用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的制作方法
【專利說明】用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請涉及序號為61/738，794、提交日為2012年12月18日、名稱為“用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件”的美國臨時專利申請，并要求其在先申請日及優(yōu)先權(quán)的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上涉及用于控制內(nèi)燃發(fā)動機中的發(fā)動機閥的系統(tǒng)和方法。特別地，本發(fā)明涉及防止當(dāng)受到樞轉(zhuǎn)的搖桿臂作用時發(fā)動機閥關(guān)閉的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]為了使發(fā)動機生成正功也為了發(fā)動機制動需要內(nèi)燃發(fā)動機中的閥致動。在正功期間，進氣閥會被開啟以準(zhǔn)許燃料和空氣進入缸體用于燃燒。排氣閥會被開啟以允許燃燒氣體從缸體排出。
[0005]內(nèi)燃發(fā)動機不僅可用于生成正功，還可用于提供泄氣式發(fā)動機制動。在泄氣式發(fā)動機制動期間，除主排氣閥動作以外，一個或多個排氣閥會被以足夠在整個剩余發(fā)動機周期(即全周期泄氣制動的進氣、壓縮、以及膨脹周期)提供泄氣制動的量保持稍微開啟。泄氣制動運行中的排氣閥的初始開啟可在壓縮沖程的上止點(TDC)之前，優(yōu)選在進氣和壓縮周期之間的下止點(BDC)附近。如此，泄氣式發(fā)動機制動需要小得多的力以致動閥，并且由于持續(xù)的泄氣代替壓縮-釋放式制動的快速排放而產(chǎn)生更少噪音。因此，發(fā)動機泄氣制動可具有顯著的優(yōu)勢。
[0006]在啟動和關(guān)斷期間，內(nèi)燃發(fā)動機會由于其在低發(fā)動機速度下壓縮空氣而顫抖和搖晃。而且，當(dāng)流體冷卻并具有較高粘度時用液壓流體加載和觸發(fā)閥致動系統(tǒng)、獲得充足的高搖轉(zhuǎn)速度會特別困難。在發(fā)動機啟動期間保持進氣和/或排氣閥開啟可使缸體減壓，從而使得活塞可更容易地朝向上止點位置運動。發(fā)動機減壓系統(tǒng)在發(fā)動機啟動或關(guān)斷期間可保持發(fā)動機缸體中的一個或多個進氣和/或排氣閥開啟。因此，正當(dāng)發(fā)動機即將關(guān)斷時，發(fā)動機減壓系統(tǒng)可被觸發(fā)，以通過足以使發(fā)動機減壓的提升保持進氣和/或排氣閥開啟。閥提升可被控制，以使得活塞不會撞上閥，但是提升可足以使壓力進入和排出缸體。
[0007]在寒冷的氣候條件下當(dāng)搖轉(zhuǎn)電池功率較低、啟動的搖轉(zhuǎn)時間增加、燃料/空氣混合物點燃可能性較低以及發(fā)動機更難以變換時，此處描述的類型的發(fā)動機減壓系統(tǒng)可能特別有用。另外，可降低電池功率和啟動器系統(tǒng)需求的發(fā)動機減壓可導(dǎo)致較低重量的組件，其容許增加的燃料效率以及避免或降低額外的啟動輔助的必要。由使用減壓系統(tǒng)導(dǎo)致的啟動時間的降低還可提供排放益處。減壓關(guān)斷還可導(dǎo)致發(fā)動機停止角度的隨機化，其可有助于啟動器齒輪和飛輪齒環(huán)的磨損更加均勻地分布。于是，諸如這些但不限于前述內(nèi)容的優(yōu)點可通過使用一個或多個此處描述的本發(fā)明的實施例實現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的若干實施例可滿足一個或多個上述需求并且還提供其他益處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]響應(yīng)前述挑戰(zhàn)(為解決前述問題)，申請人開發(fā)了用于防止搖桿臂致動的發(fā)動機閥關(guān)閉的創(chuàng)新系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:可樞轉(zhuǎn)地安裝在搖桿軸上的搖桿臂；在相對于搖桿臂的固定位置處鄰近搖桿臂安裝的結(jié)構(gòu)件；可滑動地配置在搖桿臂和結(jié)構(gòu)件之間的閂鎖活塞，以及可操作地連接到閂鎖活塞的閂鎖活塞致動器，其中所述閂鎖活塞適于呈現(xiàn)延伸位置，從而使得閂鎖活塞接合搖桿臂和結(jié)構(gòu)件兩者，以限制搖桿臂的樞轉(zhuǎn)運動，其中閂鎖活塞致動器適于在閂鎖活塞上施加力，以使得閂鎖活塞呈現(xiàn)延伸位置或者從延伸位置撤回，并且其中閂鎖活塞還包括適于當(dāng)閂鎖活塞致動器停止在閂鎖活塞上施加力時將閂鎖活塞持續(xù)地維持在延伸位置的接合表面。
[0010]申請人還開發(fā)了使內(nèi)燃發(fā)動機缸體減壓的創(chuàng)新方法，其包括以下步驟:沿著第一方向樞轉(zhuǎn)搖桿臂，以開啟與發(fā)動機缸體和搖桿臂相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機閥；沿著第二方向樞轉(zhuǎn)搖桿臂，以使得發(fā)動機閥沿著關(guān)閉方向運動；在閂鎖活塞上施加致動力，以使得閂鎖活塞接合搖桿臂和鄰近搖桿臂的結(jié)構(gòu)件，或使得搖桿臂從結(jié)構(gòu)件脫離；響應(yīng)于閂鎖活塞接合搖桿臂和結(jié)構(gòu)件將發(fā)動機閥維持在開啟位置；以及在停止在閂鎖活塞上施加致動力之后將閂鎖活塞維持在所述閂鎖活塞接合搖桿臂和結(jié)構(gòu)件的位置，以使得發(fā)動機閥維持開啟位置。
[0011]申請人還開發(fā)了啟動內(nèi)燃發(fā)動機的創(chuàng)新方法，其包括以下步驟:在發(fā)動機搖轉(zhuǎn)期間對于一個以上的發(fā)動機周期將發(fā)動機缸體中的一個或多個發(fā)動機閥維持在持續(xù)的開啟狀態(tài)下；在發(fā)動機參數(shù)到達(dá)預(yù)定值后中止將一個或多個發(fā)動機閥維持在持續(xù)的開啟狀態(tài)下；響應(yīng)于中止將一個或多個發(fā)動機閥維持在持續(xù)的開啟狀態(tài)下向發(fā)動機缸體提供燃料，以用于發(fā)動機啟動。
[0012]可以理解，前面的總體描述與下面的詳細(xì)描述兩者均僅是示例性和解釋性的，并非是對所請求保護的本發(fā)明的限制。
【附圖說明】
[0013]為了輔助理解本發(fā)明，下面將參考附圖，其中相似的附圖標(biāo)記表征相似的元件。
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)動機閥致動系統(tǒng)的框圖。
[0015]圖2是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的等距視圖；
[0016]圖3是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的等距視圖。
[0017]圖4是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的部分橫截面等距視圖。
[0018]圖5是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的部分橫截面等距視圖。
[0019]圖6是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0020]圖7是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0021]圖8是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的搖桿以及用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0022]圖9是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的搖桿臂以及用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0023]圖10是根據(jù)所述發(fā)明的實施例的搖桿臂以及用于控制發(fā)動機閥致動的搖桿閂鎖件的部分橫截面圖。
[0024]圖11是根據(jù)所述發(fā)明的備選實施例的搖桿閂鎖件的部分橫截面圖。
[0025]圖12是根據(jù)所述發(fā)明的另一備選的主動控制實施例的搖桿閂鎖件的部分橫截面圖。
[0026]圖13是示出當(dāng)在部分減壓狀態(tài)下時啟動內(nèi)燃發(fā)動機的步驟的流程圖。
[0027]可以理解，為了簡明起見并且當(dāng)適當(dāng)時，在圖中重復(fù)附圖標(biāo)記以指示相應(yīng)的特征，并且為了更好地顯示所述發(fā)明的特征，附圖中的多個元件沒有必要按比例繪制。附圖僅是示例性的，并且不應(yīng)推斷為限制所述發(fā)明。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的實施例，其實例在附圖中示出。如這里具體示出，本發(fā)明的實施例包含致動一個或多個發(fā)動機閥的系統(tǒng)和方法。
[0029]圖1以閥致動系統(tǒng)10示意性地示出本發(fā)明的實施例。閥制動系統(tǒng)10可包含可操作地連接到搖桿臂200的諸如凸輪、推管或其他閥牽引元件的搖桿致動器100。搖桿致動器100可適于選擇性地向搖桿臂200施予運動。搖桿臂200可以可操