使用次进气气门运动和空转复位的用于IEGR的系统和方法技术方案

用于内燃机中的内部排放气体再循环(iEGR)的系统和方法可以在空转气门致动系统中利用在排气气门主事件期间的次进气门升程事件。次进气气门升程事件可能发生在排气气门主要事件的开始或结束。使用复位部件获得有利的进气气门升程曲线，该复位部件可以对空转部件执行液压复位，以确保进气气门次升程事件最优地在排气气门主事件的开始附近发生。复位部件可以使用来自排气气门机构的运动在排气摇杆上触发，例如通过触发部件如复位垫来触发。还可以基于进气摇杆臂位置来触发复位部件，在此情况下，可以使用固定到发动机缸盖或相对于进气摇杆运动固定的复位垫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用次进气气门运动和空转复位的用于IEGR的系统和方法优先权和相关申请的交叉引用本申请要求2018年3月26日提交的标题为“IEGR的附加进气口的系统和方法”的美国临时专利申请号62/648,106，其主体以全部内容的方式并入本文。
本公开总体上涉及用于管理内燃机排放和控制排放气体再循环的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于内部排放气体再循环的系统和方法，包括用于致动一个或多个发动机气门以促进残余排放气体从进气歧管或排气歧管流入燃烧室的系统和方法。
技术介绍
内燃机依靠气门致动系统来控制发动机的进气气门和排气气门，而进气气门和排气气门又在操作期间控制燃烧成分和产物流入和流出燃烧室的流动。在四冲程操作循环中，在汽缸内移动的活塞的进气冲程期间，进气气门打开以使燃料和空气进入膨胀的燃烧室。在压缩冲程中，进气气门关闭，燃烧成分被活塞压缩。然后点燃经压缩的燃烧成分，引起活塞的动力冲程。在排气冲程中，打开排气气门，以使燃烧产物随着在汽缸中移动的活塞而逸出汽缸。该操作通常被称为发动机的“正功率”操作，在正功率操作期间应用于气门的运动通常被称为“主事件”气门致动运动。除了主事件致动之外，发动机气门致动系统还可以包括有助于辅助气门致动运动以支持诸如发动机制动(功率吸收)、排放气体再循环(EGR)等功能的特征。可以通过使用发生在一个或多个发动机气门上的“辅助”事件来实现这种气门运动。气门运动通常由一个或多个旋转凸轮作为运动源来进行控制。凸轮从动件、推杆、摇杆臂和可能形成气门机构的其他元件将运动直接从凸轮表面传递到气门。对于辅助事件，“空转”装置或可变长度致动器可以利用在气门机构中，以促进辅助事件气门运动。空转装置是指这类技术方案，其中与仅通过各个凸轮表面进行致动而将发生的运动相比，气门运动得以修改。空转装置可以包括其长度、刚度或可压缩性被改变和控制的装置，以便于选择性地发生除了气门的主事件操作之外或替代气门的主事件操作的辅助事件。EGR系统通常在正功率操作期间提供部分的排放气体流回到发动机燃烧室中。燃烧期间燃烧室中残留排放气体的存在通常降低整体发动机排放物中氮氧化物(NOx)的浓度，并可以为发动机操作带来其他好处。外部EGR(EEGR)系统可通过与排气歧管或排气系统的其他部分连通的一个或多个外部通道将排放气体引导回到燃烧室。内部EGR系统(iEGR)通常在不使用外部导管的情况下例如通过在发动机循环期间的适当时间向一个或多个发动机气门提供适当的运动而将排放气体引入燃烧室。这种系统可以在四冲程发动机循环的排气事件期间使用进气气门的次开口和/或在四冲程发动机循环的进气部分期间利用排气气门的次开口来提供排放气体的再循环。如由Edwards，S.、Frankie，G.、Wirbeleit，F.和Raab，A.(“Edwards等人”)等人发表在1998年的SAE技术论文98010的标题为“未来重型卡车应用的米勒循环和内部EGR发动机的组合的潜力”中所述，可以通过次排气气门升程事件和次进气气门升程事件来控制排放气体的残余百分比。该出版物描述并以图形方式示出了发动机操作循环中缸内压力和端口压力随曲轴角度的变化。发动机操作循环中的三个潜在阶段被确定为出现iEGR的时机。该出版物进一步描述了关于残余废气百分比的次排气气门升程曲线和次进气气门升程曲线的现有技术结果。从这些结果可知，在排气气门打开开始附近计时的附加进气事件可以提供相当于在进气期间利用排气打开事件的EGR水平百分比。因此，用于iEGR的两种可行方法包括在排气气门主事件运动期间次进气气门“颠簸”，以及在进气气门主事件运动期间次排气气门“颠簸”。它们提供相似的iEGR百分比(残余气体比率)。排气气门主要事件期间的进气气门颠簸导致燃烧后的气体回流到进气歧管，在此与进气混合，并在随后的主要进气冲程期间流回到发动机汽缸中。进气气门主要事件期间的排气气门颠簸导致燃烧后的气体从排气歧管回流到发动机汽缸中。已知的iEGR系统和方法需要专用设备来提供气门操作，从而增加了成本。因此，提供解决上述缺点和现有技术中的其他缺点的系统将是有利的。
技术实现思路
响应于前述挑战，本公开提供了气门致动系统的各种实施例，其可用于通过促进在发动机操作循环中的适当时间的气门的次级运动来实现iEGR以实现上述优点，所述次级运动包括打开和关闭。根据一方面，本公开描述了用于在空转气门致动系统中的排气气门主事件期间或在时间上邻近排气气门主事件时提供次进气气门升程事件的开/关控制以实现iEGR的系统。次进气气门升程事件可能发生在排气气门主要事件的开始或结束。通过结合使用进气气门机构中的空转凸轮曲线和空转组件以及复位组件，可以获得有利的进气气门升程曲线。空转凸轮曲线可具有与常规凸轮基本相同的主事件升程曲线，并且在常规凸轮的基圆下方具有次升程曲线。当空转组件收起(collapsed)时，空转凸轮曲线仅将主事件运动传输到进气气门。当空转组件膨胀时，空转凸轮曲线可以在发动机操作循环中的适当时间为进气气门提供至少次升程事件的打开部分。复位部件，其可以在空转部件上执行液压复位，其在发动机循环期间的适当时间收回空转部件，以实现上述期望的次进气升程曲线以及正常进气主事件关闭曲线。复位部件可以使用来自排气气门机构的运动在排气摇杆上触发，例如通过触发部件如复位垫来触发。还可以基于进气摇杆臂位置触发复位部件，在这种情况下，可以使用固定的复位垫。根据一个方面，本公开描述了一种用于致动两个或更多个发动机气门中的至少一个发动机气门以在内燃机中提供排放气体再循环的系统，该系统包括：排气气门运动源；排气气门机构，用于将运动从所述排气气门运动源传递到至少一个排气气门；进气气门运动源；进气气门机构，用于将运动从进气气门运动源传递到至少一个进气气门；进气气门机构中的空转部件，用于选择性地吸收所述进气气门机构中的运动；与所述空转部件连通的控制流体回路；复位部件，用于使控制流体回路复位；复位触发器，用于触发复位部件。复位可以通过进气摇杆或进气气门的角度或位置触发。根据一个方面，本公开描述了用于操作两个或更多个发动机气门中的至少一个发动机气门的方法。一种内燃机，其包括：排气气门机构，用于将运动从排气气门运动源传递到至少一个排气气门；进气气门运动源；进气气门机构，用于将运动从进气气门运动源传递到至少一个进气气门；进气气门机构中的空转部件，用于选择性地吸收所述进气气门机构中的运动；与空转部件连通的控制流体回路；复位部件，用于使控制流体回路复位；以及复位触发器，用于触发所述复位部件，根据本公开的方法包括：在发动机的主事件动力循环期间打开排气气门；在排气气门打开期间打开进气气门以引起次升程事件，在排气气门的主事件打开期间操作复位触发器以控制次进气门升程。从下面的详细描述中，本公开的其他方面和优点对于普通技术人员将是显而易见的，并且以上方面不应被视为穷举或限制。前面的一般描述和下面的详细描述旨在提供本公开的专利技术方面的示例，并且绝不应解释为限制或限制所附权利要求书中限定的范围。附图说明通过下面的详本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于致动两个或更多个发动机气门中的至少一个发动机气门以在内燃机中提供排放气体再循环的系统，所述系统包括：/n排气气门运动源；/n排气气门机构，其用于将运动从所述排气气门运动源传递到至少一个排气气门；/n进气气门运动源；/n进气气门机构，其用于将运动从所述进气气门运动源传递到至少一个进气气门；/n进气气门机构中的空转部件，其用于选择性地吸收所述进气气门机构中的运动；/n控制流体回路，其与所述空转部件连通；/n复位部件，其用于将所述控制流体回路复位；以及/n复位触发器，用于触发所述复位部件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180326 US 62/648,1061.一种用于致动两个或更多个发动机气门中的至少一个发动机气门以在内燃机中提供排放气体再循环的系统，所述系统包括：
排气气门运动源；
排气气门机构，其用于将运动从所述排气气门运动源传递到至少一个排气气门；
进气气门运动源；
进气气门机构，其用于将运动从所述进气气门运动源传递到至少一个进气气门；
进气气门机构中的空转部件，其用于选择性地吸收所述进气气门机构中的运动；
控制流体回路，其与所述空转部件连通；
复位部件，其用于将所述控制流体回路复位；以及
复位触发器，用于触发所述复位部件。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，触发部件与所述排气气门机构配合地相关联。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述复位触发器与所述排气门摇杆配合地相关联。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述内燃机包括气缸盖，并且其中所述复位触发器相对于所述气缸盖固定。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述复位部件包括提升阀。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述复位部件包括具有高流量的触发排放口。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述复位部件应用于快速减小所述控制回路中的压力。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述复位触发器和所述复位部件中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·巴尔特鲁基，J·A·施沃雷尔，
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