專(zhuān)利名稱(chēng)：操作發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總得涉及一種用于操作內(nèi)燃機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的方法。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)中，為了產(chǎn)生正功率(positive power)需要發(fā)動(dòng)機(jī)閥的致 動(dòng)，并且還可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)閥的致動(dòng)以產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和/或排氣再循環(huán) (EGR)。在正功率期間，可以打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥以允許空氣進(jìn)入汽缸， 用于在活塞的進(jìn)氣沖程期間燃燒?？梢源蜷_(kāi)一個(gè)或多個(gè)排氣閥以允許在活 塞的排氣沖程期間燃燒氣體從汽缸中排出。
還可以選擇性地打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)排氣閥以(至少暫時(shí)地)將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 換為空氣壓縮機(jī)用于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)操作?？梢酝ㄟ^(guò)打開(kāi)活塞頂部死點(diǎn)(TDC) 位置附近的一個(gè)或多個(gè)排氣閥用于壓縮-釋放型制動(dòng)，或者通過(guò)在很多或所 有活塞運(yùn)動(dòng)期間使一個(gè)或多個(gè)排氣閥保持在相對(duì)恒定的裂開(kāi)位置用于放氣 型制動(dòng)來(lái)達(dá)到該空氣壓縮機(jī)的效果。在任何一個(gè)所述方法中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以 產(chǎn)生減速力用來(lái)幫助減慢車(chē)輛速度。該制動(dòng)力可以使操作者增強(qiáng)對(duì)車(chē)輛的 控制，并且還可以實(shí)質(zhì)上降低行駛制動(dòng)器上的磨損。壓縮-釋放型發(fā)動(dòng)機(jī)制 動(dòng)是很早已知的，并且公開(kāi)在Cummins的美國(guó)專(zhuān)利3，220, 392 (1965年11月) 中，在此以引用的方式將其加入。
可以通過(guò)選擇性地致動(dòng)排氣閥來(lái)增加壓縮-釋放型發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的制 動(dòng)力，以結(jié)合減壓制動(dòng)器執(zhí)行制動(dòng)氣體再循環(huán)?？梢酝ㄟ^(guò)打開(kāi)活塞的進(jìn)氣 或膨脹沖程的底部死點(diǎn)附近的排氣或輔助閥，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣或者壓 縮沖程的第一部分期間保持排氣或輔助閥的打開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)氣體再循環(huán) (BGR)。在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的該部分期間，打開(kāi)排氣或者輔助閥可允許廢氣從 相對(duì)高壓力的排氣歧管流入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。從排氣歧管到汽缸內(nèi)的排氣的引 入可以加壓汽缸，該加壓比在壓縮沖程期間如果沒(méi)有用這種方式的話會(huì)發(fā)
5生得更快。在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中所增加的氣體壓力可以增加由壓縮-釋放沖程所 產(chǎn)生的制動(dòng)力。
可以使用許多不同的系統(tǒng)來(lái)選擇性地致動(dòng)排氣或輔助閥以產(chǎn)生BGR和 壓縮-釋放沖程。 一種已知類(lèi)型的致動(dòng)系統(tǒng)是在前面提及的Cummins專(zhuān)利中 所描述的空轉(zhuǎn)系統(tǒng)。Gobert的美國(guó)專(zhuān)利5， 146,890 (1992年9月15日)中公 開(kāi)了用來(lái)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和制動(dòng)氣體再循環(huán)的空轉(zhuǎn)系統(tǒng)和方法的實(shí)例，其 公開(kāi)了一種通過(guò)在壓縮沖程的第一部分期間并且還選擇性地在進(jìn)氣沖程的 后面部分期間將汽缸放置成與排氣系統(tǒng)連通來(lái)進(jìn)行制動(dòng)氣體再循環(huán)的方 法，并且在此以引用的方式將其加入。Gobert使用空轉(zhuǎn)系統(tǒng)來(lái)啟動(dòng)和終止 壓縮-釋放制動(dòng)和制動(dòng)氣體再循環(huán)。Gobert所公開(kāi)的系統(tǒng)打開(kāi)進(jìn)氣沖程的底 部死點(diǎn)附近的排氣閥以用于BGR沖程，在壓縮沖程的中間點(diǎn)之前關(guān)閉排氣閥 來(lái)結(jié)束所述BGR沖程，并且再次打開(kāi)相同的壓縮沖程的頂部死點(diǎn)附近的排氣 閥來(lái)用于壓縮-釋放沖程。因此，按照Gobert系統(tǒng)致動(dòng)的排氣閥必須被快速 地在BGR和壓縮-釋放沖程之間就位和離開(kāi)其位置。
在許多內(nèi)燃機(jī)中，可以通過(guò)固定輪廓的凸輪并且更特別是通過(guò)作為各 凸輪的整體部分的一個(gè)或多個(gè)固定凸起或突出部分來(lái)致動(dòng)進(jìn)氣及排氣閥。 所述凸輪可以包括用于各閥沖程的凸起，該閥沖程是凸輪引起的。凸輪上 的凸起的尺寸和形狀可以決定由該凸起所引起的閥的升程和持續(xù)的時(shí)間。 例如，用于按照前面提及的Gobert專(zhuān)利來(lái)構(gòu)造的系統(tǒng)的排氣凸輪輪廓可以 包括用于BGR沖程的凸起、用于壓縮-釋放沖程的凸起和用于主排氣沖程的 凸起。
此外，可以希望在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間增大排氣歧管中的排氣背壓。更高 的排氣背壓可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中可用于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的氣體質(zhì)量和壓力， 并且從而增加制動(dòng)力。然而，增大的排氣背壓可以不期望地增大打開(kāi)用于 壓縮-釋放沖程的排氣閥所需要的作用力，因?yàn)槭┘拥脚艢忾y上的打開(kāi)力必 須超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中由增大的排氣背壓引起的增大的壓力。在某種程度上， 所增加的排氣背壓還可以增加施加到排氣閥背面上的壓力，其可以平衡汽 缸中增加的壓力并且因此減小了作用在用于壓縮-釋放沖程的排氣閥打開(kāi) 機(jī)構(gòu)上的負(fù)載?？梢酝ㄟ^(guò)限制氣體穿過(guò)排氣歧管的流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)增大排氣歧管中的氣體 壓力?？梢酝ㄟ^(guò)使用在致動(dòng)時(shí)可以限制穿過(guò)排氣歧管的排出氣體的全部或 部分全部流動(dòng)的任何機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)排氣歧管的節(jié)流。排氣節(jié)流器可以處于排 氣發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器、渦輪增壓器、可變幾何形狀的渦輪增壓器、具有可調(diào)噴 嘴渦輪的可變幾何形狀的渦輪增壓器和/或可限制排出氣體的流動(dòng)的任何 其他設(shè)備的形式。
廢氣制動(dòng)器一般通過(guò)關(guān)閉全部或部分排氣歧管來(lái)提供節(jié)流，從而防止 排出氣體的漏氣。當(dāng)各汽缸處于排氣沖程中時(shí)，排出氣體的該節(jié)流可以通
過(guò)提供背壓來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)上提供制動(dòng)作用。例如，Meneely的美國(guó)專(zhuān)利 4， 848， 289 (1989年7月18日);Schaefer的美國(guó)專(zhuān)利6， 109， 027 (2000年8月 29曰);Israel的美國(guó)專(zhuān)利6， 170,474 (2001年1月9日);Kinerson等的美國(guó) 專(zhuān)利6，179，096 (2001年1月30日);和Anderson等的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)US 2003/0019470 (2003年1月30日)公開(kāi)了用于減速發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣制動(dòng)器。
渦輪增壓器同樣可以限制來(lái)自排氣歧管的廢氣流動(dòng)。渦輪增壓器經(jīng)常 使用來(lái)自排氣歧管的高壓排出氣體的流動(dòng)以為渦輪供給動(dòng)力?？勺儙缀涡?狀的渦輪增壓器(VGT)可以改變其為了驅(qū)動(dòng)渦輪而捕獲的高壓排出氣體的 量。例如，Arnold等的美國(guó)專(zhuān)利6，269，642 (2001年8月7日)公開(kāi)了可變幾 何形狀的渦輪增壓器，其中通過(guò)修改渦輪中的葉片的角度和長(zhǎng)度來(lái)改變所 限制的排除氣體的量。在FaleUi等的美國(guó)專(zhuān)利5，813，231 (1998年9月29 日)、Faletti等的美國(guó)專(zhuān)利6， 148,793 (2000年11月21日)和Ruggiero等的 美國(guó)專(zhuān)利6，866，017 (2005年3月15日)中公開(kāi)了使用與發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)有關(guān)的 可變幾何形狀的渦輪增壓器的實(shí)例，在此以引用的方式將其加入。
壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)不是已知的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的僅有類(lèi)型。此外，早就 已知了放氣型(bleeder type)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的操作。在放氣型發(fā)動(dòng)機(jī)制 動(dòng)期間，除了正常的排氣閥升程之外，可以在全部其余的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)(全 部循環(huán)的放氣制動(dòng))或在一部分循環(huán)(局部循環(huán)的放氣制動(dòng))期間持續(xù)地 將排氣閥保持輕微打開(kāi)。局部循環(huán)的放氣制動(dòng)和全部循環(huán)的放氣制動(dòng)之間 的主要差別是在大部分進(jìn)氣沖程期間,對(duì)于前者的排氣閥被關(guān)閉。
通常，處于放氣制動(dòng)操作中的制動(dòng)閥的最初打開(kāi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于壓縮TDC(即， 早期閥致動(dòng))，然后升程在一段時(shí)間內(nèi)保持不變。因而，由于早期的閥致動(dòng)，放氣型的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器可需要低得多的作用力來(lái)致動(dòng)閥，并且由于持續(xù)放 氣而非壓縮-釋放型制動(dòng)的快速放空，所以產(chǎn)生更少的噪音。此外，放氣制 動(dòng)器通常需要更少的部件并且可以以較低成本制造。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)放氣制 動(dòng)器可以具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種致動(dòng)設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和排氣歧管之間的 發(fā)動(dòng)機(jī)閥以提供壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的創(chuàng)新的方法，包括以下步驟打開(kāi) 用于制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)閥；在所述制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程的初始 部分期間增大發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程；在制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程的后面部分期間減 小發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程；在制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程和壓縮-釋放沖程之間保持發(fā)動(dòng) 機(jī)閥打開(kāi)；和在壓縮-釋放沖程的初始部分期間增大發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是用于壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的創(chuàng)新的內(nèi)燃機(jī)凸 輪，包括主排氣凸起，其包括延伸的封閉坡道部分；制動(dòng)氣體再循環(huán)凸 起；壓縮-釋放凸起；和在主排氣凸起延伸的封閉坡道部分和制動(dòng)氣體再循 環(huán)凸起之間延伸大約15度凸輪角度的基圓部分。
本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例是用于壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的創(chuàng)新的內(nèi)燃機(jī)凸 輪，包括基圓部分；制動(dòng)氣體再循環(huán)凸起；壓縮-釋放凸起；和所述制動(dòng) 氣體再循環(huán)凸起和壓縮-釋放凸起之間的凹陷區(qū)域，其中所述凹陷區(qū)域具有 大于凸輪的基圓部分的高度。
很清楚，上述的概述及其后的詳細(xì)描述僅是示例性的和說(shuō)明性的，并 且如所要求的一樣不是對(duì)本發(fā)明的限制。附解了本發(fā)明的某些實(shí)施例， 并且和所述詳細(xì)描述一起用來(lái)闡明本發(fā)明的原理，在此以引用的方式加入 附圖，并且附圖構(gòu)成了本說(shuō)明書(shū)的一部分。


現(xiàn)在將結(jié)合下列附圖來(lái)描述本發(fā)明，其中相似的附圖標(biāo)記涉及相似的 元件，并且其中
圖l是可以用來(lái)致動(dòng)按照本發(fā)明實(shí)施例的排氣或輔助發(fā)動(dòng)機(jī)閥的閥致 動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；圖2是按照本發(fā)明實(shí)施例的凸輪隨動(dòng)件升程相對(duì)凸輪角度的測(cè)繪圖3是按照本發(fā)明實(shí)施例的閥升程相對(duì)曲柄角度的測(cè)繪圖；禾口
圖4是按照本發(fā)明備選實(shí)施例的凸輪隨動(dòng)件升程相對(duì)凸輪角度的測(cè)繪圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照可以用來(lái)致動(dòng)本發(fā)明實(shí)施例的排氣或輔助閥的系統(tǒng)的
實(shí)例。圖1圖示了在發(fā)動(dòng)機(jī)20的一部分中的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸40。發(fā)動(dòng)機(jī)20可以具 有任何數(shù)量的相似的汽缸40，在所述汽缸中，活塞45可以向上和向下重復(fù) 地往復(fù)移動(dòng)，在該時(shí)間期間，發(fā)動(dòng)機(jī)被用于正功率和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。在汽缸 40的頂部可以有至少一個(gè)進(jìn)氣閥32和一個(gè)排氣閥34。在該處，公知的是具 有兩個(gè)或多個(gè)各處于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的進(jìn)氣閥32和排氣閥34，并且為了便于 圖解僅顯示了各一個(gè)。進(jìn)氣閥32和排氣閥34可以被打開(kāi)和關(guān)閉以提供分別 與進(jìn)氣通道22和排氣通道24的連通。排氣通道24可以與排氣歧管26連通，
所述排氣歧管可以還具有來(lái)自其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的其他排氣通道(未顯示) 的輸入。排氣歧管26的下游處可以有排氣節(jié)流裝置70，其可以被有選擇地 啟動(dòng)以限制來(lái)自歧管26的排氣流動(dòng)。排氣節(jié)流裝置70可以通過(guò)不同的裝置 來(lái)提供，例如，渦輪增壓器的渦輪、可變幾何形狀的渦輪增壓器、排氣管 中的蝶形閥72 (如顯示的)或其他節(jié)流裝置。排氣節(jié)流裝置(當(dāng)部分或完 全關(guān)閉吋)可以有選擇地在排氣歧管26和排氣通道24中產(chǎn)生排氣背壓，其 可以用于BGR。
發(fā)動(dòng)機(jī)20可以包括排氣閥致動(dòng)子系統(tǒng)38和進(jìn)氣閥致動(dòng)子系統(tǒng)36，用于 在正功率和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)操作模式期間致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)閥。發(fā)動(dòng)機(jī)可以選擇性地 包括輔助閥和輔助閥致動(dòng)子系統(tǒng)(未顯示)，以在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸40和排氣通道 24之間提供輔助連通。己知若干種可以用來(lái)打開(kāi)進(jìn)氣及排氣閥用于進(jìn)氣和 排氣沖程的子系統(tǒng)36和38，包括(但不限于)機(jī)械配氣機(jī)構(gòu)(valve trains)、 電致動(dòng)器和液壓(例如空轉(zhuǎn))致動(dòng)器。期待任何這樣的子系統(tǒng)或子系統(tǒng)的 結(jié)合，和/或由申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)的新的子系統(tǒng)，或者可以用來(lái)提供用于進(jìn)氣及排 氣閥的發(fā)動(dòng)機(jī)閥致動(dòng)的其他系統(tǒng)。
9可以通過(guò)子系統(tǒng)38來(lái)控制排氣閥34的致動(dòng)以打開(kāi)用于制動(dòng)氣體再循環(huán) 和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)(例如，壓縮-釋放制動(dòng)、放氣制動(dòng)(bleeder braking)或 者局部放氣制動(dòng))的排氣閥。排氣閥致動(dòng)子系統(tǒng)38可以包括各種液壓的、 液力機(jī)械的和電磁式的致動(dòng)裝置，包括(但不限于)從普通的軌道、空轉(zhuǎn)、 搖臂、凸輪、推管或其他機(jī)構(gòu)導(dǎo)出作用力以打開(kāi)閥的裝置?？梢酝ㄟ^(guò)ECM50 來(lái)電子地控制排氣閥致動(dòng)子系統(tǒng)38和進(jìn)氣閥致動(dòng)子系統(tǒng)36以改變閥致動(dòng)沖 程，該閥致動(dòng)沖程是在正功率和/或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間通過(guò)排氣閥34和進(jìn)氣閥 32來(lái)提供的。
在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間，排氣節(jié)流裝置70可以被關(guān)閉或部分關(guān)閉以增大排 氣背壓。當(dāng)結(jié)合制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程來(lái)提供增大的背壓時(shí)，所增大的背壓 可以被用來(lái)增加汽缸40中的充氣和氣體壓力以用于制動(dòng)。
在制動(dòng)氣體再循環(huán)期間，氣流可以暫時(shí)從排氣歧管26逆流到發(fā)動(dòng)機(jī)汽 缸40內(nèi)，并且甚至可能回傳過(guò)進(jìn)氣閥32并進(jìn)到進(jìn)氣道22內(nèi)。通過(guò)排氣和進(jìn) 氣閥的該反向氣流的控制決定了系統(tǒng)排氣壓力的分布和在進(jìn)氣時(shí)被傳送到 汽缸的合成質(zhì)量填充。質(zhì)量填充可以影響發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的動(dòng)力，通常，因?yàn)?汽缸40中的氣體的壓力越大，則可以從往復(fù)移動(dòng)的活塞45 (當(dāng)高壓氣體作 用在其上時(shí))上獲得的制動(dòng)量就越大。
圖2是圖3所示的本發(fā)明一實(shí)施例的凸輪隨動(dòng)件升程的實(shí)例，該升程可 以是由圖l所示的系統(tǒng)引起的，以致動(dòng)排氣閥來(lái)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。圖2是凸 輪所產(chǎn)生的凸輪隨動(dòng)件升程的測(cè)繪圖，所述凸輪具有許多從凸輪基圓伸出 的凸起，所述凸起可以被用來(lái)提供主排氣、BGR和壓縮-釋放閥沖程。圖2中 利用零(0)升程來(lái)表示凸輪基圓。排氣凸輪的輪廓可以包括主排氣凸起100、 BGR凸起110和壓縮-釋放凸起120。
凸輪可被連接到空轉(zhuǎn)系統(tǒng)上，該空轉(zhuǎn)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)的正功率操作期間 不起作用，高度小于閥值130 (其可以是閥門(mén)或者凸輪間隙的高度)的凸輪 凸起被吸收或者"丟失"。因此，在正功率操作期間，來(lái)自BGR凸起110和壓 縮-釋放凸起120的凸輪運(yùn)動(dòng)未被傳遞到排氣閥上。在正功率期間，僅來(lái)自 主排氣沖程100的運(yùn)動(dòng)可以被傳遞到排氣閥上，正如其在不包括發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng) 器的發(fā)動(dòng)機(jī)中一樣。在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間，空轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以被開(kāi)啟并且供給液壓流體，以便由
BGR凸起110和壓縮-釋放凸起120給予的運(yùn)動(dòng)可停止"丟失"，并且來(lái)自全部 凸輪凸起的運(yùn)動(dòng)可以被傳遞到排氣閥。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間，凸輪可 以向排氣閥傳遞以下額外的運(yùn)動(dòng)。凸輪的區(qū)域102相當(dāng)于在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間 所使用的主排氣凸起100的封閉坡道部分。主排氣凸起的封閉坡道部分102 顯示為返回到大約210到240度的凸輪角度之間的區(qū)域104中的基圓，或更優(yōu) 選在大約225到235度的凸輪角度之間。
BGR凸起110可以在大約230到270度的凸輪角度之間的區(qū)域104之后開(kāi) 始，并且更優(yōu)選在大約240到260度的凸輪角度之間。BGR凸起110可以到達(dá) 在大約270到300度的凸輪角度之間的最大高度，然后向凸輪基圓返回。凸 輪的區(qū)域112相當(dāng)于BGR凸起110與壓縮-釋放凸起120的交接處。區(qū)域112的 最低點(diǎn)可以被提升到凸輪基圓上方最小高度114處，該最小高度114足以阻 止排氣閥就位于BGR沖程和壓縮-釋放沖程之間(即，完全關(guān)閉)。區(qū)域112 的最低點(diǎn)可以在大約300到340度的凸輪角度之間，并且更優(yōu)選在大約310到 330度的凸輪角度之間?？梢赃x擇最小高度114，以便排氣閥在圖3所示的BGR 沖程和壓縮-釋放沖程之間非常接近地(但不是完全地)被關(guān)閉。
壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)凸起120可以跟隨BGR凸起110。壓縮-釋放凸起 120可以被設(shè)置在凸輪上，以便在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸活塞到達(dá)其頂部死點(diǎn)位置的點(diǎn) 附近將排氣閥打開(kāi)。壓縮-釋放凸起120可以早在350度的凸輪角度時(shí)或者在 零度凸輪角度(即，在頂部死點(diǎn)附近)之后到達(dá)最大高度，并且其后朝基 圓返回。凸輪的區(qū)域122相當(dāng)于壓縮-釋放凸起120與主排氣凸起100的交接 點(diǎn)。區(qū)域122的最低部分可以以最小距離124被提升到凸輪基圓上方，以便 排氣閥在壓縮-釋放沖程和主排氣沖程之間不會(huì)關(guān)閉?？商鎿Q地，區(qū)域122 的最低部分通過(guò)跟隨替換的凸輪輪廓124可以一直返回到凸輪基圓上。
圖2所示的凸輪輪廓可以在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)操作期間提供圖3所示的排氣閥 致動(dòng)。圖3中的零(0)閥升程表示排氣閥被關(guān)閉并就位。參照?qǐng)D3，排氣閥 可以被致動(dòng)以用于主排氣沖程200并且按照閥就位沖程202來(lái)就位。排氣閥 可以在時(shí)間204期間保持就位，直到其因BGR沖程210而被致動(dòng)。在排氣閥被 就位期間，在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和排氣歧管之間未發(fā)生排氣的交換。
ii其次，排氣閥可以被致動(dòng)以用于BGR沖程210。 BGR沖程可以與進(jìn)氣沖程 部分或者全部重疊。在BGR沖程期間，排氣歧管中的排氣可以流回到發(fā)動(dòng)機(jī) 汽缸內(nèi)，并且可能穿過(guò)打開(kāi)的進(jìn)氣閥回到進(jìn)氣歧管內(nèi)。這可以引起汽缸中 的廢氣質(zhì)量的增加以用于隨后的壓縮-釋放沖程。在到達(dá)用于BGR沖程的最 大升程之后，排氣閥可以向其就位的位置返回，但是不在BGR沖程210和壓 縮-釋放沖程220之間的點(diǎn)212處關(guān)閉。排氣閥保持在點(diǎn)212處的升程的數(shù)值 在本發(fā)明的不同實(shí)施例中可以改變。其甚至可以為零，并且因此在具有更 大順應(yīng)性和/或更大閥間隙設(shè)定的本發(fā)明某些實(shí)施例中，排氣閥可以就位在 BGR沖程和壓縮-釋放沖程之間。
壓縮-釋放沖程220可以接著B(niǎo)GR沖程110。在壓縮-釋放沖程期間，當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)汽缸活塞接近并且到達(dá)頂部死點(diǎn)位置時(shí)，排氣閥的升程增大。在接近 活塞的壓縮沖程的結(jié)束時(shí)可以通過(guò)增大排氣閥的升程來(lái)將汽缸中的氣體壓 力釋放到排氣歧管。在膨脹沖程期間，通過(guò)向下推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞來(lái)將汽缸 中的排氣的該壓縮能量釋放到排氣歧管中而不做正功。在到達(dá)用于壓縮-釋 放沖程220的最大升程后，在壓縮-釋放沖程220和主排氣沖程200之間的時(shí) 間222的期間排氣閩可以朝其就位的位置返回。在時(shí)間222期間，排氣閥可 以維持某一升程并且不關(guān)閉，或可替換地，排氣閥可以按照閥致動(dòng)224來(lái)就 位。
圖4所示的可替換的凸輪隨動(dòng)件的升程可以包括封閉坡道，該封閉坡道
最好能將液壓流體吸入具有閥升程復(fù)位功能的空轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)。如下述，圖4所 示的凸輪隨動(dòng)件的升程不同于圖2中所示的。對(duì)于BGR沖程110的全部或者幾 乎全部，凸輪的區(qū)域102 (相當(dāng)于主排氣凸起100的封閉坡道部分)可以從 圖2中所示的延伸。由主排氣凸起的區(qū)域102所產(chǎn)生的閥關(guān)閉速度可被設(shè)計(jì) 成能匹配液壓流體的補(bǔ)充速度，以?xún)?yōu)化用于具有復(fù)位功能的空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的液 壓補(bǔ)充。主排氣凸起的封閉坡道部分102顯示為返回到在大約230到265度的 凸輪角度之間的區(qū)域104中的基圓上。
BGR凸起可以返回到基圓上，以便排氣閥在BGR沖程和壓縮-釋放沖程之 間關(guān)閉?？商鎿Q地，BGR凸起可以接近基圓，但不是在區(qū)域112中到達(dá)，以 便排氣閥在BGR沖程和壓縮-釋放沖程之間保持打開(kāi)。
12例如，具有圖4所示的延伸的封閉坡道102的凸輪可以用在液壓閥致動(dòng)
系統(tǒng)中，該系統(tǒng)還包括復(fù)位設(shè)備，例如，Usko的美國(guó)專(zhuān)利5，460， 131和Cavanaugh的美國(guó)專(zhuān)利4， 399， 787中所公開(kāi)的。復(fù)位設(shè)備可以促使排氣閥在凸輪隨動(dòng)件到達(dá)區(qū)域104中的凸輪基圓之前關(guān)閉。延伸的封閉坡道102可以提高液壓閥致動(dòng)系統(tǒng)的能力，以為下次液壓閥致動(dòng)(即，BGR沖程)補(bǔ)充液壓流體。
在此處已經(jīng)描述了本發(fā)明的不同實(shí)施例的同時(shí)，很明顯，許多替換方案、修改和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，此處所闡明的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例意圖是說(shuō)明性的，而不是限制性的?？梢赃M(jìn)行各種變化而不脫離如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)閥以提供壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)閥設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和排氣歧管之間，該方法包括步驟打開(kāi)該發(fā)動(dòng)機(jī)閥，用于制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程；在該制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程的初始部分期間增大該發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程；在該制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程的隨后部分期間減小該發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程；在該制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程和壓縮-釋放沖程之間保持該發(fā)動(dòng)機(jī)閥打開(kāi)；以及在該壓縮-釋放沖程的初始部分期間增大該發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法， 期間減小該發(fā)動(dòng)機(jī)閥的升程的步驟。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法， 程之間保持該發(fā)動(dòng)機(jī)閥打開(kāi)的步驟。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法， 程之間保持該發(fā)動(dòng)機(jī)閥打開(kāi)的步驟。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法， 程之間關(guān)閉該發(fā)動(dòng)機(jī)閥的步驟。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法， 氣從該排氣歧管流出的步驟。還包括在該壓縮-釋放沖程的隨后部分 還包括在該壓縮-釋放沖程和主排氣沖 還包括在該壓縮-釋放沖程和主排氣沖 還包括在該壓縮-釋放沖程和主排氣沖 還包括在該壓縮-釋放制動(dòng)期間限制排
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該發(fā)動(dòng)機(jī)閥是排氣閥。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該發(fā)動(dòng)機(jī)閥是用于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的閥。
9. 一種用于壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)凸輪，包括 主排氣凸起，包括延伸的封閉坡道部分； 制動(dòng)氣體再循環(huán)凸起；壓縮-釋放凸起；以及基圓部分，其在該主排氣凸起的延伸封閉坡道部分和該制動(dòng)氣體再循環(huán)凸起之間延伸大約15度或更小的凸輪角度。
10. 如權(quán)利要求9所述的凸輪，還包括在該制動(dòng)氣體再循環(huán)凸起和該壓縮-釋放凸起之間的凹陷區(qū)域，其中所述凹陷區(qū)域具有大于該凸輪的基圓 部分的高度。
11. 如權(quán)利要求10所述的凸輪，還包括在該壓縮-釋放凸起和該主排氣凸起之間的第二凹陷區(qū)域，其中所述第二凹陷區(qū)域具有大于該凸輪的基 圓部分的高度。
12. 如權(quán)利要求10所述的凸輪，還包括在該壓縮-釋放凸起和該主排 氣凸起之間的第二凹陷區(qū)域，其中所述第二凹陷區(qū)域具有等于該凸輪的基 圓部分的高度。
13. 如權(quán)利要求9所述的凸輪，還包括在該壓縮-釋放凸起和該主排氣 凸起之間的第二凹陷區(qū)域，其中所述第二凹陷區(qū)域具有大于該凸輪的基圓 部分的高度。
14. 如權(quán)利要求9所述的凸輪，還包括在該壓縮-釋放凸起和該主排氣 凸起之間的第二凹陷區(qū)域，其中所述第二凹陷區(qū)域具有等于該凸輪的基圓 部分的高度。
15. —種用于壓縮-釋放發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)凸輪，包括 基圓部分；制動(dòng)氣體再循環(huán)凸起；壓縮-釋放凸起；以及凹陷區(qū)域，其在該制動(dòng)氣體再循環(huán)凸起和該壓縮-釋放凸起之間，其中 所述凹陷區(qū)域具有大于該凸輪的基圓部分的高度。
16. 如權(quán)利要求15所述的凸輪，還包括主排氣凸起。
17. 如權(quán)利要求16所述的凸輪，還包括在該壓縮-釋放凸起和該主排 氣凸起之間的第二凹陷區(qū)域，其中所述第二凹陷區(qū)域具有大于該凸輪的基 圓部分的高度。
18. 如權(quán)利要求16所述的凸輪，還包括在該壓縮-釋放凸起和該主排 氣凸起之間的第二凹陷區(qū)域，其中所述第二凹陷區(qū)域具有等于該凸輪的基 圓部分的高度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于致動(dòng)設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和排氣歧管(26)之間的發(fā)動(dòng)機(jī)閥(34)以與排氣節(jié)流和制動(dòng)氣體再循環(huán)結(jié)合來(lái)提供壓縮-釋放的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的方法和設(shè)備。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，用來(lái)提供制動(dòng)氣體再循環(huán)和壓縮-釋放制動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)閥可以在制動(dòng)氣體再循環(huán)和壓縮-釋放沖程之間保持稍微打開(kāi)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用于主排氣沖程的凸輪封閉坡道可以延伸到制動(dòng)氣體再循環(huán)沖程的開(kāi)始附近終止，以便于補(bǔ)充用來(lái)與排氣閥(34)結(jié)合的液壓閥致動(dòng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02D13/04GK101490393SQ200780025923
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者J·施沃雷爾, 周 楊, 黃勝?gòu)?qiáng) 申請(qǐng)人:雅各布斯車(chē)輛系統(tǒng)公司