CN110307052A - 内燃机的减压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内燃机的减压装置,能够将气门长期维持为开状态。在摇臂(4)向将气门打开的方向倾斜时,使减压销(40)插入到摇臂(4)的由间隙调节器(20)支撑这一侧的端部(4a)的摆动范围。在摇臂(4)向将气门关闭的方向倾斜时,通过减压销(40)与摇臂(4)的端部(4a)抵接来限制摇臂(4)返回到将气门完全关闭的位置,气门成为在压缩冲程中也少许打开的状态。

Description

内燃机的减压装置
技术领域
本发明涉及内燃机的减压装置,详细而言,涉及通过至少在压缩冲程中将进气门或者排气门打开少许来将燃烧室内的压缩压力释放的减压装置。
背景技术
已知有将内燃机的燃烧室内的压缩压力释放的减压装置(也称为泄压装置)。减压装置用于例如通过使内燃机起动时的压缩转矩降低来使起动性提高。在日本特开2016-017505号公报中公开有利用了通过间隙调节器支撑使气门工作的摇臂的气门正时机构的减压装置。该减压装置构成为通过凸轮来抬起间隙调节器的底,从而使摇臂的支点向上方即气门打开的一侧移动,由此将气门维持为开状态。
专利文献1:日本特开2016-017505号公报
气门弹簧的反力经由摇臂作用于间隙调节器的柱塞。柱塞与摇臂的接触部分即摇臂的支点越向上方移动,则该反力越大。在作用于柱塞的气门弹簧的反力较大的情况下,由于该反力而按压柱塞,从而油从柱塞与外壳之间的间隙漏出,柱塞被慢慢地按下。该现象称为柱塞的泄漏。
在上述公报记载的减压装置中,有可能在通过凸轮将间隙调节器的底抬起的期间发生柱塞的泄漏。在发生柱塞的泄漏的情况下,由于摇臂的支点向下方移动,所以压缩冲程中的气门的最小升程量减小,或者气门完全关闭。即,在上述公报记载的减压装置中,难以将气门长期维持为开状态,随着减压期间变长,有可能无法获得期望的减压效果。
发明内容
本发明鉴于上述那样的课题而完成,目的在于提供一种能够将气门长期维持为开状态的内燃机的减压装置。
本发明的内燃机的减压装置是一种设于具有气门正时机构的内燃机的减压装置,该气门正时机构包括:从凸轮接受驱动力而使气门向开方向工作的摇臂、向闭方向对气门作用反力的气门弹簧及构成摇臂的支点的间隙调节器。本发明的内燃机的减压装置具备定位部件和使定位部件移动的促动器。定位部件是在摇臂向将气门打开的方向倾斜时插入到摇臂的由间隙调节器支撑这一侧的端部(以下简称为摇臂的端部)的摆动范围的部件。定位部件在摇臂向将气门关闭的方向倾斜时,通过与摇臂的端部抵接来限制摇臂返回到将气门完全关闭的位置。促动器执行使定位部件插入到摇臂的上述端部的摆动范围的操作和使定位部件从摇臂的上述端部的摆动范围拔出的操作。
根据如上述那样构成的减压装置,在气门打开时,向摇臂的端部的摆动范围内插入定位部件,通过定位部件与摇臂的端部抵接,定位部件与摇臂的接触部分成为摇臂的支点。即,摇臂的支点从间隙调节器与摇臂的接触部分向定位部件与摇臂的接触部分转移。在摇臂的支点由间隙调节器规定的情况下,由于来自气门弹簧的反力而发生柱塞的泄漏,从而摇臂的支点逐渐向下方位移。但是,在摇臂的支点由定位部件规定的情况下,由于摇臂的支点被固定,所以能防止由于时间的经过所产生的气门的减压升程量(最小升程量)减小。即,根据如上述那样构成的减压装置,能够将气门长期维持为开状态。
定位部件可以在与摇臂的端部抵接的部位具备平面部。通过与摇臂接触的部位为平面,能够降低摇臂与定位部件之间的接触压。
定位部件可以具备与间隙调节器的柱塞卡合的柱塞卡合部。柱塞卡合部构成为在定位部件与摇臂的端部抵接时与柱塞卡合来约束柱塞的轴向的移动。通过约束柱塞的轴向的移动,在摇臂以定位部件与摇臂的接触部分为支点进行摆动的期间,能够抑制柱塞朝向摇臂跷起。由此,能够通过拔出定位部件来立即解除减压状态。
定位部件可以由促动器朝向柱塞沿着直线方向驱动,并在直线方向的前端具备柱塞卡合部。据此,能够用简单的一个动作来实现使定位部件插入到摇臂的端部的摆动范围和使柱塞卡合部与柱塞卡合。
本发明的内燃机的减压装置可以具备对定位部件进行支撑的支撑部件。支撑部件引导定位部件沿朝向柱塞的直线方向的移动,并且抵抗经由摇臂作用于定位部件的气门弹簧的反力而支撑定位部件。通过具备这种支撑部件,能够使定位部件可靠地插入到期望的位置,使柱塞卡合部可靠地与柱塞卡合,并且能够提高定位部件相对于气门弹簧的反力的刚性。
促动器可以构成为在开始减压时通过电磁阀的力朝向柱塞驱动定位部件,在继续减压的期间继续向电磁阀通电,在结束减压时停止向电磁阀通电,并通过弹簧的反力使定位部件返回到原始位置。而且,促动器可以在摇臂的姿势成为能够将定位部件插入到摆动范围的姿势之前开始向电磁阀通电。并且,促动器可以在结束减压的周期中气门开始上升之前停止向电磁阀通电。根据上述结构的促动器,即使不进行严格的定时的管理,也能够使定位部件插入到期望的位置,并且能够拔出定位部件。
可以由定位部件和促动器来构成促动器单元。在该情况下,可以是,促动器单元以在汽缸的俯视图中定位部件的驱动方向相对于摇臂的长度方向倾斜的方式搭载于内燃机。虽然在内燃机的气门的附近存在燃料喷射阀等各种各样的部件,但是根据上述结构,能够以不与这些其他部件发生干涉的方式搭载促动器单元。
如以上所述,根据本发明的内燃机的减压装置,通过向摇臂的端部的摆动范围内插入定位部件,使摇臂的支点从间隙调节器与摇臂的接触部分向定位部件与摇臂的接触部分转移,能够限制摇臂返回到将气门完全关闭的位置,由此将气门长期维持为开状态。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的减压装置的立体图。
图2是本发明的实施方式的减压装置的促动器单元的示意性的截面图。
图3是本发明的实施方式的减压装置的减压销的立体图。
图4是表示通常时和减压时的各部件的卡合状态的图。
图5是表示气门关闭状态下的气门正时机构的状态和减压装置的状态的图。
图6是表示最大升程状态下的气门正时机构的状态和减压销插入前的减压装置的状态的图。
图7是表示最大升程状态下的气门正时机构的状态和减压销插入后的减压装置的状态的图。
图8是表示减压状态下的气门正时机构的状态和减压装置的状态的图。
图9是按时间顺序表示与本发明的实施方式的减压装置的工作相伴的气门正时机构的动作的图。
图10是按时间顺序表示与比较例的减压装置的工作相伴的气门正时机构的动作的图。
图11是从减压开始到减压结束的期间的对减压装置的控制的时间图。
图12是用于说明减压开始时的对减压装置的控制的图。
图13是用于说明减压结束时的对减压装置的控制的图。
图14是以往的发动机车辆中的减压开始时的控制的流程图。
图15是混合动力车辆中的减压开始时的控制的流程图。
图16是减压结束时的控制的流程图。
图17是表示促动器单元相对于气门的基线的搭载角度的例子的俯视图。
图18是表示促动器单元向汽缸盖的搭载例的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。不过,在以下所示的实施方式中提及各要素的个数、数量、量、范围等的数时,除了特别明示的情况、原理上明显确定为该数的情况以外,本发明并不限定于该提及的数。并且,在以下所示的实施方式中说明的构造除了特别明示的情况、明显原理上确定于此的情况以外,在本发明中不一定是必须的。
1.减压装置的结构
适用本实施方式的减压装置的内燃机(以下记载为发动机)包括例如火花点火式发动机或柴油发动机。并且,本实施方式的减压装置不仅能够适用于以往的发动机,也能够适用于将发动机与电动机组合的混合动力系统用的发动机。
图1是表示本实施方式的减压装置的立体图。本实施方式的减压装置10组合于使气门2工作的气门正时机构12。气门2既可以是进气门,也可以是排气门。气门正时机构12包括摇臂4。在摇臂4的两端部4a、4c的大致中央设有从未图示的凸轮受到驱动力的摇臂辊4b。摇臂辊4b构成作为杠杆的摇臂4的力点。
气门2的轴的端部与摇臂4的一个端部4c抵接。在气门2的轴的端部固定有用于将气门弹簧6的反力向气门2传递的保持器。气门弹簧6的反力沿着闭方向即将摇臂4的端部4c推起的方向作用于气门2。摇臂4的端部4c、更详细而言为端部4c与气门2的接触部分构成作为杠杆的摇臂4的作用点。
摇臂4的另一个端部4a由间隙调节器(Hydraulic Lash Adjuster(HLA):液压间隙调节器)20支撑。摇臂4的端部4a、更详细而言为端部4a与间隙调节器20的接触部分构成作为杠杆的摇臂4的支点。间隙调节器20的基本性的构造与以往的间隙调节器相同。不过,在间隙调节器20的柱塞(图中隐藏于端部4a的阴影)上以遍及整周的方式形成有环状的槽26,详细情况后文叙述。
本实施方式的减压装置10具备对上述结构的气门正时机构12进行作用的促动器单元30。促动器单元30是至少减压销40、电磁阀50和销引导件32一体化的装置。减压销40是减压时进行摇臂4的定位的定位部件。电磁阀50是使减压销40沿着轴向动作的促动器。销引导件32是引导减压销40沿轴向的移动、并且抵抗施加于减压销40的横向载荷而支撑减压销40的支撑部件。
图2是促动器单元30的示意性的截面图。图3是构成促动器单元30的减压销40的立体图。销引导件32为筒状,且在该销引导件32的内部收容减压销40。在减压销40上形成有沿着该减压销40的轴向延伸的槽46。在该槽46中插入有固定于销引导件32的止转销34。通过止转销34与槽46卡合,减压销40被约束周向的旋转。
在销引导件32的端部安装有电磁阀50。电磁阀50具备电枢54和驱动电枢54的电磁线圈52。向电磁线圈52施加电压时,电枢54的前端向销引导件32的内部突出,将减压销40向该减压销40的前端的方向推出。对于电磁线圈52的电压的施加从未图示的ECU(ElectronicControl Unit:电子控制单元)进行。
在销引导件32的内部,与减压销40一起收容有弹簧36。弹簧36保持于在减压销40的末端形成的弹簧承受部48与在销引导件32的内部形成的阶梯部38之间。通过向电磁阀50通电而向前端方向推出的减压销40在向电磁阀50的通电停止时,由于弹簧36的反力而被向原始位置推回。需要说明的是,图3中描绘的弹簧承受部48的缺口是用于排出从发动机自然进入的油的通路。
减压销40具备从该减压销40的前端部突出的柱塞卡合部42。柱塞卡合部42为圆柱状且比减压销40的主体部分细。通过电磁阀50从销引导件32推出减压销40,由此柱塞卡合部42能够与前述的柱塞的槽26(参照图1)卡合。并且,减压销40在该减压销40的前端部的上侧具备平面状的臂支撑部44。在减压时,摇臂4的端部4a支撑于该平面状的臂支撑部44。
2.基于减压装置的减压的机制
接着,使用图4-图8来详细地说明基于本实施方式的减压装置10的减压的机制。首先,图4是表示通常时和减压时的各部件的卡合状态的图。图4中描绘的状态(A)是通常时的卡合状态,状态(B)是减压时的卡合状态。
如状态(A)所示,通常时减压销40收纳于销引导件32中。在该状态下,减压销40位于摇臂4的端部4a摆动的摆动范围的外侧,与摇臂4不干涉。因此,摇臂4通过间隙调节器20的柱塞22来支撑该摇臂4的端部4a。柱塞22根据摇臂4的端部4a的移动而相对于壳体24伸缩。
另一方面,如状态(B)所示,减压时减压销40从销引导件32朝向间隙调节器20的柱塞22突出。突出的减压销40位于摇臂4的端部4a摆动的摆动范围,摇臂4的端部4a与减压销40的臂支撑部44抵接。在该状态下,摇臂4成为通过臂支撑部44来支撑该摇臂4的端部4a。由臂支撑部44支撑时的摇臂4的端部4a的位置比由柱塞22支撑时的摇臂4的端部4a的位置靠上方。因此,摇臂4被限制返回到将气门完全关闭的位置,实现始终将气门打开的状态即减压状态。
并且,如状态(B)所示,减压时减压销40的柱塞卡合部42与柱塞22的槽26卡合。该槽26以不管柱塞22怎么旋转,柱塞卡合部42都能够卡合的方式遍及整周地形成为环状。通过柱塞卡合部42与槽26卡合,柱塞22被约束向轴向的移动。在摇臂4摆动时,若为通常,则根据摇臂4的移动而柱塞22伸缩。但是,通过柱塞卡合部42约束向轴向的移动,从而与摇臂4的移动无关地将柱塞22的位置固定。关于将柱塞22的位置固定的技术性的意义,后文叙述。
图5-8是表示气门从气门关闭状态经由最大升程状态达到减压状态为止的气门正时机构12及减压装置10的各状态的推移的图。图5中描绘了气门关闭状态下的气门正时机构12的状态和减压装置10的状态。图6中描绘了最大升程状态下的气门正时机构12的状态和减压销40的插入前的减压装置10的状态。图7中描绘了最大升程状态下的气门正时机构12的状态和减压销40插入后的减压装置10的状态。并且,图8中描绘了减压状态下的气门正时机构12的状态和减压装置10的状态。各图中都在用点划线包围的框内放大描绘了减压装置10的状态。
如图5所示,在气门2的升程量为零的气门关闭状态下,对气门2进行支撑这一侧的摇臂4的端部4c最大地上升,伴随于此支撑于间隙调节器20的一侧的端部4a下降。此时,摇臂4的端部4a虽然与减压销40接近,但是如放大图所示,在减压销40的前端部与摇臂4的端部4a之间设有间隙。由此,摇臂4能够不与减压销40干涉地倾斜至将气门2完全关闭的位置。
如图6所示,在气门2的升程量成为最大的最大升程状态下,对气门2进行支撑的一侧的摇臂4的端部4c最大地下降,伴随于此支撑于间隙调节器20的一侧的端部4a抬起。此时,如放大图所示,在摇臂4的端部4a的下方产生能够插入减压销40的间隙。在减压开始时,如图7所示,向该间隙插入减压销40。插入的减压销40的前端即柱塞卡合部42与柱塞22的槽26卡合而约束柱塞22的轴向的移动。
如图8所示,在减压状态下,摇臂4的端部4a与在最大升程状态下插入的减压销40的臂支撑部44抵接,作为杠杆的摇臂4的支点的位置由减压销40规定。因此,摇臂4无法倾斜至将气门2完全关闭的位置,即使在摇臂4最大限度地倾斜时,气门2也为少许打开的状态。此时的气门2的升程量(即减压升程量)由支点的位置决定,该支点的位置由减压销40的臂支撑部44规定。以减压升程量成为期望的量的方式来设计减压销40的臂支撑部44的位置及大小。
并且,在减压状态下,通过柱塞卡合部42来约束柱塞22的轴向的移动,从而柱塞22无法追随摇臂4的移动。因此,如放大图所示,在摇臂4倾斜时,在摇臂4的端部4a与柱塞22之间一直产生间隙。
接着,使用图9及图10来说明通过柱塞卡合部42约束柱塞22的技术性的意义。图9是按时间顺序表示与本实施方式的减压装置10的工作相伴的气门正时机构12的动作的图。如图9所示,在时刻(A),凸轮8的基圆部8b与摇臂辊4b抵接。在减压销40未插入的情况下,此时的气门2的升程量为零。
在时刻(B),凸轮8的上升部8a与摇臂辊4b抵接,将摇臂4按下。摇臂4的倾斜变得越大,则气门2的升程量变得越大。在气门2的升程量成为最大时,将减压销40插入。
在时刻(C),凸轮8旋转而凸轮8的基圆部8b再次与摇臂辊4b抵接。但是,由于插入了减压销40,所以摇臂4的倾斜被限制。由此,气门2无法完全关闭,减压升程量剩余。并且,由于插入了减压销40,所以间隙调节器20的柱塞22的轴向的移动被约束。因此,柱塞22无法根据摇臂4的倾斜的变化而跷起。
在时刻(D),在气门2的升程量再次成为最大时,减压销40成为拔出的状态。在该状态下,间隙调节器20的柱塞22与摇臂4抵接并保持位置。因此,即使拔出减压销40,摇臂4的位置也不变化,成为与通常没有什么不同的最大升程时的气门上升状态。
在时刻(E),减压销40被拔出。由于减压销40被拔出,所以摇臂4一边与柱塞22抵接一边回转。柱塞22从时刻(D)开始处于通常时的位置,所以在凸轮8的基圆部8b与摇臂辊4b抵接时,气门2的升程量为零。即,减压状态解除。
如此,根据本实施方式的减压装置10,通过减压销40来约束柱塞22的轴向的移动,从而能够抑制在摇臂4一边维持减压状态一边摆动的期间柱塞22朝向摇臂4跷起。由此,能够通过拔出减压销40来立即解除减压状态。
图10是按时间顺序表示与比较例的减压装置60的工作相伴的气门正时机构12的动作的图。比较例是与本实施方式不同的本发明的另一实施方式。本实施方式与比较例的区别在于减压销的结构。比较例的减压装置60的减压销70不具备与柱塞22卡合并约束该柱塞22的轴向的移动的柱塞卡合部。即,比较例的减压销70仅具有作为对摇臂4返回到将气门2完全关闭的位置进行限制的定位部件的功能。
图9中的时刻和图10中的时刻对应。在比较例中,也在气门2的升程量成为最大时的时刻(B),将减压销70插入。
在时刻(C),凸轮8旋转而凸轮8的基圆部8b与摇臂辊4b抵接。在比较例中,也插入减压销70来限制摇臂4的倾斜,从而气门2无法完全关闭,减压升程量剩余。但是,另一方面,柱塞22未被减压销70约束轴向的移动,因此根据摇臂4的倾斜的变化而跷起,缩小与摇臂4的间隙。
在时刻(D),在气门2的升程量再次成为最大时,减压销70成为拔出的状态。在该状态下,间隙调节器20的柱塞22在比通常的最大上升时高出由于没有减压销70的约束而跷起的量的位置与摇臂4抵接并保持位置。因此,即使拔出减压销70,摇臂4也无法返回到原来的最大上升时的位置,与通常的最大上升时相比升程量增大。
在时刻(E),减压销70被拔出。由于减压销70被拔出,所以摇臂4解除了减压销70的约束。但是,由于在减压时跷起的柱塞22与摇臂4抵接,所以未发生与减压销70的拔出相伴的摇臂4的较大的姿势的变化。柱塞22从时刻(D)开始处于比通常时的位置靠上方处,因此在凸轮8的基圆部8b与摇臂辊4b抵接时,气门2的升程量未成为零。即,在减压销70拔出后,减压状态也继续。
如以上所述,在本实施方式的减压装置10中,能够通过拔出减压销40来立即解除减压状态,相对于此,在比较例的减压装置60中,在拔出减压销70之后,减压状态也继续。即,通过减压销40来约束柱塞22的技术性的意义在于,能够在拔出减压销40时立即解除减压状态。在比较例中,减压状态继续至由于泄漏而柱塞22收缩为止。
3.对于减压装置的控制
接着,使用图11-图16来说明对于本实施方式的减压装置10的控制。首先,图11是从减压开始到减压结束为止的期间的对于减压装置10的控制的时间图。在时间图中从上开始按顺序描绘了发动机停止信号、减压汽缸燃料喷射停止标志、减压允许标志、电磁阀施加电压、TDC信号、气门升程量的各波形。
首先,在发动机停止信号接通时,减压允许标志被激活。在减压允许标志被激活时,基于TDC信号来判别能够首先开始减压的汽缸。接着,对于实施减压的汽缸,停止燃料喷射,并且对于该汽缸的减压装置10的电磁阀50施加电压。
从向电磁阀50的电压的施加开始到通过电磁阀50的推力而减压销40工作为止,需要一定的工作时间(例如40msec左右)。向电磁阀50的电压的施加的定时考虑了该工作时间而设定为能够在可将减压销40插入的时间内使减压销40工作。能够向摇臂4的摆动范围插入减压销40是气门2的升程量成为最大时。
从抑制与减压的开始相伴的电力消耗的角度出发,向电磁阀50的电压的施加的定时最好尽可能晚。但是,若要求可靠性,则向电磁阀50的电压的施加的定时早的情况较好。根据本实施方式的减压装置10,能够在摇臂4的姿势成为可将减压销40插入到摇臂4的摆动范围的姿势之前开始向电磁阀50通电。
图12是用于说明减压开始时的对于减压装置10的控制的图。例如,在气门关闭状态下开始向电磁阀50通电,使减压销40工作。在该情况下,如图中虚线所示,减压销40的前端的阶梯部与摇臂4的端部4a触碰,因此无法将减压销40进一步插入。
但是,然后还继续向电磁阀50施加电压的话,在由于摇臂4的摆动而在摇臂4的下方产生间隙的瞬间,减压销40通过电磁阀50的推力而插入到该间隙。若进行这样的控制,则即使减压销40的工作时间存在偏差,也能够可靠地将减压销40插入到摇臂4的摆动范围并开始减压。即,即使不进行严格的定时的管理,也能够可靠地开始减压。
重新返回到图11并继续时间图的说明。在减压状态下,气门2的最小升程量受减压升程量限制。并且,虽然未图示,但是气门2的最大升程量少许下降了通过减压销40将摇臂4的端部4a抬起的量。在继续减压的期间,继续进行向电磁阀50的电压的施加。其中,减压的继续中的电压可以是可获得能够抵抗弹簧36的反力而保持减压销40的程度的推力的电压。
为了发动机的再起动而发动机停止信号断开时,减压允许标志解除。减压允许标志解除时,基于TDC信号来判别能够首先解除减压的汽缸。接着,停止对于解除减压的汽缸的减压装置10的电磁阀50的电压的施加。
从向电磁阀50的电压的施加的停止开始到通过弹簧36的反力而减压销40工作为止,也需要一定的工作时间(例如40msec左右)。向电磁阀50的电压的施加的停止的定时考虑了该工作时间而设定为能够在可将减压销40拔出的时间内使减压销40工作。能够从摇臂4的下方拔出减压销40是气门2的升程量成为最大时。
从抑制电力消耗的角度出发,向电磁阀50的电压的施加的停止的定时最好尽可能早。并且,从减压结束的可靠性的角度出发,也是向电磁阀50的电压的施加的停止的定时早的情况较好。根据本实施方式的减压装置10,能够在结束减压的周期中气门2开始上升之前停止向电磁阀50通电。
图13是用于说明减压结束时的对于减压装置10的控制的图。例如,在减压状态下使向电磁阀50的通电停止。此时,如图中箭头所示,气门弹簧6的反力经由摇臂4的端部4a作用于减压销40的臂支撑部44。向电磁阀50的通电停止时,欲将减压销40推回到销引导件32内的弹簧36的反力作用于减压销40。
但是,减压销40由于气门弹簧6的反力而被摇臂4和销引导件32夹住。因此,即使停止了向电磁阀50的通电,也无法立即将减压销40拔出。然后,由于摇臂4的摆动而从摇臂4的端部4a施加的力减小,在弹簧36的反力超过减压销40与摇臂4等之间的摩擦力时,减压销40由于弹簧36的反力而被推回到销引导件32内,从摇臂4的下方拔出。若进行这样的控制,则即使减压销40的工作时间存在偏差,也能够可靠地将减压销40从摇臂4的摆动范围拔出并结束减压。即,即使不进行严格的定时的管理,也能够可靠地结束减压。
以上,说明了从减压开始到减压结束为止的期间的对减压装置10的控制,不过关于作为车辆整体的控制的内容,根据搭载减压装置10的车辆的种类而存在区别。具体而言,在搭载减压装置10的车辆为以往的发动机车辆的情况和混合动力车辆的情况下,控制的内容具有以下那样的区别。
图14是以往的发动机车辆中的减压开始时的控制的流程图。在以往的发动机车辆中,在暂时性的发动机的停止时例如怠速停止时进行减压。在以往的发动机车辆中,发动机在没有燃烧时不旋转,因此在减压开始时需要依次使每个汽缸停止燃烧。需要说明的是,以下的处理通过ECU进行。
在步骤S101中,判定有无来自上位的ECU的发动机停止的指示。步骤S101的判定以一定的周期反复,直至存在发动机停止的指示为止。
在指示了发动机停止的情况下,在步骤S102中,基于TDC信号来判别最短时间内能够开始减压的汽缸(最短减压汽缸)。接着,在步骤S103中,停止对最短减压汽缸的燃料喷射。在对于电磁阀50的通电之前停止燃料喷射是为了防止因减压而燃料从打开的气门2吹过。然后,在步骤S104中,算出减压销40的工作定时,并按照工作定时来进行对于最短减压汽缸的减压装置10的电磁阀50的通电。减压销40的工作定时使用例如将减压销40的工作时间(计划工作时间)通过发动机转速转换为曲柄定时后的定时。
在步骤S105中,增加计数i的值。接着,在步骤S106中,停止对于下一个减压汽缸的燃料喷射。然后,在步骤S107中,进行对于下一个减压汽缸的减压装置10的电磁阀50的通电。在步骤S108中,判定计数i的值是否达到汽缸数N。即,使燃料喷射停止的处理和对于电磁阀50进行通电的处理反复进行与发动机具备的汽缸数对应的次数。
图15是混合动力车辆中的减压开始时的控制的流程图。在混合动力车辆中,例如在基于电动机的行驶时进行减压。在混合动力车辆中,能够通过电动机使发动机旋转,因此在减压开始时能够同时使所有汽缸停止着火。需要说明的是,以下的处理通过ECU进行。
在步骤S201中,判定有无来自上位的ECU的发动机停止的指示。步骤S201的判定以一定的周期反复,直至存在发动机停止的指示为止。
在指示了发动机停止的情况下,在步骤S202中,基于TDC信号来判别最短时间内能够开始减压的汽缸(最短减压汽缸)。接着,在步骤S203中,一边通过电动机来维持发动机的旋转,一边停止对于所有汽缸的燃料喷射。然后,在步骤S204中,算出减压销40的工作定时,并按照工作定时来进行对于最短减压汽缸的减压装置10的电磁阀50的通电。
在步骤S205中,增加计数i的值。然后,在步骤S206中,进行对于下一个减压汽缸的减压装置10的电磁阀50的通电。在步骤S207中,判定计数i的值是否达到汽缸数N。即,对于电磁阀50进行通电的处理反复进行与发动机具备的汽缸数对应的次数。
在针对所有汽缸完成了对于减压装置10的电磁阀50的通电的情况下,在步骤S208中停止基于电动机进行的发动机的旋转。不过,也能够根据需要而维持基于电动机进行的发动机的旋转。
图16是以往的发动机车辆和混合动力车辆中共通的减压结束时的控制的流程图。以下的处理通过ECU进行。不过,在以往的发动机车辆中,本控制以点火器的接通或者起动机的旋转的开始为触发来开始,相对于此,在混合动力车辆中,本控制以来自上位的ECU的发动机起动指令为触发来开始。
在步骤S301中,基于TDC信号来判别最短时间内能够结束减压的汽缸(最短减压汽缸)。接着,在步骤S302中,算出减压销40的工作定时,并按照工作定时来进行对于最短减压汽缸的减压装置10的电磁阀50的通电的停止。减压销40的工作定时使用例如将减压销40的工作时间(工作时间的计划值)通过发动机转速转换为曲柄定时后的定时。
在步骤S303中,增加计数i的值。然后,在步骤S304中,进行对于下一个减压汽缸的减压装置10的电磁阀50的通电的停止。在步骤S305中,判定计数i的值是否达到汽缸数N。即,使对于电磁阀50的通电停止的处理反复进行与发动机具备的汽缸数对应的次数。
在针对所有汽缸完成了对于减压装置10的电磁阀50的通电的停止的情况下,在步骤S306中开始燃料喷射等发动机的起动控制。
4.减压装置向发动机的搭载例
最后,使用图17及图18来说明本实施方式的减压装置10向发动机的搭载例。作为将减压装置10搭载于发动机时的制约条件,需要将促动器单元30设置成减压销40的驱动方向朝向摇臂4的端部4a。但是,由于减压销40的与摇臂4的端部4a接触的臂支撑部44为平面,与摇臂4的端部4a的接触为线接触,所以容许在该平面内的搭载角度的倾斜。
图17是表示促动器单元30相对于气门2的基线的搭载角度的例子的俯视图。在图17所示的例子中,促动器单元30以在汽缸的俯视下促动器单元30的中心线相对于气门2的基线倾斜的方式搭载。在汽缸的俯视下,气门2的基线与摇臂4的长度方向一致,促动器单元30的中心线与减压销40的驱动方向一致。需要说明的是,促动器单元30向发动机的搭载通过如下方式进行:用支架80保持电磁阀50,用螺栓82将支架80固定于汽缸盖(图示省略)。
图18是表示促动器单元30向汽缸盖100的搭载例的俯视图。图18所示的汽缸盖100为直列四缸发动机的汽缸盖。在汽缸盖100的进气侧,每个汽缸设置两组气门弹簧110和间隙调节器112,在排气侧,也是每个汽缸设置两组气门弹簧120和间隙调节器122。并且,在各汽缸进气侧和排气侧逐个搭载有共计八个促动器单元30A~30H。需要说明的是,促动器单元30A~30H的结构与上述的促动器单元30的结构相同。
在汽缸盖100的进气侧,每个汽缸形成有用于安装燃料喷射阀的插入孔102。进气侧的促动器单元30A~30H以与安装于插入孔102的燃料喷射阀不干涉的方式相对于气门的基线(俯视下将气门弹簧110与间隙调节器112连结的线)倾斜地搭载。在汽缸盖100的排气侧,促动器单元30E~30G相对于气门的基线(俯视下将气门弹簧120与间隙调节器122连结的线)笔直地安装。其中,由于在汽缸盖100设有在发动机相对于车辆的拆装时使用的发动机吊架104,所以仅与该发动机吊架104干涉的促动器单元30H相对于气门的基线倾斜地搭载。
附图标记说明
2 气门
4 摇臂
6 气门弹簧
8 凸轮
10 减压装置
12 气门正时机构
20 间隙调节器
22 柱塞
24 壳体
26 槽
30、30A-30H 促动器单元
32 销引导件
36 弹簧
40 减压销
42 柱塞卡合部
44 臂支撑部
50 电磁阀
100 汽缸盖。

Claims (9)

1.一种内燃机的减压装置,所述内燃机具有气门正时机构,所述气门正时机构包括:从凸轮接受驱动力而使气门向开方向工作的摇臂、向闭方向对所述气门作用反力的气门弹簧及构成所述摇臂的支点的间隙调节器,
所述内燃机的减压装置的特征在于,具备:
定位部件,在所述摇臂向将所述气门打开的方向倾斜时,插入到所述摇臂的由所述间隙调节器支撑这一侧的端部的摆动范围,在所述摇臂向将所述气门关闭的方向倾斜时,通过与所述摇臂的所述端部抵接来限制所述摇臂返回到将所述气门完全关闭的位置;及
促动器,用于执行使所述定位部件插入到所述摆动范围的操作和使所述定位部件从所述摆动范围拔出的操作。
2.根据权利要求1所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述定位部件在与所述摇臂的所述端部抵接的部位具备平面部。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述定位部件具备柱塞卡合部,在所述定位部件与所述摇臂的所述端部抵接时,所述柱塞卡合部与所述间隙调节器的柱塞卡合,约束所述柱塞的轴向的移动。
4.根据权利要求3所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述定位部件由所述促动器朝向所述柱塞沿着直线方向驱动,并在所述直线方向的前端具备所述柱塞卡合部。
5.根据权利要求4所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
具备支撑部件,该支撑部件引导所述定位部件沿所述直线方向的移动,并且抵抗经由所述摇臂作用于所述定位部件的所述气门弹簧的反力而支撑所述定位部件。
6.根据权利要求4或5所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述促动器在开始减压时通过电磁阀的力朝向所述柱塞驱动所述定位部件,在继续所述减压的期间继续向所述电磁阀通电,在结束所述减压时停止向所述电磁阀通电,并通过弹簧的反力使所述定位部件返回到原始位置。
7.根据权利要求6所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述促动器在所述摇臂的姿势成为能够将所述定位部件插入到所述摆动范围的姿势之前开始向所述电磁阀通电。
8.根据权利要求6或7所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述促动器在结束所述减压的周期中所述气门开始上升之前停止向所述电磁阀通电。
9.根据权利要求4~8中任一项所述的内燃机的减压装置,其特征在于,
所述定位部件和所述促动器构成促动器单元,所述促动器单元以在汽缸的俯视图中所述定位部件的驱动方向相对于所述摇臂的长度方向倾斜的方式搭载于所述内燃机。
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