用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法。本发明专利技术提供了用于在发动机停机期间调整可变压缩比(VCR)发动机的压缩比的方法和系统。在一个示例中，方法(或系统)包括在最后燃烧事件之后且在发动机旋转减速至静止之前将VCR机构从较高压缩比设定致动到较低压缩比设定。以这种方式，可减少例如由于活塞回弹引起的发动机震动。
【技术实现步骤摘要】
用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法
本说明书整体上涉及用于控制可变压缩比发动机的方法和系统。
技术介绍
内燃发动机的压缩比被限定为当汽缸内的活塞处于下止点(BDC)处时的汽缸容积与当活塞处于上止点(TDC)处时的汽缸容积的比率。通常，压缩比越高，内燃发动机的热效率越高。这继而导致改善的燃料经济性和发动机的输出能量相对输入能量的较高比率。在常规的发动机中，压缩比是固定的。然而，在可变压缩比(VCR)发动机中，发动机可配备有各种机构以(例如，机械地)改变活塞TDC与BDC之间的容积比，从而允许压缩比随着发动机工况变化而变化。作为非限制性示例，VCR发动机可被配置有机械活塞位移改变机构(例如，偏心机构)，该机构将活塞移动得更靠近或更远离汽缸盖，从而改变燃烧室的尺寸。还有其他的发动机可机械地改变汽缸盖的容积。用于利用VCR机构的益处的一个示例方法由Kolmanovsky等人在US6,553,949中示出。其中，较高的压缩比可用于低发动机转速负荷区域中以提高热效率。较低的压缩比可用于较高的发动机转速负荷区域中。此外，可使用火花延迟来减轻在低转速负荷区域中的爆震，同时经由对压缩比的调整来减轻在较高转速负荷区域中的爆震。当发动机以较高压缩比操作变得火花受限时，燃烧相位延迟可损害压缩比的热效率效益。此时，可降低压缩比而提前火花正时，以便在燃烧相位与热效率之间提供更有效的平衡。然而，本文的专利技术人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，如果在发动机以较高压缩比操作时启动发动机停机，则由于来自较高压缩比汽缸中的较高压力的增加的活塞回弹(bounce-back)，可存在显著的发动机震动(shake)和发动机振动(vibrations)。增加的振动可干扰车辆乘员并造成令人反感的噪音。当以较高压缩比操作时，在发动机停机期间所经过的某些发动机转速区域中，该问题可加剧。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可通过一种方法解决，该方法包括：经由对可变压缩比机构的机械调整以一定压缩比操作发动机，所述压缩比基于工况选择；并且在发动机停机期间，在最后的燃烧事件之后和禁用燃料与火花之前降低压缩比。以这种方式，可减少停机期间的发动机震动，使对车辆乘客的干扰最小。作为一个示例，响应于在发动机停机期间预测或检测的发动机震动，在发动机停机期间降低压缩比，其中基于当启动发动机停机时的发动机转速预测发动机震动并且基于来自联接到发动机机体的振动传感器的输出检测发动机震动。在其他示例中，诸如当未预测到发动机震动时，可在发动机停机期间维持压缩比，诸如当响应于怠速停止条件被满足通过发动机控制器启动停机时。例如，基于发动机转速在阈值发动机转速以上和/或压缩比在阈值压缩比以上可预测发动机震动。通过在预测到发动机震动时降低压缩比，在发动机停机期间可减少活塞回弹，从而减少发动机震动和发动机振动以及对车辆乘员造成的干扰。此外，通过在未预测到发动机震动时维持压缩比，可增加发动机效率。应该理解，提供上述
技术实现思路
是为以简化形式引入所选概念，所选概念将在具体实施例中进一步描述。这并非意味着确立所要求的主题的关键或基本特征，主题的保护范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求的主题不限于解决以上的或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1说明被配置有可变压缩比(VCR)机构的示例发动机系统。图2示出用于定位VCR机构以减少发动机停机震动的示例方法的高级流程图。图3描绘在发动机停机和重起操作期间经由VCR机构调整发动机的压缩比的预测性示例。具体实施方式以下描述涉及用于减少配备有可变压缩比(VCR)机构的发动机系统(诸如图1的示例发动机系统)中的停机震动的系统和方法。通过致动VCR机构，可改变发动机汽缸内的活塞的位置，并因此改变发动机的压缩比，从而提高热效率。控制器可被配置成执行控制程序诸如图2的示例程序，以在发动机停机期间降低发动机的压缩比，从而减少在发动机旋转、未加燃料至静止时产生的震动量。以压缩比调整进行的示例发动机操作在图3中示出。以这种方式，在发动机操作期间可使发动机效率最大化，同时在发动机停机期间可降低噪音、振动和粗糙度(NVH)。图1描绘了内燃发动机10的燃烧室(在本文中也称为“汽缸”)14的示例实施例，内燃发动机10可被包括在客运车辆5中。发动机10可接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数和经由输入设备132来自车辆操作者130的输入。在该示例中，输入设备132包括加速器踏板和用于产生成比率的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸14可包括其中定位有活塞138的燃烧室壁136。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器系统54联接到客运车辆的至少一个车轮55。此外，起动机马达可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。发动机10可被配置为VCR发动机，其中每个汽缸的压缩比(CR)，即当活塞处于下止点(BDC)处时的汽缸容积与当活塞处于上止点(TDC)处时的汽缸容积的比率，能够被机械地改变。发动机的CR可经由致动VCR机构194的VCR致动器192改变。在一些示例实施例中，CR可在第一较低CR(其中当活塞处于BDC处时的汽缸容积与活塞处于TDC处时的汽缸容积的比率较小)与第二较高CR(其中比率较高)之间变化。在其他示例实施例中，在第一较低CR与第二较高CR之间可存在预定义数量的阶梯式压缩比。此外，CR可在第一较低CR与第二较高CR之间连续可变(至它们之间的任何CR)。在所描绘的示例中，VCR机构194联接到活塞138，使得VCR机构可改变活塞TDC位置。例如，活塞138可经由VCR机构194联接到曲轴140，VCR机构194可为活塞位置改变机构，该活塞位置改变机构将活塞移动得更靠近或更远离汽缸盖，因此改变活塞的位置并从而改变燃烧室14的尺寸。位置传感器196可联接到VCR机构194，并且可被配置成向控制器12提供关于VCR机构194的位置(并从而关于汽缸的CR)的反馈。在一个示例中，改变活塞在燃烧室内的位置也改变了活塞在汽缸内的相对位移。活塞位置改变VCR机构可联接到常规的曲轴系统或非常规的曲轴系统。VCR机构可联接到其上的非常规曲轴系统的非限制性示例包括可变距离盖曲轴和可变运动长度曲轴。在一个示例中，曲轴140可被配置为偏心轴。在另一示例中，偏心机构可联接到活塞销或在活塞销的区域中，其中偏心机构改变活塞在燃烧室内的位置。偏心机构的运动可通过活塞杆中的油道控制。应当理解，可使用机械地改变压缩比的其他VCR机构。例如，发动机的CR可经由改变汽缸盖容积(即，汽缸盖中的余隙容积)的VCR机构改变。在另一示例中，VCR机构可包括液压反应型活塞、空气压力反应型活塞或机械反应型活塞。此外，VCR机构可包括多连杆机构、弯杆机构或其他VCR机构。应当理解，如本文所使用的，VCR发动机可被配置成经由改变活塞位置或汽缸盖容积的机械调整来调整发动机的CR。由此，VCR机构不包括经由对气门或凸轮正时调整实现的CR调整。通过调整活塞在汽缸内的位置，可改变发动机的有效(静态)压缩比(例如，在TDC处的汽缸容积相对于在BDC处的汽缸容积之间的差值)。在一个示例中，降低压缩比包括通过增加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种方法，其包括：经由对可变压缩比机构的机械调整以一定压缩比操作发动机，所述压缩比基于工况被选择；以及在发动机停机期间，在最后燃烧事件之后且在禁用燃料和火花之前降低所述压缩比。
【技术特征摘要】
2017.06.20 US 15/628,2471.一种方法，其包括：经由对可变压缩比机构的机械调整以一定压缩比操作发动机，所述压缩比基于工况被选择；以及在发动机停机期间，在最后燃烧事件之后且在禁用燃料和火花之前降低所述压缩比。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述降低响应于在所述发动机穿过限定的转速范围时在所述发动机停机期间预测或检测到的发动机震动，所述发动机震动是基于在所述限定的转速范围内的发动机的预期持续时间被预测的，所述限定的转速范围在所述发动机的怠速以下。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预测的发动机震动随着所述预期持续时间的增加而增加。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述降低包括基于汽缸爆震历史逐缸地降低，具有较高爆震计数的第一发动机汽缸的压缩比相比具有较低爆震计数的第二发动机汽缸的压缩比降低更多。5.根据权利要求2的方法，其中降低所述压缩比包括使用发动机扭矩或使用来自联接到所述可变压缩比机构的电动马达的马达扭矩机械地降低所述压缩比。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述降低进一步基于为所述电动马达供电的电池的充电状态，所述充电状态较高时的所述压缩比相比所述充电状态较低时的所述压缩比降低更多。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，在所述发动机停机之后的发动机重起期间，基于在所述发动机重起时的发动机温度调整所述压缩比。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述调整包括：在发动机冷起动期间，以较高压缩比起动转动所述发动机，并且然后降低所述压缩比；以及在发动机热起动期间，以所述较低压缩比起动转动所述发动机，并且然后提高所述压缩比。9.根据权利要求2所述的方法，其中降低所述压缩比包括如果所述发动机停机时的所述限定转速范围的持续时间小于阈值，则将所述压缩比降低到经由所述可变压缩比机构可实现的最低可能压缩比，并且如果在所述发动机停机时的所述限定转速范围的所述持续时间大于所述阈值，则将所述压缩比降低到低于当前压缩比。10.一种发动机系统，其包括：发动机；可变压缩比机构，所述可变压缩比机构用于机械地改变汽缸内的活塞位移；振动传感器，所述振...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·格鲁格拉，R·W·坎宁安，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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