用于汽缸停用的可变气门正时制造技术

本发明专利技术涉及用于汽缸停用的可变气门正时。提供方法和系统，用于调节汽缸气门正时，以使汽缸组能够运转和燃烧，同时第二组汽缸选择性地被停用。气门正时可被调节，以使得经过停用汽缸的空气流量减少，减少再次启用时的催化剂再生要求。气门正时可以可选地被调节，以使排气通过停用汽缸再循环至启用汽缸，提供冷却EGR的益处。

【技术实现步骤摘要】
用于汽缸停用的可变气门正时
本申请涉及改变气门正时，以实现实际上的汽缸停用，和选择性地使经过停用汽缸机组的流量逆向，以实现EGR益处。背景和概述发动机可通过可变气门正时控制被操作，以提高发动机性能。例如，进气门和/或排气门正时可基于发动机工况被调节(例如，被提前或延迟)，以增加正或负气门开启重叠角。增加的正气门开启重叠角可用于，例如提高空气-燃料混合和汽缸充气温度控制。作为另一实例，增加的负气门开启重叠角可被应用，以便经过一个或多个发动机汽缸(例如，在一个发动机机组上)的空气流量实质上被减少，同时，经过其他汽缸(例如，在另一机组上)的空气流量被允许。这使得可以选择性停用具有减少的流量的机组上的汽缸。然而，本文的专利技术人已经识别这样的方法的潜在问题。作为一个实例，可存在尾管排放物和催化剂效率问题。具体地，当之前停用的汽缸被再次启用时，需要另外的燃料，以再次启用停用机组的排气催化剂。这导致燃料经济性惩罚。作为另一实例，在凸轮驱动的装置中，凸轮正时的较小变化可影响经过停用汽缸的流量。以同样的方式，排气压力和进气压力的较小变化可导致进气和排气歧管之间的一些净流量。从进气到排气的任何流量均可降低排气催化剂的效率，以及降低汽缸停用益处。总之，发动机性能被降低。因此，在一个实例中，一些上述问题可通过操作发动机的方法得以解决，该方法包括操作第一发动机机组上的第一组燃烧汽缸，以提供第一方向上的空气和排气净流量，同时，调节第二发动机机组上的第二组非燃烧汽缸的气门正时，以便与第一机组相比，在第二机组中具有实质上较少的流量，实质上较少的流量的方向基于第二机组的排气空-燃比被调节。以这种方式，可实现选择性的汽缸停用益处而不降低停用发动机机组上排气催化剂的效率。例如，发动机可包括第一发动机机组上连接至第一排气催化剂的第一组汽缸和第二发动机机组上连接至第二排气催化剂的第二组汽缸。在选定状况下，诸如当发动机负荷低于阈值时，燃料可被喷射至第一组汽缸并在其中燃烧。另外，第一组汽缸的气门正时可被调节，以便使空气和排气从进气歧管经过第一排气催化剂朝向排气接合点(junction)流动。同时，没有燃料可被喷射到第二组汽缸。相反，第二组汽缸的气门正时可基于第二机组的排气空-燃比被调节(例如，不断地被调节)，以便与第一机组相比，在第二机组中具有实质上较少的流量。在本文中，第二机组中实质上较少的流量包括在第一状况下，与经过第一机组的第一方向上的流量相比，在第一方向上的实质上较少的流量，和在第二状况下，与经过第一机组的第一方向上的流量相比，在第二相反方向上的实质上较少的流量。通过维持实质上较少的流量和流量速率，同时，不断地交替经过第二机组的流量方向，可通过第二组汽缸提供实质上可忽略的流量(例如，实质上净零流量)。第二机组的气门正时可基于第二机组的排气空-燃比被调节，以调节或交替流量。例如，当第一机组以化学计量比被操作时，可在第二机组应用比化学计量比更稀的排气空-燃比，以推断从进气歧管至排气歧管的小的空气充气流量。响应变稀，气门正时可被调节，以使经过第二机组的流量逆向，以便小的充气流量从排气歧管进入进气歧管和第二机组的空-燃比返回化学计量比。作为另一实例，可在第二机组应用理论排气空-燃比，以推断从排气歧管至进气歧管的小的充气流量。响应检测的空-燃比，气门正时可被调节，以使经过第二机组的流量逆向，以便小的充气流量从进气歧管进入排气歧管和第二机组的空-燃比变稀。小流量流动方向的连续交替导致第二机组的排气空-燃比实质上被维持比化学计量比稍微稀(或比第一机组的空-燃比稍微稀)。以这种方式，通过减少经过停用机组的流量，可减少排气催化剂再生要求。通过维持停用机组的排气空-燃比比启用机组稍微稀，可实现经过停用机组的基本上零流量。通过在随后的汽缸再次启用期间减少催化剂再生要求，可实现汽缸停用益处而不降低燃料经济性和发动机性能。在另一实施方式中，操作第一组汽缸包括喷射燃料到第一组汽缸，并且，其中在操作期间，没有燃料被喷射到第二组汽缸。在另一实施方式中，发动机方法包括操作第一机组上的第一组燃烧汽缸，同时气门正时被调节，以从第一进气歧管提供第一、较高充气流量至第一排气歧管；和操作第二机组上的第二组非燃烧汽缸，同时气门正时基于第二机组的排气空-燃比被调节，以使第二进气歧管至第二排气歧管之间基本上没有充气流量。在另一实施方式中，第二组汽缸的气门正时基于第二排气歧管的排气空-燃比和排气压力中的一个或多个被调节。在另一实施方式中，方法还包括基于第二组汽缸的气门正时调节第一组汽缸的点火定时，以维持第一机组的排气空-燃比。在另一实施方式中，第一组汽缸的进气门和/或排气门通过第一凸轮轴被操作和第二组汽缸的进气门和/或排气门通过第二凸轮轴被操作，并且，其中通过使第一凸轮轴变换至第一凸轮轴位置，第一组汽缸的气门正时被调节至第一正时，和其中通过使第二凸轮轴变换至第二、不同的凸轮轴位置，第二组汽缸的气门正时被调节至第二、不同的正时。在另一实施方式中，操作第二机组上的第二组非燃烧汽缸，同时气门正时被调节以基本上不提供充气流量包括：响应在第二机组检测的、比化学计量比稀的排气空-燃比，调节气门正时至第一正时，以减少从第二进气歧管至第二排气歧管的充气流量，和响应在第二机组检测的、处于化学计量比的排气空-燃比，调节气门正时至第二正时，以减少从第二排气歧管至第二进气歧管的充气流量。在另一实施方式中，发动机方法包括操作第一发动机机组上的第一组汽缸，以燃烧和以第一、较高流动速率排出较大量的气体至第一催化剂，然后至排气接合点；同时，操作第二发动机机组上的第二组汽缸，以不燃烧并以第二、较低流动速率使第二催化剂和排气接合点之间的较小量的充气的流动方向交替。在另一实施方式中，第二、较低流动速率是第一、较高流动速率的部分，并且，其中使较小的充气流量的流动方向交替包括在第一状况下，以第二、较低流动速率从排气接合点至第二催化剂引导较小量的充气，和在第二状况下，以第二、较低流动速率从第二催化剂至排气接合点引导较小量的充气。在另一实施方式中，使流动方向交替是基于相对于第一组汽缸的排气空-燃比的第二组汽缸的排气空-燃比，和其中交替包括当第二组汽缸的排气空-燃比比第一组汽缸的排气空-燃比稀时，在第一方向上调节第二组汽缸的气门正时，和当第二组汽缸的排气空-燃比处于第一组汽缸的排气空-燃比或在其附近时，在第二、相反的方向上调节第二组汽缸的气门正时。在另一实施方式中，调节包括调节气门正时至初始正时，其中第二组汽缸的排气空-燃比在第一组汽缸的排气空-燃比的阈值范围内；和当第二组汽缸的排气空-燃比在第一组汽缸的排气空-燃比的阈值范围之外时，从初始正时再调节气门正时，以使第一组汽缸的排气空-燃比返回到阈值范围内。应该理解，提供以上概述以以简化形式介绍对在详细描述中进一步描述的概念的选择。其不意为确定要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由所述详细描述之后的权利要求书唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面在本公开内容任何部分所述的任意缺点的实施。附图简介图1-2示意性地显示根据本公开内容实施方式的实例发动机系统的方面。图3描述部分发动机视图。图4-6图解调节第一组和第二组汽缸各自的进气门和/或排气门正时的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
发动机方法，包括：操作第一发动机机组上的第一组燃烧汽缸，以提供第一方向上的空气和排气净流量，同时，调节第二发动机机组上的第二组非燃烧汽缸的气门正时，以便与所述第一机组相比，在所述第二机组中具有实质上较少的流量，所述第二机组中实质上较少的流量的方向基于所述第二机组的排气空?燃比进行调节。

【技术特征摘要】
2012.07.24 US 13/557,1011.发动机方法，包括：操作第一发动机机组上的第一组燃烧汽缸，以提供第一方向上的空气和排气净流量，同时，调节第二发动机机组上的第二组非燃烧汽缸的气门正时，以便与所述第一机组相比，在所述第二机组中具有实质上较少的流量，所述第二机组中实质上较少的流量的方向基于所述第二机组的排气空-燃比进行调节，包括使所述流量逆向；并且基于在经过所述第二机组的逆向流量期间所述第二机组的排气空-燃比比所述第一机组的排气空-燃比稀，指示后凸缘排气泄露。2.权利要求1所述的方法，其中所述第二发动机机组中所述实质上较少的流量包括在第一状况下，相比于经过所述第一发动机机组的所述第一方向上的流量，经过所述第二发动机机组的所述第一方向上实质上较少的流量，和在第二状况下，相比于经过所述第一发动机机组的所述第一方向上的流量，经过所述第二发动机机组的第二和相反方向上实质上较少的流量。3.权利要求2所述的方法，其中所述第一方向包括从所述第一机组的第一进气歧管到第一排气歧管，和从所述第二机组的第二进气歧管到第二排气歧管，并且，其中所述第二方向包括从所述第二机组的所述第二排气歧管到所述第二进气歧管。4.权利要求3所述的方法，其中调节所述气门正时包括响应比化学计量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·克恩斯，S·B·史密斯，A·N·班克，M·J·于里克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：