本申請(qǐng)要求在2015年6月5日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)第1509768.6號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文以用于所有的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種包括凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)，該凸輪軸具有被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)氣門和該發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助設(shè)備的多個(gè)凸輪，并且本公開具體地但非唯一地涉及一種具有凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中該凸輪軸的凸輪的角取向和/或該輔助設(shè)備相對(duì)于該凸輪軸的凸輪的角取向被獨(dú)立地選擇以便減小該凸輪軸的扭矩負(fù)載的波動(dòng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)或多個(gè)凸輪軸，所述凸輪軸被耦接至該發(fā)動(dòng)機(jī)的主驅(qū)動(dòng)器，例如旋轉(zhuǎn)耦接至該發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的皮帶/鏈條驅(qū)動(dòng)器。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有由獨(dú)立的凸輪軸驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門和排氣門，這意味著該主驅(qū)動(dòng)器被配置成將驅(qū)動(dòng)扭矩從曲軸傳遞至多個(gè)凸輪軸。

進(jìn)氣門和排氣門通常借助于進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸上的氣門凸輪被致動(dòng)。在每個(gè)進(jìn)氣門和排氣門被氣門凸輪致動(dòng)的過(guò)程中，阻力扭矩被傳遞至主驅(qū)動(dòng)器，從而造成該主驅(qū)動(dòng)器的皮帶/鏈條的張力波動(dòng)。

凸輪軸還可以被配置成借助于一個(gè)或多個(gè)輔助凸輪瓣來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)輔助設(shè)備，例如凸輪軸可以被配置成驅(qū)動(dòng)燃料噴射系統(tǒng)的燃料泵。以類似于這些氣門凸輪的方式，在由輔助凸輪瓣致動(dòng)輔助設(shè)備的過(guò)程中，另一個(gè)阻力扭矩被傳遞至主驅(qū)動(dòng)器。

因此主驅(qū)動(dòng)器必須被配置成解決驅(qū)動(dòng)皮帶/鏈條中的張力的波動(dòng)。由于使動(dòng)力輸出和燃料經(jīng)濟(jì)性最大化的逐漸提高的要求，期望的是使被傳遞到耦接至凸輪軸的主驅(qū)動(dòng)器和/或任何其他裝置的阻力扭矩的波動(dòng)最小化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種包括凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可耦接至由該凸輪軸驅(qū)動(dòng)的輔助設(shè)備。該輔助設(shè)備可以是燃料泵(例如燃料噴射泵或燃料提升泵)、真空泵、液壓泵或該發(fā)動(dòng)機(jī)的任何適當(dāng)?shù)妮o助設(shè)備。該凸輪軸包括多個(gè)氣門凸輪，每個(gè)氣門凸輪被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)進(jìn)氣門或排氣門。這些氣門凸輪關(guān)于該凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向由這些氣門的操作要求來(lái)限定。該凸輪軸包括輔助設(shè)備凸輪，該輔助設(shè)備凸輪被配置成例如借助于一個(gè)或多個(gè)凸輪瓣致動(dòng)該輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件。該輔助設(shè)備凸輪具有關(guān)于該凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向。當(dāng)該輔助設(shè)備耦接至該發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)元件具有關(guān)于該凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向。該輔助設(shè)備凸輪的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向被選擇成使得該輔助設(shè)備的每個(gè)致動(dòng)事件在兩個(gè)相繼氣門致動(dòng)事件之間發(fā)生。該輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向被選擇成使得該輔助設(shè)備的每個(gè)致動(dòng)事件在兩個(gè)相繼氣門致動(dòng)事件之間發(fā)生。氣門致動(dòng)事件可以是該氣門的峰值位移發(fā)生之時(shí)。輔助設(shè)備致動(dòng)事件可以是該輔助設(shè)備的峰值位移發(fā)生之時(shí)。

每個(gè)氣門凸輪可以是單瓣凸輪。輔助設(shè)備凸輪可以是多瓣凸輪。

每個(gè)氣門凸輪可以在該氣門凸輪致動(dòng)該氣門時(shí)對(duì)該凸輪軸的旋轉(zhuǎn)提供第一周期性阻力扭矩。該第一周期性阻力扭矩的峰值可以在最大氣門位移處出現(xiàn)。輔助設(shè)備凸輪可以在輔助設(shè)備凸輪致動(dòng)該輔助設(shè)備時(shí)對(duì)該凸輪軸的旋轉(zhuǎn)提供第二周期性阻力扭矩。該第二周期性阻力扭矩的峰值可以在最大燃料泵位移處出現(xiàn)。該輔助設(shè)備凸輪的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向可以被選擇成使得第二周期性阻力扭矩的峰值在第一周期性阻力扭矩的兩個(gè)相繼峰值之間出現(xiàn)。該燃料泵的操作軸線的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向可以被選擇成使得第二周期性阻力扭矩的峰值在第一周期性阻力扭矩的兩個(gè)相繼峰值之間出現(xiàn)。

第一和第二周期性阻力扭矩可以限定在該發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間被提供給該發(fā)動(dòng)機(jī)的主驅(qū)動(dòng)器的阻力扭矩的振蕩。該輔助設(shè)備凸輪的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向可以被選擇以減小被提供給主驅(qū)動(dòng)器的阻力扭矩振蕩的振幅。燃料泵的操作軸線的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向可以被選擇以減小被提供給主驅(qū)動(dòng)器的阻力扭矩振蕩的振幅。該振幅可以是峰值振幅。該振幅可以是峰到峰振幅。該振幅可以是均方根振幅。

該輔助設(shè)備凸輪的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向可以被選擇以使阻力扭矩振蕩的最大值與最小值之間的量值最小化。燃料泵的操作軸線的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向可以被選擇以使阻力扭矩振蕩的最大值與最小值之間的量值最小化。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以被配置成使得當(dāng)凸輪軸和發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料泵處于安裝構(gòu)型中時(shí)該燃料泵的操作軸線從凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸。

每個(gè)氣門凸輪瓣的形狀可以被獨(dú)立地選擇以減小阻力扭矩振蕩的振幅。該氣門凸輪可以是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。該氣門凸輪可以是旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的。每個(gè)氣門凸輪相對(duì)于至少一個(gè)其他氣門凸輪的角取向可以被獨(dú)立地選擇以減小阻力扭矩振蕩的振幅。

該輔助設(shè)備的每個(gè)瓣的形狀可以被獨(dú)立地選擇以減小阻力扭矩振蕩的振幅。該輔助設(shè)備凸輪可以是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。該輔助設(shè)備凸輪可以是旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的。該輔助設(shè)備凸輪的一個(gè)瓣相對(duì)于該輔助設(shè)備凸輪的至少一個(gè)其他瓣的角取向可以被獨(dú)立地選擇以減小阻力扭矩振蕩的振幅。

該凸輪軸可以被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)汽缸的氣門。該輔助設(shè)備凸輪的瓣的數(shù)量可以等于該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的數(shù)量。

每個(gè)氣門凸輪可以被剛性地固定到凸輪軸。每個(gè)輔助設(shè)備凸輪可以被剛性地固定到凸輪軸。每個(gè)氣門凸輪可以是相對(duì)于凸輪軸可移動(dòng)的。輔助設(shè)備凸輪可以是相對(duì)于凸輪軸可移動(dòng)的。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括被配置成至少部分地停用該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)汽缸的選擇性汽缸停用系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括燃料泵。

根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供一種包括凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可耦接至由該凸輪軸驅(qū)動(dòng)的輔助設(shè)備。該凸輪軸包括多個(gè)氣門凸輪，每個(gè)氣門凸輪被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)進(jìn)氣門或排氣門。氣門凸輪關(guān)于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向由氣門的操作要求來(lái)限定。該凸輪軸包括輔助設(shè)備凸輪，該輔助設(shè)備凸輪被配置成例如借助于一個(gè)或多個(gè)凸輪瓣致動(dòng)該輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件。該輔助設(shè)備凸輪具有關(guān)于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向。當(dāng)該輔助設(shè)備被耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)元件具有關(guān)于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向。輔助設(shè)備凸輪的角取向以及輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件的角取向相對(duì)于氣門凸輪的角取向被選擇成使得輔助設(shè)備的每個(gè)致動(dòng)事件在兩個(gè)相繼氣門致動(dòng)事件之間發(fā)生。

根據(jù)本公開的另外一個(gè)方面，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括凸輪軸、由該凸輪軸驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以及由該凸輪軸驅(qū)動(dòng)的輔助設(shè)備。該凸輪軸包括被配置成致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門凸輪。氣門凸輪關(guān)于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向是由發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的操作要求(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的打開的正時(shí)和持續(xù)時(shí)間)決定的。該凸輪軸包括輔助設(shè)備凸輪，該輔助設(shè)備凸輪被配置成致動(dòng)該輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件(例如，該輔助設(shè)備的柱塞)，該驅(qū)動(dòng)元件可能直接接觸該輔助設(shè)備凸輪。該輔助設(shè)備凸輪的角取向和該輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件的角取向中的至少一者相對(duì)于氣門凸輪的角取向被選擇成使得由氣門凸輪和輔助設(shè)備凸輪施加給凸輪軸的阻力扭矩之和的波動(dòng)被最小化。

根據(jù)本公開的另外一個(gè)方面，提供一種制造發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括凸輪軸、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門或排氣門以及輔助設(shè)備(例如，燃料泵)。該方法包括將凸輪軸的氣門凸輪配置成使得氣門凸輪關(guān)于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向由發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的操作要求(例如，所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的打開的正時(shí)和持續(xù)時(shí)間)來(lái)決定。該方法包括將輔助設(shè)備凸輪配置成致動(dòng)該輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件，例如該輔助設(shè)備的柱塞或凸輪隨動(dòng)件。該方法包括相對(duì)于氣門凸輪的角取向選擇輔助設(shè)備凸輪的角取向和輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件的角取向中的至少一者，使得由氣門凸輪和輔助設(shè)備凸輪施加給凸輪軸的阻力扭矩之和的波動(dòng)被最小化。

為了避免不必要的重復(fù)努力和本說(shuō)明書中的文本重復(fù)，某些特征是關(guān)于本公開的僅一個(gè)或若干方面或?qū)嵤├齺?lái)描述的。然而，應(yīng)理解的是，在技術(shù)上可能的情況下，關(guān)于本發(fā)明的任何方面或?qū)嵤├枋龅奶卣饕部梢杂糜诒竟_的任何其他方面或?qū)嵤├?/p>

附圖說(shuō)明

為了更好地理解本公開并且為了更清楚地顯示可以如何將其投入使用，現(xiàn)在將以示例方式來(lái)參考附圖，在附圖中：

圖1示出用于發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸和燃料噴射系統(tǒng)的透視圖；

圖2示出了圖1中所示的凸輪軸的端視圖，其與發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門和燃料噴射系統(tǒng)的燃料泵相關(guān)；

圖3示出了在圖2所示的布置中凸輪軸的角取向與被施加給凸輪軸的阻力扭矩之間的關(guān)系的圖形表示；

圖4示出了凸輪軸和燃料泵的第一布置的端視圖；

圖5示出了凸輪軸和燃料泵的第二布置的端視圖；

圖6示出了凸輪軸和燃料泵的第三布置的端視圖；

圖7示出了在圖4至圖6所示的布置中凸輪軸的角取向與被施加給凸輪軸的阻力扭矩之間的關(guān)系的圖形表示；

圖8示出了根據(jù)本公開的這些布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的角取向與進(jìn)氣門、排氣門和輔助設(shè)備的致動(dòng)事件之間的示例關(guān)系的圖形表示。

具體實(shí)施方式

圖1-2和圖4-6示出了具有各種部件的相對(duì)定位的示例構(gòu)型。如果被示出為直接彼此接觸或直接耦接，則至少在一個(gè)示例中，此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦接。類似地，被示出為彼此鄰接或相鄰的元件至少在一個(gè)示例中可以分別是彼此鄰接或相鄰的。作為一個(gè)示例，彼此共面接觸地放置的部件可以被稱為處于共面接觸。作為另一個(gè)示例，被定位成彼此分開且在其間僅具有空間而沒(méi)有其他部件的多個(gè)元件在至少一個(gè)示例中可以被這樣提起。作為又一個(gè)示例，被示出為在彼此的上方/下方、在彼此的對(duì)側(cè)或在彼此的左側(cè)/右側(cè)的元件可以相對(duì)于彼此被這樣提起。進(jìn)一步，如附圖中所示，在至少一個(gè)示例中，最頂部元件或元件的最頂部的點(diǎn)可以被稱為該部件的“頂部”，并且最底部元件或元件的最底部的點(diǎn)可以被稱為該部件的“底部”。如本文所用，頂部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相對(duì)于這些圖的豎直軸線并且用來(lái)描述這些圖中的元件相對(duì)于彼此的定位。該豎直軸線是相對(duì)于重力的相反方向。就此而言，在一個(gè)示例中，被示出為在其他元件上方的元件位于所述其他元件的豎直上方。作為又一個(gè)示例，在附圖中描述的這些元件的形狀可以被稱為具有這些形狀(例如，圓形的、筆直的、平面的、彎曲的、圓化的、帶倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一個(gè)示例中，被示出為彼此相交的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。在一個(gè)示例中，被示出為在另一個(gè)元件內(nèi)部或被示出為在另一個(gè)元件外部的元件可以被這樣提及。更進(jìn)一步，當(dāng)提及角度時(shí)，順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)用正角度表示，而逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)用負(fù)角度表示。

圖1示出用于發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸101和燃料噴射系統(tǒng)103的透視圖。在圖1所示的布置中，凸輪軸101是被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)進(jìn)氣門的進(jìn)氣凸輪軸，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以是例如雙頂置式凸輪軸(DOHC)發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，根據(jù)本公開的發(fā)動(dòng)機(jī)可以是任何適當(dāng)類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如頂置式氣門(OHV)發(fā)動(dòng)機(jī)或單頂置式凸輪軸(SOHC)發(fā)動(dòng)機(jī)。

在本公開的上下文中，術(shù)語(yǔ)“進(jìn)氣門”和“排氣門”是指用于控制分別從進(jìn)氣歧管進(jìn)入汽缸中和從發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中出來(lái)進(jìn)入排氣歧管中的氣體和/或蒸氣流的正時(shí)和量的氣門。為簡(jiǎn)潔起見，以下描述將集中在圖1所示的進(jìn)氣凸輪軸101的操作。然而應(yīng)理解的是，所描述的本公開的實(shí)施方式和操作同等地適用于排氣凸輪軸或?qū)嶋H上發(fā)動(dòng)機(jī)的任何凸輪軸。

在圖1所示的布置中，該發(fā)動(dòng)機(jī)是三缸發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，在另一種布置中，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括任何適當(dāng)數(shù)量的汽缸，例如，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以是四缸發(fā)動(dòng)機(jī)、六缸發(fā)動(dòng)機(jī)等。

凸輪軸101包括三對(duì)氣門凸輪105a、105b、105c，每對(duì)氣門凸輪105a、105b、105c被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)汽缸的一對(duì)進(jìn)氣門。這些氣門凸輪105中的每一個(gè)具有被配置成致動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)氣門的單個(gè)瓣(lobe)。然而，在另一種布置中，這些氣門凸輪105可以各自包括任何適當(dāng)數(shù)量的瓣。

這些氣門凸輪105中的每一個(gè)關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A的角取向由發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣門的相應(yīng)操作要求來(lái)限定。以DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)為例，這些氣門可以由這些氣門凸輪105直接驅(qū)動(dòng)，并且因此當(dāng)氣門到達(dá)其峰值位移時(shí)，氣門的操作軸線可以與氣門凸輪105的瓣中心線106(即從氣門凸輪105的旋轉(zhuǎn)中心延伸到其前端(nose)的線)共軸。然而，在另一種DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型中，或者例如在SOHC構(gòu)型中，這些氣門可以借助于一個(gè)或多個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如，搖臂機(jī)構(gòu))可操作地耦接至氣門凸輪105。因此，當(dāng)氣門到達(dá)其峰值位移時(shí)，氣門的操作軸線可以傾斜于和/或偏移于氣門凸輪105的瓣中心線106。

每個(gè)氣門凸輪105關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A的角取向根據(jù)氣門凸輪105所致動(dòng)的相應(yīng)氣門的操作要求來(lái)選擇。例如，氣門凸輪105的角取向可以根據(jù)相應(yīng)氣門的期望正時(shí)來(lái)選擇。對(duì)于圖1-2和圖4-6中所示的布置，每個(gè)氣門111的操作軸線C-C從豎直方向112傾斜120°，并且這些氣門凸輪105中每一個(gè)的角取向被選擇成使得，當(dāng)氣門111到達(dá)其峰值位移時(shí)，相應(yīng)氣門凸輪105的瓣中心線106與每個(gè)氣門111的操作軸線C-C對(duì)齊。這樣的布置僅是作為本公開的示例示出的。發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門111的操作軸線C-C可以相對(duì)于氣門凸輪105關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A的角取向以任何適當(dāng)?shù)慕嵌葋?lái)定向。

凸輪軸101包括輔助設(shè)備凸輪(例如，燃料泵凸輪107)，該輔助設(shè)備凸輪被配置成例如借助于燃料泵凸輪107的一個(gè)或多個(gè)瓣來(lái)致動(dòng)燃料泵109的驅(qū)動(dòng)元件113。在圖1所示的布置中，燃料泵109是燃料噴射系統(tǒng)103的高壓燃料泵。然而，該輔助設(shè)備可以是發(fā)動(dòng)機(jī)的任何適當(dāng)類型的輔助設(shè)備。

燃料泵凸輪109的每個(gè)瓣具有從燃料泵凸輪107的每個(gè)瓣的旋轉(zhuǎn)中心延伸到其前端的瓣中心線108。在圖1所示的布置中，燃料泵凸輪107包括三個(gè)瓣，使得該燃料泵在凸輪軸101的每次回轉(zhuǎn)中被致動(dòng)三次。然而，燃料泵凸輪107可以根據(jù)燃料噴射系統(tǒng)103的操作要求具有任何適當(dāng)數(shù)量的瓣。

凸輪軸101被配置成使得燃料泵凸輪107的瓣中心線108從凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A徑向地延伸。在圖1所示的布置中，燃料泵109由燃料泵凸輪107直接驅(qū)動(dòng)，并且因此當(dāng)燃料泵109達(dá)到其峰值位移時(shí)，燃料泵凸輪107的瓣中心線108之一與燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B以及燃料泵109的操作軸線共軸。以此方式，如圖1所示，燃料泵109的操作軸線也可以從凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A徑向地延伸。然而，在不同的布置中，燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113可以借助于一個(gè)或多個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如，搖臂機(jī)構(gòu))可操作地耦接至燃料泵109。因此，燃料泵109的操作軸線可以傾斜于、偏移于和/或遠(yuǎn)離燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B。

以與氣門凸輪105的角取向類似的方式，燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM可以根據(jù)燃料泵109的操作要求來(lái)選擇。

圖2示出了圖1所示的凸輪軸101的端視圖。圖2示出了相應(yīng)的氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}。當(dāng)提及角度值時(shí)，這些值是相對(duì)于豎直方向112測(cè)量的。進(jìn)一步地，這些角度值在描述順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)時(shí)用正角度來(lái)表示，并且這些角度在描述逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)時(shí)用負(fù)角度來(lái)表示。圖2還示出了當(dāng)凸輪軸101在發(fā)動(dòng)機(jī)中處于安裝構(gòu)型時(shí)相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的每個(gè)氣門凸輪的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}而言發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門111的操作軸線C-C的角取向θ_V。圖2還示出了當(dāng)凸輪軸101和燃料泵109在發(fā)動(dòng)機(jī)中處于安裝構(gòu)型時(shí)相對(duì)于相應(yīng)氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}而言燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM以及燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE。在圖1至圖6所示的布置中，氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c圍繞凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A等角度地間隔開。在本公開的上下文中，參照?qǐng)D1至圖6所示的凸輪軸101，順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)用正角度表示，例如θ_CAM，而逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)用負(fù)角度表示，例如-θ_CAM。

在圖2所示的布置中，在安裝構(gòu)型中氣門111的操作軸線C-C從豎直方向112傾斜120°，并且燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B從豎直方向112傾斜90°。第一氣門凸輪對(duì)105a被布置成處于0°，第二氣門凸輪對(duì)105b被布置成處于120°(即與氣門111的操作軸線C-C共線)，并且第三氣門凸輪對(duì)105c被布置成處于240°。燃料泵凸輪107被布置成使得燃料泵凸輪107的瓣中心線108之一處于90°(即與燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B共線)。

以此方式，相應(yīng)的氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}以及燃料泵凸輪107關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A的角取向θ_FPCAM使得由每個(gè)燃料泵瓣造成的每個(gè)燃料泵致動(dòng)事件與由這些氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c之一造成的每個(gè)氣門致動(dòng)事件同時(shí)發(fā)生。

在本公開的上下文中，術(shù)語(yǔ)“致動(dòng)事件”應(yīng)理解為氣門111或燃料泵的峰值位移出現(xiàn)之時(shí)。以此方式，燃料泵凸輪107關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A被定向成使得燃料泵109的峰值位移與氣門111的峰值位移同時(shí)出現(xiàn)。然而，應(yīng)理解的是，氣門的致動(dòng)可以在一個(gè)時(shí)間段上發(fā)生，例如在凸輪隨動(dòng)件遵循凸輪瓣的輪廓時(shí)。在一種布置中，雖然氣門111的致動(dòng)的起點(diǎn)和/或終點(diǎn)可以不被正時(shí)成出現(xiàn)在燃料泵109的致動(dòng)的起點(diǎn)和/或終點(diǎn)，但氣門111的峰值位移仍可以與燃料泵109的峰值位移同時(shí)出現(xiàn)。

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間，氣門凸輪105在氣門凸輪105致動(dòng)該氣門111時(shí)對(duì)凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)提供第一周期性阻力扭矩T_V。以類似的方式，燃料泵凸輪107在燃料泵凸輪107的每個(gè)瓣致動(dòng)燃料泵109時(shí)對(duì)凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)提供第二周期性阻力扭矩T_FP。

圖3示出了相對(duì)于凸輪軸的角位置θ_凸輪軸而言被施加到凸輪軸101的第一和第二阻力扭矩T_V、T_FP的圖形表示。在圖3中，虛線表示在氣門凸輪105致動(dòng)該氣門111時(shí)對(duì)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)施加的第一周期性阻力扭矩T_V，而點(diǎn)線表示在燃料泵凸輪107的每個(gè)瓣致動(dòng)該燃料泵109時(shí)對(duì)凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)施加的第二周期性阻力扭矩T_FP。

圖3展示了對(duì)凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)施加的組合阻力扭矩T_V+FP是第一阻力扭矩T_V和第二阻力扭矩T_FP的函數(shù)。該第一周期性阻力扭矩T_V和第二周期性阻力扭矩T_FP限定在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間被提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的主驅(qū)動(dòng)器的阻力扭矩T_V+FP的振蕩。圖3的實(shí)線表示分別由氣門凸輪105和燃料泵凸輪107提供的第一和第二阻力扭矩T_V、T_FP所導(dǎo)致的對(duì)凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)施加的組合阻力扭矩T_V+FP。阻力扭矩T_V+FP的振蕩的振幅A_V+FP由阻力扭矩T_V+FP的振蕩的最大值T_{V+FP_MAX}與最小值T_{V+FP_MIN}之差限定。因此，期望的是減小在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間被施加到發(fā)動(dòng)機(jī)的主驅(qū)動(dòng)器的阻力扭矩T_V+FP的振蕩的振幅A_V+FP。例如，通過(guò)減小阻力扭矩T_V+FP的振蕩的振幅A_V+FP，可以減小主驅(qū)動(dòng)皮帶/鏈條的張力的波動(dòng)。因此，可以使用較低的主驅(qū)動(dòng)皮帶/鏈條預(yù)張力，例如可以將主驅(qū)動(dòng)器張緊裝置設(shè)定成提供較低的皮帶預(yù)張力，這減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的主驅(qū)動(dòng)器中的摩擦，由此提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率。

本公開提供了包括凸輪軸101的發(fā)動(dòng)機(jī)的一種或多種布置，其中相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}選擇凸輪軸101的燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE以使得燃料泵109的每個(gè)致動(dòng)事件在兩個(gè)相繼氣門致動(dòng)事件之間發(fā)生。例如，可以相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}選擇燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM以使得第二周期性阻力扭矩T_FP的峰值T_{FP_MAX}在第一阻力扭矩T_V的兩個(gè)相繼峰值T_{V_MAX}之間出現(xiàn)。此外或可替代地，可以相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}選擇燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE以使得第二周期性阻力扭矩的峰值T_{FP_MAX}在第一周期性阻力扭矩T_FP的兩個(gè)相繼峰值T_{V_MAX}之間出現(xiàn)。

圖4示出凸輪軸101和燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的第一布置，其中燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}已經(jīng)旋轉(zhuǎn)偏移了角度Δθ_FPCAM。這樣的旋轉(zhuǎn)偏移可以通過(guò)相對(duì)于氣門凸輪105重新定向燃料泵凸輪107來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一種布置中，該凸輪軸的凸輪105、107可以被剛性地固定到凸輪軸101，并且可以用具有圖4所示的構(gòu)型的改良凸輪軸來(lái)替換現(xiàn)有凸輪軸。在另一種布置中，該凸輪軸的這些凸輪105、107可以被可移動(dòng)地耦接至凸輪軸101，并且該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括一種被配置成調(diào)節(jié)凸輪105、107相對(duì)于彼此的旋轉(zhuǎn)取向的系統(tǒng)。

在圖4所示的布置中，燃料泵凸輪107已經(jīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了角度Δθ_FPCAM，該角度等于第一氣門凸輪對(duì)105a的瓣中心線106與第二氣門凸輪對(duì)105b的瓣中心線106之間的角度的一半，即Δθ_FPCAM＝120/2＝60°。然而，角度Δθ_FPCAM可以是任何適當(dāng)角度，這取決于氣門凸輪105和燃料泵凸輪107的構(gòu)型。

圖5示出了凸輪軸101和燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的第二布置，其中燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}已經(jīng)旋轉(zhuǎn)偏移了角度Δθ_FPDE。這樣的旋轉(zhuǎn)偏移可以通過(guò)將燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113和/或燃料泵109關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A重新定向來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，燃料泵109附接至發(fā)動(dòng)機(jī)之處的這些點(diǎn)可以被選擇，以便在燃料泵109處于峰值位移時(shí)相對(duì)于燃料泵凸輪107的瓣的中心線108重新定向燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B。此外或可替代地，可以使用一個(gè)或多個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)改變當(dāng)燃料泵109處于峰值位移時(shí)燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B相對(duì)于燃料泵凸輪107的瓣的中心線108的取向。

在圖5所示的布置中，由于燃料泵凸輪107的構(gòu)型，角度Δθ_FPDE相對(duì)于豎直方向112等于180°。例如，由于燃料泵凸輪107具有圍繞凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A等角度地間隔開的三個(gè)相同輪廓的瓣，燃料泵凸輪107的每個(gè)瓣的前端與燃料泵凸輪107的輪廓的最小半徑在直徑上相對(duì)。然而，在另一種布置中，角度Δθ_FPDE可以是任何適當(dāng)?shù)慕嵌龋@取決于氣門凸輪105和燃料泵凸輪107的構(gòu)型。

圖6示出凸輪軸101和燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的第三布置，其中燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM和燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}已經(jīng)分別偏移了角度Δθ_FPCAM和角度Δθ_FPDE。在圖6所示的布置中，燃料泵凸輪107已經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了角度Δθ_FPCAM并且燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B已經(jīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了角度Δθ_FPDE。

在圖4、圖5和圖6中所示的每種布置展示了通過(guò)將燃料泵凸輪107和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行角度的重新定向而造成的最大可能相位角偏移量Δθ_相位。因此，阻力扭矩的振蕩的振幅A_V+FP被最小化。在圖4、圖5和圖6所示的這些布置中，當(dāng)氣門凸輪的瓣中心線106與氣門111的操作軸線C-C共線時(shí)，燃料泵凸輪107被定向成使得燃料泵凸輪107的瓣中心線108傾斜于氣門111的操作軸線C-C，燃料泵109與燃料泵凸輪瓣的前端沿直徑相對(duì)，并且燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B與燃料泵凸輪107的瓣中心線108共線。

以此方式，如圖7所示，可以相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}選擇燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的角取向θ_FPDE，使得第二周期性阻力扭矩的峰值T_{FP_MAX}在第一周期性阻力扭矩T_FP的兩個(gè)相繼峰值T_{V_MAX}之間出現(xiàn)。

換言之，燃料泵凸輪107和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線A-A可以被重新定向，使得燃料泵109的峰值位移與氣門111的峰值位移異相地出現(xiàn)。

圖7示出了針對(duì)圖4、圖5和圖6所示的布置而言，相對(duì)于凸輪軸的角位置θ_凸輪軸被施加到凸輪軸101的第一和第二阻力扭矩T_V、T_FP的圖形表示。在圖7中，燃料泵凸輪107和/或燃料泵109關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線的角度上的重新定向?qū)е铝讼辔唤瞧屏喀う?sub>相位。因此，阻力扭矩T_V+FP的振蕩的振幅A_V+FP被減小。

然而，在一種或多種其他布置中，燃料泵凸輪107和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113關(guān)于凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)軸線的角取向可以被選擇成將振幅A_V+FP減小到在圖3所示的最大可能振幅與圖7所示的最小可能振幅之間的數(shù)值。例如，可以相對(duì)于氣門凸輪對(duì)105a、105b、105c的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}選擇燃料泵凸輪107的角取向θ_FPCAM和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE，使得每個(gè)燃料泵致動(dòng)事件即燃料泵109的峰值位移與氣門致動(dòng)事件即氣門111的峰值位移在不同時(shí)刻發(fā)生。燃料泵凸輪107旋轉(zhuǎn)的角度Δθ_FPCAM和/或燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B旋轉(zhuǎn)的角度Δθ_FPDE可以是給出非零相位角偏移量Δθ_相位的任何適當(dāng)角度，由此減小阻力扭矩T_V+FP的振蕩的最大值T_{V+FP_MAX}與最小值T_{V+FP_MIN}之差。在一些實(shí)施例中，可以相對(duì)于這對(duì)氣門凸輪的角取向θ_{VCAM_a}、θ_{VCAM_b}、θ_{VCAM_c}選擇燃料泵驅(qū)動(dòng)元件113的操作軸線B-B的角取向θ_FPDE，使得第二周期性阻力扭矩的峰值T_{FP_MAX}在經(jīng)由氣門凸輪對(duì)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)施加最小阻力扭矩的期間并且在第一周期性阻力扭矩的兩個(gè)相繼峰值T_{V_MAX}之間出現(xiàn)。

將燃料泵致動(dòng)事件的正時(shí)調(diào)整成在兩個(gè)相繼氣門致動(dòng)事件之間發(fā)生可以具有在不折損氣門提升的情況下解決凸輪軸處的扭矩波動(dòng)問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，通過(guò)相對(duì)于氣門凸輪的角取向來(lái)選擇輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件的角取向而調(diào)節(jié)燃料泵致動(dòng)的正時(shí)是有利的，因?yàn)閷?duì)正時(shí)的這些調(diào)整是在不改變凸輪軸的構(gòu)型的情況下進(jìn)行的。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，其示出了曲軸的角取向與進(jìn)氣門、排氣門和輔助設(shè)備的致動(dòng)事件之間的示例關(guān)系的圖形表示。這種圖形表示是按比例繪制的，但可以使用其他的相對(duì)正時(shí)和相對(duì)量。這種圖形表示可以對(duì)應(yīng)于圖1和圖4至圖6中所示的這些布置。在該示例中，針對(duì)輔助設(shè)備凸輪被布置在進(jìn)氣凸輪軸上的架構(gòu)，示出了曲軸的角取向與進(jìn)氣門、排氣門和輔助設(shè)備的致動(dòng)事件之間的關(guān)系。然而，在其他實(shí)施例中，輔助設(shè)備凸輪可以被布置在排氣凸輪軸上。在一個(gè)示例中，該輔助設(shè)備是燃料泵。該輔助設(shè)備的致動(dòng)可以包括如上所述經(jīng)由輔助設(shè)備凸輪對(duì)輔助設(shè)備的驅(qū)動(dòng)元件進(jìn)行致動(dòng)。如上所述，進(jìn)氣門和排氣門的致動(dòng)可以經(jīng)由氣門凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。

該圖形表示的X軸代表發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的角位置θ_曲軸。對(duì)于曲軸的每360°旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)180°。這樣，曲軸旋轉(zhuǎn)角度與進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系是2∶1。頂部曲線的Y軸代表輔助設(shè)備的位移，其中輔助設(shè)備的位移量在Y軸箭頭的方向上增加。輔助設(shè)備在該輔助設(shè)備的最大位移處被完全致動(dòng)。其余曲線的Y軸代表進(jìn)氣門和排氣門的位移量，其中這些氣門的位移量在這些Y軸的箭頭的方向上增加。這些進(jìn)氣門和排氣門在其最大位移處被完全致動(dòng)。

在該示例中，該圖形表示對(duì)應(yīng)于具有1、3、2汽缸點(diǎn)火順序的直列3缸發(fā)動(dòng)機(jī)。在其他示例中，該直列3缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有1、2、3汽缸點(diǎn)火順序。

頂部曲線代表輔助設(shè)備的致動(dòng)事件。輔助設(shè)備的位移量用虛線802指示。輔助設(shè)備在線804處被完全致動(dòng)，在此處該輔助設(shè)備的最大位移出現(xiàn)。

從頂部起的第二條曲線代表第一汽缸氣門致動(dòng)事件。進(jìn)氣門的位移用實(shí)線806表示。排氣門的位移用虛線808表示。第一汽缸的氣門在線810處被完全致動(dòng)，在此處這些氣門的最大位移出現(xiàn)。

從頂部起的第三條曲線代表第二汽缸氣門致動(dòng)事件。進(jìn)氣門的位移用實(shí)線812表示。排氣門的位移用虛線814表示。第二汽缸的氣門在線816處被完全致動(dòng)，在此處這些氣門的最大位移出現(xiàn)。

從頂部起的第四條曲線代表第三汽缸氣門致動(dòng)事件。進(jìn)氣門的位移用實(shí)線818表示。排氣門的位移用虛線820表示。第三汽缸的氣門在線822處被完全致動(dòng)，在此處這些氣門的最大位移出現(xiàn)。

經(jīng)由進(jìn)氣凸輪軸上的氣門凸輪來(lái)致動(dòng)進(jìn)氣門，并且經(jīng)由輔助設(shè)備凸輪來(lái)致動(dòng)輔助設(shè)備。圖8是輔助設(shè)備凸輪被布置在進(jìn)氣凸輪軸上的示例系統(tǒng)的圖形表示。因此，在圖8中，被施加到進(jìn)氣凸輪軸的阻力扭矩量隨著進(jìn)氣門和輔助設(shè)備位移增大而增大。如之前討論的，被施加到凸輪軸的阻力扭矩量是加和性的(additive)。因此，在圖8中，被施加到進(jìn)氣凸輪軸的阻力扭矩量可以是由于進(jìn)氣門的致動(dòng)造成的阻力扭矩與由于輔助設(shè)備的致動(dòng)造成的阻力之和。由于排氣門是經(jīng)由布置在排氣凸輪軸上的氣門凸輪致動(dòng)的，因此被施加到排氣凸輪軸的阻力扭矩量隨著排氣門位移增大而增大。

如圖8所示，當(dāng)θ_曲軸從0°移動(dòng)到120°時(shí)，輔助設(shè)備位移802從最大位移量804減小到最小位移量。此外，第一汽缸排氣門位移減小到當(dāng)θ_曲軸為約60°時(shí)的最小位移，并且第一汽缸進(jìn)氣門位移806從當(dāng)θ_曲軸為0°時(shí)的最小量開始增大到當(dāng)θ_曲軸為120°時(shí)的最大位移量810。此外，第二汽缸進(jìn)氣門位移812和排氣門位移814保持在最小值，并且第三汽缸排氣門位移820從當(dāng)θ_曲軸為0°時(shí)的最小值增大至接近當(dāng)θ_曲軸為120°時(shí)的最大位移量822。

當(dāng)θ_曲軸為120°時(shí)，輔助設(shè)備位移802處于其最小位移量，并且第一汽缸進(jìn)氣門位移806處于其最大位移810。此外，當(dāng)θ_曲軸為120°時(shí)在第二汽缸處，進(jìn)氣門812和排氣門814的位移均處于最小位移量。在第三汽缸處，排氣門位移820增大并在θ_曲軸為120°時(shí)接近其最大位移量822。

這樣，當(dāng)θ_曲軸為120°時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸由于第一汽缸的進(jìn)氣門的致動(dòng)而受到阻力扭矩，并且進(jìn)氣凸輪軸受到來(lái)自輔助設(shè)備的基本上零到零的阻力扭矩，因?yàn)樵撦o助設(shè)備的位移處于最小值。此外，當(dāng)θ_曲軸為120°時(shí)，排氣凸輪軸由于第三汽缸的排氣門820的位移而受到阻力扭矩。

當(dāng)θ_曲軸從120°移動(dòng)到240°時(shí)，輔助設(shè)備位移802從最小位移量朝向最大位移量804增大。第一汽缸的進(jìn)氣門位移806在θ_曲軸從120°到240°時(shí)從最大位移810朝向最小位移量減小。第二汽缸的進(jìn)氣門和排氣門在θ_曲軸從120°到240°時(shí)保持在最小位移量。第三汽缸排氣門位移820在θ_曲軸約為150°時(shí)增大至最大位移量822并且然后在θ_曲軸為240°時(shí)減小至最小位移量。

當(dāng)θ_曲軸為240°時(shí)，輔助設(shè)備位移802處于最大位移量804。此外，第一汽缸進(jìn)氣門位移806處于最小位移。在第二汽缸處，進(jìn)氣門和排氣門均在θ_曲軸等于240°時(shí)處于最小位移量。第三汽缸排氣門位移820朝向當(dāng)θ_曲軸等于240°時(shí)的最小位移減小，并且第三汽缸進(jìn)氣門位移818在θ_曲軸等于240°時(shí)處于最小值并且開始增加。

因此，當(dāng)θ_曲軸等于240°時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸受到來(lái)自進(jìn)氣門的最小量到零的阻力扭矩，因?yàn)榈谝?、第二和第三汽缸的進(jìn)氣門全都處于最小位移量。然而，當(dāng)θ_曲軸等于240°時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸由于輔助設(shè)備的位移而受到阻力扭矩。隨著進(jìn)氣門朝向最小位移量移動(dòng)而增大輔助設(shè)備的位移具有減小被施加到進(jìn)氣凸輪軸的阻力扭矩的波動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)θ_曲軸從240°移動(dòng)至360°時(shí)，輔助設(shè)備位移從最大位移量804減小到最小位移量。當(dāng)θ_曲軸從240°移動(dòng)至360°時(shí)，第一汽缸進(jìn)氣門和排氣門保持在最小位移量。第二汽缸排氣門位移814從θ_曲軸約為280°時(shí)的最小位移量開始增大并在θ_曲軸為360°時(shí)接近最大位移量810。第三汽缸排氣門位移820減小至最小位移量，并且第三汽缸進(jìn)氣門位移818在θ_曲軸從240°到360°時(shí)從最小位移量增大并達(dá)到最大位移量822。

當(dāng)θ_曲軸為360°時(shí)，輔助設(shè)備位移802處于最小位移量。當(dāng)θ_曲軸等于360°時(shí)，第一汽缸進(jìn)氣門位移806和排氣門位移808處于最小位移量。第二汽缸排氣位移814在θ_曲軸等于360°時(shí)接近最大位移量816。第三汽缸進(jìn)氣門位移818在θ_曲軸等于360°時(shí)處于最大位移量822。

當(dāng)θ_曲軸從360°移動(dòng)到480°時(shí)，輔助設(shè)備位移802從最小位移量增大至最大位移量804。此外，第一汽缸進(jìn)氣門位移806和排氣門位移808在θ_曲軸從360°到480°時(shí)保持在最小位移量。第二汽缸排氣門位移814在θ_曲軸約為410°時(shí)增大至最大位移量816并且接著開始減小。第三汽缸進(jìn)氣門位移360在θ_曲軸從360°到480°時(shí)從最大位移量822減小至最小位移量。

當(dāng)θ_曲軸為480°時(shí)，輔助設(shè)備位移802處于最大位移804，并且這三個(gè)汽缸的所有進(jìn)氣門都處于最小位移。此外，第二汽缸排氣門位移814接近最小位移。

當(dāng)θ_曲軸從480°移動(dòng)到600°時(shí)，輔助設(shè)備位移802減小到最小位移，并且第二汽缸進(jìn)氣門位移812從最小位移增大到最大位移816。此外，第一汽缸排氣門位移808增大，并且第三汽缸氣門保持在最小位移。

當(dāng)θ_曲軸為600°時(shí)，輔助設(shè)備處于最小位移，并且第二汽缸進(jìn)氣門位移812處于最大位移816。此外，第一汽缸排氣門位移808接近最大位移810。第三汽缸進(jìn)氣門和排氣門位移處于最小位移。

當(dāng)θ_曲軸從600°移動(dòng)到720°時(shí)，輔助設(shè)備位移802從最小位移移動(dòng)至最大位移804，并且第二汽缸進(jìn)氣門位移812從最大位移816減小至最小位移。此外，第一汽缸排氣門位移808增大到最大位移810并接著減小，并且第三汽缸進(jìn)氣門和排氣門位移保持在最小位移。

當(dāng)θ_曲軸為720°時(shí)，輔助設(shè)備位移802處于最大位移804，并且第二汽缸進(jìn)氣門位移812處于最小位移。此外，第一汽缸排氣門位移808接近最小位移，并且第三汽缸進(jìn)氣門和排氣門位移處于最小位移。

當(dāng)θ_曲軸為720°時(shí)，該曲軸已經(jīng)完成兩次完整的旋轉(zhuǎn)，并且進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸均已經(jīng)完成一次旋轉(zhuǎn)。曲軸的這兩次完整的旋轉(zhuǎn)結(jié)束了致動(dòng)進(jìn)氣門、排氣門和輔助設(shè)備的一個(gè)完整循環(huán)。在曲軸旋轉(zhuǎn)720°之后，致動(dòng)循環(huán)再次重復(fù)，并且進(jìn)氣門、排氣門和輔助設(shè)備相對(duì)于彼此的移位重復(fù)進(jìn)行。

如圖8所示，輔助設(shè)備的致動(dòng)在進(jìn)氣門的兩次相繼最大位移之間發(fā)生。在一個(gè)示例中，輔助設(shè)備的最大位移在進(jìn)氣門的兩次相繼最大位移之間并且在進(jìn)氣門處于最小位移時(shí)出現(xiàn)。這可能有利于最小化進(jìn)氣凸輪軸處的扭矩波動(dòng)。在輔助凸輪被布置在排氣凸輪軸上的其他實(shí)施例中，輔助設(shè)備可以在排氣門的兩個(gè)相繼致動(dòng)事件之間被致動(dòng)。在輔助凸輪被布置在排氣凸輪軸上的實(shí)施例中，排氣凸輪軸處的扭矩波動(dòng)被減小。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，雖然本發(fā)明是以舉例方式參照一個(gè)或多個(gè)示例來(lái)描述的，但本發(fā)明不局限于所公開的這些示例并且在不背離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下可以構(gòu)造出替代性的示例。將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，本文公開的構(gòu)型和程序本質(zhì)上是示例性的，并且這些特定實(shí)施例不得以限制的意義來(lái)考慮，因?yàn)楸姸嗟淖凅w是可能的。例如，以上技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4或其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。作為另一個(gè)示例，以上技術(shù)可以應(yīng)用于具有可變氣門正時(shí)和升程的發(fā)動(dòng)機(jī)。本公開的主題包括本文公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)型以及其他特征、功能和/或特性的所有新穎的且非顯而易見的組合和子組合。

隨附權(quán)利要求具體地指出了被認(rèn)為是新穎的且非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可能提及“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等效物。這樣的權(quán)利要求應(yīng)理解為包括引入了一個(gè)或多個(gè)此類元素、但不要求或排除兩個(gè)或更多此類元素。所公開的這些特征、功能、元素和/或特性的其他組合和子組合可以通過(guò)對(duì)當(dāng)前權(quán)利要求的修改或通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來(lái)要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求無(wú)論在范圍上與原權(quán)利要求相比更寬、更窄、相同或不同，都被視為包含在本公開的主題之內(nèi)。