專利名稱：無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)及控制功率恒壓縮壓規(guī)避爆震的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
本人有 一 個(gè)已申請的原(發(fā)明)專利(專利號 200710057139.X)，該專利是以機(jī)械控制器(加速踏板)的機(jī)械位 移為母指令，采用同步聯(lián)動(dòng)定位位移裝置、上下缸體移動(dòng)裝置、組 合式凸輪軸機(jī)構(gòu)、恒空燃比的供油系統(tǒng)四項(xiàng)獨(dú)立4支術(shù)，同時(shí)實(shí)施該 專利四項(xiàng)發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)有吸、呼(吐氣)、壓、爆、排五個(gè)沖程。 該專利之中的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)有一個(gè)阻旋轉(zhuǎn)位移連接器，其中的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)凸輪芯軸，凸輪芯軸驅(qū)動(dòng)凸輪瓣，可造成吸沖程結(jié)束 時(shí)進(jìn)氣閥延遲關(guān)閉，活塞上行出現(xiàn)呼沖程，其中的呼沖程和壓沖程 分割傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓沖程，通過呼(吐氣)沖程的長短調(diào)整發(fā)動(dòng)枳^ 功率。該專利之中的同步聯(lián)動(dòng)定位位移裝置之中的受控定位位移裝 置由跟隨式換向定位器和雙向油缸實(shí)施的，以指令機(jī)件的機(jī)械位移 作為控量控制機(jī)件的定位位移，該專利與機(jī)械控制器(加速踏板) 相銜接。再有，充氣密度在一定程度上(與溫度有關(guān))可由壓縮壓值反 映，壓縮壓對于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能是至關(guān)重要的，而各種工況的不同(理想)壓縮壓是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的努力方向，目前所采用的變壓縮比 技術(shù)、變配氣技術(shù)、節(jié)氣門控制等單一方法對壓縮壓的調(diào)整效果不 佳，尤其面對各種工況條件更是不能勝任，這種單一方法不能獲^f尋 各種工況的不同(理想)壓縮壓的問題，其發(fā)動(dòng)機(jī)只能獲得一個(gè)最 佳工作狀態(tài)的點(diǎn)，不能獲得各種工況條件下保持最佳工作狀態(tài)的線。 還有，目前的新型發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在高壓縮比(高壓縮壓)條件下， 解決爆燃發(fā)生問題的技術(shù)措施和方法主要是電控系統(tǒng)通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整點(diǎn)火角度予以解決，例如專利；'CN:99800428.6， 、 'DE 3420465C2，等，這種調(diào)整點(diǎn)火角度的方法是以犧牲油耗和動(dòng)力為代 價(jià)的，因?yàn)辄c(diǎn)火的最佳角度只有與轉(zhuǎn)速和負(fù)載相關(guān)聯(lián)才能獲得最好 的效果，這種措施和方法不利于節(jié)能、扭矩與排放，爆燃的發(fā)生是 以壓力溫度和燃料特性為條件的，調(diào)整點(diǎn)火角度不是最佳的解決問 題的辦法。 特別說明本案所述上下缸體移動(dòng)裝置、組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)及其阻旋轉(zhuǎn)位移 連接器、跟隨部、移動(dòng)部、基點(diǎn)部、基點(diǎn)臂、壓縮壓等詞匯是原專 利(專利號200710057139. X)所特指，其定義亦為本專利申請所 使用；本案中，壓縮壓，是指壓沖程結(jié)束后燃燒前那個(gè)時(shí)段的氣缸壓力?？刂破鳎侵赴l(fā)動(dòng)機(jī)功率控制機(jī)構(gòu)，例如加速踏板；控制器滿 程，是指控制器處于最大功率控制狀態(tài)；控制器O程，是指控制器處于怠速控制狀態(tài)；控制器控制量增大，是指由O程向滿程的趨勢。電控系統(tǒng)信號，是指電控系統(tǒng)依需要對相應(yīng)機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))的各 種干涉控制指令，其中包括調(diào)控指令。調(diào)控指令，是指經(jīng)計(jì)算控制單元對控制器(如加速踏板位移量) 信號修正后的信號，其中包括調(diào)控壓指令。調(diào)控壓指令，是指壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)對控制器(如加速踏板位移 量)信號修正后的信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無節(jié)氣門、全工況準(zhǔn)恒壓 縮壓、亞爆燃區(qū)工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及提供一種產(chǎn)生呼氣(吐 氣)沖程及由此控制其功率的方法，調(diào)整壓縮壓的方法，通過調(diào)整 壓縮壓實(shí)現(xiàn)其在亞爆燃區(qū)工作的方法。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明要解決如下問題 一種液壓、電動(dòng)執(zhí)行等執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制機(jī)件的定位位移，調(diào)控上下 缸體之間的距離， 一種控制燃燒容積技術(shù)， 一種變壓縮比技術(shù)；一種液壓、電動(dòng)執(zhí)行等執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之中的 凸輪軸與凸輪芯軸之間距離的裝置，改變氣閥閉合角度， 一種產(chǎn)生 呼氣(吐氣)沖程技術(shù)， 一種無節(jié)氣門控制充氣量以控制發(fā)動(dòng)機(jī)功 率的技術(shù)， 一種控制排氣閥閉合角度的技術(shù)；一種特殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的電磁氣閥(含電磁液壓氣 閥)控制系統(tǒng)， 一種控制充氣量的技術(shù)， 一種無節(jié)氣門控制發(fā)動(dòng)機(jī) 功率的技術(shù)；一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，內(nèi)嵌安裝在上下缸體受控位移裝置或組合式凸 輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的受控位移裝置兩個(gè)之中的 一個(gè)上， 其受控位移裝置是接受控制器信號的，是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對其控制器信號值或反饋值進(jìn)行修正的裝置；一種基于上述四種裝置的壓縮壓設(shè)定調(diào)整系統(tǒng)，同步實(shí)施控制 燃燒容積技術(shù)和控制充氣量技術(shù)，對控制燃燒容積技術(shù)裝置和控制 充氣量技術(shù)裝置之一進(jìn)行調(diào)整，獲得以全工況條件下規(guī)避爆震、最 優(yōu)化運(yùn)行、燃料適應(yīng)性為目的壓縮壓。梳理歸納以上技術(shù)，得以得到嫂:往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生呼氣(吐氣) 沖程及由此控制其功率的方法； 一種使發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況條件下保持 準(zhǔn)恒壓縮壓的方法；得到通過降低壓縮壓來抑制、規(guī)避爆震爆燃發(fā) 生的方法。發(fā)明內(nèi)容詳述如下為便于理解原專利(專利號200710057139. X)及本專利,請 見附圖l、圖2、圖3,其圖中機(jī)件標(biāo)號與原專利相同。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行 參數(shù)采集及計(jì)算控制單元，其具有上下缸體移動(dòng)裝置，該發(fā)動(dòng)機(jī)由 可相對移動(dòng)的上缸體、下缸體兩部分組成，下缸體22由下部釭體及 釭體上固有的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)爪、油底、曲軸軸座26及曲軸等組成，上缸 體23由上部缸體及上部缸體固有的缸筒、缸蓋、及機(jī)件、機(jī)構(gòu)、裝 置等組成；上下缸體均有^f皮此可滑動(dòng)的接觸端部，或是安裝在上缸 體23上的具有彈性可貼近下缸體22接觸端的物體，下接觸端部套4妄 在上缸體23接觸端部的外緣，上下接觸端部之間有油封24;上下缸 體之間安裝有受控位移裝置，其受控位移裝置是一個(gè)受控制器(加速踏板)電信號控制或者受電控系統(tǒng)信號控制的液壓l或電動(dòng)執(zhí)行才幾 構(gòu)，受控位移裝置可移動(dòng)上缸體與下缸體之間的距離，這種位移是 以曲軸主軸軸線為基點(diǎn)的，可改變汽缸與曲軸的距離，可改變發(fā)動(dòng) 才幾壓縮比，可改變?nèi)紵胰莘e。當(dāng)其受控位移裝置受電控系統(tǒng)信號 控制時(shí)，上下缸體移動(dòng)裝置是一個(gè)變壓縮比裝置(系統(tǒng))其配氣系統(tǒng)有 一種受控的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)和帶翼升閥件，受控的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)由中空的凸輪軸35、裝在中空的凸輪軸內(nèi)的 凸輪芯軸36、凸輪組、阻旋轉(zhuǎn)位移連接器組成，其阻旋轉(zhuǎn)位移連接 器之中的受控位移裝置是一個(gè)受控制器電信號控制或者受電控系統(tǒng) 信號控制的液壓或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；凸輪軸35與凸輪芯軸36之間有N 條軸向的滑配合的鍵40槽41結(jié)構(gòu)，凸輪組由升凸輪37、凸輪瓣38組 和而成，升凸輪37、凸輪瓣滑軌與凸輪軸35是一體的，是在中空的 凸輪軸上加工得到的或是固定連接的，凸輪瓣滑軌在升凸輪37旁， '凸輪瓣37下部有與凸輪瓣滑軌相吻合的滑轉(zhuǎn)面，凸輪瓣37固定安裝 有驅(qū)動(dòng)銷42,驅(qū)動(dòng)銷42中心線指向凸輪軸35軸心，凸輪芯軸36上開 有與軸心不平行的凸輪瓣驅(qū)動(dòng)槽43，凸輪瓣滑軌上開有驅(qū)動(dòng)窗長孔 44;帶翼升閥件的與凸輪接觸端的端頭具有翼的結(jié)構(gòu)，翼與升閥件 是同體的或是固定連接的，翼下部是內(nèi)圓柱面；阻旋轉(zhuǎn)位移器由軸承45或(具有限軸向位移功能的)軸套和連 接件46和連接件基座47和受控位移裝置組成的裝置，其受控位移裝 置是一個(gè)受控制器電信號控制或者受電控系統(tǒng)信號控制的液壓或電 動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 一個(gè)軸承45或(具有限軸向位移功能的)軸套的內(nèi)外 圈分別固定連接凸輪芯軸36軸端和連接件46的一端，連接件46另一端固定連接線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 一端，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的另 一端連接連接件基座47，連接件46外緣中部有與連接件基座47滑配合的鍵槽48結(jié)構(gòu)， 連接件基座47與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體固定連接，與連接件基座滑配合的鍵槽 48結(jié)構(gòu)限制連接件46隨凸輪芯軸36旋傳，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)軸向移動(dòng) 連接件46，連接件46通過軸承45或軸套移動(dòng)凸輪芯軸36實(shí)施對凸輪 瓣38的驅(qū)動(dòng)；凸輪芯軸36滑配合的插入中空的凸輪軸35內(nèi)，凸輪瓣38安裝在 凸輪瓣滑軌上，凸輪瓣上的驅(qū)動(dòng)銷42穿過驅(qū)動(dòng)窗長孔44插入凸輪芯 軸的驅(qū)動(dòng)槽43內(nèi)，凸輪芯軸36端頭連接阻旋轉(zhuǎn)位移連接器并受其驅(qū) 動(dòng)；當(dāng)凸輪芯軸36受驅(qū)動(dòng)在凸輪軸35內(nèi)抽動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)槽43通過驅(qū)動(dòng) 銷42驅(qū)動(dòng)凸輪瓣38,凸輪瓣38以凸輪軸35軸心為圓心沿凸論瓣滑軌 滑轉(zhuǎn)，滑轉(zhuǎn)方向是逆凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的；工作時(shí)，凸輪芯軸36是隨 凸輪軸35轉(zhuǎn)動(dòng)的；其受控位移裝置通過阻旋轉(zhuǎn)位移連接器移動(dòng)凸4侖 芯軸36,受凸輪芯軸36驅(qū)動(dòng)凸輪瓣38轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)升閥件連動(dòng)，氣閥可 延后閉合，閉合角度受3空可變；當(dāng)凸輪組為進(jìn)氣凸輪組時(shí)，其受控 位移裝置控制信號是控制器信號或調(diào)控指令信號時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)非滿功 率時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生獨(dú)特的呼(吐氣)沖程，氣缸實(shí)際充氣量和發(fā)動(dòng) 機(jī)功率由呼氣沖程的長短控制；當(dāng)凸輪組為排氣凸輪組時(shí)可改變排 氣閥閉合角度與進(jìn)氣閥開啟角度之間的差值，控制尾氣再利用的量。其具有一個(gè)內(nèi)嵌的電動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其安裝在上下缸體受 控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的受控位移裝 置兩個(gè)之中的一個(gè)上；其串接安裝在拉索、或拉桿、或柱塞桿、或 拉索套管或拉桿的基點(diǎn)部等受控位移裝置的位移指令傳導(dǎo)機(jī)件之中，對受控位移裝置的位移指令進(jìn)行々務(wù)正；或安裝在受控位移裝置位移指令的反々貴回路上，其安裝在跟隨式定位閥的跟隨部與雙向油缸的的移動(dòng)部之間，或安裝在分離的基點(diǎn)臂21上，成為兩者的連才妾 器，使兩者由剛性固定連接改變?yōu)榭煽氐囊苿?dòng)連接，調(diào)整其相互4立 置以修正位移反饋值；修正位移指令值或修正位移反饋值達(dá)到對目 標(biāo)位的修正，實(shí)施對燃燒室容積或氣釭充氣量其中之一的調(diào)整，引 發(fā)燃燒室容積與氣缸充氣量比值變化即壓縮壓變化。一種特殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的電致動(dòng)氣閥(含電磁、電控 液壓氣閥)控制系統(tǒng)；該控制系統(tǒng)采集使用角度傳感器監(jiān)測曲軸90度到170度范圍的信號， 活塞到上止點(diǎn)吸程開始時(shí)曲軸角度為0度；計(jì)算控制單元對角度傳感 器的信號與控制器信號或調(diào)控指令值信號統(tǒng)一標(biāo)定，計(jì)算控制單元 用即時(shí)的控制器電信號或即時(shí)的調(diào)控指令信號檢索動(dòng)態(tài)的角度傳感 器信號，當(dāng)信號值符合時(shí)發(fā)出進(jìn)氣閥閉合觸發(fā)信號；經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放 大控制氣閥啟閉，該系統(tǒng)的進(jìn)氣閥在固定位置角度開啟，可控的在 90度到170度角的范圍內(nèi)閉合，控制器O程時(shí)則閉合角度最大，控制 器控制量增大則進(jìn)氣閥閉合角度減小，控制器滿程區(qū)域時(shí)進(jìn)氣閥閉 合角度是90度；裝有該裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)在控制器非滿程(加速踏板未 踏到底)時(shí)具有獨(dú)特的呼氣(吐氣)沖程，氣缸實(shí)際充氣量和發(fā)動(dòng) 機(jī)功率由呼氣沖程的長短控制。綜述以上四項(xiàng)獨(dú)立發(fā)明:技術(shù)，其控制的目標(biāo)均是燃燒室容積或氣 缸充氣量，或燃燒室容積與氣缸充氣量的比值，其控制的最終目標(biāo)是壓汽壓；燃燒室容積和氣缸充氣量均與加速踏_板位移量相關(guān)聯(lián)， 也就是與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相關(guān)聯(lián)；四項(xiàng)獨(dú)立發(fā)明技術(shù)所涉及的機(jī)構(gòu)或系 統(tǒng)構(gòu)成下面所述的壓縮壓設(shè)定調(diào)整系統(tǒng)的被調(diào)整對象，是實(shí)施調(diào)整壓縮壓的基礎(chǔ)。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)《亍 參數(shù)采集及計(jì)算控制單元，其具有一個(gè)壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)，壓縮壓調(diào) 整系統(tǒng)有一個(gè)帶有顯示器和燃料選脊沒定開關(guān)的儀表板，其電控樣爻機(jī)的存儲(chǔ)器至少預(yù)置一組修正壓縮壓性能圖；計(jì)算控制單元采集控: 制器信號值；電控微機(jī)計(jì)算控制單元依控制器信號值、工作條件參 數(shù)、燃料選擇設(shè)定開關(guān)給定的燃料(品質(zhì))參數(shù)、由性能圖中檢出 壓縮壓修正值，壓縮壓修正值與控制器信號值相加，得出調(diào)控壓才旨 令值并輸出，調(diào)控壓指令值是被調(diào)整機(jī)構(gòu)位移量的目標(biāo)值；接受調(diào) 控壓指令的執(zhí)行裝置安裝在可調(diào)整燃燒室容積的機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))或可 調(diào)整充氣量的機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))之一上，另一個(gè)未安裝調(diào)控壓指令執(zhí)4亍 裝置的機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))接受控制器信號控制；或者作為一個(gè)內(nèi)嵌的受 調(diào)控壓指令控制的電動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安裝在接受控制器信號控 制的上下缸體受控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接 器的受控位移裝置兩個(gè)之中的一個(gè)上。其^^正壓縮壓性能圖是多組曲線，其至少含有針對N種(品質(zhì))燃料的N個(gè)(類別)曲線，每個(gè)(類別)曲線是特定發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的 (大氣壓、大氣溫度、氣缸水溫、轉(zhuǎn)速等)工作條件工作狀況和不 同的控制器信號下的經(jīng)實(shí)賒確定的避開爆震(發(fā)生)的優(yōu)選的壓縮 壓《務(wù)正值曲線；該N條曲線是以燃料的易爆震特性排序的，帶有顯示器和燃料選纟和沒定開關(guān)的儀表板，其中的設(shè)定開關(guān)至少 可以設(shè)定燃料(特性)類別，并與相應(yīng)壓縮壓值曲線(類別)關(guān)聯(lián), 顯示器以數(shù)字或圖像至少可以顯示現(xiàn)使用燃料品質(zhì)(如辛烷值)類 別及已設(shè)定燃料品質(zhì)、壓縮壓值、爆震示警等供人判讀和操作。梳理歸納以上技術(shù)，得以得到一種使往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生呼氣(吐 氣)沖程及由此控制其功率的方法， 一種使發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況條件下 保持準(zhǔn)恒壓縮壓的方法，得到一種通過降低壓縮壓來抑制、規(guī)避火暴 震爆燃發(fā)生的方法。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行^!t采集及計(jì)算控制單元，使這種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生呼氣(吐氣) 沖程及由此控制其功率的方法，通過一個(gè)可控的變進(jìn)氣閥閉合角度的配氣系統(tǒng)，其可控的進(jìn)氣閥閉合角度在90度170度之間，使用控制 器信號或被電控系統(tǒng)修正的控制器信號來控制進(jìn)氣閥閉合角度的執(zhí) 行裝置，使進(jìn)氣閥閉合角度與控制器控制量關(guān)聯(lián)，控制器滿程時(shí)閉 合角度為卯度，控制器O程時(shí)則閉合角度最大，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行 參數(shù)采集及計(jì)算控制單元，使發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況條件下保持準(zhǔn)恒壓縮 壓的方法，發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)整充氣量的系統(tǒng)和可調(diào)整燃燒室容積的系統(tǒng) 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都由同一個(gè)控制器(加速踏板位移)信號控制；或者一 個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由控制器(加速3餘板位移)信號控制，另一個(gè)系 統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由被電控系統(tǒng)修正的控制器信號來控制，可調(diào)整充氣 量的系統(tǒng)和可調(diào)整燃燒室容積的系統(tǒng)保持準(zhǔn)同步動(dòng)作，使充氣量與 燃燒室容積保持準(zhǔn)同步變化。一種爆震抑制、規(guī)避系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是通過調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)機(jī)構(gòu) 以降低壓縮壓抑制、規(guī)避爆震爆燃發(fā)生的方法；電控微機(jī)由公知的爆震判定裝置獲得爆震發(fā)生信號或由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)獲知爆震將發(fā) 生的信號后，輸出旨在降低壓縮壓的指令信號，被調(diào)整的發(fā)動(dòng)機(jī)相 關(guān)機(jī)構(gòu)是影響充氣的機(jī)構(gòu)和影響燃燒室容積的機(jī)構(gòu)之一；通過增大燃燒室容積或減少氣缸充氣量之一的方法，形成較調(diào)整前小的壓縮壓。實(shí)施本案的技術(shù)和方法，可以不必消耗負(fù)壓下的吸程功耗、減小發(fā)動(dòng)4幾非滿功率狀態(tài)時(shí)的壓程功耗；可以獨(dú)立實(shí)施變壓縮比^支術(shù)； 可以獨(dú)立實(shí)施變配氣技術(shù)；可以按不同的工況需要、更有效的兼顧 燃油效率、功率、扭矩、排放要求，按不同品質(zhì)的燃料，人為設(shè)定 預(yù)置一系列的規(guī)避爆震的最優(yōu)化的壓縮壓，自動(dòng)調(diào)整選擇適宜的壓 縮壓以抑制爆震。使發(fā)動(dòng)機(jī)由一個(gè)最佳工作狀態(tài)的點(diǎn)，進(jìn)而獲得各 種工況條件下保持最佳工作狀態(tài)的線，使發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況的各功率 段一直保持最佳的工作狀態(tài)，有更強(qiáng)的動(dòng)力，更加節(jié)能和環(huán)保。發(fā) 動(dòng)機(jī)在城市交通(中低速度時(shí)的)的優(yōu)勢最為突出。本案的技術(shù)提 供的新的控制對象及其新的工作模式和方法，可為更有利的電控方 案提供平臺(tái)，為提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的研發(fā)提供可選的路徑。


； 圖l為上下缸體移動(dòng)裝置 圖2為組合式凸輪軸機(jī)構(gòu) 圖3為組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移器圖4為本專利內(nèi)嵌的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在原(發(fā)明)專利(專利號 200710057139. X)之受控位移裝置的幾種安裝位置示意圖 圖5為本專利內(nèi)嵌的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在原(發(fā)明)專利(專利號 200710057139. X)之受控位移裝置的安裝位置及結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式以下所有的實(shí)施例中均需要首先對電控系統(tǒng)信號、控制器(如 加速踏板)信號、調(diào)控指令、調(diào)控壓指令統(tǒng)一標(biāo)定、進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換、；改大、并與扭J亍才凡構(gòu)匹配。 壓縮壓:i爻定調(diào)整系統(tǒng)實(shí)施例由于以下的實(shí)施例中涉及壓縮壓設(shè)定調(diào)整系統(tǒng)所輸出的調(diào)控指 令，故首先敘述其實(shí)施例壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)由電控微機(jī)含計(jì)算控制單元、公知爆震判定單元、 帶有燃料選擇設(shè)定開關(guān)和顯示器的儀表板，伺服執(zhí)行裝置和被控機(jī) 構(gòu)組成；其電控微機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)置 一組避開爆震區(qū)的修正壓縮壓性 能圖；避開爆震區(qū)的小務(wù)正壓縮壓性能圖是多組曲線，其含有針對N 種品質(zhì)或品種燃料的N個(gè)(類別)曲線，每個(gè)(類別)曲線是特定發(fā) 動(dòng)才幾在不同的大氣壓、氣溫、氣缸水溫、工況條件下的經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定 的避開;^暴震(發(fā)生)的優(yōu)選的修正壓縮壓值曲線；該N條曲線是以燃 料的易夂暴震特性排序的，有一個(gè)帶有燃料選擇設(shè)定開關(guān)和顯示器的 儀表板，其中的設(shè)定開關(guān)可以設(shè)定燃料品質(zhì)類別，并與相應(yīng)品質(zhì)類 別的^"正壓縮壓值曲線關(guān)聯(lián)，顯示器以數(shù)字或圖像顯示現(xiàn)使用燃料 品質(zhì)(如辛烷值)類別及燃料品質(zhì)設(shè)定類別、壓縮壓值、爆震示警 等供人判讀和操作；監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的進(jìn)氣口及水套的溫度傳感器、 轉(zhuǎn)速傳感器、位移傳感器、角度傳感器及大氣壓傳感器、燃料選3奪 i殳定開關(guān)及顯示器、加速踏板傳感器與計(jì)算控制單元耦接；計(jì)算控 制單元依爆震判定裝置的爆震信號強(qiáng)弱，強(qiáng)則強(qiáng)制選擇低一級排序 的修正壓縮壓曲線，弱則強(qiáng)制降低修正壓縮壓的曲線值；爆震判定 裝置和燃料選擇設(shè)定開關(guān)可以查詢選擇并可以重新選擇相應(yīng)序位的 修正壓縮壓曲線，被定位的曲線由微機(jī)記憶，接受設(shè)定開關(guān)自調(diào)節(jié)指令時(shí)每經(jīng)過一個(gè)預(yù)定的周期后其自動(dòng)選擇高一級排序的壓縮壓曲線；被定位的曲線由計(jì)算控制單元依加速踏板信號值、工作條件參 數(shù)、由性能圖中檢出壓縮壓修正值，被定位的值由微機(jī)記憶一個(gè)預(yù) 定的周期，每經(jīng)過一個(gè)預(yù)定的周期后其值向最有利的壓縮壓^"正倡，的方向變化一個(gè)固定的幅度，最有利的壓縮壓修正值是預(yù)設(shè)的經(jīng)實(shí) 驗(yàn)確定的，壓縮壓修正值與加速踏板信號值相加，得出(壓縮壓) 調(diào)控壓指令值并輸出，調(diào)控壓指令值是被調(diào)控機(jī)構(gòu)位移量的目標(biāo)值； 調(diào)控壓指令經(jīng)轉(zhuǎn)換放大控制相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。以調(diào)控壓指令為目標(biāo)值的伺服系統(tǒng)安裝在下列機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn) 生呼氣(吐氣)沖程的受控的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)；或者是公知的變 配氣系統(tǒng)；或上下缸體移動(dòng)裝置；或者一個(gè)內(nèi)嵌的受調(diào)控指令控制 的電動(dòng)或液壓線性伺服系統(tǒng)；優(yōu)選例是由調(diào)控壓指令為目標(biāo)值的伺 服系統(tǒng)控制上下缸體移動(dòng)裝置。以調(diào)控壓指令為目標(biāo)值的伺服系統(tǒng)安裝在公知的變壓縮比系統(tǒng) 內(nèi)，，所有公知的變壓縮比系統(tǒng)均有一個(gè)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其調(diào)整執(zhí) 行機(jī)構(gòu)接受調(diào)控指令控制，執(zhí)行線性或角度控制，調(diào)整燃燒室容積， 則形成壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)的另 一 實(shí)施例。壓縮壓設(shè)定調(diào)整系統(tǒng)調(diào)控的終極目標(biāo)是優(yōu)選的預(yù)設(shè)的壓縮壓，依不同的控制對象其目標(biāo)位是不同的，其內(nèi)置的亞爆震優(yōu)選壓縮壓性能圖也是不同的，視不同的控制對象采用不同的控制措施。壓縮壓設(shè)定調(diào)整系統(tǒng)可調(diào)整燃燒室容積，或調(diào)整充氣量，或調(diào)整燃燒室容積和充氣量之間的比值，安裝在不同的位置依不同的控制對象形成不同的諸多實(shí)施例。 上下缸體移動(dòng)裝置實(shí)施例；見圖1之一該發(fā)動(dòng)才幾的缸體由兩部分組成，下缸體22由下部缸體及 缸體上固有的發(fā)動(dòng)機(jī)才幾爪27油底曲軸軸座26及曲軸組成，上缸體23 由上部缸體及上部缸體固有的缸筒缸蓋配氣供油裝置等除下缸體以 外發(fā)動(dòng)機(jī)的所有機(jī)件和裝置組成，上下缸體均有彼此可滑動(dòng)的接觸 端部，下接觸端部套接在上接觸端部的外緣，上下接觸端部之間有 油封24，上下缸體有N組位移軌道裝置，有N組受控位移裝置支撐上 下缸體，由加速踏板產(chǎn)生的電信號或調(diào)控指令控制一個(gè)液壓伺服系 統(tǒng)l，或者被控制的是一個(gè)電動(dòng)伺服系統(tǒng)(例如電動(dòng)推桿)；優(yōu)選實(shí) 施例是受控位移裝置是一個(gè)液壓伺服系統(tǒng)l, N組液壓伺服系統(tǒng)l驅(qū)動(dòng) 上下缸體產(chǎn)生位移，這種位移是以曲軸主軸軸線為基點(diǎn)的，這種位移改變了發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的活塞上止點(diǎn)容積。汽缸的活塞上止點(diǎn)容積受加 速踏板控制或調(diào)控指令控制。發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)帶的緊張度的變化由傳動(dòng)帶緊張度調(diào)整裝置自動(dòng)調(diào)整。之二上下缸體移動(dòng)裝置的受控位移裝置的控制信號是電控系統(tǒng)信號，.電控系統(tǒng)根據(jù)需要調(diào)整N組液壓伺服系統(tǒng)1，調(diào)整壓縮比，獨(dú)立實(shí)施變壓縮比纟支術(shù)。組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)實(shí)施例見圖2之一該發(fā)動(dòng)機(jī)有一種受控的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)，組合式凸輪軸 機(jī)構(gòu)由中空的凸輪軸、裝在中空的凸輪軸內(nèi)的凸輪芯軸、凸輪軸、 帶翼升閥件、阻旋轉(zhuǎn)位移連接器組成，位移裝置通過阻旋轉(zhuǎn)位移連 接器移動(dòng)凸輪芯軸，受凸輪芯軸驅(qū)動(dòng)凸輪瓣轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)升閥件連動(dòng)， 氣閥閉合角度受控可變，當(dāng)組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)與可移動(dòng)的上下缸體 裝置經(jīng)由同步連動(dòng)定位位移裝置同步動(dòng)作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以獲得獨(dú)特的呼氣(吐氣)沖程，具有全工況的恒壓縮壓的特性；優(yōu)選實(shí)施例 是受控位移裝置是一個(gè)由加速踏板產(chǎn)生的電信號控制的液壓伺服系 統(tǒng)，這個(gè)伺服系統(tǒng)安裝在組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)(見圖2)之阻旋轉(zhuǎn)位 移連接器內(nèi)(見圖3)，該伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接凸輪芯軸與連 接件基座之間，阻旋轉(zhuǎn)位移器由軸承和連接件和連接件基座和線性 執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的裝置， 一個(gè)軸承45的內(nèi)外圏分別固定連接凸輪芯軸 36軸端和連接件46的一端，連接件46另 一端固定連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 一端，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的另一端連接連接件基座47，執(zhí)行機(jī)構(gòu)(伺服系統(tǒng)) 的兩端是指輸出執(zhí)行作用力的兩個(gè)端頭，連接件46外緣中部有與連 接件基座47滑配合的鍵槽48結(jié)構(gòu)，連接件基座47與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體固 定連接，與連接件基座滑配合的鍵槽48結(jié)構(gòu)限制連接件46隨凸輪 芯軸36旋傳，伺服系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)軸向移動(dòng)連接件46,連接件46通過 軸承45移動(dòng)凸輪芯軸36實(shí)施對凸輪瓣38的驅(qū)動(dòng)。受凸輪芯軸驅(qū)動(dòng) 凸輪瓣轉(zhuǎn)動(dòng)，帶翼升閥件的翼覆蓋了凸輪瓣與升凸輪游離范圍，使 氣閥升程穩(wěn)定；凸輪組為進(jìn)氣凸輪組時(shí)，其受控位移裝置控制信號 是控制器電信號或調(diào)控指令值信號時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)非滿功率時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 產(chǎn)生獨(dú)特的呼(吐氣)沖程，氣閥閉合角度在90度至175度范圍內(nèi) 受控可變，導(dǎo)致呼氣(吐氣)沖程長短受控可變，氣缸充氣量受加 速踏板控制或調(diào)控指令控制。 其伺服系統(tǒng)是電動(dòng)推桿則形成優(yōu)選例之一的另 一例。 之二組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號是電控系統(tǒng)信號， 則形成獨(dú)立的變配氣系統(tǒng)實(shí)施例。之三該發(fā)動(dòng)機(jī)組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)的凸輪組是排氣凸輪組，其組合 式排氣凸輪軸機(jī)構(gòu)控制信號是電控系統(tǒng)信號，則形成尾氣回授技術(shù) 實(shí)施例。之四該發(fā)動(dòng)機(jī)具有獨(dú)立的組合式進(jìn)氣凸輪軸機(jī)構(gòu)和組合式排氣凸 輪軸機(jī)構(gòu)，其組合式進(jìn)氣凸輪軸機(jī)構(gòu)控制信號是控制器信號，其組合式排氣凸輪軸機(jī)構(gòu)控制信號是電控系統(tǒng)信號，則形成尾氣回授寸支 術(shù)實(shí)施例。一種特殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的電磁氣閥(含電磁液壓氣閥) 控制系統(tǒng)實(shí)施例該系統(tǒng)有信號軸，信號軸與曲軸之間同步旋轉(zhuǎn)連接，轉(zhuǎn)速比為2 (曲軸)l(信號軸)；信號軸與發(fā)動(dòng)機(jī)固定基點(diǎn)之間置進(jìn)氣閥開 啟(位置)信號發(fā)生器、置角度傳感器，(按吸氣沖程啟點(diǎn)為O度， 吸氣沖程占用45度，發(fā)動(dòng)機(jī)工作整個(gè)周期為360度計(jì)算)進(jìn)氣閥開 啟信號發(fā)生器置于信號軸固定位置，角度傳感器監(jiān)測信號軸45度到 87.5度的范圍；該系統(tǒng)具有技算控制單元、雙穩(wěn)觸發(fā)器，電子開 關(guān)，才支算控制單元用即時(shí)的加速踏板位移量的電信號或系統(tǒng)的電控 微機(jī)的技算控制單元對加速踏4反移量電信號實(shí)施再修正輸出(即時(shí)) 的調(diào)控指令檢索動(dòng)態(tài)的角度傳感器信號，當(dāng)信號值符合時(shí)發(fā)出進(jìn)氣 閥閉合觸發(fā)信號，雙穩(wěn)觸發(fā)器接受(開啟)觸發(fā)信號和閉合觸發(fā)信 號，控制電子開關(guān)，電子開關(guān)控制電磁進(jìn)氣閥，導(dǎo)致進(jìn)氣閥在固定 位置角度時(shí)開啟，導(dǎo)致其可控的在90度到175度角(曲軸角度)的 范圍內(nèi)閉合，加速踏板踩踏量增大則進(jìn)氣閥閉合角度減小，加速踏板在大踩踏量區(qū)域時(shí)進(jìn)氣閥閉合角度是90度，裝有該裝置的發(fā)動(dòng)機(jī) 在加速踏板未踏到底的時(shí)候具有獨(dú)特的呼氣(吐氣)沖程，其呼氣 (吐氣)沖程長短受控可變。 內(nèi)嵌的電動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施例一個(gè)內(nèi)嵌的受調(diào)控指令控制的電動(dòng)或^￡執(zhí)行機(jī)構(gòu)僅安裝在上下 缸體受控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的受控 位移裝置兩個(gè)之中的一個(gè)上,對機(jī)械位移指令進(jìn)行調(diào)整，見圖4; 優(yōu)選的實(shí)施例是安裝在柱塞桿上的油壓執(zhí)行4幾構(gòu)，雙向油缸成為4主 塞桿的一部分，可控制柱塞桿的長度，見圖5。其還可安裝位置見 圖4之中的I柱塞桿、III拉索套管的基點(diǎn)部等部位，其串接安裝 在拉索、或拉桿、柱塞桿等受控位移裝置的位移指令傳導(dǎo)機(jī)件之中， 改變位移指令機(jī)件物理形狀，指令機(jī)件的長度變化影響指令值，位 移指令來自母指令機(jī)件(如機(jī)械油門踏板)，調(diào)整位移指令值；其 或安裝在接受機(jī)械信號的上下缸體受控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī) 構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的受控位移裝置兩個(gè)之中的 一個(gè)的反饋回^各 上，見圖4之中的II部位，安裝在跟隨式定位閥的跟隨部與雙向油 缸的的移動(dòng)部之間或斷開的基點(diǎn)臂21之間，成為兩者的連接器，使 兩者由固定連接改變?yōu)榭煽氐囊苿?dòng)連接，調(diào)整其相互位置以修正位 移反饋值；修正位移指令值或修正位移反饋值達(dá)到對目標(biāo)位的調(diào)整。 其安裝在不同的位置上形成不同的實(shí)施例。如其安裝在上下缸體受控位移裝置時(shí)調(diào)整的是燃燒室容積，如其 安裝在組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的受控位移裝置時(shí)則其調(diào)整的是氣閥閉合角度，也就是呼氣(吐氣)沖程的長短，也就 是氣缸充氣量的多少，通過對燃燒室容積或氣釭充氣量其中之一的 調(diào)整，調(diào)整燃燒室容積與氣缸充氣量的比值，形成新的壓縮壓。無節(jié)氣門全工況準(zhǔn)恒壓縮壓亞爆燃區(qū)工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選實(shí)施例之一該發(fā)動(dòng)機(jī)由電控系統(tǒng)、壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)、上下缸體移動(dòng)裝置、具有 組合式凸輪機(jī)構(gòu)及帶翼升閥件的配氣系統(tǒng)、及其他必要系統(tǒng)組成。 上下缸體移動(dòng)裝置之執(zhí)行機(jī)構(gòu)受控于加速踏板信號，組合式凸輪機(jī)構(gòu)之執(zhí)行機(jī)構(gòu)受控于壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)控壓指令，成為優(yōu)選實(shí)施 例之一；或者，上下缸體移動(dòng)裝置之執(zhí)行機(jī)構(gòu)受控于壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)的調(diào) 控壓指令，組合式凸輪機(jī)構(gòu)受控于加速踏板信號，成為優(yōu)選實(shí)施例 之一的另一種實(shí)施方式。無節(jié)氣門全工況準(zhǔn)恒壓縮壓亞爆燃區(qū)工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)才幾優(yōu)選 實(shí)施例之二該發(fā)動(dòng)機(jī)由電控系統(tǒng)、壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)、上下缸體移動(dòng)裝置、種特 殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的電磁氣閥(含電磁液壓氣閥)控制系 統(tǒng)的配氣系統(tǒng)、及其他必要系統(tǒng)組成。優(yōu)選例是上下缸體移動(dòng)裝 置之執(zhí)行機(jī)構(gòu)受控于壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)控壓指令，其電磁氣閥受 控于加速3餘板信號。優(yōu)選實(shí)施例之二的另一種種實(shí)施方式是上下 缸體移動(dòng)裝置之執(zhí)行機(jī)構(gòu)受控于加速踏板信號，組合式凸輪機(jī)構(gòu)受 控于壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)控壓指令。無節(jié)氣門全工況準(zhǔn)恒壓縮壓亞爆燃區(qū)工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選 實(shí)施例之三該發(fā)動(dòng)才幾由電4空系統(tǒng)、壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)、上下缸體移動(dòng)裝置、具有 組合式凸輪機(jī)構(gòu)及帶翼升閥件的配氣系統(tǒng)、及其他必要系統(tǒng)組成。 組合式凸輪機(jī)構(gòu)和上下缸體移動(dòng)裝置之執(zhí)行機(jī)構(gòu)均受控于加速踏板 機(jī)械位移信號， 一個(gè)內(nèi)嵌的受調(diào)控壓指令控制的電動(dòng)或液壓執(zhí)行才幾 構(gòu)安裝在上下缸體受控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移 連接器的受控位移裝置兩個(gè)之中的一個(gè)上，對機(jī)械位移指令進(jìn)行調(diào) 整。無節(jié)氣門全工況準(zhǔn)恒壓縮壓亞爆燃區(qū)工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選實(shí) 施例之一、二、三例中，發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工沈下，基于加速踏板信號 與調(diào)控壓指令信號的關(guān)聯(lián)，壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)通過調(diào)控壓指令控制才丸 行機(jī)構(gòu)，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)是伺服系統(tǒng)，對燃燒室容積或氣缸充氣量其中 之一進(jìn)行調(diào)整，引發(fā)燃燒室容積與氣缸充氣量比值變化，形成新的 壓縮壓，即保持高壓縮壓區(qū)工作又規(guī)避爆震發(fā)生，其發(fā)動(dòng)機(jī)就具有 全工況準(zhǔn)恒壓縮壓亞爆燃區(qū)工作的特性。一種無節(jié)氣門全工況準(zhǔn)恒壓縮壓亞爆燃區(qū)工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程及由此控制其功率的方法實(shí)施例這種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，通過一個(gè)具有大幅變進(jìn)氣閥閉合角度的配氣 系統(tǒng)，例如含組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)及帶翼升閥件的配氣系統(tǒng)，還例如 一種特殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的電致動(dòng)氣閥(含電磁、電控液 壓氣閥)控制系統(tǒng)。其可控的進(jìn)氣閥閉合角度在90度170度之間，使用控制器信號或調(diào)控指令信號來控制進(jìn)氣閥閉合角度的執(zhí)行裝 置，使進(jìn)氣閥閉合角度與控制器控制量關(guān)聯(lián)，控制器滿程時(shí)閉合角度為90度，控制器O程時(shí)則閉合角度最大，通過這樣的方法發(fā)動(dòng)才幾 就具有呼氣沖程。4吏發(fā)動(dòng)4幾在全工況條件下保持準(zhǔn)恒壓縮壓的方法實(shí)施例之一；發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)整充氣量的配氣系統(tǒng)和可調(diào)整燃燒室容積的系 統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都由同一個(gè)控制器(如加速踏板)信號控制的方法， 例如上下缸體移動(dòng)裝置和含有組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)的配氣系統(tǒng)的伺服 執(zhí)行才幾構(gòu)均由控制器(如加速踏板)信號控制。之二；上下缸體移動(dòng)裝置和一種特殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的 電致動(dòng)氣閥(含電磁、電控液壓氣閥)控制系統(tǒng)的伺服^丸行才幾構(gòu)均 由控制器(如加速踏板)信號控制，其技算控制單元用即時(shí)的控制 器(加速踏板位移量的)電信號檢索動(dòng)態(tài)的角度傳感器信號，當(dāng)信 號值符合時(shí)發(fā)出進(jìn)氣閥閉合觸發(fā)信號，雙穩(wěn)觸發(fā)器接受(開啟)觸 發(fā)信號和閉合觸發(fā)信號，控制電子開關(guān)，電子開關(guān)控制電磁進(jìn)氣閥， 其關(guān)閉角度的大小即呼氣沖程的長短與上下缸體移動(dòng)裝置的移動(dòng)位 置均由控制器控制。之三；公知的變壓縮比系統(tǒng)的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)和含有組合式凸輪軸 機(jī)構(gòu)的配氣系統(tǒng)的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)均由控制器(如加速踏板)信號控 制。之四； 一個(gè)系統(tǒng)例如組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)及帶翼升閥件的配氣系統(tǒng)， 或者是變進(jìn)氣閥閉合角度的配氣系統(tǒng)，或者是^^知的變配氣系統(tǒng)的 伺月M丸行機(jī)構(gòu)由加速踏板位移信號控制；另 一個(gè)系統(tǒng)例如可調(diào)整燃 燒室容積的系統(tǒng)包括A下缸體移動(dòng)裝置，或么、知的變壓縮比系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由被修正的控制器(加速踏板位移)信號也就是調(diào)控指令信號控制。上述4例之中可調(diào)整充氣量的系統(tǒng)和可調(diào)整燃燒室容積的系統(tǒng)均 與控制器保持準(zhǔn)同步動(dòng)作，使充氣量與燃燒室容積的比值保持準(zhǔn)同 步變化。發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況條件下得以保持準(zhǔn)恒壓縮壓。一種爆震抑制、規(guī)避系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是通過調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)機(jī)構(gòu) 以降低壓縮壓抑制、規(guī)避爆震爆燃發(fā)生的方法實(shí)施例電控微機(jī)由公知的爆震判定裝置獲得爆震發(fā)生信號或由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn) 行參數(shù)獲知爆震將發(fā)生的信號后，發(fā)出調(diào)控壓指令，也就是被壓縮 壓調(diào)整系統(tǒng)修正的控制器(加速踏板位移)信號，調(diào)控壓指令控制 液壓或電動(dòng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，被控制的機(jī)構(gòu)安裝在影響充氣量的系統(tǒng) 或影響燃燒室容積的系統(tǒng)之一上；可調(diào)整充氣量的系統(tǒng)包括含組合 式凸輪軸機(jī)構(gòu)及帶翼升閥件的配氣系統(tǒng)，或者是變進(jìn)氣閥閉合角度 的配氣系統(tǒng)，或者是公知的變配氣系統(tǒng)；可調(diào)整燃燒室容積的系統(tǒng) 包括上下缸體移動(dòng)裝置，或公知的變壓縮比系統(tǒng);通過增大燃燒室 容積或減少氣缸充氣量之一的方法，形成4交調(diào)整前小的壓縮壓。
權(quán)利要求
1一種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單元，其特征在于其具有上下缸體移動(dòng)裝置，該發(fā)動(dòng)機(jī)由可相對移動(dòng)的上缸體、下缸體兩部分組成，下缸體(22)由下部缸體及缸體上固有的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)爪、油底、曲軸軸座(26)及曲軸等組成，上缸體(23)由上部缸體及上部缸體固有的缸筒、缸蓋、及機(jī)件、機(jī)構(gòu)、裝置等組成；上下缸體均有彼此可滑動(dòng)的接觸端部，其接觸端部是與缸體同體的，或是安裝在上缸體(23)上的具有彈性可貼近下缸體(22)接觸端的物體，下接觸端部套接在上缸體接觸端部的外緣；上下缸體之間安裝有受控位移裝置，其受控位移裝置是一個(gè)受控制器(例如，加速踏板)電信號控制或者受電控系統(tǒng)信號控制的液壓或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，受控位移裝置可移動(dòng)上缸體與下缸體之間的距離，這種位移是以曲軸主軸軸線為基點(diǎn)的，可改變汽缸與曲軸的距離，可改變發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，可改變?nèi)紵胰莘e。
2 —種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)^L具有所有系 統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單 元，其特征在于其配氣系統(tǒng)有一種受控的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)和帶 翼升閥件，受控的組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)由中空的凸輪軸(35)、裝在 中空的凸輪軸內(nèi)的凸輪芯軸(36)、凸輪組、阻旋轉(zhuǎn)位移連接器組 成，其阻旋轉(zhuǎn)位移連接器之中的受控位移裝置是一個(gè)受控制器電信號控制或者受電控系統(tǒng)信號控制的液壓或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；凸輪軸 (35 )與凸輪芯軸(36 )之間有N條軸向的滑配合的鍵(40 )槽(41 ) 結(jié)構(gòu)，凸輪組由升凸輪(37)、凸輪瓣(38)組和而成，升凸輪(37)、 凸輪瓣滑軌(39)與凸輪軸(35)是一體的，是在中空的凸輪軸上 加工得到的或是固定連接的，凸輪瓣滑軌在升凸輪(37)旁，凸輪 瓣(37)下部有與凸輪瓣滑軌相吻合的滑轉(zhuǎn)面，凸輪瓣(37)固定 安裝有驅(qū)動(dòng)銷(42)，驅(qū)動(dòng)銷(42)中心線指向凸輪軸(35)軸心， 凸輪芯軸(36)上開有與軸心不平行的凸輪瓣驅(qū)動(dòng)槽(43)，凸輪 瓣滑軌上開有驅(qū)動(dòng)窗長孔(44);帶翼升閥件的與凸4侖接觸端的端頭具有翼的結(jié)構(gòu)，翼與升閥件是同體的或是固定連接的，翼下部是內(nèi)圓柱面；阻旋轉(zhuǎn)位移器由軸承(45)或具有限軸向位移功能的軸套和連 接件(46)和連接件基座(47)和受控位移裝置組成的裝置，其受 控位移裝置是一個(gè)受控制器電信號控制或者受電控系統(tǒng)信號控制的 液壓或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 一個(gè)軸承(45)或具有限軸向位移功能的軸 套的內(nèi)外圈分別固定連接凸輪芯軸(36)軸端和連接件(46)的一 端，連接件(46)另一端固定連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一 (作用)端，執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的另一 (作用)端連接連接件基座(47),連接件(46)外緣 有與連接件基座(47)滑配合的鍵槽(48)結(jié)構(gòu)，連接件基座(47) 與發(fā)動(dòng)機(jī)釭體固定連接，與連接件基座滑配合的鍵槽(48)結(jié)構(gòu)限 制連接件(46)隨凸輪芯軸(36)旋傳，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)軸向移動(dòng) 連接件(46),連接件(46)通過軸承(45)或軸套移動(dòng)凸輪芯軸 (36)實(shí)施對凸輪瓣(38)的驅(qū)動(dòng)；凸輪芯軸(36)滑配合的插入中空的凸輪軸(35)內(nèi)，凸輪瓣 (38)安裝在凸輪瓣滑軌上，凸輪瓣上的驅(qū)動(dòng)銷(42)穿過驅(qū)動(dòng)窗 長孔(44)插入凸輪芯軸的驅(qū)動(dòng)槽(43)內(nèi)，凸輪芯軸(36)端頭 連接阻旋轉(zhuǎn)位移連接器并受其驅(qū)動(dòng)；當(dāng)凸輪芯軸(36)受驅(qū)動(dòng)在凸 輪軸(35)內(nèi)抽動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)槽(43)通過驅(qū)動(dòng)銷(42)驅(qū)動(dòng)凸輪瓣 (38),凸輪瓣(38)以凸輪軸(35)軸心為圓心沿凸論瓣滑軌滑 轉(zhuǎn)，滑轉(zhuǎn)方向是逆凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的；工作時(shí)，凸輪芯軸(36)是 隨凸輪軸(35)轉(zhuǎn)動(dòng)的；其受控位移裝置通過阻旋轉(zhuǎn)位移連接器移 動(dòng)凸輪芯軸(36)，受凸輪芯軸(36)驅(qū)動(dòng)凸輪瓣(38)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng) 帶翼升閥件連動(dòng)，氣閥可延后閉合，閉合角度受控可變。
3.—種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系 統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單 元，其特征在于其具有一個(gè)內(nèi)嵌的電動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其安裝在 上下缸體受控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的 受控位移裝置兩個(gè)之中的一個(gè)上；其串接安裝在位移指令傳導(dǎo)機(jī)件 之中，改變位移指令機(jī)件物理形狀，對受控位移裝置的位移指令值 進(jìn)行修正；或安裝在受控位移裝置位移指令的反饋回路上的機(jī)件上， 調(diào)整其相互位置以修正位移反饋值；修正位移指令值或修正位移反 饋值達(dá)到對目標(biāo)位的修正，實(shí)施對燃燒室容積或氣缸充氣量其中之 一的調(diào)整，引發(fā)燃燒室容積與氣缸充氣量比值變化即壓縮壓變化。
4. 一種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所 有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控 制單元，其特征在于其發(fā)動(dòng)機(jī)有一種特殊的產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程的電致動(dòng)氣閥(含電磁、電控液壓氣閥)控制系統(tǒng)；該控制系統(tǒng)采 集使用角度傳感器監(jiān)測曲軸90度到170度范圍的信號，活塞到上止點(diǎn) 吸程開始時(shí)曲軸角度為O度；角度傳感器的信號與控制器信號或調(diào)控 指令值信號統(tǒng)一標(biāo)定，計(jì)算控制單元用即時(shí)的控制器電信號或即時(shí) 的調(diào)控指令信號檢索動(dòng)態(tài)的角度傳感器信號，當(dāng)信號值符合時(shí)發(fā)出 進(jìn)氣閥閉合觸發(fā)信號；經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大控制氣閥關(guān)閉，該系統(tǒng)的進(jìn) 氣閥在固定角度開啟，可控的在90度到170度角的范圍內(nèi)閉合，控制 器O程時(shí)則閉合角度最大，控制器控制量增大則進(jìn)氣閥閉合角度減 小，控制器滿程區(qū)域時(shí)進(jìn)氣閥閉合角度是90度；裝有該裝置的發(fā)動(dòng) 機(jī)在控制器非滿程(加速踏板未踏到底的)時(shí)具有獨(dú)特的呼氣(吐 氣)沖程，氣缸實(shí)際充氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)功率由呼氣沖程的長短控制。
5.—種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)^L，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)， 包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單元， 其特征在于其具有一個(gè)壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)，壓縮壓調(diào)整系統(tǒng)有一個(gè)帶 有顯示器和燃料選擇設(shè)定開關(guān)的儀表板，其電控微機(jī)的存儲(chǔ)器至少 預(yù)置一組修正壓縮壓性能圖；計(jì)算控制單元采集控制器信號值；電 控微機(jī)計(jì)算控制單元依控制器信號值、工作條件參數(shù)、燃料選擇設(shè) 定開關(guān)給定的燃料(品質(zhì))參數(shù)、由性能圖中檢出壓縮壓修正值， 壓縮壓修正值與控制器信號值相加，得出壓縮壓的調(diào)控壓指令值并輸出，調(diào)控壓指令值是被調(diào)整機(jī)構(gòu)位移量的目標(biāo)值；接受調(diào)控壓指 令的執(zhí)行裝置安裝在可調(diào)整燃燒室容積的機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))或可調(diào)整充 氣量的機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))之一上，另一個(gè)未安裝調(diào)控壓指令執(zhí)行裝置的 機(jī)構(gòu)(系統(tǒng))接受控制器信號控制；或者， 一個(gè)內(nèi)嵌的受調(diào)控壓指令控制的電動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安裝在接受控制器信號控制的上下 缸體受控位移裝置或組合式凸輪軸機(jī)構(gòu)之阻旋轉(zhuǎn)位移連接器的受控 位移裝置兩個(gè)之中的一個(gè)上。
6. 權(quán)利要求5所述修正壓縮壓性能圖其特征在于其修正壓縮壓性能 圖是多組曲線，其至少含有針對N種(品質(zhì))燃料的N個(gè)(類別)曲 線，每個(gè)(類別)曲線是特定發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的(大氣壓、大氣溫度、 氣缸水溫、轉(zhuǎn)速等)工作條件工作狀況和不同的控制器信號下的經(jīng) 實(shí)驗(yàn)確定的避開爆震(發(fā)生)的優(yōu)選的壓縮壓修正值曲線；該N條曲 線是以燃料的易爆震特性排序的。
7. 權(quán)利要求5所述帶有顯示器和燃料選擇設(shè)定開關(guān)的儀表板其特征在于其中的設(shè)定開關(guān)至少可以設(shè)定燃料(特性)類別，并與相應(yīng)壓 縮壓值曲線(類別)關(guān)聯(lián)，顯示器以數(shù)字或圖像至少可以顯示現(xiàn)^f吏 用燃料品質(zhì)(如辛烷值)類別及已設(shè)定燃料品質(zhì)、壓縮壓值、爆震 示警等供人判讀和操作；
8 —種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)， 包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單元， 使往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程及由此控制其功率的方法其 特征在于其通過一個(gè)可控的變進(jìn)氣閥閉合角度的配氣系統(tǒng)，其系中 有一個(gè)使用控制器信號或被調(diào)控指令(電控系統(tǒng)修正的控制器信號)來控制進(jìn)氣閥閉合角度的執(zhí)行裝置，進(jìn)氣閥閉合角度與控制器控制 量關(guān)聯(lián)，其進(jìn)氣閥閉合角度在90度170度之間，控制器O程時(shí)則閉合 角度最大，控制器控制量增大則進(jìn)氣閥閉合角度減小，控制器滿程區(qū)域時(shí)進(jìn)氣閥閉合角度是90度。
9. 一種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有所有系統(tǒng)， 包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單元， 使發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況條件下保持準(zhǔn)恒壓縮壓的方法其特征在于發(fā)動(dòng)枳^ 可調(diào)整充氣量的系統(tǒng)和可調(diào)整燃燒室容積的系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都由同 一個(gè)控制器信號控制；或者一個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)4亍機(jī)構(gòu)由控制器信號控制， 另一個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由被調(diào)控指令(電控系統(tǒng)修正的控制器信號) 來控制，可調(diào)整充氣量的系統(tǒng)和可調(diào)整燃燒室容積的系統(tǒng)保持準(zhǔn)同 步動(dòng)作，使充氣量與燃燒室容積保持準(zhǔn)同步變化。 10 —種全工況恒壓縮壓無節(jié)氣門發(fā)動(dòng)才幾，該發(fā)動(dòng)才幾具有所有系統(tǒng)，包括爆震判定裝置、電控系統(tǒng)包括運(yùn)行參數(shù)采集及計(jì)算控制單元， 通過降低壓縮壓實(shí)施抑制、規(guī)避爆震爆燃發(fā)生的方法其特征在于各 種爆震抑制、規(guī)避系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是通過調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)機(jī)構(gòu)以降 低壓縮壓的方法抑制、規(guī)避爆震爆燃發(fā)生；電控微機(jī)由公知的爆震 檢測裝置獲得爆震發(fā)生信號或由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)獲知爆震將發(fā)生的 信號后，輸出旨在降低壓縮壓的調(diào)控壓指令信號，被調(diào)整的發(fā)動(dòng)機(jī) 相關(guān)機(jī)構(gòu)是影響充氣的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和影響燃燒室容積的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之 一，通過增大燃燒室容積或減少氣缸充氣量之一的方法，形成較調(diào) 整前小的壓縮壓值。
全文摘要
受控于伺服系統(tǒng)的上下缸體移動(dòng)裝置、組合式凸輪軸裝置、內(nèi)嵌裝置、特除電至動(dòng)氣閥控制系統(tǒng)及一種基于以上裝置的壓縮壓設(shè)定調(diào)整系統(tǒng)，同步實(shí)施控制燃燒容積技術(shù)和控制充氣量技術(shù)，以獲得全工況條件下規(guī)避爆震、最優(yōu)化運(yùn)行、燃料適應(yīng)性為目的最合適的壓縮壓。使發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作點(diǎn)延長至全工況的各功率段的線，在全工況下一直保持最佳的工作狀態(tài)，有更強(qiáng)的動(dòng)力，更加節(jié)能和環(huán)保。歸納以上技術(shù)，得以得到一種使往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生呼氣(吐氣)沖程及由此控制其功率的方法，一種使發(fā)動(dòng)機(jī)在全工況條件下保持準(zhǔn)恒壓縮壓的方法，得到一種通過降低壓縮壓來抑制、規(guī)避爆震爆燃發(fā)生的方法。
文檔編號F02D15/00GK101220775SQ20081005214
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者蘭永柱 申請人:蘭永柱