[发明专利]一种具有可停用的汽缸的三缸发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种三缸直列往复活塞式发动机，其中，为了改善油耗有一个汽缸是可停用的。

背景技术

众所周知，发动机常常在远低于能够产生动力的功率输出水平运行。这种部分负载运转常常导致发动机在远低于发动机可实现的热效率水平下运转，从而损害了燃油经济性。

因此，需要更好地匹配发动机的可用输出和加在发动机上的负载，从而使发动机始终尽可能地接近其最大运转效率运转。发明人通过使发动机在部分负载下运转时选择性地停用三缸发动机的一个汽缸使上述匹配得到最好的实现。

此外，如果将后处理装置，例如催化式排气净化器、NOx捕集器或油烟捕集器，安装到发动机以减少发动机的排放，那么通常就需要加热所述后处理装置使其超出能使其充分有效来执行其设计功能的温度，这种温度通常称为“起燃温度”。然而，与发动机在全负载运转时产生的排气温度相比，当发动机在低负载或部分负载而所有汽缸都在运转时的排气温度相对较低。发明人因此发现选择性的汽缸停用的另一个优点在于，通过停用汽缸中的一个能够增加来自保持运转的汽缸的排气温度，从而减少任何后处理装置从冷启动达到其各自起燃温度所花费的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改善的燃油经济性的三缸发动机。

根据本发明的第一方面，提供一种三缸直列往复活塞式内燃机，其包含两个外侧主汽缸和置于两个外侧主汽缸之间的副汽缸，每一个汽缸滑动地支承着各自的活塞，活塞通过各自的连杆可操作连接到三拐平面曲轴的各自的曲拐，其中用于两个主汽缸的曲拐同相配置，而用于副汽缸的曲拐则相对于两个主汽缸180度异相配置，所述副汽缸可选择性停用。

所述副汽缸可以停用以改善燃油经济性。

所述副汽缸可以停用以增加排出发动机的废气、流经发动机的润滑油和流经发动机的冷却液中的至少一个的温度。

曲轴的每一次回转可以在两个主汽缸中的一个中发生动力冲程，而副汽缸的动力冲程可以与主汽缸的动力冲程异相。

停用副汽缸可以包括关闭向副汽缸的燃料供应。

副汽缸可以包括至少一个进气阀和至少一个排气阀，停用所述副汽缸可以包括保持所有进气和排气阀在各自的关闭位置。

可以基于发动机扭矩需求与发动机扭矩需求限值的对比停用副汽缸。

可以基于发动机扭矩需求的变化速率与发动机扭矩需求的变化速率限值的对比停用副汽缸。

根据本发明的第二方面，提供一种发动机系统，其包含根据上述本发明的第一方面构造的三缸发动机，表明所需发动机扭矩的输入以及可操作接收表示所需发动机扭矩的输入的电子控制器，其中所述电子控制器可操作地至少基于所述表明所需发动机扭矩的输入确定发动机是使用全部三个汽缸运转，还是停用副汽缸以使发动机仅使用两个主汽缸运转。

表明所需发动机扭矩的输入可以由巡航控制系统产生。

所述发动机系统可以进一步包含可由发动机的操作者操作的油门踏板和监控油门踏板位置并提供表明所需发动机扭矩的输入的油门踏板位置传感器，电子控制器可操作接收来自于所述油门踏板位置传感器的输入，并至少基于接收自油门踏板位置传感器的输入确定发动机是使用所有三个汽缸运转，还是停用副汽缸以使发动机仅使用两个主汽缸运转。

如果所需的发动机扭矩大于第一预置扭矩需求限值，发动机可以使用所有三个汽缸运转，并且，如果所需的发动机扭矩小于第一预置扭矩需求限值，发动机可以使副汽缸停用，作为两缸发动机运转。

所述发动机系统可以进一步包含温度指示器装置，用于向电子控制器提供表明发动机相关温度的输入，并且如果发动机相关温度低于预置温度限值，所述电子控制器可以可操作地停用副汽缸。

所述发动机系统可以进一步包含废气后处理装置，所述发动机相关温度可以是废气温度，所述温度指示器装置是向电子控制器提供表明进入后处理装置的废气温度的输入的废气温度传感器，而预置温度限值是必需的后处理装置操作温度。

所述发动机相关温度可选择地是循环通过发动机的冷却液的温度，温度传感器可以是冷却液传感器，用以向电子控制器提供表明冷却液温度的输入，而预置温度限值可以是必需的冷却液操作温度。

所述发动机相关温度可选择地是循环通过发动机的油的温度，温度指示器装置是向电子控制器提供表明油温度的输入的油温传感器，而预置温度限值是必需的油操作温度。