專利名稱：用于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)效率的大重疊凸輪軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及凸輪軸輪廓，更具體地涉及在車輛上基于凸
輪軸輪廓和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載而改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)效率。
背景技術(shù)：
本部分的說(shuō)明僅僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，且可 能 不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。 從在此提供的描述，其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)@而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理 解該描述和特定實(shí)例僅為了說(shuō)明，且不打算限制本發(fā)明的范圍。


在此描述的附圖僅是為了說(shuō)明，且不打算以任何方式限 制本發(fā)明的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的車輛的示意圖；和 該發(fā)動(dòng)機(jī)組件12可經(jīng)由連接裝置72連接到變速器16并 可以驅(qū)動(dòng)變速器16。該連接裝置72可以包括摩擦離合器或變矩器。該
74并給驅(qū)動(dòng)軸18的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。在第一運(yùn)行才莫式，曲軸40可通過(guò)氣缸36內(nèi)的燃燒而驅(qū) 動(dòng)輸出軸74。在第二運(yùn)行模式，發(fā)動(dòng)機(jī)20可從變速器16脫離且電動(dòng) 馬達(dá)62可以驅(qū)動(dòng)輸出軸74。發(fā)動(dòng)機(jī)20在第二運(yùn)行才莫式期間可以關(guān)閉。 在第三運(yùn)行;模式，發(fā)動(dòng)機(jī)20可以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)62以給電池64充電， 并可以驅(qū)動(dòng)輸出軸74。可替換地，當(dāng)電池64具有比預(yù)定水平更高的電荷水平時(shí)，可提供第四運(yùn)行;漠式，其中電動(dòng)馬達(dá)62和發(fā)動(dòng)機(jī)20均驅(qū) 動(dòng)輸出軸74。在第三運(yùn)行模式期間，將正常發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)載與由電動(dòng) 馬達(dá)62施加的負(fù)載相結(jié)合可以提供比發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值更大的總發(fā)動(dòng) 機(jī)負(fù)載。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20在全負(fù)載狀態(tài)以高于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值運(yùn)行 時(shí)，排氣閥與進(jìn)氣閥48、 50開(kāi)啟的重疊可以增加發(fā)動(dòng)才幾20的功率輸 出。該重疊在部分負(fù)載狀態(tài)也可以增加燃料經(jīng)濟(jì)性和/或減少排放。該 功率輸出、效率和排放增益是相對(duì)于具有帶有提供開(kāi)啟重疊的進(jìn)氣和 排氣凸耳的凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，所述重疊在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載低于上文討 論的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值時(shí)提供燃燒穩(wěn)定性。
[0020在運(yùn)行期間，在發(fā)動(dòng)機(jī)20典型地經(jīng)歷發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載低于發(fā) 動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)20可以關(guān)閉或經(jīng)歷來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系 統(tǒng)的附加負(fù)載。如前述討論的，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)可以包括混合動(dòng) 力組件14和/或氣缸停用系統(tǒng)。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20典型地經(jīng)歷低于發(fā) 動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值的負(fù)載時(shí)，通過(guò)以第三運(yùn)行才莫式運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)20和/或以 氣缸停用才莫式運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)20而將附加負(fù)載施加給發(fā)動(dòng)機(jī)20上，以使 得在起用的氣缸上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載增加到高于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值的水平?？商鎿Q地，在運(yùn)行負(fù)載低于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值的期間，發(fā)動(dòng)機(jī)20
可以關(guān)閉。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)20關(guān)閉時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)62可以給車輛IO提供動(dòng)力。
權(quán)利要求
1.一種車輛，包括驅(qū)動(dòng)軸；發(fā)動(dòng)機(jī)組件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)組件包括限定氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)本體；設(shè)置在所述氣缸內(nèi)的活塞；由所述活塞可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的曲軸；和氣門機(jī)構(gòu)，所述氣門機(jī)構(gòu)包括固定凸耳凸輪軸和由發(fā)動(dòng)機(jī)組件支承的進(jìn)氣閥及排氣閥，所述進(jìn)氣閥及排氣閥與所述氣缸連通，所述固定凸耳凸輪軸包括與進(jìn)氣閥接合以便打開(kāi)進(jìn)氣閥的第一凸耳和與排氣閥接合以便打開(kāi)排氣閥的第二凸耳，所述第一凸耳及第二凸耳相對(duì)于彼此固定以限定常值閥重疊狀態(tài)，所述常值閥重疊狀態(tài)在所述排氣閥完全關(guān)閉之前開(kāi)啟進(jìn)氣閥，持續(xù)時(shí)間的所述閥重疊狀態(tài)在發(fā)動(dòng)機(jī)以低于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定性的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連通以防止發(fā)動(dòng)機(jī)以低于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值運(yùn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)包括 連接裝置和混合驅(qū)動(dòng)組件，所述連接裝置在第一運(yùn)行^t式期間將所述 曲軸與所述驅(qū)動(dòng)軸接合，在第二運(yùn)行模式期間使所述曲軸從所述驅(qū)動(dòng) 軸脫離，所述混合驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)與所述驅(qū)動(dòng) 軸及所述曲軸中的一個(gè)接合，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)以低于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值 運(yùn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述第 一運(yùn)行 模式期間與曲軸接合以將附加負(fù)載施加給所述發(fā)動(dòng)機(jī)，并將所述發(fā)動(dòng) 機(jī)上的總負(fù)載增加到比所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值更高的水平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其中所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)馬達(dá)和 與所述電動(dòng)j^達(dá)電連通的電池，在第一運(yùn)行模式期間所述曲軸驅(qū)動(dòng)所 述電動(dòng)馬達(dá)以給所述電池充電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛，其中所述第一運(yùn)行模式與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中所述第二運(yùn)行模式與低于所述 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載相對(duì)應(yīng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)在第二運(yùn)行模式
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其中所述第二運(yùn)行模式與車輛滑行 狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其中所述第二運(yùn)行模式與靜止車輛 狀態(tài)相對(duì)應(yīng)b
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，由于所述閥重疊狀態(tài)，剩留 在所述氣缸內(nèi)的廢氣的水平導(dǎo)致所述燃燒不穩(wěn)定性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體限定至少兩個(gè) 氣缸，所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)包括由所述氣門機(jī)構(gòu)形成的氣缸停用 系統(tǒng)，所述氣缸停用系統(tǒng)能以全缸模式和停用模式運(yùn)行，在所述停用 模式中，所述氣缸中的至少一個(gè)被停用以在其余氣缸上產(chǎn)生增大的負(fù) 載，所述發(fā)動(dòng)機(jī)組件以所述停用模式運(yùn)行以維持發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于所述 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值。
11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的車輛，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)包 括連接裝置和混合驅(qū)動(dòng)組件，所述連接裝置在第一運(yùn)行模式期間將所 述曲軸與所述驅(qū)動(dòng)軸接合，在第二運(yùn)行;漠式期間使所述曲軸從所述驅(qū) 動(dòng)軸脫離，f斤述混合驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)與所述驅(qū) 動(dòng)軸及所述曲軸中的一個(gè)接合，以防止發(fā)動(dòng)才幾以^氐于所述發(fā)動(dòng)才幾負(fù)載 極限值運(yùn)行，所述發(fā)動(dòng)機(jī)組件在笫一運(yùn)行才莫式期間以所述停用才莫式運(yùn) 行。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)組件在靜止車輛 狀態(tài)期間以所述停用模式運(yùn)行以維持發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載 極限值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)組件在車輛滑行 狀態(tài)期間以所述停用模式運(yùn)行以維持發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載 極限值。
14. 一種方法，包括在用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的進(jìn)氣閥與排氣閥之間提供閥重疊狀態(tài)，所述閥 重疊4貝定性；當(dāng)施加給所述發(fā)動(dòng)機(jī)用以驅(qū)動(dòng)所述車輛的負(fù)載高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值時(shí)，使與所述發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的車輛以第 一運(yùn)行才莫式運(yùn)行；確定施加給所述發(fā)動(dòng)機(jī)用以驅(qū)動(dòng)所述車輛的負(fù)載何時(shí)低于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值；和當(dāng)施加給所述發(fā)動(dòng)才幾用以驅(qū)動(dòng)所述車輛的負(fù)載低于所述發(fā)動(dòng)沖幾負(fù) 載極限值時(shí)，使所述車輛以第二運(yùn)行模式運(yùn)行，所述第二運(yùn)行模式包 括將補(bǔ)充負(fù)載施加給所述發(fā)動(dòng)機(jī)，以防止以低于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限 值運(yùn)行。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述車輛為包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的 混合車輛，所述方法還包括當(dāng)施加給所述發(fā)動(dòng)4幾用以驅(qū)動(dòng)所述車輛 的所述負(fù)載低于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值時(shí)，關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)并將所述 驅(qū)動(dòng);t幾構(gòu)與所述車輛的驅(qū)動(dòng)軸接合，以驅(qū)動(dòng)所述車輛。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述車輛為包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的 混合車輛，且所述第二運(yùn)行模式包括將所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸接合，以將所述補(bǔ)充負(fù)載施加給所述發(fā)動(dòng)才幾。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述混合車輛包括電動(dòng)馬達(dá) 以及與所述電動(dòng)馬達(dá)連通的電池，在第二運(yùn)行才莫式期間所述曲軸驅(qū)動(dòng) 所述電動(dòng)馬達(dá)以給所述電池充電。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)限定至少兩個(gè)氣 缸并包括形成氣缸停用系統(tǒng)的氣門機(jī)構(gòu)，所述氣缸停用系統(tǒng)能以全缸 模式和停用模式運(yùn)行，在所述停用模式中，所述氣缸中的至少一個(gè)被 停用以在其余氣缸上產(chǎn)生增大的負(fù)載，所述第二運(yùn)行模式包括將所述 發(fā)動(dòng)機(jī)以停用模式運(yùn)行以維持發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載高于所述發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限 值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二運(yùn)行模式與車輛滑 4亍狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二運(yùn)行模式與靜止車 輛狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)效率的大重疊凸輪軸。一種車輛，包括驅(qū)動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)組件、連接裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)組件可以包括氣門機(jī)構(gòu)，所述氣門機(jī)構(gòu)包括固定凸耳凸輪軸及由發(fā)動(dòng)機(jī)組件支承的進(jìn)氣閥與排氣閥。該固定凸耳凸輪軸包括與進(jìn)氣閥接合以打開(kāi)該進(jìn)氣閥的第一凸耳和與排氣閥接合以打開(kāi)該排氣閥的第二凸耳。第一凸耳和第二凸耳相對(duì)于彼此固定以限定常值閥重疊狀態(tài)，所述常值閥重疊狀態(tài)在排氣閥完全關(guān)閉之前開(kāi)啟進(jìn)氣閥，從而產(chǎn)生導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定性的低于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。該發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載管理系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)連通以防止發(fā)動(dòng)機(jī)以低于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載極限值運(yùn)行。
文檔編號(hào)F02D13/02GK101560920SQ20091013272
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者G·J·佩特森, R·J·赫林, R·S·達(dá)維斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司