动态跳跃点火停缸与轻度混合动力组合的节油效果
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
与正常运行状况相比，停缸加大了扭矩的差别和 点火气缸之间的时间间隔，这就会产生动力总成系统
(a)
(b)
图3 Volkswagen公司捷达轿车有和无停缸时座椅导轨上的振动
采用虚拟和用车辆进行的NVH标定方法使得在 各种不同车型平台上实现DSF的开发费用降到最低。 为了保证确保NVH性能，在DSF运行中使用了众多 不同的点火顺序，这样在运行状况保持恒定不变时就 能使用重复的点火顺序（图4）。
图1 DSF首次搭载于5. 3 L和6. 2 L 2019年 度 Chevrolet Silverado 车上
2 DSF的集成 为了将DSF集成到发动机上，所有气缸的进排气
Q0，養车与新动C
护、pcc少/所有,气缸点火、 o
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 时间/s (b)
图2瞬态运行时的DSF工作原理
1 2 3 i4 5 e6 H7 8 9 0 1 2
ZD:点火密度
图4 1台4缸发动机在恒定不变的运行工况点上12个工作
循环所选择的点火顺序和点火工作循环的份额
4 DSF的燃油耗优势
DSF能在保持行驶性能不变的情况下获得令人信 服的燃油耗优势。图5示出了 Volkswageri公司搭载 1. 8 L增压燃油分层喷射（TSI）发动机的捷达轿车停 缸的试验结果，使用DSF停缸在美国城市道路行驶循 环中CO2排放可降低7. 8%,而在全球统一的轻型车 行驶循环（WLTP）中则可降低6.4%。
DSF优化内燃机运行状况，使所有气缸和工作循 环仅在最佳效率下运行，而且只有在满足扭矩需求所 必需的气缸和工作循环才会点火运行（图2）。当扭矩 需求提高时点火气缸和工作循环数增加，而一旦扭矩 需求降低，其点火气缸和工作循环数量也会相应减少。 如果没有扭矩需求,例如减速期间，就没有工作循环点 火。DSF使进排气门停止工作，这就消除了换气损失， 并提高了废气后处理效果，这种策略被称为减速气缸 切断（DCCO）,可以使废气后处理系统的含氧量和温度 稳定。这些优点对于进行稀薄运行和化学计量比混合 气运行的发动机十分重要。
5轻度混合动力系统与DSF的协同作用
为了与先进的动力总成系统技术相结合获得最大 的燃油耗优势,DSF与48 V轻度混合动力系统组合成 eDSF,这样与无停缸的车辆相比，燃油耗还可附加降 低8%〜11%囚。
由于能显著改善燃油耗，轻度混合动力系统更具
图6按电机位置的不同分为P0〜P4系统
在轻度混合动力系统情况下，在高负荷（扭矩辅 助）或零负荷（减速回收）时实施扭矩供给或扭矩回收。 因为DSF是1种降低部分负荷范围内燃油耗的节油 技术，是对轻度混合动力系统很好的补充。除此之外, 在某些工况下，eDSF的好处比几种单独措施的组合更 大。采用eDSF与轻度混合动力系统组合能通过扭矩 平整加大DSF运行范围、进行扭矩辅助以及改善减速 期间的能量回收。此外,DCCO能防止换气损失，而混 合动力系统则能回收更大份额的车辆动力能量。
3 DSF的瞬态过程和振动■噪声■平顺性（NVH）特性
DSF方案是建立在单独考察气缸的每个工作循环 的基础之上的，每个气缸都在最佳的效率下点火，并且 仅利用为满足扭矩需求所必需的气缸和工作循环，系 统可能在最后瞬间才决定某个气缸是否必须点火，这 就促使进气空气节流需更快速地调节扭矩，使扭矩能 够在发动机旋转4转之内从全负荷调节到零负荷，或 者进行反向调节。
PROCESS工作过帀呈
动态跳跃点火停缸与轻度混合动力组合的节油效果
【美】M. WILCUTTS H J. SCHIFFGENS M. YOUNKINS
摘要：全球的废气排中采用各 种技术降低燃油耗和CO2排放。美国Tula技术公司已开发出了 1种新的停缸方法——动态跳跃点火。
，月(- 170
旦 160
、宦
150 140
嚣 130
0 0
120
110
美国城市道路WLTP行驶循环
图5 Volkswagen公司搭载1. 8 L-TSI发动机的捷 达轿车采用DSF停缸的燃油耗优势
实际意义。它使用带有皮带传动的48V发动机-起动 机-发电机（RSG）特别增强的P0系统（图6）。这种系 统提供了以下附加功能：在扭矩需求高的情况下用电 动机辅助内燃机以提升扭矩，在制动过程和减速期间 回收能量以改善起动-停车性能。即使与P1系统组 合，也能成功地使用eDSFo
关键词：停缸；动态跳跃点火；降低排放
1动态跳跃点火 动态跳跃点火（DSF）的工作原理已经通过样车向
全球展示。DSF首次搭载于5. 3 L和6. 2 L的2019 年度Chevrolet Silverado车上，该车采用了 V8发动机 （图1）。采用DSF技术后，与所有气缸运行相比，V8 发动机至少能降低15%的CO2排放口切。为了在相同 的行驶性能情况下获得最大的节油效果，对DSF与其 他的动力总成系统组合进行了研究。
在高负荷时，通过扭矩辅助系统的内燃机扭矩由 电动机来补充,这样就能获得更好的加速性能，特别是 对小型增压发动机非常重要。由于补充了电动机的转 矩，由此而减小了内燃机的扭矩,DSF的运行范围可相 应扩大。通过使用eDSF,就能显著降低扭矩需求较低 时的燃油耗，因而也可明显降低平均燃油耗。
6扩大运行范围
门都必须能停止工作，所有的停缸方法都能使用。为 了能充分利用这种系统的优点，每个循环都可以独立 工作或停止，而且无需为车载自动诊断系统（OED）附 加额外传感器。
DSF作为1个软件包,包含用于气缸/工作循环点 火的算法及其相关的说明和OED功能，它们被集成到 发动机电控单元软件中，其中还包括用于受DSF功能 影响的样本算法，例如空气质量、扭矩和过量空气系数 的调节。
DSF通过算法可以主动控制工作循环运行调节对 NVH特性的影响，避免以低频率重复激励振动。图3
示出了 1辆汽车有无DSF停缸时NVH特性的比较。
、< 0.0i1 w
51
zh
o 4缸机-基础
sm o
H P
4o 5o 6o 7o
、<5 o
o zh
DSF
'
K
蟹
8o
9o
彖n
时间/s 12
20 4频0 率/H60z 80 100
(a)
(b)
图3 Volkswagen公司捷达轿车有和无停缸时座椅导轨上的振动
采用虚拟和用车辆进行的NVH标定方法使得在 各种不同车型平台上实现DSF的开发费用降到最低。 为了保证确保NVH性能，在DSF运行中使用了众多 不同的点火顺序，这样在运行状况保持恒定不变时就 能使用重复的点火顺序（图4）。
图1 DSF首次搭载于5. 3 L和6. 2 L 2019年 度 Chevrolet Silverado 车上
2 DSF的集成 为了将DSF集成到发动机上，所有气缸的进排气
Q0，養车与新动C
护、pcc少/所有,气缸点火、 o
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 时间/s (b)
图2瞬态运行时的DSF工作原理
1 2 3 i4 5 e6 H7 8 9 0 1 2
ZD:点火密度
图4 1台4缸发动机在恒定不变的运行工况点上12个工作
循环所选择的点火顺序和点火工作循环的份额
4 DSF的燃油耗优势
DSF能在保持行驶性能不变的情况下获得令人信 服的燃油耗优势。图5示出了 Volkswageri公司搭载 1. 8 L增压燃油分层喷射（TSI）发动机的捷达轿车停 缸的试验结果，使用DSF停缸在美国城市道路行驶循 环中CO2排放可降低7. 8%,而在全球统一的轻型车 行驶循环（WLTP）中则可降低6.4%。
DSF优化内燃机运行状况，使所有气缸和工作循 环仅在最佳效率下运行，而且只有在满足扭矩需求所 必需的气缸和工作循环才会点火运行（图2）。当扭矩 需求提高时点火气缸和工作循环数增加，而一旦扭矩 需求降低，其点火气缸和工作循环数量也会相应减少。 如果没有扭矩需求,例如减速期间，就没有工作循环点 火。DSF使进排气门停止工作，这就消除了换气损失， 并提高了废气后处理效果，这种策略被称为减速气缸 切断（DCCO）,可以使废气后处理系统的含氧量和温度 稳定。这些优点对于进行稀薄运行和化学计量比混合 气运行的发动机十分重要。
5轻度混合动力系统与DSF的协同作用
为了与先进的动力总成系统技术相结合获得最大 的燃油耗优势,DSF与48 V轻度混合动力系统组合成 eDSF,这样与无停缸的车辆相比，燃油耗还可附加降 低8%〜11%囚。
由于能显著改善燃油耗，轻度混合动力系统更具
图6按电机位置的不同分为P0〜P4系统
在轻度混合动力系统情况下，在高负荷（扭矩辅 助）或零负荷（减速回收）时实施扭矩供给或扭矩回收。 因为DSF是1种降低部分负荷范围内燃油耗的节油 技术，是对轻度混合动力系统很好的补充。除此之外, 在某些工况下，eDSF的好处比几种单独措施的组合更 大。采用eDSF与轻度混合动力系统组合能通过扭矩 平整加大DSF运行范围、进行扭矩辅助以及改善减速 期间的能量回收。此外,DCCO能防止换气损失，而混 合动力系统则能回收更大份额的车辆动力能量。
3 DSF的瞬态过程和振动■噪声■平顺性（NVH）特性
DSF方案是建立在单独考察气缸的每个工作循环 的基础之上的，每个气缸都在最佳的效率下点火，并且 仅利用为满足扭矩需求所必需的气缸和工作循环，系 统可能在最后瞬间才决定某个气缸是否必须点火，这 就促使进气空气节流需更快速地调节扭矩，使扭矩能 够在发动机旋转4转之内从全负荷调节到零负荷，或 者进行反向调节。
PROCESS工作过帀呈
动态跳跃点火停缸与轻度混合动力组合的节油效果
【美】M. WILCUTTS H J. SCHIFFGENS M. YOUNKINS
摘要：全球的废气排中采用各 种技术降低燃油耗和CO2排放。美国Tula技术公司已开发出了 1种新的停缸方法——动态跳跃点火。
，月(- 170
旦 160
、宦
150 140
嚣 130
0 0
120
110
美国城市道路WLTP行驶循环
图5 Volkswagen公司搭载1. 8 L-TSI发动机的捷 达轿车采用DSF停缸的燃油耗优势
实际意义。它使用带有皮带传动的48V发动机-起动 机-发电机（RSG）特别增强的P0系统（图6）。这种系 统提供了以下附加功能：在扭矩需求高的情况下用电 动机辅助内燃机以提升扭矩，在制动过程和减速期间 回收能量以改善起动-停车性能。即使与P1系统组 合，也能成功地使用eDSFo
关键词：停缸；动态跳跃点火；降低排放
1动态跳跃点火 动态跳跃点火（DSF）的工作原理已经通过样车向
全球展示。DSF首次搭载于5. 3 L和6. 2 L的2019 年度Chevrolet Silverado车上，该车采用了 V8发动机 （图1）。采用DSF技术后，与所有气缸运行相比，V8 发动机至少能降低15%的CO2排放口切。为了在相同 的行驶性能情况下获得最大的节油效果，对DSF与其 他的动力总成系统组合进行了研究。
在高负荷时，通过扭矩辅助系统的内燃机扭矩由 电动机来补充,这样就能获得更好的加速性能，特别是 对小型增压发动机非常重要。由于补充了电动机的转 矩，由此而减小了内燃机的扭矩,DSF的运行范围可相 应扩大。通过使用eDSF,就能显著降低扭矩需求较低 时的燃油耗，因而也可明显降低平均燃油耗。
6扩大运行范围
门都必须能停止工作，所有的停缸方法都能使用。为 了能充分利用这种系统的优点，每个循环都可以独立 工作或停止，而且无需为车载自动诊断系统（OED）附 加额外传感器。
DSF作为1个软件包,包含用于气缸/工作循环点 火的算法及其相关的说明和OED功能，它们被集成到 发动机电控单元软件中，其中还包括用于受DSF功能 影响的样本算法，例如空气质量、扭矩和过量空气系数 的调节。
DSF通过算法可以主动控制工作循环运行调节对 NVH特性的影响，避免以低频率重复激励振动。图3
示出了 1辆汽车有无DSF停缸时NVH特性的比较。
、< 0.0i1 w
51
zh
o 4缸机-基础
sm o
H P
4o 5o 6o 7o
、<5 o
o zh
DSF
'
K
蟹
8o
9o
彖n
时间/s 12
20 4频0 率/H60z 80 100