CN108868942A - 液压提前发动机排气阀打开系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液压提前发动机排气阀打开系统。排气阀提前打开(EEVO)模块增加了空载发动机转速，因此发动机在必要时可平稳转变到驱动负载。EEVO模块包括接合喷射器摇臂的驱动活塞和接合排气摇臂的从动活塞。活塞通过激活流体通道流体连接，使得当喷射器凸轮使喷射器摇臂旋转并且引起从动齿轮和排气摇臂移动以打开排气阀来在活塞膨胀冲程期间释放排气能量以限制被传递到曲轴的能量时，驱动活塞压缩通道中的空气。低压正时阀可在驱动活塞的移动的初始部分期间从通道排出加压流体，因此从动活塞不会移动来打开排气阀，直到期望量的能量已经被传递到曲轴。

Description

液压提前发动机排气阀打开系统
技术领域
本发明总体上涉及柴油发动机，并且更具体地涉及由燃料喷射器凸轮和喷射器摇臂起始的柴油发动机中的排气阀提前打开(EEVO)。
背景技术
柴油发动机用于对各种应用(诸如车辆和工作机械推进以及各种其它工业应用)提供动力。在其中一些应用中，可能需要柴油发动机在轻载或空载时保持开启和怠速，然后能够在转换时瞬时施加全部动力以驱动负载。在一个示例中，柴油发动机可为用于诸如发电机等装置的备用电源，其中如果主电源发生故障，则备用发动机被接合以驱动装置。在诸如备用医院发电机的应用中，备用发动机转变到立即驱动发电机使得不中断对医院的关键设备和系统的电力传输可能是至关重要的。
为了确保柴油发动机在转换时提供必要的动力以驱动负载，必须保持比在怠速下操作发动机所需的燃料更高的燃料流量。另外，其它系统可能需要由怠速发动机输出更大的能量以便处理负载，诸如涡轮增压器，其需要更高的排气歧管能量来驱动涡轮增压器并向发动机提供增压压力，因此发动机不必使用能量来将空气吸入歧管。存在用于增加燃料流量并产生额外的排气能量以在发动机处于待机状态并且将为怠速时使涡轮增压器加速的方法。在一种方法中，实际的寄生负载被施加到备用发动机。可将油泵或其它发电机挂钩以将能量浪费回冷却系统或可耗散能量的其它系统中。寄生负载使发动机调速器认为发电机或其它工作负载被接合，并且调速器通过增加燃料流量来保持发动机转速而作出反应。当备用发动机转换到发电机负载时，移除寄生负载，并且备用发动机已经以必要的燃料流量操作，并且涡轮增压器加速以驱动发电机。
作为实际寄生负载的替代，备用发动机可通过施加虚拟寄生负载来诱使增加燃料流量和排气能量输出。用于产生虚拟寄生负载的一种策略涉及在所有燃烧能量传递到曲轴之前在膨胀冲程期间从发动机汽缸释放排气能量。在打开排气阀以保持发动机转动之前，允许发生少量燃料消耗，但是消散大部分能量。在燃料流量(诸如会导致发动机怠速运行的燃料流量)较低的情况下，在部分燃料燃烧期间产生的能量不足来实现怠速。发动机调速器响应的方式与当实际负载通过增加燃料流量直到发动机达到怠速时一样。同时，多余的排气能量将使涡轮增压器加速，因此燃料流量和进气歧管压力处于切换到驱动发电机的瞬态响应期间平滑转变所需的水平。
如上所述的用于产生虚拟寄生负载的排气阀提前打开(EEVO)可为增加燃料流量、进气歧管压力和排气温度而不增加发动机动力输出的有效解决方案。在1999年8月17日授予Peters等人的标题为“排气阀提前打开控制系统和方法(Early Exhaust Valve OpeningControl System and Method)”第5,937,807号美国专利公开了一种用于包括涡轮增压器的内燃机的排气阀系统，该涡轮增压器用于在低负载发动机状况下有效地增加涡轮增压的增压压力以改进发动机瞬态响应。排气阀系统包括用于将排气阀的打开正时提前到正常打开曲轴转角之前的提前打开的曲轴角的提前正时模式，同时保持排气阀在正常关闭曲轴角度下的正常关闭正时。排气阀控制装置包括能够选择性地致动一对排气阀中的一个以在正常排气事件之前产生提前打开排气事件的专用提前正时模式摇臂。凸轮轴上的提前凸轮凸角具有凸轮轮廓形状，其能够使提前正时模式摇臂以在正常排气阀事件之前枢转通过提前打开排气阀行程。
在2016年1月12日授予Ernest等人的名称为“使用用于排气阀提前打开的发动机制动机构的发动机系统和操作方法(Engine System and Operation Method UsingEngine Braking Mechanisms for Early Exhaust Valve Opening)”的第9,234,467号美国专利公开了一种用于内燃机的阀致动系统，该阀致动系统包括一个或多个第一凸轮和一个或多个第二凸轮，该第一凸轮具有压缩释放凸角和适于将阀致动运动传递到第一组排气阀的主排气凸角，该第二凸角具有EEVO凸角和适于将阀致动运动传递到第二组排气阀的主排气凸角。对于两组汽缸，阀致动系统可提供具有或不具有压缩释放致动的主排气阀致动与具有或不具有EEVO的主排气阀致动的任何组合。压缩释放或压缩制动使用发动机来吸收动力并提供减速力以在诸如当车辆或机器下坡行驶时等情况下减慢车辆或机器。为了实现压缩制动，截断发动机的燃料流量，并且将发动机变成由机器动量驱动的空气压缩机。进气阀和排气阀通常如常操作，并且在压缩冲程期间将空气在发动机汽缸中进行压缩。Ernest等人的阀致动系统在排气凸轮上提供附加的压缩释放凸角或者具有压缩释放凸角的附加凸轮，以在汽缸到达压缩冲程的上止点时打开排气阀以将压缩空气吹入排气系统而不是将动力传递到曲轴。在Peters等人和Ernest等人制造的系统中，通过修改排气阀凸轮或提供附加排气阀凸轮来实现用于EEVO事件和/或压缩制动的排气阀提前打开。
发明内容
在本发明的一个方面中，公开了一种用于发动机的排气阀提前打开(EEVO)模块。发动机可包括：排气阀；排气摇臂，其可旋转以将排气阀在排气阀关闭位置与排气阀打开位置之间移动；燃料喷射器；喷射器摇臂，其可旋转以使燃料喷射器将燃料喷射到发动机的发动机汽缸中；以及具有排气凸轮和喷射器凸轮的凸轮轴，该排气凸轮在凸轮轴旋转时接合排气摇臂并且使排气摇臂在排气阀打开位置与排气阀关闭位置之间旋转，该喷射器凸轮在凸轮轴旋转时接合喷射器摇臂并且使喷射器摇臂旋转以导致燃料喷射器将燃料喷射到发动机汽缸中。EEVO模块包括EEVO壳体，其靠近排气摇臂和喷射器摇臂安装到发动机上。EEVO壳体包括：驱动活塞孔，其具有驱动活塞孔顶壁和驱动活塞孔底端；从动活塞孔，其具有从动活塞孔顶壁和从动活塞孔底端；激活流体通道，其靠近驱动活塞孔顶壁和从动活塞孔顶壁分别与驱动活塞孔和从动活塞孔相交；所述驱动活塞孔分别靠近所述驱动活塞孔顶壁和所述从动活塞孔顶壁；流体供应通道，其将激活流体通道放置成与高压流体源流体连通；以及溢流通道，其在驱动活塞孔顶壁与驱动活塞孔底端之间的位置处与驱动活塞孔相交并且将驱动活塞孔放置成与低压贮存器流体连通。EEVO模块进一步包括：驱动活塞，其被设置在驱动活塞孔内并且偏向驱动活塞孔顶壁；从动活塞，其被设置在从动活塞孔内并且偏向从动活塞孔顶壁；以及低压正时阀，其被设置在驱动活塞孔与低压贮存器之间的溢流通道中并且具有正时阀释放压力。当激活流体通道中的激活流体通道压力大于EEVO预充压力时，驱动活塞朝向驱动活塞孔底端移位并且接合喷射器摇臂，并且从动活塞朝向从动活塞孔底端移位并且接合排气摇臂，该EEVO预充压力足以使驱动活塞和从动活塞克服活塞偏置力而移位。当激活流体通道压力大于正时阀释放压力且小于从动活塞使排气摇臂移位并打开排气口所需要的排气阀移位压力、喷射器摇臂使驱动活塞朝向驱动活塞孔顶壁移动并且驱动活塞不关闭溢流通道时，低压正时阀打开以将流体从驱动活塞孔排出到低压贮存器，并且从动活塞不会使排气摇臂移位。而且，当喷射器摇臂使驱动活塞移位超过溢流通道以关闭溢流通道并且激活流体通道压力大于排气阀移位压力时，从动活塞使排气摇臂移位以打开排气阀。
在本发明的另一个方面中，公开了一种用于操作发动机的排气阀提前打开(EEVO)模块的方法。该方法包括：起动发动机；由EEVO模块接合喷射器摇臂和排气摇臂使得由发动机的凸轮轴的喷射器凸轮的接合引起的喷射器摇臂的旋转导致EEVO模块使排气摇臂旋转以在发动机汽缸中的发动机活塞的压缩冲程之后打开排气阀；感测进气歧管压力；继续接合喷射器摇臂和排气摇臂并且当进气歧管压力小于设定点压力时响应于喷射器摇臂的旋转而使排气摇臂旋转以打开排气阀；以及将EEVO模块与喷射器摇臂和排气摇臂分离使得当进气歧管压力大于设定点压力时喷射器摇臂的旋转不会导致EEVO模块使排气摇臂旋转。
在本发明的又一方面中，公开了一种发动机。发动机包括：发动机汽缸；发动机活塞，其被设置在发动机汽缸内；用于发动机汽缸的排气阀，其偏向排气阀关闭位置；排气摇臂，其可旋转以将排气阀从排气阀关闭位置移动到排气阀打开位置；燃料喷射器；喷射器摇臂，其可旋转以使燃料喷射器将燃料喷射到发动机汽缸中；具有排气凸轮和喷射器凸轮的凸轮轴，该排气凸轮在凸轮轴旋转时接合排气摇臂并且使排气摇臂旋转以将排气阀移动到排气阀打开位置，该喷射器凸轮在凸轮轴旋转时接合喷射器摇臂并且使喷射器摇臂旋转以导致燃料喷射器将燃料喷射到发动机汽缸中；以及排气阀提前打开(EEVO)模块。EEVO模块包括：EEVO壳体，其靠近排气摇臂和喷射器摇臂安装；驱动活塞，其被设置在EEVO壳体的驱动活塞孔内；以及从动活塞，其被设置在EEVO壳体的从动活塞孔内。驱动活塞孔具有驱动活塞孔顶壁和驱动活塞孔底端，并且驱动活塞偏向驱动活塞孔顶壁。从动活塞孔具有从动活塞孔顶壁和从动活塞孔底端，并且从动活塞偏向从动活塞孔顶壁。激活流体通道靠近驱动活塞孔顶壁和从动活塞孔顶壁分别与驱动活塞孔和从动活塞孔相交，并且流体供应通道将激活流体通道放置成与高压流体源流体连通。EEVO模块进一步包括低压正时阀，其被设置在EEVO壳体的溢流通道内并且将驱动活塞孔流体连接到低压贮存器，该溢流通道在驱动活塞孔顶壁与驱动活塞孔底端之间的位置处与驱动活塞孔相交，其中低压正时阀具有正时阀释放压力。EEVO模块通过从高压流体源提供加压流体来进行预充，以将激活流体通道压力增加到EEVO预充压力，该EEVO预充压力导致驱动活塞朝向驱动活塞孔底端移位并且接合喷射器摇臂并打开溢流通道通向驱动活塞孔，并且导致从动活塞朝向从动活塞孔底端移位并且接合排气摇臂，其中EEVO预充压力小于正时阀释放压力。一旦EEVO模块进行预充，在驱动活塞关闭溢流通道之前由于喷射器摇臂的旋转而引起的驱动活塞朝向驱动活塞孔顶壁移位增加了激活流体通道压力，直到激活流体通道压力至少等于正时阀释放压力并且低压正时阀打开以将流体从驱动活塞孔排出到低压贮存器，其中正时阀释放压力小于从动活塞移位并且导致排气摇臂将排气阀移动到排气阀打开位置所需的排气阀移位压力。在溢流通道被驱动活塞关闭之后，驱动活塞朝向驱动活塞孔顶壁进一步移位增加了激活流体通道压力，直到激活流体通道压力大于排气阀移位压力并且从动活塞被移位并且使排气摇臂旋转以将排气阀移动到排气阀打开位置。
附加方面由本专利的权利要求限定。
附图说明
图1是根据本发明的具有EEVO模块的发动机(诸如柴油发动机)的发动机汽缸盖的等距视图；
图2是图1的发动机的汽缸盖的放大等距视图，其中以部分横截面示出了EEVO模块的EEVO壳体；
图3是图1的发动机的喷射器摇臂和凸轮轴以及EEVO模块的驱动活塞的侧视横截面视图；
图4是图1的发动机的排气摇臂和凸轮轴以及EEVO模块的从动活塞的侧视横截面视图；
图5是图1的发动机的喷射器摇臂、排气摇臂和凸轮轴以及处于分离位置的EEVO模块的部件的示意图；
图6是图5的示意图，其中EEVO模块的部件处于接合位置；
图7是图5的示意图，其中EEVO模块的部件处于接合位置并且喷射器摇臂在从动活塞移动之前移动驱动活塞；
图8是图5的示意图，其中EEVO模块的部件处于接合位置，喷射器摇臂移动驱动活塞并且从动活塞移动排气摇臂以打开排气阀；
图9是图1的发动机的喷射器凸轮轮廓与曲轴角度的曲线图；
图10是图1的发动机的排气凸轮轮廓与曲轴角度的曲线图；
图11是当EEVO模块分离时图1的发动机的排气阀移位与曲轴角度的曲线图；
图12是当EEVO模块接合时图1的发动机的排气阀移位与曲轴角度的曲线图；
图13是当能够提供压缩制动的EEVO模块的替代实施例被接合时图1的发动机的排气阀移位与曲轴角度的曲线图；
图14是根据本发明的用于EEVO模块的EEVO控制例程的流程图；
图15是根据本发明的用于EEVO模块的发电机应急控制例程的流程图；并且
图16是根据本发明的用于EEVO模块的EEVO模块模式切换监控例程的流程图。
具体实施方式
图1和2说明了根据本发明的具有安装在发动机汽缸盖14上的EEVO模块12的发动机10的一部分。发动机10可为柴油发动机并且可用作发电机的备用电源，当主电源发生故障时，该发电机将转换为驱动发电机。然而，具有EEVO模块12的发动机10可在可能期望提供EEVO以在不施加负载时增加发动机10中的燃料流量或提供压缩制动的其它应用中实施。
如所说明，发动机汽缸盖14的盖被移除，使得可观察到包括EEVO模块12的发动机部件。发动机汽缸盖14可具有6个、8个或更多个相关发动机汽缸(未示出)，其中用于最右边四个汽缸的燃烧循环控制元件如图1中所示。EEVO模块12被实施为控制发动机10的一对汽缸(诸如所示的最右侧的一对汽缸)的EEVO的单个单元，使得诸如油压控制阀16等单个流体压力控制阀可控制两个发动机汽缸的EEVO模块12的接合和分离。类似的EEVO模块12被安装在其它各对发动机汽缸上，但是省略了用于相邻的一对发动机汽缸的EEVO模块12以示出发动机汽缸的燃烧循环控制元件。在替代实施例中，可为每个发动机汽缸提供具有一个油压控制阀的一个EEVO模块，或者单个EEVO模块可具有用于发动机汽缸盖14的每个发动机汽缸的EEVO机构，使得所有的EEVO机构可通过单个油压控制阀16一起接合和分离。预期用于涵盖不同数量的发动机汽缸的EEVO模块的其它变型。
每个发动机汽缸具有一个或多个进气阀组件20，其具有由进气阀弹簧24偏向关闭位置的进气阀22(图2)。当对应的进气阀摇臂26围绕摇臂轴28旋转并且将力通过进气阀桥30施加到进气阀组件20时，进气阀组件20移动到打开位置。被设置在发动机汽缸盖14的凸轮轴孔32中的凸轮轴(未示出)的进气阀凸轮凸角(未示出)接合进气滚子34以在发动机汽缸的发动机活塞(未示出)的进气冲程期间使进气摇臂26旋转并强制进气阀22打开。以类似方式，具有排气阀42和排气弹簧44的一个或多个排气阀组件40被偏置到关闭位置并且通过排气摇臂46围绕摇臂轴28的旋转而打开。在发动机活塞的排气冲程期间，排气摇臂46通过排气阀桥50施加打开力，凸轮轴的排气阀凸轮凸角(未示出)接合排气滚子54以打开排气阀42。
发动机10是柴油发动机，其使用机械燃料喷射器将雾化的柴油燃料喷射到发动机汽缸中，以当发动机活塞接近或大致处于压缩冲程的上止点时点燃压缩燃料。图1和2中省略了燃料喷射器以显露发动机10的其它部件，但是发动机汽缸盖14中的燃料喷射器孔60被设置在每个发动机汽缸的进气阀组件20与排气阀组件40之间。通过可枢转地安装在摇臂轴28上的喷射器摇臂66提供致动机械燃料喷射器的力。当凸轮轴的喷射器凸轮(未示出)接合喷射器滚子74并且在压缩冲程顶部附近的适当时间使喷射器摇臂66旋转时，喷射器摇臂66向机械喷射器施加喷射力。与阀组件20、40的部件相比，喷射器摇臂66、喷射器滚子74和喷射器凸轮进行大小设置以处理克服压缩冲程顶部处的高压而喷射燃料所需要的增加的负载。应当注意的是，虽然凸轮凸角直接接合滚子34、54、74以使所说明的发动机10中的摇臂26、46、66旋转，但是根据本发明的EEVO模块12可实施在具有在凸轮轴与摇臂26、46、66之间的其它类型的机械连接的发动机中以将凸轮轴的旋转转换为摇臂26、46、66的旋转。
对于每个发动机汽缸，EEVO模块12将驱动活塞部分80设置成靠近喷射器摇臂66的由喷射器凸轮升高的一端，并且从动活塞部分82设置成靠近排气摇臂46的向下推动排气阀桥50以打开排气阀42的一端。这种布置允许EEVO模块12在压缩冲程之后和在EEVO模块12接合时的膨胀冲程期间将喷射器摇臂66的移动转换为排气阀42的提前打开，如下面更全面地讨论。在图2中，具有EEVO模块12的发动机汽缸盖14的一部分被放大，并且EEVO壳体84的一部分被移除以示出与最右侧发动机汽缸对应的EEVO模块12的内部部件。
驱动活塞部分80包括驱动活塞90，当EEVO模块12被激活时，该驱动活塞90将接合喷射器摇臂66。驱动活塞90在图3中更详细地示出，图3是EEVO模块12和喷射器摇臂66沿着喷射器摇臂66的纵向中心截取的横截面。驱动活塞90被设置在EEVO壳体84的驱动活塞孔92内，该驱动活塞孔92包括驱动活塞孔顶壁94和驱动活塞孔底端96，该驱动活塞孔底端96终止于穿过EEVO壳体84的外表面的驱动活塞孔开口98。驱动活塞90具有可在驱动活塞孔92内滑动的驱动活塞主体100和具有与驱动活塞主体100的凹形内表面106接合的凸头104的驱动活塞轴102。驱动活塞端盖108被安装在驱动活塞孔开口98处并由驱动活塞保持环110保持在适当位置，以保持驱动活塞主体100和驱动活塞孔92。驱动活塞端盖108具有允许喷射器摇臂接合尖端114在那里延伸穿过的中心开口112。具有驱动活塞弹簧常数的驱动活塞弹簧116被设置在驱动活塞轴102的表面与驱动活塞端盖108之间，以当EEVO模块12如下所述般分离时将驱动活塞主体100和驱动活塞轴102偏向驱动活塞孔顶壁94。
喷射器摇臂66被设置在驱动活塞部分80的下方并且可旋转地安装在摇臂轴28上。喷射器滚子74通过喷射器滚子轴120可旋转地安装在喷射器摇臂66上并且定位在凸轮轴124的喷射器凸轮122上方。喷射器凸轮122具有喷射器凸轮凸角126，其进行大小设置并且被定位成接合喷射器滚子74并且使喷射器摇臂66如图3中所示般逆时针旋转以在发动机活塞接近压缩冲程的上止点时致动燃料喷射器。在喷射器摇臂66的与喷射器滚子74相对的一端处，喷射器激活销128被安装在喷射器摇臂66的端部下方并且在该端部下方向下延伸，使得喷射器摇臂66上安装有喷射器激活承座130。
喷射器摇臂66被修改成与驱动活塞90集成。喷射器摇臂驱动杯132被切入喷射器摇臂66的顶部表面中，并且位于驱动活塞90下方，以在EEVO模块12进行预充并且驱动活塞轴102延伸穿过中心开口112时容纳喷射器摇臂接合尖端114。喷射器摇臂驱动杯132具有与喷射器摇臂接合尖端114的凸形形状互补的凹形形状。这些形状连同驱动活塞主体100的凸头104和凹形内表面106的弯曲形状以及驱动活塞轴102与中心开口112之间的环形空间一起为驱动活塞轴102提供了自由度以将使其移动成不与驱动活塞孔92的纵向轴线对准，这可能是当将喷射器摇臂66的旋转移动转换为驱动活塞主体100的线性移动时所需要的。
在图4中更详细地示出了从动活塞部分82的驱动活塞140以及排气摇臂46，图4是EEVO模块12和排气摇臂46沿着排气摇臂46的纵向中心截取的横截面并且在图4中未示出发动机10的其它部件。从动活塞140以与驱动活塞90类似的方式配置，其中从动活塞140被设置在EEVO壳体84的从动活塞孔142内，该从动活塞孔142具有从动活塞孔顶壁144和从动活塞孔底端146，该从动活塞孔底端146终止于穿过EEVO壳体84的外表面的从动活塞孔开口148。从动活塞主体150可在从动活塞孔142内滑动，并且从动活塞轴152具有与从动活塞主体150的凹形内表面156接合的凸头154。从动活塞端盖158被安装在从动活塞孔开口148处并由从动活塞保持环160保持在适当位置，以保持从动活塞主体150和从动活塞孔142。从动活塞端盖158具有允许排气摇臂接合尖端164在那里延伸穿过的中心开口162。具有从动活塞轴弹簧常数的从动活塞轴弹簧166被设置在从动活塞轴152与从动活塞端盖158之间，并且具有从动活塞主体弹簧常数的从动活塞主体弹簧168被设置在从动活塞主体150与从动活塞158之间，以当EEVO模块12如下所述般分离时将从动活塞主体150和从动活塞轴152偏向从动活塞孔顶壁144。
排气摇臂46被设置在从动活塞部分82的下方并且可旋转地安装在摇臂轴28上。排气滚子54通过排气滚子轴170可旋转地安装在排气摇臂46上并且位于凸轮轴124的排气阀凸轮172上方。排气阀凸轮172具有排气阀凸轮凸角174，其进行大小设置并且被定位成接合排气滚子54并且使排气摇臂46如图4中所示般逆时针旋转以在发动机活塞的排气冲程期间打开排气阀42。在排气摇臂46的与排气滚子54相对的一端处，排气阀激活销176被安装在排气摇臂46的端部下方并且在该端部下方向下延伸，使得排气摇臂46上安装有排气阀激活承座178。
排气摇臂46被修改成与从动活塞140集成。排气摇臂从动表面180形成在排气摇臂46的顶表面上并且位于从动活塞140下方，以在EEVO模块12进行预充并且从动活塞轴152延伸穿过中心开口162时被排气摇臂接合尖端164接合。排气摇臂从动表面180是平坦的以匹配排气摇臂接合尖端164。从动活塞主体150的凸头154和凹形内表面156的互补曲面以及从动活塞轴152与中心开口162之间的环形空间为从动活塞轴152提供了自由度以使其移动成不与从动活塞孔142的纵向轴线对准，这可能是当将从动活塞主体150的线性移动转换为排气摇臂46的旋转移动时可能需要的。
返回图2，附加的流体通道和端口被限定在EEVO壳体84内以促进EEVO模块12的接合以及其在合适时间打开排气阀42的操作。激活流体通道190在驱动活塞孔92与从动活塞孔142之间延伸，并且靠近活塞孔顶壁94、144与活塞孔92、142相交，由此将驱动活塞孔顶壁94与驱动活塞主体100之间的一定体积的驱动活塞孔92放置成和从动活塞孔顶壁144与从动活塞主体150之间的一定体积的从动活塞孔142流体连通。激活流体通道190将具有激活流体通道压力PAFP，其作用于活塞弹簧116、166、168上以试图强制活塞主体100、150朝向活塞孔开口98、148。
加压流体经由流体供应通道192供应到激活流体通道190，这会将EEVO壳体84的流体入口孔(未示出)放置成与激活流体通道190流体连通。流体入口孔流体地连接到EEVO模块12的油压控制阀16。可致动油压控制阀16以向激活流体通道190提供加压流体并且使EEVO模块12进行预充以与排气摇臂46和喷射器摇臂66接合并且如下所述般执行EEVO。当EEVO模块分离时，油压控制阀16也可被打开以将流体从激活流体通道190排出到发动机10的低压贮存器(未示出)。
为了控制排气阀42的EEVO的正时，溢流通道194在驱动活塞孔顶壁94与驱动活塞孔底端96之间的环形凹槽196处与驱动活塞孔92相交。溢流通道194可延伸到与低压贮存器流体连通的流体排出孔(未示出)。低压正时阀198被设置在溢流通道194内并且控制从驱动活塞孔92到流体排出孔和低压贮存器的流体流动。低压正时阀198偏向驱动活塞孔92，并且具有正时阀释放压力PTV，在该正时阀释放压力PTV下，低压正时阀198将会打开以将加压流体排出到流体排出孔。环形凹槽196在如下位置处定位在驱动活塞孔顶壁94与驱动活塞孔底端96之间的驱动活塞孔92中：当驱动活塞主体100如下面更全面描述般在驱动活塞孔92内移动时，驱动活塞主体100将会交替地打开和关闭环形凹槽196，并且相应地打开和关闭溢流通道194。
可能会发生可能所产生的压力可能导致EEVO模块12以及发动机10的相关部件损坏的情况。例如，当EEVO模块12在压缩冲程之后试图打开排气阀42时，可将过量的燃料添加到发动机汽缸，由此在发动机汽缸中产生更多的燃烧能量和更多的压力。增加的压力可将高负载驱动到EEVO模块12和发动机部件中，从而EEVO壳体84有破裂的风险，将排气阀桥50弯曲或引起部件的其它损坏。如果点火正时关闭，则存在类似的风险。通过提供从激活流体通道190延伸到流体排出孔并且其中设置有高压泄压阀202的高压泄压通道200，可保护EEVO模块12免受这些风险。高压泄压阀202偏向激活流体通道190，并且具有大于排气阀移位压力PEVD但是小于可能导致损坏的压力的泄压阀释放压力PRV，在大于排气阀移位压力PEVD的情况下，在正常操作条件下，所接合的EEVO模块12可打开排气阀42。当致动流体通道压力PAFP超过泄压阀释放压力PRV时，高压泄压阀202将会打开以通过流体排出孔将高压流体排出到低压贮存器。
在图5到9中示意性地说明接合EEVO模块12并执行EEVO的顺序。参考图5，EEVO模块12被示为与排气摇臂46和喷射器摇臂66分离。油压控制阀16已被打开以将来自激活流体通道190的流体通过流体排出孔210排出到低压贮存器212，并且减小激活流体通道压力PAFP使得活塞弹簧116、166、168强制活塞主体100、150到达到活塞孔顶壁94、144。活塞轴102、152分别缩回到活塞孔92、142中以防止在发动机10运转的同时喷射器摇臂66和排气摇臂46被凸轮122、172提升时与喷射器摇臂66和排气摇臂46接合。当EEVO模块12将被接合以执行EEVO时，油压控制阀16被致动以将来自高压流体源214的加压流体喷射到激活流体通道190中。随着激活流体通道压力PAFP增加，压力最终克服弹簧力，并且活塞主体100、150朝向活塞孔底端96、146移动到图6中所示的位置。在一些实施例中，驱动活塞弹簧116的驱动活塞弹簧常数小于从动活塞弹簧166、168的弹簧常数中的组合从动活塞弹簧常数，因此驱动活塞主体100可开始以较低的激活流体阀压力PAFP移动，并且驱动活塞轴102将会以相对较低的速度冲击喷射器摇臂驱动杯132中的喷射器摇臂66，并且将不会砰地关上。从动活塞主体150和从动活塞轴152随后在较高的激活流体通道压力PAFP下移动，但是当分离时，排气摇臂接合尖端164与排气摇臂从动表面180相距很短的距离，因此接触时的关闭速度很低。
当驱动活塞主体100移向驱动活塞孔底端96和接合位置时，驱动活塞主体100将会移动经过环形凹槽196并且将溢流通道194打开通向驱动活塞孔92并且通向激活流体通道压力PAFP。溢流通道194打开和关闭时的位置可通过驱动活塞孔92中的环形凹槽196的位置和大小来控制。当驱动活塞主体100开始移回到驱动活塞孔顶壁94时，环形凹槽196可朝向驱动活塞孔顶壁94延伸以保持溢流通道194打开更长时间或者朝驱动活塞孔底端96转变以更早地关闭溢流通道194。油压控制阀16将会继续将加压流体泵送到激活流体通道190中，直到致动流体通道压力PAFP至少等于预定EEVO预充压力PEP，其足以使活塞轴102、152分别接合喷射器摇臂66和排气摇臂46，同时不会超过正时阀释放压力PTV并使低压正时阀198打开并排出加压流体。
在EEVO模块12接合的情况下，EEVO模块12将会响应于由喷射器凸轮122引起的喷射器摇臂66的移动。在图7中，发动机活塞大致位于压缩冲程的上止点，并且喷射器凸轮122旋转到喷射器凸轮凸角126接合喷射器滚子74并且使喷射器摇臂66旋转的位置以使燃料喷射器将雾化燃料喷射到发动机汽缸中。喷射器摇臂66的旋转克服激活流体通道压力PAFP的力而强制驱动活塞主体100朝向驱动活塞孔顶壁94。在驱动活塞主体100的这种初始移动期间，环形凹槽196未被覆盖并且溢流通道194打开，并且低压正时阀198暴露于激活流体通道压力PAFP。
驱动活塞主体100压缩加压流体并使致动流体通道压力PAFP增加。在所说明的位置处，致动流体通道压力PAFP至少等于正时阀释放压力PTV，导致正时阀轴216脱离正时阀座218，以允许加压流体通过流体排出孔210排出到低压贮存器212。低压正时阀198将会保持打开并排出流体直到驱动活塞主体100覆盖环形凹槽196并且将溢流通道194与致动流体通道压力PAFP隔离。排气阀移位压力PEVD大于正时阀释放压力PTV，因此从动活塞主体150将不会移位，以在驱动活塞主体100覆盖环形凹槽196并关闭溢流通道194之后才使排气摇臂46旋转。
在驱动活塞主体100关闭溢流通道194之后，驱动活塞主体100的进一步移动增加了致动流体通道压力PAFP。最终，致动流体通道压力PAFP近似等于排气阀移位压力PEVD，并且从动活塞主体150开始移向从动活塞孔底端146。此时在燃烧循环中，驱动活塞90和从动活塞140一起起作用，以像摇臂一样将喷射器凸轮122的旋转转换为排气阀42的移位。在一个实施例中，当致动流体通道压力PAFP达到排气阀移位压力PEVD时，从动活塞主体150在从动活塞孔142中移位并且排气阀42开始在与发动机活塞移动到经过燃烧冲程的上止点近似40°等效的位置处打开。驱动活塞主体100继续移向驱动活塞孔顶壁94并且使从动活塞主体150进一步打开排气阀42直到图8中所示的位置，在该位置中，喷射器凸轮凸角126的顶点接合喷射器滚子74。
随着喷射器凸轮122进一步旋转，喷射器摇臂66沿着顺时针方向向回旋转，从而允许致动流体通道压力PAFP强制驱动活塞主体100朝向驱动活塞孔底端96返回。致动流体通道压力PAFP最终下降到排气阀移位压力PEVD以下，并且排气阀组件40以及发动机汽缸中的压力强制从动活塞主体150朝向从动活塞孔顶壁144。最终，在发动机活塞的排气冲程期间，排气阀凸轮172旋转成与排气滚子54接合以打开排气阀42。另外，在EEVO模块12如图6到8中所示般接合的时间期间，当存在过压情况且致动流体通道压力PAFP大于泄压阀释放压力PRV时，高压泄压阀202将会打开以排出流体并释放压力。
只要EEVO模块12接合，将在发动机汽缸的每个燃烧循环期间重复图6到8的过程。当条件或操作者命令指示不应当或者不再需要执行EEVO时，油压控制阀16停用并将激活流体通道190连接到低压贮存器212，以从激活流体通道190排出加压流体。当致动流体通道压力PAFP下降到EEVO预充压力PEP以下时，活塞主体100、150在活塞弹簧116、166、168的偏置力的作用下将会移回到图5的分离位置。
图9到13以图形方式说明了针对EEVO模块12的不同操作模式的燃烧循环期间喷射器凸轮122和排气阀凸轮172的轮廓以及排气阀42的移位轮廓。图9是排气凸轮轮廓与发动机曲轴的曲轴角度的曲线图。曲轴角度被划分成燃烧循环的进气、压缩、膨胀和排气冲程，它们表示燃烧循环期间720°总曲轴旋转的180°增量，而凸轮轴124在每个燃烧循环中进行一次360°旋转。喷射器凸轮轮廓220对于进气冲程和大部分压缩冲程是恒定的。当发动机活塞接近压缩冲程的上止点时，喷射器凸轮轮廓220到达喷射器凸轮凸角126并且开始接合喷射器滚子74以使燃料喷射器将燃料喷射到发动机汽缸中。如在所说明的实施例中配置的喷射器凸轮凸角126在开始膨胀冲程(喷射燃料)时相对急剧地增加，然后在稳定减少到膨胀冲程结束(喷射器凸轮122与喷射器滚子74分离)时。图10中所示的排气凸轮轮廓222可具有与喷射器凸轮轮廓220大体相似的形状，其被曲轴旋转180°移位到排气冲程中。然而，排气阀凸轮凸角174比喷射器凸轮凸角126更对称，并且排气凸轮轮廓222在排气冲程内相应地更对称。
当EEVO模块12如图11中所示般分离时用于排气阀42的排气阀位移轮廓224。排气阀移位轮廓224表示当发动机10忙于紧急情况时发动机10在发电机负载下的操作。当EEVO模块12分离时，喷射器凸轮122将不会影响排气阀42的移位。因此，排气阀移位轮廓224将通常会在整个排气冲程中跟踪排气凸轮轮廓222。
当EEVO模块12被接合并且如上面关于图6到8所描述般操作时，喷射器凸轮122将会影响排气阀42的移位。图12说明了当EEVO模块12接合时排气阀42的排气阀移位轮廓226。排气阀移位轮廓226与排气阀移位轮廓224类似，直到压缩冲程结束。如由图9的喷射器凸轮轮廓220所指示，喷射器凸轮122开始旋转喷射器摇臂66。然而，由于低压正时阀198将流体排放到低压贮存器，所以最初喷射器摇臂66的旋转不会转换为排气阀42的移位。一旦环形凹槽196被覆盖且溢流通道194被驱动活塞主体100关闭并且激活流体通道压力PAFP增加到排气阀移位压力PEVD，则排气阀移位轮廓226进入EEVO部分228，在该EEVO部分228中，从动活塞主体150移位以打开排气阀42并释放排气能量。EEVO部分228将会在整个膨胀冲程中跟踪喷射器凸轮轮廓220，直到EEVO部分228转变到排气凸轮部分230，在排气凸轮部分230中，排气阀凸轮172以与图11的排气阀移位轮廓224中所示方式的类似方式接管排气阀42的移位的控制。
在一些实施方案中，可能期望提供具有用于使发动机10充当压缩制动器的附加模式的EEVO模块12的替代实施例。当发动机10被安装在机器或车辆中时，提供EEVO和压缩制动可能是期望的，该机器或车辆要求发动机10在未受到负载(EEVO模式)时以升高的发动机转速操作并且在制动、下坡滑行或其它情况(压缩制动模式)期间提供减速力。在压缩制动模式下，可消除由低压正时阀198提供的打开排气阀42的延迟，使得喷射器摇臂66的任何移动将会导致对应的移位来打开排气阀42。在一个实施例中，可控截止阀可被安装在低压正时阀198上游的溢流通道194中，以在关闭截止阀时防止通过溢流通道194排出。在其它实施例中，低压正时阀198可为能够被锁定在关闭位置或解锁的机电阀，以如上所述般执行以排出流体并延迟从动活塞主体150的移位和排气阀的打开42。在进一步的实施例中，溢流通道194和低压正时阀198可被省略并且被设置在从激活流体通道190到流体排出孔210的通道内的智能阀代替。智能阀可被配置为在压缩制动模式期间关闭，并且在EEVO模式期间打开直到喷射器摇臂66的旋转点和驱动活塞主体100的移位，此时智能阀应当被关闭使得从动活塞主体150将会移位。关闭智能阀的时间可通过喷射器摇臂66或驱动活塞主体100的位置、曲轴或凸轮轴124的旋转或燃烧循环内点的其它指示器来触发。
图13说明了当EEVO模块12处于压缩制动模式时排气阀42的排气阀移位轮廓232。排气阀移位轮廓232类似于排气阀移位轮廓226，但是排气阀移位轮廓232的压缩制动部分234指示排气阀42的移位开始于发动机活塞接近压缩冲程的上止点除外。一旦驱动活塞主体100的移位将激活流体通道压力PAFP增加到排气阀移位压力PEVD，喷射器摇臂66的旋转就会转换为排气阀42的移位，因为低压正时阀198不会排出流体，并将激活流体通道压力PAFP保持在正时阀释放压力PTV。与图12的EEVO部分228相比，压缩制动部分234在整个膨胀冲程中更加紧密地跟踪喷射器凸轮轮廓220，并且随着发动机活塞接近膨胀冲程的底部，最终转变到排气凸轮部分236。
工业实用性
根据本发明的EEVO模块12以及执行EEVO的方式利用现有的喷射器凸轮负载轮廓来驱动排气摇臂46并打开排气阀42。诸如Peters等人和Ernest等人教导的专利中的EEVO和压缩释放系统需要附加的排气凸轮，或修改排气凸轮轮廓以提前打开排气阀。本系统利用已经正确定时的喷射器凸轮凸角，以充当已知EEVO系统中的排气阀提前打开凸轮上的额外凸角。因为不需要凸轮修改，所以本系统可能优于已知系统，并且喷射器摇臂66、喷射器滚子74和喷射器凸轮122进行大小设置以承受比进气摇臂26和排气摇臂46、滚子34、54和凸轮更大的负载，因为当发动机活塞处于压缩冲程的上止点时，机械燃料喷射器克服发动机汽缸内的压力而喷射燃料。使用喷射器部件的现有鲁棒性有利于对排气阀42提供动力来克服汽缸压缩压力而打开。
当发动机10具有不足的燃料流量和/或涡轮增压器没有以足够的压力进行加速以实现无缝瞬态响应和转换以驱动实际负载时，可能仅需要执行EEVO。因此，当发动机10处于无负载备用状态时，EEVO模块12的接合和分离可由EEVO控制例程250控制。例程250可开始于框252：操作者起动发动机10。在框252处发动机10的初始启动之后，控制可转到框254，其中EEVO模块12被接合以使发动机调速器认为发动机10具有负载，预热发动机10并且使涡轮增压器加速。发动机10的电子控制模块(ECM)可检测发动机10的初始启动并将控制信号传输到油压控制阀16以将加压流体从高压流体源214排放到激活流体通道190并对EEVO模块12进行预充。一旦激活流体通道压力PAFP达到EEVO预充压力PEP，EEVO模块12将会执行EEVO以增加燃料流量和进气歧管压力，如上文所讨论。
当发动机10在EEVO模块12接合的情况下操作时，控制转到框256，其中ECM评估进气歧管压力以确定进气歧管是否已经达到足以使涡轮增压器准备转换到驱动负载的预定设定点压力。ECM可操作地连接到进气歧管中的进气歧管压力传感器以接收具有与当前进气歧管压力对应的值的进气歧管压力传感器信号。如果在框256处，ECM确定当前进气歧管压力小于设定点压力，则涡轮增压器可能没有准备好转换瞬态事件。控制可返回到框256以继续评估当前进气歧管压力，直到当前进气歧管压力大于设定点压力。在框256处，当ECM确定当前进气压力大于设定点压力时，控制可转到框258，其中ECM将由燃料喷射器提供到发动机汽缸中的燃料流量与预定设定点流量进行比较以确定是否可产生足够的动力来在转换时驱动负载。ECM可基于发动机10内的当前操作条件来估计从燃料喷射器进入发动机汽缸的当前燃料流量。在框258处，如果ECM确定当前燃料流量不大于设定点流量，则控制可回到框256，因此ECM可继续监控进气歧管压力和燃料流量，因为EEVO仍然由EEVO模块12执行。
如果ECM确定当前进气歧管压力大于框256处的设定点压力并且当前燃料流量大于框258处的设定点流量，则控制可转到框260，其中ECM可通过使油压控制阀16停止排放加压流体并将加压流体从激活流体通道190排出到低压贮存器212来分离EEVO模块12。在框260处，在EEVO模块12分离之后，进气歧管压力和/或燃料流量可能分别下降到设定点压力和/或设定点流量以下，并且发动机10不再准备好无缝转换瞬态响应。因此，在EEVO模块12分离之后，控制可转到框262，其中ECM评估进气歧管压力是否已经下降到设定点压力以下。如果进气歧管压力小于设定点压力，则控制可返回到框254，其中ECM会将控制信号传输到油压控制阀16以对EEVO模块12进行预充和再接合。在框262处，如果进气歧管压力仍大于设定点压力，则控制可转到框264，其中ECM评估当前燃料流量是否已下降到设定点流量以下。如果当前燃料流量小于设定点流量，则控制返回到框254以再接合EEVO模块12并执行EEVO，直到进气歧管压力再次大于框256处的设定点压力并且燃料流量再次大于框258处的设定点流量。在框264处，如果当前燃料流量大于设定点流量，则发动机10仍准备好无缝转换，并且控制返回到框262以继续评估发动机10必要时是否准备好驱动负载。
在EEVO控制例程250正在执行的同时，ECM监控发动机10是否将从无负载转换到驱动诸如发电机负载等负载。在一些实施方案中，可基于主电源的故障自动触发转换。主电源可被配置为在出现故障时向发动机10的ECM传输紧急信号，或者发动机10的ECM可监控主电源的状况以确定故障是否已经发生或者即将发生。在其它实施方案中，转换可由操作者经由诸如发电机应急开关等输入装置手动控制。图15说明了可在发动机10处实施以评估操作者输入的发电机应急控制例程270。例程270可在框272处开始，其中ECM可评估发电机应急开关的位置。如果ECM确定发电机应急开关处于“导通”位置，则控制可转到框274，其中ECM将控制信号传输到油压控制阀16以使EEVO模块12分离。同时，ECM可停止执行EEVO控制例程250。在EEVO模块12分离之后，控制可返回到框272以继续监控发电机应急开关的位置。如果ECM确定发电机应急开关不处于“导通”位置，并且转换不会发生并且发动机10将保持在备用模式中，则控制可转到框276，其中ECM可能导致油压控制阀16在EEVO模块12尚未接合时接合EEVO模块12，或者保持EEVO模块12的接合。ECM也将开始执行或继续执行EEVO控制例程250。控制然后可返回到框272以继续监控发电机应急开关的位置。
如上文所讨论，EEVO模块12的一些实施例可包括压缩制动模式，其中当发动机活塞到达压缩冲程的上止点时，由低压正时阀198提供的空转被截止并且EEVO模块12打开排气阀42。EEVO模块12在EEVO模式或压缩制动模式下操作的控制可由EEVO模块模式指定，该EEVO模块模式可由操作者控制。ECM可用诸如图16中所示的EEVO模块模式开关监控例程280进行编程。监控例程280可在框282处开始，其中ECM确定EEVO模块模式开关的位置。在框282处，如果ECM确定EEVO模块模式开关处于压缩制动模式位置，则控制可转到框284，其中ECM可关闭低压正时阀198，或者在驱动活塞主体100的初始移位期间以其它方式停止从激活流体通道中排出加压流体。在没有通过低压正时阀198排出的情况下，驱动活塞90中没有空转，并且当发动机活塞位于压缩冲程的上止点时，EEVO模块12将会打开排气阀42，并且发动机将提供压缩制动力。在框282处，如果ECM确定EEVO模块模式开关处于EEVO模式位置，则控制可转到框286，其中ECM可打开低压正时阀198，或者在驱动活塞主体100的初始移位期间以其它方式允许从激活流体通道中排出加压流体。在框284或框286处设定模式之后，控制返回到框282以使ECM继续评估用于位置改变的EEVO模块模式开关。
虽然前面的内容阐述了许多不同实施例的详细描述，但是应当理解的是，法律保护范围是由本专利最后提出的权利要求的词语来定义。该详细描述应被解释为仅示例性的且并未描述每个可能的实施例，这是因为描述每个可能的实施例即使有可能也将是不切实际的。可使用当前技术或本专利的申请日开发出的技术来实施众多替代性实施例，但这仍将属于限定保护范围的权利要求书的范围。
还应当理解的是，除非本文明确定义了术语，否则无意明确或暗示地限制该术语的含义超出其字面的或普通的含义，且这样的术语不应解释为基于本专利的任何部分中所作的任何声明(除了权利要求的语言)限制该术语的范围。就在本文均以符合单一含义的方式来提及本专利结束时的权利要求书中叙述的任何术语而言，这是仅仅是为了清楚起见以免引起读者的混乱，但并不意图暗示地或相反地将这样的权利要求术语限制为该单一的含义。

Claims (14)

1.一种用于发动机的排气阀提前打开(EEVO)模块，所述发动机具有：排气阀；排气摇臂，其能够旋转以将所述排气阀在排气阀关闭位置与排气阀打开位置之间移动；燃料喷射器；喷射器摇臂，其能够旋转以使所述燃料喷射器将燃料喷射到所述发动机的发动机汽缸中；以及具有排气凸轮和喷射器凸轮的凸轮轴，所述排气凸轮在所述凸轮轴旋转时接合所述排气摇臂并且使所述排气摇臂在所述排气阀打开位置与所述排气阀关闭位置之间旋转，所述喷射器凸轮在所述凸轮轴旋转时接合所述喷射器摇臂并且使所述喷射器摇臂旋转以导致所述燃料喷射器将燃料喷射到所述发动机汽缸中，所述EEVO模块包括：
EEVO壳体，其靠近所述排气摇臂和所述喷射器摇臂安装到所述发动机，所述EEVO壳体具有：
驱动活塞孔，其具有驱动活塞孔顶壁和驱动活塞孔底端，
从动活塞孔，其具有从动活塞孔顶壁和从动活塞孔底端，
激活流体通道，其靠近所述驱动活塞孔顶壁和所述从动活塞孔顶壁分别与所述驱动活塞孔和所述从动活塞孔相交，
流体供应通道，其将所述激活流体通道放置成与高压流体源流体连通，以及
溢流通道，其在所述驱动活塞孔顶壁与所述驱动活塞孔底端之间的位置处与所述驱动活塞孔相交并且将所述驱动活塞孔放置成与低压贮存器流体连通；
驱动活塞，其被设置在所述驱动活塞孔内并且偏向所述驱动活塞孔顶壁；
从动活塞，其被设置在所述从动活塞孔内并且偏向所述从动活塞孔顶壁；以及
低压正时阀，其被设置在所述驱动活塞孔与所述低压贮存器之间的溢流通道中并且具有正时阀释放压力，
其中当所述激活流体通道中的激活流体通道压力大于EEVO预充压力时，所述驱动活塞朝向所述驱动活塞孔底端移位并且接合所述喷射器摇臂，并且所述从动活塞朝向所述从动活塞孔底端移位并且接合所述排气摇臂，所述EEVO预充压力足以使所述驱动活塞和所述从动活塞克服活塞偏置力而移位，
其中当所述激活流体通道压力大于所述正时阀释放压力且小于所述从动活塞使所述排气摇臂移位并打开所述排气口所需要的排气阀移位压力、所述喷射器摇臂使所述驱动活塞朝向所述驱动活塞孔顶壁移动并且所述驱动活塞不关闭所述溢流通道时，所述低压正时阀打开以将流体从所述驱动活塞孔排出到所述低压贮存器，并且所述从动活塞不会使所述排气摇臂移位，并且
其中当所述喷射器摇臂使所述驱动活塞移位超过所述溢流通道以关闭所述溢流通道并且所述激活流体通道压力大于所述排气阀移位压力时，所述从动活塞使所述排气摇臂移位以打开所述排气阀。
2.根据权利要求1所述的EEVO模块，其中所述溢流通道与所述驱动活塞孔的相交点被定位成使得当所述发动机汽缸中的发动机活塞大约经过压缩冲程的上止点位置40°时，所述驱动活塞被所述喷射器摇臂移位并且覆盖并关闭所述溢流通道。
3.根据权利要求1所述的EEVO模块，其中所述溢流通道包括所述驱动活塞孔中的环形凹槽。
4.根据权利要求1所述的EEVO模块，其中所述EEVO壳体包括高压泄压通道，其与所述激活流体通道相交并且将所述激活流体通道流体连接到所述低压贮存器，所述EEVO模块包括高压泄压阀，其被设置在所述高压泄压通道内并且具有大于所述排气阀移位压力的泄压阀释放压力，使得所述高压泄压阀打开以在所述驱动活塞通过所述喷射器摇臂移位并且所述发动机汽缸中作用在所述从动活塞上的汽缸压力导致所述激活流体通道压力大于所述泄压阀释放压力时排出流体。
5.根据权利要求1所述的EEVO模块，包括：
驱动活塞弹簧，其具有驱动活塞弹簧常数并且将所述驱动活塞偏向所述驱动活塞孔顶壁；以及
从动活塞弹簧，其具有从动活塞弹簧常数并且将所述从动活塞偏向所述从动活塞孔顶壁，其中所述从动活塞弹簧常数大于所述驱动活塞弹簧常数，使得当加压流体将所述激活流体通道压力增加到所述EEVO预充压力时，所述驱动活塞在所述从动活塞接合所述喷射器摇臂之前接合所述喷射器摇臂。
6.根据权利要求1所述的EEVO模块，包括被设置在所述驱动活塞孔与所述低压正时阀之间的所述溢流通道内的溢流通道截止阀，其中当所述溢流通道截止阀关闭、所述喷射器摇臂使所述驱动活塞朝所述驱动活塞孔顶壁移位，并且所述激活流体通道压力大于所述排气阀移位压力时，所述从动活塞使所述排气摇臂移位以打开所述排气阀。
7.根据权利要求1所述的EEVO模块，包括流体压力控制阀，其连接在所述激活流体通道与所述高压流体源之间以及所述激活流体通道与所述低压贮存器之间，其中所述流体压力控制阀被配置为当所述流体压力控制阀处于EEVO接合模式时将加压流体从所述高压流体源排出到所述激活流体通道，并且所述流体压力控制阀被配置为当所述流体压力控制阀处于EEVO分离模式时将所述加压流体从所述激活流体通道排出到所述低压贮存器。
8.一种发动机，包括：
发动机汽缸；
发动机活塞，其被设置在所述发动机汽缸内；
用于所述发动机汽缸的排气阀，其偏向排气阀关闭位置；
排气摇臂，其能够旋转以将所述排气阀从所述排气阀关闭位置移动到排气阀打开位置；
燃料喷射器；
喷射器摇臂，其能够旋转以使所述燃料喷射器将燃料喷射到所述发动机汽缸中；
具有排气凸轮和喷射器凸轮的凸轮轴，所述排气凸轮在所述凸轮轴旋转时接合所述排气摇臂并且使所述排气摇臂旋转以将所述排气阀移动到所述排气阀打开位置，所述喷射器凸轮在所述凸轮轴旋转时接合所述喷射器摇臂并且使所述喷射器摇臂旋转以导致所述燃料喷射器将燃料喷射到所述发动机汽缸中；以及
根据权利要求1所述的EEVO模块，其中所述EEVO壳体靠近所述排气摇臂和所述喷射器摇臂安装，
其中所述EEVO模块通过从所述高压流体源提供加压流体来进行预充，以将激活流体通道压力增加到EEVO预充压力，所述EEVO预充压力导致所述驱动活塞朝向所述驱动活塞孔底端移位并且接合所述喷射器摇臂并打开所述溢流通道通向所述驱动活塞孔，并且导致所述从动活塞朝向所述从动活塞孔底端移位并且接合所述排气摇臂，其中所述EEVO预充压力小于所述正时阀释放压力，
其中一旦所述EEVO模块进行预充，在所述驱动活塞关闭所述溢流通道之前由于所述喷射器摇臂的旋转而引起的所述驱动活塞朝向所述驱动活塞孔顶壁移位增加了所述激活流体通道压力，直到所述激活流体通道压力至少等于所述正时阀释放压力并且所述低压正时阀打开以将流体从所述驱动活塞孔排出到所述低压贮存器，其中所述正时阀释放压力小于所述从动活塞移位并且导致所述排气摇臂将所述排气阀移动到所述排气阀打开位置所需的排气阀移位压力，并且
其中在所述溢流通道被所述驱动活塞关闭之后，所述驱动活塞朝向所述驱动活塞孔顶壁进一步移位增加了所述激活流体通道压力，直到所述激活流体通道压力大于所述排气阀移位压力并且所述从动活塞被移位并且使所述排气摇臂旋转以将所述排气阀移动到所述排气阀打开位置。
9.一种用于操作发动机的提前排气阀打开(EEVO)模块的方法，所述方法包括：
起动所述发动机；
由所述EEVO模块接合喷射器摇臂和排气摇臂，使得由所述发动机的凸轮轴的喷射器凸轮的接合引起的所述喷射器摇臂的旋转引起所述EEVO模块旋转所述排气摇臂以在发动机汽缸中的发动机活塞的压缩冲程之后打开所述排气阀；
感测进气歧管压力；
当所述进气歧管压力小于设定点压力时，响应于所述喷射器摇臂的旋转而继续接合所述喷射器摇臂和所述排气摇臂并且使所述排气摇臂旋转以打开所述排气阀；以及
使所述EEVO模块与所述喷射器摇臂和所述排气摇臂分离，使得当所述进气歧管压力大于所述设定点压力时，所述喷射器摇臂的旋转不会导致所述EEVO模块旋转所述排气摇臂。
10.根据权利要求9所述的方法，包括：
在停用所述EEVO模块之后感测所述进气歧管压力；以及
当所述进气歧管压力小于所述设定点压力时，响应于所述喷射器摇臂的旋转而将所述喷射器摇臂和所述排气摇臂与所述EEVO模块再接合以打开所述排气阀。
11.根据权利要求9所述的方法，包括：
感测进气冲程期间流入所述发动机汽缸的燃料的燃料流量；
当所述燃料流量小于设定点流量时，响应于所述喷射器摇臂的旋转而继续接合所述喷射器摇臂和所述排气摇臂以使所述排气摇臂旋转来打开所述排气阀；以及
使所述EEVO模块与所述喷射器摇臂和所述排气摇臂分离，使得当所述燃料流量大于所述设定点流量时，所述喷射器摇臂的旋转不会导致所述EEVO模块旋转所述排气摇臂。
12.根据权利要求11所述的方法，包括：
在停用所述EEVO模块之后感测所述燃料流量；以及
当所述燃料流量小于所述设定点流量时，响应于所述喷射器摇臂的旋转而将所述喷射器摇臂和所述排气摇臂与所述EEVO模块再接合以使所述排气摇臂旋转来打开所述排气阀。
13.根据权利要求9所述的方法，包括：
检测发电机应急开关的位置；以及
使所述EEVO模块与所述喷射器摇臂和所述排气摇臂分离，使得当所述发电机应急开关移动到发电机应急导通位置时，所述喷射器摇臂的旋转不会导致所述EEVO模块旋转所述排气摇臂。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述凸轮轴的所述喷射器摇臂和所述喷射器凸轮被配置为当所述发动机活塞处于所述压缩冲程的上止点位置时使燃料喷射器将燃料喷射到所述发动机汽缸中，其中所述EEVO模块具有压缩制动模式，其中当所述发动机活塞响应于所述喷射器摇臂的旋转而处于所述压缩冲程的所述上止点位置时，所述EEVO模块使所述排气摇臂旋转以打开所述排气阀，并且其中所述EEVO模块具有EEVO模式，其中当所述发动机活塞响应于所述喷射器摇臂的旋转而处于所述压缩冲程的所述上止点位置之后处于所述发动机汽缸内的预定位置时，所述EEVO模块使所述排气摇臂旋转以打开所述排气阀，所述方法包括：
检测EEVO模块模式开关的位置；
当所述EEVO模块模式开关移动到压缩制动模式位置时使所述EEVO模块在所述压缩制动模式下操作；以及
当所述EEVO模块模式开关移动到EEVO模式位置时使所述EEVO模块在所述EEVO模式下操作。
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