用于優(yōu)化停缸搖臂中的液壓鎖閂銷的響應(yīng)時(shí)間的方法
【專利說(shuō)明】用于優(yōu)化停缸搖臂中的液壓鎖円銷的響應(yīng)時(shí)間的方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉援引
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年8月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/872, 62U2013年8 月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/872, 624和2013年11月1日提交的美國(guó)臨時(shí)專 利申請(qǐng)No. 61/898, 475的權(quán)益。上述申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明一般設(shè)及轉(zhuǎn)換滾子式指形從動(dòng)件，更具體地設(shè)及用于優(yōu)化停缸搖臂的鎖円 銷的響應(yīng)時(shí)間的方法。
【背景技術(shù)】
[0004] -種允許通過(guò)在兩個(gè)或更多狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換而控制氣口致動(dòng)的轉(zhuǎn)換滾子式指形從 動(dòng)件或轉(zhuǎn)換搖臂，通常設(shè)及多個(gè)臂，如內(nèi)臂和外臂。轉(zhuǎn)換搖臂可在可變氣口致動(dòng)（WA)系統(tǒng) 中使用W提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0005] 本文中所提供的【背景技術(shù)】的描述是為了總體呈現(xiàn)本發(fā)明的背景。就該背景部分所 描述W及提交時(shí)W其他方式還尚未取得作為現(xiàn)有技術(shù)資格的描述的各個(gè)方面的運(yùn)個(gè)意義 上來(lái)說(shuō)，當(dāng)前署名的發(fā)明者的工作既不明示也未暗示地承認(rèn)為相對(duì)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 提供了 一種用于優(yōu)化停缸搖臂組件中的鎖円的響應(yīng)時(shí)間的方法。所述鎖円構(gòu)造 成在與搖臂組件的內(nèi)臂接合的位置與縮回位置之間移動(dòng)。確定所述鎖円的主外徑/大徑 (LI)。確定偏壓所述鎖円的彈黃的安裝長(zhǎng)度化2)。確定在Ll與搖臂組件的外臂的主內(nèi)徑 之間的間隙化3)。確定在聯(lián)接至外臂的籠罩與鎖円的主內(nèi)徑之間的徑向間隙化4)。確定鎖 円的小徑化5)。建立所述鎖円的響應(yīng)時(shí)間與11、L2、L3、L4和L5之間的關(guān)系。11、L2、L3、 L4和L5中的至少一者對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響大于11、L2、L3、L4和L5中的其它各者。基于所 述關(guān)系選擇停缸搖臂組件的部件。
[0007] 響應(yīng)時(shí)間可W是鎖円從內(nèi)臂移動(dòng)并使得能夠轉(zhuǎn)換到停缸模式所需的ON響應(yīng)時(shí) 間。在一個(gè)實(shí)例中，L4比11、L2和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。在另一實(shí)例中，L5比LUL2 和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。在一個(gè)示例中，所述關(guān)系由下面的等式建立：
[0008] ON響應(yīng)時(shí)間（ms) = 22. 1431+1. 2675禮1 - 1. 28禮2 - 0. 2625禮3 - 8. 8762禮4+8. 1 951 禮5+0. 55禮 1 禮2 - 2. 825禮 1 禮4 - 2. 77禮 1 禮5+0. 655禮2禮4 - 0. 6050禮2禮5 -0. 4875禮3禮4 - 4. 035禮4禮5。
[0009] 在另一實(shí)例中，響應(yīng)時(shí)間是鎖円從縮回位置移動(dòng)到接合位置所需的OFF響應(yīng)時(shí) 間。Ll可W比12、13、L4和L5對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。L4可W比L2、L3、和L5對(duì)響應(yīng)時(shí) 間的影響更大。L5可W比L2和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。在一個(gè)實(shí)例中，所述關(guān)系由下 面的等式建立：
[0010] OFF響應(yīng)時(shí)間（ms) = 19. 731+15. 8987禮 1+1. 17163禮2 - 1. 53禮3 - 7. 6401 禮4 - 4. 405禮5+1. 3375禮I禮2 - 10. 265禮I禮4 -I. 837禮1 禮5 -I. 005禮2禮5+1. 7875禮4禮5。
[0011] 提供了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例的用于優(yōu)化停缸搖臂組件中的鎖円的ON和OFF響 應(yīng)時(shí)間的方法。鎖円在與搖臂組件的內(nèi)臂接合的位置與縮回位置之間移動(dòng)。該方法包括確 定鎖円的主外徑化1)。確定偏壓鎖円的彈黃的安裝長(zhǎng)度化2)。確定Ll與搖臂組件的搖臂 的外臂的主內(nèi)徑之間的間隙化3)。確定聯(lián)接至外臂的籠罩與鎖円的主內(nèi)徑之間的徑向間 隙化4)。確定鎖円的小徑化5)。建立鎖円的響應(yīng)時(shí)間與LUL2、L3、L4和L5之間的關(guān)系。 Ll、L2和L5中的每一者都具有關(guān)于ON響應(yīng)時(shí)間和OFF響應(yīng)時(shí)間的反向/逆向關(guān)系?；?所建立的關(guān)系選擇停缸搖臂組件的部件。
[0012] 根據(jù)其它特征，鎖円從內(nèi)臂移動(dòng)并使得能夠轉(zhuǎn)換到停缸模式需要ON響應(yīng)時(shí)間。L4 可W比11、L2和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。L5可W比11、L2和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更 大。L5可W比11、L2和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。在一個(gè)實(shí)例中，ON響應(yīng)時(shí)間由下面的 等式建立：
[0013] ON響應(yīng)時(shí)間（ms) = 22. 1431+1. 2675禮1 - 1. 28禮2 - 0. 2625禮3 - 8. 8762禮4+8. 1 951 禮5+0. 55禮 1 禮2 - 2. 825禮 1 禮4 - 2. 77禮 1 禮5+0. 655禮2禮4 - 0. 6050禮2禮5 -0. 4875禮3禮4 - 4. 035禮4禮5。
[0014] 根據(jù)附加的實(shí)例，鎖円從縮回位置移動(dòng)到接合位置需要OFF響應(yīng)時(shí)間。Ll可W比 12、13、L4和L5對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。L4可W比L2、L3和L5對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。 L5可W比L2和L3對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響更大。在一個(gè)實(shí)例中，OFF響應(yīng)時(shí)間由下面的等式建 立：
[0015] OFF響應(yīng)時(shí)間（ms) = 19. 731+15. 8987禮 1+1. 17163禮2 - 1. 53禮3 - 7. 6401 禮4 -4. 405禮5+1. 3375禮 1 禮2 - 10. 265禮 1 禮4 - 1. 837禮1 禮5 - 1. 005禮2禮5+1. 7875禮4禮5。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 本發(fā)明可從詳細(xì)的描述和附圖中更全面地理解，在附圖中：
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例構(gòu)造的示例性轉(zhuǎn)換搖臂的正面透視圖；
[0018] 圖2是圖1的轉(zhuǎn)換搖臂的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的局部剖視圖，并且示出了氣口處于提升模式， 鎖円被接合；
[0019] 圖3是圖2的轉(zhuǎn)換搖臂的局部剖視圖，并且示出了氣口處于停缸模式，鎖円脫離；
[0020] 圖4是圖1的轉(zhuǎn)換搖臂的局部剖視圖，并且示出了鎖円與內(nèi)臂接合；
[0021] 圖5是圖1的轉(zhuǎn)換搖臂的局部剖視圖，并且示出了鎖円處于縮回位置且與籠罩接 觸；
[002引圖6A是轉(zhuǎn)換搖臂的局部剖視圖，示出了鎖円從接合位置向縮回位置移動(dòng)；
[0023] 圖6B是圖6A的轉(zhuǎn)換搖臂的籠罩和鎖円的端視圖；
[0024] 圖7是鎖円在向籠罩移動(dòng)過(guò)程中的受力圖；
[00巧]圖8是鎖円在遠(yuǎn)離籠罩移動(dòng)過(guò)程中的受力圖；
[0026] 圖9A是根據(jù)示例性基線設(shè)計(jì)的圖1的轉(zhuǎn)換搖臂的局部剖視圖；
[0027] 圖9B是圖9A沿A-A線截取的剖視圖；
[002引圖IOA是根據(jù)示例性優(yōu)化設(shè)計(jì)的圖9A的轉(zhuǎn)換搖臂的局部剖視圖；
[0029] 圖IOB是圖IOA沿A-A線截取的剖視圖；
[0030] 圖11是表示鎖円與外臂之間的直徑間隙化3)的效果的曲線圖；
[0031] 圖12是表示鎖円與籠罩之間的徑向間隙化4)的效果的曲線圖；和
[0032] 圖13是表示鎖円與外臂之間的接觸長(zhǎng)度化6)的效果的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] W下教導(dǎo)針對(duì)用于優(yōu)化轉(zhuǎn)換搖臂中的鎖円響應(yīng)時(shí)間的方法。具體地，下面的討論 提供了優(yōu)化鎖円響應(yīng)時(shí)間或鎖円移動(dòng)W使得轉(zhuǎn)換搖臂可W從提升模式轉(zhuǎn)換到停閉模式的 時(shí)間（反之亦然）的方法。
[0034] 首先參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例構(gòu)造的示例性轉(zhuǎn)換滾子式指形從動(dòng) 件（SRF巧組件，并總的標(biāo)示為參考標(biāo)號(hào)10。SRFF組件10可W是緊湊的凸輪驅(qū)動(dòng)的單凸 角/凸部停缸（CDA)轉(zhuǎn)換搖臂12,其安裝在活塞驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)上，并通過(guò)雙饋式液壓間隙 調(diào)節(jié)器值FHLA) 14和油控制閥（OCV) 16的組合來(lái)致動(dòng)。SRFF組件10可通過(guò)單凸角凸輪20 接合。轉(zhuǎn)換搖臂12可包括內(nèi)臂22、外臂24。缺省配置處于正常提升（鎖定）位置，其中內(nèi) 臂22和外臂24被鎖在一起，造成發(fā)動(dòng)機(jī)氣口 26打開(kāi)并允許氣缸W標(biāo)準(zhǔn)氣口機(jī)構(gòu)的方式運(yùn) 行。DFHLA14有兩個(gè)油口。下油口或間隙補(bǔ)償壓加 28提供間隙補(bǔ)償并被供給類似于標(biāo) 準(zhǔn)HLA的機(jī)油。上油口 30--稱為轉(zhuǎn)換壓加一一提供了來(lái)自O(shè)CV16的受控油壓與鎖円 32之間的管道（圖2)。當(dāng)鎖円32被接合時(shí)，內(nèi)臂22和外臂24像標(biāo)準(zhǔn)搖臂一樣共同操作 W打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)氣口 26。在非提升（解鎖）位置時(shí)，內(nèi)臂22和外臂24可W獨(dú)立移動(dòng)W使氣 缸停閉。
[0035] 繼續(xù)參照?qǐng)D1和附加參照?qǐng)D2,說(shuō)明了SRFF組件10的附加的特征。一對(duì)空動(dòng)扭力 彈黃40被結(jié)合W偏壓內(nèi)臂22的位置，使其始終保持與凸輪軸凸角20持續(xù)接觸。扭力彈黃 40通過(guò)彈黃保持器44被固定到位于外臂24上的支座上?？談?dòng)扭力彈黃40需要比使用多 凸角的設(shè)計(jì)更高的預(yù)加載W有助于凸輪軸凸角20與內(nèi)臂漉子軸承50持續(xù)接觸。發(fā)動(dòng)機(jī)氣 口 26可包括氣口座54和氣口導(dǎo)向件56。氣口彈黃58可遠(yuǎn)離外臂24偏壓到氣口座54。 [003引OHV16可W是電子控制開(kāi)/關(guān)（0N/0FF)閥，其從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元巧CU) 70接收電 信號(hào)。機(jī)油被供應(yīng)到OCV16。如上所述，OCV16被液壓連接到DFHLA14。內(nèi)臂22在樞軸 76處被樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到外臂24。在樞軸76處的連接允許內(nèi)臂22相對(duì)于外臂24擺動(dòng)。鎖円 32安裝在外臂24的端部樞轉(zhuǎn)側(cè)，DFHLA14的上方，其目的是提供內(nèi)臂22與外臂24之間的 二次連接。鎖円壓縮彈黃80在接合內(nèi)臂22的擴(kuò)展位置偏壓鎖円32。鎖円壓縮彈黃80的 一端由鎖円32捕獲并且另一端由永久連結(jié)外臂24的籠罩82捕獲?？談?dòng)彈黃40使凸輪軸 凸角20保持永久接觸位于內(nèi)臂22中的漉子軸承50。轉(zhuǎn)換壓加中的油壓與鎖円壓縮彈黃 80的力之間的平衡推動(dòng)鎖円32W使內(nèi)臂22與外臂24接合或脫離。
[0037] 將描述停缸的示例性操作模式。提升模式可在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)7200rpm和所有工 作溫度下發(fā)生。在沒(méi)有電信號(hào)到達(dá)OCV16時(shí)，轉(zhuǎn)換口的油壓可W調(diào)節(jié)到0.2己化ar)至 0.4己。鎖円32處于伸出位置并與內(nèi)臂22接合。