專(zhuān)利名稱(chēng)：包括進(jìn)氣真空度管理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)組件，更具體地，涉及進(jìn)氣真空度管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本節(jié)提供了涉及本發(fā)明的背景信息，其并不必然是現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以在氣缸內(nèi)燃燒空氣和燃料的混合物，并由此產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。通過(guò) 氣門(mén)機(jī)構(gòu)可以控制流入和流出氣缸的空氣和燃料。氣門(mén)機(jī)構(gòu)可以包括致動(dòng)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén) 的凸輪軸，并由此控制進(jìn)入氣缸的空氣和燃料的正時(shí)和量以及控制排氣離開(kāi)氣缸的正時(shí)和 量。進(jìn)氣門(mén)或節(jié)氣門(mén)體開(kāi)啟的正時(shí)可以控制進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣壓力(真空度)比全發(fā)動(dòng)機(jī) 負(fù)載時(shí)低。

發(fā)明內(nèi)容
一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、活塞、進(jìn)氣歧管、真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一進(jìn)氣 門(mén)、以及氣門(mén)致動(dòng)組件。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)可以限定燃燒室以及與燃燒室連通的第一進(jìn)氣端口?；?塞可以位于燃燒室內(nèi)，并且可以往復(fù)地在進(jìn)氣沖程期間從上止點(diǎn)位置移位到下止點(diǎn)位置以 及在緊隨進(jìn)氣沖程之后的壓縮沖程期間從下止點(diǎn)位置移位到上止點(diǎn)位置。進(jìn)氣歧管可以與 第一進(jìn)氣端口連通。真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括與進(jìn)氣歧管連通的真空室。第一進(jìn)氣門(mén)可以由 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)支撐，并且可以選擇地開(kāi)啟和關(guān)閉第一進(jìn)氣端口。氣門(mén)致動(dòng)組件可以與第一進(jìn) 氣門(mén)接合，并且可以操作在第一模式和第二模式中。當(dāng)真空室內(nèi)的操作壓力低于預(yù)定限制 (限度)時(shí)，氣門(mén)致動(dòng)組件可以操作在第一模式中，而當(dāng)真空室內(nèi)的操作壓力高于預(yù)定限制 時(shí)，氣門(mén)致動(dòng)組件可以操作在第二模式中。第一模式可以在進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中的一個(gè) 期間提供第一進(jìn)氣門(mén)的第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，而第二模式可以在在進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中的 一個(gè)期間提供第一進(jìn)氣門(mén)的第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，其中第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間不同于第一開(kāi)啟持 續(xù)時(shí)間，以便在進(jìn)氣歧管中產(chǎn)生更高的真空度。一種操作本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的方法，該方法可以包括確定與發(fā)動(dòng)機(jī)組件的進(jìn)氣 歧管連通的真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作壓力。該方法可另外包括當(dāng)所確定的操作壓力低于第一 預(yù)定限制時(shí)，在位于燃燒室內(nèi)的活塞的進(jìn)氣沖程和緊接該進(jìn)氣沖程的壓縮沖程中的一個(gè)期 間開(kāi)啟第一進(jìn)氣門(mén)以在發(fā)動(dòng)機(jī)組件的燃燒室和進(jìn)氣歧管之間提供連通第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。 當(dāng)所確定的操作壓力高于第一預(yù)定限制時(shí)，可以在進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中的一個(gè)期間開(kāi)啟 第一進(jìn)氣門(mén)以便在燃燒室和進(jìn)氣歧管之間提供連通第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間 可以不同于第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以便減小進(jìn)氣歧管內(nèi)的操作壓力。從本文所提供的說(shuō)明，更多的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)變得明顯。在發(fā)明內(nèi)容部分中的說(shuō)明 和具體示例都旨在用于說(shuō)明之目的，并不意圖限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明還包括如下方案 方案1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，其限定燃燒室以及與所述燃燒室連通的第一進(jìn)氣端口 ；
活塞，其位于所述燃燒室內(nèi)并且能夠往復(fù)地在進(jìn)氣沖程期間從上止點(diǎn)位置移位到 下止點(diǎn)位置以及在緊接著所述進(jìn)氣沖程的壓縮沖程期間從所述下止點(diǎn)位置移位到所述上 止點(diǎn)位置；進(jìn)氣歧管，其與所述第一進(jìn)氣端口連通；真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括與所述進(jìn)氣歧管連通的真空室；第一進(jìn)氣門(mén)，其由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)支撐，并且選擇地開(kāi)啟和關(guān)閉所述第一進(jìn)氣端 口 ；以及氣門(mén)致動(dòng)組件，其與所述第一進(jìn)氣門(mén)接合，并且能夠以第一模式和第二模式操作， 當(dāng)所述真空室內(nèi)的操作壓力低于預(yù)定限制時(shí)所述氣門(mén)致動(dòng)組件以所述第一模式操作，當(dāng)所 述真空室內(nèi)的操作壓力高于所述預(yù)定限制時(shí)所述氣門(mén)致動(dòng)組件以所述第二模式操作，所述 第一模式提供所述第一進(jìn)氣門(mén)在所述進(jìn)氣沖程和所述壓縮沖程中的一個(gè)期間中的第一開(kāi) 啟持續(xù)時(shí)間，所述第二操作模式提供所述第一進(jìn)氣門(mén)在所述進(jìn)氣沖程和所述壓縮沖程中的 一個(gè)期間中的不同于所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間的第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以便在所述進(jìn)氣歧管內(nèi) 產(chǎn)生比所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間時(shí)更高的真空度。方案2.如方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間和所述 第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間發(fā)生在所述進(jìn)氣沖程期間，并且所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大于所述第一開(kāi) 啟持續(xù)時(shí)間。方案3.如方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間和所述 第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間發(fā)生在所述壓縮沖程期間，并且所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大于所述第二開(kāi) 啟持續(xù)時(shí)間。方案4.如方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述氣門(mén)致動(dòng)組件包括與所述 第一進(jìn)氣門(mén)接合的多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，并且包括由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地支撐并且與所述 多級(jí)升程機(jī)構(gòu)接合的凸輪軸，所述多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)能夠以第一模式和第二模式操作，所 述多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)在所述第一模式期間提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間， 并且在所述第二模式期間提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。方案5.如方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述氣門(mén)致動(dòng)組件包括與所述 第一進(jìn)氣門(mén)接合的第一氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)、由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地支撐的凸輪軸、以及聯(lián)接 到所述凸輪軸組件的凸輪相位器，所述凸輪軸組件包括第一凸角，所述第一凸角與所述第 一氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)接合，并且能夠從所述第一模式期間的第一位置旋轉(zhuǎn)地移位到所述第二模 式期間的第二位置，所述第二位置在所述凸輪軸組件的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)地提前于所述第一 位置，當(dāng)處于所述第一位置中時(shí)，所述第一凸角提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第一開(kāi)啟持續(xù) 時(shí)間，當(dāng)處于所述第二位置中時(shí)，所述第一凸角提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第二開(kāi)啟持續(xù) 時(shí)間。方案6.如方案5 所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述凸輪軸組件包括第一軸和 第二軸，所述第一軸和第二軸聯(lián)接至所述凸輪相位器并且相對(duì)于彼此能夠旋轉(zhuǎn)，所述第一 凸角被固定以便隨所述第一軸旋轉(zhuǎn)，第二凸角被固定以便隨所述第二軸旋轉(zhuǎn)。方案7.如方案6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，還包括第二氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，其由 所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)支撐并且與第二氣門(mén)和所述第二凸角接合，以便選擇地開(kāi)啟和關(guān)閉與所述 燃燒室和所述進(jìn)氣歧管連通的第二端口。
方案8.如方案5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第二位置在所述凸輪軸組 件的旋轉(zhuǎn)方向上離開(kāi)所述第一位置至少10凸輪角度。方案9.如方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括限定了 所述真空室的真空制動(dòng)增壓器。方案10.如方案1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間與所述 第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間至少有10%的不同。
方案11. 一種方法，其包括

確定與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管連通的真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)的真空室的操作壓力；當(dāng)所述確定的操作壓力低于第一預(yù)定限制時(shí)，開(kāi)啟第一進(jìn)氣門(mén)以在位于所述燃燒 室內(nèi)的活塞的進(jìn)氣沖程以及所述活塞的緊接所述進(jìn)氣沖程的壓縮沖程中的一個(gè)的期間，提 供所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和所述進(jìn)氣歧管之間的連通第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間；當(dāng)所述確定的操作壓力高于第一預(yù)定限制時(shí)，開(kāi)啟所述第一進(jìn)氣門(mén)以在所述進(jìn)氣 沖程和所述壓縮沖程中的一個(gè)的期間提供所述燃燒室和所述進(jìn)氣歧管之間的連通第二開(kāi) 啟持續(xù)時(shí)間，所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間不同于所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以便減小所述進(jìn)氣歧 管內(nèi)的操作壓力。方案12.如方案11所述的方法，其特征在于，所述第一預(yù)定限制包括所述真空室 內(nèi)的為操作所述真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)所需的壓力。方案13.如方案12所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括氣門(mén)致動(dòng)組件，所述 氣門(mén)致動(dòng)組件能夠以第一模式操作從而為所述第一氣門(mén)的開(kāi)啟提供所述第一持續(xù)時(shí)間，并 且能夠以第二模式操作從而為所述第一氣門(mén)的開(kāi)啟提供所述第二持續(xù)時(shí)間，所述氣門(mén)致動(dòng) 組件維持在所述第二模式直到所述真空室內(nèi)的所述操作壓力低于第二預(yù)定限制時(shí)為止，其 中所述第二預(yù)定限制指示所述真空室的全充量狀況。方案14.如方案11所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括與所述第一進(jìn)氣門(mén) 接合的多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，并且包括由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地支撐并且與所述多級(jí)升程機(jī)構(gòu)接 合的凸輪軸，所述多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)能夠以第一模式和第二模式操作，所述多級(jí)氣門(mén)升程 機(jī)構(gòu)在所述第一模式期間開(kāi)啟所述第一進(jìn)氣門(mén)第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，而在所述第二模式期間 開(kāi)啟所述第一進(jìn)氣門(mén)第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。方案15.如方案11所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括與所述第一進(jìn)氣門(mén) 接合的第一氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)、由所述發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)地支撐的凸輪軸、以及聯(lián)接到所述凸輪軸的 凸輪相位器，所述凸輪軸包括第一凸角，所述第一凸角與所述第一氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)接合，并且 能夠從所述第一模式期間的第一位置旋轉(zhuǎn)地移位到所述第二模式期間的第二位置，所述第 二位置在所述凸輪軸組件的旋轉(zhuǎn)方向上相對(duì)于所述第一位置旋轉(zhuǎn)地提前，當(dāng)處于所述第一 位置中時(shí)，所述第一凸角提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，當(dāng)處于所述第二位置 中時(shí)，所述第一凸角提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。方案16.如方案15所述的方法，其特征在于，所述凸輪軸包括第一軸和第二軸，所 述第一軸和第二軸聯(lián)接至所述凸輪相位器，并且相對(duì)于彼此能夠旋轉(zhuǎn)，所述第一凸角被固 定以便隨所述第一軸旋轉(zhuǎn)，第二凸角被固定以便隨所述第二軸旋轉(zhuǎn)。方案17.如方案16所述的方法，其特征在于，所述第二位置在所述凸輪軸組件的 旋轉(zhuǎn)方向上離開(kāi)所述第一位置至少10凸輪角度。
方案18.如方案16所述的方法，其特征 在于，第二氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié) 構(gòu)支撐并且與第二氣門(mén)和所述第二凸角接合，以開(kāi)啟與所述燃燒室和所述進(jìn)氣歧管連通的
第二端口。方案19.如方案11所述的方法，其特征在于，所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間和所述第二 開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間發(fā)生在所述進(jìn)氣沖程期間，并且所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大于所述第一開(kāi)啟持 續(xù)時(shí)間。方案20.如方案11所述的方法，其特征在于，所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間和所述第二 開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間發(fā)生在所述壓縮沖程期間，并且所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大于所述第二開(kāi)啟持 續(xù)時(shí)間。


本文所示出的附圖都僅用于說(shuō)明之目的，并不意圖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(chē)輛組件的示意性圖示；圖2是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的局部平面圖；圖3是圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的示意性剖視圖；圖4是圖2中所示的進(jìn)氣凸輪相位器和進(jìn)氣凸輪軸組件的透視圖；圖5是圖2中所示的進(jìn)氣凸輪軸組件的分解透視圖；圖6是圖2中所示的進(jìn)氣凸輪相位器處于提前位置中時(shí)的示意性圖示；圖7是圖2中所示的進(jìn)氣凸輪相位器處于延遲位置中時(shí)的示意性圖示；圖8是圖2中的發(fā)動(dòng)機(jī)組件的進(jìn)氣凸輪凸角處于提前位置中時(shí)的示意性圖示；圖9是圖8中的進(jìn)氣凸輪凸角處于延遲位置中時(shí)的示意性圖示；圖10是根據(jù)本發(fā)明的替代性凸輪軸組件和氣門(mén)升程組件的局部透視圖示；以及圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)操作的流程圖。在全部的若干視圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記指示對(duì)應(yīng)的零部件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖更具體地對(duì)本發(fā)明的示例進(jìn)行說(shuō)明。以下說(shuō)明在本質(zhì)上僅僅是示 例性的，并不意圖限制本發(fā)明，其應(yīng)用或使用。參照?qǐng)D1，其示出了車(chē)輛組件10。車(chē)輛組件10可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)組件12、傳動(dòng)裝置 14、輸出軸16、驅(qū)動(dòng)車(chē)軸18、制動(dòng)系統(tǒng)20、以及控制模塊22。如此處所用，術(shù)語(yǔ)“模塊”指的 是專(zhuān)用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的處理器(共享處理 器、專(zhuān)用處理器、或成組處理器)以及存儲(chǔ)器、組合邏輯電路、和/或提供所述功能的其它合 適部件。制動(dòng)系統(tǒng)20可以包括與車(chē)輛組件10的每個(gè)車(chē)輪26相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)器(即，制動(dòng)鉗 等等)。傳動(dòng)裝置14可以與發(fā)動(dòng)機(jī)組件12接合，并使用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)組件12的動(dòng)力以驅(qū)動(dòng) 輸出軸16和為驅(qū)動(dòng)車(chē)軸18的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。另外參照?qǐng)D2和圖3，發(fā)動(dòng)機(jī)組件12可以包括真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)28(圖1)、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 30、由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)30旋轉(zhuǎn)地支撐的曲軸32、聯(lián)接到曲軸32的活塞34、旋轉(zhuǎn)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)30上的進(jìn)氣凸輪軸組件36和排氣凸輪軸組件38、進(jìn)氣凸輪相位器40和排氣凸輪相位 器42、氣門(mén)升程組件44、第一進(jìn)氣門(mén)46和第二進(jìn)氣門(mén)48、排氣門(mén)50、以及進(jìn)氣歧管52 (圖 1)。在該非限制性示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)組件12被示出為雙頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 30包括旋轉(zhuǎn)地支撐進(jìn)氣凸輪軸組件36和排氣凸輪軸組件38的氣缸蓋54。然而，要理解的 是，本發(fā)明并不限于頂置凸輪軸構(gòu)造。發(fā)動(dòng)機(jī)本體56可以限定缸膛58。發(fā)動(dòng)機(jī)本體56內(nèi)的缸膛58和氣缸蓋54可以協(xié) 作以限定燃燒室60?；钊?4可以置于燃燒室60內(nèi)。如圖3中所見(jiàn)，氣缸蓋54可以為每 個(gè)燃燒室60限定第一進(jìn)氣端口 62和第二進(jìn)氣端口 64以及第一排氣端口 66和第二排氣端 口 68。第一進(jìn)氣門(mén)46可以開(kāi)啟和關(guān)閉第一進(jìn)氣端口 62，第二進(jìn)氣門(mén)48可以開(kāi)啟和關(guān)閉第 二進(jìn)氣端口 64。進(jìn)氣凸輪軸組件36和進(jìn)氣凸輪相位器40的組合可以形成氣門(mén)致動(dòng)組件。 氣門(mén)升程組件44可以與進(jìn)氣凸輪軸組件36以及第一進(jìn)氣門(mén)46和第二進(jìn)氣門(mén)48接合，以 便開(kāi)啟和關(guān)閉第一進(jìn)氣端口 62和第二進(jìn)氣端口 64。 作為非限制性示例，如圖4和圖5中可見(jiàn)，進(jìn)氣凸輪軸組件36可以包括第一進(jìn)氣 凸角70和第二進(jìn)氣凸角72以及第一軸74和第二軸76。然而，本發(fā)明可等同地應(yīng)用于傳 統(tǒng)的固定凸角凸輪軸組件，并且絕不被限制于所述同心凸輪軸組件。第一軸74可以由發(fā)動(dòng) 機(jī)結(jié)構(gòu)30旋轉(zhuǎn)地支撐，第二軸76可以與第一軸74同軸，并且可相對(duì)于第一軸74旋轉(zhuǎn)。作 為非限制性示例，第二軸76可旋轉(zhuǎn)地支撐在第一軸74內(nèi)。第一進(jìn)氣凸角70可以位于第一 軸74上并且被固定以便隨第一軸74 一起旋轉(zhuǎn)。第二進(jìn)氣凸角72可以被旋轉(zhuǎn)地支撐在第 一軸74上，并且被固定以便隨第二軸76 一起旋轉(zhuǎn)。作為非限制示例，第二進(jìn)氣凸角72可 以通過(guò)延伸穿過(guò)第二進(jìn)氣凸角72中的孔80和第二軸76中的孔82的銷(xiāo)78而聯(lián)接到第二 軸76。如圖6和圖7中可見(jiàn)，進(jìn)氣凸輪相位器40可包括轉(zhuǎn)子84、定子86和鎖定機(jī)構(gòu)88。 定子86可以由曲軸32經(jīng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如帶或鏈(未示出)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，而轉(zhuǎn)子84可以旋 轉(zhuǎn)地支撐在定子86內(nèi)。作為非限制性示例，轉(zhuǎn)子84可以包括徑向延伸的葉片90，其與定子 86協(xié)作以限定與加壓流體例如油連通的液壓提前室和液壓延遲室。然而，盡管被示出為是 液壓致動(dòng)的葉片相位器，但是要理解的是，本發(fā)明能夠等同地應(yīng)用于任意類(lèi)型的凸輪相位 器布置。第一軸74(以及由此第一進(jìn)氣凸角70)可以被固定以便隨定子86 —起旋轉(zhuǎn)，而第 二軸76 (以及由此第二進(jìn)氣凸角72)可以被固定以便隨轉(zhuǎn)子84 —起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子84可以在 提前位置(圖6)和延遲位置(圖7)之間移位，以便改變第二進(jìn)氣門(mén)48的開(kāi)啟正時(shí)。在圖8和圖9中示出了第一進(jìn)氣凸角70和第二進(jìn)氣凸角72。第一進(jìn)氣凸角70可 以限定位于第一開(kāi)始(開(kāi)啟)點(diǎn)(O1)和第一終止(關(guān)閉)點(diǎn)(C1)之間的第一氣門(mén)開(kāi)啟區(qū)域 96。第二進(jìn)氣凸角72可以限定位于第二開(kāi)始(開(kāi)啟)點(diǎn)(O2)和第二終止(關(guān)閉)點(diǎn)(C2) 之間的第二氣門(mén)開(kāi)啟區(qū)域98。進(jìn)氣凸輪相位器40可以使第二進(jìn)氣凸角72從第一(提前) 位置(圖8)移位到第二(延遲)位置(圖9)以及移位到它們之間的任意位置。在提前位置中，第一開(kāi)始點(diǎn)和第二開(kāi)始點(diǎn)(O1, O2)可以彼此旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)，且第一終 止點(diǎn)和第二終止點(diǎn)(CnC2)也可以彼此旋轉(zhuǎn)地對(duì)準(zhǔn)。在延遲位置中，第一開(kāi)始點(diǎn)和第二開(kāi)始 點(diǎn)(O1, O2)可以彼此旋轉(zhuǎn)地偏離，且第一終止點(diǎn)和第二終止點(diǎn)(C1, C2)也可以彼此旋轉(zhuǎn)地偏 離。更具體地，第二開(kāi)始點(diǎn)(O2)可以沿著旋轉(zhuǎn)方向(R)位于第一開(kāi)始點(diǎn)(O1)后。第二終止點(diǎn)(C2)也可以沿著旋轉(zhuǎn)方向(R)位于第一終止點(diǎn)(C1)后。然而，要理解的是，本發(fā)明并不 被限于這樣的布置。作為非限制性示例，第二進(jìn)氣凸角72可以在處于延遲位置(圖9)中時(shí)在活塞34的進(jìn)氣沖程的膨脹部分期間為第二進(jìn)氣門(mén)48提供第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，并且在處于提前位 置(圖8)中時(shí)在活塞34的進(jìn)氣沖程的膨脹部分期間為第二進(jìn)氣門(mén)48提供第二開(kāi)啟持續(xù) 時(shí)間。作為非限制性示例，第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間可比第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大至少10%。第二開(kāi) 啟持續(xù)時(shí)間比第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間可在進(jìn)氣沖程的膨脹部分期間包括多至少10凸輪角度的 氣門(mén)開(kāi)啟。因此，由進(jìn)氣凸輪軸組件36和進(jìn)氣凸輪相位器40形成的氣門(mén)致動(dòng)組件可以控 制進(jìn)氣門(mén)正時(shí)，并因此控制進(jìn)氣歧管52中的真空度，如下所述。當(dāng)處于延遲位置(圖9)中時(shí)，第二進(jìn)氣凸角72可在緊隨膨脹沖程后的壓縮沖程 期間為第二進(jìn)氣門(mén)48另外提供第三開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，而當(dāng)處于提前位置(圖8)中時(shí)，第二進(jìn) 氣凸角72可在壓縮沖程期間提供第四開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。作為非限制性示例，第三開(kāi)啟持續(xù)時(shí) 間可比第四開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大至少10%。第三開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間比第四開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間在壓縮沖程 期間可包括多至少10凸輪角度的氣門(mén)開(kāi)啟。在以上所述的示例中，第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間隨著第三開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間的減少而增加， 而第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間隨著第四開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間的減少而增加。然而，本發(fā)明能夠等同地應(yīng)用 到這樣的布置，即其中進(jìn)氣門(mén)48在膨脹沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間保持恒定，而進(jìn)氣門(mén)48 在壓縮沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間改變。本發(fā)明還能夠等同地應(yīng)用于這樣的布置，即其中進(jìn) 氣門(mén)48在膨脹沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間改變，而進(jìn)氣門(mén)48在壓縮沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí) 間48保持恒定。因此，要理解的是，可以通過(guò)以下方法來(lái)增加進(jìn)氣歧管52內(nèi)的真空度，這 些方法為增加進(jìn)氣門(mén)48在膨脹沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間；減小進(jìn)氣門(mén)48在壓縮沖程期 間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間；或者既增加進(jìn)氣門(mén)48在膨脹沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，又減小進(jìn)氣門(mén) 48在壓縮沖程期間的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。通過(guò)圖10中所示的氣門(mén)升程組件144和進(jìn)氣凸輪軸136可以形成替代性氣門(mén)致 動(dòng)組件。作為非限制性示例，氣門(mén)升程組件144可以形成包括主體146、臂組件148、以及鎖 定機(jī)構(gòu)150的多級(jí)搖臂組件。主體146可以與進(jìn)氣門(mén)在第一端接合，并且與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)在 第二端接合且由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)在第二端樞轉(zhuǎn)地支撐。作為非限制示例，主體146可以由液壓 間隙調(diào)節(jié)器100(圖3)支撐，間隙調(diào)節(jié)器100可以將加壓油提供到氣門(mén)升程組件144，以便 在第一升程模式和第二升程模式之間切換氣門(mén)升程組件144 (以下將詳述)。臂組件148可以旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至主體146。鎖定機(jī)構(gòu)150可以聯(lián)接至主體146，并且 選擇地與臂組件148接合。在運(yùn)行期間，通過(guò)致動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)150可以在第一升程模式和第 二升程模式之間切換氣門(mén)升程組件144。鎖定機(jī)構(gòu)150可以由來(lái)自間隙調(diào)節(jié)器100的加壓 油致動(dòng)。在第一升程模式中，鎖定機(jī)構(gòu)150脫離臂組件148，從而允許在臂組件148和主體 146之間相對(duì)移位。在第二升程模式中，鎖定機(jī)構(gòu)150接合臂組件148，固定主體146以便 與臂組件148—起移位。盡管被描述為提供了兩種不同的升程狀況，但是要理解的是，本發(fā) 明不被限于這樣的布置。作為非限制性示例，本發(fā)明等同地應(yīng)用于包括任何數(shù)目的不同升 程狀況以及連續(xù)可變升程布置的系統(tǒng)。進(jìn)氣凸輪軸136可以包括與氣門(mén)升程組件144接合的進(jìn)氣凸角170。進(jìn)氣凸角170 可以包括主凸角171和副凸角172。主凸角171可以與氣門(mén)升程組件144的主體146接合，副凸角172可以與臂組件148接合。在第一升程模式中，副凸角172可以使臂組件148相 對(duì)于主體146移位，而主凸角171可以使氣門(mén)升程組件144移位，以便提供第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟 持續(xù)時(shí)間。在第二升程模式中，副凸角172可以使主體146與臂組件148—起移位，以便提 供第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間可以比第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大。更具體地，第二進(jìn) 氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間在與該進(jìn)氣門(mén)相關(guān)聯(lián)的活塞的進(jìn)氣沖程的膨脹部分期間可以提供比第 一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間更大的進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以便減小進(jìn)氣歧管壓力。作為非限制 性示例，在進(jìn)氣門(mén)沖程的膨脹部分期間第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間可以比在該進(jìn)氣沖程的膨 脹部分期間第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大至少10%。替代性地，第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間在 緊接著進(jìn)氣沖程之后的壓縮沖程期間可以提供減小的進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以便減小進(jìn)氣 歧管壓力。作為非限制性示例，在壓縮沖程期間的第一進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間可以比在壓縮 沖程期間的第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間小至少10 %。而且，要理解的是，進(jìn)氣歧管壓力中的變化可以通過(guò)進(jìn)氣凸輪相位器40、氣門(mén)升程 組件144來(lái)控制，或者通過(guò)凸輪移相和氣門(mén)升程調(diào)整的組合來(lái)控制。圖11示出用于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)操作的控制邏輯200的非限制例子?？刂七?輯200可以在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間連續(xù)循環(huán)?？刂七壿?00開(kāi)始于步驟210，在該步驟中確定真 空致動(dòng)機(jī)構(gòu)28內(nèi)的操作壓力(POP)。在該非限制性示例中，真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)28可以 形成真空 輔助的制動(dòng)增壓器，并且可以包括真空室102和壓力傳感器104 (圖1)。真空室102可以形 成蓄能器并且可以與進(jìn)氣歧管52連通，壓力傳感器104可以與控制模塊22連通并且提供 表示真空室102內(nèi)壓力的信號(hào)。真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)28 (真空輔助的制動(dòng)增壓器)可以與制動(dòng)系 統(tǒng)20的主氣缸組件106連通。然后，在步驟212中相對(duì)于第一預(yù)定限制(LIMITpi)對(duì)操作壓力(Pqp)進(jìn)行評(píng)估。 第一預(yù)定限制(LIMITpi)可以對(duì)應(yīng)于為適當(dāng)操作真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)28所需的真空度水平。如果 操作壓力(Pw)低于第一預(yù)定限制(LIMITpi),從而指示在真空室102內(nèi)具有足夠的真空度， 則控制邏輯200可以返回到步驟210。如果操作壓力(Ptff)高于第一預(yù)定限制(LIMITpi)，從 而指示真空度不足，那么控制邏輯200可以前進(jìn)到步驟214，在該步驟中氣門(mén)致動(dòng)組件增加 進(jìn)氣歧管52內(nèi)的真空度水平，由此也增加真空室102中的真空度水平。在上述第一示例中，第二進(jìn)氣凸角72可以被移位到提前位置(圖8)以便為第二 進(jìn)氣門(mén)48提供第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間并增加進(jìn)氣歧管52內(nèi)的真空度。盡管所示出的是完全提 前位置，但要理解的是，本發(fā)明應(yīng)用于在進(jìn)氣沖程的膨脹部分期間提供了增加的氣門(mén)開(kāi)啟 的任何位置。該提前位置還可以提供在壓縮沖程期間進(jìn)氣門(mén)48的減少的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間并 增加進(jìn)氣歧管52內(nèi)的真空度。在第二示例中，氣門(mén)升程組件144可以切換到第二升程模式， 以便提供第二進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間并增加進(jìn)氣歧管真空度?？刂七壿?00然后可以前進(jìn)到步驟216，在該步驟中再次評(píng)估操作壓力(Pqp)。具 體地，在步驟216中相對(duì)于第二預(yù)定限制(LIMITp2)來(lái)對(duì)操作壓力(Ptff)進(jìn)行評(píng)估。第二預(yù) 定限制(LIMITp2)可以對(duì)應(yīng)于真空室102內(nèi)的全充量真空度水平。如果操作壓力(Pqp)低于 第二預(yù)定限制(LIMITp2),從而指示真空室102內(nèi)全充量真空，那么控制邏輯200可以終止， 并重新開(kāi)始。如果操作壓力(Ptff)高于第二預(yù)定限制(LIMITp2),則控制邏輯200可以前進(jìn) 到步驟214，在步驟214中氣門(mén)致動(dòng)組件繼續(xù)操作以增加進(jìn)氣歧管52內(nèi)的真空水平，并由此也增加真空室1 02內(nèi)的真空水平。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，其限定燃燒室以及與所述燃燒室連通的第一進(jìn)氣端口 ；活塞，其位于所述燃燒室內(nèi)并且能夠往復(fù)地在進(jìn)氣沖程期間從上止點(diǎn)位置移位到下止 點(diǎn)位置以及在緊接著所述進(jìn)氣沖程的壓縮沖程期間從所述下止點(diǎn)位置移位到所述上止點(diǎn) 位置；進(jìn)氣歧管，其與所述第一進(jìn)氣端口連通；真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括與所述進(jìn)氣歧管連通的真空室；第一進(jìn)氣門(mén)，其由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)支撐，并且選擇地開(kāi)啟和關(guān)閉所述第一進(jìn)氣端口 ；以及氣門(mén)致動(dòng)組件，其與所述第一進(jìn)氣門(mén)接合，并且能夠以第一模式和第二模式操作，當(dāng)所 述真空室內(nèi)的操作壓力低于預(yù)定限制時(shí)所述氣門(mén)致動(dòng)組件以所述第一模式操作，當(dāng)所述真 空室內(nèi)的操作壓力高于所述預(yù)定限制時(shí)所述氣門(mén)致動(dòng)組件以所述第二模式操作，所述第一 模式提供所述第一進(jìn)氣門(mén)在所述進(jìn)氣沖程和所述壓縮沖程中的一個(gè)期間中的第一開(kāi)啟持 續(xù)時(shí)間，所述第二操作模式提供所述第一進(jìn)氣門(mén)在所述進(jìn)氣沖程和所述壓縮沖程中的一個(gè) 期間中的不同于所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間的第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以便在所述進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生 比所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間時(shí)更高的真空度。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間和所述第二 開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間發(fā)生在所述進(jìn)氣沖程期間，并且所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大于所述第一開(kāi)啟持 續(xù)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間和所述第二 開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間發(fā)生在所述壓縮沖程期間，并且所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間大于所述第二開(kāi)啟持 續(xù)時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述氣門(mén)致動(dòng)組件包括與所述第一 進(jìn)氣門(mén)接合的多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，并且包括由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地支撐并且與所述多級(jí) 升程機(jī)構(gòu)接合的凸輪軸，所述多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)能夠以第一模式和第二模式操作，所述多 級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)在所述第一模式期間提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，并且 在所述第二模式期間提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述氣門(mén)致動(dòng)組件包括與所述第一 進(jìn)氣門(mén)接合的第一氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)、由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地支撐的凸輪軸、以及聯(lián)接到所 述凸輪軸組件的凸輪相位器，所述凸輪軸組件包括第一凸角，所述第一凸角與所述第一氣 門(mén)升程機(jī)構(gòu)接合，并且能夠從所述第一模式期間的第一位置旋轉(zhuǎn)地移位到所述第二模式期 間的第二位置，所述第二位置在所述凸輪軸組件的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)地提前于所述第一位 置，當(dāng)處于所述第一位置中時(shí)，所述第一凸角提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí) 間，當(dāng)處于所述第二位置中時(shí)，所述第一凸角提供所述第一進(jìn)氣門(mén)的所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí) 間。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述凸輪軸組件包括第一軸和第二 軸，所述第一軸和第二軸聯(lián)接至所述凸輪相位器并且相對(duì)于彼此能夠旋轉(zhuǎn)，所述第一凸角 被固定以便隨所述第一軸旋轉(zhuǎn)，第二凸角被固定以便隨所述第二軸旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，還包括第二氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，其由所述發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)支撐并且與第二氣門(mén)和所述第二凸角接合，以便選擇地開(kāi)啟和關(guān)閉與所述燃燒 室和所述進(jìn)氣歧管連通的第二端口。
8.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第二位置在所述凸輪軸組件的 旋轉(zhuǎn)方向上離開(kāi)所述第一位置至少10凸輪角度。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括限定了所述 真空室的真空制動(dòng)增壓器。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其特征在于，所述第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間與所述第一 開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間至少有10%的不同。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括進(jìn)氣真空度管理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。具體地，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件，其可以發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，該發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)限定了與燃燒室連通的第一進(jìn)氣端口、進(jìn)氣歧管、真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一進(jìn)氣門(mén)、以及氣門(mén)致動(dòng)組件。真空致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括與進(jìn)氣歧管連通的真空室。第一進(jìn)氣門(mén)可以開(kāi)啟和關(guān)閉第一進(jìn)氣端口。氣門(mén)致動(dòng)組件可以與第一進(jìn)氣門(mén)接合，并且可以操作在第一模式和第二模式中。第一模式可以提供第一進(jìn)氣門(mén)在位于燃燒室內(nèi)的活塞的進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中的一個(gè)期間中的第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間。第二操作模式提供了第一進(jìn)氣門(mén)的不同于所述第一開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間的第二開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，以提供減小的進(jìn)氣歧管壓力。
文檔編號(hào)F01L1/34GK102128092SQ201010275319
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者J·考吉爾 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司