间快到足以满足所要求的规范，并且一般约为比基于调整阀操作的现有方法或调整节流阀的现有方法的响应更好的量级。
[0044]作为增大阀升程的结果，吸入发动机中的空气增加，从而由燃烧产生了较大的扭矩。可以略微延迟点火定时以保证最佳燃烧。可以单独地改变连续的进气阀操作以确保平滑快速的扭矩改变。
[0045]在多缸发动机中，主动式推杆设置在每个气缸的进气阀上并且被独立地激活。因此，可以逐个气缸地进行调整，使得扭矩输出可以非常接近地遵循需求。根据已知的滞环控制(hysteresis control)方法，通过接连地打开进气阀的操作而允许的空气充量可以不同以允许本发明的效果的斜升和斜降。
[0046]有意延迟点火定时所造成的不完全燃烧不可避免地会向发动机冷却系统引入额外的废热，其中该发动机冷却系统通常依赖于液体冷却剂和冷却剂/空气散热器。
[0047]本发明的有效燃烧提供了量减少的废热，由此冷却剂的量和冷却剂空气散热器可以相对较小。
[0048]可以仅仅在在内燃发动机的每个气缸的一个或多个进气阀上使用主动式进气阀推杆来确保对扭矩升高和扭矩降低需求的快速响应。然而，另外改变点火定时以确保火花最佳化和点火效率也可以是有用的技术。
[0049]图2示出燃烧效率并不关于火花延迟而线性地下降。效率(Tl)是相对于点火定时I而绘制的，其中，零点表示针对最佳燃烧的火花定时;在零点的左边，点火定时延迟(_);而在零点的右边，点火定时提前(+ )。
[0050]能够观察到，起初，延迟点火定时对燃烧效率的影响相对较小，因此，调整点火定时与使用主动式推杆的结合在窄带内可用于控制扭矩输出。容许延迟量会根据特定发动机及其负荷/转速操作图而改变，但容许延迟量可以小于15°，或者小于10°，或者小于5°。
[0051]上面并未描述允许燃料进入气缸，但可以采用已知的方法来确保燃料进入量与空气充量相当，以便实现充分化学计量燃烧。例如，ECU 23可以命令喷射与经由放泄阀21所命令的空气充量相当的燃料。
[0052]上述示例描述了改变阀升程以改变经由进气阀14而允许进入的空气量；阀打开的持续时间是由凸轮18的轮廓确定的。
[0053]然而，应当理解的是，例如通过延迟阀打开和阀关闭，放泄阀可以用于抵抗或增强凸轮的作用。在一个示例中，可以允许流体从室泄出以精确地抵消凸轮的提升效果。
[0054]因而，应当理解的是，另外地或替选地，可以通过改变阀打开的持续时间和/或通过改变阀打开的定时和阀关闭的定时来改变允许进入气缸中的空气量。
[0055]本发明通常用于车辆发动机，不过也会想到应用于非车辆安装。
[0056]此外，在实际的车辆安装中，能够设想，将保持充分改变点火定时的可能性，以不仅在发动机转速的整个范围内实现有效燃烧，而且在与主动式推杆有关或者与主动式推杆的控制系统有关的误差或故障的情况下提供冗余。
[0057]可以进行变型，并且本发明不限于上述示例而仅由所附权利要求的范围限定。
[0058]根据以下编号的段落，本发明的各方面将显而易见:
[0059]1.—种对内燃发动机的扭矩输出进行连续调节的方法，所述发动机具有燃烧室、所述室的提升式进气阀以及用于激活所述进气阀的主动式推杆，所述方法包括:
[0060]a)确定扭矩需求；
[0061 ] b)控制所述主动式推杆将相应的空气充量提供到所述燃烧室中；
[0062]c)根据燃烧开始的适当定时，命令在所述燃烧室中进行充分有效的燃烧;以及
[0063]d)针对所述燃烧室中的每个连续燃烧事件，重复步骤a)、步骤b)和步骤C)。
[0064]2.根据方面I所述的方法，所述方法应用于火花点火式发动机，燃烧开始的定时由点火火花确定。
[0065]3.根据方面2所述的方法，包括如下步骤:调整点火火花的定时以提供充分有效的燃烧。
[0066]4.根据方面3所述的方法，其中，对扭矩降低需求的响应包括:
[0067]将点火火花的定时延迟不到10°。
[0068]5.根据方面3所述的方法，其中，对扭矩升高需求的响应包括:
[0069]增大至所述燃烧室的空气充量；以及
[0070]将点火火花的定时提前。
[0071]6.根据方面I所述的方法，其中，相应的空气充量通过以下操作中的一个或多个操作来提供:
[0072]改变所述推杆的升程；
[0073]通过控制所述推杆而改变所述进气阀打开的持续时间；
[0074]通过控制所述推杆而改变所述进气阀打开的定时；
[0075]通过控制所述推杆而改变所述进气阀关闭的定时；
[0076]通过控制所述推杆而改变所述燃烧室的所述进气阀与排气阀的重叠。
[0077]7.根据方面所述I的方法，其中，在前一阀开度之后，作为确定扭矩需求改变的结果，所述主动式推杆允许改变紧接在后的阀开度。
[0078]8.根据方面I所述的方法，其中，所述主动式推杆包括液压室，所述液压室具有用以改变所述液压室的即时容量的电气命令阀。
[0079]9.根据方面8所述的方法，其中，所述液压室被提供了基本上未被阻塞的液体油输入流，并且所述液压室包括用以改变来自所述液压室的输出流的受螺线管控制的放泄阀。
[0080]10.根据方面I所述的方法，所述方法应用于多缸发动机，所述多缸发动机具有用于所述多缸发动机的每个气缸的进气阀的主动式推杆。
[0081 ] 11.根据方面10所述的方法，其中，所述发动机的电子控制单元独立地命令每个主动式推杆针对相应气缸中的连续燃烧事件而改变该气缸的空气充量。
[0082]12.—种用于实现根据方面I至11中的任一项所述的方法的控制系统，所述控制系统包括电子控制单元，所述电子控制单元具有处理器，所述处理器用于根据包括在所述处理器的存储器中的扭矩需求参数而以电子方式命令所述主动式推杆。
[0083]13.—种往复活塞式汽油发动机，具有多个气缸、用于每个气缸的进气阀以及用于每个所述进气阀的主动式推杆，所述发动机适于根据方面I至11中的任一项所述的方法而进行操作。
[0084]14.—种车辆，所述车辆包括根据方面13所述的发动机和用于实现所述方法的电子控制系统。
【主权项】
1.一种对内燃发动机的扭矩输出进行连续调节的方法，所述发动机具有燃烧室、所述室的提升式进气阀以及用于激活所述进气阀的主动式推杆，所述方法包括: a)确定扭矩需求； b)控制所述主动式推杆将相应的空气充量提供到所述燃烧室中； c)根据燃烧开始的适当定时，命令在所述燃烧室中进行充分有效的燃烧；以及 d)针对所述燃烧室中的每个连续燃烧事件，重复步骤a)、步骤b)和步骤c)。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法应用于多缸发动机，所述多缸发动机具有用于所述多缸发动机的每个气缸的进气阀的主动式推杆。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述发动机的电子控制单元独立地命令每个主动式推杆针对相应气缸中的连续燃烧事件而改变该气缸的空气充量。4.根据任一项前述权利要求所述的方法，所述方法应用于火花点火式发动机，燃烧开始的定时由点火火花确定。5.根据权利要求4所述的方法，包括如下步骤:调整点火火花的定时以提供充分有效的燃烧。6.根据权利要求5所述的方法，其中，对扭矩降低需求的响应包括: 将点火火花的定时延迟不到10°。7.根据权利要求5所述的方法，其中，对扭矩升高需求的响应包括: 增大至所述燃烧室的空气充量；以及 将点火火花的定时提前。8.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，相应的空气充量通过以下操作中的一个或多个操作来提供: 改变所述推杆的升程； 通过控制所述推杆而改变所述进气阀打开的持续时间； 通过控制所述推杆而改变所述进气阀打开的定时； 通过控制所述推杆而改变所述进气阀关闭的定时； 通过控制所述推杆而改变所述燃烧室的所述进气阀与排气阀的重叠。9.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，在前一阀开度之后，作为确定扭矩需求的改变的结果，所述主动式推杆允许改变紧接在后的阀开度。10.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，所述主动式推杆包括液压室，所述液压室具有用以改变所述液压室的即时容量的电气命令阀。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述液压室被提供了基本上未被阻塞的液体油输入流，并且所述液压室包括用以改变来自所述液压室的输出流的受螺线管控制的放泄阀。12.—种用于实现根据权利要求1至11中的任一项所述的方法的控制系统，所述控制系统包括电子控制单元，所述电子控制单元具有处理器，所述处理器用于根据包括在所述处理器的存储器中的扭矩需求参数而以电子方式命令所述主动式推杆。13.—种往复活塞式汽油发动机，具有多个气缸、用于每个气缸的进气阀以及用于每个所述进气阀的主动式推杆，所述发动机适于根据权利要求1至11中的任一项所述的方法而进行操作。14.一种车辆，包括根据权利要求13所述的发动机和用于实现所述方法的电子控制系统。15.—种对基本上如本文中参照附图描述的内燃发动机的扭矩输出进行连续调节的方法。16.—种基本上如本文中参照附图描述的控制系统。
【专利摘要】一种用于根据扭矩需求而连续且快速地调节发动机的输出扭矩的方法和设备使用主动式推杆来改变燃烧室中的即时空气充量。本发明使得能够在发动机的整个操作图中进行充分有效的燃烧。公开了改变空气充量的各种方法。
【IPC分类】F02P5/04, F02D13/02
【公开号】CN105683559
【申请号】
【发明人】尼克·布罗克利
【申请人】捷豹路虎有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年10月16日