本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，具體涉及一種氣缸蓋、發(fā)動機及其控制方法、控制單元和汽車。

背景技術(shù)：

對于汽車發(fā)動機而言，理想的狀態(tài)應(yīng)該是：一方面，最大功率足夠大，以完成加速、爬坡、最高車速等極限工況要求；另一方面，在任何工況下，發(fā)動機都能保持很高的燃燒效率，來獲得較好的經(jīng)濟性。然而，雖然目前的發(fā)動機技術(shù)已經(jīng)得到了突飛猛進的發(fā)展，仍然不能同時滿足上述兩方面的要求。

以轎車用發(fā)動機為例，在大多數(shù)工況下，對發(fā)動機輸出功率的要求并不大，此時，發(fā)動機一般通過以調(diào)節(jié)進氣量來調(diào)節(jié)輸出功率，進氣量越小，輸出功率越低。但是，對于發(fā)動機而言，壓縮比是固定的，即排量是固定的，進氣量減小，則勢必造成氣缸壓力減小，導(dǎo)致燃燒效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有發(fā)動機在大多數(shù)工況下燃燒效率較低，經(jīng)濟性欠佳。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種氣缸蓋，包括：活塞孔，用于與燃燒室連通；活塞，同軸地插設(shè)于活塞孔中，活塞的外周面上設(shè)有嚙合齒；驅(qū)動部，包括：驅(qū)動軸，外周面上設(shè)有驅(qū)動齒；傳動件，設(shè)有與驅(qū)動齒相嚙合的第一傳動齒，以及與嚙合齒相嚙合的第二傳動齒；驅(qū)動部可驅(qū)動活塞朝向燃燒室運動并伸入燃燒室中、以減小燃燒室的容積，或遠離燃燒室運動、以增大燃燒室的容積。

可選的，傳動件為環(huán)形，套設(shè)于活塞外，第一傳動齒設(shè)于傳動件的外周面，第二傳動齒設(shè)于傳動件的內(nèi)周面。

可選的，嚙合齒、第二傳動齒均為螺旋齒。

可選的，沿遠離燃燒室的方向，活塞孔的內(nèi)壁上依次設(shè)有第一限位部、第二限位部，傳動件卡設(shè)于第一限位部、第二限位部之間。

可選的，第一限位部為設(shè)于內(nèi)壁上的第一軸肩，第二限位部為止擋圈或卡簧。

可選的，活塞的外周面上設(shè)有限位凸臺；活塞孔的內(nèi)壁上設(shè)有活塞限位部，位于限位凸臺面向燃燒室的一側(cè)，用于與限位凸臺配合，對活塞進行限位。

可選的，活塞限位部為設(shè)于內(nèi)壁上的第二軸肩。

可選的，活塞具有用于伸入燃燒室的活塞頭部；活塞頭部的外周面上設(shè)有活塞環(huán)，活塞環(huán)高于活塞頭部的外周面，活塞通過活塞環(huán)與活塞孔的內(nèi)壁接觸。

可選的，活塞孔內(nèi)壁上設(shè)有嵌套，嵌套的耐磨性高于活塞孔內(nèi)壁，活塞頭部插設(shè)于嵌套中。

可選的，嚙合齒位于活塞頭部遠離燃燒室的一側(cè)。

可選的，驅(qū)動軸的驅(qū)動齒為多頭螺旋線。

可選的，活塞具有內(nèi)腔，內(nèi)腔用于設(shè)置噴油嘴和/或火花塞；噴油嘴、火花塞的一端穿過活塞，用于伸入燃燒室內(nèi)。

可選的，噴油嘴的噴孔為單孔。

可選的，噴油嘴為斜置式缸內(nèi)直噴式噴油嘴。

可選的，活塞可伸入燃燒室一端的橫截面為橢圓形。

本發(fā)明還提供一種發(fā)動機，其包括上述任一項的氣缸蓋。

可選的，發(fā)動機具有多個氣缸，每個氣缸配備有一個活塞，驅(qū)動軸的軸向與活塞的軸向垂直，驅(qū)動部同時驅(qū)動至少兩個活塞。

本發(fā)明還提供一種上述發(fā)動機的控制方法，其包括：一個進氣道流量對應(yīng)一個活塞設(shè)定位置，不同的進氣道流量對應(yīng)不同的活塞設(shè)定位置，每個流量所對應(yīng)的活塞設(shè)定位置滿足壓縮比設(shè)定要求；獲取發(fā)動機進氣道的當前流 量、以及活塞的當前位置；將當前位置與當前流量所對應(yīng)的活塞設(shè)定位置進行比較：如果當前位置與設(shè)定位置不同時，則控制活塞運動至與設(shè)定位置。

本發(fā)明還提供一種控制單元，用于控制上述發(fā)動機，包括：存儲單元，用于存儲與發(fā)動機進氣道的不同流量所對應(yīng)的活塞的設(shè)定位置，一個流量對應(yīng)一個活塞的設(shè)定位置，每個流量所對應(yīng)活塞的設(shè)定位置滿足壓縮比設(shè)定要求；獲取單元，用于獲取發(fā)動機進氣道的當前流量、以及活塞的當前位置；比較單元，用于將當前位置與當前流量所對應(yīng)的活塞的設(shè)定位置進行比較、并輸出比較結(jié)果；執(zhí)行單元，用于根據(jù)比較結(jié)果輸出控制指令，以控制活塞運動，當當前位置不同于設(shè)定位置時，則控制活塞運動至設(shè)定位置。

可選的，控制單元集成于發(fā)動機ECU或者發(fā)動機ECM。

本發(fā)明還提供一種發(fā)動機，其包括：上述任一項的氣缸蓋，以及控制單元。

本發(fā)明還提供一種汽車，其包括上述任一項的氣缸蓋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

氣缸蓋中設(shè)置由驅(qū)動部驅(qū)動的活塞，驅(qū)動部與活塞通過對應(yīng)的齒傳動連接，活塞可在驅(qū)動部的驅(qū)動下伸入燃燒室中，或者遠離燃燒室。當發(fā)動機的進氣量減小時、可以控制活塞朝向燃燒室運動，反之則可以控制活塞遠離燃燒室運動，通過控制活塞的運動來調(diào)節(jié)燃燒室的容積，以調(diào)節(jié)氣缸的壓縮比，使得在不同工況下，都能保證發(fā)動機具有較高的燃燒效率，滿足經(jīng)濟性的需求。

附圖說明

圖1以剖面圖的形式示出了本發(fā)明實施例的發(fā)動機中氣缸蓋與活塞的裝配結(jié)構(gòu)；

圖2-圖3是本發(fā)明實施例的發(fā)動機中活塞的立體剖視圖，其中圖2示出了噴油嘴、火花塞裝配在活塞中的狀態(tài)；

圖4示出了驅(qū)動軸、傳動件以及活塞的運動狀態(tài)；

圖5示出了本發(fā)明實施例中在最大壓縮比時活塞與氣缸蓋的相對位置；

圖6示出了本發(fā)明實施例中在最小壓縮比時活塞與氣缸蓋的相對位置。

具體實施方式

本發(fā)明的技術(shù)涉及可變壓縮比技術(shù)，在詳述本發(fā)明實施例之前，為了可以更好的理解本發(fā)明，先簡單介紹可變壓縮比技術(shù)。

壓縮比是活塞的掃氣容積與燃燒室容積之和與燃燒室容積的比值，即氣缸在下止點時的最大體積與氣缸在上止點時最小體積之比。壓縮比是發(fā)動機的重要參數(shù)，該參數(shù)決定了發(fā)動機的壓縮混合氣的壓力。但是，發(fā)動機壓縮比的選擇又是非常謹慎的，一方面，如果壓縮比過小，會導(dǎo)致燃燒效率降低，因此適當?shù)卦黾訅嚎s比可以提高氣缸壓力和效率；另一方面，汽油的燃燒特性導(dǎo)致了汽油發(fā)動機的混和氣壓力不能太高。如果氣缸內(nèi)的壓力超過了臨界值，汽油就會因為壓縮而在點火之前被點燃，這種現(xiàn)象被稱為爆燃，并產(chǎn)生爆震，會對發(fā)動機帶來很大的傷害。

所以最佳的辦法是從本質(zhì)上考慮，設(shè)計一種可變壓縮比的發(fā)動機，在發(fā)動機低負荷運行時，進氣量較小，氣缸內(nèi)壓力較小，可以通過增加壓縮比來提高燃燒效率；而發(fā)動機高負荷運行時時，進氣量較大，氣缸內(nèi)壓力較大，則降低壓縮比來防止產(chǎn)生爆震和改善效率。

為了解決本發(fā)明的技術(shù)問題，本發(fā)明對發(fā)動機的氣缸蓋作了改進，在氣缸蓋上增加了用于調(diào)節(jié)發(fā)動機壓縮比的活塞。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

本發(fā)明實施例提供一種氣缸蓋，如圖1所示，氣缸蓋10用于封閉發(fā)動機的燃燒室10a，氣缸蓋10包括缸蓋體11、可伸入或移出燃燒室10a的活塞20，以及用于驅(qū)動活塞20運動的驅(qū)動部30。

缸蓋體11上設(shè)有活塞孔12，活塞孔12貫穿缸蓋體11并與燃燒室10a連通，活塞20同軸地插設(shè)于活塞孔12中。

驅(qū)動部30與活塞20傳動連接，用于驅(qū)動活塞20沿朝向或遠離燃燒室的方向做直線運動。其中，驅(qū)動部30與活塞20之間的傳動方式可以有多種選 擇，例如液壓傳動、齒輪傳動或者其他機械傳動方式，只要能驅(qū)動活塞20運動即可。

本實施例中，驅(qū)動部30與活塞20之間采用齒輪傳動的方式。參照圖1并結(jié)合圖2、圖3所示，活塞20的外周面上設(shè)有嚙合齒21。

驅(qū)動部30包括由驅(qū)動電機(圖中未示出)驅(qū)動的驅(qū)動軸31，以及與驅(qū)動軸31嚙合的傳動件32，傳動件32設(shè)于驅(qū)動軸31和活塞30之間。驅(qū)動軸31上具有驅(qū)動齒31a，傳動件32具有驅(qū)動齒31a嚙合的第一傳動齒32a、與嚙合齒21嚙合的第二傳動齒32b，驅(qū)動軸31通過傳動件32將動力傳遞至活塞20。

具體地，活塞20為圓柱狀，嚙合齒21設(shè)于活塞20的外周面上，如圖4，嚙合齒21沿周向環(huán)繞活塞20的外周面的螺旋齒。傳動件32為環(huán)狀且套設(shè)于活塞20外，第二傳動齒32b為位于傳動件32內(nèi)周面的螺旋齒、與活塞20外周面上的嚙合齒21嚙合。傳動件32的第一傳動齒32a位于傳動件32的外周面、與驅(qū)動軸31的驅(qū)動齒31a嚙合，其中，第一傳動齒32a包括沿周向排布在傳動件32外周面上的多個齒、與驅(qū)動齒31a配合。驅(qū)動軸31通過驅(qū)動齒31a、第一傳動齒32a驅(qū)動傳動件32轉(zhuǎn)動，然后通過驅(qū)動件32來驅(qū)動活塞20直線運動。

傳動時，參照圖4，驅(qū)動軸31轉(zhuǎn)動(圖中R1方向)，通過相互嚙合的驅(qū)動齒31a、第一傳動齒32a將動力傳遞至傳動件32，驅(qū)動傳動件32轉(zhuǎn)動(圖中R2方向)，然后通過相互嚙合的第二傳動齒32b、嚙合齒21將動力傳輸至活塞20，同時將傳動件32的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞20的直線運動，驅(qū)動活塞20沿朝向或遠離燃燒室10a的方向運動(圖中Y方向)。其中，活塞20在朝向或遠離燃燒室10a的方向運動的過程中，不發(fā)生轉(zhuǎn)動。

可見，驅(qū)動部30可以驅(qū)動活塞20朝向燃燒室10a運動并伸至燃燒室10a內(nèi)以減小燃燒室10a的容積，或遠離燃燒室10a運動、以增大燃燒室10a的容積。這樣可以帶來以下幾個好處：

第一，在發(fā)動機運行的過程中，通過改變?nèi)紵业娜莘e，使得氣缸壓力可以適時得到調(diào)節(jié)，保證燃燒室內(nèi)始終都能夠形成足夠的氣體壓力，提高發(fā)動機的燃燒效率。

第二，本實施例中，由于壓縮比可以調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)當進氣量改變時，實現(xiàn)可變發(fā)動機排量。發(fā)動機的排量一般指活塞從上止點移動到下止點所通過的空間容積，由于發(fā)動的空燃比一般是確定不變的，那么當壓縮比一定時，發(fā)動機的排量往往也固定不變。但在本實施例中，當進氣量改變時，壓縮比可隨之改變，對應(yīng)的排量的大小也可隨之改變，使得發(fā)動排量可變。

第三，通過壓縮比的調(diào)節(jié)，可以使發(fā)動機對油品的選擇顯得不敏感，從而降低對油品的選擇要求。因為無論油品的辛烷值(表征抗爆能力的指標)如何，發(fā)動機在任何運行工況下都能將壓縮比控制在設(shè)定值，例如使氣缸內(nèi)壓力始終處于接近爆震的值，實現(xiàn)燃燒效率最大化。

另外，驅(qū)動軸31的驅(qū)動齒31a可以螺旋齒，并且為多頭螺旋線，多頭螺旋線同時與傳動件32嚙合，可以幫助提高驅(qū)動軸31與傳動件32之間嚙合的穩(wěn)定性。

在其他實施例中，傳動件可以不套設(shè)在活塞外，而是設(shè)于活塞一側(cè)，但需要并對各個齒的形狀作適應(yīng)性調(diào)整，保證與驅(qū)動軸和活塞嚙合，以將驅(qū)動軸的動力傳遞至活塞，滿足傳動需求。

結(jié)合圖5、圖6所示，其中，圖5、圖6中，圖(a)為缸蓋體11的俯視示意圖，圖(b)為缸蓋體11的側(cè)視示意圖。如圖5，當活塞20沿朝向燃燒室10a的方向運動至極限時，活塞20伸入燃燒室10a中的長度最大，此時燃燒室10a的容積最小，壓縮比最大。如圖6，當活塞20沿遠離燃燒室10a的方向運動至極限時，活塞20伸入燃燒室10a中的長度最小，此時燃燒室10a的容積最大，壓縮比最小?？梢?，通過調(diào)節(jié)活塞20伸入燃燒室10a的長度，來調(diào)節(jié)燃燒室10a的體積，從而調(diào)節(jié)燃燒室的壓縮比，達到壓縮比可變的目的。

由此可見，本實施例中，在發(fā)動機中設(shè)置可伸入燃燒室的活塞，通過調(diào)節(jié)活塞伸入燃燒室的長度來調(diào)節(jié)燃燒室的容積：當進氣量減小時，可以控制活塞朝向燃燒室運動以減小燃燒室的容積，增大氣缸的壓縮比，增大氣缸內(nèi)的壓力，提高燃燒效率，反之則控制活塞沿遠離燃燒室的方向運動，以擴大燃燒室的體積，減小氣缸的壓縮比，避免氣缸內(nèi)壓力過高而引起爆燃。

在其他實施例中，活塞20的設(shè)置位置可以根據(jù)氣缸的結(jié)構(gòu)以及發(fā)動機的布置方式來決定，原則上只要能伸入燃燒室并相對于燃燒室運動即可。

同時，本實施例中的活塞通過驅(qū)動部控制，機構(gòu)簡單，降低了控制的復(fù)雜度。并且，活塞與活塞孔之間的密封簡單，同時活塞的設(shè)置既不會影響凸輪軸的驅(qū)動、也幾乎不影響發(fā)動機的潤滑和冷卻，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言更加簡單有效。

另外，驅(qū)動部與活塞之間還可以采用其他傳動方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)動力傳輸以驅(qū)動活塞運動即可。例如，可以設(shè)置驅(qū)動軸直接與活塞傳動連接并實現(xiàn)動力傳輸。

為了避免傳動件32沿軸向(即活塞的運動方向)發(fā)生竄動、干擾活塞20的運動，如圖1，傳動件32沿軸向固定于缸蓋體11上。具體地，沿遠離燃燒室10a的方向，活塞孔12的內(nèi)壁上依次設(shè)有第一限位部12a、第二限位部12b，傳動件32卡設(shè)于第一限位部12a、第二限位部12b之間。傳動件32面向燃燒室10的一端抵靠在第一限位部12a上，另一端通過第二限位部12b限位，以此限定傳動件32的軸向位置，避免傳動件32在軸向方向發(fā)生移動。

其中，第一限位部12a為設(shè)于活塞孔12內(nèi)壁上的第一軸肩(圖1)，第二限位部12b為固設(shè)于活塞孔12的內(nèi)壁上的止擋件，止擋件可以選用例如止擋圈或者卡簧等部件。在其他實施例中，第一限位部也可以是設(shè)于活塞孔內(nèi)壁上的止擋件。

繼續(xù)參照圖1并結(jié)合圖2、圖3所示，活塞20的外周面上設(shè)有限位凸臺24，活塞孔12內(nèi)壁上還設(shè)有活塞限位部12c，位于限位凸臺24面向燃燒室10a的一側(cè)，用于與限位凸臺24配合，以對活塞20的軸向位置進行限位。當活塞20朝向燃燒室10a運動至極限位置時，限位凸臺24抵靠在活塞限位部12c上，通過活塞限位部12c對活塞20的運動進行限位，防止活塞20過度伸入燃燒室10a中。

其中，如圖1，活塞限位部12c相對于傳動件32更靠近燃燒室10a。另外，活塞限位部12c為設(shè)于活塞孔12內(nèi)壁上的第二軸肩(圖1)。

在其他實施例中，活塞限位部也可以設(shè)于傳動件與燃燒室相背的一側(cè)， 活塞限位部則設(shè)于與活塞限位部對應(yīng)的位置；另外，活塞限位部可以為設(shè)于活塞孔內(nèi)壁上的止擋圈或卡簧等。

如圖1，活塞限位部12c上還設(shè)有油封25，位于活塞限位部12c和限位凸臺24之間，用于活塞20與活塞孔12的密封，保證燃燒室10a的密封性。

參照圖1并結(jié)合圖2-3所示，活塞20用于伸入燃燒室10a中的部分稱為活塞頭部22，活塞頭部22的外周面上不設(shè)嚙合齒21。活塞頭部22的外周面上設(shè)有活塞環(huán)23，活塞環(huán)23的外周面高于活塞頭部22的外周面，活塞20通過活塞環(huán)23與活塞孔12的內(nèi)壁接觸。也就是說，活塞環(huán)23凸設(shè)在活塞頭部22的外周面上，用于與活塞孔12的內(nèi)壁接觸，活塞頭部22本身不與活塞孔12的內(nèi)壁接觸，這樣可以減小活塞20與活塞孔12內(nèi)壁的接觸面積，減小兩者之間的摩擦力。

其中，活塞環(huán)23的數(shù)量可以根據(jù)活塞20與活塞孔12內(nèi)壁之間的摩擦要求來確定：活塞環(huán)的數(shù)量越少、則兩者之間的摩擦越小；活塞環(huán)的數(shù)量越多，則兩者之間的摩擦越大。如圖1，本實施例中的活塞環(huán)23為兩個。

本實施例中，活塞孔12中還設(shè)有嵌套26，活塞頭部22插設(shè)在嵌套26中。其中，嵌套26采用硬度、強度比較高，耐磨性好的材料，如鋼等。由于現(xiàn)有很多發(fā)動機的氣缸蓋都采用鋁材料，而鋁材料的硬度、強度均較低，導(dǎo)致耐磨性不好，此時，在活塞孔12的內(nèi)壁上設(shè)置嵌套，以提高耐磨性。同時，嵌套26的內(nèi)周面應(yīng)當是光滑的，以提高潤滑性能。在其他實施例中，如果氣缸蓋本身硬度、強度足夠，也可以省去嵌套。

如圖1-3所示，活塞頭部22的外徑要小于設(shè)有嚙合齒21的部分的外徑。相應(yīng)地，活塞孔12包括用于容納活塞頭部22的第一部分121，以及用于容納設(shè)有嚙合齒21部分的第二部分122。在第一部分121、第二部分122的交界處形成一軸肩，將該軸肩作為活塞限位部12c。同時，將限位凸臺24設(shè)于活塞頭部22與嚙合齒21之間，與活塞限位部12作用，實現(xiàn)活塞20的軸向限位。

其中，為了容納套設(shè)傳動件32，活塞孔12還包括內(nèi)徑大于第二部分122的第三部分123，位于第二部分122遠離燃燒室10a的一側(cè)。第二部分122與 第三部分123的交界處也形成一軸肩，將該軸肩作為第一限位部12a。

可以看到，活塞孔12的形狀基本上是根據(jù)活塞20以及傳動件32的形狀和尺寸來設(shè)置的。在其他實施例中，如果活塞頭部22與設(shè)有嚙合齒21部分的外徑一致，那么，活塞孔12的第一部分121、第二部分122的內(nèi)徑可以相同，活塞限位部12c則可以通過嵌設(shè)在活塞孔12內(nèi)壁上的止擋圈或卡簧等部件來替代?；蛘?，如果活塞頭部22的外徑與傳動件32的外徑一致，則活塞孔12各處的內(nèi)徑均可設(shè)為一致，第一限位部12a同樣也可以通過嵌設(shè)在活塞孔12內(nèi)壁上的止擋圈或卡簧等部件來替代。

進一步地，參照圖2并結(jié)合圖3所示，活塞20設(shè)于缸蓋體11上，為了節(jié)約空間并提高部件的集成度，本實施例設(shè)置在活塞20中開設(shè)內(nèi)腔20a(圖3)，并將噴油嘴40和火花塞50設(shè)在內(nèi)腔20a中，并將噴油嘴40通過連接管41與油軌(圖中未示出)連接。此時，為了與活塞20匹配，便于安裝，需要對噴油嘴40和火花塞50的形狀作一些調(diào)整，例如可以增加噴油嘴40和火花塞50的長度。

如圖3，活塞20的內(nèi)腔20a包括容置孔a1，以及位于容置孔a1面向燃燒室10a一側(cè)的噴油嘴安裝孔a2和火花塞安裝孔a3。容置孔a1沿活塞20軸向遠離燃燒室10a的一側(cè)貫穿活塞20a，噴油嘴安裝孔a2和火花塞安裝孔a3與容置孔a1相通，同時還與燃燒室10a相通。噴油嘴40和火花塞50設(shè)于容置孔a1中，且在面向燃燒室10a的一端分別設(shè)于噴油嘴安裝孔a2和火花塞安裝孔a3中，使得噴油嘴40的噴嘴和火花塞50的電極伸入燃燒室10中。

需要注意的是，噴油嘴40和火花塞50應(yīng)當分別與噴油嘴安裝孔a2和火花塞安裝孔a3密封連接，以保證燃燒室10的密閉性。

其中，噴油嘴40為斜置式缸內(nèi)直噴式噴油嘴，其軸向與氣缸的軸向之間具有夾角且噴孔朝向燃燒室的中軸線。噴油嘴40的噴孔為單孔。這樣，噴油嘴40噴出的油霧可以較為集中和快速地到達燃燒室的中部，保證燃燒效率。同時通過壓縮比的調(diào)節(jié)，保證氣缸內(nèi)的壓力，以獲得更好的稀薄燃燒效果。

另外，由于活塞20不轉(zhuǎn)動，則可以將活塞20可伸入燃燒室10a一端的橫截面設(shè)置為橢圓形。當噴油嘴40的軸向與氣缸的軸向之間具有夾角時，活 塞20相應(yīng)地與氣缸的軸向之間具有夾角，當活塞20伸入燃燒室10a一端的橫截面為橢圓形時，可以減小活塞20對應(yīng)端部的尺寸，以避免與進、排氣門之間發(fā)生干涉。

本發(fā)明實施例還提供一種發(fā)動機，其包括上述氣缸蓋。

由于現(xiàn)有發(fā)動機一般具有多個氣缸，那么，本實施例中，每個氣缸配備有一個活塞20和套設(shè)在活塞20外的傳動件32。如圖4所示，驅(qū)動軸31的軸向與活塞20、傳動件32的軸向垂直，因此可以加長驅(qū)動軸31的長度，使得同一驅(qū)動軸31同時與至少兩個傳動件32嚙合，以同時驅(qū)動至少兩個活塞20。參照圖4，驅(qū)動軸20同時驅(qū)動四個活塞20。

在其他實施例中，一根驅(qū)動軸也可以只驅(qū)動一個活塞，此時對驅(qū)動軸與傳動件及活塞之間的位置不作限定，只要能夠驅(qū)動傳動件運動即可。

本發(fā)明還提供一種用于上述發(fā)動機的控制方法，該控制方法包括：

預(yù)設(shè)發(fā)動機進氣道在不同流量下對應(yīng)的活塞位置，該位置為活塞設(shè)定位置，一個進氣道流量對應(yīng)一個活塞的設(shè)定位置，不同的進氣道流量對應(yīng)不同的活塞設(shè)定位置，每個流量所對應(yīng)活塞的設(shè)定位置滿足壓縮比設(shè)定要求；

獲取發(fā)動機進氣道的當前流量、以及活塞的當前位置；

將當前位置與當前流量所對應(yīng)的活塞的設(shè)定位置進行比較：

如果當前位置與設(shè)定位置不同時，則控制活塞運動至與設(shè)定位置。

由于活塞的位置決定了發(fā)動機的壓縮比，也就是說一個活塞位置對應(yīng)一個發(fā)動機的壓縮比，活塞位置不同、則壓縮比不同，那么，對于發(fā)動機來說，為了保證充分的燃燒效率，那么，當進氣道的流量不同時，發(fā)動機的壓縮比應(yīng)當不同，也就是活塞的位置應(yīng)當不同，使得在不同工況下，氣缸內(nèi)都能具有足夠的壓力，以保證發(fā)動機具有較高的燃燒效率，滿足經(jīng)濟性的需求。例如使氣缸內(nèi)壓力始終處于接近爆震的值，實現(xiàn)燃燒效率最大化。

其中，“每個流量所對應(yīng)活塞的設(shè)定位置滿足設(shè)定要求”，指的是：在某一流量下，如果活塞的設(shè)定位置滿足設(shè)定要求，則發(fā)動機的壓縮比滿足要求，此時發(fā)動機能夠達到預(yù)期的燃燒效率。

因此，本實施例中，根據(jù)不同的進氣道流量，設(shè)定發(fā)動機應(yīng)當具有的壓縮比，由于壓縮比是通過活塞位置來決定的，依此就得到了不同進氣道的流量下活塞的設(shè)定位置，一個流量對應(yīng)一個活塞的設(shè)定位置。在某一當前流量下，如果活塞所處的當前位置與該當前流量下活塞的設(shè)定位置相同，則發(fā)動機的壓縮比處于設(shè)定值，此時發(fā)動機的輸出效率是滿足設(shè)定要求的。反之，如果活塞所處的當前位置與該當前流量下活塞的設(shè)定位置不同，則發(fā)動機的壓縮比未達到設(shè)定值，此時則控制活塞移動至設(shè)定位置，使得發(fā)動機的壓縮比達到設(shè)定值，保證發(fā)動的輸出效率滿足設(shè)定要求。

本發(fā)明實施例還提供一種控制單元，用于控制上述發(fā)動機，該控制單元包括：

存儲單元，用于存儲與發(fā)動機進氣道的不同流量所對應(yīng)的活塞的設(shè)定位置，一個流量對應(yīng)一個活塞的設(shè)定位置，每個流量所對應(yīng)活塞的設(shè)定位置滿足壓縮比設(shè)定要求；

獲取單元，用于獲取發(fā)動機進氣道的當前流量、以及活塞的當前位置；

比較單元，用于將當前位置與當前流量所對應(yīng)的活塞的設(shè)定位置進行比較、并輸出比較結(jié)果；

執(zhí)行單元，用于根據(jù)比較結(jié)果輸出控制指令，以控制活塞運動，當當前位置不同于設(shè)定位置時，則控制活塞運動至設(shè)定位置。

其中，控制單元可以集成在ECU(發(fā)動機電子控制單元)或ECM(引擎控制模塊)上。當該控制單元裝配至發(fā)動機上時，控制單元與驅(qū)動電機通訊連接，用于向驅(qū)動電機發(fā)送控制指令，以通過控制驅(qū)動電機的動作來控制活塞的運動。

本發(fā)明實施例還提供一種發(fā)動機其包括上述氣缸蓋和控制單元。

本發(fā)明實施例還提供一種汽車，其包括上述氣缸蓋。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。