CN114508416A - 内燃发动机系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种内燃发动机系统(100)，其包括往复式压缩机(120)，该往复式压缩机用于对流体介质加压并具有用于容纳压缩机活塞(122)的压缩机气缸(121)，所述压缩机气缸具有主气缸容积(124)和副可调容积(126)，所述副可调容积(126)与该主气缸容积流体连通以提供可变几何压缩比。

Description

内燃发动机系统

技术领域

本公开涉及一种内燃发动机系统，该内燃发动机系统包括往复式压缩机，该往复式压缩机用于对流体介质加压。本公开适用于车辆，特别是诸如卡车之类的重型车辆。然而，虽然将主要针对卡车来描述本公开，但内燃发动机系统也可适用于通过内燃发动机推进的其它类型的车辆。特别地，本公开可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备，但也可应用于轿车和其它轻型车辆等。此外，该内燃发动机通常是氢内燃发动机。

背景技术

多年来，对内燃发动机的需求一直在稳步增长，并且发动机也在不断发展以满足市场的各种需求。举例来说，在设计和选择合适的内燃发动机(ICE)系统及其发动机部件时，减少废气、提高发动机效率(即，降低燃料消耗)以及降低发动机噪音水平是一些变得更加重要的标准。此外，在重型车辆(例如，卡车)的领域中，存在对车辆设定特定要求的许多现行环境法规，例如，与最大允许废气污染量有关的限制。

为了满足上述需求中的至少一些，多年来已经开发了各种发动机构思，其中，传统的燃烧气缸例如已经与预压缩级和/或膨胀级进行了组合。

一种有可能满足现行和未来环境法规的ICE系统是氢ICE系统，其中，氢与氧的燃烧产生水作为其唯一产物。在这种氢ICE系统中，通常存在压缩机，该压缩机用于在空气进入燃烧气缸之前对其进行加压，从而在执行和完成燃烧反应时、在燃烧气缸中提供适当的氢气和空气混合物。然而，压缩机也可以经常用于其它类型的ICE系统，例如更传统的柴油型ICE系统。

可能希望进一步改进压缩机在ICE系统中的操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的、用于内燃发动机系统的压缩机的操作，其中，该压缩机可以与该ICE系统的发动机负载的变化相关地更有效操作。该目的至少部分地通过根据本公开的第一方面的系统来实现。

根据本公开的第一方面，提供了一种内燃发动机(ICE)系统，该内燃发动机系统包括往复式压缩机，该往复式压缩机用于对流体介质加压。该往复式压缩机包括压缩机气缸，该压缩机气缸用于容纳压缩机活塞。此外，该压缩机气缸具有主气缸容积和副可调容积，所述副可调容积与主气缸容积流体连通以提供可变几何压缩比。

通过提供具有副可调容积的压缩机，可以响应于来自ICE系统的需求来调节该几何压缩比。此外，通过提供具有可变几何压缩比的压缩机，可以至少在一定程度上降低ICE系统中的压缩机尺寸。为此，本公开不仅可以由于更有效的压缩机操作而对减小ICE系统尺寸的可能性具有积极影响，而且可以对ICE系统的总制造成本也具有积极影响。

虽然本公开可以用于包括用于压缩流体介质的活塞压缩机的任何类型的ICE系统，但本公开特别适用于氢内燃系统。因此，根据至少一个实施例，该ICE系统是氢ICE系统。在这种氢ICE系统中，氢气与氧气的燃烧产生水作为其唯一产物。此外，氢气可以在内燃发动机中通过各种燃料-空气混合物燃烧。虽然氢ICE系统可以在某些条件下运行而产生非常低的排放，但NOx排放量仍可能至少部分地取决于空气/燃料比、发动机几何压缩比以及发动机速度和点火正时。此外，与例如传统的汽油发动机相比，氢ICE系统中的空气/燃料的燃烧可能对发动机部件的强度和尺寸提出更高的要求。

通常，该往复式压缩机被构造成通过压缩机活塞从下止点(BDC)到上止点(TDC)的移位来压缩空气。此外，主气缸容积通常限定用于压缩空气的第一空间。类似地，副可调容积可以被认为限定用于压缩空气的附加空间。这样，该副可调容积用于调节该往复式压缩机的总容积(即，由第一空间和所述附加空间限定的内部空间)。以这种方式，可以在该往复式压缩机和ICE系统的操作期间提供可变的压缩比。

通过提供可变的几何压缩比控制，本发明允许调节该压缩机的死区容积，即，当活塞处于上止点(TDC)时压缩机的内部容积与活塞处于下止点(BDC)时压缩机的内部容积之间的关系。

通常，副可调容积为压缩机提供了增加的“死区容积”。该死区容积通常可能等于当活塞处于上止点(TDC)时的压缩机容积。换句话说，该死区容积可以是由压缩机的总体积减去扫掠体积所限定的体积。该死区容积也可以称为间隙容积或碰撞间隙。该压缩机的构造可以以几种不同的方式来提供。通常，通过一种隔室布置来提供该副可调容积。该隔室可以包括限定多个子容积的多个子隔室。以这种方式，该副可调容积能够通过子隔室的数量来调节，即，这些子隔室提供了不同的死区容积。

另外或替代地，该副可调容积由被构造成尺寸可调节的隔室提供。类似地，在副可调容积由多个子隔室限定的示例中，每个子隔室也可以是尺寸可调的，即，容积可调的。

根据至少一个实施例，该副可调容积被构造成通过将副可调容积的容积调节为多个限定容积来提供对压缩机气缸的几何压缩比控制。通常，该副可调容积至少包括多个容积隔室部分。

根据至少一个实施例，该副可调容积至少包括多个不同尺寸的容积隔室部分。以这种方式，可以提供对可调容积的更无级的控制。此外，使用不同大小的容积部分增加了可调容积的可能的容积组合的数量。

根据至少一个实施例，该副可调容积至少包括多个固定尺寸的容积隔室部分。通过具有多个固定尺寸的容积部分，提供了可调容积的更简单布置。

根据至少一个实施例，总的死区容积由至少两个相等尺寸的容积隔室部分提供。

根据至少一个实施例，总的死区容积由至少两个不同尺寸的容积隔室部分提供。

举例来说，不同尺寸的两个容积隔室部分中的每一个分别被布置成通过至少一个阀与主气缸容积流体连通。通过经由该阀将两个容积隔室部分连接到压缩机气缸的主容积，可以提供四种不同的几何压缩比。也就是说，可以通过控制该阀的开度来获得不同的几何压缩比。以这种方式，提供了具有四个不同死区容积控制(即，提供四个不同几何压缩比)的副可调容积。

该至少一个阀可以是可旋转阀组件，该可旋转阀组件被布置成通过该可旋转阀绕其中心轴线的旋转而相应地打开和关闭通向至少两个不同尺寸的容积隔室部分的入口。通过控制该阀，可以将这两个隔室设置成与压缩机的主气缸容积流体连通。

在另一示例实施例中，两个容积隔室部分中的每一个被布置成分别通过第一阀和第二阀与主气缸容积流体连通。

此外，对于不同的压缩机构造，该阀可能是不同的。举例来说，该阀的类型可以选自提升阀、旋转阀、簧片阀、滑阀或任何其它合适的阀。

在该阀是滑阀的示例中，该滑阀被布置在主气缸容积和副可调容积之间，其中，该滑阀被布置成通过压缩机气缸内的压缩压力而压靠在该副可调容积的开口上。在本示例中，当压缩机进气冲程期间压缩机气缸中的压力处于大气压时，该滑阀实施从关闭位置向打开位置的移位。以这种方式，可以减少损失和磨损。此外，可以提供具有至少一个阀的ICE系统，与更复杂的阀相比，该系统允许使用功率较小的阀致动器。

通常，要被压缩机压缩的流体介质是空气(氧气)。因此，该往复式压缩机通常可以包括用于环境空气的入口和用于压缩后的空气的出口。该入口可以包括入口阀，该入口阀用于调节空气到压缩机中的流入量，并且该出口可以包括出口阀，该出口阀用于调节压缩后的空气从压缩机的流出量，这在本领域中是众所周知的。在空气压缩期间，该入口和出口通常是关闭的。

通常，该往复式压缩机能够由内燃发动机的曲轴操作。

通常，该压缩机气缸被构造成压缩一定体积的空气，并且将压缩后的空气传送到该ICE系统的至少一个燃烧活塞。在本公开的这种类型的构造中，如此地调节该副可调容积的(死区)容积，以调节该压缩机的几何压缩比，从而获得进入该ICE系统的燃烧气缸的期望的空气流量。

根据至少一个实施例，响应于ICE系统的发动机负载来调节副可调容积的容积。通过响应于该ICE系统的发动机负载来调节副可调容积的容积，通过基于ICE上的负载调节该几何压缩比，可以以更有效的方式操作该压缩机。为此，可以调节通过ICE系统泵送的新鲜空气和排气再循环(EGR)的流量。通常，每个发动机负载/rpm点可以具有新鲜空气和EGR流量的目标值。

特别地，通过响应于发动机上的负载来调节死区容积(经由副可调容积)，不仅由于能够响应于发动机负载调节死区容积而可以提供更高效的压缩机，而且可以减少低负载时的泵送损失和摩擦。也就是说，本公开允许在低负载下以较低的几何压缩比操作该压缩机。以这种方式，可以降低压缩机的额定值(rate)。

该ICE系统的发动机负载可以用几种不同的方式来确定。发动机负载通常由控制单元确定，例如由ICE系统或车辆的ECU确定。举例来说，该ICE系统的发动机负载可以基于对车辆加速装置(例如加速踏板)的致动来确定。所请求的推进扭矩可以例如基于由驾驶员操纵的加速踏板的位置来确定。另外或替代地，该ICE系统的发动机负载可以由控制单元(例如电子控制单元)基于指示所请求的推进扭矩的数据来确定。如本文所使用的，术语“所请求的推进扭矩”通常指车辆在当前状态下所需的推进扭矩，即根据驾驶员、控制单元等的请求而能够由内燃发动机输送的扭矩。通常，特定的扭矩请求导致ICE中的致动器的特定设置。此外，该ICE系统可以包括用于收集相关数据的一个或多个传感器，例如膨胀器中的压力传感器、或者至少是压缩机和燃烧气缸之间的冷罐中的压力传感器，以便更准确地确定该特定扭矩请求的影响。从ICE系统收集的相关数据可以传输到该ICE系统或车辆的控制单元。因此，该压力传感器通常可以布置成与ICE系统或车辆的控制单元通信。

根据至少一个实施例，该ICE系统是可操作的，以通过打开/关闭主容积和副可调容积之间的通道来调节该副可调容积。典型地，该ICE系统是可操作的，以在该主气缸容积中的压力基本上类似于该副可调容积中的压力时，通过打开/关闭该主气缸容积和副可调容积之间的通道来调节副可调容积。

根据至少一个实施例，该ICE系统是可操作的，以检测压缩机活塞在压缩机气缸中的位置。通常，该压缩机活塞的位置可以由飞轮位置传感器确定，如在ICE系统领域中惯常使用的那样。为此，通常可以响应于该压缩机活塞在压缩机气缸中的检测位置来调节该副可调容积的容积，以便基于发动机负载来调节该副可调容积的容积。该飞轮位置传感器可以布置成与ICE系统和/或车辆的控制单元通信。

根据至少一个实施例，该ICE系统是可操作的，使得在压缩冲程期间，主气缸和副可调容积之间的流体连通始终打开。特别地，在压缩冲程期间和直到ICE系统中的发动机负载发生变化之前，主气缸和副可调容积之间的流体连通是打开的。以这种方式，在压缩冲程期间始终打开有一定的死区容积，直到由于发动机负载的变化而对空气的需求降低或增加为止。

根据至少一个实施例，该ICE系统包括控制单元，该控制单元用于控制副可调容积。

该控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。因此，该控制单元通常包括电子电路和连接以及处理电路，使得该控制单元能够与ICE系统的不同部分(例如ICE、压缩机、膨胀器)或与车辆的任何其它部件(例如离合器)和/或需要操作以提供示例实施例的功能的任何其它部件相通信。通常，该控制单元还可以构造成与车辆的其它部件通信，例如与制动器、悬架和诸如空调系统的其它电气辅助装置通信，以便至少部分地操作车辆。该控制单元可以包括硬件或软件模块，或者部分硬件或软件的模块，并使用诸如CAN总线和/或无线通信能力的已知传输总线进行通信。该处理电路可以是通用处理器或专用处理器。该控制单元通常包括非瞬态存储器，用于在其上存储计算机程序代码和数据。因此，该控制单元可以通过许多不同的构造来实施。

换言之，该ICE系统的示例实施例的控制功能可以使用现有的计算机处理器来实施，或者通过用于适当系统的专用计算机处理器(为此目的或其它目的而包含)来实施，或者通过硬线系统来实施。本公开范围内的实施例包括程序产品，这些程序产品包括机器可读介质，该机器可读介质用于承载或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构。这样的机器可读介质可以是能够由通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问的任何可用介质。举例而言，此类计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储装置或者任何其它介质，其能被用来承载或存储呈机器可执行指令或数据结构形式的期望程序代码并且能由通用或专用计算机或具有处理器的其它机器访问。当信息经由网络或其它通信连接(硬连线、无线、或者硬连线或无线的组合)被传输或提供给机器时，机器将该连接适当地视为机器可读介质。因此，任何这样的连接均适当地被称为机器可读介质。上述的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令例如包括使得通用计算机、专用计算机、或专用处理机器执行某个功能或一组功能的指令和数据。尽管上述系统的示例实施例包括作为其一体部件的控制单元，但该控制单元也可以是该车辆的独立部分，和/或被布置成远离该系统并与该系统通信。

虽然本公开可以用于包括往复式压缩机的任何类型的ICE系统，但本公开特别适用于包括膨胀器和燃烧气缸的ICE系统。因此，该ICE系统通常可以包括至少一个燃烧气缸，该至少一个燃烧气缸被构造成使得气态燃料在燃烧气缸组件的燃烧室内燃烧，从而驱动曲轴。

因此，根据至少一个实施例，该ICE系统还包括至少一个燃烧气缸，该至少一个燃烧气缸容纳燃烧活塞。该燃烧气缸被构造成由燃烧力供能。此外，该压缩机气缸被构造成压缩一定体积的空气，并将压缩后的空气传送到至少一个燃烧活塞。此外，该ICE系统包括膨胀器气缸，该膨胀器气缸容纳膨胀器活塞。该膨胀器气缸被构造成接收来自至少一个燃烧活塞的排气。此外，该ICE系统包括曲轴，该曲轴可以通过相应的连杆连接到至少一个燃烧活塞并且连接到膨胀器活塞和压缩机活塞中的至少一个。

举例来说，该曲轴由至少一个燃烧活塞通过燃烧活塞连杆驱动，并且也由膨胀器活塞通过膨胀器活塞连杆驱动，而该压缩机活塞由曲轴通过膨胀器活塞驱动。也就是说，该曲轴通过相应的连杆连接到至少一个燃烧活塞和所述膨胀器活塞。换言之，该膨胀器活塞连杆将压缩机活塞和膨胀器活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。

替代地，该曲轴通过连杆连接到至少一个燃烧活塞，并且还通过连杆连接到压缩机活塞，而膨胀器活塞通过在压缩机活塞和膨胀器活塞之间延伸的连接元件组件连接到曲轴。

因此，根据一个实施例，该曲轴由至少一个燃烧活塞通过燃烧活塞连杆驱动，并且由膨胀器活塞通过膨胀器活塞连杆驱动，其中，该压缩机活塞由曲轴通过膨胀器活塞驱动。

通常，该曲轴被驱动，即由于燃烧力而从燃烧气缸和燃烧活塞接收动力，并且由于膨胀力而从膨胀器气缸和膨胀器活塞接收动力。此外，该曲轴驱动压缩机活塞和压缩机气缸(即，向压缩机活塞和压缩机气缸输送动力)，以压缩空气。因此，该曲轴能够由动力活塞(即至少由所述至少一个燃烧活塞和所述膨胀器活塞)通过连杆旋转地驱动，并且该曲轴通过已经存在并用于动力活塞的连杆来驱动动力消耗活塞(即，至少驱动所述压缩机活塞)。换言之，并且根据一个实施例，该ICE系统包括仅直接连接到动力活塞(即，所述至少一个燃烧活塞和所述膨胀器活塞)的连杆。

举例来说，该曲轴由至少一个燃烧活塞通过燃烧活塞连杆驱动，并且由膨胀器活塞通过膨胀器活塞连杆驱动，其中，该压缩机活塞由曲轴通过膨胀器活塞驱动。

应当理解，至少一个燃烧活塞被布置在所述至少一个燃烧气缸内并且适于在其内往复运动。相应地，压缩机活塞和膨胀器活塞分别布置在压缩机气缸和膨胀器气缸内并且适于在其内往复运动。

此外，压缩机活塞的“向下”冲程是指这样一个冲程：在该冲程中，对压缩机气缸中的空气进行压缩。相应地，该压缩机活塞的“向上”冲程是指压缩机活塞在相反方向上的冲程。

此外，膨胀器活塞通常可以刚性地连接到压缩机活塞，以允许膨胀器活塞能够与压缩机活塞一致地移动。在这种构造中，压缩机活塞的向下和向上冲程与膨胀器活塞的相应冲程重合。

根据至少一个实施例，该压缩机活塞经由膨胀器活塞连接到曲轴，使得曲轴的旋转运动经由膨胀器活塞连杆转换为压缩机活塞的往复运动。

因此，根据至少一个实施例，膨胀器活塞和压缩机活塞被布置有共同的连杆。也就是说，压缩机活塞经由膨胀器活塞连杆连接到曲轴。

换言之，该曲轴由至少一个燃烧活塞经由其连杆(即，燃烧活塞连杆)驱动，并且由膨胀器活塞经由其连杆(即，膨胀器活塞连杆)驱动。

根据至少一个实施例，该内燃发动机还包括连接元件组件，该连接元件组件刚性地连接压缩机活塞和膨胀器活塞，使得压缩机活塞和膨胀器活塞能够一致地移动。通过该连接元件组件，在膨胀器活塞和压缩机活塞之间提供了机械刚性连接，由此提高了该内燃发动机的机械稳定性。由于膨胀器活塞和压缩机活塞彼此刚性连接，因此与膨胀器活塞和压缩机活塞并非彼此刚性连接的设计相比，膨胀器活塞和压缩机活塞的总高度能够更低。此外，由于膨胀器活塞通过连接元件组件刚性地连接到压缩机活塞并因此与压缩机活塞一致地移动，因此压缩机活塞的向下和向上冲程与膨胀器活塞的相应冲程重合。

根据一个实施例，压缩机活塞、膨胀器活塞以及曲轴的一部分沿着几何轴线布置，并且其中，该曲轴的一部分沿着几何轴线布置在压缩机活塞和膨胀器活塞之间。由此，能够实现该内燃发动机的更紧凑的设计。该曲轴的一部分可以被描述为膨胀器活塞和压缩机活塞的中间部分，该曲轴的一部分可以例如是曲轴的沿着曲轴纵向方向的区段。

根据一个实施例，膨胀器活塞在膨胀器气缸内的往复运动沿着膨胀器轴线发生，并且该至少一个燃烧活塞在燃烧气缸内的往复运动沿着燃烧轴线发生。根据一个实施例，该几何轴线与膨胀器轴线及压缩机轴线重合。

根据一个实施例，该压缩机活塞、膨胀器活塞以及曲轴的一部分布置在这样的几何平面内：该几何平面至少沿着膨胀器轴线和压缩机轴线之一延伸并且垂直于曲轴的纵向轴线，其中，该曲轴的一部分在该几何平面内沿着垂直于曲轴纵向轴线的方向布置在压缩机活塞和膨胀器活塞之间。

根据一个实施例，压缩机活塞的至少一部分、膨胀器活塞的至少一部分以及该连接元件组件的至少一部分一起形成围绕该曲轴的一部分的压缩机-膨胀器布置。根据一个实施例，该压缩机-膨胀器装置封围或包围该曲轴的一部分。因此，可以实现提供一种内燃发动机系统的紧凑设计。

根据一个实施例，该膨胀器气缸和压缩机气缸被同轴布置。因此，便于膨胀器气缸和压缩机气缸在相应气缸内的对准。根据一个实施例，与膨胀器气缸相比，曲轴更靠近压缩机气缸。根据一个实施例，该燃烧活塞连杆在与膨胀器连杆相同的曲轴侧、与压缩机活塞相对地联接到曲轴(即，该连杆的大端)。因此，降低了内部部件发生碰撞的风险。因此，能够实现ICE系统的更紧凑设计。

根据一个实施例，该膨胀器气缸和压缩机气缸彼此偏移。也就是说，该膨胀器轴线和压缩机轴线彼此平行但不重合。

根据一个实施例，膨胀器气缸和所述至少一个燃烧气缸布置在内燃发动机内，使得膨胀器轴线相对于燃烧轴线倾斜40度到90度之间，优选在50度到75度之间、更优选在55度和65度之间，例如是大约60度。

因此，所述内部部件(例如各种活塞和对应的连杆)在进行它们的往复和/或旋转运动的情况下能够适合于在这些部件在内燃发动机内部移动时彼此保持不干扰。因此，可以使内燃发动机系统更紧凑。因此，与所述膨胀器气缸相比，所述至少一个燃烧气缸可以被描述为从所述曲轴横向地突出。

根据一个实施例，膨胀器活塞连杆和燃烧活塞连杆通过相应的曲柄销联接到曲轴。因此，膨胀器活塞和所述至少一个燃烧活塞可以关于曲轴相对于彼此单独地定相。因此，可以实现扭矩脉冲的均匀分布。根据一个实施例，膨胀器活塞连杆和燃烧活塞连杆通过同一曲柄销联接到曲轴。

根据一个实施例，膨胀器活塞通过连接元件与压缩机活塞物理地隔开。也就是说，膨胀器活塞和压缩机活塞不是共同的活塞，而是通过连接元件刚性连接的两个单独的活塞。因此，膨胀器活塞、压缩机活塞以及连接元件可以被称为压缩机-膨胀器布置，其中，两个活塞通过连接元件彼此刚性连接。根据一个实施例，膨胀器活塞、压缩机活塞以及连接元件可以制成一体，和/或包括在一个单一单元中。

根据一个实施例，所述至少一个燃烧气缸是第一燃烧气缸且所述燃烧活塞是第一燃烧活塞，并且该内燃发动机还包括容纳第二燃烧活塞的第二燃烧气缸，该第二燃烧气缸被构造成由燃烧力供能。

因此，所述至少一个燃烧气缸可以指代至少两个燃烧气缸。根据一个实施例，该第二燃烧活塞经由连杆连接到所述曲轴。也就是说，第一和第二燃烧活塞连接到相同的曲轴。

应当理解，根据一个实施例，该至少一个燃烧气缸或至少两个燃烧气缸至少部分地布置在所述膨胀器活塞和所述压缩机活塞之间。例如，该燃烧气缸的连杆可以布置在所述膨胀器活塞和所述压缩机活塞之间。

根据一个实施例，第一燃烧气缸和第二燃烧气缸以四冲程配置运行，并且压缩机气缸和膨胀器气缸中的每一个均以二冲程配置运行。

根据一个实施例，第一和第二燃烧气缸以四冲程配置共同运行。根据一个实施例，第一和第二燃烧气缸各自以二冲程配置运行。根据一个实施例，第一和第二燃烧气缸各自以四冲程配置运行。因此，ICE的总冲程可以称为八冲程发动机(膨胀器气缸和压缩机气缸的相应二冲程配置，以及燃烧气缸的四冲程配置)。根据一个实施例，该内燃发动机被称为双压缩膨胀发动机DCEE。

根据本公开的至少第二方面，该目的通过一种车辆来实现。该车辆包括根据本公开的第一方面的内燃发动机系统。

本公开的该第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合本公开的第一方面描述的那些效果和特征。关于本公开的第一方面提到的实施例在很大程度上能够与本公开的第二方面兼容。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于控制内燃发动机(ICE)系统的往复式压缩机的几何压缩比的方法。该往复式压缩机被构造成对流体介质加压，并且具有用于容纳压缩机活塞的压缩机气缸。该压缩机气缸具有主气缸容积和副可调容积，所述副可调容积与主气缸容积流体连通以提供可变几何压缩比。

该方法包括以下步骤：-将该副可调容积的容积调节为第一可调容积；以及-通过压缩机活塞从下止点(BDC)到上止点(TDC)的移位，将所述流体介质加压到第一几何压缩比。

本公开的该第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上文结合本公开的第一方面描述的那些效果和特征。关于本公开的第一方面和第二方面提到的实施例在很大程度上能够与本公开的第三方面兼容。

根据至少一个实施例，该方法还包括以下步骤：-确定该ICE系统的发动机负载；以及-响应于所确定的发动机负载来调节该副可调容积的容积。

可以以几种不同的方式执行根据示例实施例的方法。根据一个示例实施例，在车辆的ICE系统的使用期间通过控制单元来执行该方法的各步骤。根据一个示例实施例，该方法的步骤依次执行。然而，该方法的至少一些步骤可以并行执行。

在以下描述中公开了本公开的其它优点和有利特征。还应当容易理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将不同的特征加以组合，以产生除了下文中描述的那些实施例之外的实施例。

本文中使用的术语仅为了描述特定示例的目的，并非旨在限制本公开。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数，除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是，当在本文使用时，术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“含有”规定了存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除还存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。

除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应当理解，本文中使用的术语应被解释为具有与其在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，且不应以理想化或者过于正式的含义进行解释，除非在本文中明确地如此定义。

附图说明

通过以下对本公开的示例性实施例的说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本公开的上述以及另外的目的、特征和优点，其中：

图1是包括根据本公开的示例实施例的内燃发动机(ICE)系统的车辆的侧视图。

图2是根据本公开的示例实施例的ICE系统的往复式压缩机的侧视图。

图3a到图3f示出了根据本公开的示例实施例的图2的往复式压缩机的附加部件。

图4是根据本公开的示例实施例的ICE系统的透视图。

图5是根据本公开的示例实施例的方法的流程图，其中该方法包括多个步骤，这些步骤用于控制图1中的ICE系统的往复式压缩机的几何压缩比。

具体实施方式

现在，将在下文中参照示出了本公开的示例性实施例的附图来更全面地描述本公开。然而，本公开可以以许多不同形式实施，且不应解释为限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

特别参照图1，提供了具有根据本公开的内燃发动机(ICE)系统100的车辆1。图1中所示的车辆1是卡车，下文将详细描述的内燃发动机系统100特别适用于该卡车。如将关于图2至图5进一步描述的，该内燃发动机系统至少包括往复式压缩机。此外，内燃发动机系统100包括内燃发动机(ICE)。在本示例中，该ICE系统是氢活塞内燃发动机系统。如本领域众所周知的，这种氢ICE系统中的燃烧基于空气和氢气的燃烧。

如图1中所示，该ICE系统通常还包括控制单元180。如将关于图5进一步描述的，控制单元180被配置成执行用于控制该ICE系统的往复式压缩机的方法的多个步骤中的任一个。控制单元180在这里是用于控制车辆和车辆各个部分的主电子控制单元的一部分。特别地，控制单元180被布置成与往复式压缩机及ICE的其它部件通信。

现在将参照图2以及图3a至图3f来描述根据本公开的示例实施例的往复式压缩机的一个示例实施例，然后将参照图4来描述该ICE系统的其它部件。

转向图2，示出了根据本公开的示例实施例的往复式压缩机120，该往复式压缩机120用在图1的ICE系统100中。如图2中所示，该往复式压缩机120沿着压缩轴线CA延伸，该压缩轴线CA通常对应于往复式压缩机120的纵向方向。在此上下文中，应当注意，术语“气缸”通常是指具有用于容纳往复式活塞的内部空间的部件，如本领域众所周知的那样。此外，应当注意，该往复式压缩机有时可以表示为压缩机。

往复式压缩机120包括压缩机气缸121，该压缩机气缸121用于容纳压缩机活塞122。该压缩机活塞连接到连杆154。同样如图4所示，该压缩机活塞连杆154将压缩机活塞122连接到曲轴140。如本领域众所周知的，压缩机气缸120被构造成抽取一定体积的环境空气，压缩该空气并将压缩后的空气传送到该ICE系统的合适的燃烧器。下面将参照图4进一步描述合适的燃烧器布置的一个示例，图4描绘了具有第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114的燃烧器。

该往复式压缩机被构造成通过压缩机活塞从下止点(BDC)到上止点(TDC)的移位来压缩空气，如本领域众所周知的那样。换言之，压缩机气缸121被设计成容纳压缩机活塞122。也就是说，压缩机气缸121被构造成通过压缩机活塞压缩一定体积的空气，然后将压缩后的空气传送到燃烧器。为此，该压缩机气缸包括主气缸容积124。该主气缸容积124通常被限定在压缩机气缸的气缸盖处。此外，如图2中所示，该主气缸容积通常由气缸盖的内表面结合压缩机活塞122限定，该主气缸容积也对应于传统的气缸和活塞布置。因此，主气缸容积限定了用于压缩该空气的第一空间。

此外，如图2所示并且进一步如图3a至图3f所示，往复式压缩机120包括副可调容积126。副可调容积126被布置成与主气缸容积124流体连通。从对往复式压缩机120的以下描述中将显而易见的是，该副可调容积126设置成用于调节往复式压缩机120的总容积(内部空间)。以这种方式，可以在往复式压缩机120和ICE系统100的操作期间提供可变的几何压缩比。

举例来说，如图2所示并且更具体地如图3a至图3f中所示，副可调容积126由多个子隔室127和128限定。子隔室127提供第一尺寸的第一死区容积。类似地，子隔室128提供第二尺寸的第二死区容积。限定不同尺寸的固定死区容积的这两个子隔室127和128中的每个都可以设置成与主气缸容积流体连通。通常，副可调容积126设置成通过阀(例如图2中的阀170)与主气缸容积124流体连通。换言之，两个子隔室127和128中的每一个均可以设置成通过阀170与主气缸容积124流体连通，这将在下面进一步描述。

这样，副可调容积126被构造成通过将副可调容积126的容积调节为多个限定的死区容积来提供对压缩机气缸121的几何压缩比控制。这里的相邻的副容积包括第一子隔室127和第二子隔室128。此外，如图2所示并且还进一步如图3a到图3f中所示，第一子隔室127和第二子隔室128在此具有不同的尺寸。然而，应当注意，虽然该副可调容积在此仅包括不同尺寸的第一子隔室127和第二子隔室128，但是提供了能够调节成四个不同死区容积的副可调容积。现在参照图3c到图3f来描述该副可调容积的这种构造的一个示例。

如上所述，并且例如如图3c中所示，往复式压缩机120包括阀170。在本示例实施例中，该阀是可旋转的阀组件，该可旋转的阀组件被布置成旋转，例如相对于其中心轴线顺时针旋转。如图3c到图3f所示，该阀可以通过绕其中心轴线旋转而分别打开和关闭子隔室127和128的入口。在图3a到图3f中示出的示例中，该几何压缩比控制由不同尺寸的两个固定死区容积(由隔室127和128限定)提供。通过对阀170进行控制，两个子隔室127和128可以被设置成与压缩机120的主气缸容积124流体连通。

在图3a到图3f所示的示例实施例中，第一子隔室127的尺寸小于第二子隔室128的尺寸。

此外，如上所述，阀170可以调节子隔室127和128中的每一个与主气缸容积124之间的流体介质通道。

如图3c中所示，阀170设置在阻塞两个子隔室127和128中的每一个子隔室的入口的位置处。在副可调容积126的这种构造中，没有提供附加的死区容积。因此，压缩机120中的空气压缩仅发生在主气缸容积124中。

如图3d中所示，阀170被设置在阻塞这些子隔室中的较大的子隔室(即，子隔室128)的入口的位置处，同时提供主气缸容积124与另一个子隔室(该子隔室是所述子隔室中的较小的子隔室，即，子隔室127)之间的流体连通。因此，在副可调容积126的这种构造中，提供了第一尺寸的第一死区容积。为此，压缩机120中的空气压缩发生在主气缸容积124和副可调容积126的子隔室127中。

如图3e中所示，阀170被设置在阻塞这些子隔室中的较小的子隔室(即，子隔室127)的入口的位置处，同时提供主气缸容积124与另一个子隔室(该子隔室是所述子隔室中的较大的子隔室，即，子隔室128)之间的流体连通。因此，在副可调容积126的这种构造中，提供了第二尺寸的第二死区容积。为此，压缩机120中的空气压缩发生在主气缸容积124和副可调容积126的子隔室128中。

最后，如图3f所示，阀170被设置在提供通向两个子隔室的通道的位置中。换言之，对阀170进行控制，以将子隔室127和子隔室128设置成与主气缸容积124流体连通。因此，在副可调容积126的这种构造中，提供了第三尺寸的第三死区容积。为此，压缩机120中的空气压缩发生在主气缸容积124以及由副可调容积127的子隔室127和128限定的容积中。

因此，可以提供不同尺寸的多个不同的死区容积部分。由于上文参照图3c到图3f描述的容积在尺寸上不同，因此可以提供四种不同的几何压缩比。

还应当注意，两个子隔室127和128可以具有相同的尺寸。在这样的示例中，提供了具有两个不同死区容积的副可调容积，一个死区容积由其中一个子隔室限定，而另一个死区容积由这两个子隔室的组合尺寸限定。

应当注意，也可以通过子隔室的其它类型的布置结合其它类型的阀来提供多个不同尺寸的死区容积部分。在另一示例中，可以通过常规的开/关阀、滑阀、簧片阀或适合布置在压缩机环境中的任何其它类型的阀来提供副可调容积。举例来说(虽然未示出)，该副可调容积也可以通过这样一种设计来提供：在该设计中，滑阀通过压缩机工作室中的压缩压力被压靠在通向子隔室的端口上以进行密封。在这样的示例中，滑阀的移动可以在主气缸容积和副可调容积之间的相似压力下发生。

在另一示例实施例中(虽然未示出)，不同尺寸的两个固定死区容积中的每一个分别通过第一阀和第二阀被单独地布置成与主气缸容积流体连通。

可选地，如图3a到3f所示，往复式压缩机120还包括172和174。也就是说，往复式压缩机120通常包括入口阀172，该入口阀172用于控制空气到压缩机中的流入量。该入口阀例如可以是传统的簧片阀。此外，往复式压缩机120包括出口阀174，该出口阀174用于排出压缩后的空气。

此外，如上所述，阀170通常能够由控制单元180控制。

为了与ICE系统的操作、特别是燃烧反应和车辆操作相关地控制空气压缩，如上所述的几何压缩比控制通常基于ICE系统的发动机特性。因此，虽然并非严格要求，但响应于ICE系统的发动机负载来调节副可调容积126的容积。

发动机的操作(即，发动机负载)能够通过几种不同的方式来确定。举例来说，该ICE系统的发动机负载基于对车辆加速装置(例如加速踏板)的致动来确定。所请求的推进扭矩可以例如基于由驾驶员操纵的加速踏板的位置来确定。通常，该ICE系统包括传感器，该传感器被布置成收集表示发动机负载的数据。该传感器可以布置成与ICE系统或车辆的控制单元通信。该传感器(虽然未示出)可以布置成检测发动机负载的变化和/或确定ICE在给定操作状态下的发动机负载。随后，发动机负载的值或发动机负载变化的指示被传送到控制单元180以用于进一步处理。为此，控制单元180被配置成基于所收集到的数据来确定ICE系统的发动机负载，并且进一步响应于所确定的发动机负载来调节副可调容积的容积。

在另一个示例实施例中，该ICE系统包括传感器装置(虽然未示出)，该传感器装置用于检测压缩机活塞122在压缩机气缸121内的位置。此外，响应于检测到的压缩机活塞122在压缩机气缸121内的位置来调节副可调容积126的容积，以便基于压缩机120的工作点来调节副可调容积126的容积。

通常，通过在阀170上施加力来调节(调整)该阀，以将该阀旋转到打开位置。类似地，当气缸中的压力降低到可以由控制单元或该阀的功能设定的特定水平时，阀170从一个位置旋转到另一位置。

因此，发动机负载以及发动机负载的变化能够通过几种不同的方式来监测和确定。

可选地，该ICE系统是可操作的，使得在压缩冲程期间，主气缸容积124和副可调容积126之间的流体连通始终打开。如果响应于发动机负载来调节该副可调容积，则该ICE系统通常是可操作的，使得主气缸容积和副可调容积之间的流体连通在压缩冲程期间始终打开并且直到发动机负载发生变化为止。然而，应该容易理解的是，在其它情况下，可以将主气缸容积124和副可调容积126之间的流体连通控制为在压缩冲程期间关闭。

现在转向图4，该图是图1中的ICE系统100的示例实施例的一些附加部件的透视图。首先，应该注意的是，从图4中已经省略了容纳相应活塞的气缸的完整图示，以简化对本公开和活塞构造的理解。

因此，虽然应当注意该ICE系统可以包括多个气缸，但这里的内燃发动机系统100也可以至少包括活塞燃烧器组件110，该活塞燃烧器组件110具有容纳第一燃烧活塞112的至少一个燃烧气缸111和容纳第二燃烧活塞116的第二燃烧气缸114。如上所述，内燃发动机系统100还包括压缩机120，该压缩机120具有容纳压缩机活塞122的压缩机气缸121。此外，如图4所示，该ICE系统100包括呈二冲程机器的形式的膨胀器130。该膨胀器130包括容纳膨胀器活塞132的膨胀器气缸131。

再次转向燃烧器组件110，应当理解，第一燃烧活塞112和第二燃烧活塞116分别单独地布置在第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114内并且适于在其内往复运动。相应地，压缩机活塞122和膨胀器活塞132分别布置在压缩机气缸121和膨胀器气缸131内并且适于在其内往复运动。

此外，例如如图4中所示，ICE系统100包括曲轴140。该曲轴能够绕旋转轴线旋转，该旋转轴线通常对应于该曲轴的纵向轴线LA。该可旋转曲轴通常布置在ICE系统中，以通过动力活塞旋转并且还影响该ICE系统的其它活塞的线性运动，如下文更详细地进一步描述的。

如上所述，如图4中所示，ICE系统100包括压缩机活塞连杆154，该压缩机活塞连杆154将压缩机活塞122连接到曲轴140。此外，在图4中，膨胀器活塞132通过连接元件组件150连接到压缩机活塞122。替代地，虽然未示出，但该ICE系统还包括膨胀器活塞连杆，该膨胀器活塞连杆将膨胀器活塞132连接到曲轴140。在本示例中，膨胀器活塞132仍然还可以通过类似的连接元件组件连接到压缩机活塞122。

相应地，如图4中所示，第一燃烧活塞连杆163将第一燃烧活塞112连接到曲轴140，并且第二燃烧活塞连杆164将第二燃烧活塞114连接到曲轴140。因此，活塞的上述往复运动可以转化为曲轴140的旋转运动。

举例来说，例如图4中所示，膨胀器活塞132通过连接元件组件150连接到压缩机活塞122，该连接元件组件呈两个连接臂的形式，这两个连接臂布置在膨胀器活塞132和压缩机活塞122的相应外围部分中。每一个连接臂通常从膨胀器活塞132延伸到压缩机活塞122。尽管在图4中示出了两个连接臂，但应理解，在本公开的构思内还可以使用其它数量的连接臂或仅一个连接臂。此外，连接元件组件150可以不设置有连接臂，而是替代地设置为例如从膨胀器活塞132延伸到压缩机活塞122的连接外壳，使得膨胀器活塞132和压缩机活塞122一致地移动。连接元件组件150应当将膨胀器活塞132刚性地连接到压缩机活塞122，使得膨胀器活塞132和压缩机活塞122一致地移动。举例来说，连接元件组件150将膨胀器活塞132与压缩机活塞122刚性连接，使得当压缩机活塞122在向下冲程中移动时(即，为了压缩该压缩机气缸121中的空气)，膨胀器活塞132在跟随压缩机活塞122的运动的一个冲程中移动。相应地，当膨胀器活塞132在向上冲程中移动时，压缩机活塞122在跟随膨胀器活塞132的运动的一个冲程中移动。

如图4中所示，压缩机气缸121和膨胀器气缸131定位在曲轴140的相反两侧上并且紧邻于该曲轴。换言之，例如图4中所示，曲轴140的主要部分通常布置在膨胀器活塞132和压缩机活塞122之间，使得该曲轴的主要部分布置在压缩机活塞和膨胀器活塞的相应的面向曲轴的表面之间。换言之，压缩机活塞122、膨胀器活塞132以及曲轴140的主要部分沿着几何轴线GA布置，并且曲轴140的主要部分沿着几何轴线GA布置在压缩机活塞122和膨胀器活塞132之间。以这种方式，提供了封围曲轴140的主要部分的所谓压缩机-膨胀器布置。能够以不同的方式来描述ICE系统100中的部件的内部位置。

在描述ICE系统100中的部件的内部位置的至少第三种方式中，膨胀器活塞132具有在第一几何平面内延伸的圆形或环形横截面，并且压缩机活塞122具有在第二几何平面内延伸的圆形或环形横截面，该第一和第二几何平面以平行构造定位在曲轴140的纵向轴线LA的相反两侧上。

例如图4中所见，膨胀器活塞132被构造成用于沿着膨胀器轴线EA在膨胀器气缸131的内部往复运动。相应地，压缩机活塞122被构造成沿着压缩机轴线CA在压缩机气缸121的内部往复运动。相应地，第一燃烧活塞112被构造成用于沿着燃烧轴线CoA1在第一燃烧气缸111的内部往复运动，并且第二燃烧活塞116被构造成用于沿着燃烧轴线CoA2在第二燃烧气缸114的内部往复运动。例如图4中所见，膨胀器气缸131和压缩机气缸121被同轴地布置，即，膨胀器轴线EA和压缩机轴线CA对准。

回到图4，示出了与膨胀器气缸131相比、该第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114可以被描述为从曲轴140横向突出。因此，膨胀器气缸131以及第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114以如下方式布置在ICE系统100内：即，膨胀器轴线EA相对于燃烧轴线CoA1、CoA2中的每一个成40度到90度之间的角度，优选在50度到75度之间，更优选在55度和65度之间，例如是大约60度。

现在将参照图4进一步阐明ICE系统100的功能。该压缩机气缸121被构造成抽取一定体积的环境空气，压缩该空气并将压缩后的空气传送到第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114。第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114被构造成由燃烧力供能，例如通过火花塞点燃燃料(例如，对于汽油或石油驱动发动机)或源自压缩的热量(例如，对于柴油驱动发动机)供能。膨胀器气缸131被构造成接收来自第一燃烧活塞112和第二燃烧活塞116的排气。空气、燃料以及气体的输送通过本领域技术人员众所周知的相应的入口阀、传输端口以及出口阀来执行，并且该入口阀、传输端口以及出口阀流体地互连压缩机气缸121、第一燃烧气缸111和第二燃烧气缸114以及膨胀器气缸131。

在一个示例中，曲轴由至少一个燃烧活塞通过对应的燃烧活塞连杆驱动，并且由膨胀器活塞通过对应的膨胀器活塞连杆驱动，其中，该压缩机活塞由曲轴通过膨胀器活塞驱动。

然而，稍微相反的布置也是可能的，这也在图4的ICE系统中示出。也就是说，膨胀器活塞132并非经由其自身的连杆直接连接到曲轴140，而是替代地经由连接元件组件150、压缩机活塞122以及压缩机活塞连杆154连接到曲轴140。由此，曲轴140的旋转运动经由压缩机活塞连杆154转换为膨胀器活塞132的往复运动。因此，曲轴140由第一燃烧活塞112和第二燃烧活塞116通过相应的燃烧活塞连杆驱动，并且由压缩机活塞通过压缩机活塞连杆154驱动，但曲轴140通过压缩机活塞122和压缩机活塞连杆154驱动膨胀器活塞132。

在图5中，描绘了用于控制往复式压缩机120的几何压缩比的方法300，如上文参照图1以及进一步在图3a到图3f和图4中所描述的。该方法通常在ICE系统100的操作期间由控制单元180执行。可选地，作为第一步骤，该方法包括确定ICE系统100的发动机负载的步骤305。通常可以如本文先前描述的那样确定该发动机负载。随后，在步骤310中，将副可调容积126的容积调节为第一调节容积。也就是说，响应于所确定的发动机负载来调节副可调容积126的容积。之后，在步骤320中，该往复式压缩机将空气加压到第一几何压缩比。随后，如上文关于图4所描述的那样，将压缩后的空气传送到燃烧气缸。

应当理解，本公开不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可以进行许多修改和变型。

Claims (15)

1.一种内燃发动机(ICE)系统(100)，所述内燃发动机系统包括往复式压缩机(120)，所述往复式压缩机用于对流体介质加压并且具有压缩机气缸(121)，所述压缩机气缸用于容纳压缩机活塞(122)，所述压缩机气缸具有主气缸容积(124)和副可调容积(126)，所述副可调容积与所述主气缸容积流体连通以提供可变几何压缩比，其中，所述副可调容积至少包括多个容积隔室部分。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机系统，其中，所述副可调容积被构造成：通过将所述副可调容积的容积调节为多个限定容积，来提供对所述压缩机气缸的几何压缩比控制。

3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，其中，所述副可调容积至少包括多个不同尺寸的容积隔室部分。

4.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，其中，所述副可调容积至少包括多个固定尺寸的容积隔室部分。

5.根据权利要求3所述的内燃发动机系统，其中，总的死区容积由至少两个不同尺寸的容积隔室部分提供，所述两个不同尺寸的容积隔室部分中的每一个被分别布置成通过至少一个阀(170)与所述主气缸容积流体连通。

6.根据权利要求5所述的内燃发动机系统，其中，所述至少一个阀是可旋转阀组件，所述可旋转阀组件被布置成通过所述可旋转阀绕其中心轴线的旋转而相应地打开和关闭通向所述至少两个不同尺寸的容积隔室部分的入口。

7.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，其中，响应于所述内燃发动机系统的发动机负载来调节所述副可调容积的容积。

8.根据权利要求7所述的内燃发动机系统，其中，响应于所述压缩机活塞在所述压缩机气缸中的检测位置来调节所述副可调容积的容积，以便基于所述发动机负载来调节所述副可调容积的容积。

9.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，其中，所述内燃发动机系统是可操作的，使得所述主气缸容积和所述副可调容积之间的流体连通在压缩冲程期间始终打开。

10.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，其中，所述内燃发动机系统包括控制单元，所述控制单元用于控制所述副可调容积(126)。

11.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，其中，所述往复式压缩机能够由内燃发动机的曲轴操作。

12.根据权利要求1或2所述的内燃发动机系统，还包括：至少一个燃烧气缸，所述至少一个燃烧气缸容纳燃烧活塞，所述燃烧气缸被构造成由燃烧力供能；所述压缩机气缸被构造成压缩一定体积的空气并将压缩后的空气传送到所述至少一个燃烧活塞；膨胀器气缸，所述膨胀器气缸容纳膨胀器活塞，所述膨胀器气缸被构造成接收来自所述至少一个燃烧活塞的排气。

13.一种车辆(1)，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的内燃发动机系统。

14.一种用于控制内燃发动机(ICE)系统(100)的往复压缩机(120)的几何压缩比的方法(300)，所述往复式压缩机(120)被构造成对流体介质加压并且具有压缩机气缸(121)，所述压缩机气缸用于容纳压缩机活塞(122)，所述压缩机气缸具有主气缸容积(124)和副可调容积(126)，所述副可调容积(126)与所述主气缸容积流体连通以提供可变几何压缩比，其中，所述副可调容积至少包括多个容积隔室部分，

其中，所述方法包括以下步骤：

-将所述副可调容积(126)的容积调节(310)为第一调节容积；以及

-通过所述压缩机活塞从下止点(BDC)到上止点(TDC)的移位，将所述流体介质加压(320)到第一几何压缩比。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

-确定(305)所述内燃发动机系统的发动机负载；以及

-响应于所确定的发动机负载，调节所述副可调容积(126)的容积。

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