CN103104355A - 一种具有可停用的汽缸的三缸发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三缸直列往复活塞式发动机（5），为了改善耗油量或通过例如增加废气温度从而协助废气后处理装置（20）的起燃来协助发动机加热，所述发动机（5）的三个汽缸（11、12和13）中的内侧汽缸（12）可选择性停用。所述发动机（5）具有平面曲轴（40），所述平面曲轴（40）具有三个曲拐（11T、12T、13T）。用于两个外侧汽缸（11、13）的曲拐（11T、13T）同相，而用于内侧汽缸（12）的曲拐（12T）180度异相。内侧汽缸（12）通过切断向汽缸（12）的燃料供应停用。

Description

一种具有可停用的汽缸的三缸发动机

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种三缸直列往复活塞式发动机，其中，为了改善油耗有一个汽缸是可停用的。

背景技术

众所周知，发动机常常在远低于能够产生动力的功率输出水平运行。这种部分负载运转常常导致发动机在远低于发动机可实现的热效率水平下运转，从而损害了燃油经济性。

因此，需要更好地匹配发动机的可用输出和加在发动机上的负载，从而使发动机始终尽可能地接近其最大运转效率运转。发明人通过使发动机在部分负载下运转时选择性地停用三缸发动机的一个汽缸使上述匹配得到最好的实现。

此外，如果将后处理装置，例如催化式排气净化器、NOx捕集器或油烟捕集器，安装到发动机以减少发动机的排放，那么通常就需要加热所述后处理装置使其超出能使其充分有效来执行其设计功能的温度，这种温度通常称为“起燃温度”。然而，与发动机在全负载运转时产生的排气温度相比，当发动机在低负载或部分负载而所有汽缸都在运转时的排气温度相对较低。发明人因此发现选择性的汽缸停用的另一个优点在于，通过停用汽缸中的一个能够增加来自保持运转的汽缸的排气温度，从而减少任何后处理装置从冷启动达到其各自起燃温度所花费的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改善的燃油经济性的三缸发动机。

根据本发明的第一方面，提供一种三缸直列往复活塞式内燃机，其包含两个外侧主汽缸和置于两个外侧主汽缸之间的副汽缸，每一个汽缸滑动地支承着各自的活塞，活塞通过各自的连杆可操作连接到三拐平面曲轴的各自的曲拐，其中用于两个主汽缸的曲拐同相配置，而用于副汽缸的曲拐则相对于两个主汽缸180度异相配置，所述副汽缸可选择性停用。

所述副汽缸可以停用以改善燃油经济性。

所述副汽缸可以停用以增加排出发动机的废气、流经发动机的润滑油和流经发动机的冷却液中的至少一个的温度。

曲轴的每一次回转可以在两个主汽缸中的一个中发生动力冲程，而副汽缸的动力冲程可以与主汽缸的动力冲程异相。

停用副汽缸可以包括关闭向副汽缸的燃料供应。

副汽缸可以包括至少一个进气阀和至少一个排气阀，停用所述副汽缸可以包括保持所有进气和排气阀在各自的关闭位置。

可以基于发动机扭矩需求与发动机扭矩需求限值的对比停用副汽缸。

可以基于发动机扭矩需求的变化速率与发动机扭矩需求的变化速率限值的对比停用副汽缸。

根据本发明的第二方面，提供一种发动机系统，其包含根据上述本发明的第一方面构造的三缸发动机，表明所需发动机扭矩的输入以及可操作接收表示所需发动机扭矩的输入的电子控制器，其中所述电子控制器可操作地至少基于所述表明所需发动机扭矩的输入确定发动机是使用全部三个汽缸运转，还是停用副汽缸以使发动机仅使用两个主汽缸运转。

表明所需发动机扭矩的输入可以由巡航控制系统产生。

所述发动机系统可以进一步包含可由发动机的操作者操作的油门踏板和监控油门踏板位置并提供表明所需发动机扭矩的输入的油门踏板位置传感器，电子控制器可操作接收来自于所述油门踏板位置传感器的输入，并至少基于接收自油门踏板位置传感器的输入确定发动机是使用所有三个汽缸运转，还是停用副汽缸以使发动机仅使用两个主汽缸运转。

如果所需的发动机扭矩大于第一预置扭矩需求限值，发动机可以使用所有三个汽缸运转，并且，如果所需的发动机扭矩小于第一预置扭矩需求限值，发动机可以使副汽缸停用，作为两缸发动机运转。

所述发动机系统可以进一步包含温度指示器装置，用于向电子控制器提供表明发动机相关温度的输入，并且如果发动机相关温度低于预置温度限值，所述电子控制器可以可操作地停用副汽缸。

所述发动机系统可以进一步包含废气后处理装置，所述发动机相关温度可以是废气温度，所述温度指示器装置是向电子控制器提供表明进入后处理装置的废气温度的输入的废气温度传感器，而预置温度限值是必需的后处理装置操作温度。

所述发动机相关温度可选择地是循环通过发动机的冷却液的温度，温度传感器可以是冷却液传感器，用以向电子控制器提供表明冷却液温度的输入，而预置温度限值可以是必需的冷却液操作温度。

所述发动机相关温度可选择地是循环通过发动机的油的温度，温度指示器装置是向电子控制器提供表明油温度的输入的油温传感器，而预置温度限值是必需的油操作温度。

根据本发明的第三方面，提供一种根据上述本发明的第一方面构造的发动机的操作方法，所述方法包含确定是否能够停用副汽缸，以及，如果能够停用副汽缸，停止向副汽缸提供燃料以使其停用。

如果所需的发动机的扭矩输出能够通过仅仅以两个汽缸运转发动机得到满足，那么所述发动机的副汽缸可以停用。

如果发动机扭矩需求大于预置限值，那么发动机可以使用三个汽缸运转。

所述副汽缸可以包括至少一个进气阀以及至少一个排气阀，所述方法可以进一步包含通过使所有进气和所有排气阀保持在其各自的关闭位置来停用副汽缸。

附图说明

现在通过示例并参照以下附图说明本发明：

图1是显示根据本发明第二方面的发动机系统的方框图；

图2是通过根据本发明的第一方面的直列三缸发动机的横截面示意图；

图3是沿图2中箭头“A”所示方向的视图，显示图2所示发动机的曲轴的三个曲拐的相对定位；

图4是根据本发明的第三方面的发动机操作方法的第一个实施例的流程图；

图5A和图5B是显示根据本发明的第三方面的发动机操作方法的第二个实施例的流程图；以及

图6A和图6B显示用于图1到图3所示发动机的可选的定时图表。

具体实施方式

具体参照图1到图3，其显示了具有发动机系统1的机动车辆50，所述发动机系统1包含四冲程三缸往复活塞式内燃机5、用于发动机5的排气后处理装置20、电子控制器30、油门踏板15形式的操作者需求输入装置以及关联的油门踏板位置传感器32。

应当理解，所述电子控制器30可以包含多个相互连接的电子控制器、控制单元或电子处理器，而仅为了说明目的显示为单个单元。

所述发动机系统1也包括33用来提供表示进入后处理装置20的废气温度的输出的废气温度传感器、电子控制的燃料注入单元10、电子控制的可变阀门驱动机构14以及与发动机5的飞轮9上的齿圈关联的发动机速度传感器31。应当理解，用于测量发动机速度的其他装置也可以使用并且本发明并不限于使用齿圈和发动机速度传感器。

为了保持设定的车辆速度，发动机系统1也可以包含巡航控制系统（未显示）为电子控制器30提供必需的发动机扭矩需求的输入。应当理解，逻辑上所述巡航控制系统可以形成为电子控制器30的一部分，也可以是一个单独的单元。

发动机5包含直列配置的三个汽缸11、12和13，即两个外侧主汽缸11、13和置于两个外侧主汽缸11、13之间的中间副汽缸12。

主汽缸11、13在发动机5运转的所有时间都运转，而所述副汽缸12可如下文详述的那样选择性地停用。

排气歧管6引导离开发动机5的废气通过排气管道7进入后处理装置20，排气管8从后处理装置20引导废气到大气中，如箭头”E”所示。应当理解，所述后处理装置20可以是任何适于减少发动机5排放的已知类型，也可以有多种类型的串联连接到排气管道7的排气后处理装置。例如但不限于，催化剂和油烟捕集器都可以串联配置。也应该了解，一个或多个用于减少排气噪声的装置可以安装到后处理装置下游的排气管8。

废气温度传感器33可以直接附接到后处理装置20的进口端或者可以位于后处理装置20的上游，以便于在靠近后处理装置20进口的位置测量流经排气管道7的废气温度。应当理解，所述温度也可以由其他运转参数推测而不是使用温度传感器直接测量。此处的短语“温度指示器装置”是指通过使用传感器直接测量温度或通过使用推测的温度来确定温度。

油门踏板15的位置通过油门踏板位置传感器32检测，而来自传感器32的输出作为供给电子控制器30的输入，在所述电子控制器30中处理以便于提供操作者发动机扭矩需求的指示。

来自发动机速度传感器31的输出被电子控制器30用作当前发动机速度的指示。

现在参照图2和3，第一主汽缸11滑动地支承着活塞11P，所述活塞11P通过连杆11C连接到三拐平面曲轴40的第一曲拐11T。所述连杆11C经由小端轴承11E和活塞销11G可旋转地连接到活塞11P，并且通过大端轴承11D可旋转地连接到曲轴40的第一曲拐（曲轴销）11T。

第二主汽缸13滑动地支承活塞13P，所述活塞13P通过连杆13C连接到三拐平面曲轴40的第三曲拐13T。所述连杆13C经由小端轴承13E和活塞销13G可旋转地连接到活塞13P，并且通过大端轴承13D可旋转地连接到曲轴40的第一曲拐（曲轴销）13T。

所述副汽缸12滑动地支承活塞12P，所述活塞12P通过连杆12C连接到三拐平面曲轴40的第二曲拐12T。所述连杆12C经由小端轴承12E和活塞销12G可旋转地连接到活塞12P，并且通过大端轴承12D可旋转地连接到曲轴40的第一曲拐（曲轴销）12T。

所述副汽缸12设置在两个外侧主汽缸11、13之间。所述副汽缸12可以是与所述两个主汽缸11、13一样的容量，或可以是出于不同镗孔直径或不同冲程或以上两者的组合的原因造成的不同的容量，然而，示例所述的所有三个汽缸11、12和13都是同样的容量，并且所有三个汽缸11、12和13的镗孔直径和冲程也相同。

汽缸11、12和13的每一个都具有各自的进气和排气阀11a、11b;12a、12b;13a、13b，然而应当理解，在实践中进气和排气阀的数量可以是不同的，例如，两个进气阀和两个排气阀或三个进气阀和两个排气阀。此外，副汽缸12具有的进气阀和排气阀数量不同于主汽缸11、13也是可能的。

在这种情况下，进气和排气阀通过电子控制的可变阀门驱动机构14操作，因此阀11a、11b;12a、12b;13a、13b的开启和关闭可以控制并且，具体说，可以控制这些阀以停用副汽缸12的进气和排气阀12a、12b，以使在副汽缸12停用时进气和排气阀12a、12b可以保持关闭。已知有多种机构可以实现这种停用，例如但不限于，公开号为2319300、2447111和2454314的英国专利以及公开号为6805079的美国专利。

曲轴40可绕中心轴42旋转并在这种情况下由四个主轴承43支承。如最佳由图3所示的，用于两个主汽缸11、13的曲拐11T、13T同相配置，而用于副汽缸12的曲拐12T配置或定向为相对于两个用于主汽缸11、13的曲拐11T、13T以角度θ异相配置。所述角度θ是180度的角度，因此用于主汽缸11、13的曲拐11T和13T可以如所述的那样以180度异相于用于副汽缸12的曲拐12T。其效果是，只要主汽缸11、13的活塞11P、13P处于上止点，副汽缸12的活塞12P就处于下止点，反之亦然。

在这种情况下，发动机5是四冲程柴油发动机并且用于停用副汽缸12的方式是关闭或终止向副汽缸12供应燃料。另外，进气和排气阀12a、12b两者都通过电子控制器30经由发送到电子控制的可变阀门驱动机构14的命令来停止。所述进气和排气阀12a、12b的关闭具有这样的优点，在副汽缸12停用时泵损失减小。然而应当理解，在另一实施例中没有提供用于停止进气和排气阀12a、12b的方式，因此在停用时它们正常运转。还应当理解，也可以提供其他阀操作配置，以便例如在副汽缸12停用时仅进气阀保持关闭或仅排气阀保持关闭。

应当理解，如果发动机5是火花点火式发动机，那么在停用期间点火装置和供应到副汽缸12的燃料可以切断，或者点火装置可以保持在正常运转状态而仅仅切断燃料供应。

发动机系统1的运转如下所述，当需要从发动机5获得高扭矩输出时，电子控制器30可操作地使发动机5在所有三个汽缸11、12和13都运转的三汽缸运转模式下运转。在这种情况下基于由电子控制器30接收到的来自踏板位置传感器32的输入，确定发动机5的操作者所需的发动机扭矩构成高扭矩输出。然而应当理解，也可以或可选择的是来自巡航控制系统的发动机扭矩需求。

在一个例子中，来自油门踏板位置传感器32的输出在0.0V和4.2V之间变化，并且，在信号调节后，0.0V输出对应于表示操作者没有压下油门踏板15的0%油门踏板位置，而4.2V输出对应于表示油门踏板15被操作者完全压下的100%油门踏板位置。应当理解，这些油门踏板位置可以与所需的发动机扭矩直接关联或者在油门踏板位置和所需发动机扭矩之间可以有非线性的关系。

在这种配置下，如果来自油门踏板位置传感器32的输出显示操作者下压油门踏板15超过预置量，所述预置量对应于预置的发动机扭矩需求限值，那么选择使用所有三个汽缸11、12和13的运转。如果所述油门踏板15下压少于预置量，那么选择仅使用两个主汽缸11、13的运转，而副汽缸12则被停用。在这种停用的情况中，这通过电子控制器30采取动作切断副汽缸12的燃料供应并且控制阀驱动单元14停止进气和排气阀12a、12b来实现。

为此预置发动机扭矩需求限值选择的精确值取决于发动机5的精确配置，并且选择成，如果在这种情况下发动机5安装到机动车辆50，机动车辆50的加速性能不受以两个汽缸11、13运转的严重影响，并且运转所有三个汽缸11、12和13的需要也尽可能接近它们的最佳效率。也就是说，控制运转以使通过两个汽缸的运转实现的整体效率超过发动机5在三汽缸下运转可获得的效率。

图6A和6B显示用于发动机5的两个可能的定时图表，这两个定时图表之间的主要区别在于，在图6A中，副汽缸12的定时360度不同于图6B中的定时。应当理解，在图6A和6B所列副汽缸12的动作是副汽缸12在运转时产生的，而发动机5在使用所有三个汽缸11、12和13产生动力。

还应当注意到，当副汽缸12停用时，发动机5以传统的双缸发动机运转并在来自两个主汽缸11、13的交替循环中产生动力。也就是说，主汽缸11运转的每一个阶段定时为在另一个主汽缸13的同一阶段的360度发生，反之亦然。因此，主汽缸11、13中的活塞11P、13P中的一个每一次从上止点横穿到下止点时，动力就从发动机5中产生。因此，对于每次的曲轴循环，在两个主汽缸11、13的一个中出现动力冲程。此外，副汽缸12的动力冲程从不在与两个主汽缸11、13中任何一个的动力冲程相同的时间出现。

因此通过选择性停用副汽缸12，就可能使发动机5更接近最大效率运转，从而减少燃料消耗。

目前为止所述停用一直被描述为仅仅基于所需的发动机扭矩，所述所需的发动机扭矩在这种情况下是由油门踏板位置来推测的，然而这并非一定如此。例如，由油门踏板位置表示的所需发动机扭矩的变化速率可以用于结合预置扭矩需求限值。在这种情况下，如果油门踏板下压的速率高于预置限值，那么，即使实际发动机扭矩需求低于发动机扭矩需求限值，发动机也能够使用所有三个汽缸11、12和13运转。

这可以使用例如但不限于以下逻辑实现：-

如果dTd>dTd_limit或Td>Td_limit那么使用三个汽缸；否则使用两个汽缸。

其中：

dTd是当前油门踏板位置的变化速率；

dTd_limit是用于油门踏板位置变化速率的限值；

Td是当前基于油门踏板位置的扭矩需求；

Td_limit是预置扭矩需求限值。

应当理解，在以上所述逻辑方程中发动机扭矩需求的变化速率可以可替换地由来自巡航控制系统的发动机扭矩需求的变化速率推测。

使用这种结合的一个优势在于，油门踏板位置的突然变化表示发动机操作者比如机动车辆50的驾驶员需要快速增加扭矩的生成，并因此需要通过使用所有三个汽缸11、12和13运转对此反映，即使当前需要的发动机扭矩水平低于预置扭矩需求限值（Td_limit）。例如，在超车时，油门踏板15可以快速的从15%下压移动到90%下压，但不使用变化速率逻辑，所述副汽缸12保持停用直到加速踏板15物理地移过预置发动机扭矩需求限值。然而通过使用变化速率逻辑，油门踏板位置的变化速率一超过油门踏板变化速率限值（dTd_limit），副汽缸12就会被带回使用，从而产生发动机响应时间和需要三个汽缸运转的期望。

尽管上述油门踏板位置是百分比需求，但是应当理解，这并非必须如此，操作者扭矩需求可以基于来自油门踏板位置传感器32的输出电压的变化得到，或者在使用数码位置传感器的情况下基于输出值的变化来推测。

应当理解，停用和激活状态之间的转变可以不突然发生，发生这种转变的条件是确定的。例如但不限于，副汽缸12可以在进入其进气冲程时再激活，而仅在排气冲程结束时停用。

现在参照图4，其表示前述类型和构造的三缸发动机5的操作方法的第一实施例。

所述方法开始于框100，在此处对于机动车辆可以是钥匙开启事件。所述方法之后前进到框110，在此检查发动机5作为双缸发动机运转的条件是否出现。这项测试的最简单的形式可以是：

Td<Td_limit？

其中：

Td是在此情况下基于油门踏板位置的当前扭矩需求；以及

Td_limit是预置发动机扭矩需求限值。

应该理解，所述发动机扭矩需求也可以是来自巡航控制系统的发动机扭矩需求。

如果当前发动机扭矩需求低于预置发动机扭矩需求限值，则方法前进到框120，在此发动机5作为双缸发动机运转，副汽缸12停用，所述副汽缸12的停用在此情况下是通过所述电子控制器30切断所述副汽缸12的柴油供应，并借助电子控制的可变阀门驱动机构14停用用于副汽缸12的进气和排气阀12a、12b。所述方法从框120前进到框140，在框140处确定是否发生切断事件，如果发生切断事件，方法在框150终止，但是，如果切断事件没有发生，方法循环退回到框110。当双缸运转的条件得到维持而切断事件没有发生时，所述方法将继续循环通过框110、框120和框140。

回到框110，如果当前发动机扭矩需求大于预置发动机扭矩需求限值，则方法前进到框130，在框130处发动机5作为所有三个气缸11、12和13都运转的三汽缸发动机5运转。所述方法之后由框130前进到框140，在框140处，确定切断事件是否发生，如果切断事件发生，所述方法终止于框150，但是，如果切断事件没有发生，所述方法循环退回框110。当三缸运转条件得到维持而切断事件没有发生时，所述方法将继续循环通过框110、框130和框140。

作为上述涉及框110的简单检测的替代，检测可替代为采取以下这种形式：

如果dTd>dTd_limit或Td>Td_limit那么使用三个汽缸；否则使用两个汽缸。

其中：

dTd是在此情况下的当前油门踏板位置的变化速率；

dTd_limit是油门踏板位置的变化速率的限值；

Td是在这种情况下基于油门踏板位置的当前发动机扭矩需求；以及

Td_limit是预置发动机扭矩需求限值。

应该理解，所述变化速率可以替代为来自巡航控制系统的扭矩需求的变化速率。

如果使用了这种检测，那么假如当前油门踏板位置的变化速率低于油门踏板位置的变化速率的限值，并且基于油门踏板位置的当前扭矩需求低于预置扭矩需求限值，那么由框110前进到框120，如果当前油门踏板位置的变化速率高于油门踏板位置的变化速率的限值，或者基于油门踏板位置的当前发动机扭矩需求高于预置发动机扭矩需求限值，则前进到框130。所述方法不受框110中的这种测试的变化之外的影响。

应该理解，预置发动机扭矩需求限值可以基于发动机5的其他操作条件而改变，所以未必是一个定值。例如但不限于，预置扭矩需求限值的值可以随发动机速度而改变，因此所述限值随着发动机速度增加而增加。

现在参照图5A和图5B，其所示为根据本发明的方法的第二实施例。

所述方法开始于框200，所述框200在机动车辆中可以是钥匙开启事件。所述方法之后前进到框205，在框205处确定是否需要加热。这种检测例如可以是，废气的温度是否需要增加到使一个或多个后处理装置加速启动，或流经发动机5的润滑油的温度是否需要增加以减少其粘度从而减少摩擦损失，或流经发动机5以冷却发动机5的冷却液的温度在冷启动之后是否需要增加，或者以上这些的组合。

两种情况下所述检测都将采取使用电子控制器30感知的温度作为当前温度进行比较的形式，例如，像废气温度传感器33与诸如后处理起燃温度的预置温度限值的比较。如果废气温度高于起燃温度，那么检测将为不通过，而所述方法前进到框210，而如果检测为通过，表示当前废气温度低于预置温度限值，并需要加热，那么所述方法前进到框207。

首先处理在框205中检测的不通过，方法随之前进到框210，然后在框210处核查发动机作为双缸发动机运转的条件是否出现。这个检测是与应用在图4中框110的相同的检测，因此不再详述。

如果当前发动机扭矩需求低于预置发动机扭矩需求限值，则方法前进到框220，在所述框220处发动机5作为双缸发动机运转，副汽缸12停用。所述方法之后由框220前进到框240，在框240处确定是否发生切断事件，如果发生，那么方法在框250终止，但是，如果切断事件没有发生，所述方法循环回到框205。当不需要加热、双缸运转的条件得以维持并且切断事件没有发生时，所述方法将继续循环通过框205、框210、框220和框240。

回到框210，如果当前发动机扭矩需求大于预置发动机扭矩需求限值，则方法前进到框230，在框230处发动机5作为三缸发动机运转，所有三个汽缸11、12和13都运转。之后方法由框230前进到框240，在框240处确定是否发生切断事件。如果切断事件发生，那么方法在框250终止，但是，如果切断事件没有发生，方法循环回到框205。当不需要加热、以三缸运转的条件得以维持并且没有发生切断事件时，所述方法将继续循环通过框205、框210、框230和框240。

如针对图4中所示框110所述，框210中的检测可以包括对由油门位置的变化速率推测的发动机扭矩需求的变化速率的检测。

现在回到框205，如果在框205的检测通过，就表示需要加热，然后方法通过框207前进到框215。

在框215核查作为双缸发动机运转发动机5的条件是否出现。这个检测类似于应用在框210中的检测，但是预置发动机扭矩限值的值可以不同。也就是说，为了减少后处理装置起燃所需要的时间，可以暂时地牺牲发动机5的燃料效率。

可以理解，在三缸发动机具有相同容量的汽缸的情况下，当为了相同的动力输出以两个汽缸运转时，气流减少了三分之一，但是丢弃的热量相同，因此增加了废气的温度。

如果当前发动机扭矩需求低于第二预置发动机扭矩需求限值，那么方法由框215前进到框225，在框225处发动机5作为双缸发动机运转，副汽缸12停用。所述方法之后从框225前进到框238，然后向框240前进，在框240处确定是否发生断开事件。发果断开事件发生，所述方法在框250终止，如果断开事件没有发生，方法循环回到框205。当需要加热、以两个汽缸运转的条件得以维持并且断开事件没有发生时，所述方法继续循环通过框205、框207、框215、框225、框238和框240。

回到框215，如果当前发动机扭矩需求大于第二预置发动机扭矩需求限值，则方法前进到框235，在框235处发动机5作为三缸发动机5运转，所有三个汽缸11、12和13都运转。所述方法之后由框235前进到框238，并从框238到框240，在框240处，确定是否发生断开事件。如果发生断开事件，所述方法在框250终止，如果没有发生断开事件，所述方法循环回到框205。当需要加热、以三个汽缸运转的条件得以维持并且断开事件没有发生时，所述方法将继续循环通过框205、框207、框215、框235、框238和框240。

因此总的来说，本发明提供一种发动机，一种发动机系统和一种使三缸发动机能够作为三缸发动机或选择性地作为双缸发动机运转的方法。平面曲轴的使用使发动机能够更经济的产生动力，而气缸中的一个选择性的停用使发动机能够更加有效地运转，从而减少燃油消耗，并且也能够用于改善例如废气、流经发动机的冷却液以及流经发动机的柴油的快速预热。因为相比三缸以双缸运行发动机移动了运行汽缸的负载点并且成比例地减少了气流量，所以可以优化诸如油烟、HC和CO的排放产物，从而潜在地减少了发动机的这些排放物。

应该理解，电子控制器30可以对操作者扭矩需求和巡航控制系统扭矩需求二者都作出反应。

还应该理解，为了协助提高排出发动机5的废气温度，电子控制器30可以配置为当后处理再生事件发生时停用副汽缸12。

尽管所述发动机是以柴油三缸发动机为例描述的，但是应该理解，其也可以应用到三缸火花点火发动机。还应当理解，本发明也可以应用到两冲程发动机。

应该理解，用于可停用的汽缸的加油和阀定时不一定与主工作汽缸相同。

通过使用所述汽缸定时，产生更顺畅的动力流，因为副汽缸产生于两个主汽缸异相的动力。

所属技术领域的技术人员应该理解，尽管本发明以举例并参照一个或多个实施例的方式进行了说明，但并非限于公开的实施例，在不脱离本发明由权利要求所限定的范围的情况下，可以构建可替换的实施例。

Claims (16)

1.一种三缸直列往复活塞式内燃机，其特征在于，包含两个外侧主汽缸和置于两个外侧主汽缸之间的副汽缸，所述每一个汽缸滑动地支承着各自的活塞，所述活塞通过各自的连杆可操作连接到三拐平面曲轴的各自的曲拐，其中用于所述两个主汽缸的曲拐同相配置，而用于所述副汽缸的曲拐相对于所述两个主汽缸180度异相配置，所述副汽缸可选择性停用。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，停用所述副汽缸以改善燃油经济性。

3.如权利要求1或2所述的发动机，其特征在于，停用所述副汽缸以增加排出所述发动机的废气、流经所述发动机的润滑油和流经所述发动机的冷却液中的至少一个的温度。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的发动机，其特征在于，曲轴的每一次回转在所述两个主汽缸中的一个中发生动力冲程，而所述副汽缸的动力冲程与所述主汽缸的动力冲程异相。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的发动机，其特征在于，基于发动机扭矩需求和发动机扭矩需求限值的对比停用所述副汽缸。

6.如权利要求1-4中任意一项所述的发动机，其特征在于，基于发动机扭矩需求的变化速率和发动机扭矩需求的变化速率限值的对比停用所述副汽缸。

7.一种发动机系统，其特征在于，包含如权利要求1-4中任意一项所述的三缸发动机，表明所需发动机扭矩的输入以及可操作接收表明所需发动机扭矩的输入的电子控制器，所述电子控制器可操作地至少基于表明所需发动机扭矩的输入确定发动机是使用全部三个汽缸运转，还是停用所述副汽缸以使所述发动机仅使用所述两个主汽缸运转。

8.如权利要求7所述的发动机系统，其特征在于，所述表明所需发动机扭矩的输入由巡航控制系统产生。

9.如权利要求7或8所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机系统进一步包含可由发动机的操作者操作的油门踏板和油门踏板位置传感器，所述油门踏板位置传感器监控油门踏板的位置并提供表明所需发动机扭矩的输入，所述电子控制器可操作接收来自油门踏板位置传感器的输入，并至少基于接收自所述油门踏板位置传感器的输入确定发动机是使用所有三个汽缸运转，还是停用所述副汽缸以使发动机仅使用所述两个主汽缸运转。

10.如权利要求7-9中任意一项所述的发动机系统，其特征在于，如果所需的发动机扭矩大于第一预置扭矩需求限值，发动机使用所有三个汽缸运转，并且，如果所需的发动机扭矩小于第一预置扭矩需求限值，发动机使副汽缸停用，作为两缸发动机运转。

11.如权利要求7-10任意一项所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机系统进一步包含温度指示器装置，用于向电子控制器提供表明发动机相关温度的输入，并且如果发动机相关温度低于预置温度限值，所述电子控制器可操作地停用副汽缸。

12.如权利要求11所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机系统进一步包含废气后处理装置，所述发动机相关温度是废气温度，所述温度指示器装置是向电子控制器提供表明进入后处理装置的废气温度的输入的废气温度传感器，而预置温度限值是必需的后处理装置操作温度。

13.如权利要求11所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机相关温度是循环通过发动机的冷却液的温度，温度传感器是冷却液传感器，用以向电子控制器提供表明冷却液温度的输入，而预置温度限值是必需的冷却液操作温度。

14.如权利要求11所述的发动机系统，其特征在于，所述发动机相关温度是循环通过发动机的油的温度，温度指示器装置是向电子控制器提供表明油温度的输入的油温传感器，而预置温度限值是必需的油操作温度。

15.如权利要求1所述的发动机的操作方法，其特征在于，所述方法包含确定是否能够停用副汽缸，以及，如果能够停用副汽缸，停止向副汽缸提供燃料以使其停用。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，如果所需的发动机的扭矩输出能够通过仅仅以两个汽缸运转发动机得到满足，那么停用所述发动机的副汽缸，如果发动机扭矩需求大于预置限值，那么发动机使用三个汽缸运转。

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