用于动态跳过点火发动机中的安全阀启动的系统和方法_5

文档序号:9793650阅读:来源:国知局
直到排气阀运动验证信号716升高到一个高水平从而指示该排气阀的开启以及该气缸的排放为止。
[0083]虽然如果螺线管710在900°与1080°之间的窗口中移动成为低的,以便启动这些阀,则是所希望的,但这不是所要求的。只要螺线管710在禁用时间段tfor中,即在紧接在一次点火之后的排气冲程中,不移动成为低的,那么阀启动将是无害的。根据该定时,排气阀714可以在进气阀712之前开启;然而,这不是问题,因为该气缸已经被排放。开启排气阀714以允许气体从该排气歧管往回流动到该气缸中也不是问题。
[0084]虽然已经详细描述了本发明的几个实施例,但应当理解,本发明可以在不背离本发明的精神或范围的情况下以许多其他形式来实施。虽然已经使用电子操作的螺线管总体上描述了本发明,但这不是所要求的。替代电子控制的螺线管,也可以使用气动或液压启动的螺线管。替代或除了电子控制电路,可以在气动或液压回路中实现控制逻辑。具体地,可以使用一个液压操作的往复阀,这确保在无一个介入排气事件的情况下,一次进气阀开启并不是在一个点火事件之后进行。在此描述的阀控制系统仅可以用在一个发动机中的这些气缸中的一些上。在这种情况下,剩余气缸可以用类似于常规发动机控制的一种始终活动的模式运转。禁止螺线管供电致使该发动机以常规模式运转,从而减少这些停用部件的循环计数。
[0085]已经主要地在一种跳过点火控制安排的背景下描述了本发明,在该安排中,在所跳过工作循环过程中通过停用进气阀和排气阀两者、以便防止空气在所跳过工作循环过程中被栗送穿过气缸来停用这些气缸。然而,应当理解,一些跳过点火阀致动方案想到仅停用排气阀或仅停用这些进气阀来有效地停用这些气缸并且防止空气被栗送穿过这些气缸。所描述途径中的若干途径同样地适用于此类应用。此外,尽管总体上优选的是停用气缸,并且因此防止空气在所跳过工作循环过程中穿过这些所停用气缸,但是存在可能希望在一个选定的所跳过工作循环过程中使空气穿过一个气缸的一些特定时间。通过举例,这可能是希望进行发动机制动时所希望的,和/或比排放设备相关的诊断或操作要求所希望的。所描述的阀控制途径同样地适用于此类应用。因此,本发明实施例应当被认为是说明性的而非限制性的,并且本发明不限于在此给出的这些细节。
【主权项】
1.一种控制内燃机的运转的方法,该内燃机具有至少一个气缸,每个气缸具有一个相关联的进气阀和一个相关联的排气阀,该方法包括: 指令该发动机的跳过点火操作; 确定一个排气阀致动故障是否已经发生,在该排气阀致动故障中,与一个选定气缸相关联的该排气阀在该发动机的该跳过点火操作过程中的一个选定工作循环过程中未能开启;并且 当确定一个排气阀致动故障已经发生时,响应于检测到该排气阀致动故障,在与该选定气缸相关联的该进气阀本应已经被致动的一个随后的工作循环过程中停用该进气阀。2.—种控制以跳过点火模式运转的内燃机的进气阀的方法,该内燃机具有至少一个气缸,每个气缸至少具有一个进气阀和一个排气阀,该方法包括: 使该发动机以具有多个活动工作循环和所跳过工作循环的一种跳过点火模式运转,其中在该所跳过工作循环的至少一部分的过程中,该相关联的气缸被停用,这样使得空气在该所跳过工作循环过程中不被栗送穿过该相关联的气缸;并且 在跳过点火操作过程中,仅在确保或验证与每个气缸相关联的该排气阀已经在上一个工作循环中开启之后才开启与该气缸相关联的该进气阀,以便确保该进气阀在该气缸包含高压燃烧气体时不开启。3.如权利要求1或2所述的方法,其中该排气阀致动故障是至少部分地基于对曲轴的转速、曲轴的角加速度以及曲轴的角加速度变化中的至少一项的分析来检测。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中该排气阀致动故障是至少部分地基于对感测该排气阀的移动的一个接近度传感器的输出的分析来检测。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其中该排气阀致动故障是至少部分地基于对选自下组的至少一项的分析来检测,该组由以下各项组成: 驱动该排气阀的一个曲轴的角速度、加速度或加速度变化; 该选定气缸内的气体的电性质; 监控该发动机的一个加速度计、麦克风或爆震传感器的输出; 排气歧管压力; 排气流速;以及 排气氧含量。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其中该进气阀本应已经被致动的该随后的工作循环是紧接在检测到该排气阀致动故障的工作循环之后的工作循环。7.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其中该进气阀本应已经被致动的该随后的工作循环是在检测到该排气阀致动故障的工作循环之后的第二工作循环。8.如权利要求1- 7中任一项所述的方法,其中与该选定气缸相关联的该进气阀在该进气阀本应通向包含高压燃烧气体的气缸的每个随后的工作循环过程中被停用。9.如权利要求2-8中任一项所述的方法,其中该进气阀在每个进气事件之后被停用并且为了起始一个随后的进气事件而必须被重新启动。10.如权利要求9所述的方法,其中该进气阀仅在已经检测到与该相关联的气缸中的紧邻的上一个活动工作循环相关联的一个排气致动事件之后才被启动用于一个活动工作循环,以便帮助确保该进气阀不通向包含高压燃烧气体的气缸。11.如权利要求1-8中任一项所述的方法,其中该进气阀在检测到一个排气阀致动故障之后被确实地停用。12.如前述任一项权利要求所述的方法,其中这些进气阀和排气阀在大多数所跳过工作循环过程中被停用,以便防止空气在此类所跳过工作循环过程中被栗送穿过这些相关联的气缸。13.—种内燃机,包括: 一个发动机控制器,该发动机控制器被安排成用于使该发动机以一种跳过点火模式运转; 至少一个能够选择性地启动的气缸,每个能够选择性地启动的气缸具有一个相关联的进气阀和一个相关联的排气阀,其中与每个能够选择性地启动的气缸相关联的该排气阀能够在一个选定工作循环过程中选择性地开启或保持关闭,以便帮助促进在发生在该发动机的跳过点火操作过程中的多个所跳过工作循环过程中停用该气缸,这样使得空气在这些所跳过工作循环过程中不被栗送穿过该气缸;以及 一个阀控制系统,该阀控制系统被安排成用于确保在跳过点火操作过程中,该进气阀在该能够选择性地启动的气缸包含高压燃烧气体时不开启。14.如权利要求13所述的发动机,进一步包括一个排气阀运动验证模块,该排气阀运动验证模块被安排成用于检测该排气阀的开启以排放燃烧气体。15.如权利要求14所述的发动机,其中该阀控制系统被安排成用于仅在该排气阀运动验证模块已经检测到该排气阀的开启之后才启动该进气阀。16.如权利要求13-15中任一项所述的发动机,其中该排气阀运动验证模块使用曲轴转速或其基于时间的一个导数来检测排气阀开启。17.如权利要求13-16中任一项所述的发动机,进一步包括: 至少一个凸轮轴,该至少一个凸轮轴被安排成用于致动这些进气阀和排气阀;并且 其中每个能够选择性地启动的气缸包括至少一个空动装置,该至少一个空动装置被安排成用于促进该相关联的进气阀和该相关联的排气阀的选择性停用。18.如权利要求17所述的发动机,其中每个空动装置是由液体压力控制的一个可折叠挺杆。19.如权利要求13-18中任一项所述的发动机,其中该阀控制系统被安排成用于针对每个所希望的进气事件确实地启动该进气阀并且在每个进气事件之后确实地停用该进气阀。20.如权利要求13-18中任一项所述的发动机,其中一个选定工作循环之前的一个进气阀启动状态基于该相关联的气缸的紧邻的上一个工作循环的该进气阀启动状态而可以是活动的或被停用的。21.如权利要求13-20中任一项所述的发动机,其中该阀控制系统包括: 一个排气阀接近度传感器,该排气阀接近度传感器生成验证该排气阀的运动的一个信号;以及 一个安全电路,该安全电路从该排气阀接近度传感器接收一个信号,该安全电路被安排成用于至少部分地基于从该排气阀接近度传感器接收的该信号来检测一个排气阀致动故障并且在检测到一个排气阀致动故障时停用该进气阀。22.如权利要求13-20中任一项所述的发动机,进一步包括一个排气阀接近度传感器,该排气阀接近度传感器被安排成用于生成指示该排气阀的运动的一个信号,其中该发动机控制器: 接收该排气阀传感器信号;并且 仅在至少部分地基于该排气阀传感器信号验证该排气阀已经开启之后才指令进气阀的启动。23.如权利要求13-22中任一项所述的发动机,其中: 该阀控制系统包括一个进气阀螺线管和一个进气阀可折叠挺杆,并且 开启该进气阀螺线管致使该进气阀可折叠挺杆进入一个可压缩状态,由此该进气阀被停用。24.如权利要求13-22中任一项所述的发动机,其中该阀控制系统包括: 一个进气阀可折叠挺杆; 一个排气阀可折叠挺杆;以及 一个螺线管,该螺线管被用来启动和停用该进气阀可折叠挺杆和该排气阀可折叠挺杆两者。25.—种用于在以跳过点火模式运转的内燃机中使用的阀控制系统,该发动机包括多个能够停用的气缸和一个凸轮轴,每个气缸具有一个相关联的进气阀和一个相关联的排气阀,该凸轮轴被安排成用于致动这些进气阀和排气阀,其中针对每个能够停用的气缸,该阀控制系统包括: 一个可折叠挺杆,该可折叠挺杆被安排成用于通过启动和停用与该气缸相关联的该进气阀和该排气阀来启动和停用该气缸,该可折叠挺杆是能够液压致动的; 一个螺线管阀,该螺线管阀被安排成用于控制将一种高压液压流体施加到该可折叠挺杆上; 其中该螺线管阀和该可折叠挺杆被安排成用于仅在开启该排气阀之后才允许开启该进气阀。26.如权利要求25所述的阀控制系统,其中针对每个能够停用的气缸,该气缸的启动在一个发动机循环的一个相关联的指定部分过程中被禁止。27.如权利要求25或26所述的阀控制系统,进一步包括一个排气阀运动验证模块,该排气阀运动验证模块被安排成用于检测该排气阀的开启以排放燃烧气体。28.如权利要求27所述的阀控制系统,其中该排气阀运动验证模块被要求来在该进气阀的启动之前检测该排气阀的开启。29.如权利要求27所述的阀控制系统,其中该排气阀运动验证模块使用曲轴转速或其多个时间导数来检测排气阀开启。30.—种用于控制气缸的启动和停用的组件,该组件包括: 一个进气阀螺线管; 一个排气阀螺线管; 一个安全电路; 一个电插座;以及 一个机械构件, 其中该进气阀螺线管、该排气阀螺线管、该安全电路以及该电插座都被安装在该机械构件上。31.如权利要求30所述的组件,其中该机械构件是一个引线框架。
【专利摘要】描述了多种用于在跳过点火操作过程中控制内燃机中的进气阀和排气阀的操作的方法和装置。在不同的实施例中,一个排气阀监控器或其他合适的机构被用来检测排气阀致动故障。当检测到一个特定气缸的一个排气阀致动故障时,该相应进气阀在它本应被启动时的情况下被停用(或未被启动),以便防止该进气阀通向包含高压燃烧气体的一个气缸。所描述的途径在以下情况时尤其有益:跳过点火操作与气缸停用结合,这样使得在这些所跳过工作循环过程中空气不被泵送穿过这些气缸。
【IPC分类】F02D13/06
【公开号】CN105556099
【申请号】CN201480049992
【发明人】约翰·W·帕塞勒斯, 马修·A·杨金斯, 师魁·凯文·陈
【申请人】图拉技术公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年9月16日
【公告号】DE112014004271T5, US9175613, US20150075458, WO2015042054A1
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