[发明专利]用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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，本文的发明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。

发明内容

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，提供上述发明内容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