用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的制作方法
【专利说明】用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请涉及序号为61/738，794、提交日为2012年12月18日、名称为“用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件”的美国临时专利申请，并要求其在先申请日及优先权的权益。
技术领域
[0003]本发明大体上涉及用于控制内燃发动机中的发动机阀的系统和方法。特别地，本发明涉及防止当受到枢转的摇杆臂作用时发动机阀关闭的系统和方法。
【背景技术】
[0004]为了使发动机生成正功也为了发动机制动需要内燃发动机中的阀致动。在正功期间，进气阀会被开启以准许燃料和空气进入缸体用于燃烧。排气阀会被开启以允许燃烧气体从缸体排出。
[0005]内燃发动机不仅可用于生成正功，还可用于提供泄气式发动机制动。在泄气式发动机制动期间，除主排气阀动作以外，一个或多个排气阀会被以足够在整个剩余发动机周期(即全周期泄气制动的进气、压缩、以及膨胀周期)提供泄气制动的量保持稍微开启。泄气制动运行中的排气阀的初始开启可在压缩冲程的上止点(TDC)之前，优选在进气和压缩周期之间的下止点(BDC)附近。如此，泄气式发动机制动需要小得多的力以致动阀，并且由于持续的泄气代替压缩-释放式制动的快速排放而产生更少噪音。因此，发动机泄气制动可具有显著的优势。
[0006]在启动和关断期间，内燃发动机会由于其在低发动机速度下压缩空气而颤抖和摇晃。而且，当流体冷却并具有较高粘度时用液压流体加载和触发阀致动系统、获得充足的高摇转速度会特别困难。在发动机启动期间保持进气和/或排气阀开启可使缸体减压，从而使得活塞可更容易地朝向上止点位置运动。发动机减压系统在发动机启动或关断期间可保持发动机缸体中的一个或多个进气和/或排气阀开启。因此，正当发动机即将关断时，发动机减压系统可被触发，以通过足以使发动机减压的提升保持进气和/或排气阀开启。阀提升可被控制，以使得活塞不会撞上阀，但是提升可足以使压力进入和排出缸体。
[0007]在寒冷的气候条件下当摇转电池功率较低、启动的摇转时间增加、燃料/空气混合物点燃可能性较低以及发动机更难以变换时，此处描述的类型的发动机减压系统可能特别有用。另外，可降低电池功率和启动器系统需求的发动机减压可导致较低重量的组件，其容许增加的燃料效率以及避免或降低额外的启动辅助的必要。由使用减压系统导致的启动时间的降低还可提供排放益处。减压关断还可导致发动机停止角度的随机化，其可有助于启动器齿轮和飞轮齿环的磨损更加均匀地分布。于是，诸如这些但不限于前述内容的优点可通过使用一个或多个此处描述的本发明的实施例实现。
[0008]本发明的若干实施例可满足一个或多个上述需求并且还提供其他益处。
【发明内容】
[0009]响应前述挑战(为解决前述问题)，申请人开发了用于防止摇杆臂致动的发动机阀关闭的创新系统，所述系统包括:可枢转地安装在摇杆轴上的摇杆臂；在相对于摇杆臂的固定位置处邻近摇杆臂安装的结构件；可滑动地配置在摇杆臂和结构件之间的闩锁活塞，以及可操作地连接到闩锁活塞的闩锁活塞致动器，其中所述闩锁活塞适于呈现延伸位置，从而使得闩锁活塞接合摇杆臂和结构件两者，以限制摇杆臂的枢转运动，其中闩锁活塞致动器适于在闩锁活塞上施加力，以使得闩锁活塞呈现延伸位置或者从延伸位置撤回，并且其中闩锁活塞还包括适于当闩锁活塞致动器停止在闩锁活塞上施加力时将闩锁活塞持续地维持在延伸位置的接合表面。
[0010]申请人还开发了使内燃发动机缸体减压的创新方法，其包括以下步骤:沿着第一方向枢转摇杆臂，以开启与发动机缸体和摇杆臂相关联的发动机阀；沿着第二方向枢转摇杆臂，以使得发动机阀沿着关闭方向运动；在闩锁活塞上施加致动力，以使得闩锁活塞接合摇杆臂和邻近摇杆臂的结构件，或使得摇杆臂从结构件脱离；响应于闩锁活塞接合摇杆臂和结构件将发动机阀维持在开启位置；以及在停止在闩锁活塞上施加致动力之后将闩锁活塞维持在所述闩锁活塞接合摇杆臂和结构件的位置，以使得发动机阀维持开启位置。
[0011]申请人还开发了启动内燃发动机的创新方法，其包括以下步骤:在发动机摇转期间对于一个以上的发动机周期将发动机缸体中的一个或多个发动机阀维持在持续的开启状态下；在发动机参数到达预定值后中止将一个或多个发动机阀维持在持续的开启状态下；响应于中止将一个或多个发动机阀维持在持续的开启状态下向发动机缸体提供燃料，以用于发动机启动。
[0012]可以理解，前面的总体描述与下面的详细描述两者均仅是示例性和解释性的，并非是对所请求保护的本发明的限制。
【附图说明】
[0013]为了辅助理解本发明，下面将参考附图，其中相似的附图标记表征相似的元件。
[0014]图1是根据本发明的实施例的发动机阀致动系统的框图。
[0015]图2是根据所述发明的实施例的用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的等距视图；
[0016]图3是根据所述发明的实施例的用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的等距视图。
[0017]图4是根据所述发明的实施例的用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的部分横截面等距视图。
[0018]图5是根据所述发明的实施例的用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的部分横截面等距视图。
[0019]图6是根据所述发明的实施例的用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的横截面图。
[0020]图7是根据所述发明的实施例的用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的横截面图。
[0021]图8是根据所述发明的实施例的摇杆以及用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的横截面图。
[0022]图9是根据所述发明的实施例的摇杆臂以及用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的横截面图。
[0023]图10是根据所述发明的实施例的摇杆臂以及用于控制发动机阀致动的摇杆闩锁件的部分横截面图。
[0024]图11是根据所述发明的备选实施例的摇杆闩锁件的部分横截面图。
[0025]图12是根据所述发明的另一备选的主动控制实施例的摇杆闩锁件的部分横截面图。
[0026]图13是示出当在部分减压状态下时启动内燃发动机的步骤的流程图。
[0027]可以理解，为了简明起见并且当适当时，在图中重复附图标记以指示相应的特征，并且为了更好地显示所述发明的特征，附图中的多个元件没有必要按比例绘制。附图仅是示例性的，并且不应推断为限制所述发明。
【具体实施方式】
[0028]现在将详细参考本发明的系统和方法的实施例，其实例在附图中示出。如这里具体示出，本发明的实施例包含致动一个或多个发动机阀的系统和方法。
[0029]图1以阀致动系统10示意性地示出本发明的实施例。阀制动系统10可包含可操作地连接到摇杆臂200的诸如凸轮、推管或其他阀牵引元件的摇杆致动器100。摇杆致动器100可适于选择性地向摇杆臂200施予运动。摇杆臂200可以可操