專利名稱：多缸發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多缸發(fā)動機，特別是涉及一種用于改善振動特性 及用于降低油耗的多缸發(fā)動機。
背景技術：
通常，六缸發(fā)動機的點火次序為第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、 第四氣缸、第五氣缸和第六氣缸，各點火間隔為120度曲軸轉角。
當工作在氣缸停用模式時，三個氣缸按順序執(zhí)行作功沖程。
但是，當三個氣缸工作時，會產生令人不快的振動，這在高級車 輛中是不被接受的。而且，當發(fā)動機處于氣缸停用模式時，發(fā)動機的 功率較低且油耗相對較高。
該背景技術部分揭露的信息只是為了加強對本發(fā)明的一般背景的 理解，不應被認為是對該信息構成本領域技術人員已知的現(xiàn)有技術的 認可或任何形式的暗示。

發(fā)明內容
本發(fā)明的各個方面用于提供一種多缸發(fā)動機，該多缸發(fā)動機的優(yōu) 點是在至少一個氣缸的停用階段(deactivatedperiod)減小振動和油耗。
在本發(fā)明的一個方面中，具有多個氣缸的多缸發(fā)動機可以包括至 少一個執(zhí)行作功沖程或被停用的可變氣缸、以相等旋轉間隔執(zhí)行作功 沖程的標準氣缸(normal cylinder)、以及根據(jù)預定的負載條件啟用或停 用至少一個可變氣缸的控制部分，其中基于曲軸的轉角確定至少一個
6可變氣缸的停用位置。
標準氣缸的曲柄銷可以關于至少一個可變氣缸的曲柄銷與曲軸的 旋轉中心的連線對稱設置。
標準氣缸和可變氣缸的曲柄銷可以圍繞曲軸的旋轉中心大致成等 轉角設置。
標準氣缸可以按時間順序關于可變氣缸的曲柄銷與曲軸的旋轉中 心的連線對稱地執(zhí)行作功沖程。
標準氣缸可以包括四個執(zhí)行作功沖程的氣缸，它們沿曲軸的旋轉
方向具有180度的相等旋轉間隔。
在本發(fā)明的另一方面中，可變氣缸和標準氣缸可以包括第一氣缸、 第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸和第六氣缸，其中設置對 應于第一氣缸的第一曲柄銷，對應于第二氣缸的第二曲柄銷，對應于 第三氣缸的第三曲柄銷，對應于第四氣缸的第四曲柄銷，對應于第五 氣缸的第五曲柄銷，對應于第六氣缸的第六曲柄銷，以及第一曲柄銷、 第二曲柄銷、第四曲柄銷、第三曲柄銷、第六曲柄銷和第五曲柄銷按 順序沿曲軸的旋轉方向以均勻的轉角設置。
第四氣缸和第五氣缸的曲柄銷可以圍繞曲軸的旋轉中心彼此之間
大致成180度角設置，其中第四氣缸和第五氣缸是可變氣缸。
第四氣缸和第五氣缸可以沿曲軸的旋轉方向以240度的旋轉間隔 執(zhí)行作功沖程。
第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸和第六氣缸的曲柄銷可以圍繞曲 軸的旋轉中心關于第四氣缸和第五氣缸的曲柄銷的連線對稱設置。
第一氣缸、第六氣缸、第二氣缸、以及第三氣缸可以以180度的 相等旋轉間隔按順序執(zhí)行作功沖程，其中第五氣缸和第四氣缸選擇性 地停用。
第五氣缸可以在第一氣缸的作功沖程和第六氣缸的作功沖程之間 執(zhí)行作功沖程，第四氣缸在第六氣缸的作功沖程和第二氣缸的作功沖 程之間執(zhí)行作功沖程。
第五氣缸的作功沖程與第一氣缸的作功沖程相比可以具有60度的 旋轉差異，第四氣缸的作功沖程與第六氣缸的作功沖程相比具有120 度的旋轉差異。在本發(fā)明的另一方面中，多缸發(fā)動機可以進一步包括用于控制設 置在至少一個可變氣缸中的進氣門/排氣門的氣門停用部分、以及用于 噴射燃油的噴嘴，其中控制部分通過控制氣門停用部分和噴嘴來停用 可變氣缸，其中噴嘴直接向氣缸內噴射汽油或柴油。
在本發(fā)明的另一方面中，具有多個氣缸的多缸發(fā)動機可以包括第
一組(bank)、第二組以及根據(jù)預定負載條件啟用或停用至少一個可變 氣缸的控制部分，其中第一組包括至少一個執(zhí)行作功沖程或被停用的 可變氣缸以及至少一個標準氣缸，第二組包括至少一個執(zhí)行作功沖程 或被停用的可變氣缸以及至少一個標準氣缸，其中標準氣缸以相等旋 轉間隔執(zhí)行作功沖程，其中基于曲軸的轉角確定至少一個可變氣缸的 停用位置。
可變氣缸和標準氣缸可以包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、 第四氣缸、第五氣缸、以及第六氣缸，分別對應于第一氣缸、第二氣 缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸、以及第六氣缸設置的第一曲柄 銷、第二曲柄銷、第三曲柄銷、第四曲柄銷、第五曲柄銷、以及第六 曲柄銷，其中第一曲柄銷、第二曲柄銷、第四曲柄銷、第三曲柄銷、 第六曲柄銷、以及第五曲柄銷沿曲軸的旋轉方向彼此成均勻轉角按順 序設置。
第四氣缸和第五氣缸的曲柄銷可以圍繞曲軸的旋轉中心彼此大致 成180度角設置，其中第四氣缸和第五氣缸是分別在第一組和第二組 中的可變氣缸，其中第二氣缸和第六氣缸設置在第一組中，第一氣缸 和第五氣缸設置在第二組中。
第四氣缸和第五氣缸可以沿曲軸的旋轉方向以240度的旋轉間隔 執(zhí)行作功沖程。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的多缸發(fā)動機中，除停用的氣缸之外， 其他氣缸以相等間隔執(zhí)行作功沖程，從而可以減小振動和油耗。
本發(fā)明的方法和裝置具有其他特征和優(yōu)點，在并入本文的附圖以 及下面的具體實施方式
中，這些特征和優(yōu)點將會顯而易見并得到更詳 細地闡述，其中附圖和具體實施方式
共同用于解釋本發(fā)明的某些原理。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性六缸發(fā)動機的氣缸設置的示意性 俯視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性六缸發(fā)動機上安裝的曲柄銷的示意性
圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性六缸發(fā)動機上安裝的曲
柄銷，其中圖3A為其側視圖，圖3B為其俯視圖。
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性六缸發(fā)動機的作功沖程順序的圖。 圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性六缸發(fā)動機的負載值的表格。 圖6是用于控制根據(jù)本發(fā)明的示例性六缸發(fā)動機的流程圖。 應理解，附圖不必按照比例繪制，可用略為簡化的方式表現(xiàn)說明
本發(fā)明的基本原理的各個特征。本文所公開的本發(fā)明的具體設計特征，
包括例如具體的尺寸、方向、位置以及形狀，將部分通過特定的預期
應用和使用環(huán)境來確定。
圖中，附圖標記在附圖的所有圖中均表示本發(fā)明的相同或等價的部分。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的各個實施例，在附圖中圖解并在下文中 描述其示例。雖然會結合示例性實施例描述本發(fā)明，但應理解，此描 述的意圖并不是將本發(fā)明限于那些示例性實施例。相反，本發(fā)明希望 覆蓋的不僅是示例性實施例，還有在所附權利要求中所限定的本發(fā)明 的實質和范圍內可包括的各種替換、修改、等價形式和其他實施例。
下文將參照附圖詳細描述本發(fā)明的各個實施例。
根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，雖然下文中解釋的是六缸發(fā)動機，但 是如本發(fā)明的標題所述，本發(fā)明可以應用到四缸發(fā)動機、八缸發(fā)動機、 十缸發(fā)動機、十二缸發(fā)動機等等。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機的氣缸設置的 示意性俯視圖。
參照圖1，六缸發(fā)動機包括第一氣缸lcyl、第二氣缸2cyl、第三氣 缸3cyl、第四氣缸4cyl、第五氣缸5cyl以及第六氣缸6cyl。
第一氣缸lcyl、第三氣缸3cy和第五氣缸5cyl設置成一直線，第
9二氣缸2cyl、第四氣缸4cyl和第六氣缸6cyl與上述氣缸(第一氣缸lcyl、 第三氣缸3cy和第五氣缸5cyl)對應地設置成一直線。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機上安裝的曲柄銷的 示意性側視圖。
參照圖2，曲柄銷圍繞曲軸設置，根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸 發(fā)動機包括對應于第一氣缸lcyl設置的第一曲柄銷lpin、對應于第二 氣缸2cyl設置的第二曲柄銷2pin、對應于第三氣缸3cyl設置的第三曲 柄銷3pin、對應于第四氣缸4cyl設置的第四曲柄銷4pin、對應于第五 氣缸5cyl設置的第五曲柄銷5pin、以及對應于第六氣缸6cyl設置的第 六曲柄銷6pin。
而且，圖2顯示第一曲柄銷lpin、第二曲柄銷2pin、第三曲柄銷 3pin、第四曲柄銷4pin、第五曲柄銷5pin和第六曲柄銷6pin以曲軸的 旋轉中心為中心設置。如圖所示，第一曲柄銷lpin設置在上方，第二 曲柄銷2pin、第四曲柄銷4pin、第三曲柄銷3pin、第六曲柄銷6pin和 第五曲柄銷5pin按順序沿順時針方向設置。特別地，曲柄銷lpin、曲 柄銷2pin、曲柄銷4pin、曲柄銷3pin、曲柄銷6pin和曲柄銷5pin依次 具有60度角的均勻間隔。
曲柄銷lpin、曲柄銷2pin、曲柄銷4pin、曲柄銷3pin、曲柄銷6pin 和曲柄銷5pin圍繞曲軸的旋轉中心等間隔設置，從而可以改善平衡和 振動特性。此外，能夠使兩曲柄銷之間的距離最小化，增加曲軸的剛 度，并且減輕曲軸的重量。
圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機上安 裝的曲柄銷。
圖3 (A)是曲軸的示意性側視圖，圖3 (B)是曲軸的俯視平面圖。
如圖所示，第一氣缸lcyl、第二氣缸2cyl、第三氣缸3cyl、第四 氣缸4cyl、第五氣缸5cyl以及第六氣缸6cyl不重疊，以便按順序沿曲 軸的長度方向以預定間隙設置。此外，它們基于曲軸的中軸線對稱設 置，從而可以改善振動特性。
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機的作功沖程順 序的圖。參照圖4 (A)，在根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機中，第
一氣缸lcyl、第六氣缸6cyl、第二氣缸2cyl、以及第三氣缸內3cyl按 順序執(zhí)行作功沖程，其中各旋轉間隔為180度。
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，第一氣缸lcyl、第二氣缸2cyl、 第三氣缸3cyl和第六氣缸6cyl以180度的等間隔執(zhí)行作功沖程，第四 氣缸4cyl和第五氣缸5cyl被停用。
特別地，當發(fā)動機的負載低于預定值時，第四氣缸4cyl和第五氣 缸5cyl被停用，當發(fā)動機的負載高于預定值時，第四氣缸4cyl和第五 氣缸5cyl正常工作以執(zhí)行作功沖程。
當發(fā)動機的負載較低時，四個氣缸以相等間隔執(zhí)行作功沖程，從 而可以減小發(fā)動機的振動和噪聲。
此外，如果發(fā)動機負載較高，則六個氣缸全部以不同的間隔執(zhí)行 作功沖程，但是由于高負載狀況下曲軸的高旋轉速度，駕駛者不易感 受到振動問題。
參照圖4 (B)，在根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機中，第 一氣缸lcyl、第三氣缸3cyl、第二氣缸2cyl、以及第六氣缸6cyl按順 序執(zhí)行作功沖程，其中旋轉間隔是相等的180度。在這種情況下，第 五氣缸5cyl和第四氣缸6cyl之間的作功沖程間隔為240度。
參照圖4 (C)，在根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機中，第 一氣缸lcyl、第五氣缸5cyl、第六氣缸6cyl、第四氣缸4cyl、第二氣 缸2cyl、以及第三氣缸3cyl按順序執(zhí)行作功沖程。
在這種情況下，第一氣缸lcyl和第五氣缸5cyl之間的作功沖程間 隔是60度，第五氣缸5cyl和第六氣缸6cyl之間的作功沖程間隔是120 度，第六氣缸6cyl和第四氣缸4cyl之間的作功沖程間隔是120度，第 四氣缸4cyl和第二氣缸2cyl之間的作功沖程間隔是60度，第二氣缸 2cyl和第三氣缸3cyl之間的作功沖程間隔是180度。在這種情況下， 第五氣缸5cyl和第四氣缸4cyl之間的作功沖程間隔是240度。
參照圖4 (D)，在根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機中，第 一氣缸lcyl、第五氣缸5cyl、第三氣缸3cyl、第四氣缸4cyl、第二氣 缸2cyl、以及第六氣缸6cyl按順序執(zhí)行作功沖程，其中作功沖程間隔 分別為60度、120度、120度、60度和180度。圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機的負載值的表格。
參照圖5，當六個氣缸全部工作時，可以產生100%的功率，當四 個氣缸工作時，可以產生大約67%的功率。
如上所述，當四個氣缸在低負載條件下等間隔工作時，改善了振 動特性并能降低油耗，當六個氣缸在高負載條件下工作時，可以有效 獲得高功率。
圖6是用于控制根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的六缸發(fā)動機的流程圖。
參照圖6，在第一步驟S10中，檢測油門踏板信號。這里，通過傳 感器檢測油門踏板被踩下的量，以計算油門踏板信號。
在第二步驟S20中，基于油門踏板信號計算發(fā)動機的負載。接下 來，將負載與預定值作比較。
當負載低于預定值時，執(zhí)行第三步驟S30和第四步驟S40，當負載 高于預定值時，執(zhí)行第五步驟S50和第六步驟S60。
在第三步驟S30中，停用兩個氣缸的進氣門/排氣門，在第四歩驟 S40中，切斷傳送到燃油噴嘴的燃油。
相反，在第五步驟S50中，停用的氣缸的進氣門/排氣門工作，在 第六步驟S60中，將燃油提供給兩個氣缸的噴嘴。
如上所述，在本發(fā)明的示例性實施例中，第一氣缸lcyl、第二氣 缸2cyl、第三氣缸3cyl和第六氣缸6cyl總是啟用的，而第四氣缸4cyl、 第五氣缸5cyl根據(jù)發(fā)動機的負載交替地被停用或啟用。
出于說明和描述的目的介紹了本發(fā)明的上述具體的示例性實施 例。目的不在于窮舉或將本發(fā)明限于所公開的精確形式，顯然，在本 發(fā)明的教示下可以進行許多修改和變化。示例性實施例的選擇和描述 是為了解釋本發(fā)明的某些原理和它們的實際應用，從而使本領域的其 他技術人員獲得并利用本發(fā)明的各個實施例和它們的各種替換和修 改。本發(fā)明的范圍由所附的權利要求及其等價形式限定。
權利要求
1、一種具有多個氣缸的多缸發(fā)動機，包括至少一個可變氣缸，其執(zhí)行作功沖程或被停用；標準氣缸，其以相等的旋轉間隔執(zhí)行作功沖程；以及控制部分，其根據(jù)預定的負載條件啟用或停用所述至少一個可變氣缸；其中基于曲軸的轉角確定所述至少一個可變氣缸的停用位置。
2、 如權利要求1所述的多缸發(fā)動機，其中所述標準氣缸的曲柄銷 關于所述至少一個可變氣缸的曲柄銷與所述曲軸的旋轉中心的連線對 稱設置。
3、 如權利要求2所述的多缸發(fā)動機，其中所述標準氣缸和可變氣 缸的曲柄銷圍繞所述曲軸的旋轉中心彼此之間大致成等轉角設置。
4、 如權利要求2所述的多缸發(fā)動機，其中所述標準氣缸按時間順 序關于所述可變氣缸的曲柄銷與所述曲軸的旋轉中心的連線對稱地執(zhí) 行作功沖程。
5、 如權利要求1所述的多缸發(fā)動機，其中所述標準氣缸包括四個 執(zhí)行作功沖程的氣缸，所述四個執(zhí)行作功沖程的氣缸沿所述曲軸的旋 轉方向具有180度的相等旋轉間隔。
6、 如權利要求1所述的多缸發(fā)動機，其中所述可變氣缸和標準氣 缸包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸和第六 氣缸，其中設置對應于第一氣缸的第一曲柄銷，對應于第二氣缸的第二曲柄 銷，對應于第三氣缸的第三曲柄銷，對應于第四氣缸的第四曲柄銷， 對應于第五氣缸的第五曲柄銷，對應于第六氣缸的第六曲柄銷；以及第一曲柄銷、第二曲柄銷、第四曲柄銷、第三曲柄銷、第六曲柄銷和第五曲柄銷按順序沿所述曲軸的旋轉方向彼此之間以均勻的轉角設置。
7、 如權利要求6所述的多缸發(fā)動機，其中所述第四氣缸和第五氣缸的曲柄銷圍繞所述曲軸的旋轉中心大致成180度角設置，其中所述第四氣缸和第五氣缸是可變氣缸。
8、 如權利要求7所述的多缸發(fā)動機，其中所述第四氣缸和第五氣 缸沿所述曲軸的旋轉方向以240度的旋轉間隔執(zhí)行作功沖程。
9、 如權利要求6所述的多缸發(fā)動機，其中所述第一氣缸、第二氣 缸、第三氣缸和第六氣缸的曲柄銷圍繞所述曲軸的旋轉中心關于所述 第四氣缸和第五氣缸的曲柄銷的連線對稱設置。
10、 如權利要求9所述的多缸發(fā)動機，其中所述第一氣缸、第六 氣缸、第二氣缸、以及第三氣缸以180度的相等旋轉間隔按順序執(zhí)行 作功沖程，其中所述第五氣缸和第四氣缸選擇性地被停用。
11、 如權利要求IO所述的多缸發(fā)動機，其中所述第五氣缸在所述 第一氣缸的作功沖程和所述第六氣缸的作功沖程之間執(zhí)行作功沖程， 所述第四氣缸在所述第六氣缸的作功沖程和所述第二氣缸的作功沖程 之間執(zhí)行作功沖程。
12、 如權利要求ll所述的多缸發(fā)動機，其中所述第五氣缸的作功 沖程與所述第一氣缸的作功沖程相比具有60度的旋轉差異，所述第四 氣缸的作功沖程與所述第六氣缸的作功沖程相比具有120度的旋轉差升。
13、 如權利要求1所述的多缸發(fā)動機，進一步包括 氣門停用部分，其用于控制設置在所述至少一個可變氣缸中的進氣門/排氣門；以及噴嘴，其用于噴射燃油；其中所述控制部分通過控制所述氣門停用部分和噴嘴來停用所述 可變氣缸。
14、 如權利要求13所述的多缸發(fā)動機，其中所述噴嘴直接向氣缸 內噴射汽油或柴油。
15、 一種包括如權利要求1所述的多缸發(fā)動機的乘用車。
16、 一種具有多個氣缸的多缸發(fā)動機，包括第一組，其包括至少一個執(zhí)行作功沖程或被停用的可變氣缸以及至少一個標準氣缸；第二組，其包括至少一個執(zhí)行作功沖程或被停用的可變氣缸以及 至少一個標準氣缸；以及控制部分，其根據(jù)預定負載條件啟用或停用所述至少一個可變氣缸，其中所述標準氣缸以相等旋轉間隔執(zhí)行作功沖程，以及 其中基于曲軸的轉角確定所述至少一個可變氣缸的停用位置。
17、 如權利要求16所述的多缸發(fā)動機，其中所述可變氣缸和標準 氣缸包括第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸、以 及第六氣缸，第一曲柄銷、第二曲柄銷、第三曲柄銷、第四曲柄銷、 第五曲柄銷、以及第六曲柄銷被配置為分別對應于第一氣缸、第二氣 缸、第三氣缸、第四氣缸、第五氣缸、以及第六氣缸，其中所述第一 曲柄銷、第二曲柄銷、第四曲柄銷、第三曲柄銷、第六曲柄銷、以及 第五曲柄銷沿所述曲軸的旋轉方向彼此之間成均勻轉角按順序設置。
18、 如權利要求16所述的多缸發(fā)動機，其中所述第四氣缸和第五 氣缸的曲柄銷圍繞所述曲軸的旋轉中心彼此之間大致成180度角設置， 其中所述第四氣缸和第五氣缸是分別在所述第一組和第二組中的可變 氣缸。
19、 如權利要求18所述的多缸發(fā)動機，其中所述第二氣缸和第六氣缸設置在所述第一組中，所述第一氣缸和第五氣缸設置在所述第二 組中。
20、如權利要求16所述的多缸發(fā)動機，其中所述第四氣缸和第五 氣缸可以沿所述曲軸的旋轉方向以240度的旋轉間隔執(zhí)行作功沖程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有多個氣缸的多缸發(fā)動機，其包括至少一個執(zhí)行作功沖程或被停用的可變氣缸、以相等的旋轉間隔執(zhí)行作功沖程的標準氣缸、以及根據(jù)預定的負載條件啟用或停用至少一個可變氣缸的控制部分，其中基于曲軸的轉角確定至少一個可變氣缸的停用位置。
文檔編號F02D17/02GK101608578SQ200910135239
公開日2009年12月23日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權日2008年6月19日
發(fā)明者催炳永 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社