專利名稱：發(fā)動機(jī)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及操作發(fā)動機(jī)的方法，更特別地，涉及使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生功 率循環(huán)的方法。
背景技術(shù)：
許多發(fā)動機(jī)在燃燒室內(nèi)燃燒燃料來驅(qū)動活塞。在許多情況下，發(fā) 動機(jī)在燃燒室內(nèi)燃燒燃料，作為功率循環(huán)的一部分，其包括將空氣從
進(jìn)氣系統(tǒng)導(dǎo)入燃燒室；在燃燒室內(nèi)燃燒燃料與空氣的混合物產(chǎn)生燃燒 氣體來驅(qū)動活塞；將燃燒氣體從燃燒室排入排氣系統(tǒng)。在某些情況下， 發(fā)動機(jī)包括外部排氣再循環(huán)系統(tǒng)，用于將燃燒氣體從排氣系統(tǒng)導(dǎo)入進(jìn) 氣系統(tǒng)并返回燃燒室。但遺憾的是，在某些情況下，這種外部排氣再 循環(huán)系統(tǒng)無法將燃燒氣體輸入進(jìn)氣系統(tǒng)。例如，在某些情況下，增壓 器會使進(jìn)氣系統(tǒng)中的壓力高于排氣系統(tǒng)中的壓力，從而阻止將燃燒氣 體通過外部排氣再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)。
公開的Seitz等人的美國專利申請No. 2005/0076890 Al ( "890 申請")給出了一種內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的方法。890申請公開了在發(fā) 動機(jī)的做功沖程到達(dá)上止點(diǎn)后，發(fā)動機(jī)排氣閥打開大致160度。890 申請還公開了發(fā)動機(jī)的做功沖程開始之后執(zhí)行進(jìn)氣閥的預(yù)沖程，其中 發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣閥打開在180和210度之間。890申請公開了在某些受 到限制的情形中，在進(jìn)氣閥預(yù)沖程過程中在與進(jìn)氣閥相關(guān)的燃燒室和 發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)之間存在著正壓力差。如890申請所公開的，該正 壓力差在進(jìn)氣閥的預(yù)沖程期間驅(qū)動燃燒氣體從燃燒室進(jìn)入到發(fā)動機(jī) 的進(jìn)氣系統(tǒng)。
雖然8 9 0申請的方法包括在排氣沖程期間通過打開進(jìn)氣閥將燃燒 氣體從燃燒室引入進(jìn)氣系統(tǒng)，但存在一些缺點(diǎn)。例如，至少在一些應(yīng)用和/或情形中，執(zhí)行890申請的方法需要在將進(jìn)氣系統(tǒng)中的氣體加 熱到不希望的高溫與將不希望的少量燃燒氣體輸送到進(jìn)氣系統(tǒng)中之 間進(jìn)行折衷。打開進(jìn)氣閥以將大量的燃燒氣體送入進(jìn)氣系統(tǒng)中可提供 一些優(yōu)點(diǎn)。但是，將大量燃燒氣體引入進(jìn)氣系統(tǒng)中會使進(jìn)氣系統(tǒng)中的 空氣被加熱到不希望的高溫。反之，限制燃燒氣體進(jìn)入到進(jìn)氣系統(tǒng)中 的量以防止進(jìn)氣系統(tǒng)中的空氣被不希望地加熱可能會產(chǎn)生一些缺點(diǎn)， 例如引起發(fā)動機(jī)在一些情形中產(chǎn)生不希望的大量氮氧化物(N0x)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開的發(fā)動機(jī)和方法能夠解決上述的一個或多個問題。 公開的 一種實(shí)施方式涉及一種纟喿作發(fā)動才幾的方法。該發(fā)動機(jī)可包 括具有燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，連接到活塞的曲軸， 與燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥，和與燃燒室相關(guān)聯(lián)的排氣閥。該方法可包 括在活塞的做功沖程開始之后打開進(jìn)氣閥，并在活塞隨后的排氣沖程 結(jié)束之前關(guān)閉進(jìn)氣閥。另外，該方法可包括在活塞的部分進(jìn)氣沖程中 打開排氣閥和在進(jìn)氣沖程開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約30度時關(guān)閉排 氣閥。
另一種實(shí)施方式涉及一種操作發(fā)動機(jī)的方法。該發(fā)動機(jī)可包括具 有燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，連接到活塞的曲軸，與 燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥，與燃燒室相關(guān)聯(lián)的排氣閥。該方法還可包括 在活塞的至少部分進(jìn)氣沖程中打開排氣閥，包括在至少部分進(jìn)氣沖程 中基本保持排氣閥的開啟，和在進(jìn)氣沖程結(jié)束之前關(guān)閉排氣閥。
再一種實(shí)施方式涉及一種發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)包括具有燃燒室的殼 體。該發(fā)動機(jī)還可包括布置在燃燒室附近的活塞，和連接到活塞的曲 軸。另外，該發(fā)動機(jī)可包括發(fā)動機(jī)控制裝置，該發(fā)動機(jī)控制裝置包括 與燃燒室相關(guān)聯(lián)的排氣閥。該發(fā)動機(jī)控制裝置還可操作地使活塞的進(jìn) 氣沖程跟隨在排氣沖程之后。另外，該發(fā)動機(jī)控制裝置可操作地在活 塞的排氣沖程開始之后減小排氣閥的開度，然后在活塞的隨后的進(jìn)氣 沖程開始之后關(guān)閉排氣閥之前增大排氣岡的開度。另一種實(shí)施方式涉及一種操作發(fā)動機(jī)的方法，該發(fā)動機(jī)包括具有 燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，和連接到活塞的曲軸。該 方法還包括至少在 一 些情形中提供從發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)至"燃燒室的 至少大約5%的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。該方法還可包括至少在一些情
形中提供從發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)到燃燒室的至少大約5 %的內(nèi)部燃燒氣
體再循環(huán)。
再一種實(shí)施方式涉及一種操作發(fā)動機(jī)的方法，該發(fā)動機(jī)可包括具 有燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，和連接到活塞的曲軸。 該方法可包括提供從發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)到燃燒室的與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和 負(fù)荷相關(guān)的量的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。另外，該方法可包括提供從發(fā) 動機(jī)的排氣系統(tǒng)到燃燒室的與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相關(guān)的量的內(nèi)部燃 燒氣體再循環(huán)。
另一種實(shí)施方式涉及一種操作發(fā)動機(jī)的方法，該發(fā)動機(jī)可包括具 有燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，和連接到活塞的曲軸。
該方法可包括在活塞的做功沖程結(jié)束之前曲軸旋轉(zhuǎn)大約15度和做功 沖程結(jié)束時之間打開與燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥。該方法還可包括在活 塞隨后的排氣沖程結(jié)束之前關(guān)閉進(jìn)氣閥。
再一種實(shí)施方式涉及一種操作發(fā)動機(jī)的方法，該發(fā)動機(jī)可包括具 有燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，和連接到活塞的曲軸。 該方法可包括提供從發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)到燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再 循環(huán)，包括在活塞的做功沖程開始后打開與燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥， 以及在活塞隨后的排氣沖程結(jié)束之前關(guān)閉進(jìn)氣閥。另外，該方法可包 括至少在 一 些情形中提供從發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)到燃燒室的至少大約5 %的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。
再一種實(shí)施方式涉及一種操作發(fā)動機(jī)的方法，該發(fā)動機(jī)可包括具 有燃燒室的殼體，布置在燃燒室附近的活塞，和連接到活塞的曲軸。 該方法還包括提供從發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)到燃燒室的第 一 數(shù)量的內(nèi)部 燃燒氣體再循環(huán)。該方法還包括提供從發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)到燃燒室的 第二數(shù)量的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)，該第二數(shù)量至少是第 一數(shù)量的大約50% 。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的示意圖； 圖2A是示出了發(fā)動機(jī)的活塞在一定時期內(nèi)的運(yùn)動的圖表； 圖2B是示出了與圖2A中顯示的同一時期內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣閥 的方法的圖表；
圖2C是示出了與圖2A中顯示的同一時期內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的排氣閥 的第一方法的圖表；
圖2D是圖2C中的一部分的放大圖3A是示出了與圖2A中顯示的同一時期內(nèi)的發(fā)動機(jī)的活塞運(yùn)動 的圖表；
圖3B是示出了圖2B中所示的控制進(jìn)氣閥的同一方法的圖表； 圖3C是示出了與圖2A和3A中顯示的同一時期內(nèi)控制發(fā)動機(jī)的 排氣閥的第二方法的圖表；
圖3D是圖3C中的一部分的放大圖4是用于在發(fā)動機(jī)的四個燃燒室中進(jìn)行做功循環(huán)的 一 種可能方 法的圖表；
圖5是示出了在一組操作條件下在與圖2A中顯示的同一時期內(nèi) 發(fā)動機(jī)的不同部分中的壓力變化圖表；和
圖6是示出了在另一組操作條件下在與圖2A中顯示的同一時期 內(nèi)發(fā)動機(jī)的不同部分中的壓力變化圖表。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機(jī)10。發(fā)動機(jī)IO可包括殼體12, 活塞14、 15、 16、 17,功率傳輸系統(tǒng)22,進(jìn)排氣系統(tǒng)24和發(fā)動機(jī)控 制裝置26。
殼體12可具有燃燒室1、 2、 3、 4，通道36、 37、 38、 39，進(jìn)氣 通^各44、 45、 46、 47和排氣通i 各52、 53、 54、 55。通道36 - 39可乂人燃燒室1 _ 4延伸。通道36-39例如可以是氣缸。進(jìn)氣通路44 - 47分 別從燃燒室1-4伸出到殼體12的外表面上。類似的，排氣通路52 -55分別從燃燒室l-4伸出到殼體12的外表面上。如圖l所示，殼 體12可設(shè)置成由多個組件緊固在一起。替代地，殼體12也可是單件 結(jié)構(gòu)。
活塞14、 15、 16、 17可分別布置成靠近燃燒室1、 2、 3、 4并位 于通道36、 37、 38、 39內(nèi)。各個通道36、 37、 38、 39的側(cè)表面對設(shè) 置在通道中的活塞14、 15、 16、 17進(jìn)行引導(dǎo)，使得活塞14、 15、 16、 17能夠沿著平行于通道36、 37、 38、 39的側(cè)表面的方向66或67滑 動。
功率傳輸系統(tǒng)22可設(shè)置成在活塞14 - 17與其他部件之間傳輸功 率。功率傳輸系統(tǒng)22可包括曲軸60和將活塞14、 15、 16、 17連接 到曲軸60的連桿62、 63、 64、 65。
發(fā)動機(jī)10的總體結(jié)構(gòu)不限于如圖1中所示。例如，發(fā)動機(jī)10可 省略燃燒室1-4中的一個或多個，通道36 - 39中的一個或多個和活 塞14-17中的一個或多個；或者發(fā)動機(jī)IO可包括其他燃燒室，通道 和活塞。另外，盡管圖1所示的燃燒室1 - 4和通道36 - 39布置成直 列式結(jié)構(gòu)，但是發(fā)動機(jī)10可具有布置成任何其他結(jié)構(gòu)的燃燒室和通 道，包括但不限于V形結(jié)構(gòu)，水平對置結(jié)構(gòu)和徑向結(jié)構(gòu)。
進(jìn)排氣系統(tǒng)24可包括進(jìn)氣系統(tǒng)70和排氣系統(tǒng)72。進(jìn)氣系統(tǒng)70 用于將空氣和/或其他流體輸送到燃燒室1 - 4。進(jìn)氣系統(tǒng)70可包括進(jìn) 氣通路44 - 47,與進(jìn)氣通路44 - 47流體相連的進(jìn)氣歧管74,以及渦 輪增壓器78的壓縮機(jī)單元76。進(jìn)氣系統(tǒng)70還可包括分別與燃燒室1、 2、 3、 4相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥80、 81、 82、 83。進(jìn)氣閥80 - 83可以是任 何類型的閥，可操作地用來控制流體在燃燒室1-4與進(jìn)氣系統(tǒng)70之 間的流動。在一些實(shí)施方式中，進(jìn)氣閥80 - 83可以是提升閥。
排氣系統(tǒng)72可用來將燃燒氣體從燃燒室1-4內(nèi)引出。排氣系統(tǒng) 72可具有排氣通路52 - 55,與排氣通路52 - 55流體相連的排氣歧管 88，以及渦輪增壓器78的渦輪單元90。排氣系統(tǒng)72還可包括分別與燃燒室1、 2、 3、 4相關(guān)聯(lián)的排氣閥92、 93、 94、 95。排氣閥92-95 可以是任何類型的閥，可操作地用來控制流體在燃燒室1-4與排氣 系統(tǒng)72之間的流動。在一些實(shí)施方式中，排氣閥92 - 95可以是提升閥。
進(jìn)排氣系統(tǒng)24還可包括用于控制進(jìn)氣閥80 - 83和排氣閥92 - 95 的閥控制系統(tǒng)100。閥控制系統(tǒng)100可以是能夠按照下面所述方式對 進(jìn)氣閥80 - 83和排氣閥92 - 95可操作地進(jìn)行控制的任何的部件的系 統(tǒng)。在進(jìn)氣閥80 - 83和排氣閥92 - 95均為提升閥的實(shí)施方式中，閥 控制系統(tǒng)100可包括各種類型的致動器，以控制進(jìn)氣閥80 - 83和排 氣閥92 - 95的位置。在一些實(shí)施方式中，閥控制系統(tǒng)100可包括^/L 械致動系統(tǒng)，用于以曲軸60旋轉(zhuǎn)的函數(shù)的方式控制進(jìn)氣閥80 - 83和 排氣閥92 - 95。例如，閥控制系統(tǒng)100可包括以可驅(qū)動方式連接到曲 軸60的凸輪軸102，和將凸^r軸102連接到進(jìn)氣閥80 - 83和排氣閥 92 - 95的氣閥機(jī)構(gòu)104。另外，在一些實(shí)施方式中，閥控制系統(tǒng)IOO 可用來部分或全部電控進(jìn)氣閥80 - 83和排氣閥92 - 95。
進(jìn)排氣系統(tǒng)24的結(jié)構(gòu)不限于如圖1所示。例如，進(jìn)排氣系統(tǒng)24 可省略圖1中示出的許多組件和/或包括各種附加組件，包括但不限 于節(jié)流閥、濾清器、熱交換器、附加閥及附加渦輪增壓器、其他類型 的增壓器、消聲器和尾氣處理裝置。另外，閥控制系統(tǒng)100可包括其 他結(jié)構(gòu)的機(jī)械致動器，以^更以活塞14 - 17及曲軸60運(yùn)動的函數(shù)的方 式控制進(jìn)氣閥80 - 83和排氣閥92 - 95。另外，在一些實(shí)施方式中， 閥控制系統(tǒng)100可包括為部分或完全獨(dú)立于曲軸60的轉(zhuǎn)動而控制進(jìn) 氣閥80 - 83和排氣閥92 - 95的設(shè)置。例如，閥控制系統(tǒng)100可包括 用來調(diào)節(jié)運(yùn)行期間曲軸60和凸輪軸102以及氣閥才幾構(gòu)104的元件之 間關(guān)系的設(shè)置。另外，除了凸輪軸102和氣閥機(jī)構(gòu)104之外或作為他 們的替代，閥控制系統(tǒng)100可包括其他用于致動進(jìn)氣閥80 - 83和排 氣閥92 - 95的致動器，例如液壓致動器、氣動致動器、電動致動器 或磁力致動器。
發(fā)動機(jī)控制裝置26可包括進(jìn)氣閥80 - 83,排氣閥92 - 95,閥控制系統(tǒng)IOO和燃料計量系統(tǒng)106。燃料計量系統(tǒng)106可包括燃料計量 裝置108、 109、 110、 111和控制器116。燃料計量裝置108 - 111可 連接到燃料供給系統(tǒng)(未示出)。燃料計量裝置108-111可以是任何 類型的能夠可操作地計量供給燃燒室1-4的燃料的裝置。例如，燃 料計量裝置108-111可以是燃料噴射器。如圖1所示，在一些實(shí)施 方式中，各個燃料計量裝置108、 109、 110、 lll可伸進(jìn)燃燒室l、 2、 3、 4的一個中，從而可將燃料直接排放到燃燒室1、 2、 3、 4中。
控制器116可以是信息處理器，其根據(jù)來自多個源的信息可操作 地控制發(fā)動機(jī)10的一個或多個部件?？刂破?16可包括一個或多個 處理器(未示出)和一個或多個存儲裝置(未示出)。控制器116可 操作地連接到燃料計量裝置108-111,使得控制器116可以控制燃料 計量裝置108 - 111對供給到燃燒室1 - 4的燃料進(jìn)行計量。根據(jù)來自 可操作地連接到控制器116的多個元件的信息，控制器116可用來控 制燃料計量裝置108-111。例如，根據(jù)來自位置/速度傳感器118的 指示曲軸60的位置和/或速度的信號，控制器116可控制燃料計量裝 置108-111。另外，控制器116可根據(jù)來自駕駛員界面120的輸入、 例如指示發(fā)動機(jī)10的期望工作速度和/或功率輸出的輸入來控制燃料 計量裝置108 - 111。
發(fā)動機(jī)控制裝置26不限于圖1所示的結(jié)構(gòu)。例如，燃料計量裝 置108-111可被定位成將燃料輸送入進(jìn)氣系統(tǒng)70，而不是直接進(jìn)入 燃燒室1-4。另外，在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可省略 燃料計量裝置108- 111中的一個或多個和/或包括附加的燃料計量裝 置。另外，在一些實(shí)施方式中， 一個或多個燃料計量裝置108-111 可以是任何類型的裝置，而不是燃料噴射器，例如是化油器。另外， 在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可包括火花點(diǎn)火系統(tǒng)。另外， 代替控制器116，發(fā)動機(jī)控制裝置26可包括多種其他形式的控制裝 置，例如硬連線電路、液壓控制裝置、氣動控制裝置、和/或機(jī)械控 制裝置。工業(yè)實(shí)用性
發(fā)動機(jī)10可用在需要功率執(zhí)行一個或多個任務(wù)的場合。發(fā)動機(jī)
控制裝置26可操作地使發(fā)動機(jī)10通過在各個燃燒室1 - 4中進(jìn)行一 系列功率循環(huán)來產(chǎn)生功率。燃燒室1-4內(nèi)的各個功率循環(huán)可包括 引入空氣和燃料；燃燒油料和空氣以產(chǎn)生驅(qū)動鄰近的活塞14-17的 燃燒氣體；和排放來自燃燒室1-4內(nèi)的至少部分燃燒氣體。
圖2A- 2D顯示了由發(fā)動機(jī)控制裝置26執(zhí)行以便在燃燒室1內(nèi)產(chǎn) 生功率循環(huán)的方法的一種實(shí)施方式。圖2A顯示了活塞14在曲軸60 的四次旋轉(zhuǎn)中是如何在通道36內(nèi)運(yùn)動的。圖2B和2C顯示了閥控制 系統(tǒng)100在圖2A所示的時間段內(nèi)如何分別控制進(jìn)氣閥80和排氣閥 92。圖2D提供了圖2C中的部分的放大圖，顯示了排氣閥92在曲軸 60的360°和900。位置之間的才喿作。
第一功率循環(huán)121可包括活塞14的進(jìn)氣沖程122,活塞14的壓 縮沖程124，活塞14的做功沖程126，和活塞14的排氣沖程128。第 二功率循環(huán)152可包括另一個進(jìn)氣沖程154,另一個壓縮沖程156, 另一個做功沖程158,和另一個排氣沖程160。在活塞14的進(jìn)氣沖程 122過程中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使進(jìn)氣閥80在活塞14的沿著方向 66的至少一部分沖程過程中打開(圖2A和2B)。在活塞14的壓縮沖 程124過程中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使進(jìn)氣閥80和排氣閥92在活 塞14沿著方向67的隨后的至少一部分沖程過程中都被關(guān)閉(圖2A 至2C)。
在壓縮沖程124結(jié)束和/或做功沖程126開始過程中，發(fā)動機(jī)控 制裝置26可引起燃燒室1內(nèi)的油料燃燒，從而產(chǎn)生燃燒氣體，該燃 燒氣體在沿著方向66行進(jìn)通過做功沖程126時驅(qū)動活塞14。在一些 實(shí)施方式中，燃料計量裝置108可在壓縮沖程124結(jié)束時和/或做功 沖程126開始時將燃料引入燃燒室1內(nèi)。根據(jù)發(fā)動機(jī)10的結(jié)構(gòu)，發(fā) 動機(jī)控制裝置26可依靠壓燃來燃燒燃料，或發(fā)動機(jī)控制裝置26可利 用火花點(diǎn)火來燃燒燃料。
在做功沖程126之后，發(fā)動機(jī)控制裝置26以排氣沖程128結(jié)束做功沖程121,并以進(jìn)氣沖程154開始做功沖程152。在排氣沖程128 過程中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使排氣閥92在做功沖程126后在活塞 14的沿著方向67的至少一部分沖程期間打開(圖2A和2C)。在進(jìn)氣 沖程154過程中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使進(jìn)氣閥80在排氣沖程128 之后在活塞14的沿著方向66的至少一部分沖程期間打開。然后發(fā)動 機(jī)控制裝置26可執(zhí)行壓縮沖程156,做功沖程158和排氣沖程160， 其方式與發(fā)動機(jī)控制裝置26執(zhí)行壓縮沖程124，做功沖程126和排氣 沖程128的方式基本一致。
如圖2C和2E所示，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使排氣閥92在進(jìn)氣沖 程154期間打開一時間段138。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置 26通過在排氣沖程128結(jié)束之后保持排氣閥92打開而來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。 發(fā)動機(jī)控制裝置26可在進(jìn)氣沖程154開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約30 度時關(guān)閉排氣閥92。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在進(jìn) 氣沖程154結(jié)束之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約40度時關(guān)閉排氣閥92。另外， 在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在排氣沖程128結(jié)束并且 進(jìn)氣沖程15 4開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)大約5 0度與大約9 0度之間時關(guān)閉排 氣閥92。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在排氣沖程128 結(jié)束并且進(jìn)氣沖程154開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)大約60度與大約80度之間 時關(guān)閉排氣閥92。另外，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在至少一部分進(jìn)氣沖 程154期間基本上穩(wěn)定排氣閥92的開度。發(fā)動機(jī)控制裝置26可例如 將排氣閥92的開度保持在一定的量142,該量142大于排氣閥92在 排氣沖程128期間峰值開度144的大約5%。在一些實(shí)施方式中，量 142可大于峰值開度144的大約8%。另外，在一些實(shí)施方式中，量 142可小于峰值開度144的大約20%。此外，在一些實(shí)施方式中，發(fā) 動機(jī)控制裝置26可在進(jìn)氣沖程154過程中保持排氣閥92的開度小于 峰值開度144的大約20%。
如圖2B所示，在功率循環(huán)121過程中，發(fā)動機(jī)控制裝置26還可 打開進(jìn)氣閥80 —時間段146,該時間段146在做功沖程126過程中開 始并且在排氣沖程128過程中結(jié)束。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在做功沖程126結(jié)束之前在曲軸旋轉(zhuǎn)小于大約30度時打開 進(jìn)氣閥80。另外，在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在做功 沖程126結(jié)束之前曲軸旋轉(zhuǎn)大約15度和做功沖程126結(jié)束之間時打 開進(jìn)氣閥80。另外，在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26在排氣 沖程128開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)大約50度和大約80度之間關(guān)閉進(jìn)氣閥 80。在一些實(shí)施方式中，在排氣沖程128開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約 65度時關(guān)閉進(jìn)氣閥80。另外，發(fā)動機(jī)控制裝置26可將進(jìn)氣閥80打 開到峰值148，該峰值148位于進(jìn)氣閥80在進(jìn)氣沖程122過程中的峰 值開度150的大約5%和大約20%之間。
圖3A至3D顯示了發(fā)動機(jī)控制裝置26執(zhí)行燃燒室1內(nèi)功率循環(huán) 的方法的另一實(shí)施方式。除了發(fā)動機(jī)控制裝置26控制排氣閥92的不 同，圖3A至3D的方法與圖2A至2D中的方法相同。如圖2A至2D中 顯示的實(shí)施方式，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使排氣閥92打開一時間段138. 另外，如圖3C和3E所示，在排氣沖程128開始之后，發(fā)動機(jī)控制裝 置26可減小排氣閥92的開度，然后在進(jìn)氣沖程154開始之后和排氣 閥92關(guān)閉之前增大排氣閥92的開度。發(fā)動機(jī)控制裝置26在增大排 氣岡92的開度之前降低排氣閥92開度的量可根據(jù)實(shí)施方式和/或情 況而變化。通常，發(fā)動機(jī)控制裝置26可減小排氣閥92的開度，減小 的程度至少足以防止活塞14在排氣沖程128過程中沿著方向67行進(jìn) 時與排氣閥92發(fā)生碰撞。發(fā)動機(jī)控制裝置26可在排氣沖程128開始 之后曲軸旋轉(zhuǎn)在大約160度與大約200度之間從減小排氣閥92的開 度轉(zhuǎn)換到增大排氣閥92的開度。在從減小排氣閥92的開度轉(zhuǎn)換到增 大排氣閥92的開度和關(guān)閉排氣閥92之間，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使 排氣閥92的開度最大達(dá)到量166,該量166在排氣沖程128過程中大 約在排氣閥92的峰值開度144的大約5%到大約20°/。之間。
發(fā)動機(jī)控制裝置26可在進(jìn)氣沖程154開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大 約30度時關(guān)閉排氣閥92。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置可延 遲關(guān)閉排氣閥92，直到進(jìn)氣沖程154開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約40 度。另外，在一些實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可在進(jìn)氣沖程154開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)大約在50度到大約90度之間時關(guān)閉排氣閥92。另 外，在一些實(shí)施方式中，該范圍可縮小為進(jìn)氣沖程154開始之后曲軸 旋轉(zhuǎn)大約在60度到大約80度之間，或甚至更小的范圍，這有賴于具 體的應(yīng)用。
采取上述結(jié)合圖2A-2D和3A-3D討論的方式控制進(jìn)氣閥80和 排氣閥92可提供內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。在時間段138內(nèi)保持排氣閥 92打開，這可通過允許燃燒氣體在時間段138內(nèi)從排氣通路52流入 到燃燒室1來提供從排氣系統(tǒng)72到燃燒室1的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。 另外，在時間段146內(nèi)打開進(jìn)氣閥80可提供從進(jìn)氣系統(tǒng)70到燃燒室 1的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。在時間段146中，在進(jìn)氣閥80打開的條件 下，燃燒氣體可從燃燒室1流入到進(jìn)氣通路44。該燃燒氣體和/或在 類似功率循環(huán)過程中從其它燃燒室2 - 4排放到進(jìn)氣系統(tǒng)70內(nèi)的燃燒 氣體可在進(jìn)氣沖程154期間從進(jìn)氣通路44流入到燃燒室1內(nèi)。
多種因素都會影響內(nèi)部燃燒氣體發(fā)生氣體再循環(huán)的情況。在進(jìn)氣 沖程154過程中從排氣通路52流入到燃燒室1的燃燒氣體的量取決 于在進(jìn)氣沖程154過程中發(fā)動機(jī)控制裝置26保持排氣閥92的開度的 時間長短和保持程度。類似地，時間段146的定時和持續(xù)時間，以及 進(jìn)氣閥80在時間段146內(nèi)開度的程度會影響到在時間段146內(nèi)流入 進(jìn)氣通路44的燃燒氣體的量，并且從而影響到在進(jìn)氣沖程154過程 中燃燒氣體流入燃燒室1的量。另外，在功率循環(huán)121的某些階段， 燃燒室1、進(jìn)氣通路44和排氣通路52內(nèi)的壓力會影響進(jìn)氣沖程154 過程中燃燒氣體流入燃燒室1的量。燃燒室1中的功率循環(huán)121的事 件會影響到這些壓力。另外，燃燒室2-4中功率循環(huán)的事件會影響 到進(jìn)氣通路44和排氣通路52內(nèi)的壓力。
相對于燃燒室1中的功率循環(huán)，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使燃燒室2 -4內(nèi)的功率循環(huán)以多種方式和多種時間進(jìn)行。在一些實(shí)施方式中， 發(fā)動機(jī)控制裝置26可使每個燃燒室2-4內(nèi)的每個功率循環(huán)基本相同 于發(fā)動機(jī)控制裝置26使燃燒室1內(nèi)進(jìn)行功率循環(huán)121、 152的方式。 另夕卜，發(fā)動機(jī)控制裝置26可以圖4中顯示的方式錯開燃燒室1-4中的功率循環(huán)。利用所示的錯開的功率循環(huán)方式， 一個活塞14-17的 每個做功沖程可與活塞H- 17中另一個的排氣沖程基本同時地發(fā)生。
圖5顯示了發(fā)動機(jī)控制裝置26使用閨2A-2D中的控制策略或圖 3A-3D中的控制策略并結(jié)合圖4中的控制策略在低速和低負(fù)荷情況 下操作發(fā)動機(jī)10時，在功率循環(huán)121、 152過程中燃燒室1、進(jìn)氣通 路44和排氣通路52內(nèi)的壓力是如何變化的。發(fā)動機(jī)10的各個排氣 沖程可引起排氣通路52內(nèi)的壓力上升。當(dāng)發(fā)動機(jī)10在低負(fù)荷工作時， 各個排氣沖程可使排氣通路52內(nèi)的壓力增大一個相對較小的量，因 為釋放到排氣歧管88內(nèi)的燃燒氣體的能量相對較低。另外，當(dāng)發(fā)動 機(jī)在低速下工作時，排氣通路52內(nèi)的壓力在各個排氣沖程進(jìn)行到略 微超過一半時達(dá)到峰值。例如，與功率循環(huán)121的做功沖程126基本 同時發(fā)生的排氣沖程可引起排氣通路52內(nèi)在該排氣沖程和做功沖程 126進(jìn)行到略微超過一半時的壓力峰值162。類似地，功率循環(huán)121 中的排氣沖程128可引起排氣通路52內(nèi)在該排氣沖程128進(jìn)行到略 微超過一半時的壓力峰值164。
作為如圖4所示條件的結(jié)果，當(dāng)發(fā)動機(jī)10在低速和低負(fù)荷情況 下工作時，上述閥控制方法可提供相對小的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。在 這些情況下，當(dāng)進(jìn)氣沖程154過程中排氣閥92打開時，燃燒室1內(nèi) 的壓力在大部分時間段138內(nèi)保持接近或高于排氣通路52內(nèi)的氣體 壓力。結(jié)果，很少的燃燒氣體從排氣通路52返回到燃燒室1內(nèi)。另 外，燃燒室l和排氣通路52內(nèi)的壓力在進(jìn)氣閥80打開時在大部分時 間段146內(nèi)保持接近或低于進(jìn)氣通路44內(nèi)的氣體壓力。因此，在時 間段146內(nèi)，相對很少的燃燒氣體從燃燒室1流入到進(jìn)氣通路44內(nèi)， 從而導(dǎo)致在進(jìn)氣沖程154過程中，相對很少的燃燒氣體從進(jìn)氣通路44 流入到燃燒室1內(nèi)。
圖6示出了發(fā)動機(jī)控制裝置26使用圖2A-2D中的控制策略或圖 3A-3D中的控制策略并結(jié)合圖4中的控制策略在較高速和大負(fù)荷情 況下操作發(fā)動機(jī)10時，在功率循環(huán)121、 152過程中燃燒室1、進(jìn)氣 通路44和排氣通路52內(nèi)的壓力是如何變化的。特別的是，圖6示出了當(dāng)發(fā)動機(jī)IO在其額定轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下工作的那些參數(shù)。當(dāng)發(fā)動機(jī)10
在較高速和大負(fù)荷情況下工作時，燃燒室1、進(jìn)氣通路44和排氣通路 52內(nèi)的壓力波動與發(fā)動機(jī)IO在低速和低負(fù)荷情況下工作的形式大致 相同。但是，發(fā)動機(jī)10在各個功率循環(huán)過程中燃燒相對大量的燃料 以滿足較大的負(fù)荷，各個排氣沖程會在排氣通路52內(nèi)產(chǎn)生非常大的 壓力上升。
另外，當(dāng)發(fā)動機(jī)10以較高轉(zhuǎn)速工作時，響應(yīng)于排氣沖程，排氣 通路52內(nèi)的壓力達(dá)到峰值點(diǎn)時曲軸60和活塞14 - 17會運(yùn)動的更遠(yuǎn)。 結(jié)果，排氣通路52內(nèi)的壓力峰值會相對于功率循環(huán)121的不同沖程 而晚些出現(xiàn)。例如，排氣沖程基本上與做功沖程126同時發(fā)生會使做 功沖程126結(jié)束和排氣沖程128開始時出現(xiàn)壓力峰值162。類似的， 排氣沖程128會引起排氣沖程128結(jié)束和進(jìn)氣沖程154開始時出現(xiàn)壓 力峰值164。
在圖6所示的條件下，發(fā)動機(jī)控制裝置26可提供相對大量的內(nèi) 部燃燒氣體再循環(huán)。當(dāng)發(fā)動機(jī)10在較高轉(zhuǎn)速和功率下運(yùn)行時，在進(jìn) 氣沖程154過程中排氣閥92打開時在時間段138內(nèi)，排氣通路52中
的壓力可超過燃燒室1內(nèi)的氣體壓力一個相當(dāng)大的量。結(jié)果，在時間 段138內(nèi)，大量的燃燒氣體可從排氣通路52流入燃燒室1。特別地， 在圖6所示的條件下，發(fā)動機(jī)控制裝置26可提供從排氣系統(tǒng)72到燃 燒室1的在大約5%和大約15%之間的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。換句話 說，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使在功率循環(huán)121過程中產(chǎn)生的燃燒氣體 量的大約5%到大約15%之間的燃燒氣體量在進(jìn)氣沖程154過程中從 排氣通路52流入燃燒室1。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)發(fā)動機(jī)10在額定 轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下工作時，發(fā)動機(jī)控制裝置26可提供從排氣系統(tǒng)72的少 于大約10%的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)。
另外，在時間段146內(nèi)，當(dāng)進(jìn)氣閥80打開時，燃燒室l內(nèi)的壓 力和排氣通路52內(nèi)的壓力比進(jìn)氣通路44內(nèi)的壓力大很多。因此，在 時間段146中，大量燃燒氣體可從燃燒室1流入到進(jìn)氣通路44內(nèi)。 隨后，在進(jìn)氣沖程154過程中，大量燃燒氣體從進(jìn)氣通路44流入到燃燒室1內(nèi)。因此，在圖6所示條件下，發(fā)動機(jī)控制裝置26可提供 從進(jìn)氣系統(tǒng)70到燃燒室1的大約5%到大約15%之間的內(nèi)部燃燒氣 體再循環(huán)。換句話說，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使相當(dāng)于在功率循環(huán)121 過程中產(chǎn)生的燃燒氣體量的大約5 %到大約15 %之間的燃燒氣體量在 進(jìn)氣沖程15 4過程中從進(jìn)氣通路4 4流入燃燒室1。在一些實(shí)施方式中， 當(dāng)發(fā)動機(jī)IO在額定轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下運(yùn)行時，發(fā)動機(jī)控制裝置26可將來 自進(jìn)氣系統(tǒng)70的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的量限制成少于內(nèi)部燃燒氣體 再循環(huán)的量的10%。
因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)10在額定負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下工作時，發(fā)動機(jī)控制裝 置26可引起相當(dāng)于來自進(jìn)氣系統(tǒng)70的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量的大約 一半到大約兩倍之間的來自排氣系統(tǒng)72的內(nèi)燃燒氣體再循環(huán)量。在 一些實(shí)施方式中，當(dāng)發(fā)動機(jī)10在額定負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下工作時，發(fā)動機(jī) 控制裝置26可引起與來自進(jìn)氣系統(tǒng)70的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量更非 常接近的來自排氣系統(tǒng)72的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量。例如，當(dāng)發(fā)動 機(jī)IO在額定負(fù)荷和速度下工作時，發(fā)動機(jī)控制裝置26可引起相當(dāng)于 來自進(jìn)氣系統(tǒng)70的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量的大約125 %至大約175 % 之間的來自排氣系統(tǒng)72的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量。另外，在一些實(shí) 施方式中當(dāng)發(fā)動機(jī)10在額定負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下工作時，發(fā)動機(jī)控制裝置 26可將來自進(jìn)氣系統(tǒng)70和排氣系統(tǒng)72的合計的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán) 量限制為內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量的大約15%。
圖5和圖6還從側(cè)面證實(shí)了一種總的關(guān)系隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù) 荷的增加，在時間段138和146中排氣通路52和進(jìn)氣通路44之間的 壓力差可能增加。結(jié)果，可利用上述閥控制方法確保來自進(jìn)氣系統(tǒng)70 的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量和來自排氣系統(tǒng)72的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán) 量與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相關(guān)。在做功沖程126結(jié)束之前打開進(jìn)氣閥 80,即使是輕微打開，就會較大地影響到這個結(jié)果，這是因?yàn)樵谧龉?沖程126結(jié)束時排氣通路52和進(jìn)氣通路44之間的壓力差與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)
速和負(fù)荷密切相關(guān)。
發(fā)動機(jī)控制裝置2 6操作發(fā)動機(jī)10的方法不限于圖示和上述討論的例子。在一些實(shí)施方式中，在功率循環(huán)121、 152過程中，發(fā)動機(jī) 控制裝置26可另外多次地打開和關(guān)閉進(jìn)氣閥80和/或打開和關(guān)閉排 氣閥92。例如，不是在排氣沖程128中打開排氣閥92并保持排氣閥 92打開進(jìn)入進(jìn)氣沖程154,發(fā)動機(jī)控制裝置26可在排氣沖程128打 開和關(guān)閉排氣閥92—次，然后在進(jìn)氣沖程154再打開排氣閥92—次。 另外，在發(fā)動機(jī)控制裝置26能夠至少部分獨(dú)立于曲軸60而控制閥80 -83、 92 - 95的實(shí)施方式中，發(fā)動機(jī)控制裝置26可以不同于前次功 率循環(huán)中的方式在任何 一 個功率循環(huán)中控制閥8 0 - 8 3 、 9 2 - 9 5 。另外， 發(fā)動機(jī)控制裝置26可使功率循環(huán)省略上面討論的一個或多個沖程或 是包括附加的沖程，例如一個或多個附加的壓縮沖程和/或一個或多 個附加的做功沖程。另外，發(fā)動機(jī)控制裝置26可使燃燒室1 _ 4中的 功率循環(huán)的順序和/或間隔與圖4中的不同。而且，在一些實(shí)施方式 中，發(fā)動機(jī)10可只包括燃燒室1 - 3,并且發(fā)動機(jī)控制裝置26可執(zhí)行 圖3A-3D中的方法同時以適當(dāng)?shù)姆绞藉e開具有三個燃燒室的發(fā)動機(jī) 的燃燒室1-3之間的功率循環(huán)。
這里公開的實(shí)施方式可提供許多性能上的優(yōu)點(diǎn)。使來自進(jìn)氣系統(tǒng) 70的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量和來自排氣系統(tǒng)72的內(nèi)部燃燒氣體再循 環(huán)量類似可允許相對高的燃燒氣體再循環(huán)總量，而不會使來自進(jìn)氣系 統(tǒng)70或排氣系統(tǒng)72的不期望的大量燃燒氣體再循環(huán)。使來自進(jìn)氣系 統(tǒng)70的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)量保持相對較小有助于將供給到燃燒室 1的進(jìn)氣保持在期望的低溫。從排氣系統(tǒng)72循環(huán)相對小量的內(nèi)部燃燒 氣體可保持燃燒氣體從排氣通路52流入燃燒室1的速度相對較低， 從而允許進(jìn)氣相對不受干擾地流入燃燒室1。
另外，公開的實(shí)施方式可確保在較大范圍的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷內(nèi) 的良好的節(jié)流響應(yīng)和較低的氮氧化物排放。增加轉(zhuǎn)速和負(fù)荷會增加燃 燒室1-4內(nèi)的壓力及溫度，這會增加氮氧化物的排放。再循環(huán)增加 的燃燒氣體量會抑制這種趨勢。另外，隨著轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加，再循 環(huán)燃燒氣體會使節(jié)流響應(yīng)受損。反之，隨著轉(zhuǎn)速和負(fù)荷降低，氮氧化 物排放量趨于減少，再循環(huán)燃燒氣體會更多地?fù)p害節(jié)流響應(yīng)。通過以與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷相關(guān)的速率再循環(huán)燃燒氣體，公開的實(shí)施方式 可隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化保持良好的節(jié)流響應(yīng)和較低的氮氧
化物排放。在做功沖程126結(jié)束之前打開進(jìn)氣岡80，即使是輕微打開， 就會較大地影響到這個結(jié)果，這是因?yàn)槿缟纤?，這在很大程度上影 響燃燒氣體的再循環(huán)量與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷之間的密切相關(guān)。
另外，在至少一部分進(jìn)氣沖程154過程中保持排氣閥92的開度 可提供一些性能上的優(yōu)點(diǎn)。通過這樣做，發(fā)動機(jī)控制裝置26可提供 相對大的時間和空間窗，用于在進(jìn)氣沖程154過程中使燃燒氣體從排 氣通路52進(jìn)入燃燒室1，同時在進(jìn)氣沖程154過程中保持排氣閥92 的峰值開度相對較小。在進(jìn)氣沖程154過程中保持排氣閥92的峰值 開度相對較小更加有助于防止燃燒氣體以不希望的高速從排氣通路 52進(jìn)入燃燒室1和防止干擾氣體從進(jìn)氣通路44流入燃燒室1。
另外，在排氣沖程128開始之后降低并然后增加排氣閥92的開 度還可提供許多性能上的優(yōu)點(diǎn)。減小排氣閥92的開度可確保在排氣 沖程128過程中活塞14和閥92不會發(fā)生碰撞，而隨后的增大排氣閥 92的開度會使相對大量的燃燒氣體從排氣通路52流入燃燒室1內(nèi)。 另外，在排氣沖程128進(jìn)行過程中減小排氣閥92的開度可防止在排 氣沖程128過程中排氣離開燃燒室1,這趨向于在進(jìn)氣沖程154過程 中增加燃燒室1內(nèi)的燃燒氣體的量。
可以理解的是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的范圍 的條件下可對發(fā)動才幾和方法進(jìn)行各種修改和改變。對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說，在考慮說明書和這里所公開的發(fā)動機(jī)和方法的實(shí)踐之后，其他 發(fā)動機(jī)和方法的實(shí)施方式也是可以想到的。這里的說明和例子僅為示 例性的，本發(fā)明的真正保護(hù)范圍由后附的權(quán)利要求并按照等同原則加 以確定。
權(quán)利要求
1、一種操作發(fā)動機(jī)(10)的方法，該發(fā)動機(jī)包括具有燃燒室(1)的殼體(12)，布置在所述燃燒室附近的活塞(14)，連接到所述活塞的曲軸(60)，與所述燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥(80)，和與所述燃燒室相關(guān)聯(lián)的排氣閥(92)，該方法包括在所述活塞的做功沖程(126)開始之后打開所述進(jìn)氣閥；在所述活塞隨后的排氣沖程(128)結(jié)束之前關(guān)閉所述進(jìn)氣閥；在所述活塞的部分進(jìn)氣沖程(154)中打開所述排氣閥；和在所述進(jìn)氣沖程開始之后所述曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約30度時關(guān)閉所述排氣閥。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在部分進(jìn)氣沖程中打開所 述排氣閥包括在至少部分進(jìn)氣沖程中基本上保持所述排氣閥的開度。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在部分進(jìn)氣沖程中打開所 述排氣閥包括排氣閥在排氣沖程期間的峰值開度U44)的大約5%到大約20%之 間的量。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在部分進(jìn)氣沖程中打開所述排氣閥在排氣沖程過程中的峰值開度(144)的大約20%。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在進(jìn)氣沖程開始之后所述 曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約40度時關(guān)閉排氣閥包括在進(jìn)氣沖程開始之后所述 曲軸旋轉(zhuǎn)小于大約90度時關(guān)閉所述排氣閥。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在做功沖程開始之后打開 所述進(jìn)氣閥包括在做功沖程結(jié)束之前所述曲軸旋轉(zhuǎn)小于大約30度時 打開所述進(jìn)氣閥。
7、 一種用于操作發(fā)動機(jī)(10)的方法，該發(fā)動機(jī)包括具有燃燒 室(1)的殼體(12)，布置在所述燃燒室附近的活塞(14),和連 接到所述活塞的曲軸(60)，該方法包括至少在一些情形中提供來自所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)(70)到所述 燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的至少大約5%;和至少在一些情形中提供來自所述發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)(72)到所述 燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的至少大約5%。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提供來自所述進(jìn)氣系統(tǒng)到 所述燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的至少大約5%包括在所述活塞的 做功沖程(126)結(jié)束之前所述曲軸旋轉(zhuǎn)小于大約30度時打開與所述 燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥(80),和在所述活塞隨后的排氣沖程(128) 開始之后所述曲軸旋轉(zhuǎn)小于大約80度時關(guān)閉所述進(jìn)氣閥。
9、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提供來自所述進(jìn)氣系統(tǒng)到 所述燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的至少大約5%包括提供來自所述 進(jìn)氣系統(tǒng)到所述燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的小于大約15%。
10、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提供來自所述排氣系統(tǒng)到 所述燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的至少大約5%包括提供來自所述 排氣系統(tǒng)到所述燃燒室的內(nèi)部燃燒氣體再循環(huán)的小于大約15%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于操作發(fā)動機(jī)(10)的方法。該發(fā)動機(jī)包括具有燃燒室(1)的殼體(12)，布置在燃燒室附近的活塞(14)，連接到活塞的曲軸(60)，與燃燒室相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣閥(80)，和與燃燒室相關(guān)聯(lián)的排氣閥(92)。該方法還包括在活塞的做功沖程(126)開始之后打開進(jìn)氣閥，和在排氣沖程(128)結(jié)束時關(guān)閉進(jìn)氣閥。另外，該方法包括在活塞的部分進(jìn)氣沖程(154)中打開排氣閥，和在進(jìn)氣沖程開始之后曲軸旋轉(zhuǎn)至少大約30度時關(guān)閉排氣閥。
文檔編號F02D13/02GK101529067SQ200780038568
公開日2009年9月9日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者A·奧利弗, M·斯托特, M·雷蒙德, N·理查茲, W·蔡 申請人:珀金斯發(fā)動機(jī)有限公司