[发明专利]用于发动机汽缸减压的方法和系统

说明书

相关申请

本申请涉及并要求于2011年9月21日提交的第61/537，430号发明名称为“用于发动机汽缸减压的方法和系统”的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于致动发动机气门以便使发动机汽缸减压的系统和方法，用于发动机启动、泄放制动和/或压缩释放制动。

背景技术

通过内燃机的排气流量控制已经被使用以便提供车辆发动机压缩释放型和泄放型的两种制动。发动机制动的两种类型都通过使发动机汽缸减压操作以便允许排气离开汽缸。排气流量的控制还在发动机启动期间提供好处。具体地，在发动机启动期间保持排气门打开可以使汽缸减压以便活塞可以更容易朝汽缸上止点(TDC)移动。在发动机启动期间减压的好处可以包括更易于发动机启动、更轻的启动系统和/或电池需求以及避免或减少对于额外的启动辅助的需要。

通常，发动机制动系统可以控制从发动机汽缸到排气系统(也就是，排气歧管、排气尾管等)的排气流量。来自发动机汽缸的排气流量可以被控制以便提供阻力到发动机活塞上以便使发动机减速。具体地，一个或者多个排气门可以选择地被致动以便提供压缩释放、泄放和/或局部泄放发动机制动。

压缩释放型发动机制动或者减速器的操作是众所周知的。四冲程内燃机在其操作期间经历进气、压缩、膨胀和排气循环。进气循环与主进气门事件协同发生，在该主进气门事件期间，每个汽缸内的进气门打开以便允许空气进入汽缸。排气循环与主排气门事件协同发生，在该主排气门事件期间每个汽缸内的排气门打开以便允许燃烧气体离开汽缸。通常，排气门和进气门在压缩和膨胀循环的大部分时间内是关闭的。在压缩释放发动机制动期间，到发动机汽缸的燃料供应停止并且除了主排气门事件以外，一个或者多个排气门也可以选择地在压缩冲程期间打开以便使内燃机转换为吸能空气压缩器。具体地，在发动机活塞在压缩冲程期间向上行进时，留在汽缸内的气体被压缩并且对抗活塞的向上运动。在活塞在压缩冲程期间接近上止点(TDC)位置时，至少一个排气门可以打开以便释放汽缸内压缩的气体到排气歧管，防止储存在压缩气体中的能量在随后的膨胀下行冲程返回到活塞。在这种情况下，发动机产生减速动力以便帮助车辆减速。压缩释放型发动机制动的现有技术示例由美国专利号3,220,392(1965年11月)康明斯的公开所提供，其在本文中通过参考合并。

泄放型发动机制动的操作也是已知的。在泄放型发动机制动期间，除了主排气门事件以外，一个或者多个排气门可以在整个剩下的发动机循环期间(也就是，对于完整循环的泄放制动的进气、压缩和膨胀循环)或者在剩下的发动机循环中的一部分(也就是，对于部分循环泄放制动的压缩和膨胀循环)保持轻微打开。部分循环泄放制动和完整循环泄放制动的主要区别在于前者可以允许排气门在进气循环的大部分时间或者全部时间内关闭。泄放型发动机制动的示例在美国专利号6,594,996(2003年7月22日)Yang中公开，其在本文中通过参考合并。

在泄放制动操作中，排气门的初始打开可以在压缩冲程的上止点前面，并且优选在进气和压缩循环之间下止点(BDC)附近。因此，泄放型发动机制动可以需要小得多的力以便致动气门，并且由于连续的泄放而不是压缩释放型制动的快速放气，其产生较小的噪音。因此，发动机泄放制动能够具有显著的优点。

发动机减压系统可以使得在发动机启动期间发动机汽缸内的一个或多个排气门保持打开。当起动电池电量低、启动用摇车时间增加以及发动机更难怠速运转时，本文中所描述的类型的发动机减压系统可以在冷的天气状况下尤其有用。此外，发动机减压(其可以降低电池电量和起动机系统需要)可以导致较低重量的部件，这允许增大燃料效率。使用减压系统导致的启动时间减少还可以提供排放优势。因此，诸如这些但不局限于前面的优点可以通过使用本文中描述的本发明的一个或多个实施例而实现。

本发明的各种实施例的额外的优点一部分在下面的说明书中阐述并且一部分将从说明书和/或从本发明的实践中对于本领域技术人员变得明显。

发明内容