[发明专利]用于改进发动机效率的大重叠凸轮轴

说明书

技术领域

本发明涉及凸轮轴轮廓，更具体地涉及在车辆上基于凸轮轴轮廓和发动机负载而改进发动机效率。

背景技术

本部分的说明仅仅提供与本发明相关的背景信息，且可能不构成现有技术。

发动机组件典型地包括致动进气阀与排气阀的一个或多个凸轮轴。在进气阀与排气阀的开启之间提供重叠能够在部分发动机负载状态下提供效率增益及在高发动机负载状态下提供功率增益。然而，由于燃烧稳定性方面的考虑，重叠量受低发动机负载状态所限制，尤其在低发动机速度时。

发明内容

一种车辆可以包括驱动轴、发动机组件、连接装置和发动机负载管理系统。所述发动机组件可以包括限定气缸的发动机本体、设置在气缸内的活塞、由活塞可旋转地驱动的曲轴以及气门机构，该气门机构包括固定凸耳(fixed-lobe)凸轮轴和由发动机组件支承的进气阀与排气阀。该进气阀及排气阀可与气缸连通。该固定凸耳凸轮轴可以包括与进气阀接合以打开进气阀的第一凸耳和与排气阀接合以打开排气阀的第二凸耳。该第一凸耳及第二凸耳可相对于彼此固定以限定常值阀重叠状态，该常值阀重叠状态在排气阀完全关闭前开启进气阀。持续时间的该阀重叠状态在发动机以低于发动机负载极限值运行时可能产生导致燃烧不稳定性的发动机运行状态。发动机负载管理系统可以与发动机连通，以防止发动机以低于发动机负载极限值运行。

一种方法可以包括设置用于发动机气缸的进气阀与排气阀之间的阀重叠状态，该阀重叠状态在发动机以低于发动机负载极限值运行时导致燃烧不稳定性。当施加给发动机用以推动车辆的负载大于发动机负载极限值时，与该发动机有关的车辆可以第一运行模式运行。该方法还可以包括确定施加给发动机用以推动车辆的负载何时低于发动机负载极限值，以及当施加给发动机用以推动车辆的负载低于发动机负载极限值时使车辆以第二运行模式运行。该第二运行模式可以包括将补充负载施加给发动机，以防止以低于发动机负载极限值运行。

从在此提供的描述，其它应用领域将显而易见。应当理解该描述和特定实例仅为了说明，且不打算限制本发明的范围。

附图说明

在此描述的附图仅是为了说明，且不打算以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明的车辆的示意图；和

图2是图1所示车辆的凸轮轴的示意图。

具体实施方式

以下描述本质上仅仅是示范性的且并不打算限制本发明、应用或使用。应当理解的是，贯穿附图，相应的附图标记表示同样或相应的部分和特征。

现参考图1，示意性描述了示范性的车辆10。车辆10可以包括发动机组件12、可选混合动力组件14、变速器16和驱动轴18。该发动机组件12可以包括内燃机20。

发动机20可以包括限定多个气缸36的发动机本体24、设置在每个气缸36内的活塞38、与活塞38驱动地接合的曲轴40以及气门机构组件42。该气门机构组件42可以包括与每个气缸36有关的第一和第二凸轮轴44、46以及排气和进气阀48、50。第一和第二凸轮轴44、46可以总体上彼此类似。因此将讨论第一凸轮轴44，应理解，所述的描述同样适用于第二凸轮轴46。尽管所示的发动机20为顶置凸轮式发动机，但是应当理解本发明可以另外应用于其他发动机结构，例如整体凸轮(cam in block)式发动机。

第一凸轮轴44可以包括固定凸耳凸轮轴，所述固定凸耳凸轮轴具有固定成随彼此旋转的排气凸耳和进气凸耳52、54。排气凸耳52可以与排气阀48接合以打开排气阀48，而进气凸耳54可以与进气阀50接合以打开进气阀50。参考图2，每个气缸36的该对排气凸耳和进气凸耳52、54可以相对于彼此定向成在气缸36的排气阀与进气阀48、50的开启之间提供重叠。例如，排气凸耳52可以具有第一峰部56而进气凸耳54具有第二峰部58。该第一峰部56可以在旋转方向(R)以角度(θ)从第二峰部58旋转地偏置。该角度(θ)可以比在发动机负载低于发动机负载极限值时用以维持燃烧稳定性所需要的角度更小。

该发动机负载极限值总体上对应于轻负载，其中在排气阀与进气阀48、50的开启之间的重叠可以允许从废气中不可接受残留质量比例的再循环。高残留质量比例可以减缓燃烧过程并导致燃烧不稳定性。例如，静止车辆、车辆滑行和低负载巡航状态可以与用以驱动车辆10所需要的低于发动机负载极限值的发动机负载相对应。静止车辆状态总体上与车辆正常怠速状态相对应。近似为零或更少的发动机制动转矩值另外与低于发动机负载极限值的发动机负载状态相对应。