用于执行停缸的发动机的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种用于执行停缸的发动机，其包括：多个汽缸、可变气门持续时间装置、停缸(CDA)装置以及控制器；所述可变气门持续时间装置安装在所述多个汽缸中的至少一个内并且执行对应汽缸的进气气门的长持续时间模式和短持续时间模式；所述CDA装置安装在所述多个汽缸中的至少另一个内并且执行对应汽缸的进气气门和排气气门的一般操作模式和CDA模式；所述控制器根据发动机的工作状态而控制可变气门持续时间装置和CDA装置的操作，其中，当CDA装置以CDA模式工作时，控制器控制可变气门持续时间装置以短持续时间模式工作。
【专利说明】用于执行停缸的发动机
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年9月30日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请N0.10-2014-0131642的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
[0003]本公开涉及可以执行停缸(CDA)的发动机。更具体而言，本公开涉及在其中扩展CDA工作区域的发动机。
【背景技术】
[0004]内燃机将燃料和空气注入燃烧室，并燃烧注入的燃料和空气，从而产生动力。当吸入空气时，内燃机通过驱动凸轮轴来操作进气气门，当进气气门打开，内燃机将空气带入燃烧室内。进一步，内燃机通过驱动凸轮轴来操作排气气门，当排气气门打开，内燃机将空气从燃烧室排出。
[0005]目前，为了改善这种车辆发动机的燃料消耗，进行了应用停缸(CDA)的研究。
[0006]为了执行CDA模式，通过停用进气/排气气门(VDA)，能过将抽吸损失最小化。
[0007]通常，当执行CDA模式时，停用一些汽缸的进气气门或者进气气门和排气气门，并且启用其它汽缸的进气/排气气门。
[0008]图15是显示了对可以执行CDA的一般发动机的操作模式进行转换时的气门曲线的示意图，并描绘了未停用汽缸的进气/排气气门的曲线。
[0009]图中，K表示排气气门的曲线，M表示一般操作时进气气门的气门曲线，X表示上止点，Y表示下止点。
[0010]当发动机负载由高负载变为低负载时，发动机的工作模式从一般操作模式变为CDA模式，并且为了增加进气量，通过将进气气门的闭合正时移动到邻近下止点，而将进气气门曲线从M移动到L。
[0011]在此情况下，由于气门重叠段(其中进气气门和排气气门同时打开)增大，所以燃烧室内的内部EGR气体量增加，并且由于燃烧室的温度上升而导致发生爆震(knocking)的可能性增大，因此发动机的燃料消耗效率降低。
[0012]由于这种现象，存在一些汽缸的停用区域受限的问题。
[0013]【背景技术】部分披露的上述信息仅用于增强对发明背景的理解，因此可能包含不构成对本领域一般技术人员而言在该国已经公知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0014]本公开致力于提供一种可以执行CDA的发动机，并且在所述发动机中CDA工作区域扩展。
[0015]本发明的示例性实施方案提供了一种可以执行停缸(CDA)的发动机，其包括:多个汽缸、可变气门持续时间装置、CDA装置以及控制器；所述可变气门持续时间装置安装于所述多个汽缸中的至少一个并且执行对应汽缸的进气气门的长持续时间模式和短持续时间模式；所述CDA装置安装于所述多个汽缸中的至少另一个并且执行对应汽缸的进气气门和排气气门的一般操作模式和CDA模式；所述控制器根据发动机的工作状态而控制可变气门持续时间装置和CDA装置的操作，其中，当CDA装置以CDA模式工作时，控制器控制可变气门持续时间装置以短持续时间模式工作。
[0016]发动机可以包括依次设置的第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸，CDA装置可以设置在第二汽缸和第三汽缸中或第一汽缸和第四汽缸中，可变气门持续时间装置可以设置在第一汽缸和第四汽缸中或第二汽缸和第三汽缸中。
[0017]发动机可以进一步包括可变气门正时控制器，该可变气门正时控制器改变每个汽缸的进气气门的气门正时，并且控制器可以控制气门正时控制器的操作，并且当发动机的工作状态从预定的第一高负载状态变成预定的低负载状态时，可以控制CDA装置以CDA模式工作，控制可变气门持续时间装置以短持续时间模式工作。
[0018]当发动机的工作状态从预定的低负载状态变成预定的第二高负载状态时，该控制器可以延迟可变气门正时控制器的操作。
[0019]当发动机的工作状态变成预定的第三高负载状态时，该控制器可以控制CDA装置以一般操作模式工作，并控制可变气门持续时间装置以长持续时间模式工作。
[0020]本发明的另一个实施方案提供了一种可以执行停缸(CDA)的发动机，其包括:多个汽缸、进气凸轮轴、进气CDA/可变气门持续时间装置以及控制器；所述进气CDA/可变气门持续时间装置设置在进气凸轮轴中，以执行所述多个汽缸中的一个汽缸的进气气门的一般操作模式和CDA模式，并执行邻近该汽缸的汽缸进气气门的长持续时间模式和短持续时间模式；所述控制器根据发动机的工作状态而控制进气CDA/可变气门持续时间装置的操作。
[0021]发动机可以进一步包括可变气门正时控制器，所述可变气门正时控制器改变每个汽缸的进气气门的气门正时，其中控制器可以控制气门正时控制器的操作，并且在进气CDA/可变气门持续时间装置工作以执行CDA模式和短持续时间模式的状态下，当发动机的工作状态变成预定的高负载状态时，通过操作进气CDA/可变气门正时控制器而延迟进气气门的正时。
[0022]进气CDA/可变气门持续时间装置可以包括:第一凸轮单元、第一螺线管、第二凸轮单元、第二螺线管以及互锁单元；所述第一凸轮单元可以在进气凸轮轴上沿进气凸轮轴的轴向方向移动并且与进气凸轮轴一起旋转，并且其中在所述第一凸轮单元的一侧形成有第一长持续时间凸轮和第一短持续时间凸轮，在所述第一凸轮单元的另一侧形成有第一一般凸轮和第一 CDA凸轮；所述第一螺线管在第一方向上选择性地移动第一凸轮单元；所述第二凸轮单元可以在进气凸轮轴上沿进气凸轮轴的轴向方向移动并且与进气凸轮轴一起旋转，其中在所述第二凸轮单元的一侧形成有第二一般凸轮和第二 CDA凸轮，在所述第二凸轮单元的另一侧形成有第二长持续时间凸轮和第二短持续时间凸轮；所述第二螺线管在第二方向上选择性地移动第二凸轮单元；所述互锁单元设置在第一凸轮单元和第二凸轮单元之间，通过第一凸轮单元或第二凸轮单元的移动而移动，从而推动第二凸轮单元或第一凸轮单元，其中控制器可以根据发动机的工作状态而控制第一螺线管或第二螺线管的操作。
[0023]第一长持续时间凸轮和第二长持续时间凸轮、第一短持续时间凸轮和第二短持续时间凸轮、第一一般凸轮和第二一般凸轮以及第一 CDA凸轮和第二 CDA凸轮可以按第一短持续时间凸轮、第一长持续时间凸轮、第一 CDA凸轮、第一一般凸轮、第二 CDA凸轮、第二一般凸轮、第二短持续时间凸轮和第二长持续时间凸轮的顺序设置。
[0024]第一凸轮单元中可以形成第一导向槽，该第一导向槽选择性地插入第一螺线管的操作杆，以在第一方向上推动第一凸轮单元，并且第二凸轮单元中可以形成第二导向槽，该第二导向槽选择性地插入第二螺线管的操作杆，以在第二方向上推动第二凸轮单元。
[0025]互锁单元可以包括:操作单元和移动体；所述操作单元包括选择性地突出的第一操作销和第二操作销；所述移动体具有选择性地插入第一和第二操作销的第一移动槽和第二移动槽。
[0026]第一操作销可以被插入第一移动凹槽中，并且在第一操作销突出的状态下，移动体可以移动，以在第一凸轮单元推动移动体时推动第二凸轮单元。
[0027]第二操作销可以被插入第二移动凹槽中，并且在第二操作销突出的状态下，移动体可以移动，以在第二凸轮单元推动移动体时推动第一凸轮单元。
[0028]操作单元可以进一步包括:操作单元壳体和中间销；第一和第二操作销安装在所述操作单元壳体内部；所述中间销与操作单元壳体铰接，并且相应端与第一操作销和第二操作销接触，并且可以使第一操作销和第二操作销中的任一个突出。
[0029]在第一凸轮单元和第二凸轮单元中，可以分别形成第一止动槽和第二止动槽，发动机可以进一步包括止动单元，该止动单元选择性地插入止动槽中，以防止第一凸轮单元和第二凸轮单元在工作模式发生变化后在凸轮轴的轴向方向上移动。
[0030]止动单元可以包括:止动体和止动弹黄；所述止动体选择性地插入第一止动槽和第二止动槽内；所述止动弹簧弹性地支撑止动体。
[0031]该发动机可以是这样的发动机:其中依次形成有第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸，第一凸轮单元的第一长持续时间凸轮和第一短持续时间凸轮可以设置在第一汽缸处，第一一般凸轮和第一 CDA凸轮可以设置在第二汽缸处，第二一般凸轮和第二 CDA凸轮可以设置在第三汽缸处，并且第二长持续时间凸轮和第二短持续时间凸轮可以设置在第四汽缸处。
[0032]发动机可以进一步包括:排气凸轮轴和排气CDA装置；所述排气CDA装置执行第二汽缸和第三汽缸的排气气门的一般操作模式和CDA模式，并打开和闭合第一汽缸和第四汽缸的排气气门。
[0033]通过根据本发明的示例性实施方案的可以执行CDA的发动机，与可以执行CDA的一般发动机相比，CDA工作区域可以扩展。
【附图说明】
[0034]图1是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的示意图。
[0035]图2A和图2B是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的气门曲线的不意图。
[0036]图3是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的气门曲线变化的示意图。
[0037]图4是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的工作区域的示意图。
[0038]图5是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的示意图。
[0039]图6是显示了根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的方框图。
[0040]图7是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的导向槽的横截面图。
[0041]图8-图13是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的操作的示意图。
[0042]图14是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的排气CDA装置的示意图。
[0043]图15是显示了当对可以执行CDA的一般发动机的操作模式进行转换时气门曲线的示意图。
【具体实施方式】
[0044]以下详细描述中，简单地通过说明的方式显示并描述了本发明的某些示例性实施方案。
[0045]本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下以各种不同方式修改所描述的实施方案。
[0046]在整篇说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
[0047]在附图中，为了清楚，层、膜、面板、区域等的厚度均被放大。
[0048]当任意部分(诸如层、膜、区域或面板)位于另一部分上时，意味着该部分直接位于其它部分上或者位于具有至少一中间部分的其它部分的上方。
[0049]与此相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中介元件。
[0050]此外，在整篇说明书中，除非明确描述相反情况，词语“包括(comprise)”及其变形(如“comprises”或“comprising)被理解为暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。
[0051]以下将参考附图详细描述本发明的示例性实施方案。
[0052]图1是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的示意图。
[0053]参考图1，根据本发明的一个示例性实施方案或者多个示例性实施方案的可以执行CDA的发动机10包括可变气门持续时间装置22、CDA装置40以及控制器60 ;所述可变气门持续时间装置22安装至多个汽缸#1，#2，#3和#4或者多个汽缸#1，#2，#3和#4中的至少一个并且执行对应汽缸的进气气门的长持续时间模式和短持续时间模式；所述CDA装置40安装至多个汽缸#1，#2，#3和#4中的至少另一个并且执行对应汽缸的进气气门和排气气门的一般操作模式和CDA模式；所述控制器60根据发动机10的工作状态而控制可变气门持续时间装置22和CDA装置40的操作。
[0054]进气凸轮轴20和排气凸轮轴30安装到发动机10上，安装可变气门持续时间装置22，以改变多个汽缸#1，#2，#3和#4的某些汽缸的进气气门的持续时间，两个装置24和34分别安装在进气凸轮轴20和排气凸轮轴30中，从而使每个CDA装置40改变进气气门和排气气门的打开和闭合。
[0055]附图中，显示了四个汽缸#1，#2，#3和#4，但是根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机并不限于此，其可应用到某些汽缸被停用并且另一些汽缸被启用的各种发动机中。
[0056]发动机10进一步包括可变气门正时机构50，该可变气门正时机构50改变各个汽缸#1，#2，#3和#4的气门正时。
[0057]当CDA装置40以CDA模式工作时，控制器60可以控制可变气门持续时间装置22而以短持续时间模式工作。
[0058]CDA装置40和可变气门持续时间装置22的工作模式可以互锁和改变。即，当CDA装置40的模式从一般模式变成CDA模式时，可变气门持续时间装置22的工作模式从高升程模式变成低升程模式或者从长持续时间模式变成短持续时间模式。
[0059]发动机10是依次包括第一汽缸#1、第二汽缸#2、第三汽缸#3和第四汽缸#4的发动机，CDA装置40可以设置在第二汽缸#2和第三汽缸#3中或者第一汽缸#1和第四汽缸#4中，可变气门持续时间装置22可以设置在第一汽缸#1和第四汽缸#4中或者第二汽缸#2和第三汽缸#3中。
[0060]S卩，如附图所示，CDA装置40可以设置在第二汽缸#2和第三汽缸#3中，可变气门持续时间装置22可以设置在第一汽缸#1和第四汽缸#4中。
[0061]可替换地，CDA装置40可以设置在第一汽缸#1和第四汽缸#4中，可变气门持续时间装置22可以设置在第二汽缸#2和第三汽缸#3中。
[0062]以下为了方便理解，描述CDA装置40设置在第二汽缸#2和第三汽缸#3中，可变气门持续时间装置22设置在第一汽缸#1和第四汽缸#4中。
[0063]图2是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的气门曲线的不意图。
[0064]图2A中显示了可以被停用的汽缸(例如第二汽缸#2和第三汽缸#3)的气门曲线。
[0065]图2A中，A表示当第二汽缸#2和第三汽缸#3被停用时排气气门的曲线图，B表示当第二汽缸#2和第三汽缸#3被停用时进气气门的曲线，C表示第二汽缸#2和第三汽缸#3的一般操作模式的排气气门的曲线，D表示一般操作模式的进气气门的曲线。
[0066]图2B中显示了未停用的汽缸(例如第一汽缸#1和第四汽缸M)的气门曲线。
[0067]图2B中，E表不第一汽缸#1和第四汽缸#4的排气气门的曲线，G表不第一汽缸#1和第四汽缸#4的处于长持续时间的进气气门的曲线，F表示第一汽缸#1和第四汽缸#4的处于短持续时间的进气气门的曲线。
[0068]图3是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的气门曲线变化的示意图；以及图4是显示了根据本发明的第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的工作区域的示意图。
[0069]参照图1至图4，当发动机10的工作状态从预定的第一高负载状态变成预定的低负载状态时，控制器60控制CDA装置40以CDA模式工作，并且控制可变气门持续时间装置22以短持续时间模式工作。
[0070]这里，预定的第一高负载状态可以是图4的区域N和区域0，低负载状态可以是区域P。
[0071]因此，如图2所示，即使在增加第一汽缸#1和第四汽缸#4的进气量时，也可以抑制气门重叠段的相对增长，从而抑制EGR气体的相对增加并且可以提高燃料消耗效率。
[0072]在此情况下，控制器60可以控制可变气门正时机构50的操作，从而将进气气门的正时提前，进而增加进气流入量。
[0073]当发动机10的工作状态从预定的低负载状态变成预定的第二高负载状态时，控制器60可以延迟可变气门正时机构50。
[0074]当发动机10的工作状态从预定的低负载状态(即区域P)变成预定的第二高负载状态(例如区域O)时，如图3所示，控制器60可以控制CDA装置40以CDA模式工作，并且在可变气门持续时间装置22被控制而以短持续时间模式工作的状态下延迟可变气门正时机构50。例如，由于第一汽缸#1和第四汽缸M的进气气门的闭合正时可以延迟为邻近下止点Y，因此可以进一步增加进气量。
[0075]当发动机10的工作状态变成预定的第三高负载状态(例如区域N)时，控制器60控制CDA装置40以一般操作模式工作，并控制可变气门持续时间装置22以长持续时间模式工作。
[0076]根据本发明第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机10以短持续时间控制在CDA操作模式下没有被停用的汽缸的进气气门曲线，以相对减小气门重叠段，并可以因此提高燃料消耗效率。
[0077]进一步，根据本发明第一示例性实施方案的可以执行CDA的发动机10可以相对扩展CDA工作区域，并且因此提高燃料消耗效率。
[0078]图5是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的示意图。图6是显示了根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的方框图。图7是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的导向槽的横截面图。
[0079]参考图5-图7，根据本发明的一个示例性实施方案或者多个示例性实施方案的可以执行CDA的发动机包括控制器102，所述控制器102根据进气CDA/可变气门持续时间装置100和发动机的工作状态而控制进气CDA/可变气门持续时间装置100的操作，所述发动机设有进气凸轮轴，以执行多个汽缸的进气气门、进气凸轮轴110以及多个汽缸中的任意一个汽缸的一般操作模式和CDA模式，并执行邻近该汽缸的汽缸的进气气门的长持续时间操作模式和短持续时间操作模式。
[0080]进气CDA/可变气门持续时间装置100包括:第一凸轮单元130、第一螺线管120、第二凸轮单元170、第二螺线管124和互锁单元；所述第一凸轮单元130可以在进气凸轮轴110上沿进气凸轮轴110的轴向方向移动并且与进气凸轮轴110 —起旋转，其中在所述第一凸轮单元130的一侧形成有第一长持续时间凸轮134和第一短持续时间凸轮132，并且在所述第一凸轮单元130的另一侧形成有第一一般凸轮138和第一 CDA凸轮136 ;所述第一螺线管120在第一方向上(例如在附图的右侧方向上)选择性地移动第一凸轮单元130 ;第二凸轮单元170可以在进气凸轮轴110上沿进气凸轮轴110的轴向方向移动并且与进气凸轮轴I1 —起旋转，其中在所述第二凸轮单元170的一侧形成有第二一般凸轮174和第二CDA凸轮172，在所述第二凸轮单元170的另一侧形成有第二长持续时间凸轮178和第二短持续时间凸轮176 ;所述第二螺线管124在第二方向上(例如在附图的左侧方向上)选择性地移动第二凸轮单元170 ;所述互锁单元设置在第一凸轮单元130和第二凸轮单元170之间，通过第一凸轮单元130或第二凸轮单元170的移动而移动，以推动第二凸轮单元170或第一凸轮单元130，其中控制器102可以根据发动机的工作状态而控制第一螺线管120或第二螺线管124的操作。
[0081]第一长持续时间凸轮134和第二长持续时间凸轮178、第一短持续时间凸轮132和第二短持续时间凸轮176、第一一般凸轮138和第二一般凸轮174以及第一 CDA凸轮136和第二 CDA凸轮172可以按第一短持续时间凸轮132、第一长持续时间凸轮134、第一 CDA凸轮136、第一一般凸轮138、第二 CDA凸轮172、第二一般凸轮174、第二短持续时间凸轮176和第二长持续时间凸轮178的顺序设置。
[0082]在第一凸轮单元130中形成第一导向槽131，将第一螺线管120的操作杆122选择性地插入第一导向槽131中，以在第一方向上推动第一凸轮单元130，在第二凸轮单元170中形成第二导向槽171，将第二螺线管124的操作杆126选择性地插入第二导向槽171中，以在第二方向上推动第二凸轮单元170。
[0083]互锁单元包括操作单元150和移动体140 ;所述操作单元150包括选择性地突出的第一操作销152和第二操作销154 ;所述移动体140中形成选择性地插入第一操作销152和第二操作销154的第一移动槽142和第二移动槽144。
[0084]在第一操作销152突出的状态下，当第一凸轮单元130推动移动体140时，第一操作销152被插入第一移动槽142中，移动体140移动以推动第二凸轮单元170。
[0085]在第二操作销154突出的状态下，当第二凸轮单元170推动移动体140时，第二操作销154被插入第二移动槽144中，移动体140移动以推动第一凸轮单元130。
[0086]操作单元150进一步包括操作单元壳体151和中间销156 ;第一操作销152和第二操作销154安装在所述操作单元壳体15内部；所述中间销156通过铰链销159与操作单元壳体151铰接，具有与第一操作销152和第二操作销154接触的相应端，并且可以使第一操作销152和第二操作销154中的任一个突出。
[0087]止动球157和球弹簧158设置在第一操作销152和第二操作销154之间，以限制第一操作销152和第二操作销154的移动。
[0088]如图7所示，第一导向槽131 —端以螺旋形状形成，使得第一螺线管120的操作杆122返回原始位置。S卩，在第一凸轮单元130旋转的状态下，当第一螺线管120的操作杆122突出并插入到第一导向槽131时，第一凸轮单元130移动，第一螺线管120的操作杆122通过第一导向槽131的形状而返回原始位置。
[0089]同样地，第二导向槽171以及第一移动槽142和第二移动槽144以螺旋形状形成，通过第二螺线管操作杆126、第一操作销152和第二操作销154，当第一凸轮单元130和移动体140被移动后，第二螺线管操作杆126、第一操作销152和第二操作销154可以返回到原始位置。
[0090]在第一凸轮单元130和第二凸轮单元170中，形成第一止动槽186和188以及第二止动槽196和198，发动机进一步包括止动单元180和190，其被选择性地插入止动槽186和188以及196和198中，以防止第一凸轮单元130和第二凸轮单元170在工作模式改变后在凸轮轴110的轴向方向上移动。
[0091]止动单元180和190包括选择性地插入第一止动槽186和188以及第二止动槽196和198中的止动体182和192，以及分别弹性地支撑止动体182和192的止动弹簧184和 194。
[0092]该发动机具有依次形成的第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸，第一凸轮单元130的第一长持续时间凸轮134和第一短持续时间凸轮132设置在第一汽缸处，第一一般凸轮138和第一 CDA凸轮136设置在第二汽缸处，第二一般凸轮174和第二 CDA凸轮172设置在第三汽缸处，并且第二长持续时间凸轮178和第二短持续时间凸轮176设置在第四汽缸处。
[0093]在图5中没有显示汽缸，但是选择性地接触第一长持续时间凸轮134或第一短持续时间凸轮132的第一气门开启和关闭单元210设置在第一汽缸处，接触第一一般凸轮138或第一 CDA凸轮136的第二气门开启和关闭单元220设置在第二汽缸处，接触第二一般凸轮174或第二 CDA凸轮172的第三气门开启和关闭单元230设置在第三汽缸处，接触第二长持续时间凸轮178或第二短持续时间凸轮176的第四气门开启和关闭单元240设置在第四汽缸处。
[0094]发动机进一步包括可变气门正时控制器200，该可变气门正时控制器200改变每个汽缸的进气气门的气门正时。
[0095]图8-图13是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的操作的示意图。
[0096]以下将参考图5-图13描述可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的进气CDA/可变气门持续时间装置的操作。
[0097]图5中，进气CDA/可变气门持续时间装置100以一般/长持续时间模式工作，例如，发动机的工作状态可以是图4的区域N。
[0098]当车辆的工作状态变成低负载状态(例如图4的区域O)时，根据工作状态检测传感器104的检测信号，控制器102控制第一螺线管120和第二螺线管124的操作，以将进气CDA/可变气门持续时间装置100的操作模式变成CDA/短持续时间模式。
[0099]工作状态检测传感器104可以是例如车辆速度传感器、禁动开关(inhibitorswitch)、大气温度传感器、冷却剂温度传感器或加速器开度传感器，而且可以是可以确定车辆负载的各种传感器。
[0100]如图8所示，当第一螺线管120工作时，第一螺线管操作杆122突出，以被插入到第一导向槽131中，并且如图9所示，第一凸轮单元130移动。
[0101]如图10所示，当第一凸轮单元130移动以推动移动体140时，第一操作销152与第一移动槽142接合，并且如图11所示，当移动体140推动第二凸轮单元170时，移动体140移动至附图的右侧，第一螺线管操作杆122与第一导向槽131分离。
[0102]如图12所示，当第一螺线管操作杆122与第一导向槽131的分离完成时，并且如图13所示，当第二凸轮单元170的移动完成时，第一操作销152位于原始位置，第二操作销154通过中间销156突出。在此情况下，第二操作销154不与第二移动槽144接合。
[0103]将进气CDA/可变气门持续时间装置100的模式从CDA模式变成一般模式的过程是通过第二螺线管124的操作而以与前述顺序相反的顺序来执行的。
[0104]图14是显示了可以被应用于根据本发明的第二示例性实施方案的可以执行CDA的发动机的排气CDA装置的示意图。
[0105]该发动机可以进一步包括排气CDA装置300，该排气CDA装置300执行排气凸轮轴310以及第二汽缸和第三汽缸的排气气门的一般操作模式和CDA模式，并且打开和闭合第一汽缸和第四汽缸的排气气门。
[0106]发动机包括设置在第一、第二、第三和第四汽缸处的第一、第二第三和第四排气开启和关闭单元410，420，430和440，与第一排气开启和关闭单元410和第四排气开启和关闭单元440接触的排气凸轮330设置在排气凸轮轴310上。
[0107]进一步，第一排气凸轮单元350和第二排气凸轮单元360设置在排气凸轮轴310上，从而沿着排气凸轮轴310的轴向方向移动，并且与第二排气开启和关闭单元420和第二排气开启和关闭单元430选择性地接触的排气CDA凸轮332和排气一般凸轮334形成至第一排气凸轮单元350和第二排气凸轮单元360。
[0108]排气移动体540可滑动地设置，排气操作单元450设置在第一排气凸轮单元350和第二排气凸轮单元360之间。
[0109]设置第三螺线管320和第四螺线管324，从而选择性地移动第一排气凸轮单元350和第二排气凸轮单元360，设置止动单元380和390，从而防止第一排气凸轮单元350和第二排气凸轮单元360在工作模式改变后在凸轮轴110的轴向方向上移动。
[0110]除了第一汽缸和第四汽缸的排气气门曲线没有改变之外，排气CDA装置300的详细操作与进气CDA/可变气门持续时间装置100的操作相同，因此将省略对其的详细描述。
[0111]在进气CDA/可变气门持续时间装置100操作为执行CDA模式和短持续时间模式的状态下，当发动机的工作状态变成预定的高负载状态时，通过操作进气CDA/可变气门正时机构200，控制器102可以延迟进气气门的正时。因此，如图2至图4所述，在某些汽缸的CDA操作模式下未停用的汽缸的进气气门的曲线以短持续时间执行，因此气门重叠段相对减小，燃料消耗效率由此提升。
[0112]进一步，通过操作气门正时控制器200，可以延迟进气气门的正时，因此可以相对扩展CDA工作区域，燃料消耗效率可以被进一步提高。
[0113]虽然已经结合当前被认为是实用示例性实施方案的内容描述了本公开，但应理解的是本发明并不限于所公开的实施方案。相反，其旨在包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效形式。
【主权项】
1.一种用于执行停缸的发动机，包括: 多个汽缸； 可变气门持续时间装置，其安装于所述多个汽缸的至少一个并且执行第一对应汽缸的进气气门的长持续时间模式和短持续时间模式； 停缸装置，其安装于所述多个汽缸的至少另一个并且执行第二对应汽缸的进气气门和排气气门的一般操作模式和停缸模式；以及 控制器，其根据发动机的工作状态而控制所述可变气门持续时间装置和所述停缸装置的操作， 其中，当所述停缸装置以停缸模式工作时，所述控制器控制所述可变气门持续时间装置以短持续时间模式工作。2.根据权利要求1所述的用于执行停缸的发动机，其中所述发动机是包括依次设置的第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸的发动机，所述停缸装置设置在第二汽缸和第三汽缸或在第一汽缸和第四汽缸，所述可变气门持续时间装置设置在第一汽缸和第四汽缸或在第二汽缸和第三汽缸。3.根据权利要求1所述的用于执行停缸的发动机，其中所述发动机进一步包括可变气门正时控制器，该可变气门正时控制器改变每个汽缸的进气气门的气门正时， 其中所述控制器控制所述气门正时控制器的操作，并且当所述发动机的工作状态从预定的第一高负载状态变成预定的低负载状态时，所述控制器控制所述停缸装置以停缸模式工作，并控制所述可变气门持续时间装置以短持续时间模式工作。4.根据权利要求3所述的用于执行停缸的发动机，其中当所述发动机的工作状态从预定的低负载状态变成预定的第二高负载状态时，所述控制器延迟所述可变气门正时控制器的操作。5.根据权利要求4所述的用于执行停缸的发动机，当所述发动机的工作状态变成预定的第三高负载状态时，所述控制器控制所述停缸装置以一般操作模式工作，并控制所述可变气门持续时间装置以长持续时间模式工作。6.一种用于执行停缸的发动机，所述发动机包括: 多个汽缸； 进气凸轮轴； 进气停缸/可变气门持续时间装置，其设置于所述进气凸轮轴，从而执行所述多个汽缸中的一个汽缸的进气气门的一般操作模式和停缸模式，并执行邻近所述一个汽缸的汽缸的进气气门的长持续时间模式和短持续时间模式；以及 控制器，其根据所述发动机的工作状态而控制所述进气停缸/可变气门持续时间装置的操作。7.根据权利要求6所述的用于执行停缸的发动机，其中所述发动机进一步包括可变气门正时控制器，该可变气门正时控制器改变每个汽缸的进气气门的气门正时， 其中所述控制器控制所述气门正时控制器的操作，并且在所述进气停缸/可变气门持续时间装置工作以执行停缸模式和短持续时间模式的状态下，当所述发动机的工作状态变成预定的高负载状态时，所述控制器通过操作所述进气停缸/可变气门正时控制器而延迟所述进气气门的正时。8.根据权利要求6所述的用于执行停缸的发动机，其中所述进气停缸/可变气门持续时间装置包括: 第一凸轮单元，其能够在所述进气凸轮轴上沿所述进气凸轮轴的轴向方向移动并且与所述进气凸轮轴一起旋转，其中在第一凸轮单元的一侧形成有第一长持续时间凸轮和第一短持续时间凸轮，在第一凸轮单元的另一侧形成有第一一般凸轮和第一停缸凸轮； 第一螺线管，其在第一方向上选择性地移动所述第一凸轮单元； 第二凸轮单元，其能够在所述进气凸轮轴上沿所述进气凸轮轴的轴向方向移动并且与所述进气凸轮轴一起旋转，其中在所述第二凸轮单元的一侧形成有第二一般凸轮和第二停缸凸轮，在所述第二凸轮单元的另一侧形成有第二长持续时间凸轮和第二短持续时间凸轮； 第二螺线管，其在第二方向上选择性地移动所述第二凸轮单元；以及 互锁单元，其设置在所述第一凸轮单元和所述第二凸轮单元之间，并且通过所述第一凸轮单元或所述第二凸轮单元的移动而移动，以推动所述第二凸轮单元或所述第一凸轮单元， 其中所述控制器根据所述发动机的工作状态而控制所述第一螺线管或所述第二螺线管的操作。9.根据权利要求8所述的用于执行停缸的发动机，其中所述第一长持续时间凸轮和第二长持续时间凸轮、所述第一短持续时间凸轮和第二短持续时间凸轮、所述第一一般凸轮和第二一般凸轮以及所述第一停缸凸轮和第二停缸凸轮按所述第一短持续时间凸轮、所述第一长持续时间凸轮、所述第一停缸凸轮、所述第一一般凸轮、所述第二停缸凸轮、所述第二一般凸轮、所述第二短持续时间凸轮和所述第二长持续时间凸轮的顺序设置。10.根据权利要求8所述的用于执行停缸的发动机，其中在所述第一凸轮单元中形成第一导向槽，所述第一导向槽选择性地插入所述第一螺线管的操作杆，以在第一方向上推动所述第一凸轮单元，在所述第二凸轮单元中形成第二导向槽，所述第二导向槽选择性地插入所述第二螺线管的操作杆，以在第二方向上推动所述第二凸轮单元。11.根据权利要求8所述的用于执行停缸的发动机，其中所述互锁单元包括: 操作单元，其包括选择性地突出的第一操作销和第二操作销；以及 移动体，其具有选择性地插入所述第一操作销和第二操作销的第一移动槽和第二移动槽。12.根据权利要求11所述的用于执行停缸的发动机，其中所述第一操作销被插入所述第一移动凹槽中，在所述第一操作销突出的状态下，所述移动体移动以在所述第一凸轮单元推动所述移动体时推动第二凸轮单元。13.根据权利要求11所述的用于执行停缸的发动机，其中所述第二操作销被插入所述第二移动凹槽中，在所述第二操作销突出的状态下，所述移动体移动以在所述第二凸轮单元推动所述移动体时推动所述第一凸轮单元。14.根据权利要求11所述的用于执行停缸的发动机，其中所述操作单元进一步包括: 操作单元壳体，所述第一操作销和第二操作销安装在其内部；以及 中间销，其与所述操作单元壳体铰接，具有与所述第一操作销和第二操作销接触的相应端，并且可以使所述第一操作销和第二操作销中的任一个突出。15.根据权利要求8所述的用于执行停缸的发动机，其中在所述第一凸轮单元和第二凸轮单元中，分别形成第一止动槽和第二止动槽，所述发动机进一步包括止动单元，该止动单元选择性地被插入所述止动槽中，以防止所述第一凸轮单元和第二凸轮单元在工作模式改变后在所述凸轮轴的轴向方向上移动。16.根据权利要求15所述的用于执行停缸的发动机，其中所述止动单元包括: 止动体，其被选择性地插入所述第一止动槽和第二止动槽中；以及 止动弹簧，其弹性地支撑所述止动体。17.根据权利要求8所述的用于执行停缸的发动机，其中所述发动机是这样的发动机，其中依次形成有第一汽缸、第二汽缸、第三汽缸和第四汽缸，所述第一凸轮单元的第一长持续时间凸轮和第一短持续时间凸轮设置在所述第一汽缸处，所述第一一般凸轮和所述第一停缸凸轮设置在所述第二汽缸处，所述第二一般凸轮和所述第二停缸凸轮设置在第三汽缸处，并且所述第二长持续时间凸轮和所述第二短持续时间凸轮设置在所述第四汽缸处。18.根据权利要求17所述的用于执行停缸的发动机，进一步包括: 排气凸轮轴；以及 排气停缸装置，其执行所述第二汽缸和第三汽缸的排气气门的一般操作模式和停缸模式，并打开和闭合所述第一汽缸和第四汽缸的排气气门。
【文档编号】F02D13/06GK106032772SQ201510118083
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月18日
【发明人】催炳永
【申请人】现代自动车株式会社