具启动控制的引擎的制作方法
【专利摘要】本实用新型关于一种具启动控制的引擎，包括：一汽缸头、一凸轮轴、一曲轴、一启动兼发电装置、一控制单元、一感测组件及一单向式减压装置。启动兼发电装置与曲轴连结，控制单元用以控制启动兼发电装置，单向式减压装置组设于汽缸头内，感测组件设置于单向式减压装置的推顶件的一端，且感测组件与控制单元连接。因此，感测组件可探测推顶件的位置，进而判断引擎是否处于减压状态，以作为控制该启动兼发电装置作动的依据。
【专利说明】具启动控制的引擎
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种具启动控制的引擎，尤指一种适用于机车的具启动控制的引擎。
【背景技术】
[0002]现有内燃机引擎中，为解决当曲轴于引擎熄火而停止后，于下次启动时遇到压缩行程需克服较大启动阻抗的问题，发展出所谓的引擎减压装置。
[0003]为了能更降低启动马达带动曲轴旋转所耗损的能量及启动扭矩的需求，请参阅图1系现有装设有离心式与单向式减压装置的汽缸头立体图，其汽缸头20同时装设有一离心式减压装置22与一单向式减压装置24。
[0004]此外，请参阅图2系现有装设有启动兼发电装置的引擎剖视图，目前市场上有使用一体化的启动兼发电装置(Integrated Starter and Generator,以下简称ISG),用以增加机车的节能效果，其并具备有怠速熄火与再启动的功能。如图2所示，启动兼发电装置13组设于与曲轴10连结的动力输出轴11的一端，并位于曲轴10的一侧端，而动力输出轴10的另一端则组设一传动变速装置15。
[0005]上述单向式减压装置24于曲轴10反转时，将阀门开启一微小行程，而离心式减压装置22则于曲轴10的特定转速下，将阀门开启一微小行程。单向式减压装置24提供启动兼发电装置13带动曲轴10旋转的第一次压缩行程的完全减压作用，随后单向式减压装置24的减压凸轮旋转至定位位置后失去减压功能，第二次以后的压缩行程的减压作用改由离心式减压装置22提供，直到引擎启动正常运转至一特定转速以上，离心式减压装置22才失去减压作用。
[0006]此外，上述单向式减压装置24于反转后再正转时产生减压效果，该减压效果可为压缩行程的完全减压，此为离心式减压装置22无法达成的。因此，若是单向式减压装置24与离心式减压装置22同时配置于排气阀行程或进气阀行程时，为了确保让单向式减压装置24可以完全发挥第一次压缩行程的减压效果，单向式减压装置24的阀行程必须大于离心式减压装置22的阀行程。
[0007]为了达到引擎熄火后再启动时，可以达到上述第一次压缩行程完全减压的状态，单向式减压装置24必须有曲轴10反转后再正转，才会产生减压作用，该曲轴10反转可于引擎熄火后自动产生，也可能不自动产生，而由启动控制手段来产生。因此，为了确保单向式减压装置24于下一次启动时能够作用，必须有足够的信息提供控制单元用以判定目前单向式减压装置24的状态，以作为控制单元在启动时是否需要先进行反转某些角度的依据。
实用新型内容
[0008]本实用新型的主要目的系在提供一种具启动控制的引擎，其在单向式减压装置装设一感测组件，用以探测单向式减压装置的推顶件位置，进而判断引擎是否处于减压状态，以作为控制该启动兼发电装置作动的依据。
[0009]为达成上述目的，本实用新型的具启动控制的引擎包括有:一汽缸头、一凸轮轴、一曲轴、一启动兼发电装置、一控制单元、一感测组件及一单向式减压装置。其中，汽缸头具有一阀门及一摇臂，启动兼发电装置与曲轴连结，控制单元用以控制启动兼发电装置。单向式减压装置组设于汽缸头内，包括有一单向离合器、一减压凸轮、一推顶件及一弹性件。单向离合器套设于凸轮轴上，于凸轮轴反转时传递扭矩；减压凸轮固设于单向离合器的外环周面上，并具有一止动部；推顶件具有一驱动部及一止挡部；弹性件分别抵顶推顶件与摇臂，使推顶件与摇臂反向旋转。当凸轮轴反转时，减压凸轮驱动推顶件，推顶件的驱动部推顶摇臂的一被驱动部，使摇臂转动以推动阀门开启一微小开度，进而促使引擎处于减压状态。另，当凸轮轴正转时，减压凸轮的止动部抵靠于推顶件的止挡部，进而促使引擎不处于减压状态。上述感测组件可设置于推顶件的一端，且感测组件与控制单元连接，用以探测推顶件的位置，进而判断引擎是否处于减压状态，以作为控制该启动兼发电装置作动的依据。
[0010]上述感测组件可为一霍尔感知器，霍尔感知器具有一磁性件及一感应件，磁性件固设于推顶件的一端处，而感应件则固设于汽缸头的汽缸头盖上。
[0011]上述感测组件可为一触动感知器,如触动开关等,触动感知器可固设于汽缸头的汽缸头盖上。
[0012]本实用新型可更包括有一离心式减压装置，离心式减压装置设置于该凸轮轴上，离心式减压装置可于曲轴的特定转速下，将阀门开启一微小行程，也具有减压的效果，直到引擎启动正常运转至一特定转速以上，离心式减压装置才会失去减压作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1系现有装设有离心式与单向式减压装置的汽缸头立体图。
[0014]图2系现有装设有启动兼发电装置的引擎剖视图。
[0015]图3系本实用新型一较佳实施例的汽缸头立体图。
[0016]图4系本实用新型一较佳实施例的汽缸头剖视图。
[0017]图5系本实用新型一较佳实施例的减压装置分解图。
[0018]图6系本实用新型一较佳实施例的单向式减压装置未作用平面图。
[0019]图7系本实用新型一较佳实施例的单向式减压装置有作用平面图。
[0020]【符号说明】
[0021]10 曲轴11动力输出轴
[0022]13 启动兼发电装置 15传动变速装置
[0023]20 汽缸头22离心式减压装置
[0024]24 单向式减压装置 26汽缸头
[0025]28 汽缸头盖30单向式减压装置
[0026]31 凸轮轴32减压凸轮
[0027]321止动部33摇臂轴
[0028]34 排气摇臂341被驱动部
[0029]35 顶推件351驱动部
[0030]352止挡部36弹性件
[0031]37排气阀门39单向离合器
[0032]40离心式减压装置41枢柱
[0033]42离心块43减压心轴
[0034]45炼轮46固定凸缘
[0035]47轴承48阀动凸轮
[0036]49顶杆50霍尔感知器
[0037]51磁性件52感应件
【具体实施方式】
[0038]为了便于本领域一般技术人员理解和实现本实用新型，现结合附图描绘本实用新型的实施例。
[0039]请参阅图5、图6及图7，其分别为本实用新型一较佳实施例的汽缸头立体图、剖视图及减压装置分解图。并请一并参阅图2，本实施例的引擎也如同图2所示，装设有一启动兼发电装置13、一曲轴10、一动力输出轴11及一传动变速装置15，其差异在于本实施例的汽缸头26另外装设有一感测组件，而图2的汽缸头20并未装设任何感测组件。亦即，本实施例的具启动控制的引擎包括有:一汽缸头26、一凸轮轴31、一曲轴10、一动力输出轴11、一传动变速装置15、一启动兼发电装置13、一控制单兀、一单向式减压装置30、一汽缸头盖28、一离心式减压装置40及一感测组件50。其中，汽缸头盖28盖设于汽缸头26上。
[0040]启动兼发电装置13与曲轴10连结，控制单元(图未示)用以控制启动兼发电装置13，单向式减压装置30组设于汽缸头26内，单向式减压装置30包括有一单向离合器39、一减压凸轮32、一摇臂轴33、一摇臂、一推顶件35及一弹性件36。在本实施例中，控制单元为机车的电子控制单元(Electronic Control Unit:)。
[0041]如图5所示，单向离合器39套设于凸轮轴31上，于该凸轮轴31反转时传递扭矩；减压凸轮32固设于单向离合器39的外环周面上，减压凸轮32具有一止动部321。在本实施例中，止动部321为一沿周向倾斜延伸、类似勾状的结构。推顶件35枢设于摇臂轴33，推顶件35包括有依序相连的一驱动部351及一止挡部352。在本实施例中，止挡部352亦呈一勾状结构，且与减压凸轮32的止动部321对向配置。弹性件36分别抵顶推顶件35与摇臂，使推顶件35与摇臂反向旋转。在本实施例中，弹性件36系一扭转弹簧，摇臂指排气摇臂34。
[0042]就单向式减压装置30的作用原理，其属习用的技术，在此仅简单介绍如下，详细的作动原理可参考中国台湾专利号M406645。
[0043]当凸轮轴31反转时，单向离合器39跟随转动，促使减压凸轮32跟随转动，减压凸轮32则驱动推顶件35，促使推顶件35的驱动部351推顶排气摇臂34的一被驱动部341，使排气摇臂34转动以推动排气阀门37开启一微小开度，促使引擎处于减压状态。另，当凸轮轴31正转时，减压凸轮32的止动部321抵靠于推顶件35的止挡部352，减压凸轮32未驱动推顶件35，故推顶件35的驱动部351并未推顶排气摇臂34的被驱动部341，亦即，排气摇臂34并未转动，因此引擎不处于减压状态。
[0044]本实施例的感测组件为一霍尔感知器50，霍尔感知器50包括有一磁性件51及一感应件52，磁性件51固设于推顶件35的一端处，感应件52固设于汽缸头盖28上，霍尔感知器50与控制单元连接，用以探测推顶件35的位置，进而判断引擎是否处于减压状态。当然，感测组件也可为一触动感知器，触动感知器固设于汽缸头盖28上并与控制单元连接，一样可探测推顶件35的位置，进而判断引擎是否处于减压状态。
[0045]就离心式减压装置40的作用原理，其系属习用的技术，在此仅简单介绍如下，详细的作动原理可参考中国台湾专利号M418968。
[0046]如图5所示,离心式减压装置40主要包括有凸轮轴31、一阀动凸轮48、一炼轮45、一离心块42、一减压心轴43、一顶杆49、一枢柱41、一固定凸缘46、一轴承47及一预力构件(图未示)。其中，阀动凸轮48固设于凸轮轴31上；枢柱41组设于炼轮45上，离心块42枢设于枢柱41上，减压心轴43则穿设于凸轮轴31，顶杆49滑移于阀动凸轮48中，而预力构件则分别抵顶离心块42及炼轮45，固定凸缘46压配于凸轮轴31上，炼轮45锁附于固定凸缘46上，轴承47套设于凸轮轴31上。因此，当引擎转动，离心块42所受离心力高于预力构件的预拉力时，离心块42带动减压心轴43转动，促使顶杆49滑移并完全收纳于阀动凸轮48内，引擎不会产生任何减压作用。另，当离心块42所受离心力低于预力构件的预拉力时，顶杆49凸出于阀动凸轮48外，使排气摇臂34摆动，进而促使排气阀门37开启一微小行程，产生减压作用。
[0047]本实施例将单向式减压装置30配置于汽缸头26的排气阀行程，另将离心式减压装置40也配置于汽缸头26的排气阀行程，且单向式减压装置30的阀行程大于离心式减压装置40的阀行程，可确保单向式减压装置30可以完全发挥第一压缩行程的完全减压效果。
[0048]请参阅图6系本实用新型一较佳实施例的单向式减压装置未作用平面图，并请一并参阅图5。当凸轮轴31正转(N)时，单向离合器39基本上不会耦合而跟随转动。但因凸轮轴31与单向离合器39本体及其滚子间不可避免的摩擦力而使其稍微正转，故减压凸轮32的止动部321也会跟随转动，促使止动部321渐渐转至接触并压迫推顶件35的止挡部352，让止动部321、单向离合器39及减压凸轮32都保持静止，此时引擎并无减压作用，而固设于推顶件35的止挡部352另一端的磁性件51与固设于汽缸头盖28上的感应件52会相互感应，控制单元因霍尔感知器50连接，故会收到此讯息，进而知道此时引擎处于未减压状态。
[0049]请参阅图7系本实用新型一较佳实施例的单向式减压装置有作用平面图，并请一并参阅图5。当凸轮轴31反转(R)时，致使单向离合器39与其上的减压凸轮32也同步转动，减压凸轮32向外推动推顶件35的止挡部352，进而使驱动部351对应推顶排气摇臂34侧向的被驱动部341，最终导致排气摇臂34产生转动。排气摇臂34转动也意味着排气阀门37会开启一微小行程，达到引擎减压效果。此时固设于推顶件35的止挡部352另一端的磁性件51因已偏转一角度，故与感应件52的感应会产生变化，故如同前述，控制单元便会知道此时引擎处于减压状态。
[0050]因此，本实施例在单向式减压装置30的顶推件35装设有感测组件，可探测单向式减压装置30的推顶件35的位置，进而判断引擎是否处于减压状态，可作为控制该启动兼发电装置13作动的依据。
[0051]虽然通过实施例描绘了本实用新型，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，就可使本实用新型有许多变形和变化，本实用新型的范围由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种具启动控制的引擎，其特征在于，包括: 一汽缸头，具有一阀门及一摇臂； 一凸轮轴； 一曲轴； 一启动兼发电装置，连结该曲轴； 一控制单元，用以控制该启动兼发电装置；以及 一单向式减压装置，组设于该汽缸头内，包括有一单向离合器、一减压凸轮、一推顶件及一弹性件，该单向离合器套设于该凸轮轴上，该减压凸轮固设于该单向离合器的外环周面上，并具有一止动部，该推顶件具有一驱动部及一止挡部，该弹性件分别抵顶该推顶件与该摇臂；当该凸轮轴反转时，该减压凸轮驱动该推顶件，该驱动部推顶该摇臂的一被驱动部，使该摇臂转动以推动该阀门开启一微小开度，促使该引擎处于减压状态；当该凸轮轴正转时，该减压凸轮的该止动部抵靠于该止挡部，促使该引擎不处于减压状态； 其中，该推顶件的一端设置有一与该控制单元连接的感测组件，用以探测该推顶件的位置。
2.如权利要求1所述的具启动控制的引擎，其特征在于，该感测组件为一霍尔感知器，包括有一磁性件及一感应件，该磁性件固设于该推顶件的一端处，该感应件固设于该汽缸头的一汽缸头盖上。
3.如权利要求1所述的具启动控制的引擎，其特征在于，该感测组件为一触动感知器，其固设于该汽缸头的一汽缸头盖上。
4.如权利要求1所述的具启动控制的引擎，其特征在于，其更包括有一离心式减压装置，其设置于该凸轮轴上。
5.如权利要求1所述的具启动控制的引擎，其特征在于，该控制单元通过该感测组件的信号以控制该启动兼发电装置的作动。
【文档编号】F01L13/08GK204098982SQ201420530065
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】尤志文, 李进禄 申请人:三阳工业股份有限公司