用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的制作方法
【專利說明】用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件
[0001]相關申請的交叉參考
[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先權的權益。
技術領域
[0003]本發明大體上涉及用于控制內燃發動機中的發動機閥的系統和方法。特別地，本發明涉及防止當受到樞轉的搖桿臂作用時發動機閥關閉的系統和方法。
【背景技術】
[0004]為了使發動機生成正功也為了發動機制動需要內燃發動機中的閥致動。在正功期間，進氣閥會被開啟以準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]內燃發動機不僅可用于生成正功，還可用于提供泄氣式發動機制動。在泄氣式發動機制動期間，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，優選在進氣和壓縮周期之間的下止點(BDC)附近。如此，泄氣式發動機制動需要小得多的力以致動閥，并且由于持續的泄氣代替壓縮-釋放式制動的快速排放而產生更少噪音。因此，發動機泄氣制動可具有顯著的優勢。
[0006]在啟動和關斷期間，內燃發動機會由于其在低發動機速度下壓縮空氣而顫抖和搖晃。而且，當流體冷卻并具有較高粘度時用液壓流體加載和觸發閥致動系統、獲得充足的高搖轉速度會特別困難。在發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。發動機減壓系統在發動機啟動或關斷期間可保持發動機缸體中的一個或多個進氣和/或排氣閥開啟。因此，正當發動機即將關斷時，發動機減壓系統可被觸發，以通過足以使發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搖轉電池功率較低、啟動的搖轉時間增加、燃料/空氣混合物點燃可能性較低以及發動機更難以變換時，此處描述的類型的發動機減壓系統可能特別有用。另外，可降低電池功率和啟動器系統需求的發動機減壓可導致較低重量的組件，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。由使用減壓系統導致的啟動時間的降低還可提供排放益處。減壓關斷還可導致發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的磨損更加均勻地分布。于是，諸如這些但不限于前述內容的優點可通過使用一個或多個此處描述的本發明的實施例實現。
[0008]本發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。
【發明內容】
[0009]響應前述挑戰(為解決前述問題)，申請人開發了用于防止搖桿臂致動的發動機閥關閉的創新系統，所述系統包括:可樞轉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構件；可滑動地配置在搖桿臂和結構件之間的閂鎖活塞，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延伸位置，從而使得閂鎖活塞接合搖桿臂和結構件兩者，以限制搖桿臂的樞轉運動，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地維持在延伸位置的接合表面。
[0010]申請人還開發了使內燃發動機缸體減壓的創新方法，其包括以下步驟:沿著第一方向樞轉搖桿臂，以開啟與發動機缸體和搖桿臂相關聯的發動機閥；沿著第二方向樞轉搖桿臂，以使得發動機閥沿著關閉方向運動；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構件，或使得搖桿臂從結構件脫離；響應于閂鎖活塞接合搖桿臂和結構件將發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構件的位置，以使得發動機閥維持開啟位置。
[0011]申請人還開發了啟動內燃發動機的創新方法，其包括以下步驟:在發動機搖轉期間對于一個以上的發動機周期將發動機缸體中的一個或多個發動機閥維持在持續的開啟狀態下；在發動機參數到達預定值后中止將一個或多個發動機閥維持在持續的開啟狀態下；響應于中止將一個或多個發動機閥維持在持續的開啟狀態下向發動機缸體提供燃料，以用于發動機啟動。
[0012]可以理解，前面的總體描述與下面的詳細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明的限制。
【附圖說明】
[0013]為了輔助理解本發明，下面將參考附圖，其中相似的附圖標記表征相似的元件。
[0014]圖1是根據本發明的實施例的發動機閥致動系統的框圖。
[0015]圖2是根據所述發明的實施例的用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的等距視圖；
[0016]圖3是根據所述發明的實施例的用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的等距視圖。
[0017]圖4是根據所述發明的實施例的用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的部分橫截面等距視圖。
[0018]圖5是根據所述發明的實施例的用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的部分橫截面等距視圖。
[0019]圖6是根據所述發明的實施例的用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0020]圖7是根據所述發明的實施例的用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0021]圖8是根據所述發明的實施例的搖桿以及用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0022]圖9是根據所述發明的實施例的搖桿臂以及用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的橫截面圖。
[0023]圖10是根據所述發明的實施例的搖桿臂以及用于控制發動機閥致動的搖桿閂鎖件的部分橫截面圖。
[0024]圖11是根據所述發明的備選實施例的搖桿閂鎖件的部分橫截面圖。
[0025]圖12是根據所述發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是示出當在部分減壓狀態下時啟動內燃發動機的步驟的流程圖。
[0027]可以理解，為了簡明起見并且當適當時，在圖中重復附圖標記以指示相應的特征，并且為了更好地顯示所述發明的特征，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，并且不應推斷為限制所述發明。
【具體實施方式】
[0028]現在將詳細參考本發明的系統和方法的實施例，其實例在附圖中示出。如這里具體示出，本發明的實施例包含致動一個或多個發動機閥的系統和方法。
[0029]圖1以閥致動系統10示意性地示出本發明的實施例。閥制動系統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