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Diese Erfindung betrifft Kraftfahrzeugmotoren mit Zylinderabschaltung und insbesondere einen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus der
DE 196 04 737 A1 bekannt.
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Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die
DE 195 32 159 A1 verwiesen.
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Eine Zylinderabschaltung (DOD™ von Displacement On Demand, d.h. ein Motorbetrieb mit bedarfsabhängigem Hubraum) umfasst im Allgemeinen das Abschalten der Einlass- und Auslassventile von bis zur Hälfte der Zylinder eines Fahrzeugmotors. Gleichzeitig wird die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern unterbrochen, wobei zur selben Zeit den verbleibenden Motorzylindern, die weiterhin arbeiten und Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs bereitstellen, mehr Luft und Kraftstoff zugeführt wird. Während des Umschaltens kann zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors ein Drehmomentstoß oder -einbruch für den Fahrzeugbediener bemerkbar sein.
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Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugmotoren ist DOD gegenwärtig von Interesse, um während des Teillastbetriebes und bei niedrigeren Drehzahlen und Lasten einen Motorbetrieb mit höherem Wirkungsgrad bereitzustellen. Es ist jedoch erwünscht, gleichmäßige, d.h. glatte und reibungslose Übergänge zwischen einem Standard-(STD-)Betrieb mit voller Zylinderzahl und einem DOD-Betrieb (mit Zylinderabschaltung) vorzusehen, so dass das Umschalten von dem Fahrzeugbediener im Wesentlichen nicht bemerkt wird. Es ist zusätzlich erwünscht, eine Zunahme der Motordrehmomentabgabe während des Betriebs mit Zylinderabschaltung mit weniger als allen Motorzylindern vorzusehen, um einen fortgesetzten DOD-Betrieb zuzulassen, wenn der Fahrzeugbediener eine mäßige Drehmomentzunahme oder einen Betrieb mit einer höheren Drehzahl innerhalb der Fähigkeiten des Motors anfordert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen gattungsgemäßen Motor dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Lastbereich, in dem der Motor nur mit den DOD-Zylindern betreibbar ist, ausgedehnt ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Motor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung stellt verbesserte Mittel und Betriebsverfahren bereit, um Verbesserungen im DOD-Betrieb zu erzielen. Um eine merkliche Änderung des Motordrehmomentes während des Umschaltens zu und von einem DOD-Betrieb bereitzustellen, unterteilt die vorliegende Erfindung die Motorzylinder in zwei oder mehr Gruppen, wobei eine DOD-Zylinder umfasst, die abgeschaltet werden sollen, wenn ein effizienter Lauf bei Teillast des Motors erwünscht ist, und ein anderer STD-Zylinder umfasst, die zugeschaltet bleiben sollen und den Motor mit Leistung beaufschlagen, wenn die DOD-Zylinder der ersten Gruppe abgeschaltet sind.
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Die getrennten Zylindergruppen sind mit getrennten Saugrohrkanälen oder Öffnungen versehen, so dass eine oder mehrere getrennte Drosseleinrichtungen zum Steuern des Betriebes jeder Zylindergruppe vorgesehen sein können. Es ist eine Steuerung vorgesehen, um die Drosseleinrichtungen selektiv zu betätigen und somit das Umschalten des Luftstromes vor einer Zylinderventilabschaltung und nach einer Zylinderventilwiederzuschaltung gleichmäßig zu steuern. Während der Umschaltprozesse werden die Drosseleinrichtungen derart gesteuert, dass die Drosseleinrichtungen von einer Gruppe gleichzeitig und fortschreitend geschlossen werden, während die Drosseleinrichtungen der anderen Gruppe weiter geöffnet werden, um während des vollen Umschaltens in jeder Richtung eine konstante Drehmomentabgabe aufrechtzuerhalten. Das Abschalten der Motorventile der abgeschalteten DOD-Zylinder tritt somit auf, nachdem die Verstellungen der Drosseleinrichtungen vorgenommen wurden, und eine Wiederzuschaltung der Motorventile tritt vor einer Rückstellung der Drosseleinrichtungen auf, um eine volle Motorzylinderzuschaltung vorzusehen.
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Der Motor ist mit einem kleinen Verstärkungskompressor oder Superlader versehen, der zur Verwendung während der Zylinderabschaltung an nur den STD-Zylindern, die in Betrieb bleiben, angeschlossen ist. Der Superlader wird vorzugsweise nur dann betrieben, wenn die arbeitenden Zylinder nahe bei ihrem maximalen Last- oder Drehzustand laufen, so dass die Verstärkung oder der erhöhte Zylinderdruck, der von dem Superlader bereitgestellt wird, in den arbeitenden Zylindern zusätzliche Leistung erzeugt. Dies liefert ein zusätzliches Leistungsvermögen von dem Motor im DOD-Betrieb, ohne ein Umschalten in den Betrieb mit allen Motorzylindern zu erfordern. Dies wird einen erhöhten Wirkungsgrad mit Einsparungen bei den Kraftstoffkosten bieten, indem der Motorbetriebsbereich während der Zylinderabschaltung ausgedehnt wird. Zusätzlich werden mit einer Drosselabstimmungssteuerung und Verstärkungsabstimmungssteuerung die Übergänge zwischen einem Betrieb mit voller Zylinderzahl und einem Betrieb mit Zylinderabschaltung in beiden Richtungen gleichmäßig sein.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen ist bzw. sind:
- 1 eine Querschnittsansicht eines Motors, der erfindungsgemäße Merkmale umfasst;
- 2 eine schematische Ansicht des Motorluftsystems, das einzelne Zylinderdrosseleinrichtungen und einen Superlader zur unterstützenden Verstärkung während einer Zylinderabschaltung umfasst;
- 3 eine Ansicht von hinten einer alternativen Ausführungsform eines V-Motors mit getrennten Saugrohren und einem Turbolader-Verstärkungssystem gemäß der Erfindung; und
- 4 - 6 schematische Ansichten alternativer Zylinderanordnungen, die verschiedene Zylindergruppen zeigen, die für jede Anordnung ausgewählt werden können.
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Zunächst gibt nach 1 der Zeichnungen Bezugszeichen 10 allgemein einen V8-Kraftfahrzeugverbrennungsmotor an, der für einen Betrieb mit Zylinderabschaltung, auch Displacement On Demand oder DOD™ genannt, ausgerüstet ist, wobei der Motor darüber hinaus Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst. Der Motor 10 umfasst herkömmlich einen Zylinderblock 12 mit zwei Zylinderbänken 14, 15, die an ihren äußeren Enden durch Zylinderköpfe 16 verschlossen sind. Die Kolben 18, die sich in den Zylindern hin- und herbewegen, wirken über Pleuelstangen 20, um eine Kurbelwelle 22 zu rotieren, die in jedem Zylinderblock herkömmlich gelagert ist.
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Eine zentral montierte Nockenwelle 24 betätigt beide herkömmliche Ventilstößel 26 und sogenannte Schaltventilstößel 28. Diese wirken über Stoßstangen 30 und Kipphebel 32, um Einlass- und Auslassventile 34, 36 zu betätigen, die in den Zylinderköpfen 16 des Motors aufgenommen sind. Die herkömmlichen hydraulischen Stößel 26 betätigen Einlass- und Auslassventile 34, 36 der Standard-(STD-)Zylinder 14. Die Schaltstößel 28 werden auf bekannte Weise über elektrisch gesteuerte Solenoidventile 38 hydraulisch betätigt, um die Einlass- und Auslassventile der Abschaltungs- oder DOD-Zylinder 15 so zu betreiben, dass sie jeweils normal im STD-Motorbetrieb arbeiten, oder die Zylinder, die im DOD-Betrieb geschlossen bleiben, abschalten.
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Die Zylinderköpfe 16 umfassen darüber hinaus Auslassöffnungen 40, die mit Auspuffkrümmern, nicht gezeigt, verbunden sind, um Abgasprodukte aus den Zylindern 14, 15 wegzutransportieren. Die Zylinderkopf-Einlassöffnungen 42 verteilen beim Öffnen der Einlassventile 34 Ansaugluft von einem Saugrohr 44 auf die Motorzylinder 14, 15. Kraftstoffeinspritzventile 46 führen den Einlassöffnungen auch Kraftstoff zum Einlass in die Zylinder zu.
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Nach 2 umfasst das Saugrohr 44 eine Einlassöffnung 48 in einen Sammelraum, der einzelne STD- und DOD-Einlasskanäle 50, 51 speist, die mit den Zylinderkopf-Einlassöffnungen 42 verbunden sind. Erfindungsgemäß werden die Einlasskanäle 50, 51 durch einzelne Drosseleinrichtungen 52, 54 (2) gesteuert. Die Drosseleinrichtungen sind in getrennten Gruppen zum Steuern des Luftstromes jeweils zu den DOD-Zylindern 15, die abgeschaltet werden können, und den herkömmlichen Zylindern 14, die während des Motorbetriebes immer zugeschaltet bleiben, angeordnet. Die Drosseleinrichtungen 52, 54 können auf irgendeine geeignete Weise, wie etwa durch Hebelarme 56, 58 (1), betätigt werden, die mit getrennten Gestängen, nicht gezeigt, zum Betrieb durch eine Steuerung 51 auf eine nachstehend beschriebene Weise verbunden sein können.
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Erfindungsgemäß kann der Motor 10 zusätzlich mit einem ergänzenden Superlader 60 versehen sein, der in 2 gezeigt ist. Der Superlader 60 ist während des DOD-Betriebes selektiv betreibbar, um Luft für die STD-Zylinder 14 auf eine nachstehend beschriebene Weise unter Druck zu setzen.
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Mit besonderem Bezug auf 2 der Zeichnungen ist eine mögliche Ausführungsform eines Luftsystems 62 zur Verwendung mit dem Motor von 1 gezeigt, wobei gleiche Bezugszeichen Bauelemente angeben, die jenen der Ausführungsform von 1 entsprechen
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Das Einlassluftsystem 62 umfasst einen Luftfilter 64, eine Einlassleitung 66, eine Einlassdrosseleinrichtung 68 und das Saugrohr 44, in das Einlassluft eingeleitet oder abgegeben wird. Zur Luftabgabe aus dem Saugrohr 44 sind die Zylinder in eine erste und eine zweite Zylindergruppe aufgeteilt. Die erste Zylindergruppe umfasst STD- oder nicht abschaltende Zylinder 14, die Luft aus dem Saugrohr 44 durch Einlasskanäle 50 und einzelne Drosseleinrichtungen 52 aufnehmen. Die zweite Zylindergruppe umfasst abschaltende oder DOD-Zylinder 15, die Luft aus dem Saugrohr durch Einlasskanäle 51 und Drosseleinrichtungen 54 aufnehmen.
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Das Luftsystem 62 umfasst ferner Auslassöffnungen 70, die mit gemeinsamen Auspuffkrümmern 72 verbunden sind, die an ihren Enden durch eine Überkreuzleitung 74 über Kreuz verbunden sind. Somit strömt das Abgas von allen Zylindern durch das Auspuffkrümmersystem und heraus durch ein Auspuffrohr 76.
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Erfindungsgemäß umfasst das Luftsystem 62 zusätzlich einen Superlader 60. Der Superlader kann von irgendeinem geeigneten Typ sein und auf irgendeine gewünschte Weise, wie etwa elektrisch, mechanisch oder hydraulisch, angetrieben sein. 2 veranschaulicht als ein Beispiel einen abgasgetriebenen Turbolader 60. Wie es in der Technik bekannt ist, umfasst der Turbolader 60 eine Abgasturbine 78 und einen Kreiselverdichter 80, die über eine gemeinsame Welle, nicht gezeigt, verbunden sind.
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Um den Turbolader 60 zu betreiben, ist der Auslass des Auspuffkrümmers mit einem Auspuffsperrventil 82 versehen. Ein Bypasskanal 84 erstreckt sich um das Absperrventil 82 herum und umfasst ein Bypass-Absperrventil 86. Der Bypasskanal 84 ist mit der Abgasturbine 78 des Turboladers verbunden, um Abgase durch die Turbine zum Antreiben des Verdichters 80 zu lenken. Ähnlich umfasst die Lufteinlassleitung 66 eine Lufteinlassdrosseleinrichtung 68 und eine Bypassleitung 88, die sich um die Einlassdrosseleinrichtung 68 herum erstreckt. Die Leitung 88 ist mit dem Verdichter 80 verbunden, um Luft durch den Verdichter von dem Luftfilter 64 direkt an das Saugrohr 44 unterstromig von der Einlassdrosseleinrichtung 68 abzugeben. Ein Bypassventil oder eine Drosseleinrichtung 90 in der Bypassleitung 88 steuert die Abgabe von Luft an den Turboladerverdichter 80.
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Es folgt ein Beispiel für den Betrieb der Ausführungsform des Motors von 1, der das in 2 gezeigte Luftsystem 62 umfasst. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass der Motor gestartet worden ist, und mit dem vollen Satz von acht Zylindern arbeitet, der sowohl die erste (STD) als auch die zweite (DOD) Zylindergruppe umfasst, die jeweils Zylinder 14 bzw. 15 enthalten. Es ist jedoch zu verstehen, dass es praktisch sein kann, den Motor mit abgeschalteten Zylindern 15 der zweiten Zylindergruppe zu starten und zu Beginn zu betreiben.
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Wenn der Motor herkömmlich mit allen Zylindern arbeitet, werden die Bypassventile 86 und 90 geschlossen sein, und das Auspuffabsperrventil 82 und die Einlassdrosseleinrichtung 68 werden vollständig offen sein, was einen Motorbetrieb ohne Verwendung des Superladers 60 zulässt. In dieser herkömmlichen Betriebsart werden die einzelnen Einlassdrosseleinrichtungen 52 und 54 der ersten bzw. der zweiten Zylindergruppe jeweils zusammen betrieben, um die gewünschte Luftmenge gleichermaßen an alle Motorzylinder 14, 15 zu liefern, wobei Kraftstoff auf herkömmliche Weise in die Einlassöffnungen 42 zur Verbrennung in den Motorzylindern eingespritzt wird, um Leistung bereitzustellen.
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Wenn Bedingungen vorhanden sind, unter denen es erwünscht ist, in die Zylinderabschaltungs- oder DOD-Betriebsart umzuschalten, werden die Drosseleinrichtungen 52, 54 gleichzeitig und fortschreitend mit einer gesteuerten Rate verstellt, indem die Drosseleinrichtungen 54 der zweiten (DOD-)Zylindergruppe geschlossen und die Öffnungen der Drosseleinrichtungen 52 der ersten (STD-)Zylindergruppe, die nicht abgeschaltet werden soll, entsprechend geöffnet werden. Wenn die Drosseleinrichtungen 52 der ersten Gruppe weiter geöffnet werden, werden die Drosseleinrichtungen 54 der DOD-Zylindergruppe geschlossen, bis der Motor vollständig mit den Zylindern der ersten STD-Gruppe arbeitet. Während dieses Umschaltens wird das Motordrehmoment weiterhin auf die Anforderung des Fahrzeugbedieners gesteuert, wie sie durch die Stellung des Gaspedals bestimmt wird.
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Nachdem die Drosseleinrichtungen 54 der zweiten Gruppe geschlossen worden sind, werden die Schaltstößel 28 betätigt, um die Ventile der Zylinder 15 der zweiten DOD-Gruppe abzuschalten. Da die Betätigung der Drosseleinrichtungen abgestimmt ist, um ein konstantes Drehmoment bereitzustellen, ist das Umschalten zu der Zylinderabschaltung gleichmäßig und für den Fahrzeugbediener nicht bemerkbar, während die tatsächliche Abschaltung der Motorventile nur auftritt, nachdem die Drosseleinrichtungen der abgeschalteten Zylinder geschlossen worden sind.
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Während die Zylinder 15 der zweiten Gruppe abgeschaltet bleiben, kann die Motordrehmomentanforderung nahe bis zu einem Wert erhöht werden, der ein Zurückschalten in den Betrieb mit voller Zylinderzahl in einer normalen Betriebsart bewirken würde. Um dem Schalten entgegenzuwirken, kann der Motor-Superlader betrieben werden, um den Zylinderdruck in den STD-Zylindern zu erhöhen. Dies wird eine Zunahme der Motorleistung erlauben, die ausreicht, um einen fortgesetzten Betrieb mit einem geringfügig höheren Niveau zuzulassen, ohne ein Umschalten in die Standard-Betriebsart zu erfordern.
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Der Betrieb des Superladers 60 wird durch die verwendete Art der Einheit bestimmt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird der Turbolader 60 betrieben, indem die Bypassventile 86 und 90 geöffnet und das Auspuffabsperrventil 82 und die Einlassdrosseleinrichtung 68 geschlossen werden. Das Abgas wird dann durch die Bypassleitung 84 und die Turbine 78 gelenkt, um den Turbolader anzutreiben, während die Einlassluft durch die Bypassleitung 88 und den Verdichter 80 gelenkt wird, was den an das Saugrohr 44 abgegebenen Luftdruck erhöht. Die unter Druck gesetzte Einlassluft in dem Saugrohr wird nur an die arbeitenden STD-Zylinder 14 der ersten Gruppe abgegeben, da die Zylinder 15 der zweiten Gruppe abgeschaltet worden sind, so dass an diese Zylinder keine Luft abgegeben wird. Wenn die Anforderung für zusätzliches Motordrehmoment nicht länger besteht, wird der Turbolader abgeschaltet, indem die Steuerventile 80, 86, 68, 90 in ihren ursprünglichen Stellungen zurückgeführt werden, und der Motor arbeitet normal in der DOD-Abschaltungsbetriebsart.
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Wenn der Fahrzeugbediener das Gaspedal betätigt, um zusätzliches Motordrehmoment anzufordern, und eine Rückkehr in einen STD-Betrieb mit voller Zylinderzahl erforderlich ist, werden zunächst die Schaltventilstößel 28 der abgeschalteten Zylinder betrieben, um die Ventile in der zweiten Zylindergruppe 15 wieder zuzuschalten. Anschließend werden die Drosseleinrichtungen 52, 54 der ersten und der zweiten Zylindergruppe gleichzeitig und fortschreitend mit einer vorbestimmten Rate betätigt, so dass sie in ihre ursprünglichen Stellungen zurückkehren. Dies erfordert, dass die Drosseleinrichtungen 54 der zweiten Zylindergruppe geöffnet werden, während die Drosseleinrichtungen 52 der ersten Zylindergruppe entsprechend teilweise geschlossen werden, bis beide Sätze von Drosseleinrichtungen richtig positioniert sind, um gleiche Luftfüllungen für alle arbeitenden Zylinder des Motors bereitzustellen. Bei dieser Art des Umschaltens von einem Betrieb mit DOD-Zylinderabschaltung zu einem STD-Betrieb mit allen Zylindern wird das Drehmoment während der Verstellung der Zylinderdrosseleinrichtungen wieder derart gesteuert, dass es keine Diskontinuität oder keinen Stoß in der Motordrehmomentkurve gibt und die Betriebsänderung für den Fahrzeugbediener nicht bemerkbar ist.
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Während die Ausführungsform der 1 und 2 die Verwendung einzelner Zylinderdrosseleinrichtungen in den Saugrohrkanälen oder Einlassöffnungen von jedem der Zylinder in Betracht zieht, ist zu verstehen, dass alternative Anordnungen einer Zylinderdrosselung genauso gut benutzt werden können. Beispielsweise kann eine geeignete Saugrohranordnung vorgesehen sein, so dass eine einzelne Drosseleinrichtung für jede der beiden Zylindergruppen benutzt werden kann und jede Drosseleinrichtung den Luftstrom durch die Saugrohranordnung für alle Zylinder ihrer jeweiligen Gruppe steuert.
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Außerdem kann die in 2 veranschaulichte Turboladerform des Superladers, falls dies erwünscht ist, durch irgendeine andere geeignete Form einer Verstärkungseinrichtung ersetzt werden, wie beispielsweise durch eine elektrisch angetriebene Luftpumpe oder einen elektrisch angetriebenen Verdichter oder eine mechanisch angetriebene Verdrängerluftpumpe. Zusätzlich können stattdessen genauso bekannte Formen von superladenden Einrichtungen eingesetzt werden, wenn sie gut zu der besonderen Motoranwendung passen. Es ist jedoch beabsichtigt, dass der angewandte Superlader oder die angewandte Verstärkungseinrichtung nur verwendet werden sollte, wenn während des DOD-Betriebes mit abgeschalteten Zylindern ein höheres Drehmoment notwendig ist. Somit kann die Zeit in der DOD-Zylinderbetriebsart ausgedehnt werden, und die Wirkungsgrade des Betriebes in dieser Betriebsart können über einen größeren Anteil des Motorbetriebszeitraumes realisiert werden.
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In 3 der Zeichnungen ist eine alternative Ausführungsform einer V-Motoranordnung veranschaulicht, die allgemein mit Bezugszeichen 92 angegeben ist. Der Motor 92 umfasst wie üblich einen Zylinderblock, Zylinderköpfe und andere Einrichtungen des Motorhauptkorpus 94, ist aber mit Doppel-Luftansaugrohren 96, 98 ausgerüstet, die übereinander angeordnet sind und jeweils eine Einlassdrosseleinrichtung 100 bzw. 102 aufweisen.
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Das Saugrohr 96 weist Einlasskanäle 104 auf, die mit einer ersten Gruppe von Zylindern, die nicht gezeigt ist, verbunden sind, welche STD-Zylinder sind, die nicht abgeschaltet werden können. Das Saugrohr 98 weist Einlasskanäle 106 auf, die mit einer zweiten Zylindergruppe von DOD-Abschaltungszylindern, die nicht gezeigt sind, verbunden sind.
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Der Motor 92 umfasst auch Auspuffkrümmer 108, die mit einem Überkreuzrohr 110 verbunden sind, um einen abgasgetriebenen Turbolader 112 zu speisen. Der Turbolader 112 saugt Luft durch eine Einlassröhre 113 an und gibt unter Druck gesetzte Luft über eine Leitung 114 an das Saugrohr 96 zur Abgabe an die STD-Zylinder ab, wenn dies in der Abschaltungsbetriebsart notwendig ist. Im Betrieb lenkt ein Absperrventil 116 in einem Auspuffauslassrohr 118 Abgas aus dem Auspuffauslassrohr um, um den Turbolader anzutreiben.
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In einer Standard-Betriebsart ist das Ventil 116 offen, wobei der Turbolader abgeschaltet ist, und die Drosseleinrichtungen 100, 102 werden zusammen betrieben, um gleiche Luftmengen an jeden der Motorzylinder zu liefern, die alle Leistung zuführen. Wenn in eine Zylinderabschaltung umgeschaltet wird, werden die Drosseleinrichtungen gleichzeitig und fortschreitend in entgegengesetzte Richtungen bewegt, bis die DOD-Drosseleinrichtung 102 vollständig geschlossen ist, und die STD-Drosseleinrichtung 100 wird weiter geöffnet, um Leistung von allen acht Zylindern gleichmäßig zu überführen, bis die vier Zylinder fortfahren, in der DOD-Betriebsart zu arbeiten. In dieser Hinsicht ist der Betrieb der Drosseleinrichtung ähnlich wie der, der in Bezug auf den Motor der 1 und 2 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass nur eine Drosseleinrichtung für jede Zylindergruppe benutzt wird.
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Auf eine ähnliche Weise ist der Betrieb des Motor-Turboladers für die Abschaltungsbetriebsart unter Bedingungen reserviert, wenn zusätzliches Drehmoment benötigt wird. Dieses wird durch ein geringfügiges Verstärken der Zylinderluftladung in dem Saugrohr 96, das mit der ersten Gruppe von Zylindern, die während der Abschaltung der zweiten Gruppe von Zylindern in Betrieb bleibt, verbunden ist, zugeführt.
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In den 4 - 6 sind drei Beispiele von Motorzylinderanordnungen zur Abschaltung gezeigt. Die Ausführungsform des Motors 92 ist in 4 schematisch gezeigt, wobei zwei Saugrohre 96, 98, die durch zwei Drosseleinrichtungen 100, 102 gesteuert werden, jeweils verbunden sind, um eine erste Gruppe von Zylindern 120 und eine zweite Gruppe von DOD-Zylindern 122, die in einem V8-Motor vorgesehen sind, zu steuern.
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5 veranschaulicht schematisch eine alternative V8-Motoranordnung, bei der vier getrennte Saugrohre 126 - 129 jeweils durch Drosseleinrichtungen 130 - 133 gesteuert werden und Luft in vier getrennte Zylindergruppen 134, 135, 136, 137 einspeisen. Bei dieser Anordnung bleiben die STD-Zylindergruppen 134 und 135 unter allen Motorbedingungen im Betrieb und werden durch ihre getrennten Drosseleinrichtungen gesteuert, um gleiche Leistungsmengen zu liefern.
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Die DOD-Zylinder 136 werden durch Drosseleinrichtung 132 gesteuert, und die DOD-Zylinder 137 werden durch Drosseleinrichtung 133 gesteuert, um für zwei Arten von Zylinderabschaltung zu sorgen. Die Zylinder der Gruppe 137 können zuerst abgeschaltet werden, um unter Einschluss der Zylinder der Gruppe 136 einen Betrieb des Motors mit sechs Zylindern bereitzustellen. Wenn dann eine weitere Zylinderabschaltung gewünscht ist, werden auch die Zylinder der Gruppe 136 abgeschaltet, was nur die Zylinder der Gruppen 134 und 135 in Betrieb lässt. Somit ist der Motor in 5 zusätzlich zu der normalen Betriebsart mit voller Zylinderzahl zu zwei getrennten Abschaltungsschritten in der Lage.
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6 veranschaulicht eine V6-Motoranordnung, bei der Saugrohre 138 und 139 jeweils durch Drosseleinrichtungen 140 bzw. 141 gesteuert werden. Das Saugrohr 138 ist mit einer ersten Gruppe von drei STD-Zylindern 142 verbunden, die in einer Bank des V6-Motors angeordnet sind, während das Saugrohr 139 mit einer zweiten Gruppe von drei DOD-Zylindern 143 verbunden ist, die in einer gegenüberliegenden Bank des Motors angeordnet sind.
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Zusammengefasst umfasst ein Motor mit Zylinderabschaltung (Displacement on Demand oder DOD™) Standard-(STD-)Zylinder, die nicht abgeschaltet werden, und DOD-Zylinder, die abgeschaltet werden können, indem ihre Einlass- und Auslassventile geschlossen werden und ihre Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird. Um gleichmäßige Übergänge bereitzustellen, bilden die STD- und DOD-Zylinder getrennte Gruppen, die jeweils mit Ladeluft durch eine oder mehrere getrennte Drosseleinrichtungen versorgt werden. Wenn in den DOD-Betrieb umgeschaltet wird, werden die Drosseleinrichtungen entgegengerichtet betätigt, um die DOD-Zylinder wegzunehmen und das Drehmoment in den aktiven Zylindern vor der Abschaltung der Zylinderventile aufrechtzuerhalten. Wenn zu dem STD-Betrieb zurückgekehrt wird, werden die Ventile wieder zugeschaltet, bevor die Drosseleinrichtungen entgegengerichtet betätigt werden, um einen Betrieb mit voller Zylinderzahl zu ermöglichen. Im DOD-Betrieb kann ein kleiner Superlader betrieben werden, um das Drehmoment der arbeitenden STD-Zylinder zu verstärken und somit den DOD-Betriebsbereich zu vergrößern.
