CN109098863A - 用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法 - Google Patents

用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109098863A
CN109098863A CN201810586124.0A CN201810586124A CN109098863A CN 109098863 A CN109098863 A CN 109098863A CN 201810586124 A CN201810586124 A CN 201810586124A CN 109098863 A CN109098863 A CN 109098863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
compression ratio
fuel
cylinder
response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810586124.0A
Other languages
English (en)
Inventor
C·P·格鲁格拉
R·W·坎宁安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN109098863A publication Critical patent/CN109098863A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/003—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge
    • F02D33/006—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge depending on engine operating conditions, e.g. start, stop or ambient conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0818—Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1412—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021—Engine temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00—Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03—Controlling by changing the compression ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/065—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at hot start or restart
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

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。

Description

用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法
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
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活塞的顶部与汽缸盖之间的距离来减小活塞在燃烧室内的位移。例如，发动机可通过控制器向VCR致动器192发送信号以将VCR机构194致动到第一位置而以第一较低的压缩比操作，在第一位置处活塞在燃烧室内具有较小的有效位移。作为另一示例，发动机可通过控制器向VCR致动器192发送信号以将VCR机构194致动到第二位置而以第二较高的压缩比操作，在第二位置处活塞在燃烧室内具有较大的有效位移。发动机压缩比的变化可有利地用于改善燃料经济性。例如，较高的压缩比可用于在轻至中等发动机负荷时提高燃料经济性，直到从早期爆震开始的火花延迟损害燃料经济效益。然后可将发动机切换到较低的压缩比，从而平衡燃烧定相效率的热效率。相比之下，可选择较低的压缩比以改善在中高等发动机负荷下的性能。连续的VCR系统可连续优化燃烧定相和热效率，以在给定工况下提供较高压缩比与较低压缩比极限之间的最佳压缩比。
返回到图1，汽缸14可经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除汽缸14之外，进气通道146还可与发动机10的其他汽缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可包括增压设备，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出被配置有涡轮增压器的发动机10，该涡轮增压器包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174和沿排气通道148布置的排气涡轮176。如图所示，压缩机174可至少部分地由排气涡轮176经由轴180提供动力。然而，在其他示例中，诸如在发动机10被配置有机械增压器的情况下，排气涡轮176可任选地被省略，并且压缩机174可替代地由来自发动机的马达的机械输入提供动力。
包括节流板164的节气门20可被设置在进气通道144和进气通道146之间，用于改变向发动机汽缸提供的进气的流速和/或压力。例如，如图1所示，节气门20可设置在压缩机174的下游，或者可另选地设置在压缩机174的上游。
除汽缸14之外，排气通道148还可接收来自发动机10的其他汽缸的排气。所示排气传感器128联接到排放控制装置178上游的排气通道148。排气传感器128可为用于提供排气空燃比(AFR)的指示的任何合适的传感器，例如，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排放控制设备178可为三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制设备或它们的组合。
排气温度可通过位于排气通道148中的一个或多个温度传感器(未示出)估计。另选地，排气温度可基于诸如发动机转速、发动机负荷、AFR、火花正时等的发动机工况推断。此外，排气温度可从一个或多个排气传感器128确定。可理解的是，排气温度可另选地通过本文列出的温度估计方法的任何组合来估计。
发动机10的每个汽缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，所示汽缸14包括位于汽缸14的上部区域的一个进气提升阀150和一个排气提升阀156。在一些实施例中，包括汽缸14的发动机10的每个汽缸可包括位于汽缸上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
进气门150可通过经由凸轮致动系统151进行的凸轮致动由控制器12控制。类似地，排气门156可经由凸轮致动系统153由控制器12控制。凸轮致动系统151和153可各自包括一个或多个凸轮并且可利用可由控制器12操作的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。进气门150和排气门156的位置可分别由气门位置传感器155和157确定。在另选的实施例中，进气门和/或排气门可通过电动气门致动控制。例如，汽缸14可另选地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中，进气门和排气门可由共同的气门致动器或致动系统或可变气门正时致动器或致动系统控制。
汽缸14可具有关联的压缩比，如上所述，该压缩比是活塞138处于BDC处时的容积与TDC处时的容积的比率。常规地，该压缩比在9：1至10：1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，压缩比可增加。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高汽化潜热焓的燃料时，这种情况可发生。如果使用直接喷射，则由于直接喷射对发动机爆震的影响，压缩比也可增加。压缩比也可基于驾驶员需求经由对致动VCR机构194的VCR致动器192的调整而改变，从而改变活塞138在燃烧室14内的有效位置。压缩比可基于来自传感器196的关于VCR机构194的位置的反馈来推断。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可包括用于启动燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，响应于来自控制器12的点火提前信号，SA点火系统190可经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而，在一些实施例中，可省略火花塞192，诸如在发动机10可通过自动点火或通过燃料的喷射启动燃烧的情况下，如在一些柴油发动机中的情况。
在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可被配置有一个或多个燃料喷射器以向汽缸提供燃料。作为非限制性示例，所示汽缸14包括一个燃料喷射器166。所示燃料喷射器166直接联接到汽缸14，用于与经由电子驱动器168接收自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比率地直接将燃料喷射到汽缸中。以这种方式，燃料喷射器166向燃烧汽缸14提供所谓的燃料的直接喷射(“DI”)。虽然图1将喷射器166示出为侧喷射器，但是喷射器166也可位于活塞顶上，诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性，因此当以醇基燃料操作发动机时，这种位置可改善混合和燃烧。另选地，喷射器可位于进气门上方并靠近进气门以改善混合。燃料可从高压燃料系统8递送到燃料喷射器166，高压燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨道。另选地，燃料可通过单级燃料泵以较低的压力递送，在这种情况下，相比于使用高压燃料系统的情况，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可更加受限。此外，虽然未示出，但所述一个或多个燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。应当理解，在另选的实施例中，喷射器166可为将燃料提供到汽缸14上游的进气道的进气道喷射器。
还应当理解，尽管所描绘的实施例示出了通过经由单个直接喷射器喷射燃料操作发动机，但在另选的实施例中，发动机可通过使用两个或更多个喷射器(例如，每个汽缸均具有一个直接喷射器和一个进气道喷射器，或每个汽缸具有两个直接喷射器/两个进气道喷射器等)并改变从每个喷射器到汽缸中的喷射的相对量进行操作。
燃料可在汽缸的单个循环期间通过喷射器递送到汽缸。此外，从喷射器递送的燃料的分布和/或相对量可随工况变化。此外，对于单次燃烧事件，可在每个循环执行多次喷射燃料。多次喷射可在压缩冲程、进气冲程期间或以所谓的分流喷射在其任何适当的组合期间执行。而且，燃料可在循环期间喷射以调整燃烧的空燃比(AFR)。例如，可喷射燃料以提供化学计量的AFR。可包括AFR传感器以提供汽缸中AFR的估计值。在一个示例中，AFR传感器可为排气传感器，诸如EGO传感器128。通过测量排气中的氧含量(氧含量对于稀混合物而言较高且对于浓混合物而言较低)，传感器可确定AFR。由此，可提供AFR作为lambda(λ)值，该λ值是针对给定混合物的确定的AFR与化学计量AFR(例如，发生完全燃烧反应的AFR)的比率。因此，1.0的λ值指示化学计量混合物，而小于1.0的λ值指示比化学计量混合物更浓，且大于1.0的λ值指示比化学计量混合物更稀。
如上所述，图1仅示出多缸发动机的一个汽缸。由此，每个汽缸可类似地包括其自己的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器，一个或多个火花塞等等。
燃料系统8中的燃料箱可容纳具有不同的燃料品质(诸如不同的燃料成分)的燃料。这些差异可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等等。
发动机10可进一步包括联接到每个汽缸14的爆震传感器90，用于识别异常汽缸燃烧事件。在另选的实施例中，一个或多个爆震传感器90可联接到发动机机体的所选位置。爆震传感器可为汽缸体上的加速度计或被配置在每个汽缸的火花塞中的电离传感器。爆震传感器的输出可与曲轴加速传感器的输出组合以指示汽缸中的异常燃烧事件。在一个示例中，基于在一个或多个限定的窗口(例如，曲柄角正时窗口)中的爆震传感器90的输出，可识别和区分由于爆震和预点火中的一个或多个引起的异常燃烧。例如，响应于在爆震窗口中所获得的爆震传感器输出高于爆震阈值可识别爆震，而响应于在预点火窗口中所获得的爆震传感器输出高于预点火阈值可识别预点火。例如，预点火阈值可高于爆震阈值，并且预点火窗口可比爆震窗口早。在另一示例中，爆震传感器90可提供可在发动机停机期间尤其是以高压缩比发生的发动机震动(例如，振动)的指示。例如，由于较高的压缩力，在较高压缩比的情况下，在发动机旋转至静止时的活塞回弹可更高，从而导致爆震传感器拾取的振动。另选地，停机震动可通过联接到发动机机体的振动传感器检测。
返回到图1，所示控制器12为微型计算机，包括微处理器单元(CPU)106、输入/输出端口(I/O)108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特别示例中被示出为只读存储芯片(ROM)110)、随机存取存储器(RAM)112、保活存储器(KAM)114和数据总线。控制器12可接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除前面讨论的那些信号之外，还包括：来自质量空气流量传感器122的引入质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)；来自EGO传感器128的汽缸AFR；来自爆震传感器90和曲轴加速传感器的异常燃烧；以及来自位置传感器196的VCR机构位置。发动机转速信号RPM可由控制器12从信号PIP产生。来自MAP传感器124的信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12接收来自图1的各种传感器的信号并采用图1的各种致动器以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。例如，基于发动机转速和负荷，控制器可通过向VCR致动器192发送信号来调整发动机的压缩比，VCR致动器192致动VCR机构194以将活塞机械地移动到更靠近汽缸盖或更远离汽缸盖，从而改变燃烧室的容积。
非暂时性存储介质只读存储器110可用表示可由微处理器单元106执行的指令的计算机可读数据编程，用于执行下面描述的方法以及预期但未具体列出的其他变型。
在一些示例中，车辆5可为具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5为仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可为马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140和电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52和变速器54之间。控制器12可向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便使得曲轴140连接到或脱离于电机52和连接到电机52的部件，和/或使得电机52连接到或脱离于变速器54和连接到变速器54的部件。变速器54可为变速箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力传动系可以以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。
电机52接收来自牵引电池58的电力以向车轮55提供扭矩。例如，在制动操作期间，电机52也可作为发电机操作以向充电电池58提供电力。
以这种方式，图1的部件提供了一种系统，该系统包括：发动机；用于机械地改变汽缸内的活塞位移的可变压缩比机构；联接到发动机的振动传感器；用于接收操作者输入的踏板；以及具有计算机可读指令的控制器，所述指令用于：响应于低于阈值的发动机负荷，将可变压缩比机构致动到对应于较高压缩比的第一位置；并且响应于操作者请求的发动机停机，禁用到发动机的燃料递送；并且在以较高压缩比完成最后燃烧事件之后，将可变压缩比机构致动到对应于较低压缩比的第二位置。在示例中，发动机以较低压缩比旋转至静止并维持较低的压缩比，直到接收到随后的发动机重起命令，并且控制器可包括另外的指令，以用于：响应于发动机重起命令，在可变压缩比机构处于第二位置中的情况下起动转动发动机，并且在发动机转速在阈值转速以上之后，将可变压缩比机构致动到对应于较高压缩比的第一位置。在一些示例中，控制器可包括另外的指令，以用于：响应于没有操作者输入的自动发动机停机，禁用到发动机的燃料递送，将可变压缩比机构维持在第一位置，并以较高压缩比将发动机旋转至静止。另外地或任选地，控制器可包括另外的指令，以用于：响应于在以较高压缩比将发动机旋转至静止的同时振动传感器的输出高于阈值，将可变压缩比机构致动到对应于较低压缩比的第二位置。在另一示例中，响应于在接收操作者请求的停机时的发动机转速高于阈值转速，将可变压缩比机构致动到对应于较低压缩比的第二位置，并且其中控制器包括另外的指令，以用于：响应于在接收操作者请求的停机时的发动机转速低于阈值转速，在完成最后的燃烧事件之后从较高的压缩比过渡到较低的压缩比，然后禁用到发动机的燃料递送并且以较低压缩比将发动机旋转至静止。
现在转到图2，示出了用于基于发动机工况调整VCR发动机(诸如图1的发动机10)的压缩比并且基于发动机停机请求进一步调整压缩比的示例方法200。例如，如果发动机在请求发动机停机时以高压缩比操作，则可减小压缩比以减少发动机停机震动。此外，诸如在如下文另外所述的怠速停止期间，根据停机请求是操作者启动还是控制器启动，在发动机停机期间调整压缩比可不同。用于进行方法200的指令和本文包括的其他方法可基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器诸如上面参考图1所描述的传感器接收到的信号由控制器(例如，图1的控制器12)执行。控制器可采用发动机系统的发动机致动器(例如，图1的VCR致动器192)以根据以下所述的方法调整发动机操作。
方法200开始于202，并包括估计和/或测量发动机工况。发动机工况可包括，例如，驾驶员动力需求(例如，根据基于联接到加速器踏板的踏板位置传感器的输出)；环境温度、压力和湿度；发动机温度；歧管压力(MAP)；歧管空气流量(MAF)；催化剂温度；进气温度；增压水平；燃料箱中可用燃料的燃料辛烷值；电池充电状态等。
在204处，方法200包括基于估计的发动机工况选择用于操作发动机的压缩比。发动机可被配置有VCR机构(例如，图1的VCR机构194)，VCR机构在第一较高压缩比设定和第二较低压缩比设定之间机械地改变发动机压缩比。VCR机构可通过响应于接收自发动机控制器的命令而机械地改变活塞在汽缸内的位置来实现这一点。因此，以第一较高压缩比操作发动机可包括以第一模式操作发动机，并且以第二较低压缩比操作发动机可包括以第二模式操作发动机。另选地，第一压缩比和第二压缩比之间的多个压缩比可以是可能的。控制器可在给定的驾驶员动力需求下比较发动机在每个压缩比下的燃料效率，并选择提供最高燃料效率的压缩比。例如，控制器可通过比较每个压缩比下的发动机的制动比燃料消耗(BSFC)来比较每个压缩比下的燃料效率。发动机在每个压缩比下的燃料效率可经由表格、图表、算法和/或方程确定，所述每项均存储为工况(例如，发动机转速、负荷、扭矩需求、温度、湿度、推测的燃料辛烷值等)的函数。
在206处，方法200包括致动VCR机构以提供所选的压缩比。例如，控制器可向联接到VCR机构的VCR致动器发送信号，以将机构致动到提供所选的压缩比的位置。在一个示例中，控制器可发送信号以在低到中等的发动机转速和负荷下将VCR机构致动到第一较高压缩比设定。作为另一示例，控制器可发送信号以在中到高等的发动机转速和负荷下将VCR机构致动到第二较低压缩比设定。
在208处，方法200包括确定是否请求操作者启动的发动机停机。在一个示例中，响应于车辆点火装置被移动到断开位置，可确认来自车辆操作者的停机请求。在另一示例中，车辆操作者可按下按钮以请求发动机停机。
如果没有请求操作者启动的发动机停机，则方法200进行到210并且包括确定是否请求控制器启动的发动机停机。控制器启动的发动机停机可包括响应于满足怠速-停止条件且没有接收到停止发动机的操作者请求的发动机停机请求。因此，在210处，也可确认是否满足怠速停止条件。怠速停止条件可包括例如发动机操作/运转(例如，进行燃烧)、电池充电状态(SOC)大于阈值SOC(例如，30％SOC)、车速在所期望的范围内(例如，不超过30mph)、不请求空调运行、发动机温度(例如，如从发动机冷却剂温度推断出的)在所选的温度范围内(例如，在阈值温度以上)、节气门开度(例如，如由节气门位置传感器确定的)指示车辆驾驶员未请求起动、驾驶员请求的扭矩小于预定阈值扭矩、制动传感器状态指示制动踏板已被按下、发动机转速在阈值发动机转速以下、输入轴转数在预定阈值转数以下等。在一个示例中，当满足怠速-停止条件时，车辆可处于静止状态。在另一示例中，当满足怠速-停止条件时，车辆可处于运动(例如，滑行)状态。为了确认怠速-停止条件，可满足怠速-停止条件的任何或全部。
如果没有请求控制器启动的发动机停机(例如，未确认怠速-停止条件)，则方法200进行到212并且包括以所选的压缩比维持发动机操作。随着发动机工况的变化，可调整压缩比以提供最佳热效率和燃烧定相。例如，发动机的压缩比、燃料喷射正时和量以及火花正时可基于包括改变操作者扭矩需求的发动机工况被名义上调整，以优化燃料经济性。在212之后，方法200结束。
如果请求控制器启动的发动机停机，则方法200进行到214并且包括确定压缩比是否大于阈值。例如，阈值可限定一个压缩比，在该压缩比以上，基于当启动停机时的发动机转速会预期发生大于阈值量的发动机震动。启动停机时的发动机转速可进一步与发动机旋转减速至静止期间发动机在发动机的停机震动转速区域(例如，350RPM至150RPM)中所花费的预测持续时间相关，其中在发动机的怠速转速区域下面遇到停机震动区域。例如，在较高的发动机转速下，由于发动机的惯性，发动机可花费较长的时间(例如，较大的持续时间)旋转减速，从而延长关机震动区域中所花费的时间并由此增加停机期间的发动机震动量。实际的震动量可经由振动传感器测量，振动传感器可包括爆震传感器(例如，图1的爆震传感器90)。可基于在发动机停机期间以各种压缩比发生的发动机震动从发动机的历史中获知阈值。在一个示例中，控制器可将发动机转速(例如，如基于来自图1的霍尔效应传感器120的信号PIP所确定的)和压缩比(例如，如经由VCR机构位置传感器，诸如图1的位置传感器196所确定的)与震动量相关联以生成查找表，该查询表可随着生成停机数据被连续更新。在另一示例中，查找表可被预校准，并且可任选地基于先前的发动机停机事件期间的发动机的震动历史进一步调整。控制器可将发动机转速输入到查找表中并输出阈值压缩比，在阈值压缩比以上预期发生大于阈值量的发动机震动。另选地，该压缩比可被输入到查找表中，其中以输入压缩比的阈值发动机转速作为输出，并且如果发动机转速大于阈值发动机转速，则可确定压缩比大于阈值。在一个示例中，阈值发动机转速可基于发动机油压。例如，如果以较高的发动机转速命令停机，则如果预测到发动机停机震动，可获得足够的油压来将VCR机构致动到较低的压缩比。然而，在较低的发动机转速下，这可为不可能的。因此，即使对于以较低发动机转速命令的停机预测到发动机停机震动，控制器也可继续以较高(当前)压缩比使发动机停机。
在其他示例中，控制器可使用将发动机转速和压缩比与发动机震动的预测量相关联的算法或方程确定阈值压缩比(并从而确定实际压缩比是否大于阈值压缩比)。
在一个示例中，降低压缩比包括移动到可能的最低压缩比。然而在其他示例中，如果没有足够可用的时间移动到最低压缩比，则可选择低于当前比率的且其中发动机停机震动水平可接受的压缩比。
在另选的示例中，阈值压缩比可基于发动机温度、环境温度和汽缸的爆震历史确定。例如，如果发动机和/或环境温度较热，则以高压缩比重起发动机可产生爆震，而在寒冷条件下即使以高压缩比重起发动机，爆震的风险也是最小的。阈值压缩比可使用每个汽缸的爆震历史被逐缸地(cylinder-by-cylinder)设定。例如，具有高爆震倾向的汽缸的阈值压缩比可比具有低爆震倾向的汽缸低。例如，控制器可以发动机温度、环境温度和爆震历史作为输入参考查找表并输出每个汽缸的阈值压缩比。
如果压缩比不大于阈值，则方法200进行到216并包括在所选的压缩比下(例如，如在204处所选的)使发动机停机。从而，发动机可在随后的重起期间在所选的压缩比下重起。使发动机停机可包括切断到发动机的燃料和/或火花并允许发动机旋转减速至静止(例如，零RPM)。在一个示例中，发动机可以以较高压缩比停机，然后以较高的压缩比重起。通过在没有预期到发动机停机震动时维持较高的压缩比，随后的重起可更快，并且发动机可能够更快速地产生扭矩。例如，在较高的压缩比下，尤其是在冷发动机中，燃料蒸发可更有效。此外，可减少VCR机构的磨损，从而延长发动机部件的寿命。此外，当电池SOC低且致动VCR致动器会消耗能量时，维持VCR位置可为有利的。
在222处，确定是否请求控制器启动的发动机重起。例如，控制器启动的发动机重起请求会跟着控制器启动的发动机停机；然而，应当理解，如下面进一步描述的，控制器启动的重起还可包括诸如经由加速器踏板下压来自车辆操作者的输入。如果满足重起条件，则可确定请求控制器启动的发动机重起。重起条件可包括驾驶员请求的扭矩高于阈值扭矩、请求空调运转、电池SOC低于阈值SOC(例如，低于30％)、排放控制设备温度在阈值温度以下、车辆速度在阈值速度之上、踏板位置传感器指示加速踏板被接合(例如，踏板踩紧事件)、制动踏板被释放、发动机的电气负荷在阈值电气负荷之上等等。重起条件中的任何或全部被满足以确认控制器启动的发动机重起请求。
如果请求控制器启动的发动机重起，则方法200进行到224并且包括在维持所选的压缩比的同时重起发动机。因此，在发动机停机期间不调整VCR机构的位置，因为没有预期到高于阈值量的发动机震动。另外，在随后的发动机重起期间，不改变CR。发动机可通过以维持给定的循环数的所选压缩比起动转动发动机来重起。在224之后，方法200结束。
如果未请求控制器启动的发动机重起，则方法200进行到230并且包括将发动机维持在停机状况。例如，发动机将保持静止，没有提供火花和燃料。在230之后，方法200结束。
如果发动机停机请求是操作者启动的(如在208处所确定的)，或者如果发动机停机请求是控制器启动的且压缩比大于阈值(如在214处所确定的)，则方法200进行到218并且包括在切断到发动机的燃料和火花之前致动VCR机构以提供最低压缩比，即使发动机工况另外将保证更高的压缩比。例如，如果VCR机构包括两种设定，一种设定对应于高压缩比且一种设定对应于低压缩比，则可选择低压缩比设定。在另一示例中，如果VCR机构包括在最高压缩比和最低压缩比之间的多种压缩比设定，则可选择最低压缩比设定。作为受控停机的一部分，通过在汽缸的最后燃烧事件之后和切断到发动机的燃料和火花之前机械地改变活塞在汽缸内的位置，控制器可将VCR机构致动到最低压缩比设定。以这种方式，可用于调整VCR机构的位置的油压在压缩比过渡期间保持为高。在禁用燃料和火花的情况下，发动机可在过渡到最低压缩比后继续泵送空气直到发动机停止旋转。在本文，最后的燃烧事件以最低压缩比完成，然后，发动机以最低压缩比不加燃料旋转至静止。在另选的示例中，如果没有时间(或足够的电池SOC)将VCR机构移动到最低压缩比设定，那么VCR机构可移动到对应于低于阈值压缩比的压缩比位置，如在214处所限定的。在压缩比减小的情况下，在停机期间的发动机震动和活塞回弹可减少。通过响应于操作者启动的发动机停机请求将VCR机构致动到最低压缩比设定，独立于停机请求时发动机的压缩比，发动机可被配置成以最低压缩比起动。因此，最低压缩比可被认为是基础值或默认值。然而，在给定足够的电池SOC的情况下，如果VCR机构由电动致动器致动，则可在车辆处于静止时调整VCR机构，以在需要时提供更高的压缩比，如下文进一步所述。
在226处，确定是否请求发动机重起。发动机重起请求可为控制器启动的发动机重起请求(例如，如在222处所限定的)或操作者启动的发动机重起请求。例如，操作者启动的发动机重起请求会跟着操作者启动的发动机停机请求(例如，如在208处所限定的)，而当压缩比大于阈值时，控制器启动的发动机重起请求会跟着控制器启动的停机请求(例如，如在210处所限定的)。在一个示例中，响应于车辆点火装置从断开位置移动到接通位置，可确认操作者启动的重起请求。在另一示例中，车辆操作者可按下按钮以请求发动机重起。
如果在226处没有请求发动机重起(无论是来自车辆操作者还是来自控制器的)，则方法200进行到230并且包括将发动机维持在停机状态，如上所述。如果请求发动机重起，则方法200进行到228并且包括在维持最低压缩比时重起发动机。例如，在起动转动之前可不调整VCR机构位置，并且起动转动发动机期间可维持VCR机构位置达给定的循环数。在其他示例中，如果电池SOC大于阈值并且VCR机构为电致动机构，则可基于发动机工况在起动转动之前调整压缩比。例如，如果存在冷起动条件(例如，发动机温度小于第一较低的阈值发动机温度和/或环境温度小于第一较低的阈值环境温度)，则VCR机构被可致动到高压缩比位置，以有助于燃料蒸发和起动。在另一示例中，如果存在热起动条件(例如，发动机温度大于第二较高的阈值发动机温度和/或环境温度大于第二较高的阈值环境温度)，则VCR机构可被致动到低压缩比以避免在发动机运转提速(run up)期间发生爆震。因此，控制器可例如以发动机温度、环境温度、发动机的爆震历史和电池SOC作为输入参考查找表并输出发动机重起的压缩比。在228之后，方法200结束。
无论发动机是在最低压缩比下(例如，在228处)在维持所选的压缩比(例如，在224处)的情况下重起，还是基于工况在起动转动之前过渡到不同压缩比之后重起，在重起之后(例如，在发动机提速完成之后)，发动机均可过渡到提供最高效率的压缩比，如上所述(例如，通过重复方法200)。在一个示例中，如果发动机处于冷起动条件，则如上所述，发动机可以以高压缩比起动，然后在提速之后过渡到低压缩比，以向排气更多地排热，以便帮助催化剂升温。在另一示例中，如果发动机处于热起动条件，则如上所述，发动机可以以低压缩比起动，然后过渡到高压缩比以提高燃料经济性。以这种方式，随着工况改变，可不断更新压缩比以使发动机效率最大化。
图3示出在发动机操作和停机期间的压缩比调整的示例图300。在曲线302中示出了发动机转速，在曲线304中示出了压缩比，在曲线306中示出了操作者请求，在曲线308中示出了控制器请求，在曲线308中示出了电池充电状态，并且在曲线312中示出了发动机振动。对于以上所有曲线，X轴表示时间，其中时间从左到右增加。每个曲线的y轴表示标记的参数，其中值从底部到顶部增加，除曲线306和曲线308之外，其中操作者(曲线306)和控制器(曲线308)请求被指示为“停止”和“起动”。此外，第一最高发动机转速阈值由虚线314指示，在该最高发动机转速阈值之上，发动机过渡到以低压缩比操作；低于第一发动机转速阈值的第二发动机转速阈值由虚线316指示，在该第二发动机转速阈值之上，在以高压缩比操作时的停机期间(例如，由于发动机的停机震动转速区域内延长的持续时间)，预期发动机具有高于阈值量的发动机震动；低于第二发动机转速阈值的第三发动机转速阈值和低于第三发动机转速阈值的第四发动机转速阈值分别由虚线318和虚线320指示，第三发动机转速阈值和第四发动机转速阈值限定发动机的停机震动转速区域；阈值电池SOC由虚线322指示，在该阈值电池SOC之上，控制器可启动发动机怠速停止，并且低于该阈值电池SOC，控制器可启动发动机重起；并且发动机振动阈值由虚线324指示，该发动机振动阈值对应于停机期间发动机振动的阈值量。注意，虽然第一最高发动机转速阈值314在图3中被示出为具有恒定值，但是在其他示例中，第一最高发动机转速阈值可基于发动机负荷变化，其中第一最高发动机转速阈值随着发动机负荷增加而降低。
在t1之前，操作者请求(曲线306)和控制器请求(曲线308)均处于“停止”状态，并且发动机静止(曲线302)。例如，点火装置可处于断开位置。发动机压缩比被设定为低(曲线310)，且电池SOC相对高(曲线310)并且在阈值电池SOC(虚线322)之上。在发动机静止的情况下，振动传感器(诸如图1的爆震传感器90)没有测量到发动机振动。
在t1时，例如响应于操作者的接通操作，接收来自车辆操作者的发动机起动请求(曲线306)。控制器还通过启动发动机起动请求(曲线308)响应操作者请求。发动机转速(曲线302)随着发动机起动转动而增加，从而快速过渡通过由第四发动机转速阈值320(例如，150RPM)和第三发动机转速阈值318(例如，350RPM)限定的发动机的停机震动转速区域，并且由于电池(例如，图1的牵引电池58)被用于为起动转动提供动力，电池SOC(曲线310)下降。发动机振动(曲线312)随着发动机起动转动而增加，并且发动机在其操作时继续振动，其中振动保持在发动机振动阈值(虚线324)以下。此外，由于发动机转速在t1与t2之间在第一最高阈值发动机转速(虚线314)以下，所以发动机起动后不久，发动机过渡到高压缩比(曲线304)，诸如通过将VCR机构(例如，图1的VCR机构194)致动到对应于高压缩比的位置，以便提高燃料经济性。当发动机操作时，电池充电，并且因此电池SOC(曲线310)开始增加。
发动机转速(曲线302)响应于驾驶员需求而增加，并且在t2时，发动机转速超过第一最高阈值发动机转速(虚线314)。因此，诸如通过将VCR机构致动到对应于低压缩比的位置，发动机过渡到低压缩比(曲线304)，以便提高燃烧定相效率。例如，如果发动机在发动机转速高于第一较高阈值发动机转速的情况下保持高压缩比，则由于早期爆震开始而引起的火花延迟可损害燃料经济性效益。
在t3时，例如响应于操作者踏板释放事件，在没有接收到来自车辆操作者的发动机停止请求(曲线306)的情况下，请求控制器启动的发动机停止(曲线308)。此外，电池SOC(曲线310)在阈值SOC(虚线322)之上。因为发动机已经以低(例如，最低)压缩比工作，所以发动机在将VCR机构维持在低压缩比位置时停机。当发动机旋转减速至静止，尤其是当其通过由第三发动机转速阈值318和第四发动机转速阈值320限定的发动机的停机震动转速区域时，发动机振动(曲线312)，但是因为发动机在低压缩比下操作(曲线304)，所以振动保持在发动机振动阈值(虚线324)以下。当发动机关闭时，例如，由于车灯和辅助设备汲取电力，电池SOC减少(曲线310)。在电池SOC高于阈值电池SOC的情况下，当发动机在t3与t4之间静止时，例如，如果发动机处于冷起动条件，则VCR机构可在发动机重起之前被预先定位到高压缩比。然而，在图3的示例中，发动机不处于冷起动条件，其中环境空气温度在第一较低阈值温度(未示出)之上，并且因此维持VCR机构位置。
在t4时，例如响应于操作者踩下踏板事件，请求控制器启动的发动机起动(曲线308)。在发动机重起期间，发动机保持低压缩比(曲线304)。电池SOC(曲线310)经历急剧下降，并且发动机振动(曲线312)随着发动机起动转动而增加。在发动机起动之后，由于发动机转速(曲线302)在第一最高阈值发动机转速(虚线314)以下，所以发动机过渡到高压缩比。
在t5时，例如响应于另一操作者踩下踏板事件，在没有接收来自车辆操作者的发动机停止请求(曲线图306)的情况下，请求第二控制器启动的发动机停止(曲线308)。电池SOC(曲线310)保持在阈值SOC(虚线322)之上，从而允许发生发动机停止。与在t3时不同，在t5时，发动机以高压缩比操作(曲线304)。然而，如关于图2所描述的，高压缩比可被认为小于给定发动机转速的阈值压缩比，因为发动机转速(曲线302)小于第二阈值发动机转速(虚线316)。因此，在t5时，当发动机停机时，发动机维持高压缩比(曲线304)。当发动机旋转至静止时(曲线302)，发生发动机振动(曲线312)，该发动机振动的幅度高于在低压缩比下的第一发动机停机期间的振动幅度(例如，在t3与t4之间)，但保持在发动机振动阈值(虚线324)以下。
一旦发动机在t5和t6之间处于静止，则因为电池SOC在阈值电池SOC之上，所以例如如果发动机处于热起动条件，则VCR机构可在发动机重起之前被预先定位到低压缩比。然而，在图3的示例中，发动机不处于热起动条件，其中环境空气温度在第二较高阈值温度(未示出)以下，并且因此维持VCR机构位置。
在t6时，例如响应于另一操作者踩下踏板事件，请求第二控制器启动的发动机起动(曲线308)。在发动机重起期间，发动机保持高压缩比(曲线304)。随着发动机起动转动，电池SOC(曲线310)减少且发动机振动(曲线312)增加。在t6与t7之间，由于发动机转速(曲线302)在第一最高阈值发动机转速(虚线314)以下，所以发动机保持高压缩比。
在t7时，例如响应于操作者施加制动踏板，在没有接收来自车辆操作者的发动机停止请求(曲线306)的情况下，请求第三控制器启动的发动机停止(曲线308)。电池SOC(曲线310)保持在阈值SOC(虚线322)之上，从而允许发生发动机停止。在t7时，发动机转速(曲线302)大于第二阈值发动机转速(虚线316)，并且因此当发动机停机时(例如，在完成最后一次燃烧事件的膨胀冲程之后)发动机过渡到低压缩比(曲线304)。例如，在停机之前的发动机转速在第二阈值发动机转速之上的情况下，在停机震动转速区域中花费的持续时间d2大于当停机之前的发动机转速低于第二阈值发动机转速时在发动机的停机震动转速区域中花费的持续时间d1。因此，随着发动机旋转至静止(曲线302)，发动机振动(曲线312)保持在发动机振动阈值(虚线324)以下。然而，如果在停机期间发动机维持在高压缩比处，则可发生高于发动机振动阈值的发动机振动，如虚线段313所示。因此，通过在发动机完成旋转减速至静止之前过渡到低压缩比，防止了高于阈值的发动机振动。
在t8时，电池SOC(曲线310)下降到阈值SOC(虚线322)以下。因此，请求第三控制器启动的发动机起动(曲线308)以确保电池具有足够的电荷用于起动转动。在发动机重起期间，发动机维持在低压缩比处。然而，在发动机起动之后，由于发动机转速(曲线302)小于第一较高阈值发动机转速(虚线314)，所以发动机过渡到高压缩比(曲线图304)以便使发动机效率最大化。
在t9时，例如响应于断开操作，接收来自车辆操作者的发动机停止请求(曲线图306)。响应于操作者启动的发动机停止请求，控制器还启动发动机停止请求(曲线图308)。虽然发动机转速(曲线302)在第二较低阈值发动机转速(虚线316)以下(这将使发动机在控制器启动的停机期间保持高压缩比)，但是由于停机请求是操作者启动的，所以发动机过渡到低压缩比(曲线图304)。在一些示例中，当发动机是操作者启动的事件而非控制器启动的事件时，发动机可保持停机更长的持续时间；因此，低压缩比可被认为是用于发动机起动的基础压缩比设定。当发动机停机时，发生发动机振动(曲线312)，但发动机振动仍然在发动机振动阈值(虚线324)以下且幅度低于发动机以高压缩比停机时产生的幅度(例如，在t5与t6之间)。
以这种方式，通过降低压缩比，减少了发动机停机期间活塞回弹导致的NVH问题，从而使车辆操作者的干扰最小化，并从而增加了操作者的满意度。此外，减少停机期间的振动可减少发动机磨损并有助于延长发动机系统部件的寿命。然而，当压缩比小于可基于发动机转速确定的阈值压缩比，且发动机停机是控制器启动时，可维持压缩比以便使发动机能够以较低压缩比重起，这可提高发动机效率。在发动机停机期间降低可变压缩比发动机的压缩比的技术效果是可减少停机震动。
作为示例，提供了一种方法，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，该压缩比基于工况进行选择；并且在发动机停机期间，在最后的燃烧事件之后且在禁用燃料和火花之前降低压缩比。在前述示例中，另外地或任选地，该降低响应于当发动机经过限定的转速范围时在发动机停机期间预测或检测到的发动机震动，发动机震动基于发动机在限定的转速范围内的预期持续时间预测，限定的转速范围在发动机的怠速以下，预测的发动机震动随着预期持续时间增加而增加。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，降低包括基于在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进一步低于具有较低爆震计数的第二发动机汽缸的压缩比。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，降低压缩比包括使用发动机扭矩或使用来自联接到可变压缩比机构的电动马达的马达扭矩机械地降低压缩比。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，降低进一步基于给电动马达供电的电池的充电状态，充电状态较高时的压缩比进一步低于充电状态较低时的压缩比。在前述示例中的任一个或全部中，该方法另外地或任选地进一步包括，在发动机停机之后的发动机重起期间，基于发动机重起时的发动机温度调整压缩比。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，调整包括：在发动机冷起动期间，以较高压缩比起动转动发动机，并且然后降低压缩比；并且在发动机热起动期间，以较低压缩比起动转动发动机，并且然后提高压缩比。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，降低压缩比包括如果发动机停机时限定的转速范围的持续时间小于阈值，则将压缩比降低到经由可变压缩比机构可实现的最低可能压缩比，并且如果在发动机停机时限定的转速范围内的持续时间大于阈值，则将压缩比降低到低于当前压缩比。
作为另一示例，提供了一种方法，其包括：在第一发动机停机期间，在禁用到发动机的燃料之前，将发动机过渡到较低的压缩比，并且以较低压缩比将发动机旋转减速至静止；以及在第二发动机停机期间，在不加燃料的情况下将发动机旋转减速至静止，同时维持当前的压缩比。在前述示例中，方法另外地或任选地进一步包括，在第一发动机停机和第二发动机停机中的每个期间，基于过去的停机振动历史、当前压缩比和命令第一或第二发动机停机时的发动机转速来预测发动机停机振动，并且其中在第一发动机停机期间，预测的发动机振动高于阈值，并且在第二发动机停机期间，预测的发动机振动低于阈值。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，过渡到较低压缩比包括从当前压缩比过渡到经由可变压缩比(VCR)机构的机械致动可获得的发动机的最低可能压缩比，并且其中在第一发动机停机期间，当前压缩比高于阈值压缩比，并且在第二发动机停机期间，当前压缩比低于阈值压缩比。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，在第一发动机停机期间，由发动机在停机震动转速区域中花费的预测持续时间较长，并且其中在第二发动机停机期间，由发动机在停机震动转速区域中花费的预测持续时间较短。在前述示例中的任一个或全部中，方法另外地或任选地进一步包括基于过去的发动机停机震动历史和在发动机旋转减速至静止期间由发动机在发动机的停机震动区域中花费的预测持续时间预测发动机振动，在发动机的怠速区域下方遇到停机震动区域，并且经由联接到发动机体的压力传感器检测发动机振动。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，第一发动机停机响应于操作者输入而被命令，并且其中第二发动机停机在没有接收操作者输入的情况下被自动命令。在前述示例中的任一个或全部中，方法另外地或任选地进一步包括，在第一发动机停机之后的第一发动机重起期间，以较低压缩比起动转动发动机，并且然后过渡到基于发动机工况选择的压缩比，并且在第一发动机重起之后的第二发动机重起期间，以当前压缩比起动转动发动机。
作为另一示例，提供了一种发动机系统，其包括：发动机；用于机械地改变汽缸内的活塞位移的可变压缩比机构；联接到发动机的振动传感器；用于接收操作者输入的踏板；以及具有计算机可读指令的控制器，所述指令用于：响应于低于阈值的发动机负荷而将可变压缩比机构致动到对应于较高压缩比的第一位置；并且响应于操作者请求的发动机停机，禁用到发动机的燃料递送；并且在以较高压缩比完成最后燃烧事件之后将可变压缩比机构致动到对应于较低压缩比的第二位置。在前述示例中，另外地或任选地，发动机以较低的压缩比旋转至静止并维持较低的压缩比，直到接收到随后的发动机重起命令，并且控制器包括另外的指令，该指令用于：响应于发动机重起命令，在可变压缩比机构处于第二位置的情况下起动转动发动机，并且在发动机转速在阈值转速以上之后，将可变压缩比机构致动到对应于更高压缩比的第一位置。在前述示例中的任一个或全部中，控制器另外地或任选地包括另外的指令，该指令用于：响应于没有操作者输入的自动发动机停机，禁用到发动机的燃料递送，将可变压缩比机构维持在第一位置，并以较高的压缩比使发动机旋转至静止。在前述示例中的任一个或全部中，控制器另外地或任选地包括另外的指令，该指令用于：响应于在以较高的压缩比将发动机旋转至静止的同时振动传感器的输出高于阈值，将可变压缩比致动到对应于较低压缩比的第二位置。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，响应于当接收操作者请求停机时的发动机转速高于阈值转速，将可变压缩比机构致动到对应于较低压缩比的第二位置，并且其中控制器包括另外的指令，该指令用于：响应于当接收操作者请求停机时的发动机转速低于阈值转速，在完成最后的燃烧事件之后，从较高的压缩比过渡到较低的压缩比，然后禁用到发动机的燃料递送并以较低的压缩比将发动机旋转至静止。
在另一表示中，上述车辆系统是混合动力车辆系统，其另外包括电机；变速器；联接到变速器的一个或多个车轮；联接在发动机和变速器之间的第一离合器；以及联接在电机和变速器之间的第二离合器。在前述示例中，另外地或任选地，接合第一离合器将发动机经由变速器联接到所述一个或多个车轮。在前述示例中的任一个或全部中，另外地或任选地，接合第二离合器将发动机经由变速器联接到所述一个或多个车轮。
注意，本文包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器以及其他发动机硬件来实施。本文描述的具体程序可以表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。由此，所说明的各种行为、操作和/或功能可以所说明的顺序执行、同时执行或在一些情况下省略。同样地，处理的次序并非是实现本文所描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。根据所使用的特定策略，可以重复执行所说明的行为、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地，所描述的行为、操作和/或功能可以用图形表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的行为通过在包括各种发动机硬件组件的系统中结合电子控制器执行指令来实施。
应该清楚，因为可能有许多变化，所以在本文公开的配置和程序实际上是示例性的，并且这些特定实施例不应被视为具有限制意义。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4和其他的发动机类型。本公开的主题包括在本文公开的不同系统和配置，以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等价物。此类权利要求应理解成包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中呈现的新权利要求加以要求。此类权利要求，无论比原始权利要求范围更宽、更窄、相同或不同，仍被视为包括在本公开的主题内。

Claims (15)

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。
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，所述振动传感器联接到所述发动机；
踏板，所述踏板用于接收操作者输入；以及
控制器，所述控制器具有计算机可读指令以用于：
响应于低于阈值的发动机负荷，将所述可变压缩比机构致动到对应于较高压缩比的第一位置；以及
响应于操作者请求的发动机停机，
禁用到所述发动机的燃料递送；以及
当以所述较高压缩比完成最后的燃烧事件之后，将所述可变压缩比机构致动到对应于较低压缩比的第二位置。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述发动机以所述较低压缩比旋转至静止并维持所述较低压缩比，直到接收到随后的发动机重起命令，并且其中所述控制器包括另外的指令以用于：
响应于发动机重起命令，在所述可变压缩比机构处于所述第二位置的情况下起动转动所述发动机，并且在发动机转速在阈值转速之上之后，将所述可变压缩比机构致动到对应于所述较高压缩比的所述第一位置。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器包括另外的指令以用于：
响应于没有操作者输入的自动发动机停机，禁用到所述发动机的燃料递送，将所述可变压缩比机构维持在所述第一位置中，并且以所述较高压缩比使所述发动机旋转至静止。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器包括另外的指令以用于：
响应于在以所述较高压缩比使所述发动机旋转至静止的同时所述振动传感器的输出高于阈值，将所述可变压缩比机构致动到对应于所述较低压缩比的所述第二位置。
14.根据权利要求10所述的系统，响应于当接收到所述操作者请求的停机时的发动机转速高于阈值转速，将所述可变压缩比机构致动到对应于所述较低压缩比的所述第二位置，并且其中所述控制器包括另外的指令以用于：
响应于当接收到所述操作者请求的停机时的发动机转速低于所述阈值转速，在完成所述最后的燃烧事件之后从所述较高压缩比过渡到所述较低压缩比，然后禁用到所述发动机的燃料递送并以所述较低压缩比使所述发动机旋转至静止。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述控制器包括另外的指令以用于：
响应于在所述发动机转速高于所述阈值转速时没有操作者输入的自动发动机停机，在完成所述最后的燃烧事件之后从所述较高压缩比过渡到所述较低压缩比，然后禁用到所述发动机的燃料递送并以所述较低压缩比使所述发动机旋转至静止。
CN201810586124.0A 2017-06-20 2018-06-08 用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法 Pending CN109098863A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/628,247 US10202912B2 (en) 2017-06-20 2017-06-20 System and method for reducing variable compression ratio engine shutdown shake
US15/628,247 2017-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109098863A true CN109098863A (zh) 2018-12-28

Family

ID=64457950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810586124.0A Pending CN109098863A (zh) 2017-06-20 2018-06-08 用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10202912B2 (zh)
CN (1) CN109098863A (zh)
DE (1) DE102018114717A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113719362A (zh) * 2021-08-02 2021-11-30 东风康明斯发动机有限公司 柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8560604B2 (en) 2009-10-08 2013-10-15 Hola Networks Ltd. System and method for providing faster and more efficient data communication
US9241044B2 (en) 2013-08-28 2016-01-19 Hola Networks, Ltd. System and method for improving internet communication by using intermediate nodes
CA3058443A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Generac Power Systems, Inc. Carbon monoxide detecting system for internal combustion engine-based machines
EP4199479A1 (en) 2017-08-28 2023-06-21 Bright Data Ltd. Improving content fetching by selecting tunnel devices grouped according to geographic location
IT201800009373A1 (it) * 2018-10-11 2020-04-11 Fpt Motorenforschung Ag Sistema di gestione di un avviamento a freddo per un motore a combustione interna diesel
DE102019135344A1 (de) * 2019-12-20 2021-06-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschinenanordnung eines Fahrzeugs
US11713035B2 (en) * 2020-09-01 2023-08-01 Cummins Inc. Systems and methods for limiting a duty cycle of an internal combustion engine in a series hybrid powertrain for improved turbocharger efficiency
US11788482B1 (en) * 2020-09-16 2023-10-17 Nissan Motor Co., Ltd. Method for controlling internal combustion engine and device for controlling internal combustion engine

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5732688A (en) 1996-12-11 1998-03-31 Cummins Engine Company, Inc. System for controlling recirculated exhaust gas temperature in an internal combustion engine
US6318308B1 (en) 1998-11-16 2001-11-20 General Electric Company Increased compression ratio diesel engine assembly for retarded fuel injection timing
KR100335920B1 (ko) 1999-12-28 2002-05-10 이계안 직접 분사 가솔린 엔진의 연료 압력 설정 방법
US6631708B1 (en) * 2000-10-12 2003-10-14 Ford Global Technologies, Llc Control method for engine
US6553949B1 (en) 2001-03-05 2003-04-29 Ford Global Technologies, Inc. Engine knock prevention system and method
US6564769B2 (en) 2001-09-04 2003-05-20 Ford Global Technologies, Llc Method and system for operating a direct injection spark internal combustion engine having variable compression ratio modes
JP4134830B2 (ja) 2002-07-11 2008-08-20 日産自動車株式会社 内燃機関の圧縮比制御装置
JP4046086B2 (ja) 2004-01-21 2008-02-13 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関
US7131425B2 (en) 2005-04-11 2006-11-07 Delphi Technologies, Inc. Method to control auto-ignition in an internal combustion engine equipped with variable valve timing control
US7191755B2 (en) 2005-07-13 2007-03-20 Visteon Global Technologies, Inc. Idle air control valve stepper motor initialization technique
US7222607B2 (en) 2005-08-05 2007-05-29 Gm Global Technology Operations, Inc. DSP-based engine knock detection including knock sensor and circuit diagnostics
JP5029290B2 (ja) 2007-10-29 2012-09-19 日産自動車株式会社 可変圧縮比エンジン
US8495984B2 (en) 2009-10-26 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC Spark voltage limiting system for active fuel management
JP5515793B2 (ja) * 2010-01-28 2014-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変機構制御システム
US8245692B2 (en) 2010-12-03 2012-08-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US9039571B2 (en) 2011-02-11 2015-05-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
JP5360121B2 (ja) 2011-04-19 2013-12-04 マツダ株式会社 火花点火式エンジンの制御方法および火花点火式エンジン
US9500145B2 (en) 2012-08-31 2016-11-22 Cummins Ip, Inc. EGR cooler condition module and associated system
EP2907992B1 (en) 2012-10-09 2019-05-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine provided with variable compression ratio mechanism
GB2521428B (en) 2013-12-19 2018-08-15 Jaguar Land Rover Ltd Improvements to engine shutdown

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113719362A (zh) * 2021-08-02 2021-11-30 东风康明斯发动机有限公司 柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20180363572A1 (en) 2018-12-20
US10202912B2 (en) 2019-02-12
DE102018114717A1 (de) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109098863A (zh) 用于减少可变压缩比发动机停机震动的系统和方法
US8412443B2 (en) Engine shutdown control
US8140247B2 (en) Control of intake pressure for restart-enabled idle stop
US10767526B2 (en) Gasoline particle filter temperature control
RU2704921C2 (ru) Способ и система для контроля температуры двигателя
CN104895685B (zh) 可变排量发动机中提前点火控制的方法和系统
JP4751254B2 (ja) イベント可変・弁機構を備えたエンジンの制御方法、同エンジンの制御に用いられる、コンピューター読取り可能な記憶媒体及び、同エンジン制御用コンピューター・プログラム
CN101705879B (zh) 在协调转矩控制中的稀空气/燃料瞬态的管理
CN105626346B (zh) 用于提前点火控制的方法
US7571707B2 (en) Engine mode transition utilizing dynamic torque control
RU2653665C2 (ru) Способ управления двигателем транспортного средства с гибридным приводом (варианты)
US7243633B2 (en) HEV internal combustion engine pre-positioning
CN102374041B (zh) 用于控制发动机排气的方法和系统
CN105840333A (zh) 排气催化剂升温方法和系统
MX2015002203A (es) Metodo para el control de la inyeccion de combustible.
US20080078593A1 (en) Hybrid Vehicle with Camless Valve Control
CN105579692B (zh) 内燃发动机的超限切断操作与正常操作之间的转换控制
US10830169B1 (en) Methods and systems for engine control
CN104047747B (zh) 用于提前点火控制的方法和系统
CN108425760A (zh) 利用充气选择多模发动机上的最佳模式的方法
CN105822438A (zh) 用于提前点火控制的方法和系统
CN111441874A (zh) 用于确定燃料喷射器可变性的方法及系统
US20150285202A1 (en) Method and apparatus for controlling an internal combustion engine during autostop and autostart operations
CN110131062A (zh) 用于减轻火花塞湿垢的系统和方法
CN110513214A (zh) 调整可变排量发动机的发动机爆震背景噪声的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination