[發明專利]用于操作內燃發動機的排氣門的方法和系統

在審

• 申請號: 201710383351.9
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107448255A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: D·R·馬丁;J·E·羅林格
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01L13/06
• 分類號: F01L13/06;F02D13/02;F02D13/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐東升,趙蓉民

技術領域

本發明涉及用于操作內燃發動機的排氣門的方法和系統。該方法和系統可以對可以在更高排氣壓力的情況下操作的發動機特別有用。

背景技術

內燃發動機吸入空氣以與燃料混合用于燃燒。使空氣和燃料燃燒升高發動機汽缸中的壓力，所述壓力經由發動機活塞和曲軸被轉換為扭矩。排氣離開汽缸以為汽缸中的隨后的燃燒事件讓路。來自發動機汽缸的排氣的流動可以受催化劑或排氣系統中的另一裝置(諸如渦輪增壓器渦輪)限制。在更高的發動機轉速和負荷下，排氣歧管中的排氣的壓力可以高到足以引起關閉的排氣門臨時打開。具體地，作用在排氣門的背側上的排氣壓力可以充足到足以克服排氣門彈簧壓力，由此打開一個或多個發動機排氣門。以不合時宜方式打開的排氣門可以降低發動機效率并且使發動機性能退化。因此，可以希望提供當期望排氣門關閉時降低排氣門打開的可能性的方法。

發明內容

發明人在此已經認識到上述問題并且已經開發一種發動機操作方法，該方法包含：響應于排氣門與凸輪軸凸角的基圓(base circle)機械連通，經由除氣門彈簧之外的機構將汽缸的排氣門鎖定在關閉位置。

通過當排氣門與凸輪軸的基圓連通時將排氣門鎖定在關閉位置，在當排氣門打開可以是不期望的時間處防止排氣門打開可以是可能的。當排氣門或與排氣門接觸的推桿(tappet)正在接觸排氣凸輪凸角基圓時，排氣門與排氣凸輪凸角基圓機械連通、或排氣門直接或間接地與排氣凸輪凸角基圓接觸，但是排氣門不通過排氣凸輪凸角本身與排氣凸輪基圓接觸或機械連通。例如，在高發動機負荷狀況期間，可以鎖定排氣門被關閉，使得可以防止來自其他發動機汽缸的排氣壓力打開關閉的排氣門，以便汽缸充氣在過多排氣再循環的情況下不被稀釋。排氣門鎖定機構可以被機械地驅動，或它可以被機電地驅動。在一個示例中，排氣門可以經由將止動爪插入到排氣門桿(stem)中的凹槽內而被鎖定。在存在更高排氣壓力的情況下止動爪保持排氣門被關閉。

本發明可以提供若干優點。具體地，該方法可以降低不合時宜的排氣門打開的可能性。另外，該方法可以經由機械或機電機構來實現。此外，可以使診斷為該方案的一部分，使得如果排氣門鎖定機構退化，則可以采取減輕措施。

當單獨參照以下說明書或結合附圖參照以下說明書時，本發明的上述優點和其他優點以及特征將易于是顯而易見的。

應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念的選擇，所述概念在具體實施方式中被進一步描述。這不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍由隨附的權利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

當單獨或參照附圖考慮時，通過閱讀實施例的示例(在本文中也被稱為具體實施方式)，將會更充分地理解本文中所描述的優點，其中：

圖1是發動機的示意圖；

圖2A-2D示出排氣門鎖定機構的第一實施例的若干視圖；

圖3A-3C示出排氣門鎖定機構的第二實施例的若干視圖；

圖4A-4C示出排氣門鎖定機構的第三實施例的若干視圖；

圖5示出用于操作排氣門鎖定機構的序列的曲線圖；

圖6是用于操作排氣門的方法的流程圖；以及

圖7是檢測排氣門鎖定機構退化的方法的流程圖。

具體實施方式

本發明涉及操作車輛的內燃發動機。排氣門可以被鎖定在關閉位置，以降低排氣在不期望的時間進入發動機汽缸的可能性。內燃發動機可以如在圖1中示出的那樣進行配置。圖1的發動機可以包括排氣門和如在圖2A-4C中示出的排氣門鎖定機構。排氣門鎖定機構可以根據在圖5中示出的序列操作。排氣門鎖定機構可以通過圖6的方法來操作。排氣門鎖定機構可以根據圖7的方法來診斷。