RU2612544C2 - Three-cylinder engine with deactivated cylinder and its operating method - Google Patents
Three-cylinder engine with deactivated cylinder and its operating method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612544C2 RU2612544C2 RU2012147907A RU2012147907A RU2612544C2 RU 2612544 C2 RU2612544 C2 RU 2612544C2 RU 2012147907 A RU2012147907 A RU 2012147907A RU 2012147907 A RU2012147907 A RU 2012147907A RU 2612544 C2 RU2612544 C2 RU 2612544C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- temperature
- secondary cylinder
- cylinders
- cylinder
- Prior art date
Links
- 238000011017 operating method Methods 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 24
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 8
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 claims description 5
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/06—Cutting-out cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1812—Number of cylinders three
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
- F02D17/02—Cutting-out
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/021—Engine temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/023—Temperature of lubricating oil or working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
- F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания, а именно к трехцилиндровому однорядному поршневому возвратно-поступательному двигателю, в котором один цилиндр может быть деактивирован для снижения расхода топлива.The present invention relates to an internal combustion engine, namely to a three-cylinder single-row reciprocating reciprocating engine in which one cylinder can be deactivated to reduce fuel consumption.
Уровень техникиState of the art
Известно, что двигатель часто работает при уровне мощности гораздо ниже той, при которой может работать. Подобная работа при частичной нагрузке часто приводит к работе двигателя на уровне термической эффективности значительно ниже возможного, таким образом не позволяя экономить топливо.It is known that the engine often operates at a power level much lower than that at which it can operate. Such operation at partial load often leads to engine operation at a level of thermal efficiency significantly lower than possible, thus not allowing fuel economy.
Таким образом, желательно достичь лучшего соответствия эффективной мощности двигателя с нагрузкой двигателя таким образом, чтобы двигатель всегда работал с максимально возможной эксплуатационной эффективностью. Такое соответствие может быть наилучшим образом достигнуто при выборочном отключении одного из цилиндров трехцилиндрового двигателя, когда двигатель работает при частичной нагрузке.Thus, it is desirable to achieve a better match between the effective engine power and the engine load so that the engine always operates at the highest possible operational efficiency. Such compliance can best be achieved by selectively shutting off one of the cylinders of a three-cylinder engine when the engine is operating at partial load.
Более того, если для снижения выбросов двигатель снабжен устройством доочистки выхлопных газов, например каталитическим преобразователем, ловушкой для NOx или сажевым фильтром, то, как правило, такое устройство должно быть нагрето до температуры, при которой нейтрализатор становится достаточно активным для выполнения своей назначенной функции. Данную температуру часто называют «температурой пуска». Однако, когда двигатель работает при низкой или частичной нагрузке со всеми включенными цилиндрами, температура выхлопных газов остается сравнительно низкой по сравнению с той, которая имеет место при полной нагрузке двигателя. Таким образом было обнаружено, что дополнительным преимуществом выборочного отключения цилиндра является то, что при отключении одного из цилиндров температура выхлопных газов остальных работающих цилиндров может быть увеличена для уменьшения времени, необходимого устройствам доочистки для достижения ими соответствующих температур пуска после запуска холодного двигателя.Moreover, if the engine is equipped with an exhaust gas aftertreatment device, such as a catalytic converter, a NOx trap or a particulate filter, to reduce emissions, then, as a rule, such a device should be heated to a temperature at which the converter becomes active enough to fulfill its intended function. This temperature is often called the "start temperature". However, when the engine is operating at low or partial load with all the cylinders turned on, the temperature of the exhaust gases remains relatively low compared to that which occurs at full engine load. Thus, it was found that an additional advantage of selective shutdown of the cylinder is that when one of the cylinders is turned off, the temperature of the exhaust gases of the remaining working cylinders can be increased to reduce the time required for the after-treatment devices to reach their respective starting temperatures after starting a cold engine.
Целью настоящего изобретения является разработка трехцилиндрового двигателя с улучшенной экономией топлива.An object of the present invention is to provide a three-cylinder engine with improved fuel economy.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Согласно первому аспекту изобретения представлен трехцилиндровый рядный поршневой возвратно-поступательный двигатель внутреннего сгорания, содержащий два внешних первичных цилиндра и один вторичный цилиндр, расположенный между двумя внешними первичными цилиндрами, где каждый из цилиндров выступает в роли скользящей опоры для соответствующего поршня, функционально подключенного соответствующим соединительным штоком к соответствующему колену трехколенного коленчатого вала с кривошипами, расположенными в одной плоскости, в котором колена для двух первичных цилиндров расположены синфазно, а колено для вторичного цилиндра сдвинуто по фазе на 180 градусов относительно двух первичных цилиндров, и вторичный цилиндр является выборочно отключаемым.According to a first aspect of the invention, there is provided a three-cylinder in-line reciprocating reciprocating internal combustion engine comprising two external primary cylinders and one secondary cylinder located between two external primary cylinders, where each of the cylinders acts as a sliding support for a corresponding piston functionally connected by a corresponding connecting rod to the corresponding elbow of the three-knee crankshaft with cranks located in the same plane in which m of the elbow for the two primary cylinders are in phase, and the elbow for the secondary cylinder is 180 degrees out of phase with respect to the two primary cylinders, and the secondary cylinder is selectively deactivated.
Вторичный цилиндр может быть деактивирован для повышения экономии топлива.The secondary cylinder can be deactivated to increase fuel economy.
Вторичный цилиндр может быть деактивирован для увеличения по меньшей мере одного из следующего: температуры выхлопных газов, смазочного масла и охлаждающей жидкости в двигателе.The secondary cylinder may be deactivated to increase at least one of the following: temperature of exhaust gases, lubricating oil, and coolant in the engine.
Рабочий ход может осуществляться в одном из двух первичных цилиндров при каждом полном обороте коленчатого вала, а рабочий ход вторичного цилиндра может не совпадать по фазе с рабочим ходом первичных цилиндров.The stroke can be carried out in one of two primary cylinders at each full revolution of the crankshaft, and the stroke of the secondary cylinder may not coincide in phase with the stroke of the primary cylinders.
Деактивирование вторичного цилиндра может подразумевать отключение подачи топлива во вторичный цилиндр.Deactivating the secondary cylinder may mean shutting off the fuel supply to the secondary cylinder.
Вторичный цилиндр может иметь по меньшей мере один впускной клапан и по меньшей мере один выпускной клапан, а деактивация вторичного цилиндра может подразумевать сохранение всех впускных и выпускных клапанов в закрытом положении.The secondary cylinder may have at least one inlet valve and at least one exhaust valve, and deactivation of the secondary cylinder may involve keeping all inlet and outlet valves in a closed position.
Вторичный цилиндр может быть деактивирован на основании сопоставления запроса на крутящий момент двигателя с предельным значением запроса на крутящий момент двигателя.The secondary cylinder can be deactivated based on matching the engine torque request with the engine torque request limit value.
Вторичный цилиндр может быть деактивирован на основании сопоставления скорости изменения запроса на крутящий момент двигателя с предельным значением скорости изменения запроса на крутящий момент двигателя.The secondary cylinder can be deactivated based on a comparison of the rate of change of request for engine torque with the limit value of the rate of change of request for engine torque.
Согласно второму аспекту изобретения представлена система двигателя, содержащая трехцилиндровый двигатель, выполненный в соответствии с вышеописанным первым аспектом изобретения, входной сигнал, указывающий на запрошенный крутящий момент двигателя, и электронный контроллер, выполненный с возможностью получать входной сигнал, указывающий на запрошенный крутящий момент двигателя, где электронный контроллер выполнен с возможностью определять, необходимо ли осуществлять работу двигателя с использованием всех трех цилиндров или деактивировать вторичный цилиндр, чтобы двигатель работал с использованием только двух первичных цилиндров, на основании входного сигнала, указывающего на запрошенный крутящий момент.According to a second aspect of the invention, there is provided an engine system comprising a three-cylinder engine made in accordance with the first aspect of the invention described above, an input signal indicative of the requested engine torque, and an electronic controller configured to receive an input signal indicative of the requested engine torque, where the electronic controller is configured to determine whether it is necessary to operate the engine using all three cylinders or deactivate Align the secondary cylinder so that the engine runs using only two primary cylinders, based on an input signal indicating the requested torque.
Входной сигнал, указывающий на запрошенный крутящий момент, может быть получен из системы круиз-контроля.An input signal indicating the requested torque can be obtained from the cruise control system.
Система двигателя может также включать в себя педаль акселератора, управляемую оператором двигателя, датчик положения педали акселератора для контроля положения педали акселератора и обеспечения подачи входного сигнала, указывающего на запрошенный крутящий момент, причем электронный контроллер может быть выполнен с возможностью получать входной сигнал от датчика положения педали акселератора и определять, необходимо ли осуществлять работу двигателя с использованием всех трех цилиндров или деактивировать вторичный цилиндр, чтобы двигатель работал с использованием только двух первичных цилиндров, на основании входного сигнала, получаемого от датчика положения педали акселератора.The engine system may also include an accelerator pedal controlled by the engine operator, an accelerator pedal position sensor for monitoring the position of the accelerator pedal and providing an input signal indicative of the requested torque, the electronic controller may be configured to receive an input signal from the pedal position sensor accelerator and determine whether it is necessary to carry out engine operation using all three cylinders or to deactivate the secondary cylinder in order to the engine worked using only two primary cylinders, based on the input signal received from the accelerator pedal position sensor.
Если запрошенный крутящий момент двигателя больше первого предварительно заданного предельного значения, двигатель может работать с использованием всех трех цилиндров, а если запрошенный крутящий момент меньше первого предварительно заданного предельного значения, двигатель может работать как двухцилиндровый двигатель с отключенным вторичным цилиндром.If the requested engine torque is greater than the first pre-set limit value, the engine can operate using all three cylinders, and if the requested torque is less than the first pre-set limit value, the engine can operate as a two-cylinder engine with the secondary cylinder turned off.
Система двигателя может также содержать средство для индикации температуры для обеспечения подачи на электронный контроллер входного сигнала, относящегося к температуре, связанной с двигателем, причем электронный контролер может быть выполнен с возможностью деактивировать вторичный цилиндр двигателя, если температура двигателя ниже предварительно заданного предельного значения температуры.The engine system may also include means for indicating the temperature to provide an electronic signal to the electronic controller related to the temperature associated with the engine, the electronic controller may be configured to deactivate the secondary cylinder of the engine if the engine temperature is below a predetermined temperature limit value.
Система двигателя может также содержать устройство доочистки выхлопных газов, температура, связанная с двигателем, может представлять собой температуру выхлопных газов, средство индикации температуры может представлять собой датчик температуры выхлопных газов, подающий на электронный контроллер входной сигнал, относящийся к температуре выхлопных газов, входящих в устройство доочистки, а предварительно заданное предельное значение температуры может представлять собой необходимую рабочую температуру устройства доочистки.The engine system may also include an exhaust aftertreatment device, the temperature associated with the engine may be the temperature of the exhaust gases, the temperature indicating means may be an exhaust temperature sensor that supplies an electronic signal to the electronic controller related to the temperature of the exhaust gases included in the device tertiary treatment, and a predetermined temperature limit value may represent the necessary operating temperature of the tertiary treatment device.
Температура, связанная с двигателем, также может представлять собой температуру охлаждающей жидкости в двигателе, датчик температуры может представлять собой датчик температуры охлаждающей жидкости, который подает на электронный контроллер входной сигнал, относящийся к температуре охлаждающей жидкости, а заранее заданное предельное значение температуры может представлять собой необходимую рабочую температуру охлаждающей жидкости.The temperature associated with the engine may also be the temperature of the coolant in the engine, the temperature sensor may be a coolant temperature sensor that provides an electronic signal to the electronic controller related to the temperature of the coolant, and a predetermined temperature limit may be necessary operating temperature of the coolant.
Температура, связанная с двигателем, также может представлять собой температуру циркулирующего в двигателе масла, средство для индикации температуры может представлять собой датчик температуры масла, который подает на электронный контроллер входной сигнал, относящийся к температуре масла, а заранее заданное предельное значение температуры может представлять собой необходимую рабочую температуру масла.The temperature associated with the engine can also be the temperature of the oil circulating in the engine, the means for indicating the temperature can be an oil temperature sensor that supplies an electronic signal to the electronic controller related to the oil temperature, and a predetermined temperature limit value can be necessary operating oil temperature.
Согласно третьему аспекту изобретения представлен способ эксплуатации двигателя, выполненного в соответствии с вышеуказанным первым аспектом изобретения; причем в способе определяют, можно ли деактивировать вторичный цилиндр и, если вторичный цилиндр может быть деактивирован, прекращают подачу топлива на вторичный цилиндр для его деактивации.According to a third aspect of the invention, there is provided a method of operating an engine made in accordance with the above first aspect of the invention; moreover, the method determines whether it is possible to deactivate the secondary cylinder and, if the secondary cylinder can be deactivated, stop supplying fuel to the secondary cylinder to deactivate it.
Вторичный цилиндр двигателя может быть деактивирован, если необходимый крутящий момент двигателя может быть достигнут использованием только двух цилиндров двигателя.The secondary engine cylinder can be deactivated if the required engine torque can be achieved using only two engine cylinders.
Двигатель может работать с использованием трех цилиндров, если запрошенный крутящий момент выше заранее заданного предельного значения.The engine can operate using three cylinders if the requested torque is above a predetermined limit value.
Вторичный цилиндр может иметь по меньшей мере один впускной клапан и по меньшей мере один выпускной клапан, а способ может также подразумевать деактивацию вторичного цилиндра путем сохранения всех впускных и выпускных клапанов в закрытом положении.The secondary cylinder may have at least one inlet valve and at least one exhaust valve, and the method may also involve deactivating the secondary cylinder by keeping all inlet and outlet valves in a closed position.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Далее изобретение будет описано с помощью примеров и со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:The invention will now be described by way of examples and with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую систему двигателя в соответствии со вторым аспектом изобретения;1 is a diagram illustrating an engine system in accordance with a second aspect of the invention;
Фиг.2 представляет собой схематичное поперечное сечение рядного трехцилиндрового двигателя в соответствии с первым аспектом изобретения;Figure 2 is a schematic cross-section of an inline three-cylinder engine in accordance with the first aspect of the invention;
Фиг.3 представляет собой вид в направлении стрелки «А» на Фиг.2, иллюстрирующий взаимное расположение колен кривошипного вала двигателя, изображенного на Фиг.2;Figure 3 is a view in the direction of arrow "A" in Figure 2, illustrating the relative position of the elbows of the crank shaft of the engine shown in Figure 2;
Фиг.4 представляет собой блок-схему первого варианта осуществления способа эксплуатации двигателя согласно третьему аспекту изобретения;4 is a flowchart of a first embodiment of a method of operating an engine according to a third aspect of the invention;
Фиг.5А и 5В представляют собой блок-схемы,иллюстрирующие второй вариант осуществления способа эксплуатации двигателя согласно третьему аспекту изобретения; и5A and 5B are flowcharts illustrating a second embodiment of a method of operating an engine according to a third aspect of the invention; and
Фиг.6А и 6В представляют собой альтернативные таблицы синхронизации для двигателя, изображенного на Фиг.1 и 3.6A and 6B are alternative timing tables for the engine of FIGS. 1 and 3.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На Фиг.1-3 изображено моторное транспортное средство 50, имеющее систему 1 двигателя, которая содержит четырехтактный трехцилиндровый поршневой возвратно-поступательный двигатель 5 внутреннего сгорания, устройство 20 доочистки выхлопных газов для двигателя 5, электронный контроллер 30, управляемое водителем устройство ввода в виде педали 15 акселератора и датчик 32 положения педали акселератора.1-3, a
Следует понимать, что электронный контроллер 30 может состоять из нескольких связанных электронных контроллеров, блоков управления или электронных процессорных устройств, но для иллюстрации он показан в виде единого устройства.It should be understood that the
Система 1 двигателя также содержит датчик 33 температуры выхлопных газов для подачи выходного сигнала, относящегося к температуре выхлопных газов, входящих в устройство 20 доочистки выхлопных газов, устройство 10 впрыска топлива с электронным управлением, механизм 14 варьируемого управления клапанами с электронным управлением и датчик 31 скорости вращения двигателя, связанный с зубчатым ободом на маховике 9 двигателя 5. Следует понимать, что для измерения скорости вращения двигателя могут быть использованы другие устройства, и то, что изобретение не ограничивается использованием зубчатого обода и датчиком скорости вращения двигателя.The
Система 1 двигателя может также содержать систему круиз-контроля (оптимального регулирования скорости) (не показана) для подачи входного сигнала на электронный контроллер 30, указывающий на крутящий момент, необходимый для поддержания заданной скорости транспортного средства. Следует понимать, что логическая схема системы круиз-контроля может быть частью электронного контроллера 30 или может представлять собой отдельное устройство.The
Двигатель 5 имеет три цилиндра 11, 12 и 13 с рядным расположением, два внешних первичных цилиндра 11, 13 и центральный вторичный цилиндр 12, расположенный между двумя внешними первичными цилиндрами 11, 13.The
Первичные цилиндры 11, 13 работают постоянно во время работы двигателя 5, а вторичный цилиндр 12 выполнен с возможностью выборочной деактивации, как более подробно описано далее.The
Выпускной коллектор 6 направляет выхлопные газы из двигателя 5 через выпускной трубопровод 7 к устройству 20 доочистки выхлопных газов, а выхлопная труба 8 выводит выхлопные газы из устройства 20 доочистки в атмосферу, как показано стрелкой «Е». Следует понимать, что устройство 20 доочистки может быть любого известного типа, подходящего для снижения выбросов двигателя 5, а также, что может быть предусмотрено несколько устройств нейтрализации выхлопных газов, последовательно подключенных к выпускному трубопроводу 7. Например, каталитический нейтрализатор и сажевый фильтр могут быть расположены последовательно. Также следует понимать, что к выпускной трубе могут быть подключены одно или несколько устройств, уменьшающих шумы выхлопа, ниже по потоку устройства или устройств последующей доочистки выхлопных газов.The
Датчик 33 температуры выхлопных газов может быть напрямую подключен к входному концу устройства 20 доочистки или может располагаться выше по потоку устройства 20 доочистки таким образом, чтобы измерять температуру выхлопных газов, проходящих через выпускной трубопровод 7 рядом с входным отверстием устройства 20 доочистки. Следует понимать, что значения температуры могут быть получены из других рабочих параметров, а не напрямую измерены температурным датчиком. Как было обозначено выше, фраза «средство для индикации температуры» означает определение температуры как непосредственным измерением с помощью датчика, так и с помощью прогнозируемой температуры.The exhaust
Положение педали 15 акселератора измеряют датчиком 32 положения педали акселератора, а выходной сигнал датчика 32 поступает в качестве входного сигнала на электронный контроллер 30, где он обрабатывается таким образом, чтобы предоставить данные о запрошенном водителем крутящем моменте.The position of the
Выходной сигнал датчика 31 скорости вращения двигателя используется электронным контроллером 30 в качестве данных о текущей скорости вращения двигателя.The output of the
Обращаясь, в частности, к Фиг.2 и 3, первый первичный цилиндр 11 выступает в качестве скользящей опоры поршня 11P, который соединен с первым коленом ИТ трехколенного коленчатого вала 40 с кривошипами, расположенными в одной плоскости, при помощи шатуна 11С. Шатун 11С поворотным образом соединен с поршнем 11Р с помощью подшипника 11Е малой головки и поршневого пальца 11G, а также поворотным образом соединен с первым коленом (палец кривошипа) ИТ коленчатого вала 40 посредством подшипника 11D большой головки.Turning in particular to FIGS. 2 and 3, the first
Второй первичный цилиндр 13 выступает в качестве скользящей опоры поршня 13Р, который соединен с третьим коленом 13Т трехколенного коленчатого вала 40 с кривошипами, расположенными в одной плоскости, при помощи шатуна 13С. Шатун 13С поворотным образом соединен с поршнем 13Р с помощью подшипника 13Е малой головки и поршневого пальца 13G, а также поворотным образом соединен с первым коленом (палец кривошипа) 13Т коленчатого вала 40 при помощи подшипника 13D большой головки.The second
Вторичный цилиндр 12 выступает в качестве скользящей опоры для поршня 12Р, который соединен со вторым коленом 12Т трехколенного коленчатого вала 40 с кривошипами, расположенными в одной плоскости, при помощи шатуна 12С. Шатун 12С поворотным образом соединен с поршнем 12Р с помощью подшипника 12Е малой головки и поршневого пальца 12G, а также поворотным образом соединен с первым коленом (палец кривошипа) 12Т коленчатого вала 40 при помощи подшипника 12D большой головки.The
Вторичный цилиндр 12 расположен между двумя внешними первичными цилиндрами 11, 13. Вторичный цилиндр 12 может иметь такой же рабочий объем, как и два первичных цилиндра 11, 13, или может иметь другой рабочий объем за счет другого диаметра цилиндра или другого такта или за счет сочетания вышеуказанных параметров, однако в данном примере все три цилиндра 11, 12 и 13 имеют один и тот же рабочий объем, одинаковый диаметр и такт.The
Каждый из цилиндров 11, 12 и 13 имеет соответствующий впускной и выпускной клапаны Па, 11b; 12а, 12b; 13а, 13b, однако следует понимать, что фактически количество впускных и выпускных клапанов может отличаться, например, может быть два впускных и два выпускных клапана или три впускных и два выпускных клапана. Более того, вторичный цилиндр 12 может иметь количество впускных и выпускных клапанов, отличное от первичных цилиндров 11 и 13.Each of the
В этом случае впускные и выпускные клапаны приводятся в действие при помощи механизма 14 варьируемого управления клапанами с электронным управлением таким образом, чтобы можно было контролировать открывание и закрывание клапанов Па, 11b; 12а, 12b; 13а, 13b и, в частности, чтобы можно было контролировать отключение впускных и выпускных клапанов 12а, 12b вторичного цилиндра 12 таким образом, чтобы они оставались в закрытом положении, когда вторичный цилиндр 12 деактивирован. Известны различные механизмы для обеспечения такого отключения, например, среди прочего, устройства, известные из публикаций патентов Великобритании 2,319,300, 2,447,111 и 2,454,314, а также публикации патента США 6,805,079.In this case, the inlet and outlet valves are actuated by a
Коленчатый вал 40 вращается вокруг центральной оси 42 и поддерживается в данном случае четырьмя коренными подшипниками 43. Как лучше всего показано на Фиг.3, колена 11Т, 13Т для двух первичных цилиндров 11, 13 расположены синфазно друг с другом, а колено 12Т для вторичного цилиндра 12 расположено или ориентировано таким образом, чтобы быть смещенным по фазе на угол 0 относительно колен 11Т, 13Т для двух первичных цилиндров 11, 13. Угол 0 представляет собой угол в 180 градусов, и колена 11Т и 13Т для первичных цилиндров 11, 13 могут быть названы смещенными на 180 градусов относительно колена 12Т для вторичного цилиндра 12. В результате во всех случаях, когда поршни 11Р, 13Р первичных цилиндров 11, 13 находятся в верхней мертвой точке (TDC), поршень 12Р вторичного цилиндра 12 находится в нижней мертвой точке (BDC) и наоборот.The
В данном случае двигатель 5 является четырехтактным дизельным двигателем, а средством для деативирования вторичного цилиндра 12 является отключение или прекращение подачи топлива на вторичный цилиндр 12. Кроме того, впускные и выпускные клапаны 12а, 12b могут быть отключены электронным контроллером 30 с помощью команд, подаваемых механизму 14 варьируемого регулирования клапанов с электронным управлением. Преимущество закрытого состояния впускных и выпускных клапанов 12а, 12b заключается в снижении насосных потерь во время отключения вторичного цилиндра 12. Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления изобретения могут отсутствовать средства для отключения впускных и выпускных клапанов 12а, 12b, поэтому во время отключения цилиндра они работают в обычном режиме. Также следует понимать, что могут быть использованы другие способы регулирования работы клапанов, например такие, как закрывание только впускного клапана или закрывание только выпускного клапана во время отключения вторичного цилиндра 12.In this case, the
Следует понимать, что если двигатель 5 является двигателем с искровым зажиганием, то во время деактивации могут быть прекращены и зажигание, и подача топлива на вторичный цилиндр 12, или же зажигание может быть сохранено в нормальном рабочем состоянии, а отключена только подача топлива.It should be understood that if the
Работа системы 1 двигателя происходит следующим образом. Когда от двигателя 5 требуется высокий крутящий момент, электронный контроллер 30 обеспечивает работу двигателя 5 в трехцилиндровом рабочем режиме с тремя рабочими цилиндрами 11, 12 и 13. Что составляет высокий крутящий момент, в данном случае определяется по тому, какой крутящий момент двигателя запрошен оператором двигателя 5, на основании входного сигнала, получаемого электронным контроллером 30 от датчика 32 положения педали акселератора. Также следует понимать, что необходимый крутящий момент двигателя может дополнительно или в качестве альтернативы быть получен от системы круиз-контроля.The operation of the
В одном примере выходной сигнал от датчика 32 положения педали акселератора варьируется между 0,0 В и 4,2 В, и после преобразования сигнала выходной сигнал 0,0 В соответствует 0% положению педали акселератора, указывая на то, что оператор не нажимает на педаль 15 акселератора, а выходной сигнал 4,2 В соответствует 100% положению педали акселератора, указывая на то, что педаль 15 акселератора полностью выжата оператором. Следует понимать, что эти положения педали акселератора могут напрямую относиться к запрошенному крутящему моменту двигателя или может существовать нелинейная зависимость между положением педали акселератора и запрошенным крутящим моментом двигателя.In one example, the output from the accelerator
В данной схеме, если выходной сигнал от датчика 32 положения педали акселератора указывает на то, что оператор нажимает на педаль 15 акселератора более заранее заданного значения, которое соответствует заранее заданному пределу запрошенного крутящего момента, то выбирается работа всех трех цилиндров 11, 12 и 13. Если педаль 15 акселератора нажимается меньше данного заранее заданного значения, то выбирается работа только двух первичных цилиндров 11, 13, а вторичный цилиндр 12 деактивируется. Деактивирование осуществляется при помощи электронного контроллера 30, который отключает подачу топлива на вторичный цилиндр 12 и управляет устройством 14 срабатывания клапанов, отключая впускные и выпускные клапаны 12а, 12b.In this scheme, if the output signal from the accelerator
Точное значение, выбранное для данного заранее заданного предельного значения запрошенного крутящего момента, будет зависеть от точной конфигурации двигателя 5 и выбирается таким образом, чтобы, если, как в данном случае, двигатель 5 установлен в транспортном средстве 50, на эффективность ускорения транспортного средства 50 не влияла бы работа двух цилиндров 11, 13, а также необходимости использовать все три цилиндра 11, 12 и 13 как можно ближе к оптимальной эффективности. Иными словами, функционирование двигателя контролируется таким образом, чтобы общий КПД, обеспечиваемый работой двух цилиндров, превышал КПД, достигаемый при работе двигателя 5 с использованием трех цилиндров.The exact value chosen for a given predetermined limit value of the requested torque will depend on the exact configuration of the
На Фиг.6А и 6В показаны две возможные таблицы синхронизации для двигателя 5, основная разница между которыми заключается в том, что на Фиг.6 А фазирование вторичного цилиндра 12 отличается на 360 градусов от фазирования на Фиг.6В. Следует понимать, что действия, перечисленные на Фиг.6А и 6В для вторичного цилиндра 12, происходят, когда работает вторичный цилиндр 12, а двигатель 5 использует все три цилиндра 11, 12 и 13 для производства энергии.6A and 6B show two possible synchronization tables for
Следует также отметить, что при отключенном вторичном цилиндре 12 двигатель 5 работает как поршневой двухцилиндровый двигатель с выработкой энергии через альтернативные циклы от двух первичных цилиндров 11, 13. Иными словами, каждая фаза работы первичного цилиндра 11 задана так, чтобы отличаться на 360 градусов от той же фазы работы в другом первичном цилиндре 13 и наоборот. Таким образом, каждый раз, когда один из поршней 11P, 13Р в первичных цилиндрах 11, 13 переходит из верхней мертвой точки (TDC) в нижнюю мертвую точку (BDC), двигатель 5 производит энергию. Таким образом, рабочий такт происходит в одном из двух первичных цилиндров 11, 13 для каждого полного оборота коленчатого вала. Кроме того, рабочий такт вторичного цилиндра 12 никогда не происходит в одно и то же время с рабочим тактом любого из двух первичных цилиндров 11, 13.It should also be noted that when the
Таким образом, с помощью выборочного отключения вторичного цилиндра 12 возможно эксплуатировать двигатель 5 с максимальной производительностью, тем самым сокращая потребление топлива.Thus, by selectively shutting off the
Несмотря на то что деактивирование цилиндра было описано как операция, на которую влияет только запрошенный крутящий момент двигателя, информацию о котором в данном случае получают исходя из положения педали акселератора, это необязательно должно быть именно так. Например, скорость изменения запрошенного крутящего момента двигателя, получаемая из положения педали акселератора, может быть использована в сочетании с заранее заданным предельным значением запрошенного крутящего момента. В этом случае, если скорость, с которой нажимают на педаль акселератора, выше заранее заданного предельного значения, то, даже если фактический запрошенный крутящий момент двигателя ниже предельного значения, двигатель может работать с использованием всех трех цилиндров 11, 12 и 13.Despite the fact that cylinder deactivation was described as an operation that is affected only by the requested engine torque, information about which in this case is obtained based on the position of the accelerator pedal, this does not have to be that way. For example, the rate of change of the requested engine torque obtained from the position of the accelerator pedal can be used in combination with a predetermined limit value of the requested torque. In this case, if the speed at which the accelerator pedal is pressed is above a predetermined limit value, then even if the actual requested engine torque is lower than the limit value, the engine can operate using all three
Этого можно достичь, используя, без ограничения, например, следующую логическую схему: -This can be achieved using, without limitation, for example, the following logic: -
Если dTd>dTпредельн ИЛИ Td>Tdпредельн, то использовать три цилиндра; иначе - использовать два цилиндра,If dTd> dT is limit OR Td> Td is limit , then use three cylinders; otherwise, use two cylinders,
гдеWhere
dTd - текущая скорость изменения положения педали акселератора;dTd is the current rate of change of position of the accelerator pedal;
dTпредельн - предельное значение скорости изменения положения педали акселератора;dT limit - the limit value of the rate of change of the position of the accelerator pedal;
Td - текущий запрошенный крутящий момент, основанный на положении педали акселератора; иTd is the current requested torque based on the position of the accelerator pedal; and
Тdпредельн - заранее заданное предельное значение запрошенного крутящего момента.Td limit - a predetermined limit value of the requested torque.
Следует понимать, что в вышеуказанном логическом уравнении скорость изменения запрошенного крутящего момента двигателя в качестве альтернативы может быть выведена из скорости изменения запрошенного крутящего момента двигателя из системы круиз-контроля.It should be understood that in the above logical equation, the rate of change of the requested engine torque can alternatively be inferred from the rate of change of the requested engine torque from the cruise control system.
Одним из преимуществ использования такой комбинации является то, что внезапное изменение положения педали акселератора указывает на то, что оператор двигателя, такой как водитель транспортного средства 50, нуждается в быстром увеличении производства крутящего момента и, следовательно, желательно отреагировать на это использованием работы всех трех цилиндров 11, 12 и 13, даже если фактический уровень запрошенного крутящего момента двигателя ниже заранее заданного предельного значения (Tdпердельн). Например, при выполнении маневра обгона положение педали 15 акселератора может быстро изменяться от 15% нажатия до 90% нажатия, но без использования логической схемы, связанной со скоростью изменения положения, вторичный цилиндр 12 останется отключенным до тех пор, пока педаль 15 акселератора физически не пересечет заранее заданное предельное значение запрошенного крутящего момента двигателя. Однако при использовании логической схемы, связанной со скоростью изменения, вторичный цилиндр 12 может снова начать подключаться, как только скорость изменения положения педали акселератора превысит предельное значение скорости изменения педали акселератора (dTdпредельн), таким образом сократив время реакции двигателя и прогнозируя необходимость работы трех цилиндров.One of the advantages of using this combination is that a sudden change in the position of the accelerator pedal indicates that an engine operator, such as a driver of a
Несмотря на то что выше указывается на положение педали акселератора как на процентное требование, следует понимать, что это необязательно так, и требуемый оператором крутящий момент может быть получен на основании изменений выходного напряжения от датчика 32 положения педали акселератора или изменений выходного значения, если используется цифровой датчик положения.Although the position of the accelerator pedal is indicated above as a percentage requirement, it should be understood that this is not necessary, and the torque required by the operator can be obtained based on changes in the output voltage from the accelerator
Следует понимать, что переход между отключенным и активным состояниями может происходить не моментально, условия для данного перехода устанавливаются заранее. Например, не в качестве ограничения, вторичный цилиндр 12 может быть повторно активирован, когда он начинает такт впуска, и может быть деактивирован только в конце такта выпуска.It should be understood that the transition between the disabled and active states may not occur instantly, the conditions for this transition are set in advance. For example, not by way of limitation, the
На Фиг.4 проиллюстрирован первый вариант способа эксплуатации трехцилиндрового двигателя 5, имеющего тип и конструкцию, описанные выше.FIG. 4 illustrates a first embodiment of a method of operating a three-
Способ начинается на этапе 100, который в случае моторного транспортного средства представляет собой включение зажигания. Способ затем переходит к этапу ПО, где проверяется, имеются ли условия для работы двигателя 5 в качестве двухцилиндрового двигателя. В своей самой простой форме данная проверка может быть представлена следующим образом:The method starts at
Td<Tпредельн?Td <T is the limit ?
гдеWhere
Td - текущий запрошенный крутящий момент,основанный в данном случае на положении педали акселератора; иTd is the current requested torque, based in this case on the position of the accelerator pedal; and
Tdпpeдeльн - заранее заданное предельное значение запрошенного крутящего момента. Следует понимать, что запрошенным крутящим моментом двигателя может быть также крутящий момент, запрашиваемый системой круиз-контроля.Td Limit - The predetermined limit value of the requested torque. It should be understood that the requested engine torque may also be the torque requested by the cruise control system.
В случае если текущий запрошенный крутящий момент двигателя ниже заранее заданного предельного значения, способ переходит к этапу 120, где двигатель 5 работает как двухцилиндровый двигатель с вторичным цилиндром 12, который деактивирован электронным контроллером 30 с помощью прекращения подачи в него дизельного топлива и отключения впускных и выпускных клапанов 12а, 12b вторичного цилиндра посредством механизма 14 варьируемого управления клапанами с электронным управлением. Далее способ переходит от этапа 120 к этапу 140, где определяется, было ли выключено зажигание, и если да, то способ завершается на этапе 150, а если выключение зажигания не произошло, способ циклическим образом возвращается к этапу 110. Далее способ продолжается циклическим выполнением этапов ПО, 120 и 140 до тех пор, пока соблюдаются условия для работы двух цилиндров и не произойдет выключение зажигания.If the current requested engine torque is below a predetermined limit value, the method proceeds to step 120, where
Возвращаясь к этапу ПО, если текущий запрошенный крутящий момент двигателя выше заранее заданного предельного значения, то способ переходит к этапу 130, где двигатель 5 работает как трехцилиндровый двигатель 5 с включенными всеми тремя цилиндрами 11, 12 и 13. Затем способ переходит от этапа 130 к этапу 140, где определяется, произошло ли выключение зажигания, и если да, то способ останавливается на этапе 150, а если выключение зажигания не произошло, способ циклически возвращается к этапу 110. Далее способ продолжается циклическим выполнением этапов ПО, 130 и 140 до тех пор, пока соблюдаются условия работы трех цилиндров и не произойдет выключение зажигания.Returning to the software step, if the current requested engine torque is above a predetermined limit value, the method proceeds to step 130, where
В качестве альтернативы вместо простой проверки, описанной выше для этапа 110, проверка может иметь также следующую форму: Alternatively, instead of the simple check described above for
Если dTd>dTdпредельн или Td>Tdпредельн, то использовать три цилиндра; иначе - использовать два цилиндра,If dTd> dTd is ultimate or Td> Td is ultimate , then use three cylinders; otherwise, use two cylinders,
гдеWhere
dTd - в данном случае текущая скорость изменения положения педали акселератора;dTd - in this case, the current rate of change of position of the accelerator pedal;
dTdпредельн - предельное значение скорости изменения положения педали акселератора;dTd limit - the limit value of the rate of change of the position of the accelerator pedal;
Td - в данном случае текущий запрошенный крутящий момент двигателя, основанный на положении педали акселератора;Td — in this case, the current requested engine torque based on the position of the accelerator pedal;
иand
Tdпредельн - заранее заданное предельное значение запрошенного крутящего момента двигателя.Td limit - a predetermined limit value of the requested engine torque.
Следует понимать, что скорость изменения также может представлять собой скорость изменения крутящего момента двигателя, запрошенного системой круиз-контроля.It should be understood that the rate of change may also be the rate of change in engine torque requested by the cruise control system.
Если была использована данная проверка, то от этапа 110 переходят к этапу 120, если текущая скорость изменения положения педали акселератора ниже предельного значения скорости изменения положения педали акселератора, а текущий запрошенный крутящий момент двигателя, основанный на положении педали акселератора, меньше заранее заданного предельного значения. Если же текущая скорость изменения положения педали акселератора больше предельного значения или текущий запрошенный крутящий момент двигателя, основанный на положении педали акселератора, больше заранее заданного предельного значения, то способ переходит к этапу 130. На остальные этапы способа данные изменения проверки на этапе 110 на влияют.If this check was used, then from
Следует понимать, что заранее заданное предельное значение запрошенного крутящего момента двигателя может варьироваться на основании других условий эксплуатации двигателя 5 и, таким образом, оно не является обязательной фиксированной величиной. Например, среди прочего, величина заранее заданного предельного значения запрошенного крутящего момента двигателя может варьироваться в зависимости от частоты вращения двигателя и, таким образом, предельное значение возрастает вместе с возрастанием частоты вращения двигателя.It should be understood that a predetermined limit value of the requested engine torque may vary based on other operating conditions of the
На Фиг.5А и 5В проиллюстрирован второй вариант осуществления способа по изобретению.5A and 5B illustrate a second embodiment of the method of the invention.
Способ начинается на этапе 200, который в случае моторного транспортного средства представляет собой включение зажигания. Способ затем переходит к этапу 105, где проверяется, необходимо ли нагревание. Данная проверка может осуществляться, например, для определения того, нужно ли увеличить температуру выхлопных газов для ускорения запуска одного или нескольких устройств доочистки выхлопных газов, или нужно ли увеличить температуру смазочного масла в двигателе 5 для снижения вязкости с тем, чтобы сократить потери на трение, или нужно ли увеличить температуру охлаждающей жидкости, проходящей через двигатель 5, после холодного запуска или для комбинаций вышеперечисленного.The method begins at
В обоих случаях проверка будет осуществляться в форме сопоставления. Для этого используют электронный контроллер 30 текущей температуры, считываемой датчиком 33 температуры выхлопных газов с предварительным температурным ограничением, таким как температура запуска доочистки выхлопных газов. Если температура выхлопных газов выше температуры запуска, то проверка не будет пройдена и способ перейдет к этапу 210. Если проверка пройдена, указывая на то, что текущая температура выхлопных газов ниже заранее заданное ограничения температуры и необходимо нагревание, то способ переходит к этапу 207.In both cases, verification will be carried out in the form of a comparison. For this, an electronic
Рассмотрим сначала непрохождение проверки на этапе 205 и последующий переход способа к этапу 210, где проверяется наличие условий для работы двигателя 5 в виде двухцилиндрового двигателя. Данная проверка аналогична проверке, выполняемой на этапе 110 на Фиг.4, и не будет еще раз подробно описываться.Consider first the failure of verification at
Если текущий запрошенный крутящий момент двигателя ниже заранее заданного предельного значения, то способ переходит к этапу 220, где двигатель 5 работает в качестве двухцилиндрового двигателя с отключенным вторичным цилиндром 12. Далее способ переходит от этапа 220 к этапу 240, где определяется, было ли выключено зажигание. Если да, то способ завершается на этапе 250. Если выключения зажигания не было, способ циклически возвращается к этапу 205. Далее способ продолжается циклическим выполнением этапов 205, 210, 220 и 240 до тех пор, пока не требуется нагревание, сохраняются условия для работы двух цилиндров и не происходит выключение зажигания.If the current requested engine torque is below a predetermined limit value, the method proceeds to step 220, where
Возвращаясь к этапу 210, если текущий запрошенный крутящий момент двигателя выше заранее заданного предельного значения, то способ переходит к этапу 230, где двигатель 5 работает как трехцилиндровый двигатель 5 с тремя включенными цилиндрами 11, 12 и 13. Далее способ переходит от этапа 230 к этапу 240, где определяется, было ли выключено зажигание. Если да, то способ завершается на этапе 250. Если нет, то способ циклически возвращается к этапу 205. Далее способ продолжается циклическим выполнением этапов 205, 210, 230 и 240 до тех пор, пока не требуется нагревание, сохраняются условия для работы трех цилиндров и не происходит выключение зажигания.Returning to step 210, if the current requested engine torque is above a predetermined limit value, the method proceeds to step 230, where
Как описано в отношении этапа ПО на Фиг.4, проверка на этапе 210 может включать в себя проверку скорости изменения запрошенного крутящего момента двигателя, полученной на основании скорости изменения положения акселератора.As described in relation to the software step in FIG. 4, the check in
Возвращаясь снова к этапу 205, если проверка на этапе 205 пройдена и она указывает на то, что необходимо нагревание, то далее способ переходит от этапа 207 к этапу 215.Returning again to step 205, if the check in
На этапе 215 проверяется, имеются ли условия для работы двигателя 5 в качестве двухцилиндрового двигателя. Данная проверка аналогична проверке, использованной на этапе 210, но величина заранее заданного предельного значения запрошенного крутящего момента двигателя может отличаться. Другими словами, эффективность использования топлива двигателя 5 может быть временно нарушена для того, чтобы уменьшить время, необходимое для разогрева устройства или устройств доочистки.At
Следует понимать, что в случае трехцилиндрового двигателя с цилиндрами, которые имеют одинаковые рабочие объемы, при работе с использованием двух цилиндров с одинаковой выходной мощностью воздушный поток сокращается на одну треть, но вырабатываемое тепло остается тем же самым и, таким образом, температура выхлопных газов увеличивается.It should be understood that in the case of a three-cylinder engine with cylinders that have the same displacement, when using two cylinders with the same output power, the air flow is reduced by one third, but the heat generated remains the same and, therefore, the temperature of the exhaust gas increases .
Если текущий запрошенный крутящий момент двигателя меньше второго заранее заданного предельного значения, то способ переходит от этапа 215 к этапу 225, где двигатель 5 работает как двухцилиндровый двигатель с отключенным вторичным цилиндром 12. Далее способ переходит от этапа 225 к этапу 238, а далее к этапу 240, где определяется, произошло ли выключение зажигания. Если да, то способ завершается на этапе 250. Если нет, то способ циклически возвращается к этапу 205. Далее способ продолжается циклическим выполнением этапов 205, 207, 215, 225, 238 и 240 до тех пор, пока не требуется нагревание, сохраняются условия для работы двух цилиндров и не происходит выключение зажигания.If the current requested engine torque is less than the second predetermined limit value, the method proceeds from
Возвращаясь снова к этапу 215, если текущий запрошенный крутящий момент двигателя больше, чем второе заранее заданное предельное значение, то способ переходит к этапу 235, где двигатель 5 работает как трехцилиндровый двигатель 5 с тремя включенными цилиндрами. Далее способ переходит от этапа 235 к этапу 238 и от этапа 238 к этапу 240, где определяется, произошло ли выключение зажигания. Если да, способ завершается на этапе 250. Если нет, способ циклически возвращается к этапу 205. Далее способ продолжается циклическим выполнением этапов 205, 207, 215, 235, 238 и 240 до тех пор, пока не требуется нагревание, сохраняются условия для работы двух цилиндров и не происходит выключение зажигания.Returning again to step 215, if the current requested engine torque is greater than the second predetermined limit value, the method proceeds to step 235, where
Таким образом, обобщая вышесказанное, изобретение относится к двигателю, системе двигателя и способу, которые позволяют эксплуатировать трехцилиндровый двигатель в качестве трехцилиндрового двигателя или выборочно в качестве двухцилиндрового двигателя. Использование коленчатого вала с кривошипами, расположенными в одной плоскости, обеспечивает более экономичную работу двигателя, выборочное отключение одного из цилиндров позволяет двигателю работать более эффективно, тем самым сокращая потребление топлива. Кроме того, изобретение может быть использовано для инициирования быстрого прогрева выхлопных газов, охлаждающей жидкости и смазочного масла в двигателе. Так как работа двигателя от двух цилиндров по сравнению с работой от трех цилиндров смещает нагрузку на рабочие цилиндры и пропорционально сокращает массовый газовый поток, производство загрязняющих выбросов, таких как сажа, HC и CO, может быть оптимизировано, таким образом потенциально сокращая количество таких выбросов из двигателя.Thus, summarizing the foregoing, the invention relates to an engine, an engine system, and a method that allows a three-cylinder engine to be operated as a three-cylinder engine or optionally as a two-cylinder engine. The use of a crankshaft with cranks located in the same plane ensures more efficient operation of the engine; selective shutdown of one of the cylinders allows the engine to work more efficiently, thereby reducing fuel consumption. In addition, the invention can be used to initiate rapid heating of exhaust gases, coolant and lubricating oil in the engine. Since engine operation from two cylinders as compared to operation from three cylinders shifts the load on the working cylinders and proportionally reduces the mass gas flow, the production of polluting emissions such as carbon black, HC and CO can be optimized, thus potentially reducing the amount of such emissions from engine.
Следует понимать, что электронный контроллер 30 может реагировать как на запрошенный водителем крутящий момент, так и на крутящий момент, запрошенный системой круиз-контроля.It should be understood that the
Следует также понимать, что электронный контроллер 30 может быть выполнен с возможностью отключать вторичный цилиндр 12, когда происходит регенерация устройства доочистки, для увеличения температуры выхлопных газов, выходящих из двигателя 5.It should also be understood that the
Несмотря на то что двигатель был описан как дизельный трехцилиндровый двигатель, следует также понимать, что изобретение может быть применено к трехцилиндровому двигателю с искровым зажиганием. Также следует принять во внимание то, что настоящее изобретение может применяться и для двухтактного двигателя.Although the engine has been described as a diesel three-cylinder engine, it should also be understood that the invention can be applied to a spark-ignition three cylinder engine. It should also be borne in mind that the present invention can be applied to a two-stroke engine.
Следует понимать, что синхронизация подачи топлива и срабатывания клапанов для отключаемого цилиндра необязательно может быть такой же, как и у первичных рабочих цилиндров.It should be understood that the synchronization of fuel supply and valve actuation for the cylinder to be switched off may not necessarily be the same as that of the primary working cylinders.
При использовании описанной выше регулировки синхронизации цилиндров создается плавный поток энергии, так как вторичный цилиндр производит энергию, не совпадающую по фазе с двумя первичными цилиндрами.By using the cylinder timing adjustment described above, a smooth flow of energy is created since the secondary cylinder produces energy that is out of phase with the two primary cylinders.
Специалистам в данной области техники понятно, что, несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в качестве примера со ссылкой на один или более вариантов осуществления изобретения, оно не может быть ограничено рамками этих примеров и могут быть разработаны альтернативные варианты воплощения, которые входят в объем изобретения в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.Those skilled in the art will understand that although the present invention has been described as an example with reference to one or more embodiments of the invention, it cannot be limited by the scope of these examples, and alternative embodiments may be developed that are included Scope of the invention in accordance with the attached claims.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1119370.3 | 2011-11-10 | ||
| GB1119370.3A GB2496407B (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | A three cylinder engine with a deactivatable cylinder. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012147907A RU2012147907A (en) | 2014-05-20 |
| RU2612544C2 true RU2612544C2 (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=45421535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012147907A RU2612544C2 (en) | 2011-11-10 | 2012-11-12 | Three-cylinder engine with deactivated cylinder and its operating method |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103104355B (en) |
| DE (1) | DE102012219807A1 (en) |
| GB (1) | GB2496407B (en) |
| RU (1) | RU2612544C2 (en) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2520705B (en) | 2013-11-28 | 2020-04-08 | Ford Global Tech Llc | An engine valve deactivation system |
| DE102014201215B4 (en) * | 2014-01-23 | 2022-09-29 | Ford Global Technologies, Llc | Partial shutdown supercharged internal combustion engine and method of operating such an internal combustion engine |
| SE1550267A1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-08 | Scania Cv Ab | A method for controlling an internal combustion engine, an internal combustion engine controlled by such a method and avehicle comprising such an internal combustion engine. |
| DE102014206305B4 (en) * | 2014-04-02 | 2019-12-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Internal combustion engine with alternating cylinder deactivation |
| GB2525604A (en) * | 2014-04-28 | 2015-11-04 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of operating a fuel injector of a three-cylinder internal combustion engine |
| CH710284A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-29 | Liebherr Machines Bulle Sa | Diesel engine cylinder deactivation. |
| DE102016200578B4 (en) | 2015-02-04 | 2024-01-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method and device for controlling the effective displacement of a variable displacement internal combustion engine |
| US20170321622A1 (en) * | 2016-05-05 | 2017-11-09 | GM Global Technology Operations LLC | Internal combustion engine cylinder head with multi-runner, multi-port integrated exhaust manifold |
| GB2556921B (en) | 2016-11-25 | 2019-03-13 | Ford Global Tech Llc | A method of adaptively controlling a motor vehicle engine system |
| CN109296455B (en) * | 2018-11-03 | 2022-08-30 | 肖光宇 | Piston reciprocating tank engine |
| CN110821686B (en) * | 2020-01-09 | 2022-04-26 | 潍柴动力股份有限公司 | Control method, device and system for engine cylinder failure |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827833A (en) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | 3-cylinder internal combustion engine |
| JPS6355337A (en) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | Traveling speed control method for vehicle |
| JPH03149346A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-25 | Yamaha Motor Co Ltd | Idling controller for air-fuel injection type two-cycle engine |
| US5769041A (en) * | 1996-04-26 | 1998-06-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Two cycle fuel injection engine |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE837578A (en) * | 1976-01-14 | 1976-05-03 | FOUR-STROKE DIESEL AND GASOLINE ENGINE, THREE CYLINDER OR MULTIPLE OF THREE FOR MOTOR BOATS ETC. | |
| JPS55139541A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Series-type three-cylinder piston-crank mechanism |
| JPS6388232A (en) * | 1986-10-02 | 1988-04-19 | Mazda Motor Corp | Engine controlling number of cylinders |
| CA2009408C (en) * | 1989-02-07 | 1995-09-12 | Keisuke Daikoku | Fuel injection type multiple cylinder engine unit |
| IT1260918B (en) * | 1993-04-20 | 1996-04-29 | Fiat Auto Spa | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH THREE CYLINDERS OF WHICH A SUPPLY AND EXHAUST INTERMEDIATE. |
| US5730091A (en) | 1996-11-12 | 1998-03-24 | Ford Global Technologies, Inc. | Soft landing electromechanically actuated engine valve |
| US6805079B1 (en) | 2001-11-02 | 2004-10-19 | Diana D. Brehob | Method to control electromechanical valves |
| US7275916B2 (en) * | 2003-11-24 | 2007-10-02 | Southwest Research Institute | Integrated engine/compressor control for gas transmission compressors |
| US7555896B2 (en) * | 2004-03-19 | 2009-07-07 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder deactivation for an internal combustion engine |
| US7600498B2 (en) | 2007-02-27 | 2009-10-13 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine with gas exchange valve deactivation |
| US7819096B2 (en) | 2007-10-30 | 2010-10-26 | Ford Global Technologies | Cylinder valve operating system for reciprocating internal combustion engine |
| US7577511B1 (en) * | 2008-07-11 | 2009-08-18 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US8131447B2 (en) * | 2008-07-11 | 2012-03-06 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| CN201982174U (en) * | 2011-01-25 | 2011-09-21 | 刘斌 | Crankshaft layout of three-cylinder engine |
-
2011
- 2011-11-10 GB GB1119370.3A patent/GB2496407B/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-10-30 DE DE102012219807A patent/DE102012219807A1/en active Pending
- 2012-11-09 CN CN201210447190.2A patent/CN103104355B/en active Active
- 2012-11-12 RU RU2012147907A patent/RU2612544C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827833A (en) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | 3-cylinder internal combustion engine |
| JPS6355337A (en) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | Traveling speed control method for vehicle |
| JPH03149346A (en) * | 1989-11-02 | 1991-06-25 | Yamaha Motor Co Ltd | Idling controller for air-fuel injection type two-cycle engine |
| US5769041A (en) * | 1996-04-26 | 1998-06-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Two cycle fuel injection engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102012219807A1 (en) | 2013-05-16 |
| GB2496407B (en) | 2017-11-08 |
| RU2012147907A (en) | 2014-05-20 |
| GB2496407A (en) | 2013-05-15 |
| CN103104355A (en) | 2013-05-15 |
| GB201119370D0 (en) | 2011-12-21 |
| CN103104355B (en) | 2017-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2612544C2 (en) | Three-cylinder engine with deactivated cylinder and its operating method | |
| US8109092B2 (en) | Methods and systems for engine control | |
| US8439002B2 (en) | Methods and systems for engine control | |
| US9822712B2 (en) | Four-cylinder engine with two deactivatable cylinders | |
| RU2562330C2 (en) | Operating method of engine turbocharger (versions) | |
| US8326519B2 (en) | Oxygen flow reduction during engine start/stop operation | |
| JP5772803B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| CN105370416A (en) | Systems and methods for egr control | |
| US10202911B2 (en) | Method and system for an engine for detection and mitigation of insufficient torque | |
| US20130000613A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
| JP2013501187A (en) | Turbocharged reciprocating piston engine with connecting pressure tank for avoiding turbo lag and method of operation thereof | |
| CN113853478B (en) | Exhaust catalyst light-off in opposed-piston engines | |
| US10947907B2 (en) | Variable engine braking for thermal management | |
| JP5447169B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| RU2696660C2 (en) | System and method for engine operation | |
| JP5673352B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2007077840A (en) | Internal combustion engine | |
| JP4254651B2 (en) | Diesel engine automatic stop / start control method and diesel engine automatic stop / start control system | |
| JP2009103014A (en) | Internal combustion engine control system | |
| WO2019043808A1 (en) | Control method for internal combustion device, and control device for internal combustion engine | |
| US20210262401A1 (en) | Methods and system for reducing engine hydrocarbon emissions | |
| JP2009127550A (en) | Intake control device for engine | |
| JP5879965B2 (en) | Start control device for compression self-ignition engine | |
| Scheller et al. | The New EA211 1.5 l TSI evo2 | |
| JP2010270708A (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171113 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190128 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201113 |