[發明專利]用于組合的發動機制動和空動排氣門開啟的系統和方法

有效

• 申請號: 201980046930.1
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN112424451B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: J·D·巴爾特魯基;D·M·費雷拉
• 申請（專利權）人: 雅各布斯車輛系統公司
• 主分類號: F01L13/00
• 分類號: F01L13/00;F01L13/06;F02D13/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

用于內燃發動機的組合的專用制動和EEVO空動氣門致動系統為一個或多個氣缸上的制動事件和EEVO事件提供子系統。各種控制策略可以利用制動和EEVO能力來組合一個或多個發動機參數，包括后處理溫度和發動機負載。

相關申請和優先權要求

本申請要求于2018年7月16日提交的和標題為SYSTEMS AND METHODS FORCOMBINED ENGINE BRAKING AND LOST MOTION EXHAUST VALVE OPENING的美國臨時專利申請序列號62/698,727的優先權，將其主題全部并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及用于致動內燃發動機中的一個或多個發動機氣門的系統和方法。特別地，本公開的實施例涉及用于組合的發動機制動和空動排氣門開啟的系統和方法。

背景技術

諸如重型柴油(HDD)發動機之類的內燃發動機在本領域中是眾所周知的，并且在包括運輸和卡車運輸在內的許多應用和工業中被普遍使用。這些發動機利用發動機氣門致動系統，該系統促進正動力操作模式，在該模式下發動機氣缸從燃燒過程產生動力。與標準燃燒循環相關聯的進氣門和排氣門致動運動通常被稱為“主事件”運動。除了主事件運動之外，已知的發動機氣門致動系統還可促進輔助氣門致動運動或事件，這些輔助氣門致動運動或事件允許內燃發動機以其他模式或以正發電模式(例如，廢氣再循環(EGR)、排氣門提早開啟(EEVO)等)的變型或發動機制動運行，其中內燃發動機在無燃料狀態下運行，基本上作為空氣壓縮機，以產生減速動力以幫助減慢車輛。更進一步，用于提供發動機制動的氣門致動運動的變型是已知的(例如，制動氣體再循環(BGR)、泄放制動等)。

氣門致動系統可包括空動部件，以促進內燃發動機在正動力和發動機制動模式下的操作。空動部件在本領域中是眾所周知的。這些裝置通常包括可以以受控的方式塌縮或改變其長度或接合/脫離氣門機構內的相鄰部件以改變氣門運動的元件。空動裝置可以促進發動機循環期間的某些氣門致動運動，其不同于由固定輪廓的氣門致動運動源例如旋轉凸輪所決定的運動。空動裝置可導致這種運動被選擇性地“損失”，即，不經由氣門機構傳送至一個或多個發動機氣門，以實現除主事件氣門運動或其變型之外的事件。已知的空動裝置包括橫臂(valve bridge)塌縮或空動，其可以選擇性地將氣門機構運動傳遞到由該橫臂跨過的兩個發動機氣門。

通常，HDD發動機可能需要具有發動機制動器，以在發動機上提供制動作用，以幫助例如在陡坡上長時間下降期間使車輛減速。此外，HDD發動機可以利用排放控制以滿足要求的排放標準。此類排放控制可利用氣門運動控制，包括修改主要排氣門事件(即，應用于排氣門以實現正動力產生的那些氣門致動運動)的控制，以調節排氣溫度，以實現催化劑的高效運行和后處理顆粒過濾器的再生。為此目的使用EEVO事件是眾所周知的。提前打開排氣門將燃燒氣體釋放到排氣系統中，然后將其在氣缸中完全膨脹。由此增加了排氣系統中的能量，該增加的能量有利于提供上述排放控制。

為了實現EEVO事件或其他潛在有益的氣門事件，在本領域中已知所謂的可變氣門致動(VVA)系統。例如，某些VVA系統只是簡單地提前固定了排氣的排氣凸輪軸正時，以更早地打開排氣門并提高排放溫度。然而，該方法還改變了排氣門關閉正時，這對氣缸中的殘留排氣具有不利影響。此外，凸輪軸正時的這種提前必然會影響同一凸輪軸上的所有氣缸，而這并非在所有情況下都是理想的。

另外，某些發動機配置不容易適應已知的VVA正時提前方法。例如，通常在單個凸輪軸上包括進氣門和排氣門凸輪的單頂置凸輪(SOHC)發動機(或“成組凸輪”發動機)根據固定的正時提前進氣門和排氣門。由于在進氣門打開時潛在的活塞間隙問題，因此不希望將已知的VVA方法應用于這種配置。盡管存在一些發動機配置(例如，所謂的“凸輪中凸輪(CAM in CAM)”系統)，這些配置在理論上可以允許獨立執行氣門正時提前，但是這些系統復雜、昂貴且角度調整有限。更進一步，其他已知的VVA系統可以采用液壓氣門機構系統和高速螺線管，其可以用于在發動機循環中的幾乎任何地方打開排氣。盡管這樣的系統顯示出極大的靈活性并可以用于實現EEVO事件，但它們又相對復雜且昂貴。