用于优化停缸摇臂中的液压锁闩销的响应时间的方法
【专利说明】用于优化停缸摇臂中的液压锁円销的响应时间的方法
[0001] 相关申请的交叉援引
[0002] 本申请要求2013年8月30日提交的美国临时专利申请No. 61/872, 62U2013年8 月30日提交的美国临时专利申请No. 61/872, 624和2013年11月1日提交的美国临时专 利申请No. 61/898, 475的权益。上述申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本发明一般设及转换滚子式指形从动件，更具体地设及用于优化停缸摇臂的锁円 销的响应时间的方法。
【背景技术】
[0004] -种允许通过在两个或更多状态之间转换而控制气口致动的转换滚子式指形从 动件或转换摇臂，通常设及多个臂，如内臂和外臂。转换摇臂可在可变气口致动（WA)系统 中使用W提高发动机的燃料经济性。
[0005] 本文中所提供的【背景技术】的描述是为了总体呈现本发明的背景。就该背景部分所 描述W及提交时W其他方式还尚未取得作为现有技术资格的描述的各个方面的运个意义 上来说，当前署名的发明者的工作既不明示也未暗示地承认为相对于本发明的现有技术。
【发明内容】
[0006] 提供了 一种用于优化停缸摇臂组件中的锁円的响应时间的方法。所述锁円构造 成在与摇臂组件的内臂接合的位置与缩回位置之间移动。确定所述锁円的主外径/大径 (LI)。确定偏压所述锁円的弹黃的安装长度化2)。确定在Ll与摇臂组件的外臂的主内径 之间的间隙化3)。确定在联接至外臂的笼罩与锁円的主内径之间的径向间隙化4)。确定锁 円的小径化5)。建立所述锁円的响应时间与11、L2、L3、L4和L5之间的关系。11、L2、L3、 L4和L5中的至少一者对响应时间的影响大于11、L2、L3、L4和L5中的其它各者。基于所 述关系选择停缸摇臂组件的部件。
[0007] 响应时间可W是锁円从内臂移动并使得能够转换到停缸模式所需的ON响应时 间。在一个实例中，L4比11、L2和L3对响应时间的影响更大。在另一实例中，L5比LUL2 和L3对响应时间的影响更大。在一个示例中，所述关系由下面的等式建立：
[0008] ON响应时间（ms) = 22. 1431+1. 2675礼1 - 1. 28礼2 - 0. 2625礼3 - 8. 8762礼4+8. 1 951 礼5+0. 55礼 1 礼2 - 2. 825礼 1 礼4 - 2. 77礼 1 礼5+0. 655礼2礼4 - 0. 6050礼2礼5 -0. 4875礼3礼4 - 4. 035礼4礼5。
[0009] 在另一实例中，响应时间是锁円从缩回位置移动到接合位置所需的OFF响应时 间。Ll可W比12、13、L4和L5对响应时间的影响更大。L4可W比L2、L3、和L5对响应时 间的影响更大。L5可W比L2和L3对响应时间的影响更大。在一个实例中，所述关系由下 面的等式建立：
[0010] OFF响应时间（ms) = 19. 731+15. 8987礼 1+1. 17163礼2 - 1. 53礼3 - 7. 6401 礼4 - 4. 405礼5+1. 3375礼I礼2 - 10. 265礼I礼4 -I. 837礼1 礼5 -I. 005礼2礼5+1. 7875礼4礼5。
[0011] 提供了根据本发明的另一实例的用于优化停缸摇臂组件中的锁円的ON和OFF响 应时间的方法。锁円在与摇臂组件的内臂接合的位置与缩回位置之间移动。该方法包括确 定锁円的主外径化1)。确定偏压锁円的弹黃的安装长度化2)。确定Ll与摇臂组件的摇臂 的外臂的主内径之间的间隙化3)。确定联接至外臂的笼罩与锁円的主内径之间的径向间 隙化4)。确定锁円的小径化5)。建立锁円的响应时间与LUL2、L3、L4和L5之间的关系。 Ll、L2和L5中的每一者都具有关于ON响应时间和OFF响应时间的反向/逆向关系。基于 所建立的关系选择停缸摇臂组件的部件。
[0012] 根据其它特征，锁円从内臂移动并使得能够转换到停缸模式需要ON响应时间。L4 可W比11、L2和L3对响应时间的影响更大。L5可W比11、L2和L3对响应时间的影响更 大。L5可W比11、L2和L3对响应时间的影响更大。在一个实例中，ON响应时间由下面的 等式建立：
[0013] ON响应时间（ms) = 22. 1431+1. 2675礼1 - 1. 28礼2 - 0. 2625礼3 - 8. 8762礼4+8. 1 951 礼5+0. 55礼 1 礼2 - 2. 825礼 1 礼4 - 2. 77礼 1 礼5+0. 655礼2礼4 - 0. 6050礼2礼5 -0. 4875礼3礼4 - 4. 035礼4礼5。
[0014] 根据附加的实例，锁円从缩回位置移动到接合位置需要OFF响应时间。Ll可W比 12、13、L4和L5对响应时间的影响更大。L4可W比L2、L3和L5对响应时间的影响更大。 L5可W比L2和L3对响应时间的影响更大。在一个实例中，OFF响应时间由下面的等式建 立：
[0015] OFF响应时间（ms) = 19. 731+15. 8987礼 1+1. 17163礼2 - 1. 53礼3 - 7. 6401 礼4 -4. 405礼5+1. 3375礼 1 礼2 - 10. 265礼 1 礼4 - 1. 837礼1 礼5 - 1. 005礼2礼5+1. 7875礼4礼5。
【附图说明】
[0016] 本发明可从详细的描述和附图中更全面地理解，在附图中：
[0017] 图1是根据本发明的一个实例构造的示例性转换摇臂的正面透视图；
[0018] 图2是图1的转换摇臂的转换机构的局部剖视图，并且示出了气口处于提升模式， 锁円被接合；
[0019] 图3是图2的转换摇臂的局部剖视图，并且示出了气口处于停缸模式，锁円脱离；
[0020] 图4是图1的转换摇臂的局部剖视图，并且示出了锁円与内臂接合；
[0021] 图5是图1的转换摇臂的局部剖视图，并且示出了锁円处于缩回位置且与笼罩接 触；
[002引图6A是转换摇臂的局部剖视图，示出了锁円从接合位置向缩回位置移动；
[0023] 图6B是图6A的转换摇臂的笼罩和锁円的端视图；
[0024] 图7是锁円在向笼罩移动过程中的受力图；
[00巧]图8是锁円在远离笼罩移动过程中的受力图；
[0026] 图9A是根据示例性基线设计的图1的转换摇臂的局部剖视图；
[0027] 图9B是图9A沿A-A线截取的剖视图；
[002引图IOA是根据示例性优化设计的图9A的转换摇臂的局部剖视图；
[0029] 图IOB是图IOA沿A-A线截取的剖视图；
[0030] 图11是表示锁円与外臂之间的直径间隙化3)的效果的曲线图；
[0031] 图12是表示锁円与笼罩之间的径向间隙化4)的效果的曲线图；和
[0032] 图13是表示锁円与外臂之间的接触长度化6)的效果的曲线图。
【具体实施方式】
[0033] W下教导针对用于优化转换摇臂中的锁円响应时间的方法。具体地，下面的讨论 提供了优化锁円响应时间或锁円移动W使得转换摇臂可W从提升模式转换到停闭模式的 时间（反之亦然）的方法。
[0034] 首先参照图1，示出了根据本发明的一个实例构造的示例性转换滚子式指形从动 件（SRF巧组件，并总的标示为参考标号10。SRFF组件10可W是紧凑的凸轮驱动的单凸 角/凸部停缸（CDA)转换摇臂12,其安装在活塞驱动的内燃机上，并通过双馈式液压间隙 调节器值FHLA) 14和油控制阀（OCV) 16的组合来致动。SRFF组件10可通过单凸角凸轮20 接合。转换摇臂12可包括内臂22、外臂24。缺省配置处于正常提升（锁定）位置，其中内 臂22和外臂24被锁在一起，造成发动机气口 26打开并允许气缸W标准气口机构的方式运 行。DFHLA14有两个油口。下油口或间隙补偿压加 28提供间隙补偿并被供给类似于标 准HLA的机油。上油口 30--称为转换压加一一提供了来自OCV16的受控油压与锁円 32之间的管道（图2)。当锁円32被接合时，内臂22和外臂24像标准摇臂一样共同操作 W打开发动机气口 26。在非提升（解锁）位置时，内臂22和外臂24可W独立移动W使气 缸停闭。
[0035] 继续参照图1和附加参照图2,说明了SRFF组件10的附加的特征。一对空动扭力 弹黃40被结合W偏压内臂22的位置，使其始终保持与凸轮轴凸角20持续接触。扭力弹黃 40通过弹黃保持器44被固定到位于外臂24上的支座上。空动扭力弹黃40需要比使用多 凸角的设计更高的预加载W有助于凸轮轴凸角20与内臂漉子轴承50持续接触。发动机气 口 26可包括气口座54和气口导向件56。气口弹黃58可远离外臂24偏压到气口座54。 [003引OHV16可W是电子控制开/关（0N/0FF)阀，其从发动机控制单元巧CU) 70接收电 信号。机油被供应到OCV16。如上所述，OCV16被液压连接到DFHLA14。内臂22在枢轴 76处被枢转地联接到外臂24。在枢轴76处的连接允许内臂22相对于外臂24摆动。锁円 32安装在外臂24的端部枢转侧，DFHLA14的上方，其目的是提供内臂22与外臂24之间的 二次连接。锁円压缩弹黃80在接合内臂22的扩展位置偏压锁円32。锁円压缩弹黃80的 一端由锁円32捕获并且另一端由永久连结外臂24的笼罩82捕获。空动弹黃40使凸轮轴 凸角20保持永久接触位于内臂22中的漉子轴承50。转换压加中的油压与锁円压缩弹黃 80的力之间的平衡推动锁円32W使内臂22与外臂24接合或脱离。
[0037] 将描述停缸的示例性操作模式。提升模式可在发动机转速高达7200rpm和所有工 作溫度下发生。在没有电信号到达OCV16时，转换口的油压可W调节到0.2己化ar)至 0.4己。锁円32处于伸出位置并与内臂22接合。