使用发动机制动机构用于排气门提前开启的发动机系统和操作方法技术方案

技术编号:10975660 阅读:88 留言:0更新日期:2015-01-30 10:36
一种用于内燃式发动机的气门驱动系统被公开。该发动机具有带有第一组排气门的第一组汽缸和带有第二组排气门的第二组汽缸。用于所述排气门的气门驱动系统包括:具有压缩释放凸角和主排气凸角的一个或多个第一凸轮,其适于将气门驱动运动传递至第一组排气门;和具有排气门提前开启(EEVO)凸角和主排气凸角的一个或多个第二凸轮,其适于将气门驱动运动传递至第二组排气门。所述气门驱动系统可提供对这两组汽缸而言(i)主排气门驱动连同或不连同压缩释放驱动与(ii)主排气门驱动连同或不连同EEVO的任意组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于内燃式发动机的气门驱动系统被公开。该发动机具有带有第一组排气门的第一组汽缸和带有第二组排气门的第二组汽缸。用于所述排气门的气门驱动系统包括:具有压缩释放凸角和主排气凸角的一个或多个第一凸轮,其适于将气门驱动运动传递至第一组排气门;和具有排气门提前开启(EEVO)凸角和主排气凸角的一个或多个第二凸轮,其适于将气门驱动运动传递至第二组排气门。所述气门驱动系统可提供对这两组汽缸而言(i)主排气门驱动连同或不连同压缩释放驱动与(ii)主排气门驱动连同或不连同EEVO的任意组合。【专利说明】
本专利技术总体涉及用于在内燃式发动机中控制发动机燃烧室气门的系统和方法。特别地,本专利技术涉及用于提供一个或多个发动机气门的空动(lost mot1n)发动机气门驱动的系统和方法,优选地但非必要地包括空动发动机制动和排气门提前开启(EEVO)。
技术介绍
典型地,发动机燃烧室气门,例如进气门和排气门,被朝向气门关闭位置弹簧偏压。在很多内燃式发动机中,发动机气门可以被发动机内的固定轮廓的凸轮,也就是通过气门机构元件,打开和关闭。更特别地,气门可以通过一个或多个固定凸角打开或关闭,这些凸角可以是凸轮中的每个的整体部分。在某些情况下,使用固定轮廓的凸轮导致很难调节发动机气门升程的定时和/或量。然而,可能希望调节各种发动机操作工况例如有功功率操作与发动机制动操作工况下,或有功功率和发动机制动操作期间的不同发动机转速下的气门打开次数和/或升程。 用于对指定的固定凸轮轮廓调整气门定时和升程的方法是在发动机气门和凸轮之间的气门机构连接中引入“空动”装置。空动是应用于利用具有可变长度的机械、液压或其它连接构件来更改由凸轮轮廓控制的气门动作的一类技术方案的术语。空动系统可以包括被包含在凸轮和发动机气门之间的气门机构连接内的可变长度装置。凸轮上的凸角可以提供一系列发动机操作工况所需的“最大”(最长的停顿和最高的升程)动作。当被完全展开时,可变长度装置(或空动系统)可以将所有凸轮运动传递给气门,且当被完全缩回时,不传递或传递被减少量的凸轮运动到气门上。通过选择性地减小空动系统的长度,由凸轮施加到气门上的运动的一部分或全部可以被有效地减去或“丢失”。 通过使用可液压伸出和收缩的活塞组件,基于液压的空动系统可以提供一种可变长度的装置。当活塞被收缩到其液压腔内时,装置的长度被缩短,而当活塞被伸出液压腔时装置的长度被增加。可替代地,基于液压的空动系统可以使用包括主活塞和副活塞的液压回路,液压回路被选择性地装载液压流体以驱动发动机气门。当希望主和副回路“丢失”输入到主活塞上的气门驱动运动时,它们可以被排空液压流体,而当希望从主活塞上传递运动到副活塞和发动机气门上时,回路可以被装载液压流体。一个或多个液压流体控制阀可以被用于控制液压流体流进和流出液压腔或液压回路。 已知为可变气门驱动(VVA)系统的一种类型的空动系统可以提供多级空动。液压VVA系统可以使用高速控制阀,此处被称为启动阀(启动阀),用于快速改变主和副空动活塞之间的液压腔或回路内的液压流体的量。启动阀可以能够从腔或回路中快速排空液压流体,由此允许空动系统选择性地丢失发动机气门事件的一部分,从而提供可变级气门驱动。 在美国专利N0.5,680, 841的空动系统中,一种发动机凸轮轴可以驱动将流体从其液压腔转移到副活塞的液压腔内的主活塞。副活塞反过来作用发动机气门将其打开。空动系统可以包括电磁启动阀,其与包括主和副活塞腔的液压回路连通。电磁阀可以被保持在关闭位置上,以当主活塞被某凸轮凸角作用时将液压流体保留在回路内。在电磁阀保持关闭时,副活塞和发动机气门直接响应于被主活塞的运动转移的液压流体,所述主活塞响应于凸轮凸角的作用往复运动。当电磁阀被打开时,回路可以排空,且由主活塞产生的液压压力的一部分或全部压力可以被回路吸收,而不是被用于移动副活塞和发动机气门。 通过制造具有额外凸角或隆起的复杂凸轮轮廓以提供除传统的主进气和排气事件之外的辅助气门升程,发动机从空动系统上得到的益处可以得以实现。发动机气门驱动的很多独特模式可以通过包括多凸角凸轮的空动系统产生。空动系统可以被用于选择性地取消或启动由设置在排气凸轮上的各类凸角可能得到的气门升程的不同组合。因此,可能对发动机的有功功率和发动机制动操作都产生明显改善。 根据本专利技术的实施方式操作的空动系统和方法实现的一种特殊发动机气门驱动是压缩释放发动机制动操作。在发动机制动过程中,排气门可以被选择性地打开以至少暂时地将内燃式发动机转换为空气压缩机。通过部分地打开活塞上止点位置附近的一个或多个排气门进行压力释放型制动,或通过将一个或多个排气门保持在部分打开的位置得到很多或所有的活塞运动以进行放气型制动,此空气压缩机的作用可以被实现。这样,发动机产生减速马力使车辆慢下来。这可以提供操作者对车辆的增强的控制并相当大程度上减小对车辆脚踏制动的磨损。正确地设计和调节的发动机制动可以产生减速马力,所述减速马力是由有功功率下的发动机产生的操作马力水平的很大一部分或甚至超过该操作马力水平。 可使用根据本专利技术的实施方式的系统和方法提供的另一发动机气门驱动是在发动机的有功功率操作过程中的排气门提前开启(EEVO)。EEVO表示在以下时刻开启发动机排气门以用于发动机排气冲程的过程:该时刻早于排气门正常开启以用于汽缸活塞的排气冲程的时刻。本专利技术的实施方式考虑选择性地开启一个或多个发动机排气门以用于EEV0,早至在排气冲程上的发动机活塞的上止点(TDC)位置后紧接着开始,并晚至在排气冲程上曲轴转角经过TDC后90°角度。在有功功率操作过程中,EEVO操作可提供一个或多个益处,包括但不限于:(i)将燃烧能提供至下游排气通道,以增加涡轮增压器速度并降低涡轮迟滞,以便提高瞬时性能;和(ii)通过提高增压压力而在较低发动机速度下提供较高转矩;和(iii)将排气能量(热量)送至发动机后处理系统,以将其更快地加热(或保持高的温度),从而可提高后处理系统的效率,并能够以此降低其所需的尺寸和成本。因此,需要一种能够响应于发动机操作工况来选择性地提供EEVO的气门驱动系统。 本专利技术的系统和方法实施方式认识到,使用发动机排气门来提供压力释放发动机制动和EEVO的能力将是有益的。因此,需要这样一种空动系统、特别是可变气门驱动空动系统,其可利用单个控制阀、优选是启动阀来控制多于一个发动机气门,以提供压力释放发动机制动和EEVO和/或可能的其他发动机气门驱动。 对发动机制造商来说,空间和重量因素也是一个值得考虑的问题。因而,希望减小负责气门驱动的发动机子系统的尺寸和重量。本专利技术的某些实施例旨在通过以下方式满足这些需求:提供一种简单的开-关(On-OfT)空动系统,以便选择性地在有功功率发动机操作过程中提供EEVO和在发动机制动操作过程中提供压缩释放制动。 本专利技术的各种实施方式可以满足一个或多个上述要求,并同时还提供其它益处。本专利技术的其他优点部分地在下面的说明书中进行了阐述,且对本领域内的技术人员来说部分地从本专利技术的说明书和/或实践中是显而易见的。
技术实现思路
在具有至少两个汽缸和在每个汽缸和排气歧管之间提供选择性连通的至少一个排气门的内本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种操作内燃式发动机和驱动每个汽缸中的排气门的方法,所述内燃式发动机具有至少两个汽缸和在每个汽缸和排气歧管之间提供选择性连通的至少一个排气门,该方法包括以下步骤:提供具有压缩释放凸角和主排气凸角的一个或多个第一凸轮,所述一个或多个第一凸轮适于将气门驱动运动传递至与第一汽缸相关联的第一排气门;提供具有排气门提前开启凸角和主排气凸角的一个或多个第二凸轮,所述一个或多个第二凸轮适于将气门驱动运动传递至与第二汽缸相关联的第二排气门;和在第一有功功率操作模式下操作发动机,其中,第一汽缸中的第一排气门被驱动用于主排气事件而不被驱动用于压缩释放事件,第二汽缸中的第二排气门被驱动用于主排气事件而不被驱动用于排气门提前开启事件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·N·欧内斯特D·梅赫塔
申请(专利权)人:雅各布斯车辆系统公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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