[发明专利]用于部分汽缸停用的方法和系统

说明书

本申请涉及用于部分汽缸停用的方法和系统，并提供了用于减少部分停用期间的泵送损失的方法和系统。在一个示例中，方法包括使真空流动到停用的汽缸组以去除其中捕获的气体，同时激活的汽缸组继续燃烧。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月1日提交的德国专利申请No.102017209323.4的优先权。出于所有目的，上述参考申请的全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本说明书总体涉及在部分汽缸停用(deactivation)期间降低泵送损失。

背景技术

内燃发动机可以用作机动车辆驱动单元。在本公开内容的范围内，内燃发动机可以包括奥托循环发动机，但也可以包括柴油发动机和利用混合燃烧过程的混合式内燃发动机，以及不仅包括内燃发动机还包括电机的混合动力驱动装置，所述电机可以在驱动方面连接到内燃发动机并且从内燃发动机接收功率，或者作为可激活辅助驱动装置附加地输出功率。

在内燃发动机的发展中，可以期望降低燃料消耗以提高效率。燃料消耗(并且因此效率)可能造成问题。其原因在于奥托循环发动机的基本操作过程。负载控制可以经由布置在进气系统中的节流挡板进行。通过调节节流挡板，可以调节节流挡板下游的引入的空气压力。进一步关闭节流挡板，也就是说所述节流挡板挡住进气系统越多，则通过节流挡板的引入空气的压力损失越高，并且进入至少两个汽缸(即，燃烧室)的节气门下游和入口的上游的引入空气的压力越低。对于恒定的燃烧室体积，可以以这种方式基于引入空气的压力设置空气质量(即，量)。因此，量调控可能可为不理想的，特别是在部分负载操作中，这是因为低负载需要高度的节流和进气系统中的大的压力降低，结果是随着负载的降低和节流的增加，充气交换损失增加。

用于对奥托循环发动机进行去节流(dethrottling)的解决方案的一种方法是例如具有直接喷射的奥托循环发动机操作过程。燃料的直接喷射可以实现分层燃烧室充气。将燃料直接喷射到燃烧室中可以允许在一定限度内在奥托循环发动机中进行调控。混合物形成是通过将燃料直接喷射到汽缸内或处于汽缸内的空气中而不是通过形成外部混合物来实现的，其中燃料被引入进气系统中的引入空气中。然而，燃料/空气混合可能不会在在所有发动机工况下充分混合。

用于对奥托循环发动机进行去节流的解决方案的另一种方法包括使用至少部分可变阀驱动装置。与其中阀的升程和控制正时都不可变的不可变阀驱动装置相反，这些影响燃烧过程并因此影响燃料消耗的参数可以经由可变阀驱动装置或多或少地变化。如果入口阀的关闭时间和入口阀升程可以改变，那么无节流是可能的并因此无损耗的负载控制是可能的。然后，在进气过程中流入燃烧室的混合物质量不经由节流挡板控制，而是经由入口阀升程以及入口阀的打开持续时间来控制。可变阀驱动装置可能是昂贵的，并且因此通常不适合大规模生产。

用于对奥托循环发动机进行去节流的解决方案的另一种方法可以包括汽缸停用，也就是说，在某些负载范围内停用个别汽缸。在部分负载操作中，可以通过部分停用多汽缸内燃发动机的至少一个汽缸改善(也就是说增加)奥托循环发动机的效率，如果发动机功率保持恒定，则这可能增加保持运转的其他汽缸上的负载，使得节流挡板可以被进一步打开以将更大的空气质量引入操作汽缸中，由此总体上实现内燃发动机的去节流。在部分停用期间，永久运行(例如，不可被停用)的汽缸在较高负载的区域中运行，在该负载下特定燃料消耗较低。操作汽缸的负载集向较高负载转移。

由于提供的空气质量或混合物质量较大，并且容许较高的排气再循环率，所以在部分停用期间操作(例如，燃烧)汽缸还表现出增加的空气/燃料混合。此外，由于燃烧气体和燃烧室壁之间的热传递导致的热损失减少和/或消除，所以停用的(例如，不燃烧的)汽缸的效率增加。

应该认识到，柴油发动机可经历与汽缸停用相似的益处。更具体地，由于所使用的燃料量的减少，部分停用可以至少部分地防止柴油燃料-空气混合物在存在负载减少的量调控的情况下变得太贫。