CN108952876B - 用于切断内燃机的方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于切断内燃机的方法。该方法包含发起切断过程。该方法包含在所述切断过程期间减小所述内燃机的振动，这通过如下来进行：借助滑动凸轮系统(11)切换对所述内燃机的第一排气阀(20)的操纵，以便在压缩冲程和排气冲程中打开或保持打开。替代地或附加地，该方法包含：切换到发动机制动运行中，其中，所述内燃机的第一排气阀(20)在压缩冲程和/或排气冲程中起初保持关闭，以便压缩空气，且在到达活塞运动的上止点之前打开，以便给压缩的气体减压。

Description

用于切断内燃机的方法和相关装置

技术领域

本发明涉及一种用于切断内燃机的方法和一种可变的阀动装置。

背景技术

由WO 2014/100185 A1已知一种发动机阀门促动装置，其用于在发动机切断期间给发动机气缸减压。该系统可以包括摇杆，该摇杆可摆动地安置在摇杆轴上。该系统还可以具有一种结构，这种结构与摇杆邻接地相对于摇杆安置在固定的位置。可以在摇杆与所述结构之间滑动地设置锁定活塞。该锁定活塞可以选择性地伸出，以便使得摇杆和所述结构接合，以便限制摇杆的摆动运动，并且在切断过程期间使得发动机阀门保持在打开的状态。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种替代的或改善的、用于切断内燃机的方法和一种相关的装置，以便减小在切断期间的振动。

该目的通过根据独立权利要求的方法和装置得以实现。有利的改进在从属权利要求和说明书中给出。

用于切断内燃机的方法包括发起切断过程。该方法还包含：通过借助滑动凸轮系统切换对内燃机的第一排气阀的操纵，以便其在压缩冲程和排气冲程中打开或保持打开，由此减小在切断过程期间内燃机的振动。替代地或补充地，该方法包含：切换到发动机制动运行中，其中，内燃机的第一排气阀在压缩冲程和/或排气冲程中起初保持关闭，以便压缩空气，且在到达活塞运动的上止点之前打开，以便给压缩空气减压。

通过在切断过程期间特别是在压缩冲程中打开第一排气阀，可以防止或减小内燃机的起振(来回摇晃)。这导致在切断期间噪声产生减少。滑动凸轮系统提供了一种用于切换的可靠的且快速的方法。如果切换到发动机制动运行中，则可以省去设置一个新的用于在切断过程期间操纵第一排气阀的装置，并且所述系统被用于切换到发动机制动运行中。由此可以采用同一个系统，既用于发动机制动运行，又用于切断过程。

不言而喻，在切断过程期间，并不给各气缸供应燃料。各进气阀的工作可以特别是保持不变。

在一种特别优选的实施方式中，借助内燃机的可变的阀动装置、特别是滑动凸轮系统，切换到发动机制动运行中。

在一种有利的改进中，滑动凸轮系统具有抗扭地且可轴向移动地设置在内燃机的凸轮轴上的凸轮支座，凸轮支座带有用于正常运行的第一凸轮和沿凸轮轴的纵向错开地布置的第二凸轮，该第二凸轮用于发动机制动运行和/或用于在切断过程期间操纵第一排气阀。滑动凸轮系统选择性地使得第一凸轮和第一排气阀处于作用连接中，或者使得第二凸轮和第一排气阀处于作用连接中。

在正常运行中，第一排气阀优选仅仅在排气冲程期间打开。

在一种实施方式中，该方法还包含：在切断过程开始时，通过滑动凸轮系统从第一凸轮切换到第二凸轮。在切断过程期间，借助第二凸轮来操纵第一排气阀。

优选地，第二凸轮在压缩冲程和排气冲程中将第一排气阀打开，或者在压缩冲程和排气冲程中使得第一排气阀保持打开。替代地或附加地，第二凸轮在压缩冲程和/或排气冲程中使得第一排气阀起初保持关闭，并在到达活塞运动的上止点之前将第一排气阀打开。

在另一实施方式中，第一排气阀在到达上止点之前的100°KW和60°KW(曲轴角度)之间打开。替代地或附加地，在排气冲程中，第一排气阀在打开之后，在上止点与上止点之后30°KW之间的区域内关闭。替代地或附加地，在压缩冲程中，第一排气阀在打开之后，在下止点与下止点之后30°KW之间的区域内关闭。由此，一方面可以产生高效的发动机制动运行，另一方面减小了在内燃机切断期间的发动机振动。

在一种设计变型中，在切断过程结束时，滑动凸轮系统的第二凸轮保持在与第一排气阀的作用连接中。替代地，在切断过程结束时，滑动凸轮系统切换到第一凸轮。在切断过程结束时滑动凸轮系统的状态会决定性地影响内燃机的启动过程。

在另一种设计变型中，所述方法包括：检测内燃机的发动机温度和/或内燃机的发动机运行时间。如果检测到的发动机温度小于或等于预定的发动机温度阈值、和/或检测到的运行时间小于或等于预定的运行时间阈值，则借助滑动凸轮系统切换对内燃机的第一排气阀的操纵，以便在压缩冲程和排气冲程中打开或保持打开、和/或切换到发动机制动运行中。由此可以例如在发动机温度较低时省去(反复)切换。

在一个实施例中，所述方法还包含：在切断过程中使得内燃机的第二排气阀保持关闭。第二排气阀指配给内燃机的与第一排气阀相同的气缸。由此可以减小可变的阀动装置的负荷，因为并非气缸的全部排气阀都克服气缸中的压力而打开。

在一种有利的改进中，第二排气阀的保持关闭包含：切换到滑动凸轮系统的无凸轮的区段上。

在一种实施方式中，针对第一组气缸，通过借助滑动凸轮系统切换操纵，第一排气阀在压缩冲程和排气冲程中打开或者保持打开，和/或内燃机的第一组气缸在切断过程期间切换到发动机制动运行中。针对第二组气缸，对排气阀的操纵在切断过程期间保持不变。由此可以减小(反复)切换系统的磨损。

特别地，所述第一组和/或第二组可以没有气缸、具有一个、多个或全部的气缸。

在一种有利的实施方式中，在第一组和/或第二组中的气缸数量根据内燃机的至少一个运行参数、特别是内燃机的温度和/或内燃机的运行时间来确定。因此，例如在发动机温度较低时，可以把较少的气缸指配给第一组。

在一种优选的实施方式中，第一组和/或第二组的指配滚动地进行，特别是在相继的各切断过程之间滚动地进行。由此可以使得切换系统的磨损对于多个气缸均匀化。

本发明还涉及一种用于机动车、特别是商用车的内燃机的可变的阀动装置。该可变的阀动装置具有第一排气阀、凸轮轴和至少一个滑动凸轮系统。该滑动凸轮系统具有凸轮支座，该凸轮支座抗扭地且可轴向移动地设置在凸轮轴上，并具有第一凸轮和第二凸轮。第一凸轮和第二凸轮在凸轮轴的纵向上错开地布置。可变的阀动装置具有控制单元，该控制单元被设计用于实施如这里公开的方法。

术语“控制单元”系指一种电子控制机构，其视设计而定可以承担控制任务和/或调节任务。

优选地，凸轮支座在第一轴向位置与第二轴向位置之间可轴向移动地设置在凸轮轴上。阀动装置还具有传动装置。在凸轮支座的第一轴向位置，该传动设备处于第一凸轮和第一排气阀之间的作用连接中。在凸轮支座的第二轴向位置，该传动设备处于第二凸轮和第一排气阀之间的作用连接中。第一凸轮被构造用于内燃机的正常运行，在正常运行中，第一凸轮使得第一排气阀在排气冲程中保持打开。第二凸轮被构造用于内燃机的发动机制动运行，在发动机制动运行中，第二凸轮使得第一排气阀在压缩冲程中和/或在排气冲程中起初保持关闭，并且在到达内燃机活塞的活塞运动的上止点之前使得第一排气阀打开。

不言而喻，在第二凸轮与第一传动设备接合期间，一个或多个进气阀仍然仅仅在进气冲程期间打开。但不会出现燃料引入和混合物点燃。

第一凸轮和第二凸轮可以具有不同的凸轮轮廓，和/或在凸轮支座的环周方向上彼此错开地布置。

在一个实施例中，凸轮支座具有如第一凸轮那样构造的第三凸轮，且具有无凸轮的区段。第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮和无凸轮的区段在凸轮轴的纵向上错开地布置。特别地，第一凸轮与第二凸轮邻接，第三凸轮与无凸轮的区段邻接。第三凸轮和无凸轮的区段的整合能实现使得第二排气阀可以在制动运行中和在切断期间与第一排气阀不同地被操纵。而在正常运行中，第二排气阀可以如同第一排气阀那样被操纵，因为第三凸轮和第一凸轮形状相同。

无凸轮的区段也称为零凸轮。无凸轮的区段具有气缸外壳面，而没有用于促动传动设备的隆起。

优选地，阀动装置具有第二排气阀和第二传动设备，第二排气阀特别是指配给与第一排气阀相同的气缸。第二传动设备在凸轮支座的第一轴向位置处于第三凸轮与第二排气阀之间的作用连接中。在凸轮支座的第二轴向位置，由于构造了无凸轮的区段，第二传动设备使得第二排气阀保持关闭。在这种情况下，无凸轮的区段可以与第二传动设备接合或者脱离接合。

不言而喻，第二传动设备在凸轮支座的第二轴向位置不与凸轮支座的其它凸轮作用连接。

这种设计具有如下优点：仅仅第一排气阀用于制动运行且在切断期间使用。当第一排气阀用于制动运行时，在整个循环期间，第二排气阀都保持关闭。由此可以减小在可变的阀动装置上的负荷。特别地，在排气阀克服气缸中的压力而打开时，在凸轮与传动设备的接触面之间产生大的面压力。在制动运行期间操纵两个排气阀的设计中，可变的阀动装置必须相应地设计得更耐用。

在一种替代的实施例中，阀动装置还具有第二排气阀，其特别是指配给与第一排气阀相同的气缸。第一传动设备在凸轮支座的第一轴向位置附加地处于第一凸轮与第二排气阀之间的作用连接中，且在第二轴向位置附加地处于第二凸轮与第二排气阀之间的作用连接中。

第一凸轮和第三凸轮可以具有相同的凸轮轮廓，和/或在凸轮支座的环周方向上相互(对齐地)对准地布置。

这种设计具有如下优点：把两个排气阀用于制动运行。两个排气阀通过相同的传动设备和相同的凸轮予以操纵。

在一种设计变型中，凸轮支座具有第一接合轨道，用于使得凸轮支座沿第一方向轴向地移动。第一接合轨道特别是螺旋形地延伸。

第一接合轨道被构造用于在与促动器的接合中使得凸轮支座轴向地移动，例如从第一轴向位置移动至第二轴向位置，或者从第二轴向位置移动至第一轴向位置。

在一种特别优选的实施例中，第一接合轨道设置在无凸轮的区段中。换言之，第一接合轨道在零凸轮中延伸。

这种设计提供了如下优点：无凸轮的区段一方面用于轴向移动。另一方面，无凸轮的区段负责使得第二排气阀在发动机制动运行中和在切断期间不打开。通过这种功能整合，可以减小凸轮支座的安装空间。

在另一设计变型中，第一接合轨道和/或无凸轮的区段设置在第一凸轮和第三凸轮之间，或者设置在凸轮支座的一端。对凸轮、无凸轮的区段和第一接合轨道的设置可以灵活地适应于相应的要求。

在一种实施方式中，凸轮支座具有第二接合轨道，用于使得凸轮支座在与第一方向相反的第二方向上轴向地移动。第二接合轨道设置在第一凸轮和第三凸轮之间，或者设置在凸轮支座的一端。第二接合轨道可以特别是螺旋状地延伸。

第二接合轨道被构造用于在与促动器的接合中使得凸轮支座轴向地移动，例如从第一轴向位置移动至第二轴向位置，或者从第二轴向位置移动至第一轴向位置。第一接合轨道和第二接合轨道提供了用于移动凸轮支座的可靠的可行方案。

在另一实施方式中，可变的阀动装置具有第一促动器，其被构造用于选择性地在与第一接合轨道的接合中使得凸轮支座沿第一方向移动。替代地或附加地，可变的阀动装置具有第二促动器，其被构造用于选择性地在与第二接合轨道的接合中使得凸轮支座沿第二方向移动。

有利地，凸轮轴具有带弹性预紧部件的锁定设备，该部件在凸轮支座的第一轴向位置伸入到凸轮支座中的第一内凹中，且在凸轮支座的第二轴向位置伸入到凸轮支座中的第二内凹中。

锁定设备具有如下优点：可以把凸轮支座固定在第一和第二轴向位置。凸轮支座因而不会不经意地沿着凸轮轴的纵向移动。

在另一实施例中，第一传动设备和/或第二传动设备被构造成杆件、特别是摇杆或凸轮随动件(Schlepphebel)或挺杆。凸轮随动件可以例如应用于顶置凸轮轴。摇杆可以例如应用于底置凸轮轴。

在另一设计变型中，凸轮轴被设置为顶置凸轮轴或底置凸轮轴。替代地或附加地，凸轮轴是双凸轮轴系统的一部分，该双凸轮轴系统附加地具有用于操纵至少一个进气阀的另外的凸轮轴。

在另一实施方式中，针对一个或多个排气阀的凸轮轴和/或针对一个或多个进气阀的另外的凸轮轴可以具有相位调节器。该相位调节器被构造用于相对于曲轴的转角调整凸轮轴的转角。因此，相位调节器可以实现调节相应阀门的控制时间。相位调节器可以例如构造成液压的相位调节器、特别是摆动电机相位调节器。这种实施方式具有如下优点：通过与可移动的凸轮支座的组合来进一步提高系统的灵活性。

在另一设计变型中，第二凸轮经过构造，从而相比于在排气冲程中打开之后，第一排气阀在压缩冲程中打开之后以更大的阀行程打开。替代地或附加地，第二凸轮经过构造，从而相比于第一凸轮，第一排气阀以更小的阀行程打开。设置比正常运行期间的阀行程小的多级的阀行程，减小了阀动装置上的负荷。特别是在排气阀克服气缸内的压力而打开时，阀动装置负荷严重。

在第二凸轮也用于操纵第二排气阀的实施方式中，这里涉及到第二凸轮对第一排气阀的作用的那些设计同样地适用于第二排气阀。在第三凸轮用于操纵第二排气阀的实施方式中，这里涉及到第一凸轮对第一排气阀的作用的那些设计同样地适用于第三凸轮和第二排气阀。

本发明还涉及一种具有如这里公开的可变的阀动装置的机动车特别是商用车。所述商用车例如可以是公交车或载重车。

附图说明

本发明的前述优选实施方式和特征可任意地相互组合。下面参照附图介绍本发明的其它细节和优点。其中：

图1为示例性的可变的阀动装置的立体图；

图2为示例性的可变的阀动装置的另一立体图；

图3为示例性的可变的阀动装置的凸轮轴的俯视图；

图4为图3的凸轮轴的沿着线A-A剖切的纵剖视图；

图5为可变的阀动装置的示例性的阀门控制曲线图；

图6A为图4的凸轮轴的沿着线B-B剖切的第一横剖视图；

图6B为图4的凸轮轴的沿着线C-C剖切的第二横剖视图；

图7示出根据本公开的用于切断内燃机的示例性的方法；以及

图8为曲线图，其示出了关于时间的不同的发动机转速曲线、涡轮增压器转速曲线和增压压力曲线。

这些图中所示的各实施方式至少部分地一致，因而给类似的或相同的部分标有相同的附图标记，在其阐述时，也参见针对其它实施方式或附图的说明，以避免重复。

具体实施方式

下面参照图1至图6B首先介绍可变的阀动装置的一种特别优选的实施方式，该实施方式既适合于实施这里公开的用于切断内燃机的方法，又适合于实施发动机制动运行。该内燃机可以特别是包含在机动车、优选商用车例如公交车或载重车中。随后参照图7和图8特别是介绍用于切断内燃机的方法。该方法可以采用这里公开的可变的阀动装置或另一种特别是带有改进的滑动凸轮系统的可变的阀动装置。

在图1和图2中示出了可变的阀动装置10。该可变的阀动装置10具有凸轮轴12和凸轮支座14。可变的阀动装置10还具有第一传动设备16和第二传动设备18以及第一排气阀20和第二排气阀22。此外，可变的阀动装置10具有第一促动器24和第二促动器26。凸轮支座14、传动设备16和传动设备18以及促动器24和促动器26形成了滑动凸轮系统11。

凸轮轴12被构造成操纵输出阀20和输出阀22的输出凸轮轴。凸轮轴12是双凸轮轴系统(未详细示出)的一部分，该双凸轮轴系统附加地具有用于操作一个或多个进气阀的进气凸轮轴(未示出)。凸轮轴12与进气凸轮轴一起设置成顶置凸轮轴。凸轮轴12和进气凸轮轴由此形成所谓的DOHC(英文：double overhead camshaft双顶置凸轮轴)系统。替代地，凸轮轴12也可以形成所谓的SOHC(英文：single overhead camshaft单顶置凸轮轴)系统。在其它实施方式中，凸轮轴12也可以设置成底置凸轮轴。

在凸轮轴12上抗扭地设置着凸轮支座14。凸轮支座14附加地可沿着凸轮轴12的纵轴线轴向可移动地布置。凸轮支座14可以在第一止挡28与第二止挡30之间轴向地移动。

下面参照图1至图4介绍凸轮支座14。凸轮支座14具有三个凸轮32、34和36，这些凸轮在凸轮支座14的和凸轮轴12的纵向上彼此错开。第一凸轮32设置在凸轮支座14的第一端上，并被设计用于正常运行，如以后示例性地予以详述。第二凸轮34与第一凸轮32邻接地布置，且被设计用于发动机制动运行，如以后同样示例性地予以详述。发动机制动运行可以用于在下坡行驶时使得车辆减速和/或制动。发动机制动运行还可以用于在切断时减小内燃机的振动。第三凸轮36与第二凸轮34和凸轮支座14的第二端间隔开地布置。第三凸轮36被设计用于正常运行。第三凸轮36如同第一凸轮32那样成形。

凸轮支座14还具有无凸轮的第一区段38和无凸轮的第二区段40。无凸轮的第一区段38设置在凸轮支座14的第二端。无凸轮的第二区段40设置在第二凸轮34与第三凸轮36之间。在无凸轮的第一区段38中，第一接合轨道(切换滑槽)42围绕凸轮支座14的纵轴线螺旋状地延伸。在无凸轮的第二区段40中，第二接合轨道(切换滑槽)44围绕凸轮支座14的纵轴线螺旋状地延伸。

为了使得凸轮支座14在止挡28和止挡30之间移动，促动器24和促动器26(图1和图2)可以利用可伸出的部件(未详细示出)有选择地伸入到接合轨道42、接合轨道44中。具体而言，第一促动器24可以有选择地伸入到第一接合轨道42中，用于使得凸轮支座14从一个轴向位置移动至另一个轴向位置。在第一轴向位置，凸轮支座14贴靠在第二止挡30上。在第二轴向位置，凸轮支座14贴靠在第一止挡28上。在图1至图4中示出处于第一轴向位置的凸轮支座。第二促动器26也可以有选择地伸入到第二接合轨道44中。于是，凸轮支座14从第一轴向位置移动至第二轴向位置。第一促动器24和第二促动器26受示意性地示出的控制单元27(图1和图2)控制。

所述移动通过如下措施来触发：参照凸轮轴12的轴向，相应的促动器24、促动器26的伸出的部件位置固定。因此，当伸出的部件伸入到相应的接合轨道42、接合轨道44中时，可移动的凸轮支座14由于接合轨道42、接合轨道44的螺旋形状而在凸轮轴12的纵向上移动。在移动过程结束时，相应的促动器24、促动器26的可移动的部件由相应的接合轨道42、接合轨道44与伸出方向相反地引导，并由此缩进。相应的促动器24、促动器26的可移动的部件与相应的接合轨道42、接合轨道44脱离接合。

第一传动设备16和第二传动设备18(图1和图2)在凸轮支座14与排气阀20、排气阀22之间产生作用连接。当第一凸轮32或第二凸轮34向下顶压第一传动设备16时，第一排气阀20被操纵(打开)。当第三凸轮36向下顶压第二传动设备18时，第二排气阀22被操纵(打开)。

如果凸轮支座14位于第一轴向位置(如图1至图4中所示)，则第一传动设备16处于第一凸轮32和第一排气阀20之间的作用连接中。换言之，在凸轮支座14的第一轴向位置，第一传动设备16并不处于第二凸轮34和第一排气阀20之间的作用连接中。第一排气阀20按照第一凸轮32的轮廓被操纵。在凸轮支座14的第二轴向位置，第一传动设备16处于第二凸轮34和第一排气阀20之间的作用连接中。第一排气阀20按照第二凸轮34的轮廓被操纵。

在凸轮支座14的第一轴向位置，第二传动设备18处于第三凸轮36和第二排气阀22之间的作用连接中。第二排气阀22按照第三凸轮36的轮廓被操纵。在凸轮支座14的第二轴向位置，第二传动设备18并不操纵第二排气阀22。在凸轮支座14的第二轴向位置，第二传动设备18的接触区域18A参照凸轮轴12处于与无凸轮的第一区段38相同的轴向位置处。无凸轮的第一区段38没有用来操纵第二传动设备18的隆起。如果凸轮支座14处于第二轴向位置，则第二排气阀22不被操纵。

无凸轮的第一区段38因而有两个功能。一方面，无凸轮的第一区段38容纳第一轨道42。另一方面，无凸轮的第一区段38用于在凸轮支座14的第二轴向位置不对第二排气阀42进行操纵。出于安装空间的原因，这种功能整合是有益的。

在所示实施方式中，第一传动设备16和第二传动设备18分别构造成凸轮随动件。在其它实施方式中，传动设备16和传动设备18可以构造成摇杆或挺杆。在有些实施方式中，传动设备16和传动设备18可以具有凸轮从动件，其形式例如为可转动的滚子。

参照图4，示出了锁定设备46。该锁定设备46具有弹性的部件48和锁止体50。弹性的部件48设置在凸轮轴12的盲孔中。弹性的部件48把锁止体50顶压到凸轮支座14上。在凸轮支座14的内环周面中设置有第一内凹52和第二内凹54。为了锁定凸轮支座14，当凸轮支座14位于第一轴向位置时，锁止体50压入到第一内凹52中。在凸轮支座14的第二轴向位置，锁止体50压入到第二内凹54中。

参照图5，下面介绍对第一排气阀20的控制及其对气缸压力的影响。图5示出一种完整的四冲程循环，其由压缩、膨胀、排气和吸气构成。

曲线A描绘了在发动机制动运行中当第二凸轮34与第一排气阀20处于作用连接中时的气缸压力走势。曲线B描绘了当第一凸轮32与第一排气阀20处于连接中时(即在正常运行期间)第一排气阀20的阀行程走势。第三曲线C示出了在正常运行期间以及在发动机制动运行中进气阀的阀行程走势。曲线D示出了当第二凸轮34与第一排气阀20处于作用连接中时(即在发动机制动运行期间)第一排气阀20的阀行程走势。

曲线B表明，在正常运行中，在排气冲程期间，排气阀是打开的。曲线C表明，在正常运行和制动运行中，在吸气冲程(进气冲程)期间，进气阀是打开的。

曲线D表明，在压缩冲程结束时，在上止点区域中，在上止点之前的大约60°KW-100°KW，排气阀略微打开。在上止点，排气阀进一步打开，而在膨胀冲程结束时大约在下止点关闭。排气阀在压缩冲程结束时打开，这引起气缸内的被压缩的空气通过打开的排气阀，被移动至上止点的活塞推进到排气系统中。先前做过的压缩功使得曲轴制动，进而使得内燃机制动。气缸压力在压缩冲程中起初上升，但随后由于排气阀打开，在上止点之前就已经下降(参见曲线A)。在膨胀冲程期间打开的排气阀引起来自废气管路的空气被抽吸回到气缸中。在膨胀冲程结束时，气缸基本上充满了来自排气系统的空气。

曲线D还表明，在到达下止点之后，在膨胀冲程结束时，排气阀起初保持关闭。在排气冲程结束时，在上止点的区域中，排气阀打开。所述打开又在上止点之前的大约60°KW至100°KW进行。在排气冲程期间关闭的排气阀引起在膨胀冲程中被抽吸的空气在做功的情况下压缩。气缸压力上升(曲线A)。做功使得曲轴制动，进而使得内燃机制动。在排气冲程结束时排气阀的打开导致空气通过打开的排气阀被推入到废气系统中。在吸气冲程中，气缸又通过一个或多个打开的进气阀(曲线C)被空气充满。循环重新开始。

如上所述，通过采用第二凸轮来控制排气阀，出现了双重的压缩，随后是减压，从而保证了发动机制动功能。附加地，在内燃机切断期间在设定发动机制动运行时，由于内燃机在压缩冲程中的振动因在到达上止点之前打开排气阀而减小，所以内燃机的振动减小。

如参比曲线B和曲线D可见，相比于在正常运行中(曲线B)，排气阀的阀行程在制动运行中(曲线D)比较小。此外，在排气阀打开时，在压缩和膨胀冲程中，阀行程有两个阶段。这些措施引起可变的阀动装置的负荷在制动运行中减小，因为由于克服气缸内的压力而打开了排气阀，会在阀动装置上出现高的负荷。

图6A示出了第二凸轮34的横截面。图6B示出了第一凸轮32的横截面。

第二凸轮34被构造用于实现图5的曲线D。为此，第二凸轮34特别是具有第一隆起34A、第二隆起34B和第三隆起34C。第一隆起34A、第二隆起34B和第三隆起34C在围绕第二凸轮34的环周方向上错开地布置。第一隆起34A导致在压缩冲程结束时排气阀打开。从第一隆起34A起延伸的第二隆起34B导致在膨胀冲程期间排气阀进一步打开。第三隆起34C导致在排气冲程结束时排气阀打开。

在凸轮轴12的径向方向上测量，第一隆起34A在隆起34A-34C中具有最小的高度。在凸轮轴12的径向方向上测量，第二隆起34B在隆起34A-34C中具有最大的高度。第三隆起34C的高度小于第二隆起34B的高度，且大于第一隆起34A的高度。隆起34A-34C的不同的高度导致相应不同的阀行程(参见图5)。

第一隆起34A、第二隆起34B和第三隆起34C分别相对于第一凸轮32的隆起32A周向错开地布置。第一凸轮32被构造用于实现图5的曲线B。第一凸轮32的隆起32A导致在排气冲程期间排气阀打开。在凸轮轴12的径向方向上测量，隆起32A高于隆起34A-34C。经过隆起32A的阀行程大于经过隆起34A-34C的阀行程。

图6B还示出了带有弹性的部件48、锁止体50和第一内凹52的锁定设备46。

下面参照图7和图8介绍用于切断内燃机的示例性的方法。

在步骤S100中，发起切断过程。这可以例如通过转动点火钥匙或者通过按压关断按键而发生。

一旦发起了切断过程，就可以引入发动机制动运行。为此在步骤S102中切换到第二凸轮34上(例如参见图1)。可行的是，对于内燃机的全部气缸或者仅仅对于一部分气缸进行切换。

切换到第二凸轮34上引起第一排气阀20在压缩冲程和排气冲程中首先保持关闭，且在到达活塞运动的上止点之前打开，用于给压缩的空气减压。

在图8中，示出了针对通常的切断过程(虚线E)在切断过程期间、以及针对根据本发明的切断过程(实线F)在切断过程期间内燃机的关于时间t的偏转运动(振动)I。起初，内燃机在t1范围内处于空载运行。在时间点T1发起切断过程。在t2范围内示出了相应的切断过程。

对于通常的切断过程，在切断过程开始之后，内燃机就出现了振动。并非所愿的振动起因于如下情况：一方面各气缸处于各种不同的冲程中，另一方面全部的阀门在压缩期间在压缩冲程中都关闭。

对于根据本公开的切断过程，可以减小或防止内燃机的振动。通过切换到第二凸轮34上，第一排气阀20在压缩冲程中在到达上止点之前打开。也就是说，并非全部的阀门都在压缩冲程中关闭，由此至少减小了振动。此点定性地用图8中的实线示出。其余的振动运动起因于内燃机的回转质量的能量和系统惯性。

可以利用第二凸轮34操纵第一排气阀20，直至内燃机的静止状态。但也可行的是，例如在低于预给定的发动机转速阈值(步骤S106)情况下在切断过程结束时又切换到第一凸轮32上(步骤S108)。在切断过程结束时滑动凸轮系统11的位置会对内燃机的启动有影响。

这里公开的用于切断内燃机的方法可以采用多种多样的方式予以改型和/或补充。

例如可行的是，滑动凸轮系统11使得多个气缸在切断过程期间切换到发动机制动运行中。切换到发动机制动运行中的气缸越多，就越能更好地防止或减小内燃机的振动。

在切断过程期间切换到发动机制动运行中的滑动凸轮系统11的数量，可以根据内燃机的至少一个运行参数予以确定。该运行参数可以尤其是内燃机的温度和/或内燃机的运行时间。于是，例如在内燃机温度比较低且内燃机运行时间短暂的情况下，可以忍受内燃机的(轻微的)振动。也可行的是，根据内燃机的较低的温度和/或内燃机的短暂的运行时间，并无滑动凸轮系统11切换到发动机制动运行中。

在一些实施方式中，一组气缸在切断过程期间切换到发动机制动运行中，第二组气缸在切断过程期间不切换到发动机制动运行中，在所述实施方式中，可以滚动地对各组进行指配。滚动的指配可以在切断过程期间进行，或者优选地在不同的切断过程之间进行。由此可以在多个气缸的各滑动凸轮系统11之间使得磨损均匀化。

如上所述，用于切断内燃机的方法可以采用滑动凸轮系统11。特别地，控制单元27可以按照这里公开的用于切断内燃机的方法控制促动器24和促动器26(见图1)。然而，该方法也可以采用另一种滑动凸轮系统，其包含在用于正常运行的第一凸轮和用于切断运行的第二凸轮之间的切换。第二凸轮例如也可以这样设计：它专门地被设计用于切断运行，并且特别是使得气缸的至少一个排气阀至少在压缩冲程和排气冲程期间保持打开。

本发明并不局限于上述优选的实施例。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、因而落入保护范围内的改型和变型。本发明特别是也要求保护从属权利要求的主题和特征，而独立于所引用的权利要求。

附图标记清单

10 可变的阀动装置

11 滑动凸轮系统

12 凸轮轴

14 凸轮支座

16 第一传动设备(第一凸轮随动件)

18 第二传动设备(第二凸轮随动件)

18A 接触区域

20 第一排气阀

22 第二排气阀

24 第一促动器

26 第二促动器

27 控制单元

28 第一止挡

30 第二止挡

32 第一凸轮

32A 隆起

34 第二凸轮

34A-34C 隆起

36 第三凸轮

38 无凸轮的第一区段

40 无凸轮的第二区段

42 第一接合轨道

44 第二接合轨道

46 锁定设备

48 弹性的部件

50 锁止体

52 第一内凹

54 第二内凹

A 气缸压力

B 排气阀控制曲线

C 进气阀控制曲线

D 排气阀控制曲线

t 时间轴

T1 切断时间点

t1 第一范围(发动机空载)

t2 第二范围(切断过程)

I 偏转/振动

E 在通常的切断情况下的振动曲线

F 根据这里公开的方法在切断时的振动曲线

Claims (22)

1.一种用于切断内燃机的方法，包含：

发起切断过程；和

在所述切断过程期间减小所述内燃机的振动，这如下地来进行：

a)借助滑动凸轮系统(11)切换对所述内燃机的第一排气阀(20)的操纵，以便在压缩冲程和排气冲程中打开或保持打开；或，

b)切换到发动机制动运行中，其中，所述内燃机的第一排气阀(20)在压缩冲程和/或排气冲程中起初保持关闭，以便压缩空气，且在到达活塞运动的上止点之前打开，以便给压缩的气体减压，

其中，所述滑动凸轮系统(11)包括用于正常运行的第一凸轮(32)和用于发动机制动运行和/或用于在所述切断过程期间操纵所述第一排气阀(20)的第二凸轮(34)，以及

其中，所述滑动凸轮系统(11)选择性地使得所述第一凸轮(32)和所述第一排气阀(20)处于作用连接中，或者使得所述第二凸轮(34)和所述第一排气阀(20)处于作用连接中。

2.如权利要求1所述的方法，其中，借助所述内燃机的可变的阀动装置(10)切换到所述发动机制动运行中。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述滑动凸轮系统(11)具有抗扭地且可轴向移动地设置在所述内燃机的凸轮轴(12)上的凸轮支座(14)，该凸轮支座带有所述第一凸轮(32)和沿所述凸轮轴(12)的纵向错开地布置的所述第二凸轮(34)。

4.如权利要求3所述的方法，还包含：

在所述切断过程开始时，通过所述滑动凸轮系统(11)从所述第一凸轮(32)切换到所述第二凸轮(34)；

在所述切断过程期间，借助所述第二凸轮(34)来操纵所述第一排气阀(20)。

5.如权利要求4所述的方法，其中：

所述第二凸轮使得所述第一排气阀(20)在压缩冲程和排气冲程中打开或保持打开；和/或，

所述第二凸轮使得所述第一排气阀(20)在压缩冲程中和/或在排气冲程中起初保持关闭，并且在到达活塞运动的上止点之前打开。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中：

所述第一排气阀(20)在到达所述上止点之前的100°KW和60°KW之间打开；和/或，

在所述排气冲程中，所述第一排气阀(20)在打开之后，在所述上止点与所述上止点之后30°KW之间的区域内关闭；和/或，

在所述压缩冲程中，所述第一排气阀(20)在打开之后，在下止点与所述下止点之后30°KW之间的区域内关闭。

7.如权利要求3所述的方法，其中：

在所述切断过程结束时，所述滑动凸轮系统(11)的第二凸轮(34)保持在与所述第一排气阀(20)的作用连接中；或者，

在所述切断过程结束时，通过所述滑动凸轮系统(11)切换到所述第一凸轮(32)。

8.如权利要求1或2所述的方法，还包含：

检测所述内燃机的发动机温度和/或所述内燃机的发动机运行时间；

其中，借助所述滑动凸轮系统(11)切换对所述内燃机的第一排气阀(20)的操纵，以便在压缩冲程和排气冲程中打开或保持打开、和/或切换到所述发动机制动运行中，如果：

检测到的发动机温度小于或等于预定的发动机温度阈值；和/或，

检测到的运行时间小于或等于预定的运行时间阈值。

9.如权利要求1或2所述的方法，还包含：

在所述切断过程期间使得所述内燃机的第二排气阀(22)保持关闭，其中，所述第二排气阀(22)指配给所述内燃机的与所述第一排气阀(20)相同的气缸。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述第二排气阀(22)的保持关闭包含：切换到所述滑动凸轮系统(11)的无凸轮的区段(38)。

11.如权利要求1或2所述的方法，其中，

在第一组气缸中，通过借助所述滑动凸轮系统(11)切换操纵，所述第一排气阀(20)在压缩冲程和排气冲程中打开或者保持打开，和/或所述内燃机的第一组气缸在所述切断过程期间切换到所述发动机制动运行中；和/或，

在第二组气缸中，对排气阀(20)的操纵在所述切断过程期间保持不变。

12.如权利要求2所述的方法，其中，所述可变的阀动装置(10)是滑动凸轮系统(11)。

13.如权利要求11所述的方法，其中，在第一组和/或第二组中的气缸数量根据所述内燃机的至少一个运行参数来确定。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个运行参数是所述内燃机的温度和/或所述内燃机的运行时间。

15.如权利要求11所述的方法，其中，给第一组和/或第二组的指配滚动地进行。

16.如权利要求13所述的方法，其中，给第一组和/或第二组的指配滚动地进行。

17.如权利要求11所述的方法，其中，给第一组和/或第二组的指配在相继的各切断过程之间滚动地进行。

18.如权利要求13所述的方法，其中，给第一组和/或第二组的指配在相继的各切断过程之间滚动地进行。

19.一种用于机动车的内燃机的可变的阀动装置(10)，具有：

第一排气阀(20)；

凸轮轴(12)；

带有凸轮支座(14)的滑动凸轮系统(11)，该凸轮支座抗扭地且可轴向移动地设置在所述凸轮轴(12)上，且具有第一凸轮(32)和第二凸轮(34)，其中，所述第一凸轮(32)和所述第二凸轮(34)在所述凸轮轴(12)的纵向上错开地布置；以及

控制单元(27)，其被设计用于实施根据前述权利要求中任一项的方法。

20.如权利要求19所述的可变的阀动装置(10)，其中，所述机动车是商用车。

21.一种机动车，具有根据权利要求19所述的可变的阀动装置(10)。

22.如权利要求21所述的机动车，其中，所述机动车是商用车。

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