CN106062321A - 用于提高发动机启动/停止质量的推迟的进气凸轮相位器 - Google Patents

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Abstract

多个变型可以包括一种方法，所述方法包括：控制启动/停止内燃机的第一点火循环中的燃烧相位正时，其包括：提供可操作地连接至扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴；在发动机重新启动期间，完全或者部分地推迟所述扩展范围进气凸轮相位器以控制所述凸轮轴的位置并防止提前点火；以及推迟第一汽缸中的火花正时以便使所述燃烧相位正时延迟从而改善NVH。

Description

用于提高发动机启动/停止质量的推迟的进气凸轮相位器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年3月14日提交的美国临时专利申请No.61/953/260的权益。
技术领域
本公开大体上涉及的领域包括停止/启动系统。
背景技术
车辆可包括停止/启动系统。
发明内容
一个变型可包括一种方法，该方法包括控制启动/停止内燃机的第一点火循环中的燃烧相位正时，其包括：提供可操作地连接至扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴；在发动机重新启动期间，完全或部分地推迟扩展范围进气凸轮相位器以控制凸轮轴的位置并防止提前点火；以及推迟第一点火循环的点火正时来延迟燃烧相位正时从而改善噪音、振动与声振粗糙度(NVH)。
通过下文提供的详细描述将易于理解本发明范围内的其他说明性变型。应该理解，详细的描述和具体的例子虽然公开了本发明的范围内的变型，但仅旨在用于说明的目的而并非旨在限定本发明的范围。
附图说明
通过详细说明和附图可以完全理解本发明范围内的变型的选例，其中：
图1示出了根据多个变型的内燃机活塞系统。
图2示出了根据多个变型的由于不同凸轮相位器位置导致的有效压缩比(ECR)。
图3示出了根据多个变型的扩展范围进气凸轮相位器。
具体实施方式
以下变型的描述在本质上仅是说明性的，并不限制本发明的范围、其应用或使用。
在多个变型中，任意数量的内燃机包括但不限于端口燃料喷射发动机或直接注入式汽油发动机，其可包括停止/启动系统。启动/停止系统会自动关停和/或重新启动发动机，这样会减少发动机可能空转的正时，这样便可改善车辆燃料经济性并减少来自车辆的排放物。
在多个变型中，启动/停止系统可根据多个车辆状况中的任何一种自动关闭发动机，该状况包括但不限于电池充电状态(SOC)、发动机冷却液温度、达到特定点的制动压力和/或当特定方向盘角度出现时。一旦驾驶员释放制动踏板，发动机可重新启动。在多个变型中，发动机重新启动还会出现由于一种状况而不被驾驶员所启动的情况，该状况包括但不限于电池电量低和/或A/C或加热需求。
参照图1，在多个变型中，发动机可包括一个或多个活塞20，其中的每个都位于汽缸22内。活塞20可通过连杆26附接至曲轴24。曲轴24可使活塞20在汽缸22中向上或向下移动。进气阀28和排气阀30可位于汽缸22的顶部。进气阀28可允许空气/燃料进入汽缸22，而排气阀30可允许排气排出汽缸22。凸轮轴32可定位于每个进气阀28和排气阀30的上方，并且可包括多个凸起或凸轮34，其可随着凸轮轴32旋转开启进气阀28或排气阀30。火花塞36可位于每个汽缸22的顶部。火花塞36可提供能点燃空气/燃料混合物的火花，使得燃烧可以发生。
扩展范围进气凸轮相位器38可被用于相对于车辆的正时链旋转凸轮轴32的位置。扩展范围进气凸轮相位器38可包括一系列70至80度的曲柄角，其比标准凸轮相位器大20到30度，标准凸轮相位器包括一系列50度的曲柄角。在多个变型中，扩展范围进气凸轮相位器38可包括外链轮40和内转子42。外链轮40可被可操作地连接到正时链(未示出)，而内转子42可被可操作地连接到凸轮轴32。扩展范围进气凸轮相位器38可用于提前或推迟凸轮轴32的正时，这样可通过调节凸轮轴32的旋转角度变化阀门28、20的开启和/或关闭正时。为本领域技术人员所知的任意数量的扩展范围进气凸轮相位器38可被用于选择性地改变凸轮轴的角度，该凸轮轴具有一系列70至80度的曲柄角，该凸轮相位器包括但不限于双停车扩展范围进气凸轮相位器。
参照图3，双停车扩展范围进气凸轮相位器38可允许选择两种不同的凸轮位置，其可各自用于特定的发动机启动状况。当扩展范围进气凸轮相位器38处于完全或部分推迟位置以使发动机热重启或处于默认中锁位置以使发动机常规冷启动时，这可允许发生自动启动。
在多个变型中，发动机可以经历一个或多个循环。在发动机循环中，活塞20可从汽缸22的顶部开始，凸轮轴32可旋转，这样可导致凸轮34开启进气阀28，同时活塞20可向下移动，这样可允许空气/燃料进入并填充汽缸22。这可称为进气冲程。活塞20然后可向上移回，这样可以压缩空气/燃料。随着活塞20接近上止点或它的冲程顶部，燃烧过程可以发生，并且火花塞36可提供可点燃燃料的火花。汽缸22内的燃料可以燃烧，这样可使活塞20向下移回。随着活塞20到达下止点或它的冲程底部，凸轮34在凸轮轴32上的旋转可导致排气阀30开启，这样可允许排气从汽缸22中排出。可以随后重复该循环。
在多个变型中，燃烧可开始于火花放出之前。这可被称为提前点火。随着停止/启动车辆，发动机可熄火一小段时间，并且当驾驶员试图重新启动时，例如通过释放制动踏板，第一燃烧循环可以提前点火。这可能导致车辆的噪音、振动和/或声振粗糙度(NVH)。
在多个变型中，点火正时可被用于控制停止/启动车辆的燃烧过程。燃烧与活塞20在汽缸22中的位置的关系可被称为燃烧相位。在多个变型中，点火正时可以被延迟，这样可在循环中“推迟”燃烧相位正时使其更晚，这样可减少和/或消除自动点火，这样便可降低车辆的NVH。
在多个变型中，内燃机的压缩比可以是汽缸22中的最大体积和最小体积之比。随着压缩比被降低，发动机的停止/启动质量可以得到提高。在发动机重新启动期间，包括一系列50度的曲柄角的标准进气凸轮相位器可处于完全推迟位置并且可包括6.0或更高的有效压缩比(ECR)，例如，如在图2中所示。随着标准进气凸轮相位器，当发动机预热完毕，点火可发生在上止点前2度到下止点后22度之间的任意位置，这样会导致提前点火。
在多个变型中，扩展范围进气凸轮相位器38，例如，如在图1和图3中所示，可用于推迟进气凸轮正时，这样可阻止和/或减少发生在第一循环的提前点火，这样便可允许点火推迟从而导致减少车辆的振动、噪音和声振粗糙度(NVH)水平。
在一些变型中，令扩展范围进气凸轮相位器38比标准范围进气凸轮相位器额外再推迟20-30度，可以允许对凸轮轴32的位置进行控制，这可以允许进气阀28的关闭延迟，从而可降低压缩比。在一个变型中，令扩展范围进气凸轮相位器38比标准范围进气凸轮相位器额外再推迟20度，可以产生4.3的压缩比，而比标准范围进气凸轮相位器额外再推迟30度，可以产生3.5的压缩比，例如，如图2所示。令扩展范围进气凸轮相位器38比标准进气凸轮相位器额外再推迟20-30度，可允许第一汽缸内的火花正时推迟到上止点之后22度，这可以预防和/或减少提前点火。
以下对于变型的描述仅是举例说明被认为是在本发明范围之内的部件、元件、动作、产品和方法，并不以任何方式意图限制具体公开或没有明确阐述的范围。如本文所述的部件、元件、动作、产品和方法可按不同于本文明确描述的方式进行组合和重新安排，而仍然被视为是在本发明的范围内。
变型1可包括一种方法，该方法包括：控制停止/启动内燃机的第一点火循环内的燃烧相位正时，该步骤包括：提供可操作地连接到扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴；在发动机重新启动期间，完全或部分地推迟扩展范围进气凸轮相位器，以控制凸轮轴的位置并防止提前点火；以及，推迟第一循环内的火花正时以延迟燃烧相位正时来改善NVH。
变型2可包括如变型1所述的方法，其中发动机重新启动是热重启。
变型3可包括如变型1-2任一项所述的方法，其中扩展范围进气凸轮相位器包括一系列70度的曲柄角。
变型4可包括如变型1-2任一项所述的方法，其中扩展范围进气凸轮相位器包括一系列80度的曲柄角。
变型5可包括如变型1-4任一项所述的方法，其中全部或部分地推迟扩展范围进气凸轮相位器，延迟了进气阀的关闭，以防止提前点火。
变型6可包括如变型1-5任一项所述的方法，其中火花正时被推迟到活塞到达上止点位置后的22度，以改善NVH。
变型7可包括如变型1-6任一项所述的方法，其中该扩展范围进气凸轮相位器是双停车相位器。
变型8可包括如变型7所述的方法，其中双停车相位器允许选择第一凸轮位置和第二凸轮位置；并且其中第一凸轮位置用于热启动发动机条件，并且其中第二凸轮位置用于冷启动发动机条件。
变型9可包括一种方法，该方法包括：在停止/启动车辆的热重启期间，消除第一燃烧循环的提前点火，其包括：提供可操作地连接到扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴；在发动机热重启期间，完全或部分地推迟扩展范围进气凸轮相位器控制凸轮轴的位置，以延迟进气阀的关闭，以防止提前点火；以及，推迟火花塞的火花正时来改进NVH。
变型10可包括如变形例9所述的方法，其中扩展范围进气凸轮相位器包括一系列70-80度的曲柄角。
变型11可包括如变形例9所述的方法，其中火花正时被推迟到活塞到达上止点位置后的22度。
变型12可包括如变型9-10任一项所述的方法，其中扩展范围进气凸轮相位器允许选择第一凸轮位置和第二凸轮位置；并且其中第一凸轮位置用于热启动发动机条件，并且其中第二凸轮位置用于冷启动发动机条件。
变型13可包括一种方法，该方法包括：改善端口燃料喷射发动机停止/启动系统，包括：在热重启期间，消除第一燃烧循环的提前点火，其包括：提供可操作地连接至具有一系列70-80度的曲柄角的扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴，以及在发动机热重启期间，完全或部分地推迟扩展范围进气凸轮相位器，以控制凸轮轴的位置；以及推迟第一点火循环中的火花正时推迟到上止点后22度。
变型14可以包括一种产品，该产品包括：启动/停止车辆内燃机，该启动/停止车辆内燃机包括：凸轮轴；可操作地连接到凸轮轴的扩展范围进气凸轮相位器，其中，该扩展范围进气凸轮相位器包括70至80度的曲柄角，并且其中，当扩展范围进气凸轮相位器在发动机热重启期间被完全或部分地推迟时，进气阀的关闭被延迟，从而使火花正时有效地控制第一点火循环中的燃烧而不会提前点火。
变型15可包括如变型14所述的产品，其中该扩展范围进气凸轮相位器包括第一凸轮位置和第二凸轮位置；且其中第一凸轮位置用于热启动发动机条件，并且其中第二凸轮位置用于冷启动发动机条件。
变形例16可包括如变形例14-15任一项所述的产品，其中该扩展范围进气凸轮相位器是一个双停车相位器。
本发明范围内选定变型的以上描述仅是示例的性质，因此，其变型或变体不应视为脱离本发明的实质和范围。

Claims (16)

1.一种方法，其包括：
控制启动/停止内燃机的第一点火循环内的燃烧相位正时包括：
提供可操作地连接到扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴；
在发动机重新启动期间，完全或部分地推迟所述扩展范围进气凸轮相位器，以控制凸轮轴的位置并防止提前点火；以及
推迟所述第一点火循环内的火花正时，以延迟所述燃烧相位正时来改善NVH。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机重新启动是热重启。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述扩展范围进气凸轮相位器包括一系列70度的曲柄角。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述扩展范围进气凸轮相位器包括一系列80度的曲柄角。
5.如权利要求1所述的方法，其中全部或部分地推迟所述扩展范围进气凸轮相位器，延迟了进气阀的关闭，以防止提前点火。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述火花正时被推迟到活塞到达上止点位置后的22度，以改善NVH。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述扩展范围进气凸轮相位器是双停车相位器。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述双停车相位器允许选择第一凸轮位置和第二凸轮位置；并且
其中所述第一凸轮位置用于热启动发动机条件，并且其中所述第二凸轮位置用于冷启动发动机条件。
9.一种方法，其包括：
在停止/启动车辆的热重新启动期间，消除第一燃烧循环的提前点火，其包括：
提供可操作地连接到扩展范围进气凸轮相位器的凸轮轴；
在发动机的热重启期间，完全或部分地推迟所述扩展范围进气凸轮相位器来控制凸轮轴位置，以延迟进气阀的关闭并防止提前点火；以及
推迟火花塞的火花正时来改善NVH。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述扩展范围进气凸轮相位器包括一系列70-80度的曲柄角。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述火花正时被推迟到活塞到达上止点位置后的22度。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述扩展范围进气凸轮相位器允许选择第一凸轮位置和第二凸轮位置；并且
其中所述第一凸轮位置用于热启动发动机条件，并且其中所述第二凸轮位置用于冷启动发动机条件。
13.一种方法，其包括：
改进端口燃料喷射发动机停止/启动系统，其包括：
在热重启期间，消除第一燃烧循环的提前点火，其包括：
提供凸轮轴，所述凸轮轴可操作地连接至具有一系列70至80度的曲柄角的扩展范围进气凸轮相位器，并且在热重启期间完全推迟所述扩展范围进气凸轮相位器的正时以便控制凸轮轴的位置；以及
将第一点火循环中的火花正时推迟至上死点之后的22度。
14.一种产品，其包括：
启动/停止内燃机，其包括：
凸轮轴；
可操作地连接到凸轮轴的扩展范围进气凸轮相位器，其中，所述扩展范围进气凸轮相位器包括一系列70至80度的曲柄角，并且其中，当所述扩展范围进气凸轮相位器在发动机热重启期间被完全或部分地推迟时，进气阀的关闭被延迟，从而使火花正时有效地控制第一点火循环中的燃烧而不会提前点火。
15.根据权利要求14所述的产品，其中，所述扩展范围进气凸轮相位器包括第一凸轮位置和第二凸轮位置；以及
其中，所述第一凸轮位置用于热启动发动机条件，并且其中所述第二凸轮位置用于冷启动发动机条件。
16.根据权利要求14所述的产品，其中，所述扩展范围进气凸轮相位器是双停车相位器。
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