用于可变压缩比发动机的方法和系统技术方案

本公开提供了“用于可变压缩比发动机的方法和系统”。提供了用于调整压缩比的方法和系统。在一个示例中，一种系统可包括：通过使液压流体流动到第一室和第二室以致动曲轴的偏心环来使所述偏心环旋转。

Methods and systems for variable compression ratio engines

【技术实现步骤摘要】
用于可变压缩比发动机的方法和系统
本说明书整体涉及调整发动机的压缩比。
技术介绍
随着排放标准变得日益严苛，制造商们正寻求减少排放同时维持或增大车辆功率输出的方法。在汽油发动机中，这样的一种手段可包括可变压缩比发动机。在可变压缩比发动机中，可调整压缩比以提高燃料效率同时维持或增大扭矩。Moteki等人在US6,505,582中示出了一种示例性方法。在所述示例性方法中，可变压缩比机构包括联接在活塞销的一个端部处的上连杆以及将上连杆的另一端部连接到曲柄销的下连杆。可变压缩比还包括被成形以调整下连杆的角度的控制连杆。通过调整下连杆的角度，曲柄销取向得到相应调整并且压缩比得到调整。控制连杆经由固定至控制轴的偏心凸轮以振荡方式支撑，所述控制轴经由压缩比控制致动器旋转。然而，本文的专利技术人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，能量损耗可响应于上连杆的不准确倾斜角度而产生。因此，Moteki的压缩比机构完全依赖于各种机械部件如基本上防止能量损耗所期望地精确地旋转。另外，如果未达到期望倾斜角度，那么(气缸和活塞之间的)活塞推力面可增大并且活塞敲击噪声可增大。这些机械部件和传动装置布置在具有高温和高机械应力的环境中，这可导致劣化。也就是说，可变压缩比的复杂构成(依靠压缩比控制致动器来致动控制连杆、从而致动下连杆、进而致动曲柄销以最终调整上连杆角度来调整压缩比)包括许多不同的零件，这些零件可劣化并抑制此鲁布戈德堡式装置的多米诺效应。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可通过一种系统解决，所述系统包括通过第一室和第二室中的一者或多者中的液压流体旋转的曲轴偏心环，所述曲轴偏心环包括第一突起和第二突起。以此方式，可相对于其他示例减少用于调整压缩比的部件的数量。作为一个示例，所述第一突起和所述第二突起可布置在所述偏心环的相反侧上。所述第一室和所述第二室可布置在位于所述偏心环侧面的第一平衡重和第二平衡重中，其中所述第一突起布置在所述第一室中并且第二突起布置在所述第二室中。液压流体可流动到所述第一室和所述第二室中，其中所述第一室和所述第二室可被成形成使得它们相对于彼此在相反方向上被液压流体填充。因此，所述第一室和所述第二室中的液压流体可在相反方向上推压所述第一突起和所述第二突起以调整发动机的压缩比。此外，可调整流动到所述第一室和所述第二室的液压流体的量，使得可实现最高压缩比、最低压缩比以及其间的压缩比。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式引入将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中所指出的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出混合动力车辆中所包括的发动机。图2示出具有用于调整压缩比的一个或多个部件的曲轴的透视图。图3示出将较高和较低压缩室流体联接到发动机缸体中的液压流体源的内部通道。图4示出曲轴的内部通道和润滑孔中的每一者。图5示出曲轴的较高压缩室的正向视图。图6A、图6B、图6C和图6D分别示出偏心环的透视图、顶视图、前视图和侧视图。图7A和图7B示出较高压缩状态期间的液压流体流动。图8A和图8B分别示出布置在曲轴上以实现低和高压缩状态的偏心轮的位置。图2至图8B近似地按比例示出。图9示出用于基于发动机工况调整到较高和较低压缩室的液压流体流以实现期望压缩比的方法。具体实施方式以下描述涉及用于可变压缩比发动机的系统和方法。发动机可包括在混合动力车辆(诸如图1的混合动力车辆)中。压缩比可经由曲轴的一个或多个部件来调整，如图2所示。其中所述部件可包括如被配置为从液压流体源接收液压流体的压缩室，如图3所示。所述室中的一个可对应于较高压缩比，并且另一个可对应于较低压缩比。多个内部通道可布置在曲轴内以用于流体流动，如图4所示。压缩室可配合到平衡重的主体中，如图5所示。图6A、图6B、图6C和图6D示出偏心环的各种视图。图7A和图7B示出较高压缩状态期间来自室的液压流体的流动。图8A和图8B示出偏心环在较高和较低压缩状态期间的不同取向。图9示出用于调整到较高和较低室的液压流体流以实现期望压缩比的方法。图1至图8B示出具有各种部件的相对定位的示例性构型。至少在一个示例中，如果被示出为直接接触彼此或直接联接，那么此类元件可分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此相连或邻近的元件可分别与彼此相连或邻近。作为一个示例，彼此共面接触放置的部件可称为处于共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，被定位成与彼此分开且在其间仅有一定空间而无其他部件的元件可称作如此。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此的相反侧、或在彼此的左侧/右侧的元件可相对于彼此称作如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶点可称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底点可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的纵轴的，并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件在竖直方向上定位在其他元件上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可称为具有那些形状(例如，诸如是圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、修圆的、倒角的、成角度等)。另外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可以称为相交元件或彼此相交。再者，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外的元件可称作如此。应当理解，被称为“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％-5％的偏差内)而彼此不同。注意，图5、图7A和图7B示出箭头，所述箭头指示有空间以供气体和/或流体流动的地方，并且装置壁的实线示出由于缺乏装置壁从一点跨越到另一点所产生的流体连通而阻断流动且无法进行连通的地方。除了壁中的允许所述流体连通的开口之外，壁在区域之间形成间隔。图1描绘用于车辆的发动机系统100。车辆可以是具有接触路面的驱动轮的道路车辆。发动机系统100包括具有多个气缸的发动机10。图1详细描述一个这样的气缸或燃烧室。发动机10的各个部件可由电子发动机控制器12控制。发动机10包括具有至少一个气缸孔20的气缸体14和具有进气门152和排气门154的气缸盖16。在其他示例中，在发动机10被配置为二冲程发动机的示例中，气缸盖16可包括一个或多个进气道和/或排气道。气缸体14包括气缸壁32，活塞36定位在气缸壁32中并连接到曲轴40。因此，当联接在一起时，气缸盖16和气缸体14可形成一个或多个燃烧室。这样，基于活塞36的振荡来调整燃烧室30的容积。燃烧室30在本文中也可称为气缸30。燃烧室30被示出为与进气歧管144和排气歧管148经由相应的进气门152和排气门154进行连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53来操作。可替代地，进气门和排气门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n通过第一室和第二室中的液压流体旋转的曲轴偏心环，所述曲轴偏心环包括第一突起和第二突起。/n

【技术特征摘要】
20180731 US 16/051,2061.一种系统，其包括：
通过第一室和第二室中的液压流体旋转的曲轴偏心环，所述曲轴偏心环包括第一突起和第二突起。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一液压室是低压缩室并且所述第二液压室是高压缩室。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述偏心环夹在第一平衡重与第二平衡重之间，并且所述第一室布置在所述第一平衡重中且所述第二室布置在所述第二平衡重中。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一突起仅接触所述第一室中的液压流体并且所述第二突起仅接触所述第二室中的液压流体。


5.如权利要求1所述的系统，其中去往和离开所述第一室和所述第二室的液压流体流是成比例的，其中流动到所述第一室中的液压流体的量等于流出所述第二室的液压流体的量，或反之亦然。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述第一室和所述第二室在大小和形状上相同，并且其中所述第一室和所述第二室在相同位置中包括第一最末端部和第二最末端部，并且其中所述第一室邻近所述第一最末端部包括第一室开口，并且其中所述第二室邻近所述第二最末端部包括第二室开口。


7.如权利要求6所述的系统，其中所述第一突起和所述第二突起成矩形棱柱形，并且其中所述第一突起的最接近所述第一室开口的边缘带斜面，并且其中所述第二突起的最接近所述第二室开口的边缘带斜面。


8.如权利要求6所述的系统，其中除了所述第一开口和所述第二开口之外，所述第一室和所述第二室中不存在其他的入口或另外的出口。


9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一室和所述第二室成弧形。


10.一种发动机缸体，其包括：
液压流体源，所述液压流体源流体联接到分别布置在第一主轴颈轴承和第二主轴颈轴承上的第一主轴颈轴承凹槽和第二主轴颈轴承凹槽，所述第一主轴颈轴承和第二主轴颈轴承布置在曲轴上；

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦·桑普森，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US