当前位置: 首页 > 专利查询>伊顿公司专利>正文

具有内置OBD功能的电气闩锁摇杆臂组件制造技术

技术编号:17571263 阅读:35 留言:0更新日期:2018-03-28 19:13
本发明专利技术涉及一种内燃机,该内燃机包括具有提供用于气缸停用或可变阀致动的螺线管致动闩锁的凸轮致动摇杆臂组件。螺线管处于在闩锁销在闩锁构造与非闩锁构造之间平移时其电感与闩锁销的位置有关地显著变化的位置。传感器定位成监控包括螺线管的电路中的电流或电压。分析传感器数据以提供与摇杆臂组件的操作有关的诊断信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有内置OBD功能的电气闩锁摇杆臂组件
本教导涉及配气机构,特别地涉及提供可变气门升程(VVL)或气缸停用(CDA)的配气机构。
技术介绍
一些摇杆臂组件,比如开关辊指状随动件(SRFF),利用闩锁实现可变气门升程(VVL)或气缸停用(CDA)。长时间存在提供报告这些闩锁是否按照预期操作的诊断系统的需要。但是,已证明用于提供上述数据的实用系统是困难的。
技术实现思路
本教导涉及一种内燃机,该内燃机包括汽缸盖、具有形成在汽缸盖中的基座的提升阀、凸轮安装其上的凸轮轴以及摇杆臂组件。摇杆臂组件包括摇杆臂、闩锁销以及构造成在凸轮轴旋转时接合凸轮的凸轮随动件。闩锁销具有对应于摇杆臂组件的闩锁构造和未闩锁构造的第一位置和第二位置。第一闩锁销位置和第二闩锁销位置之一提供其中摇杆臂组件操作为响应于凸轮轴的旋转致动提升阀以产生第一气门升程曲线的构造。第一闩锁销位置和第二闩锁销位置中的另一者提供其中摇杆臂组件操作为响应于凸轮轴的旋转致动提升阀以产生第二气门升程曲线的构造,第二气门升程曲线不同于第一气门升程曲线,或者停用提升阀。根据本教导的一些方面,发动机还包括螺线管、传感器和处理器。螺线管操作为在第一位置与第二位置之间磁性地致动闩锁销。在这些教导的一些中,螺线管操作为改变摇杆臂组件内的磁场,这使得闩锁致动。螺线管以使得其电气响应特征之一,比如其电感,在闩锁销在第一位置与第二位置之间平移时显著变化的构造安装。传感器定位并且操作为测量包括螺线管的电路中的电流或电压。处理器编程为分析来自传感器的数据以获得与摇杆臂组件的操作有关的诊断信息。传感器和处理器可以脱离摇杆臂组件安装。在这些教导的一些中,电气响应特征取决于闩锁销是处于第一位置还是第二位置。螺线管电路可被施加脉冲,并且可测量响应以查询电气响应特征并且确定闩锁销的位置。在这些教导的一些中,电气响应特征在闩锁销在第一位置与第二位置之间平移时经历复杂变化。即使当闩锁销处于第一位置或第二位置时电气响应特征相同,也可以发生上述变化。包括螺线管的电路中的电流或电压的时间变化可以在致动闩锁销的尝试期间进行监控,并且可以分析数据以确定其与预期电气响应特征在闩锁销平移时变化的方式是否一致。如果数据与该变化不一致,则可以指示致动闩锁销的尝试未成功。在这些教导的一些中,所述螺线管安装至所述摇杆臂。将螺线管安装至摇杆臂可以将其设置为接近闩锁销,这允许闩锁组件是紧凑的。摇杆臂组件接近其他运动部件不断地往复运动。延伸至摇杆臂安装的螺线管的导线可能易于被锁住、夹住或疲劳,并且因此短路。在这些教导的一些中,利用弹簧制造为螺线管供电的电连接。弹簧可以承载至螺线管的电流或者支承承载电流的导体。在这些教导的一些中,发动机为闩锁销提供与螺线管无关的位置稳定性,并且使得闩锁销位置在第一位置和第二位置中稳定。当闩锁销处于第一位置时以及当闩锁销处于第二位置时,单个永磁体可以有助于闩锁销的位置稳定性。当闩锁销处于第一位置时,发动机可以形成操作为用于来自磁体的磁体磁通的主路径的第一磁路。当闩锁销处于第二位置时,发动机可以形成不同于第一磁路并且操作为用于来自永磁体的磁体磁通的主路径的第二磁路。这种类型的闩锁可以基于磁通移位原理操作,这允许闩锁组件是紧凑的和高效的。在这种类型的闩锁中,螺线管的电气响应特征对于闩锁构造和未闩锁构造两者可以相同或者非常相似。在这些教导的一些中,线圈在线圈通过摇杆臂的运动范围的至少一部分与另一个线圈显著感应地耦合的位置中脱离摇杆臂安装,另一个线圈位于摇杆臂上并且位于包括螺线管的电路中。包括螺线管的电路中的线圈可以是螺线管自身,但在这些教导的一些中,其为安装至摇杆臂的独立线圈。独立线圈可以与螺线管串联或并联连接。在这些教导的一些中,包括脱离摇杆臂安装的线圈的电路被驱动,并且对在包括螺线管的电路中感应的电流或电压的所产生的时间变化进行监控和分析以确定与脱离摇杆臂安装的线圈的感应耦合的程度,并且由此获得与摇杆臂组件的操作有关的诊断信息。虽然螺线管可以利用DC电流驱动以致动闩锁销,但是在这些教导的一些中,脱离摇杆臂安装的线圈利用AC电流驱动以诊断摇杆臂位置。在这些教导的一些中,感应耦合线圈中的一者或两者由印刷电路板提供。在这些教导的一些中,感应耦合线圈中的一者或两者具有空芯,这意味着没有磁芯。这些特征可能有助于非常紧凑的设计,适于安装在气门盖下面的有限空间中。在这些教导的一些中,脱离摇杆臂安装的线圈定位在摇杆臂的端部与汽缸盖之间的窄隙内。窄隙可以为5mm或更小。在这些教导的一些中,脱离摇杆臂安装的线圈是串联或并联连接的多个这种线圈之一,多个线圈中的每一个与安装至不同摇杆臂组件的不同线圈显著感应地耦合。包括脱离摇杆臂安装的线圈的电路可被驱动以同时查询在多个摇杆臂组件上的摇杆臂的位置。在一些可替代教导中,感应耦合线圈的作用反转:利用AC电流驱动包括螺线管的电路,并且感测和分析包括脱离摇杆臂安装的线圈的电路内的感应电流。在另一个可替代教导中,永磁体脱离摇杆臂但充分接近摇杆臂地安装,以结合摇杆臂的通过其运动范围的运动在安装至摇杆的线圈中感应电流。可以检测和分析感应电流以获得与摇杆臂组件的操作有关的诊断信息。在这些教导的一些中,永磁体安装至摇杆臂组件的另一个摇杆臂。在这些教导的一些中,永磁体安装至间隙调整器。在这些教导的一些中,永磁体脱离摇杆臂组件安装。电磁体可被用于替代永磁体,正如永磁体可被用于替代脱离摇杆臂安装的线圈。根据本教导的一些方面,通过监控包括螺线管的电路中的电流或电压的时间变化操作发动机。处理器分析时间变化以获得与摇杆臂组件的操作有关的诊断信息。然后可以报告诊断信息。诊断信息可以涉及气门升程曲线或者摇杆臂组件是否处于接合构造。在这些教导的一些中,包括螺线管的电路利用不足以致动闩锁销的脉冲驱动。分析的时间变化则可以是通过脉冲感应的变化。在这些教导的一些中,驱动包括螺线管的电路以致动闩锁销,但是所监控的时间变化发生在当电路正在被驱动的时期的外部并且诊断信息涉及是否已发生关键转变。如果闩锁销位置被磁性地稳定,则关键转变可以使得在螺线管电路中感应电流。电流还可以通过摇杆臂运动通过的恒定磁场在螺线管电路上感应。关键转变可以涉及摇杆臂的异常快速运动,这可能引起螺线管电路中的异常大小的电压或电流。在这些教导的一些中,监控螺线管电路的这种异常电流或电压。在本教导的一些方面中,与致动闩锁销的尝试相关地采集电流或电压数据。可以分析数据以确定致动是否成功。在这些教导的一些中,分析数据包括识别数据可以通过具有取决于螺线管的比如为电感的电气响应特征的参数的预定函数形式拟合的时期。数据与恒定电气响应特征一致的时期可以是闩锁销不运动的时期。在这些教导的一些中,分析数据以识别电流的数值减小的时期,其之前是电流的数值增大的更早时期。如果闩锁销不运动,则可以预期数据遵循稳定接近符合指数式衰减函数的渐近值的趋势。该趋势的临时逆转可以指示闩锁销处于运动的时期。在这些教导的一些中,驱动包括螺线管的电路以将闩锁销从第一位置致动至第二位置,并且分析时间变化包括确定其是否显示由将闩锁销拉到第二位置内的剩磁或弹簧力所引起的效果。在这些教导的一些中,结合致动闩锁的尝试获得的电压或电流数据可被分析以确定包括螺线管的电路的电气响应特征是否在采样时本文档来自技高网...
具有内置OBD功能的电气闩锁摇杆臂组件

【技术保护点】
一种内燃机,包括:汽缸盖;提升阀,所述提升阀具有形成在所述汽缸盖中的基座;凸轮轴,凸轮安装在所述凸轮轴上;摇杆臂组件,所述摇杆臂组件包括摇杆臂、闩锁销和凸轮随动件,所述凸轮随动件构造成当所述凸轮轴旋转时接合所述凸轮,其中,所述闩锁销能够在第一位置与第二位置之间运动;螺线管,所述螺线管以使得其电气响应特征之一在所述闩锁销在所述第一位置与所述第二位置之间平移时与所述闩锁销的位置有关地显著变化的构造安装;传感器,所述传感器定位并且操作为测量包括所述螺线管的电路中的电流或电压;以及处理器,所述处理器编程为分析来自所述传感器的数据以获得与所述摇杆臂组件的状态有关的诊断信息;其中,所述第一闩锁销位置和所述第二闩锁销位置之一提供其中所述摇杆臂组件操作为响应于所述凸轮轴的旋转致动所述提升阀以产生第一气门升程曲线的构造;以及所述第一闩锁销位置和所述第二闩锁销位置中的另一者提供其中所述摇杆臂组件操作为响应于所述凸轮轴的旋转致动所述提升阀以产生第二气门升程曲线的构造,所述第二气门升程曲线不同于所述第一气门升程曲线,或者停用所述提升阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 US 62/170,7141.一种内燃机,包括:汽缸盖;提升阀,所述提升阀具有形成在所述汽缸盖中的基座;凸轮轴,凸轮安装在所述凸轮轴上;摇杆臂组件,所述摇杆臂组件包括摇杆臂、闩锁销和凸轮随动件,所述凸轮随动件构造成当所述凸轮轴旋转时接合所述凸轮,其中,所述闩锁销能够在第一位置与第二位置之间运动;螺线管,所述螺线管以使得其电气响应特征之一在所述闩锁销在所述第一位置与所述第二位置之间平移时与所述闩锁销的位置有关地显著变化的构造安装;传感器,所述传感器定位并且操作为测量包括所述螺线管的电路中的电流或电压;以及处理器,所述处理器编程为分析来自所述传感器的数据以获得与所述摇杆臂组件的状态有关的诊断信息;其中,所述第一闩锁销位置和所述第二闩锁销位置之一提供其中所述摇杆臂组件操作为响应于所述凸轮轴的旋转致动所述提升阀以产生第一气门升程曲线的构造;以及所述第一闩锁销位置和所述第二闩锁销位置中的另一者提供其中所述摇杆臂组件操作为响应于所述凸轮轴的旋转致动所述提升阀以产生第二气门升程曲线的构造,所述第二气门升程曲线不同于所述第一气门升程曲线,或者停用所述提升阀。2.根据权利要求1所述的内燃机,其中:所述发动机在所述闩锁销处于所述第一位置时以及在所述闩锁销处于所述第二位置时为所述闩锁销提供独立于所述螺线管的位置稳定性;当所述闩锁销处于所述第一位置时,在没有来自所述螺线管或任何外部源的磁场的情况下,第一磁路操作为用于来自第一永磁体的磁体磁通的主路径;当所述闩锁销处于所述第二位置时,在没有来自所述螺线管或任何外部源的磁场的情况下,不同于所述第一磁路的第二磁路操作为用于来自所述第一永磁体的磁体磁通的主路径;以及当所述闩锁销处于所述第一位置时以及当所述闩锁销处于所述第二位置时,所述第一永磁体有助于所述闩锁销的位置稳定性。3.根据权利要求1所述的内燃机,其中,所述螺线管安装至所述摇杆臂。4.根据权利要求3所述的内燃机,其中,所述摇杆臂具有指示其设计成容纳液压致动闩锁的结构。5.根据权利要求3所述的内燃机,还包括:线圈,所述线圈脱离所述摇杆臂安装;其中,所述摇杆臂具有由所述摇杆臂组件的结构提供给其的运动范围;所述线圈处于所述线圈通过所述摇杆臂的运动范围的至少一部分与另一个线圈显著感应地耦合的位置,所述另一个线圈位于所述摇杆臂上并且位于包括所述螺线管的所述电路中;当所述摇杆臂运动通过其运动范围时,所述感应耦合变化至显著程度;以及包括所述螺线管的所述电路还包括脱离所述摇杆臂组件安装的部件。6.根据权利要求5所述的内燃机,还包括:第二线圈,除所述螺线管外,所述第二线圈安装至所述摇杆臂并且位于包括所述螺线管的所述电路中;其中,所述第二线圈通过所述摇杆臂的运动范围的至少一部分与脱离所述摇杆臂安装的所述线圈显著感应地耦合。7.根据权利要求5所述的内燃机,其中,脱离所述摇杆臂安装的所述线圈是串联或并联连接的多个线圈之一,所述多个线圈中的每一个与安装至不同摇杆臂组件的不同线圈显著感应地耦合。8.根据权利要求3所述的内燃机,还包括永磁体,所述永磁体在所述磁场与所述摇杆臂通过其运动范围的运动结合地操作为在安装至所述摇杆臂的线圈中以及在包括所述螺线管的所述电路中感应电流的位置中脱离所述摇杆臂安装。9.一种内燃机,包括:汽缸盖;提升阀,所述提升阀具有形成在所述汽缸盖中的基座;凸轮轴,凸轮安装在所述凸轮轴上;摇杆臂组件,所述摇杆臂组件包括摇杆臂、闩锁销以及凸轮随动件,所述凸轮随动件构造成在所述凸轮轴旋转时接合所述凸轮;螺线管,所述螺线管以其操作为改变所述摇杆臂内的磁场并且由此使得所述闩锁销在第一位置与第二位置之间平移的构造安装;传感器,所述传感器定位并且操作为测量包括所述螺线管的电路中的电流或电压;以及处理器,所述处理器编程为分析来自所述传感器的数据以获得与所述摇杆臂组件的状态有关的诊断信息;其中,所述第一闩锁销位置和所述第二闩锁销位置之一提供其中所述摇杆臂组件操作为响应于所述凸轮轴的旋转致动所述提升阀以产生第一气门升程曲线的构造;以及所述第一闩锁...

【专利技术属性】
技术研发人员:小詹姆斯·麦卡锡马克·朱德斯尼古拉斯·吉勒特道格·休斯马修·巴斯蒂克
申请(专利权)人:伊顿公司
类型:发明
国别省市:美国,US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1