用于补偿往复式活塞内燃发动机的自由惯性力的装置的制作方法

文档序号:13572716阅读:543来源:国知局
用于补偿往复式活塞内燃发动机的自由惯性力的装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月22日提交的德国专利申请no.102016213483.3的优先权。上述引用申请的全部内容通过引用整体并入本文用于所有目的。

本申请涉及用于运转发动机的方法和系统。该方法和系统对于具有可导致发动机振动的汽缸配置的小排量发动机可尤其有用。



背景技术:

往复式活塞内燃发动机是借助于线性地移动的活塞经由连杆和曲轴将燃烧气体的体积的变化转变为旋转运动的发动机。汽缸中的燃烧气体的膨胀对活塞做功,其通过连杆被传递至曲轴。因而,活塞的振荡运动被转变成旋转运动。往复式活塞内燃发动机依照根据两冲程或四冲程方法的规则运转。

由于活塞和连杆的往复运动以及由于曲柄驱动(crankdrive)的非均匀传输特性,惯性力发生,该惯性力被吸收在发动机轴承中并且激发相邻的结构振动。

曲柄驱动的线性移动零件的惯性力(振荡质量)能够通过级数展开(seriesexpansion)来描述,其中所述级数展开的第一元素描述一阶自由惯性力,而所述级数展开的第二元素描述二阶自由惯性力。

为了补偿二阶自由惯性力,在直列式发动机的情况下需要至少六个汽缸或者在v型发动机的情况下需要至少八个汽缸,或者需要平衡轴,在该平衡轴上合适的平衡重以曲轴旋转速率的二倍流转(circulate)。在具有少于六个汽缸的直列式发动机以及具有少于八个汽缸的v型发动机的情况下,经常使用平衡轴。用于实现完全质量补偿的另一个可能包括使用两个反向旋转的曲轴,诸如,例如在h型发动机的情况下。因此,即使2汽缸发动机也能够完全平衡。

为了实现消耗的降低,在所谓的精简例如汽缸的数量从4减少到3期间,因为以此方式内部面积和因此活塞的摩擦面积以及来自燃烧室的外部热损失能够降低。这样的3汽缸发动机被实施为其中汽缸以串联方式相继布置的直列式发动机。此外,这些发动机相对紧凑并且能够以比四汽缸发动机更有利的成本制造。这些发动机用作摩托车和汽车的驱动,后者尤其用于普通级轿车以及最近也用在紧凑级轿车中。

与四汽缸直列式发动机相比,三汽缸直列式发动机自然具有稍微较差的平稳运行(尽管三汽缸直列式发动机比两汽缸直列式发动机好),因为点火间隔较长以及自由惯性力矩发生。一阶自由惯性力矩和二阶自由惯性力矩二者发生。通过平衡轴,一阶自由惯性力矩能够被补偿;由于高成本,二阶自由惯性力矩未被补偿。

此外,从jph05178046a可知,使用电磁驱动的配重来主动减振。

因此,本发明的目的是展示其中能够以较低成本补偿自由惯性力的方式。



技术实现要素:

本发明的目的通过用于补偿具有至少两个活塞的往复式活塞内燃发动机的自由惯性力的装置实现,该装置包括:至少两个配重,至少两个配重中的每个能够在两个端部位置之间移位,并且用于移位对应的配重的电磁体与至少两个配重中的每个相关联,其中配重在往复式活塞内燃发动机的曲轴的轴向方向上与相邻的相应的活塞相关联,并且提供了控制单元,该控制单元借助于相关联的电磁体以与相应的相关联的活塞反相的方式(inantiphaseto)移位配重。此外,旋转速率检测器检测往复式活塞内燃发动机的旋转速率,比较器将检测到的旋转速率与阈值进行比较,并且如果检测到的旋转速率小于阈值,则控制单元向至少两个电磁体提供电流。

换言之,往复式活塞内燃发动机包括以反相方式运行(即,当第一个汽缸在上止点时,第二个汽缸在下止点)的至少两个汽缸。在往复式活塞内燃发动机的曲轴的轴向延伸方向上,靠近第一汽缸和第二汽缸(即,邻近相应的汽缸),配重被设置为在每种情况下能够通过相应的电磁体在其两个端部位置之间移位。在这期间,电磁体被控制使得每个相应的配重与紧邻的活塞反相。即,右侧配重与两个活塞中的右侧活塞反相,而左侧配重与两个活塞中的左侧活塞反相。因而,一阶自由惯性力能够以简单的方式被补偿。如果往复式活塞内燃发动机以低旋转速率运转,电磁体则仅被供应电流并且因此装置被主动运转,在该低旋转速率下振动被机动车辆的乘客感知为特别讨厌。另一方面,在产生较高频率的振动的较高旋转速率下,装置是不活动的,这不被感知为令人讨厌。因而,装置仅在需要时被激活,这降低了燃料消耗并延长装置的使用寿命。

根据一个实施例,配重被实施为安装在汽缸中的活塞。在这种情况下,汽缸的高度限定了配重能够在其间移位的两个端部位置。因而,装置能够包括一种易于制造的设计。

根据进一步的实施例,配重每个均被弹簧保持在零位置(nullposition)。这确保如果相应的电磁体未被供应电流则配重采用限定的零位置。

根据进一步的实施例,往复式活塞内燃发动机包括在曲轴的轴向方向上设置的至少一个中央活塞。换言之,往复式活塞发动机被实施为3汽缸发动机。事实上,在这种3汽缸发动机(尤其是3汽缸直列式发动机)的情况下,在任意的曲轴位置,重心总是居中地在中间,使得没有振动。因为汽缸被以串联方式相继设置,例如,右侧汽缸产生向上的力(朝向上止点),而左侧汽缸产生相反的力,并且这里为向下(朝向下止点)。因为所述力现在被施加至3汽缸发动机的不同的端部,所以其作为整体不振动而仅在端部处振动,因为中央汽缸被设置在重心处,并且因此几乎构成转动点。因而,在配重被布置在两侧的情况下,所述特定的振动能够被尤其有效地主动地抑制。能够超过三个汽缸设置更多的汽缸,使得往复式活塞内燃发动机也能够被实施为例如5汽缸直列式发动机。

根据进一步的实施例,两个配重每个均具有相同的质量。如果整个组件的重心位于中间(即往复式活塞内燃发动机和附接的部件具有位于中间的重心),这导致尤其有效的减振。

根据进一步的实施例,两个配重具有不同的质量。如果整个组件的重心不位于中间,这使得能够尤其有效地减振。

此外,本发明包括具有这种装置的往复式活塞内燃发动机和具有这种往复式活塞内燃发动机的机动车辆。在往复式活塞内燃发动机中,用于补偿自由惯性力的装置能够特别地在曲轴通过发动机壳体的切入点附近(例如在切入点的正上方)被整合在发动机壳体内。这使得具有用于补偿自由惯性力的装置的往复式活塞内燃发动机的安装空间优化实施能够进行。

本说明书可提供若干优点。特别地,该系统可以降低发动机起动排放。此外,该系统可以降低热敏感发动机部件劣化的可能性。进一步,该系统可以根据车辆状况运转以改善系统运转。

当单独或结合附图时,根据下面具体实施方式上述优点和其他优点,以及本说明书的特征将是显然的。

应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征,要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外,要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或参考附图时,通过阅读实施例的示例(本文称为具体实施方式),将更充分的理解本文描述的优点,其中:

图1a示出发动机和电致动的配重的示意图;

图1b示出包括图1a的发动机的发动机系统的示意图;

图2是被包括在图1a和图1b的系统中的附加装置的示意图;

图3示出根据图4的方法的示例发动机运转顺序;以及

图4示出用于运转图1a-图2的系统的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及改善发动机的运转。发动机可以被配置为如图1a和图1b所示。发动机可以被包括在如图1a-图2所示的系统中。发动机和发动机系统可以被运转为如图3所示。系统可以通过控制器根据图4的方法进行运转。

图1a表示在本示例性实施例中被实施为3汽缸直列式发动机的往复式活塞内燃发动机2。在这种情况下,往复式活塞内燃发动机2能够被实施为奥托发动机或柴油发动机并且被用作机动车辆(例如,汽车,诸如普通级车辆或紧凑级车辆)的驱动器。发动机2被取向为顶部2a向上且底部2b向下。

因此,在本示例性实施例中,往复式活塞内燃发动机2包括三个活塞10a、10b、10c,这三个活塞沿往复式活塞内燃发动机2的曲轴12的延伸方向串联设置,三个活塞10a、10b、10c借助于相应的连杆20a、20b、20c被连接到往复式活塞内燃发动机2的曲轴12。在这种情况下,三个活塞10a、10b、10c每个均能够在往复式活塞内燃发动机2的相应的汽缸中的上止点位置t1和下止点位置t2之间移位。

如通过使用图1a能够看到的,右侧活塞10a被设置在上止点位置t1中,而左侧活塞10c被设置在下止点位置t2中。换言之,右侧活塞10a和左侧活塞10c借助于其相应的连杆20a、20c被相反地连接至曲轴12。

然而,由于活塞10a、10b、10c相继串联设置,在往复式活塞内燃发动机2的运转期间,右侧活塞10a产生朝向上止点位置t1的力,而左侧活塞10c产生朝向下止点位置t2的相反力。

所述自由惯性力接合3汽缸发动机的不同的端部,使得往复式活塞内燃发动机2相对于曲轴12振动,尤其是在其轴向端部处,而中央活塞10b设置在重心处并且因此大约构成转动点。

为了补偿或减弱所述自由惯性力,提供了装置4,在本示意性实施例中装置4包括两个配重6a、6b,每个配重能够在上端部位置e1和下端部位置e2之间移位。在本示意性实施例中,配重6a、6b由安装在汽缸4a中的活塞形成。

为了移位配重6a、6b,电磁体8a、8b与每个配重6a、6b关联,如果相应的电磁体8a、8b被供应电流,则该电磁体8a、8b通过磁力移位配重6a、6b。在本示例性实施例中,电磁体8a、8b由环绕活塞的线圈形成,配重6a、6b被支撑在活塞中。此外,在本示例性实施例中,配重6a、6b由上部弹簧22a和下部弹簧22b保持在其零位置中,在本示例性实施例中,零位置在两个端部位置e1、e2之间的中央。

在本示例性实施例中,往复式活塞内燃发动机2包括对称设计,使得其重心位于中央处。因此,两个配重6a、6b每个均具有相同的质量。替代地,如果重心不在中央处,两个配重6a、6b也能够具有不同的质量。

如通过使用图1a能够进一步看到的,在曲轴12的延伸方向上紧邻右侧活塞10a设置的右侧配重6a在其下端部位置e2中。同时,在曲轴12的延伸方向上紧邻左侧活塞10c设置的左侧配重6b在其上端部位置e1中。

因而,一方面,两个配重6a、6b彼此相反。另一方面,右侧配重6a与右侧活塞10a相反并且左侧配重6b与左侧活塞10c相反。此外,右侧活塞10a和左侧活塞10c互相相反。

参见图1b,包括多个汽缸的内燃发动机2由电子发动机控制器12控制,图1b中示出其中的一个汽缸。发动机2由汽缸盖35和汽缸体33组成,汽缸盖35和汽缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36被定位在汽缸壁32中并且通过至曲轴12的连接往复运动。燃烧室30被示为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转每个进气门和排气门。可以由进气凸轮传感器55确定进气凸轮51的位置。可以由排气凸轮传感器57确定排气凸轮53的位置。进气门52可以通过气门致动装置59被选择性地致动和停用。排气门54可以通过气门致动装置58被选择性地致动和停用。气门致动装置58和59可以是机电装置。排气从汽缸盖35经由排气系统13流到后处理装置70,排气系统13可以包含排气歧管48、后处理装置70和相关联的管路。

燃料喷射器66被示为被定位成将燃料直接喷射至汽缸30内,这作为直接喷射被本领域技术人员所熟知。燃料喷射器66输送与来自控制器12的脉冲宽度成比例的液态燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)被输送至燃料喷射器66。在一个示例中,可以使用高压双级燃料系统来产生较高燃料压力。

此外,进气歧管44被示出与发动机空气进气装置42连通。可选电子节气门62调节节流板64的位置以控制至进气歧管44的空气流。在一些示例中,节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间,使得节气门62是进气道进气门。空气过滤器43清洁进入发动机空气进气装置42的空气。

无分电器点火系统88响应于控制器18经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(uego)传感器126被示为耦接至催化转化器或后处理装置70上游的排气歧管48。可替代地,可以用双态排气氧传感器代替uego传感器126。

如之前提到的,后处理装置或转化器70在一个示例中能够包括多块催化剂砖。在另一示例中,能够使用每个均带有多块砖的多个排放控制装置。在一种示例中,转化器70能够是三元型催化剂、微粒过滤器、选择性催化转化器或氧化催化剂。

控制器18在图1b中被示为常规微型计算机,其包括:微处理器单元(cpu)102、输入/输出端口(i/o)104、只读存储器(rom)106(例如,非临时性存储器)、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110以及常规数据总线。控制器12被示为接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号,除了上述那些信号之外,还包括:来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect);耦接至加速器踏板130的用于感测由人132施加的力的位置传感器134;耦接至制动器踏板150的用于感测人132施加的力的位置传感器154;来自耦接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(map)的测量值;来自感测曲轴12位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器;来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值;以及来自传感器68的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出),以用于由控制器18处理。在本说明书的优选方面,发动机位置传感器118在每次曲轴旋转产生预定数量的等距脉冲,由此能够确定发动机转速(rpm)。

在运转期间,发动机2内的每个汽缸通常经历四冲程循环:该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般地,在进气冲程期间,排气门54闭合并且进气门52打开。空气经由进气歧管44引入燃烧室30,并且活塞10a移动至汽缸的底部,从而增加燃烧室30内的容积。活塞36邻近汽缸的底部并且处于其冲程的结束时(例如,当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。

在压缩冲程期间,进气门52和排气门54都闭合。活塞36朝向汽缸盖移动,以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并且最靠近汽缸盖(例如,当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(tdc)。在下文被称为喷射的过程中,燃料被引入燃烧室内。在下文中被称为点火的过程中,通过已知的点火设备(例如火花塞92)点燃喷射的燃料,从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间,膨胀的气体推动活塞36回到bdc。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后,在排气冲程期间,排气门54打开,从而将燃烧的空气燃料混合物释放至排气歧管48,并且活塞返回到tdc。应注意,上述描述仅作为示例,并且进气门和排气门的打开和/或闭合正时可以变化,诸如提供正的或者负的气门重叠、延迟进气门闭合或者各种其他示例。在另一些示例中,发动机2可以是压缩点火或柴油发动机。

发动机2还被示出耦接至变速器73。变速器73可以是固定比变速器、固定齿轮组或可变变速器。电动机器74也被示出耦接至变速器73,使得来自发动机2和电动机器74的动力可以结合并且被递送到车轮75。发动机2和电动机器74可以并联或串联地被包括在混合动力车辆中。以此方式,发动机2的输出可以与电动机器74的输出结合。此外,电动机器可以有时以发电机模式运转,其中其将来自发动机2或来自车轮75的机械能转化为电能,该电能可以被存储在电池或其他电能存储装置中。

现在参考图2,在图1a和图1b中表示的发动机2的进一步的部件在车辆200中示出。该进一步的部件可以包含旋转速率检测器14、比较器16和控制器18。

旋转速率检测器14被实施为检测往复式活塞内燃发动机2的曲轴12的旋转速率。比较器16被实施为将检测到的旋转速率与阈值进行比较。控制器18被实施为如果检测到的旋转速率小于阈值,则向两个电磁体8a、8b提供电流。

在运转期间,旋转速率检测器14检测往复式活塞内燃发动机2的曲轴12的旋转速率。如果检测到的旋转速率小于阈值,则控制器18可以向两个电磁体8a、8b提供电流,这具有这样的影响,即右侧配重6a以与右侧活塞10a反相的方式在两个端部位置e1、e2之间交互地移动,而左侧配重6b以与左侧活塞10c反相的方式在两个端部位置e1、e2之间交互地移动,并且一阶自由惯性力被补偿。

如果检测到的旋转速率达到大于阈值的值,则两个电磁体8a、8b不再被供应电流,使得两个配重6a、6b由于弹簧22a、22b的作用返回到其零位置并且保持在那里。因而,装置4在产生未被感知为令人讨厌的较高频率的振动的较高旋转速率处可以是不活动的。因而,装置4可以仅在需要时被激活,这可以延长其使用寿命。

在图1a所表示的往复式活塞内燃发动机2的特定构造中,配重6a、6b,电磁铁8a、8b和弹簧22a、22b因此可以在曲轴12通过发动机壳体的切入点3a、3b的正上方在图1a所示的表面24a、24b的区域中被整合在发动机壳体内。这使得用于补偿自由惯性力的装置4在往复式活塞内燃发动机2中能够实现安装空间优化整合。

图1a-图2的系统提供用于车辆系统,该系统包括:包括两个或更多个活塞的发动机;耦接至所述发动机的第一和第二电驱动的配重,所述第一和第二电驱动的配重包含电磁体;以及包括可执行指令的控制器,所述可执行指令被存储在非临时性存储器中,用以经由电磁体以一定速度移动第一和第二电驱动的配重,所述速度是发动机转速的函数。车辆系统进一步包括附加指令,用以响应于发动机转速停用电磁体。车辆系统进一步包括用于提供扭矩至车辆传动系的推进电动机器。车辆系统进一步包括附加指令,用以在推进电动机器被激活时停用第一和第二电驱动的配重。车辆系统进一步包括附加指令,用以经由推进电动机器降低发动机的振动。车辆系统进一步包括附加指令,用以响应于发动机负载调节供应到电磁体的电流的振幅。

现在参考图3,其示出示例运转顺序。图3的顺序可以由图1a-图2的系统根据图4的方法提供。图3所示的曲线图以时间对齐。竖直标记t0-t1表示在该顺序中特别关注的时间。

自图3的顶部的第一曲线图是编号1的汽缸活塞位置随时间变化的曲线图。竖直轴线表示编号1的汽缸活塞位置。当迹线301处于水平线302的水平时,编号1的汽缸活塞(例如,图1a的10a)处于上止点(图1a的t1)。当迹线301处于水平轴线的水平时,编号1的汽缸活塞处于下止点。水平轴线表示时间并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线302表示上止点活塞位置。

自图3的顶部的第二曲线图是第一电驱动的配重(例如,图1a的6a)的运动随时间变化的曲线图。竖直轴线表示第一电驱动的配重的位置。当迹线303处于水平线304的水平时,第一配重处于上止点(图1a的e1)。当迹线303处于水平轴线的水平时,第一配重处于下止点(图1a的e2)。水平轴线表示时间并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线304表示上止点配重位置。水平线306表示配重6a的零位置。

自图3的顶部的第三曲线图是编号3的汽缸活塞位置随时间变化的曲线图。竖直轴线表示编号3的汽缸活塞位置。当迹线305处于水平线308的水平时,编号3的汽缸活塞(例如,图1a的10c)处于上止点(图1a的t1)。当迹线305处于水平轴线的水平时,编号3的汽缸活塞处于下止点。水平轴线表示时间并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线308表示上止点活塞位置。

自图3的顶部的第四曲线图是第二电驱动的配重(例如,图1a的6b)的运动随时间变化的曲线图。竖直轴线表示第二电驱动的配重的位置。当迹线307处于水平线310的水平时,第二配重处于上止点(图1a的e1)。当迹线307处于水平轴线的水平时,第二配重处于下止点(图1a的e2)。水平轴线表示时间并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线310表示上止点配重位置。水平线312表示配重6b的零位置。

自图3的顶部的第五曲线图是发动机转速随时间变化的曲线图。竖直轴线表示发动机转速并且发动机转速在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线314表示阈值发动机转速,高于该阈值发动机转速,电驱动的配重被停用。阈值314可以是经验确定的发动机转速,高于该阈值314,车辆乘用者不受发动机振动干扰。因而,如果车辆乘用者不被15hz以上的频率干扰,则在发动机转速高于发动机点火或燃烧频率超过15hz时的转速时配重运动停止。对于发动机转速低于发动机点火或燃烧频率小于15hz时的转速,配重处于运动中。

在时间t0处,发动机转速缓慢增加并且编号1的活塞朝向上止点行进。编号1的配重的运动与编号1的活塞的位置反相或异相180曲轴度以抵消来自编号1的活塞的惯性力。类似地,编号2的配重的运动与编号3的活塞的位置反相或异相180曲轴度以抵消来自编号3的活塞的惯性力。编号1的活塞开始移动远离上止点。

在时间t0与时间t1之间,发动机转速继续增加并且编号1的活塞和编号3的活塞行进720曲轴度所用的时间减少。电驱动的配重随着活塞加速而加速。

在时间t1处,发动机转速超过阈值314,使得电驱动的配重被停用。取代简单地削减至电磁体的电流,交流电流(ac)波形的振幅被减小,从而减小电驱动的配重的振幅。ac波形的振幅被减小,但ac波形的频率遵循且等于活塞运动的频率。通过减小供应至电磁体的ac电流的振幅,配重的振幅被减小直到配重占据其相应的零位置。

以此方式,电驱动的配重可以基于发动机转速被选择性地运转。通过停用电驱动的配重,可以节约电能。

现在参考图4,其示出用于运转电驱动的配重(例如,图1的6a和6b)的方法。方法400的至少部分可以被实施为存储在控制器18的非临时性存储器中的可执行控制器指令。此外,方法400的部分可以是在物理世界中为转变致动器或装置的运转状态而采取的动作。

在402处,方法400判断发动机是否正在运转且燃烧空气和燃料。在一个示例中,如果发动机转速大于阈值转速(例如,发动机起动转动速度),则方法400可以判断发动机正在运转且燃烧空气和燃料。如果是这样,则答案为是并且方法400前进到404。否则,答案为否并且方法400前进到440。

在440处,方法400停止到控制配重(6a和6b)的运动的电磁体(例如,8a和8b)的电流。停止到电磁体的电流降低功率消耗。方法400前进到退出。

在404处,方法400判断发动机转速是否小于阈值转速。在一个示例中,阈值转速可以是这样的转速,即高于该转速,人类车辆乘用者不被由发动机汽缸中的燃烧和发动机曲轴转动所引起的发动机振动干扰。例如,如果车辆乘用者不被高于15hz的频率干扰,则在发动机转速高于发动机点火或燃烧频率超过15hz时的转速时配重运动被停止。对于发动机转速低于发动机点火或燃烧频率小于15hz时的转速,配重处于运动中。如果方法400判断发动机转速小于(l.t.)阈值,则答案为是并且方法400前进到406。否则,答案为否并且方法400前进到430。

在430处,方法400减小供应至电磁体8a和8b的交流电流(ac)的振幅。电流的振幅以预定速率(例如,0.5安培/秒)减小直到电流的振幅为零。预定速率可以响应于车辆乘用者感测不到电磁运转的配重的停用的速率而被经验地确定和选择。在供应至电磁体的电流停止后,电磁运转的配重静止在其零位置。方法400前进到退出。

在406处,方法400判断推进电动机器是否是激活的(例如,图1b的74)。在一种示例中,当存储器中的位或字节指示推进电动机器是激活的时,方法400可以判断推进电动机器是激活的。当供应电功率到推进电动机器或从推进电动机器接收电功率的逆变器是激活的时,推进电动机器可以是激活的。如果方法400判断推进电动机器是激活的,则答案为是并且方法400前进到408。否则,答案为否并且方法400前进到420。

在408处,方法400判断发动机转速是否在指定范围内。在一个示例中,预定范围可以是小于500rpm的低转速范围(例如,在发动机加速状况期间)。如果方法400判断发动机转速在预定范围内,则答案为是并且方法400前进到410。否则,答案为否并且方法400前进到420。

在410处,方法以预定速率(例如,5安培/秒)减小供应到电磁体8a和8b的电流的振幅直到电流振幅为零。预定速率可以响应于车辆乘用者感测不到电磁运转的配重的停用的速率而被经验地确定和选择。进一步,方法400经由推进电动机器减小发动机振动。在一个示例中,推进电动机器以发电机模式运转并且其根据发动机位置通过调节供应至发动机的负扭矩来取消惯性振动。在另一示例中,推进电动机器以马达模式运转并且其通过调节供应至传动系的正扭矩来取消惯性振动。通过经由推进电动机器取消惯性振动,经由推进电动机器产生电功率是可能的。方法400前进到退出。

在420处,方法400向电磁体供应ac电流并且使得电驱动的配重与发动机活塞移动反相或异相180曲轴度移动。进一步,在一些示例中,方法400可以响应于发动机负载调节供应至电磁体的ac电流的振幅。例如,随着发动机负载增加,ac电流的振幅可以增加,使得配重更靠近上止点和下止点行进。通过调节ac电流的振幅,可以节约电功率,同时仍然提供振动补偿。ac电流可以以等于发动机燃烧频率(例如,在发动机中发生燃烧的频率)的频率被提供。方法400供应ac电流至电磁体8a和8b二者。方法400前进到退出。

以此方式,可以降低发动机振动和噪音。进一步,在经由电驱动的配重取消发动机噪音和振动的同时可以降低电功率消耗。

因而,图4的方法提供用于运转发动机的方法,该方法包括:经由控制器供应电流以经由电磁体使配重在汽缸中往复运动;以及响应于发动机负载经由控制器调节电流。该方法进一步包括响应于发动机转速大于阈值转速停止至电磁体的电流。该方法进一步包括以预定速率减小供应至电磁体的电流的振幅。该方法进一步包括在减小供应至电磁体的电流的振幅的同时以基于发动机转速的频率供应电流至电磁体。

注意,本文所包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/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临时性存储器中并且可以通过包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的具体程序可代表任何数量的处理策略中的一者或多者,如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样,所示出的各种动作、操作和/或功能可以按说明的顺序执行、并行地执行,或者在一些情况下被省略。同样,实现本文描述的示例实施例的特点和优点时,处理的顺序不是必须要求的,而是为了便于说明和描述而提供。根据所用的具体策略,一个或多个说明性的动作、操作和/或功能可以重复执行。此外,所示的动作、操作和/或功能的至少一部分可以图形地表示被编入控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器内的代码。当通过结合一个或多个控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令执行所述动作时,控制动作还可以转变物理世界中一个或多个传感器或制动器的运转状态。

描述到此结束。在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域的技术人员通过阅读本说明书将想到许多变体和修改。例如,包括以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置运转的发动机的混合动力电动车辆可以使用当前描述以获益。

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