多行程发动机的变速器换挡规律制造技术

本发明专利技术涉及多行程发动机的变速器换挡规律。其中描述了一种多模式内燃发动机。在一个示例中，通过调节发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量同时使变速器在不同的传动比之间换挡，该发动机可以协同变速器换挡在二行程模式和四行程模式之间转换。在选择的工况下，可以增加发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量同时变速器从较高传动比换挡至较低传动比。在其他工况下，可以增加发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量，同时变速器从较低传动比换挡至较高传动比。通过本发明专利技术，可以延迟或消除车辆减速期间的变速器换挡，从而提高燃料经济性、减少变速器磨损增加，并改进车辆的驾驶性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆的推进系统，具体涉及多行程发动机的变速器换挡规律。 背景抆术一些内燃发动机可以四行程模式操作，以该模式操作，发动机每四个活塞行程执 行一次燃烧循环。其他内燃发动机可以二行程模式操作，以该模式操作，发动机每两 个活塞行程执行一次燃烧循环。与四行程模式相比，发动机以二行程模式操作时可以 产生较大的最大扭矩，因为与四行程模式相比在二行程模式中发动机的燃烧频率较高 从而功率密度较高。然而，与二行程模式相比，发动机以四行程模式操作时可以显示 出较高的燃料效率，这部分地是因为在开始进气的燃烧之前有较好的空气燃料混合。气门驱动系统的进步使得发动机可以在一些工况下以二行程模式操作，在其他工 况下以四行程模式操作。该方法允许提高燃料效率并增加发动机的最大扭矩。然而， 专利技术人在此认识到该方法的一些问题。在一个示例中，作为多模式发动机能力的结果， 变速器换挡可能增加。增加的变速器换挡会造成燃料经济性减少、变速器磨损增加， 及车辆的驾驶性能降低因为变速器换挡可由车辆驾驶员感觉到。
技术实现思路
专利技术人认识到在一些示例中可以通过一种搡作车辆的推进系统的方法减少变速 器换挡，其中推进系统包括通过变速器与车辆的一个或多个驱动轮连接的内燃发动机。在非限制性示例中，该方法包括操作发动机以产生发动机输出，通过变速器将发动机输出传递到车辆的一个或多个驱动轮；及调节发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量同时使变速器在不同的传动比之间换挡。例如，该发动机可以在通过减少 变速器的传动比使变速器升挡时从四行程模式转换到二行程模式。以此方式，与发动 机以四行程模式操作时适合的换挡幅度相比，变速器可以按较大幅度换挡(如，换挡 至较高的传动比)，同时如果发动机转换到二行程模式可提供增加的最大扭矩可能性 则可适合使用新的传动比。专利技术人在此还认识到取决于发动机是以四行程模式还是以二行程模式操作，发 动机振动转速限制(lug limit)(即在NVH变得不可接受时的发动机较低转速限制) 会不同。例如，专利技术人认识到作为二行程搡作增加的燃烧频率的结果，与四行程模 式相比在二行程模式中振动转速限制较低。因此，描述一种操作车辆的推进系统的方 法。在发动机以较低的发动机转速旋转时，可以通过增加发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量同时增加变速器的传动比来降低车速；以及在发动机以较高的发动机转速旋转时，可以通过减少发动机在每个燃烧循环中执行的行程的数量同时将变速器 保持在选择的传动比来降低车速。以此方式，在一些工况下，当发动机转速接近发动机以四行程模式搡作时的振动 转速限制时，通过将发动机从四行程模式转换到二行程模式而不是执行变速器换挡， 可以延迟或消除车辆减速期间的变速器换挡。使用协同的模式转换可以允许变速器在 车辆减速期间在较长的时间段中保持在选择的传动比，从而允许消除接下来在车辆驾 驶员请求加速车辆时的变速器升挡。附图说明图1示出车辆的示例推进系统。图2至图4示出描述可用于控制图1所示推进系统的示例处理流程的流程图。 图5示出示例变速器换挡规律(shift schedule )。 图6示出描述可用于控制图1所示推进系统的示例处理流程的流程图。 图7A和7B分别示出描述推进系统的示例汽缸在二行程循环中和四行程循环中的 操作的示例时间线。图8示出图l所示推进系统的示例发动机汽缸的详细示意图。图9A、 9B和9C是示出如何在变速器换挡期间调节发动机燃烧模式的时间线。具体实施例方式图1示出包括内燃发动机100的车辆推进系统。发动机100可以通过变速器140 与示意性地由130表示的一个或多个车辆驱动轮可操作地连接。发动机100可以包括 一个或多个燃烧室或汽缸110，燃烧室或汽缸110的非限制性示例在图8中示意性地 示出。在图1所示的示例推进系统中，发动机100总共包括八个汽缸。发动机IOO在 其他实施例中可以包括其他适合数量的汽缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、10 个或12个汽缸。控制系统120可以和发动机100以及变速器MO、驱动轮130及车辆推进系统的其他适合的部件可操作地连接并通信连接。在一些实施例中，变速器140可以配置为可在传动比范围上连续地增加或减小变 速器传动比的无级变速器(CVT)。在其他实施例中，变速器1"可以包括可由车辆 驾驶员或控制系统选择的多个离散的传动比。例如，可以通过使变速器在由变速器提 供的两个或多个离散的传动比之间换挡以调节变速器的传动比。取决于推进系统出现的工况可以选择性地以多个不同的燃烧模式中的一个操作 发动机汽缸IIO。在非限制性示例中，发动机汽缸110可以在一些工况下在二行程循 环中操作，并可以在其他工况下在四行程循环中操作。二行程模式对应于使用两个活 塞行程执行燃烧的燃烧循环，而四行程模式对应于使用四个活塞行程执行燃烧的燃烧循环。由于在二行程模式中每两个活塞行程发生一次燃烧，与四行程模式相比在二行程 模式中发动机可以产生大得多的发动机扭矩。具体来说，可以通过将发动机从四行程 模式转换到二行程模式增加发动机的相对燃烧频率和功率密度。相反，可以通过将发 动机从二行程模式转换到四行程模式减少发动机的相对燃烧频率和功率密度。图7A和7B分别示出了这些模式中的每个的示例。在其他实施例中，发动机汽缸可以配置 为以其他或不同的燃烧模式操作，包括六行程模式或八行程模式。图2示出描述可以由控制系统120执行的示例处理流程的流程图。图2的处理流 程示出二行程模式和四行程模式之间的转换如何可与变速器换挡协同以便允许供给 适合的车轮扭矩用于推进车辆。在210,可以由控制系统评估一个或多个工况。这些工况可以包括发动机转速、 车速、请求(如由车辆驾驶员请求)的车轮扭矩的指示、变速器状态(如选择的挡位)、 发动机的当前燃烧模式、发动机节气门位置、当前燃烧模式的发动机扭矩储备(torque reserve)、环境工况、发动机噪声振动和不平稳性(群H )的指示以及参考图8描述 的其他工况中的一个或多个。在非限制性示例中，控制系统可以识别增加或减少车辆的车轮扭矩的请求。该请 求增加或减少的车轮扭矩可以通过用户输入装置如图8中872所示的加速器踏板传送 到控制系统。在212,可以判断控制系统是否应调节变速器的选择的挡位和发动机的燃烧模式 两者以响应请求的车轮扭矩改变。如果212的回答判断为是，则处理流程可前进至 214,在该处可以响应于210处识别的工况调节选择的变速器挡位和发动机的燃烧模 式。在第一示例中，控制系统可以执行变速器降挡(即，增加传动比)同时将发动机 从二行程模式转换到四行程模式。通过变速器降挡(如增加传动比)，可以通过增加 的传动比增加发动机的转速，同时将发动机转换到四行程模式可用于减少由发动机产 生的扭矩的量。该方法可以由控制系统用于响应请求的向车辆的驱动轮供给的扭矩的 增加或减少，如下文中参考图3和图4更详细的描述。在第二示例中，控制系统可以使变速器降挡同时将发动机从四行程模式转换到二 行程模式。降挡用于增加发动机转速，而转换到二行程模式还增加发动机的扭矩储备。 该方法可以由控制系统用于响应请求的向车辆的驱动轮供给的扭矩的增加。在第三示例中，控制系统可以执行变速器升挡(即，减小传动比)同时将发动机 从二行程模式转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作车辆的推进系统的方法，所述推进系统包括通过变速器与车辆的一个或多个驱动轮连接的内燃发动机，所述方法包括：　操作所述发动机以在四行程模式中执行燃烧；　响应于驾驶员踩加速器踏板，将所述发动机从四行程模式转换到二行程模式并调节 变速器的传动比；及　在所述转换之后，操作发动机以在二行程模式中执行燃烧以根据所述驾驶员踩加速器踏板增加通过变速器向所述一个或多个驱动轮供给的扭矩的水平。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈皮昌德拉苏尼拉，大卫卡尔比德纳，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]