用于凸轮廓线变换(CPS)总成的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于凸轮廓线变换(CPS)总成的系统和方法”。提供了用于致动高级凸轮廓线变换(CPS)总成的方法和系统。在一个示例中，一种系统可以包括CPS总成的第一缸和第二缸，所述第一缸和所述第二缸可以经由两个单独的锁定机构独立地联接到气门杆。第一凸轮可以与第一缸和气门杆选择性地接合，并且第二凸轮可以与第二缸和气门杆选择性地接合。以与第二缸和气门杆选择性地接合。以与第二缸和气门杆选择性地接合。

【技术实现步骤摘要】
用于凸轮廓线变换(CPS)总成的系统和方法


[0001]本说明书总体上涉及用于致动高级凸轮廓线变换(CPS)总成的方法和系统。

技术介绍

[0002]发动机排放控制系统可以包括一种或多种排气催化器，诸如三元催化器、NO
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存储催化器和SCR催化器。在催化器起燃温度(例如，工作温度)下，排气催化器可以氧化和还原排气中的排气成分，所述排气成分然后被释放到大气中。然而，在发动机的冷起动期间，当排气催化器的温度低于起燃温度时，排气催化器可能无法有效处理排气的反应性成分，并且结果，冷起动排放可能增加并且排气中的有毒成分可能直接被释放到大气中。
[0003]用于减少冷起动排放的一种方式是增加排气温度并且减少排气催化器达到起燃温度所需要的时间。由Johnston在美国专利第6,167,699号中提供了一种用于在排气通道中增加温度的示例性方法。其中，发动机包括二次空气喷射系统，所述二次空气喷射系统包括能够向所述排气歧管供应空气的泵。

技术实现思路

[0004]然而，本文的专利技术人已经认识到此系统的潜在问题。作为一个示例，包括单独的二次空气喷射系统(其包括用于向排气通道供应空气的专用泵)可能会增加车辆的成本和重量。包括泵也可能增加发动机的封装问题。专用泵仅在发动机冷起动期间使用，并且在其他发动机工况期间可能是没有用的。
[0005]在一个示例中，上述问题可以通过凸轮廓线变换(CPS)总成来解决，所述系统包括：第一挺柱缸；第二挺柱缸；第一凸轮，所述第一凸轮被配置为接合第一挺柱缸；第二凸轮，所述第二凸轮被配置为接合第二挺柱缸；第一锁定机构，所述第一锁定机构被配置为选择性地且独立地将第二挺柱缸联接到气门杆；以及第二锁定机构，所述第二锁定机构被配置为将选择性地且独立地第一挺柱缸联接到气门杆，其中所述第一锁定机构包括第一弹簧锁，所述第一弹簧锁被配置为沿着气门杆中的第一开口和第二挺柱缸中的第三通孔滑动，并且其中所述第二锁定机构包括第二弹簧锁，所述第二弹簧锁被配置为沿着气门杆中的第二开口和第一挺柱缸中的第二通孔滑动。以这种方式，通过独立地调整发动机气缸的进气门和排气门的凸轮廓线，可以加快排气加热。
[0006]作为一个示例，发动机气门系统的挺柱可以包括高级凸轮廓线变换(CPS)总成。气门系统可以包括两个凸轮廓线，第一凸轮和第二凸轮，它们可以与气门杆独立地联接和分离。CPS总成可以包括用于经由第一锁定机构将第一凸轮与气门杆联接的外部中空缸，以及用于经由第二锁定机构将第二凸轮与气门杆联接的中心中空缸。在冷起动状况期间，CPS总成可以在第一模式下操作，其中第一凸轮用于致动气门，而第二凸轮被停用。在期望减少热发动机中的燃料使用时，CPS总成可以在第二模式下操作，其中第二凸轮用于致动气门，而第一凸轮被停用。在接收到停用发动机气缸的请求时，CPS总成可以在第三模式下操作，其中第一凸轮和第二凸轮中的每一者被停用。在热发动机的操作期间，为了减少排放并且提
高燃料经济性，CPS总成可以在第四模式下操作，其中第一凸轮和第二凸轮中的每一者主动地用于致动气门。
[0007]以这种方式，通过在发动机气门系统的挺柱中包括CPS系统，可以根据需要独立地使用不同的凸轮廓线来将气门打开到不同的程度。通过使用两个同心中空缸和独立的锁定机构，可以选择性地将一个或两个凸轮与气门杆联接和分离。基于发动机工况而调整凸轮廓线以将气缸的不同气门独立地控制到不同的开度水平的技术效果。通过在冷起动期间对气缸中的进气门和排气门使用不同的凸轮廓线，可以改善排气加热，并且可以加快实现催化器起燃。总之，通过使用CPS总成来调整用于打开气门的凸轮廓线，可以提高燃料经济性和排放质量。
[0008]应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0009]图1示出了包括高级凸轮廓线变换(CPS)总成的发动机系统的一个气缸。
[0010]图2示出了联接到CPS总成的发动机气门的示例。
[0011]图3A示出了处于第一配置的CPS总成的细节。
[0012]图3B示出了CPS总成的第一凸轮和第二凸轮的示例性配置。
[0013]图4A示出了在相关联的气门打开的情况下处于第二配置的CPS总成的细节。
[0014]图4B示出了在相关联的气门关闭的情况下处于第二配置的CPS总成的细节。
[0015]图5A示出了在相关联的气门关闭的情况下处于第三配置的CPS总成的细节。
[0016]图5B示出了在相关联的气门打开的情况下处于第三配置的CPS总成的细节。
[0017]图6示出了处于第四配置的CPS总成的细节。
[0018]图7示出了用于操作CPS总成的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0019]以下描述涉及用于基于包括冷起动状况的发动机工况来操作高级凸轮廓线变换(CPS)总成的系统和方法。CPS总成可以包括在混合动力车辆的发动机中，如图1中所示。CPS总成可以是发动机气门系统的挺柱的一部分，如图2中所示。在图3A至图6中示出处于不同的可能配置中的CPS总成的细节。可以基于发动机工况根据图7的方法来操作CPS总成。
[0020]现在转向附图，图1描绘了内燃发动机10的燃烧室14的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以是如下文进一步描述的可变排量发动机(VDE)。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过来自人类车辆操作员130经由驾驶员需求踏板132的输入来控制。在此示例中，驾驶员需求踏板132包括踏板位置传感器134，所述踏板位置传感器用于生成比例踏板位置信号。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，活塞138定位在所述燃烧室壁中。活塞138可以联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器54联接到车辆5的至少一个车轮55，如下面进一步描述的。
[0021]在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有电机的电动车辆。在示出的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴140以及电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，而第二离合器57设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送接合或脱离离合器的信号，以便将曲轴140与电机52以及与电机连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与变速器连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于凸轮廓线变换(CPS)总成的系统，其包括：第一缸和第二缸，所述第一缸和所述第二缸能够经由两个锁定机构独立地联接到气门杆；以及第一凸轮和第二凸轮，所述第一凸轮被配置为与所述第一缸接合，所述第二凸轮被配置为与所述第二缸接合。2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一缸和所述第二缸中的每一者都是中空的，并且所述气门杆联接到发动机气缸的进气门或排气门。3.如权利要求1所述的系统，其中所述气门杆、所述第一缸和所述第二缸是同心的，其中所述第一缸的第一直径大于所述第二缸的第二直径，所述第二缸包围所述气门杆，并且所述第一缸包围所述第二缸和所述气门杆中的每一者。4.如权利要求1所述的系统，其中所述两个锁定机构包括被配置为将所述第二缸联接到所述气门杆的第一锁定机构和被配置为将所述第一缸联接到所述气门杆的第二锁定机构。5.如权利要求4所述的系统，其中所述第一锁定机构包括能够沿着所述第一缸中的第一通孔滑动的第一致动器轴，并且所述第二锁定机构包括能够沿着所述第一缸中的第二通孔滑动的第二致动器轴。6.如权利要求4所述的系统，其中所述第二锁定机构包括能够沿着所述气门杆中的第二开口和所述第一缸中的所述第二通孔滑动的第二弹簧锁，并且其中所述第一锁定机构包括能够沿着所述气门杆中的第一开口和所述第二缸中的第三通孔滑动的第一弹簧锁。7.如权利要求1所述的系统，其还包括联接到所述气门杆的第一下盘和第二上盘，所述第一盘被配置为支撑容纳在所述第一缸中的第一切口内的第一弹簧，并且所述第二盘被配置为支撑容纳在所述第二缸中的第二切口内的第二弹簧。8.如权利要求1所述的系统，其中所述第一凸轮包括具有第一升程廓线的两个凸轮凸角，并且所述第二凸轮包括具有第二升程廓线的两个凸轮凸角。9.一种用于凸轮廓线变换(CPS)总成的方法，其包括：在第一状况期间，在第一模式下操作所述CPS总成，其中仅第二缸联接到气门杆，第一缸与所述气门杆分离，并且第二凸轮活动；并且在第二状况期间，在第二模式下操作所述CPS总成，其中仅所述第一缸联接到所述气门杆，所述第二缸与所述气门杆分离，并且第一凸轮活动。10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一状况包括冷起动状况，并且所述第二状况...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓刚，史蒂文，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：