CN111742130A - 具有气缸停用和压缩释放的配气机构 - Google Patents

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Abstract

一种内燃发动机系统包括：发动机，所述发动机具有容纳在多个气缸中的相应气缸中的多个活塞；进气系统，所述进气系统通过多个进气门中的相应进气门向所述多个气缸提供空气；排气系统，所述排气系统通过多个排气门中的相应排气门从所述多个气缸释放排气。提供了一种配气机构，所述配气机构用于所述多个气缸的第一部分的气缸停用和在所述多个气缸的第二部分上的压缩释放制动。

Description

具有气缸停用和压缩释放的配气机构
背景技术
本发明涉及内燃发动机系统的操作，并且更具体地但非排他地涉及内燃发动机的气缸停用和压缩释放。
低发动机负荷下的气缸停用可以通过在某些工况期间关闭发动机气缸的一部分的进气门和排气门来实现以节省燃料并提高效率。气缸停用通常需要将在停用气缸上操作的凸轮廓线从标称廓线切换到零廓线。
发动机制动可以通过可变几何结构(VG)涡轮入口和/或通过电动模式来实现。然而，某些发动机(诸如具有低压缩比和/或低排气背压的那些发动机)在电动模式状况下不能提供足够的减速能力。此外，VG涡轮增压器比带废气门的涡轮增压器更昂贵。因此，继续要求在本技术领域作出进一步的贡献。
发明内容
本申请的某些实施例包括用于响应于发动机制动状况而针对内燃发动机的气缸的一部分使用气缸停用进行低负荷效率改善并针对气缸的另一部分使用压缩释放制动来调节发动机的操作的独特的系统、方法和设备。其他实施例包括涉及经由组合的气缸停用和压缩释放制动配气机构来控制内燃发动机系统的独特的设备、装置、系统和方法，所述配气机构被配置用于四冲程和/或二冲程压缩释放制动。
本发明内容的提供是为了介绍下文在说明性实施例中进一步描述的概念的选择。本发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键或本质特征，也并非旨在用于辅助限制所要求保护的主题的范围。根据以下描述和附图，其他实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。
附图说明
图1是可操作以提供压缩释放制动和气缸停用的内燃发动机系统的一个实施例的示意图。
图2是图1的内燃发动机系统的气缸的一个实施例的图解和示意图以及用于压缩释放制动和气缸停用的气门致动机构的示意图。
图3是示出了内燃发动机的配气机构的一部分的透视图，所述配气机构具有凸轮轴相位器和凸轮轴以操作具有凸轮凸角廓线的凸轮以对气缸的一部分进行压缩释放制动并对气缸的另一部分进行气缸停用。
图4A和图4B分别是凸轮相位器和凸轮轴的透视图和截面图，其中每个凸轮轴的凸轮分别接合到进气门和排气门。
图5是用于压缩释放制动和气缸停用的配气机构和气缸布置的一个实施例的示意图。
图6是用于压缩释放制动和气缸停用的配气机构和气缸布置的另一个实施例的示意图。
图7是用于操作图1的内燃发动机系统的气缸的进气门和排气门的示例性标称凸轮凸角廓线的图形表示。
图8是用于操作图1的内燃发动机系统的气缸的进气门和排气门的示例性四冲程压缩释放凸轮凸角廓线的图形表示。
图9是用于操作图1的内燃发动机系统的气缸的进气门和排气门的示例性二冲程压缩释放凸轮凸角廓线的图形表示。
图10是用于操作图1的内燃发动机系统以提供压缩释放制动和气缸停用的过程的一个实施例的流程图。
具体实施方式
尽管本发明可以采取许多不同形式，但是出于促进对本发明的原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述所述实施例。然而，应当理解，不意图由此对本发明的范围进行限制。本文可以预期在所示实施例中的任何改变和进一步修改以及如通常本发明所属领域的技术人员想到的如本文所述的本发明的原理的任何进一步应用。
参考图1，内燃发动机系统10包括四冲程内燃发动机12。可以预期任何发动机类型，包括压缩点火、火花点火以及它们的组合。发动机12可以包括多个气缸14。仅出于说明目的，图1示出了包括以直列布置的六个气缸14的布置中的多个气缸14。可以利用适用于内燃发动机的任何数量的气缸和任何布置的气缸。可以使用的气缸14的数量可以在两个气缸至十八个或更多个气缸的范围内。此外，以下描述有时将参考气缸14中的一者。应当认识到，除非另外指出，否则参考在图2中描述的以及在本文其他位置处的气缸14的对应特征对于发动机12的其他气缸14的全部或子集而言可以存在。
如图2中所示，气缸14容纳有活塞16，所述活塞可操作地附接到曲轴18，所述曲轴通过活塞16在气缸14的燃烧室28中的往复移动而旋转。在气缸14的气缸盖20内，存在至少一个进气门22、至少一个排气门24和燃料喷射器26，所述燃料喷射器将燃料提供给在活塞16与气缸盖20之间由气缸14形成的燃烧室28。在其他实施例中，可以通过进气道喷射或通过在燃烧室28上游的进气系统中的喷射将燃料提供给燃烧室28。此外，在下面的讨论中，每个气缸14包括两个进气门22和两个排气门24。
术语“四冲程”在本文中是指活塞16在发动机曲轴18的两次单独旋转期间完成的以下四个冲程-进气、压缩、动力和排气冲程，即，燃烧循环。当活塞16在气缸14的气缸盖20的顶部时，冲程从上止点(TDC)开始，或者当活塞16到达其在气缸14中的最低点时，冲程从下止点(BDC)开始。
进一步参考图7，示出了在燃烧循环期间针对两个进气门(IV1和IV2)和两个排气门(EV1和EV2)的示例性标称进气门和排气门打开和关闭廓线。在IV1和IV2的进气冲程期间，活塞16离开气缸14的气缸盖20下降到气缸的底部(未示出)，由此减小了气缸14的燃烧室28中的压力。当进气门22打开时，通过进气门22的空气进气在燃烧室28中产生燃烧充气。
来自燃料喷射器26的燃料由例如连接到燃料箱32的高压共轨系统30(图1)供应。来自燃料箱32的燃料被燃料泵(未示出)吸入并被供给到共轨燃料系统30。从燃料泵供给的燃料被累积在共轨燃料系统30中，并且所累积的燃料通过燃料管线34被供应到每个气缸14的燃料喷射器26。累积在共轨系统中的燃料可以被加压以增压和控制输送到每个气缸14的燃烧室28的燃料的燃料压力。然而，可以预期任何类型的燃料输送系统。
在非发动机制动操作模式下的压缩冲程期间，进气门22和排气门24关闭，如图7中的IV1、IV2和EV1、EV2所示。在主喷射事件中，活塞16向TDC返回并在TDC附近在压缩空气中喷射燃料，并且压缩的燃料-空气混合物在短暂延迟之后在燃烧室28中点燃。在发动机12是柴油发动机的情况下，这导致燃烧充气被点燃。空气和燃料的点燃导致燃烧室28中的压力迅速增加，所述压力在活塞16朝向BDC的动力冲程中施加到活塞。校准燃烧室28中的燃烧定相使得燃烧室28中的压力增加推动活塞16，从而在活塞16的力/功/功率中提供净正值。
在排气冲程期间，如图7中的EV1和EV2所示，在排气门24打开的同时，活塞16朝向TDC返回。该动作排放燃烧室28中的燃料燃烧的燃烧产物并通过排气门24排出废燃料-空气混合物(排气)。除非确定气缸停用状况或制动状况，否则使用这些相同的进气门和排气门打开关闭廓线会发生下一个燃烧循环，这将在下面进一步讨论。
返回参考图1，进气在到达进气门22之前流过进气通道36和进气歧管38。进气通道36可以连接到涡轮增压器40的压缩机40a和进气节气门42。进气可以通过空气净化器(未示出)净化，由压缩机40a压缩，然后通过进气节气门42吸入燃烧室28。可以控制进气节气门42以影响进入气缸的空气流量，并且如下面进一步讨论的，改变在压缩释放制动操作期间提供的发动机制动。
进气通道36可以进一步设置有冷却器44，所述冷却器设置在压缩机40a的下游。在一个示例中，冷却器44可以是增压空气冷却器(CAC)。在该示例中，压缩机40a可以提高进气的温度和压力，而CAC44可以增加充气密度并向气缸提供更多空气。在另一个示例中，冷却器44可以是低温后冷却器(LTA)。CAC 44使用空气作为冷却介质，而LTA使用冷却剂作为冷却介质。
排气从燃烧室28流出，从排气歧管48进入排气道46，所述排气歧管将气缸14连接到排气通道46。排气通道46连接到涡轮增压器40的涡轮40b和废气门50，然后连接到后处理系统52中。从燃烧室28排放的排气驱动涡轮40b旋转。废气门50是使得排气的一部分能够通过通道54旁通涡轮40b的装置。由此，较少的排气能量可用于涡轮40b，从而导致较少的功率传递到压缩机40a。通常，这导致减小了压缩机40a两端的进气压力上升和较低的进气密度/流量。废气门50可以包括控制阀56，所述控制阀可以是打开/关闭(两个位置)类型的阀，或者是允许控制旁通流量的完整权限阀，或者是其间的任何阀。排气通道46可以进一步或替代地包括排气节气门58以调整通过排气通道46的排气流量。然后可以作为旁通流量和涡轮流量的组合的排气进入后处理系统52。
任选地，排气的一部分可以经由EGR通道(未示出)再循环到进气系统中。EGR通道可以将涡轮40b上游的排气通道连接到进气节气门42下游的进气通道36。替代地或另外，可以在涡轮40b的下游和压缩机40a的上游提供低压EGR系统(未示出)。可以设置EGR阀以调节通过EGR通道的EGR流量。EGR通道可以进一步设置有EGR冷却器和在EGR冷却器周围的旁路。
后处理系统52可以包括用于处理和/或去除排气中可能具有有害成分的物质的一个或多个装置，所述有害成分包括排气中的一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、碳氢化合物和/或烟粒。在一些示例中，后处理系统52可以包括催化装置和微粒物质过滤器中的至少一者。催化装置可以是柴油机氧化催化器(DOC)装置、氨氧化(AMOX)催化器装置、选择性催化还原(SCR)装置、三元催化器(TWC)、稀NOX捕集器(LNT)等。还原催化剂可以包括任何合适的还原催化剂，例如尿素选择性还原催化剂。微粒物质过滤器可以是柴油微粒过滤器(DPF)、部分流微粒过滤器(PFF)等。PFF用于捕获流量的一部分中的微粒物质；相比之下，整个排气体积通过微粒过滤器。
提供控制器80以接收来自各种传感器的数据作为输入，并将命令信号作为输出发送到各种致动器。下面详细描述可以采用的各种传感器和致动器中的一些。控制器80可以包括例如处理器、存储器、时钟和输入/输出(I/O)接口。
系统10包括各种传感器，诸如进气歧管压力/温度传感器70、排气歧管压力/温度传感器72、一个或多个后处理传感器74(诸如差压传感器、一个或多个温度传感器、一个或多个压力传感器、一个或多个成分传感器)、发动机传感器76(其可以检测供应到燃烧室的空气/燃料混合物的空燃比、曲柄转角、曲轴转速等)和用于检测燃料压力和/或燃料的其他性质的燃料传感器78、共轨38和/或燃料喷射器26。也可以预期所属领域中已知的用于发动机系统的任何其他传感器。
系统10还可以包括用于打开和关闭进气门22、用于打开和关闭进气门22和排气门24、用于从燃料喷射器26喷射燃料、用于打开和关闭废气门阀56、用于进气节气门42和/或用于排气节气门58的各种致动器。致动器未在图1中示出，但是所属领域技术人员将知道如何实施部件中的每一者执行预期功能所需的机构。此外，在一个实施例中，用于打开和关闭进气门22和排气门24的致动器是气门致动(VA)系统90，诸如图2中示意性地所示。
参考图3至图4B，示出了关于VA系统90的一个实施例的更多细节，所述VA系统适用于在气缸停用状况下提供气缸14的第一部分的气缸停用以及在压缩释放状况下提供气缸14的第二部分的压缩释放。具体地，VA系统90包括第一布置，所述第一布置被控制为接合气缸14的第一部分的进气门和排气门的凸轮凸角以提供标称升程廓线或切换为提供气缸停用(CDA)升程廓线。VA系统90还包括第二布置，所述第二布置被控制为接合气缸14的第二部分的进气门和/或排气门的凸轮凸角以提供标称升程廓线或切换为提供可以用于压缩释放制动或非制动状况下(诸如发动机转动起动期间)的压缩释放的压缩释放廓线。
VA系统90包括配气机构总成110，所述配气机构总成利用用于控制进气门22的进气凸轮轴112和用于控制排气门24的排气凸轮轴114。进气凸轮轴112包括具有凸轮轴凸角116的进气凸轮，所述凸轮轴凸角通过挺柱布置118连接到进气门22。排气凸轮轴114包括具有凸轮轴凸角120的排气凸轮，所述凸轮轴凸角通过挺柱布置122连接到排气门24。在其他实施例中，同心凸轮轴和/或摇杆布置可以用于进气门和排气门打开和关闭。
相位器总成100可以用于控制一个或多个进气凸轮轴凸角116的相位角和/或控制一个或多个排气凸轮轴凸角120的相位角。凸轮轴112、114被支撑在凸轮轴支架101上。相位器总成100可以包括链条驱动器102以连结进气门凸轮轴112和排气凸轮轴114，并且还分别包括进气相位器梭阀105和排气相位器梭阀107。其他实施例可以预期用于凸轮轴112、114的单独相位器。可以彼此独立地控制凸轮轴112、114以改变相应的凸轮轴凸角116、120相对于挺柱布置118、122的位置，或者使得一个或多个进气凸轮轴凸角116、120不相移并且与发动机的传统凸轮轴驱动机构保持同步。挺柱布置118、122可以被控制用于气缸停用，或者使得相关联的凸轮轴凸角116、120的廓线的期望部分操作以打开和关闭进气门22和排气门24。
例如，参考图5，示出了用于压缩释放制动和气缸停用的配气机构和气缸布置的一个实施例的示意图。在图5中，气缸14a、14b、14c中的每一者响应于停用状况(诸如在低发动机负荷状况期间)而被控制用于气缸停用。在气缸停用期间，每个气缸14a、14b、14c的进气门22和排气门24保持关闭，并且不提供燃料。响应于制动状况，气缸14d、14e、14f中的每一者的排气门24中的一者被控制用于四冲程压缩释放制动。如图8中所示，在压缩释放制动下，IV1、IV2和EV1可以根据其标称打开和关闭廓线继续操作。然而，EV2在排气冲程期间不会像在其标称廓线下的操作期间那样打开，而是在压缩冲程结束时以及在动力冲程期间以与在排气冲程期间(如图7中所示并且由图8中的虚线所示)其标称升程廓线相比较小的升程和较短持续时间打开。
在另一个示例中，参考图6，示出了用于压缩释放制动和气缸停用的配气机构和气缸布置的另一个实施例的示意图。在图6中，气缸14a、14b、14c中的每一者响应于停用状况(诸如在低发动机负荷状况期间)而被控制用于气缸停用。在气缸停用期间，每个气缸14a、14b、14c的进气门22和排气门24保持关闭，并且不提供燃料。响应于制动状况，气缸14d、14e、14f中的每一者的排气门24和进气门22中的一者中的每一者被控制用于二冲程压缩释放制动。
如图9中所示，在二冲程压缩释放制动下，IV2可以根据其标称打开和关闭廓线继续操作。与四冲程压缩释放制动相比，IV1在进气冲程期间保持关闭(IV1在进气冲程期间常开，如图7和图9中的虚线所示)，但是在压缩冲程期间打开。另外，EV1在整个四冲程燃烧循环期间被停用并保持关闭，而EV2在排气冲程期间并不像在其标称廓线下的操作期间那样打开，而是在压缩冲程结束时以及在动力冲程期间(如图9中以实线所示)以与在排气冲程期间(如图7中所示并且由图9中以虚线所示)其标称升程廓线相比较小的升程和较短持续时间打开。通过在气缸14中的一半气缸上提供二冲程压缩制动，可以提供的制动量类似于所有气缸14的四冲程压缩制动所提供的制动力。在一个实施例中，压缩气体在一个循环中从进气门22中释放出去，然后压缩气体在下一循环中被拉回到气缸14中并从排气门24中释放出去。
参考图10，提供了用于气缸停用和压缩释放发动机制动的过程200的一个实施例的流程图。过程200包括操作202，所述操作包括操作内燃发动机系统10，所述内燃发动机系统包括具有多个气缸14的内燃发动机12，所述气缸从进气通道36接收充气流。此外，响应于车辆或发动机转速请求，多个气缸14的至少一部分从燃料系统30接收燃料。
过程200在操作204处继续进行以确定内燃发动机的工况。工况可以包括指示气缸停用状况或发动机制动状况的任何一个或多个参数。过程200在条件206下继续进行以确定气缸停用状况是否存在。如果条件206为否定，则过程200在条件208下继续进行以确定是否存在发动机制动请求。如果条件208为否定，则过程200在操作210处继续进行以根据进气门22和排气门24的标称打开和关闭廓线来操作气缸214，诸如图7中所示。过程200可以从操作210重新开始和/或继续监视工况。
响应于条件206为肯定，指示气缸停用状况，过程200在操作212处继续进行以停用气缸14的第一部分。停用的气缸的凸轮凸角的打开和关闭廓线可以包括进气门22和排气门24的零升程廓线。气缸14的其余部分根据其标称打开和关闭廓线进行操作。过程200在条件214下继续进行以确定气缸停用状况是否仍然存在。如果条件14为肯定，则过程200在操作212处继续进行。如果条件214为否定，则过程200在操作210处继续进行。
如果条件208为肯定，则过程200在操作216处继续进行以提供气缸14的第二部分的压缩释放(CR)制动。气缸14的第二部分不包括可操作用于气缸停用的气缸14的第一部分。可以通过如图8中所示的排气门24的四冲程压缩释放制动或利用如图9中所示的进气门22和排气门24的二冲程压缩释放制动来对气缸14的该部分施加压缩释放制动。对发动机制动请求的确定可以例如源于车辆操作员的输入，诸如制动踏板位置、加速踏板位置或发动机制动请求输入切换。过程200在条件218下继续进行以确定制动请求是否仍然存在。如果条件218为肯定，则压缩释放制动在操作216处继续进行。如果条件128为否定，则过程200在操作210处继续进行。
在过程200的某些实施例中，包括操作220以逐渐增加通过压缩释放制动施加的制动量。例如，操作220可以首先包括响应于条件204确定存在发动机制动请求而关闭进气节气门42，然后施加具有例如图8的气门打开廓线的气缸14的一部分的四冲程压缩释放制动，诸如图5中所示。如果需要附加制动力，则通过在施加四冲程压缩制动的同时打开进气节气门以增加进气压力并进一步增加制动力，可以继续进行过程200。如果在进气节气门42打开之后需要进一步的制动力，则进气节气门42关闭，而压缩释放制动廓线被切换为压缩释放制动中所涉及的气缸的一部分的二冲程压缩制动，如图6和图9中所示。如果在提供二冲程压缩制动的同时需要进一步的制动力，则可以打开进气节气门42。
在内燃发动机系统10的操作期间，控制器80可以通过一个或多个I/O接口从上面列出的各个传感器接收信息，使用处理器基于存储在控制器80的存储器中的算法来处理接收到的信息，然后通过I/O接口将命令信号发送到各个致动器。例如，控制器80可以接收关于气缸停用状况或发动机制动请求、车辆或发动机转速请求和/或发动机负荷状况的信息。控制器80被配置为处理请求和/或一个或多个温度输入，然后基于控制策略(诸如以上讨论的过程200)，将一个或多个命令信号发送到一个或多个致动器以使用相关联的发动机制动凸轮凸角提供气缸停用或压缩释放制动。控制器80还可以基于预测(诸如通过使用具有GPS实施方式的前瞻算法来确定所需的制动力是否与CR气缸上的四冲程形式或二冲程形式最为匹配并在开始压缩释放制动时切换到确定的廓线)来估计要施加的制动力。
控制器80可以被配置为使用VA系统90来实施所公开的气缸停用和压缩释放策略。在一个实施例中，所公开的方法和/或控制器配置包括控制器80响应于基于来自用于内燃发动机系统10的上述多个传感器中的一者或多者的一个或多个信号的气缸停用状况或发动机制动请求而提供气缸停用命令或发动机制动命令。气缸停用和发动机制动命令控制VA机构90以切换凸轮凸角廓线以提供期望的进气门和排气门关闭或打开和关闭正时。
由控制器80实施的控制过程可以由控制器80的处理器执行存储在控制器80的存储器中的程序指令(算法)来执行。本文的描述可以用内燃发动机系统10来实施。在某些实施例中，内燃发动机系统10还包括控制器80，所述控制器被结构化或被配置为执行某些操作以控制内燃发动机系统10实现一个或多个目标状况。在某些实施例中，控制器形成处理子系统的一部分，所述处理子系统包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算装置。控制器可以是单个装置或分布式装置，并且控制器80的功能可以由硬件和/或由在计算机可读介质上编码的指令来执行。
在某些实施例中，控制器80包括被结构化为在功能上执行控制器的操作的一个或多个模块。在本文中包括模块的描述强调了控制器的各方面的结构独立性，并示出了控制器的操作和责任分组。在本申请的范围内可以理解执行类似整体操作的其他分组。可以在非瞬态计算机可读存储介质上的硬件和/或软件中实施模块，并且模块可以被分布在各种硬件或其他计算机部件上。
本文描述的某些操作包括用于解释或确定一个或多个参数的操作。如本文所利用的解释或确定包括通过所属领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值、接收指示所述值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)、接收指示所述值的软件参数、从非瞬态计算机可读存储介质上的存储器位置读取所述值、通过所属领域中已知的任何手段和/或通过接收可以通过其计算出解释或确定的参数的值和/或通过参考被解释或确定为所述参数值的默认值来将所述值作为运行时参数接收。
如权利要求中所描述的，可以预期本公开的各个方面。根据一方面，一种方法包括：操作包括具有多个气缸的内燃发动机的内燃发动机系统，所述多个气缸接收用于燃烧提供给所述多个气缸的至少一部分的燃料的充气流；响应于气缸停用状况而停用所述多个气缸的第一部分；以及响应于制动状况而制动所述内燃发动机，其中制动所述内燃发动机不同于停用所述多个气缸的所述第一部分，并且包括至少调整所述多个气缸的第二部分的排气门打开和关闭正时以提供压缩释放制动。
在所述方法的一个实施例中，制动所述内燃发动机包括调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和关闭正时以及进气门打开和关闭正时两者以提供压缩释放制动。在另一个实施例中，所述多个气缸的所述第一部分是所述多个气缸的一半，并且所述多个气缸的所述第二部分是所述多个气缸的另一半。
根据所述方法的另一个实施例，所述内燃发动机从具有进气节气门的进气系统接收所述充气流。响应于所述制动状况，所述方法包括关闭所述进气节气门；在关闭所述进气节气门之后，调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和关闭正时以提供四冲程压缩释放制动；以及在提供四冲程压缩释放制动的同时打开所述进气节气门以增加制动量。在该实施例的改进中，所述方法包括在打开所述进气节气门之后，在调整所述多个气缸的所述第二部分的所述进气门打开和关闭正时的同时关闭所述进气节气门以提供二冲程压缩释放制动以进一步增加所述制动量。在又一改进中，所述方法包括在提供所述二冲程压缩释放制动的同时打开所述进气节气门以进一步增加所述制动量。
至少调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和关闭正时包括将所述多个气缸的所述第二部分中的每一者的至少一个排气门的气门升程廓线从标称气门升程廓线切换为压缩释放升程廓线。在该实施例的改进中，制动所述内燃发动机还包括通过将所述多个气缸的所述第二部分中的每一者的至少一个进气门的气门升程廓线从标称气门升程廓线切换为压缩释放升程廓线来提供二冲程压缩释放制动。
根据另一方面，一种系统包括内燃发动机，所述内燃发动机包括多个气缸，所述多个气缸从进气系统和排气系统接收充气流以接收由燃烧提供给所述多个气缸的至少一部分的燃料而产生的排气。多个传感器可操作以提供指示所述系统的工况的信号，并且气门致动机构被配置为控制与所述多个气缸相关联的排气门和进气门的打开和关闭正时。所述系统还包括连接到所述多个传感器的控制器，所述控制器可操作以解释来自所述多个传感器的一个或多个信号。所述控制器响应于气缸停用状况而被配置为控制所述气门致动机构以停用所述多个气缸的第一部分，并且响应于制动状况而调整所述多个气缸的第二部分的排气门打开和排气门关闭的正时以提供压缩释放制动。
在一个实施例中，所述气缸的所述第一部分不同于所述气缸的所述第二部分，并且所述气缸停用状况是与所述制动状况不同的事件。在另一个实施例中，所述进气系统包括进气节气门，并且所述控制器被配置为响应于所述制动状况而调整所述进气节气门。在又一实施例中，所述气门致动机构被配置为停用所述多个气缸的所述第一部分，为所述多个气缸的所述第二部分提供压缩释放制动。
在另一个实施例中，所述控制器被配置为调整所述多个气缸的所述第二部分的进气门打开和进气门关闭的正时。在该实施例的改进中，所述气门致动机构包括连接到排气凸轮轴的排气凸轮轴相位器和连接到进气凸轮轴的进气凸轮轴相位器。在另一改进中，所述排气凸轮轴包括与所述多个气缸的所述第二部分的多个排气门中的相应排气门相关联的多个排气凸轮凸角，并且所述进气凸轮轴包括与所述多个气缸的所述第二部分的多个进气门中的相应进气门相关联的多个进气凸轮凸角。在又一改进中，所述排气凸轮凸角中的每一者和所述进气凸轮凸角中的每一者各自包括标称气门升程廓线和压缩释放制动廓线。
根据另一方面，一种设备包括用于连接到多个传感器的控制器，所述控制器被配置为解释所述多个传感器中与内燃发动机的操作相关联的信号。所述控制器还被配置为根据所述多个传感器的所述信号来确定气缸停用状况并响应于所述气缸停用状况而提供气缸停用命令以停用所述内燃发动机的多个气缸的第一部分。所述控制器还被配置为根据所述多个传感器的所述信号来确定制动状况并提供制动命令以调整所述多个气缸的第二部分的排气门打开和排气门关闭的正时以提供压缩释放制动。
在一个实施例中，所述制动命令调整所述多个气缸的所述第二部分的进气门打开和进气门关闭的正时。在该实施例的改进中，所述制动命令切换凸轮凸角廓线，所述凸轮凸角廓线操作以打开和关闭所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门和所述进气门。在另一改进中，所述控制器被配置为响应于所述制动状况而提供进气节气门命令以打开或关闭所述内燃发动机的进气节气门。在又一改进中，所述控制器响应于所述制动状况而被配置为：命令所述进气节气门关闭；调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和所述排气门关闭的所述正时以提供四冲程压缩释放制动以提供制动量；以及命令所述进气节气门打开以增加所述制动量。在又一改进中，所述控制器响应于所述制动状况需要进一步增加制动量而进一步被配置为：命令所述进气节气门关闭并调整所述多个气缸的所述第二部分的所述进气门打开和所述进气门关闭的所述正时以提供所述二冲程压缩释放制动；以及命令所述进气节气门打开以增加所述制动量。
尽管已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明，但是本发明应当被认为是示例性的而不是限制性的，应当理解，仅示出和描述了某些示例性实施例。所属领域技术人员应当明白，在示例性实施例中，在实质上不脱离本发明的情况下，可以进行许多修改。因此，所有这样的修改都旨在被包括在如所附权利要求所限定的本公开的范围内。
在阅读权利要求时，意图是除非在权利要求中明确有相反的说明，否则当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”之类的词语时，无意将权利要求限制为仅一个项目。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，除非明确有相反的说明，否则项目可以包括一部分和/或整个项目。

Claims (21)

1.一种方法，其包括：
操作包括具有多个气缸的内燃发动机的内燃发动机系统，所述多个气缸接收用于燃烧提供给所述多个气缸的至少一部分的燃料的充气流；
响应于气缸停用状况而停用所述多个气缸的第一部分；以及
响应于制动状况而制动所述内燃发动机，其中制动所述内燃发动机不同于停用所述多个气缸的所述第一部分，并且包括至少调整所述多个气缸的第二部分的排气门打开和关闭正时以提供压缩释放制动。
2.如权利要求1所述的方法，其中制动所述内燃发动机包括调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和关闭正时以及进气门打开和关闭正时两者以提供压缩释放制动。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个气缸的所述第一部分是所述多个气缸的一半，并且所述多个气缸的所述第二部分是所述多个气缸的另一半。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述内燃发动机从具有进气节气门的进气系统接收所述充气流，并且还包括响应于所述制动状况：
关闭所述进气节气门；
在关闭所述进气节气门之后，调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和关闭正时以提供四冲程压缩释放制动；以及
在提供四冲程压缩释放制动的同时打开所述进气节气门以增加制动量。
5.如权利要求4所述的方法，其还包括：
在打开所述进气节气门之后，在调整所述多个气缸的所述第二部分的所述进气门打开和关闭正时的同时关闭所述进气节气门以提供二冲程压缩释放制动以进一步增加所述制动量。
6.如权利要求5所述的方法，其还包括在提供所述二冲程压缩释放制动的同时打开所述进气节气门以进一步增加所述制动量。
7.如权利要求1所述的方法，其中至少调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和关闭正时包括将所述多个气缸的所述第二部分中的每一者的至少一个排气门的气门升程廓线从标称气门升程廓线切换为压缩释放升程廓线。
8.如权利要求7所述的方法，其中制动所述内燃发动机还包括通过将所述多个气缸的所述第二部分中的每一者的至少一个进气门的气门升程廓线从标称气门升程廓线切换为压缩释放升程廓线来提供二冲程压缩释放制动。
9.一种系统，其包括：
内燃发动机，所述内燃发动机包括多个气缸，所述多个气缸从进气系统和排气系统接收充气流以接收由燃烧提供给所述多个气缸的至少一部分的燃料而产生的排气；
多个传感器，所述多个传感器可操作以提供指示所述系统的工况的信号；
气门致动机构，所述气门致动机构被配置为控制与所述多个气缸相关联的排气门和进气门的打开和关闭正时；以及
连接到所述多个传感器的控制器，所述控制器可操作以解释来自所述多个传感器的一个或多个信号，其中所述控制器响应于气缸停用状况而被配置为控制所述气门致动机构以停用所述多个气缸的第一部分，并且响应于制动状况而调整所述多个气缸的第二部分的排气门打开和排气门关闭的正时以提供压缩释放制动。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述控制器被配置为调整所述多个气缸的所述第二部分的进气门打开和进气门关闭的正时。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述气门致动机构包括连接到排气凸轮轴的排气凸轮轴相位器和连接到进气凸轮轴的进气凸轮轴相位器。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述排气凸轮轴包括与所述多个气缸的所述第二部分的多个排气门中的相应排气门相关联的多个排气凸轮凸角，并且所述进气凸轮轴包括与所述多个气缸的所述第二部分的多个进气门中的相应进气门相关联的多个进气凸轮凸角。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述排气凸轮凸角中的每一者和所述进气凸轮凸角中的每一者各自包括标称气门升程廓线和压缩释放制动廓线。
14.如权利要求9所述的系统，其中所述进气系统包括进气节气门，并且所述控制器被配置为响应于所述制动状况而调整所述进气节气门。
15.如权利要求9所述的系统，其中所述气门致动机构被配置为停用所述多个气缸的所述第一部分，为所述多个气缸的所述第二部分提供压缩释放制动。
16.一种设备，其包括：
用于连接到多个传感器的控制器，所述控制器被配置为解释所述多个传感器中与内燃发动机的操作相关联的信号，其中所述控制器还被配置为根据所述多个传感器的所述信号来确定气缸停用状况并响应于所述气缸停用状况而提供气缸停用命令以停用所述内燃发动机的多个气缸的第一部分，并且其中所述控制器还被配置为根据所述多个传感器的所述信号来确定制动状况并提供制动命令以调整所述多个气缸的第二部分的排气门打开和排气门关闭的正时以提供压缩释放制动。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述制动命令调整所述多个气缸的所述第二部分的进气门打开和进气门关闭的正时。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述制动命令切换凸轮凸角廓线，所述凸轮凸角廓线操作以打开和关闭所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门和所述进气门。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述控制器被配置为响应于所述制动状况而提供进气节气门命令以打开或关闭所述内燃发动机的进气节气门。
20.如权利要求19所述的设备，其中所述控制器响应于所述制动状况而被配置为：
命令所述进气节气门关闭；
调整所述多个气缸的所述第二部分的所述排气门打开和所述排气门关闭的所述正时以提供四冲程压缩释放制动以提供制动量；以及
命令所述进气节气门打开以增加所述制动量。
21.如权利要求20所述的设备，其中所述控制器响应于所述制动状况需要进一步增加制动量而进一步被配置为：
命令所述进气节气门关闭并调整所述多个气缸的所述第二部分的所述进气门打开和所述进气门关闭的所述正时以提供二冲程压缩释放制动；以及
命令所述进气节气门打开以增加所述制动量。
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