意義的。例如，在上面的技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括各種系統(tǒng)和配置以及在此公開的其他特征、功能和/或性質(zhì)的全部新穎且非顯而易見的組合和子組合。
[0097]權(quán)利要求特別指出認(rèn)為新穎且非顯而易見的某些組合與子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一”元素或“第一”元素或其等效術(shù)語。這樣的權(quán)利要求應(yīng)理解成包括一個(gè)或更多這樣元素的結(jié)合，既不必須也不排斥兩個(gè)或更多個(gè)這樣的元素。已公開的特征、功能、元素和/或性質(zhì)的其他組合與子組合可以通過對(duì)該權(quán)利要求的修改，或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中新權(quán)利要求來要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求與原權(quán)利要求相比在保護(hù)范圍上無論是否更寬、更窄、相同或不同，都認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包含: 至少兩個(gè)汽缸，其中: 每個(gè)汽缸都具有排氣管路以便經(jīng)排氣系統(tǒng)排放排氣， 每個(gè)汽缸都具有進(jìn)氣管路以便經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)接收增壓空氣， 至少兩個(gè)汽缸形成至少兩個(gè)組，每個(gè)組包含至少一個(gè)汽缸，其中第一組的至少一個(gè)汽缸是即使當(dāng)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)局部停機(jī)時(shí)仍保持運(yùn)行的汽缸，并且第二組的至少一個(gè)汽缸被設(shè)計(jì)為能夠根據(jù)負(fù)載切換的汽缸， 其中， 節(jié)流元件被提供在所述第二組的所述至少一個(gè)汽缸的所述進(jìn)氣管路中，其中所述節(jié)流元件根據(jù)流過渦輪增壓器渦輪的空氣流改變所述進(jìn)氣管路的流動(dòng)橫剖面的尺寸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述節(jié)流元件是閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述節(jié)流元件是可樞轉(zhuǎn)舌板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述節(jié)流元件是連續(xù)可變的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪增壓器渦輪具有可調(diào)整廢氣門。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中至少一個(gè)排氣后處理系統(tǒng)被提供在所述排氣系統(tǒng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包含串聯(lián)布置的四個(gè)汽缸，其中兩個(gè)外汽缸形成所述第一組，并且兩個(gè)內(nèi)汽缸形成所述第二組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中提供有至少一個(gè)排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包含從所述排氣系統(tǒng)分支并且通入所述進(jìn)氣系統(tǒng)的再循環(huán)管路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中用于調(diào)整所述再循環(huán)排氣量的閥門布置在所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的所述再循環(huán)管路中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器，其中所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)的所述再循環(huán)管路在所述至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的所述渦輪的下游從所述排氣系統(tǒng)分支，并且在所述壓縮器的上游通入所述進(jìn)氣系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中每個(gè)汽缸都配備直接噴射系統(tǒng)用于引入燃料。
12.—種方法，包含: 選擇性停用到發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)汽缸的燃料噴射同時(shí)保持外汽缸中的燃燒，通過至少部分關(guān)閉僅耦合到一個(gè)已停用內(nèi)汽缸的節(jié)流元件，全部汽缸的氣門繼續(xù)運(yùn)行并且將氣體泵送通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)；以及基于在渦輪增壓器渦輪處的排氣狀況調(diào)整所述節(jié)流元件的節(jié)氣門關(guān)閉程度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述排氣狀況包括通過所述渦輪增壓器的排氣流速。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述排氣狀況包括渦輪轉(zhuǎn)速。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包含在所述選擇性停用期間關(guān)閉渦輪增壓器廢氣門。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述關(guān)閉程度與通過保持燃燒的汽缸的流成比例。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述渦輪耦合到所述內(nèi)汽缸和外汽缸。
18.一種方法，包含: 僅關(guān)閉多汽缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)汽缸； 在汽缸關(guān)閉之后，僅將所述內(nèi)汽缸的進(jìn)氣管路中的節(jié)流元件關(guān)閉到一定程度，所述程度基于渦輪增壓器空氣流；以及 在汽缸重新啟用之前，完全打開所述節(jié)流元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述內(nèi)汽缸的燃料供應(yīng)已經(jīng)停止之后，逐漸關(guān)閉所述節(jié)流元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中重新開始所述內(nèi)汽缸的燃料供應(yīng)之前，逐漸打開所述節(jié)流元件，所述方法進(jìn)一步包`含當(dāng)所述內(nèi)汽缸關(guān)閉時(shí)關(guān)閉渦輪增壓器廢氣門。
【文檔編號(hào)】F02D9/08GK103485901SQ201310232642
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】陳國(guó)輝, W·維萊姆斯, L·巴奇, H·H·魯蘭德 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司