[发明专利]离散可变气门升程发动机系统和方法

说明书

一种提供用于气门机构的摇臂组的方法包含：提供第一摇臂，所述第一摇臂被配置为用于第一进气门的切换摇臂；和提供第二摇臂，所述第二摇臂被配置为用于第二进气门的固定摇臂，所述第二摇臂在正常Otto循环模式中操作。所述第一摇臂在延迟进气门关闭(LIVC)模式中操作，在所述延迟进气门关闭(LIVC)模式中所述第一摇臂被配置成比所述第二进气门更迟关闭所述第一进气门。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月28日提交的第62/271,391号美国临时专利申请、2016年1月18日提交的第62/279,976号美国临时专利申请、2016年6月14日提交的第62/349,983号美国临时专利申请、2016年6月15日提交的第62/350,621号美国临时专利申请和2016年8月31日提交的第201611029817号印度专利申请的权益，这些申请的内容以全文引用的方式并入本文中。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

本发明的一部分是在政府支持下用能源部授予的DE-EE0005981拨款作出的。政府在本发明中享有一定权利。

技术领域

本公开大体上涉及切换气门机构系统。

背景技术

可修改四冲程内燃机上的燃烧循环以实现各种期望结果，例如改进的燃料经济性。在一种方法中，膨胀冲程相对于压缩冲程被增大。效应有时被称为Miller循环或被称为Atkinson循环。Miller和Atkinson循环可通过比正常或Otto循环(“基准”)早短于正常进气门升程持续时间(“EIVC”)地关闭进气门或通过在长于正常进气门升程轮廓(“LIVC”)之后关闭进气门来实现。参见图1(现有技术)。

已经开发各种系统用于更改内燃机的气门升程特性。通常被称为可变气门正时(VVT)或可变气门致动(VVA)的此类系统改进了燃料经济性、减小了排放和改进了速度范围内的驱动舒适性。

可通过使用切换摇臂技术来获得离散可变气门升程。切换辊指状随动件或切换摇臂允许通过在闩锁与解锁状态之间交替来控制气门致动，通常包括内臂和外臂。在一些情况下，这些臂接合不同凸轮凸角，例如低升程凸角、高升程凸角和无升程凸角。需要用于以适合于内燃机操作的方式切换摇臂模式的机构。

切换摇臂配置中的一个挑战是机构中的用以允许切换的空隙的大小的公差和变化。此类公差最终会影响气门实际打开的时间。换句话说，摇臂的移动可能直到各种空隙被消除为止才会直接导致气门移动。另外，制造公差和发动机磨损可能会造成额外空隙。参考图2(现有技术)，一个空隙可被称为凸轮轴间隙，所述凸轮轴间隙通常被定义为凸轮轴与摇臂之间的间隔或并未在基圆处接触切换摇臂的凸轮轴凸角与和切换摇臂的接触点之间的空隙。可首先消除凸轮轴间隙。一旦凸轮轴间隙被消除，外臂就被加载且旋转以消除被称为闩锁间隙的另一空隙，所述闩锁间隙通常被定义为闩锁与摇臂内臂闩锁表面之间的间隔或当存在为零或更大凸轮轴间隙时摇臂的臂之间的空隙。两个空隙可统称为总机械间隙。一旦与总机械间隙相关联的空隙被消除，气门就可开始移动。

发明内容

间隙变化对离散可变气门升程(DVVL)气门机构中的切换辊指状随动件(SRFF)的影响从燃烧打开和关闭事件变化减小到仅关闭事件变化。用于关于3或4个气门每汽缸头的DVVL系统的SRFF的数目减小一半。用以在正常进气事件长度和持续时间(Otto循环)与贯穿更长方向的延迟进气门关闭(Atkinson循环)之间切换的SRFF气门机构由一个SRFF和一个固定辊指状随动件(RFF)实现。关于固定SRFF的气门升程轮廓的策略被布置成使得SRFF上的机械空隙(间隙)只会影响延迟进气门关闭(LIVC)事件的关闭事件持续时间。打开事件在LIVC事件期间由固定SRFF设定，且Otto循环模式的打开和关闭事件由固定RFF设定。