CN105089733A - 采用使主气门动作失效和/或联接邻近摇杆臂的辅助气门运动 - Google Patents
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Abstract
在控制内燃机的气门运动的过程中,在确定发动机制动操作已经起动之后,布置在主气门机构内的消除启动机构启动,由此使主气门动作经由主气门机构从主气门运动源传送到气门失效。进行用于气门的发动机制动气门动作,所述气门可包括两冲程发动机制动。可按这种方式使用邻近摇杆臂之间的联接机构,所述联接机构包括单向联接机构。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是在2011年7月27日提交的申请号为13/192,330的名为“CombinedEngineBrakingAndPositivePowerEngineLostMotionValveActuationSystem”的共同未决申请的部分延续申请案,所述在先申请要求名为“CombinedEngineBrakingAndPositivePowerEngineLostMotionValveActuationSystem”且在2010年7月27日提交的临时美国专利申请序列号No.61/368,248的权益,其教导通过引用结合于此。本申请附加地要求名为“PinLockRocker”且在2013年5月25日提交的临时美国专利申请序列号No.61/827,568的权益,其教导通过引用结合于此。
技术领域
本发明总体涉及用于致动在内燃式发动机中的一个或多个发动机气门的系统和方法。本发明尤其涉及用于包括空动系统的气门致动的系统和方法。本发明的实施例可用在内燃式发动机的正功率(positivepower)和发动机制动操作过程中。
背景技术
在内燃式发动机中需要气门致动以便发动机产生正功率,且气门致动还可用于产生辅助气门动作。在正功率过程中,进气门会被开启以允许燃料和空气进入气缸中以用于燃烧。一个或多个排气门可被开启以允许燃烧气体从气缸排出。在正功率过程中,进气门、排气门和/或辅助气门也可在不同的时间开启以用于废气再循环(EGR),用以改善排放。
当内燃式发动机没有被用于产生正功率时,发动机气门致动也可用于产生发动机制动和制动气体再循环(BGR)。在发动机制动过程中,一个或多个排气门可被选择性地开启以至少临时地将发动机转换为空气压缩机。这样做时,发动机产生减速马力以帮助车辆减速。这可提高操作者对车辆的控制并显著降低在车辆的使用制动器上的磨损。
发动机气门可被致动以产生压缩-释放制动和/或泄放制动。压缩-释放型发动机制动器或减速器的操作是众所周知的。当活塞在它的压缩冲程过程中向上移动时,在气缸中收集的气体被压缩。压缩气体阻挡活塞向上的运动。在发动机制动操作过程中,当活塞接近上止点(TDC)时,至少一个排气门被开启以将气缸中的压缩气体释放到排放歧管,以防止储存在压缩气体中的能量在随后的膨胀向下冲程中返回至发动机。这样做时,发动机产生减速功率以帮助车辆减速。现有技术的压缩释放发动机制动器的一个示例由公开的Cummins的美国专利No.3,220,392提供,所述专利通过引用结合于此。
泄放型发动机制动器的操作长期以来也是己知的。在发动机制动过程中,除了常规的排气门升程,排气门可在剩余的发动机循环(全循环泄放式制动器)中或在循环的一部分(部分循环泄放式制动器)过程中持续地保持稍微开启。部分循环泄放式制动器和全循环泄放式制动器之间的主要区别在于,前者在大部分进气冲程的过程中不具有排气门升程。利用泄放型发动机制动器的一种系统和方法的示例由公开的美国专利No.6,594,996提供,所述专利通过引用结合于此。
制动气体再循环(BGR)的基本原理也是众所周知的。在发动机制动过程中,发动机将气体从发动机气缸排放到排放歧管和更大的排放系统。在气缸活塞的进气和/或膨胀冲程过程中,BGR操作允许这些废气的一部分流回至发动机气缸中。具体地,BGR可通过当发动机气缸活塞在进气和/或膨胀冲程的最后接近下止点位置时开启排气门以实现。这种气体进入发动机气缸的再循环可在发动机制动循环过程中使用,以提供显著的益处。
在许多内燃式发动机中,发动机进气门和排气门可由固定轮廓凸轮、更具体地由一个或多个可作为每个凸轮的整体部分的固定凸角或凸块打开和关闭。如果进气门和排气门正时和升程可以变化,则可获得例如增强的性能、改进的燃料经济性、更低的排放和更好的车辆驾驶性的益处。然而,使用固定轮廓凸轮可能难以调整正时和/或发动机气门升程量以将它们优化,以用于不同的发动机操作状况。
一种已有的在给出固定凸轮轮廓时调整气门正时和升程的方法是在气门和凸轮之间在气门机构联动件中设置"空动"装置。空动是应用于修改由凸轮轮廓与可变长度的机械、液压或其他联动组件所确定的气门运动的一类技术方案的术语。在空动系统中,凸轮凸角可提供在发动机操作状况的全部范围所需的"最大"(最长停留和最大升程)运动。于是,可变长度系统可包括在气门机构联动件中,位于待开启的气门和提供最大运动的凸轮中间,以减少或消除由凸轮传递到气门的部分或全部的运动。
一些空动系统可在高速下操作,并能够从一个发动机循环到另一个发动机循环地改变发动机气门的开启和/或关闭时间。此处这种系统称作可变气门致动(VVA)系统。VVA系统可以是液压空动系统或电磁系统。一种已知的VVA系统的示例在美国专利No.6,510,824中公开,所述专利通过引用结合于此。
发动机气门正时也可使用凸轮移相改变。凸轮移相器改变凸轮凸角相对于发动机的曲柄转角致动气门机构元件(例如摇杆臂)的时间。一种已知的凸轮移相系统在美国专利No.5,934,263中公开,所述专利通过引用结合于此。
成本、封装和尺寸是通常确定发动机气门致动系统的合适度的因素。可添加到现有发动机的附加的系统通常价格昂贵,并且由于它们庞大的尺寸需要附加的空间。已有的发动机制动系统可避免高成本或附加的封装,但是这些系统的尺寸和附加的构件数目通常导致较低的可靠性和尺寸问题。因此,通常期望提供一种集成的发动机气门致动系统,所述系统成本低、提供高的性能和可靠性、且更不会产生空间或封装问题。
本发明的系统和方法的实施例可尤其用于在正功率、发动机制动气门动作和/或BGR气门动作中需要气门致动的发动机中。本发明的一些但未必是全部实施例可提供一种系统和方法,所述系统和方法用于只利用空动系统和/或利用空动系统与凸轮移相系统、次级空动系统和可变气门致动系统的组合选择性地致动发动机气门。本发明的一些但未必是全部实施例可在发动机制动操作过程中提供改进的发动机性能和效率。本发明的实施例的附加的优点部分地在下文的说明书中阐述,且部分优点对本领域技术人员而言是根据说明书和/或本发明的实践而显而易见的。
发明内容
针对前述挑战,申请人已经开发出用于致动一个或多个发动机气门以用于正功率操作和发动机制动操作的创新性系统。在一实施例中,用于执行发动机制动的方法包括:在已经确定发动机制动操作已经起动之后,启动布置在主气门机构/配气机构(mainvalvetrain)内的消除启动机构,由此使主气门动作经由主气门机构从主气门运动源传送到气门失效。附加地,响应于发动机制动的起动,进行用于所述气门的发动机制动气门动作,这可包括邻近摇杆臂的联接。在一实施例中,发动机制动气门动作实施两冲程发动机制动。消除启动机构实质上可沿主气门机构布置在主气门运动源和所述气门之间的任何位置。而且,消除启动机构可被液压启动/消除启动,且可包括配置成当启动时使基本所有主气门动作无效的塌缩机构。
在另一实施例中,用于执行发动机制动的方法被公开在一种系统中,所述系统包括操作性地连接到多个气门致动运动源的多个摇杆臂,其中,所述多个摇杆臂邻近彼此地设置,使得分界被限定在所述多个摇杆臂之间,并且其中,所述多个摇杆臂包括用于每个分界的至少一个联接机构。在这个方法中,确定发动机制动操作已经起动,并且在此之后,所述至少一个联接机构被控制,以将第一摇杆臂联接到第二摇杆臂,第一摇杆臂操作性地连接到至少一个气门,而第二摇杆臂操作性地连接到发动机制动运动源。以这种方式,发动机制动气门动作可经由第一和第二摇杆臂从发动机制动运动源传送到所述气门。而且,响应于发动机制动操作的起动,所述至少一个联接机构也可被控制,以使第一摇杆臂与第三摇杆臂脱离联接,第三摇杆臂操作性地连接到主动作运动源。在一实施例中,发动机制动运动源实施两冲程发动机制动。在此之后,在确定正功率操作已经起动之后,所述至少一个联接机构可被控制,以使第一摇杆臂与第二摇杆臂脱离联接,由此中断向所述气门提供发动机制动气门动作。更进一步地,响应于确定正功率操作已经起动,所述至少一个联接机构可被控制,以将第一摇杆臂联接到第三摇杆臂,使得主气门动作可经由第一和第三摇杆臂从主动作运动源传送到所述气门。
在另一实施例中,用于控制内燃机中的气门的系统包括:主动作运动源,其操作性地连接到主摇杆臂;辅助运动源,其操作性地连接到辅助摇杆臂;以及空挡摇杆臂,其操作性地连接到至少一个气门且邻近于主摇杆臂和辅助摇杆臂地布置。所述系统还包括:主联接机构,其配置成选择性地使主摇杆臂和空挡摇杆臂联接或脱离联接;和辅助联接机构,其配置成选择性地使辅助摇杆臂和空挡摇杆臂联接或脱离联接。在一个实施方式中,辅助联接机构可包括形成在辅助摇杆臂和空挡摇杆臂中的孔,以及布置在其中一个或另一个孔中的辅助滑动部件。如此形成的孔配置成与彼此对齐。辅助液压通道可设置在辅助摇杆臂或空挡摇杆臂中,与对应的孔流体相通,使得当辅助液压通道被液压流体填充时,辅助滑动部件可伸出其孔且伸入其他孔中,由此将辅助摇杆臂和空挡摇杆臂联接在一起。偏压机构可布置在与辅助滑动部件相同的孔中、或对立于辅助滑动部件的孔中,所述偏压机构的各个配置方式可被应用于将辅助滑动部件偏压到为其所配的孔中。为了采用主联接机构,主摇杆臂和空挡摇杆臂可包括类似配置的孔、主滑动部件、主液压通道和偏压机构。在一实施例中,分开的孔可对应于辅助和主滑动部件设置在空挡摇杆臂中。可替代地,空挡摇杆臂中的用于接收辅助滑动部件的孔也可用于接收主滑动部件。在这后一实施例中,空挡滑动部件可设置在空挡摇杆臂中的孔中。
在又一实施例中,用于控制内燃机中的气门的系统包括操作性地连接到主摇杆臂的主动作运动源和操作性地连接到辅助摇杆臂的辅助运动源。主摇杆臂也操作性地连接到至少一个气门。所述系统还包括配置成选择性地使主摇杆臂和辅助摇杆臂联接或脱离联接的单向联接机构。当主摇杆臂和辅助摇杆臂经由单向联接机构联接时,辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂,然而,主动作气门运动没有从主摇杆臂传递到辅助摇杆臂。单向联接机构可布置在辅助摇杆臂或主摇杆臂内,且可包括辅助滑动部件,所述辅助滑动部件可液压伸出形成在对应摇杆臂中的孔。进而,辅助滑动部件可接触面向上表面、面向下表面或在其他摇杆臂中形成的槽。
在所有示例中,由辅助运动源提供的气门运动可包括发动机制动气门运动(包括两冲程发动机制动气门运动)和非发动机制动气门运动。
应当理解,前述的总体说明和以下详细描述仅是示例性和解释性的,并且不作为所要求的本发明的限制。
附图说明
为了有助于理解本发明,下面将参考附图,附图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1是根据本发明的第一实施例配置的气门致动系统的图示。
图2是根据本发明的第一实施例配置的主摇杆臂和锁定的气门桥部的剖视示意图。
图3是根据本发明的第一实施例配置的发动机制动摇杆臂的剖视示意图。
图4是根据本发明的替代性实施例的替代性的发动机制动气门致动装置的示意图。
图5是示出在由本发明的实施例提供的两程循环发动机制动模式的操作过程中的排气门和进气门致动的曲线图。
图6是示出在由本发明的实施例提供的两程循环发动机制动模式的操作过程中的排气门致动的曲线图。
图7是示出在由本发明的实施例提供的失灵模式的操作过程中的排气门致动的曲线图。
图8是示出在由本发明的实施例提供的两程循环发动机制动模式的操作过程中的排气门和进气门致动的曲线图。
图9是示出在由本发明的实施例提供的两程循环压缩释放式和部分泄放式发动机制动模式的操作过程中的排气门和进气门致动的曲线图。
图10是依据本公开的各个实施例的气门致动系统的框图;
图11和12是阐述用于执行依据本公开的实施例的发动机制动的方法的流程图;
图13和14是依据本公开的第三实施例的多个发动机气门的俯视部分剖视图;
图15是依据本公开的第四实施例的多个发动机气门的俯视部分剖视图;
图16和17是依据本公开的替换性偏压机构实施例的放大俯视剖视图;
图18是依据本公开的第五实施例的多个发动机气门的俯视部分剖视图;
图19是依据本公开的第六实施例的多个发动机气门的俯视部分剖视图;
图20和21是依据本公开的第七实施例的多个发动机气门的俯视部分剖视图;
图22和23是依据本公开的第八实施例的多个发动机气门俯视部分剖视图的;
图24是依据本公开的第九实施例的多个发动机气门的俯视部分剖视图;
图25-27是依据本公开的第九实施例的多个发动机气门的侧视图;以及
图28是依据本公开的第十实施例的主摇杆臂的侧视图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的系统和方法的实施例,本发明的示例在附图中示出。本发明的实施例包括致动一个或多个发动机气门的系统和方法。
本发明的第一实施例在图1中示出为气门致动系统10。气门致动系统10可包括主排气摇杆臂200、用于致动排气门以提供发动机制动的装置100、主进气摇杆臂400、以及用于致动进气门以提供发动机制动的装置300。在图1中示出的优选的实施例中,用于致动排气门以提供发动机制动的装置100是由相同的附图标记表示的发动机制动排气摇杆臂,且用于致动进气门以提供发动机制动的装置300是由相同的附图标记表示的发动机制动进气摇杆臂。摇杆臂100、200、300和400可在一个或多个摇杆轴500上枢转,所述摇杆轴包括用于向一个或多个摇杆臂提供液压流体的一个或多个通道510和520。
主排气摇杆臂200可包括与排气门桥部600的中心部分相接触的远端部230,而主进气摇杆臂400可包括与进气门桥部700的中心部分相接触的远端部420。发动机制动排气摇杆臂100可包括与设在排气门桥部600中的滑动销650相接触的远端部120,而发动机制动进气摇杆臂300可包括与设在进气门桥部700中的滑动销750相接触的远端部320。排气门桥部600可用于致动两个排气门组件800,而进气门桥部700可用于致动两个进气门组件900。摇杆臂100、200、300和400中的每个可包括与它们的相应的远端部相反的端部,所述端部包括用于接触凸轮或推管的装置。这种装置例如可包括凸轮滚子。
致动摇杆臂100、200、300和400的凸轮(以下描述的)可各包括基圆部分和一个或多个凸块或凸角,以向摇杆臂提供枢转运动。优选地,主排气摇杆臂200由包括主排气凸块的凸轮驱动,所述主排气凸块在用于发动机气缸的排气冲程过程中可选择地打开排气门,且主进气摇杆臂400由包括主进气凸块的凸轮驱动,所述主进气凸块在用于发动机气缸的进气冲程过程中可选择地打开进气门。
图2以剖视图示出了主排气摇杆臂200和主进气摇杆臂400、以及排气门桥部600和进气门桥部700的构件。将参考主排气摇杆臂200和排气门桥部600,因为主进气摇杆臂400和进气门桥部700被认为可具有相同的设计,因而不必分别描述。
参照图2,主排气摇杆臂200能可枢转地安装在摇杆轴210上,使得摇杆臂适于围绕摇杆轴210旋转。从动件220可在主排气摇杆臂200的一个端部处布置,且可作为摇杆臂和凸轮260之间的接触点,以利于降低元件之间的相互摩擦。凸轮260可包括单个主排气凸块262,或对于进气侧而言则是主进气凸块。在本发明的一个实施例中,从动件220可包括滚子从动件220,如图2所示。适于接触凸轮260的从动件的其他实施例也落入本发明的范围和精神内。可选的凸轮移相系统265能够可操作地连接于凸轮260。
液压流体可在电磁液压控制阀(未示出)的控制下从液压流体供给部(未示出)供给至摇杆臂200。液压流体可通过形成于摇杆轴210中的通道510流至形成于摇杆臂200内的液压通道215。图2中示出的在摇杆轴210和摇杆臂200中的液压通道的布置方式仅是说明性的。用于通过摇杆臂200将液压流体供给至排气门桥部600的其他液压布置方式也被认为很好地落入本发明的范围和精神内。
调整螺钉组件可在摇杆臂200的第二端230处布置。调整螺钉组件可包括为间隙调整而设的、延伸穿过摇杆臂200的螺钉232,以及可将螺钉232锁定就位的螺纹螺母234。与摇杆臂通道215相通的液压通道235可在螺钉232中形成。回转脚部240可在螺钉232的一个端部处布置。在本发明的一个实施例中,低压油可被供给至摇杆臂200,以润滑回转脚部240。
回转脚部240可接触排气门桥部600。排气门桥部600可包括气门桥部主体710,所述气门桥部主体具有延伸穿过气门桥部的中心开口712和延伸穿过气门桥部的第一端的侧开口714。侧开口714可接收滑动销650,所述滑动销接触第一排气门810的气门杆。第二排气门820的气门杆可接触排气门桥部的另一端。
排气门桥部600的中心开口712可接收空动组件,所述空动组件包括外柱塞720、罩帽730、内柱塞760、内柱塞弹簧744、外柱塞弹簧746、以及一个或多个楔形滚子或滚珠740。外柱塞720可包括内部孔22和延伸穿过外柱塞壁以接收楔形滚子或滚珠740的侧开口。内柱塞760可包括一个或多个凹部762,所述凹部成形为当内柱塞被向下推时牢固地接收所述一个或多个楔形滚子或滚珠740。气门桥部700的中心开口712还可包括一个或多个凹部770,所述凹部以允许滚子或滚珠将外柱塞720和排气门桥部锁定在一起的方式接收一个或多个楔形滚子或滚珠740,如图所示。外柱塞弹簧746可在中心开口712中向上偏压外柱塞740。内柱塞弹簧744可在外柱塞孔722中向上偏压内柱塞760。
液压流体可从电磁控制阀通过通道510、215和235选择性地被供给至外柱塞720。这种液压流体的供给可克服内柱塞弹簧744的偏压向下移位内柱塞760。当内柱塞760被充分地向下移位时,内柱塞中的所述一个或多个凹部762可对齐于并接收所述一个或多个楔形滚子或滚珠740,进而可将外柱塞720从排气门桥部主体710分离或解锁。因此,在这个"解锁"状态期间,由主排气摇杆臂200施加于罩帽730的气门致动运动不会使排气门桥部主体710向下移动以致动排气门810和820。而是,这个向下的运动使得外柱塞720克服外柱塞弹簧746的偏压而在排气门桥部主体710的中心开口712内向下滑动。
参照图1和图3,发动机制动排气摇杆臂100和发动机制动进气摇杆臂300可包括空动元件,例如设置于在此引作参考的美国专利No.3,809,033和No.6,422,186所述的摇杆臂中的那些元件。发动机制动排气摇杆臂100和发动机制动进气摇杆臂300可各具有可选择性地延伸的致动活塞132,在所述可延伸的致动活塞与滑动销650和750之间可有间隙空间104,所述滑动销分别设在位于发动机制动排气摇杆臂和发动机制动进气摇杆臂下面的气门桥部600和700中。
参照图3,摇杆臂100和300可具有相同的构成部件,因此将参考排气侧发动机制动摇杆臂100的元件以简化描述。
摇杆臂100的第一端可包括与凸轮140相接触的凸轮凸角从动件111。凸轮140可具有一个或多个凸块142、144、146和148,以向排气侧发动机制动摇杆臂100提供压缩释放、制动气体再循环、废气再循环和/或部分泄放式气门致动。当接触进气侧发动机制动摇杆臂300时,凸轮140可具有一个、两个或多个凸块以向进气门提供一个、两个或多个进气动作。发动机制动摇杆臂100和300可传递由凸轮140产生的运动,以分别通过相应的滑动销650和750来操作至少一个发动机气门。
排气侧发动机制动摇杆臂100可被可枢转地布置在摇杆轴500上,所述摇杆轴500包括液压流体通道510、520和121。液压通道121可利用设置在摇杆臂100内的端口连接液压流体通道520。排气侧发动机制动摇杆臂100(和进气侧发动机制动摇杆臂300)可在电磁液压控制阀(未示出)的控制下通过摇杆轴通道520和121接收液压流体。可想到,电磁控制阀可在摇杆轴500上或其他位置定位。
发动机制动摇杆臂100还可包括控制阀115。控制阀115可从摇杆轴通道121接收液压流体,且与流体通路114相通,所述流体通路114通过摇杆臂100延伸至空动活塞组件113。控制阀115能可滑动地布置在控制阀孔中,且包括仅允许液压流体从通道121流向通道114的内单向阀。控制阀115的设计和定位可被改变,而不背离本发明的预期的范围。例如,可想到的是,在替代性的实施例中,控制阀115可被旋转大约90°,从而它的纵向轴线与摇杆轴500的纵向轴线基本上对齐。
发动机制动摇杆臂100的第二端可包括间隙调整组件112,所述间隙调整组件包括间隙螺钉和锁定螺母。摇杆臂100的第二端还可包括在间隙调整组件112下面的空动活塞组件113。空动活塞组件113可包括致动活塞132,所述致动活塞132可滑动地布置在设在摇杆臂100的头部中的孔131中。孔131与流体通道114相通。致动活塞132可由弹簧133向上偏压,以在致动活塞和滑动销650之间产生间隙空间。空动活塞组件113的设计可被改变,而不背离本发明的预期的范围。
由通道121向控制阀115施加液压流体可使得控制阀克服控制阀上方的弹簧的偏压而向上指向,如图3所示,以允许液压流体通过通道114流至空动活塞组件113。结合在控制阀115中的单向阀防止液压流体从通道114至通道121的回流。当液压流体压力施加于致动活塞131时,所述致动活塞可克服弹簧133的偏压而向下移动,并占据致动活塞和滑动销650之间的任何间隙空间。进而,由凸轮凸块142、144、146和/或148传递给发动机制动摇杆臂100的气门致动运动可被传递至滑动销650和滑动销下方的排气门810。当液压在电磁控制阀(未示出)的控制下在通道121中被降低时,控制阀115在其上方的弹簧的影响下可坍缩到所述控制阀的孔中。因此,通道114和孔131中的液压可经过控制阀115的顶部排出到摇杆臂100的外部。进而,弹簧133可向上推致动活塞132,使得间隙空间104再次在致动活塞和滑动销650之间产生。以这种方式,排气和进气发动机制动摇杆臂100和300能可选择性地向滑动销650和750提供气门致动运动,并因而提供给在这些滑动销下面布置的发动机气门。
参照图4,在本发明的另一替代性实施例中,可想到的是,用于致动排气门以提供发动机制动的装置100、和/或用于致动进气门以提供发动机制动的装置300可由任何空动系统或任何可变气门致动系统以提供,包括但不限于包括致动活塞102的非液压系统。如上所述,间隙空间104可在致动活塞102和下面的滑动销650/750之间设置。空动或可变气门致动系统100/300可以是能够选择性地致动发动机气门的任何已知的类型。
现在将描述发动机制动摇杆臂100的操作。在正功率过程中,选择性地将液压流体供给至通道121的电磁液压控制阀被关闭。因此,液压流体不会从通道121流至摇杆臂100,且液压流体不会被提供至空动活塞组件113。空动活塞组件113保持在图3中示出的坍缩位置中。在这个位置,间隙空间104可在空动活塞组件113和滑动销650/750之间保持。
在发动机制动过程中,电磁液压控制阀可被启动,以将液压流体供给至摇杆轴中的通道121。液压流体在流体通道121内的存在使得控制阀115向上移动,如图所示,从而液压流体通过通道114流至空动活塞组件113。这使得空动活塞132向下延伸并锁定就位以占据间隙空间104,从而源自一个或多个凸轮凸块142、144、146和148的摇杆臂100的所有移动被传递至滑动销650/750和下面的发动机气门。
参照图2、图3和图5,在第一方法实施例中,系统10可如下所述地操作,以提供正功率和发动机制动操作。在正功率操作过程中(制动关闭),液压流体压力首先在主排气摇杆臂200中减少或消除,其次在主进气摇杆臂400中减少或消除,然后燃料被供给至气缸。因此,内柱塞760由内柱塞弹簧744推到所述内柱塞的最上的位置中,使得内柱塞的下部分将所述一个或多个楔形滚子或滚珠740推入设在气门桥部主体710的壁中的凹部770中。这使得外柱塞720与气门桥部主体710"锁定"在一起,如图2所示。进而,通过主排气以及主进气摇杆臂200和400而施加于外柱塞720的主排气和主进气门致动被传递至气门桥部主体710,进而进气和排气发动机气门被致动以用于主排气门和主进气门动作。
在这期间,减少的或没有液压流体压力被提供给发动机制动排气摇杆臂100和发动机制动进气摇杆臂300(或用于致动排气门以提供发动机制动的装置100和用于致动进气门以提供发动机制动的装置300),从而间隙空间104在每个所述摇杆臂或装置、与在所述摇杆臂或装置下方布置的滑动销650和750之间被保持。因此,发动机制动排气摇杆臂或装置100、和发动机制动进气摇杆臂或装置300都不将任何气门致动运动传递至滑动销650和750或在这些滑动销下面布置的发动机气门810和910。
在发动机制动操作过程中,停止向发动机气缸供给燃料、并等待预定的时间以将燃料从气缸清除之后,增加的液压流体压力被提供给摇杆臂或装置100、200、300和400中的每个。液压流体压力首先被施加于主进气摇杆臂400和发动机制动进气摇杆臂或装置300,然后施加于主排气摇杆臂200和发动机制动排气摇杆臂或装置100。
向主进气摇杆臂400和主排气摇杆臂200施加液压流体使得内柱塞760向下移动,从而一个或多个楔形滚子或滚珠740可转移到凹部762中。这允许内柱塞760从气门桥部主体710"解锁"。因此,因为外柱塞克服弹簧746的偏压而滑到中心开口712中,施加于外柱塞720的主排气和进气门致动无效(lost)。这使得主排气和进气门动作"无效"。
向发动机制动排气摇杆臂100(或用于致动排气门以提供发动机制动的装置100)和发动机制动进气摇杆臂300(或用于致动进气门以提供发动机制动的装置300)施加液压流体使得它们中的致动活塞132均向下延伸,并占据所述摇杆臂或装置与布置在所述摇杆臂或装置下方的滑动销650和750之间的任何间隙空间104。因此,施加于发动机制动排气摇杆臂或装置100和发动机制动进气摇杆臂或装置300的发动机制动气门致动被传递至滑动销650和750和所述滑动销下面的发动机气门。
图5示出了可使用气门致动系统10以提供的进气门和排气门致动,所述气门致动系统包括如以上描述地操作的主排气摇杆臂200、用于致动排气门以提供发动机制动的装置100、主进气摇杆臂400、和用于致动进气门以提供发动机制动的装置300。在正功率操作过程中,主排气摇杆臂200可用于提供主排气门动作924,而主进气摇杆臂400可用于提供主进气动作932。
在发动机制动操作过程中,用于致动排气门以提供发动机制动的装置100可提供标准BGR气门动作922、增加的升程(lift)BGR气门动作924、和两个压缩释放气门动作920。用于致动进气门以提供发动机制动的装置300可提供两个进气门动作930,这向气缸提供附加的空气,以用于发动机制动。因此,系统10可提供完全两程循环压缩释放发动机制动。
继续参照图5,在第一替代方案中,由于采用可变气门致动系统以作为用于致动进气门以提供发动机制动的装置300,因此系统10可提供两个进气门动作930中的仅一个或另一个。可变气门致动系统300可用于选择性地提供两个进气门动作930中的仅一个或另一个、或两个都提供。如果仅一个这种进气门动作被提供,形成1.5程循环压缩释放发动机制动结果。
在另一替代方案中,由于采用可变气门致动系统作为用于致动排气门以提供发动机制动的装置100,因此系统10可提供两个压缩释放气门动作920中的仅一个或另一个、和/或BGR气门动作922和924中的一个、两个或不提供BGR气门动作。可变气门致动系统100可用于选择性地提供两个压缩释放气门动作920中的仅一个或另一个、或两个都提供、和/或提供BGR气门动作922和924中的一个或两个、或不提供BGR气门动作。当以这种方式配置系统10时,所述系统可选择性地提供具有或不具有BGR的4程循环或2程循环压缩释放发动机制动。
包含增加升程BGR气门动作922的重要性在图6和图7中描述,所述增加升程BGR气门动作由以下提供:使凸轮上的相应的增加高度的凸轮凸角凸块驱动用于致动排气门以提供发动机制动的装置100。参照图3、4和6,产生增加升程BGR气门动作922的凸轮凸块的高度超过在用于致动排气门以提供发动机制动的装置100和滑动销650之间设置的间隙空间的大小。与动作920和924相比,图6中的动作922的增加的高度或升程是明显的。在使用系统10重新建立正功率操作的过程中,排气门桥部600可能没有与外柱塞720锁定,这一般会导致主排气门动作924的无效,进而可能引起严重的发动机损害。参照图7,通过包括增加升程BGR气门动作922,如果主排气门动作924由于失灵而无效,则增加升程BGR气门动作922将允许废气在接近正常预期的主排气门动作924应该发生的时刻从气缸逸出,并防止原本可能发生的发动机损害。
可使用一个或多个上述的系统10以实现的气门致动的一组替代性方案由图8示出。参照图8,用于提供排气门致动920、922和924的系统与上述的系统相同,且致动主排气摇杆臂200和发动机制动排气摇杆臂100(图3)的方式或用于致动排气门以提供发动机制动的装置100(图4)也相同。主进气摇杆臂400和操作它的方式同样地与前面的实施方案相同。
继续参照图8,进气门动作934和/或936的一个、或另一个、或两个都可使用三个替代性布置方式中的一个来提供。在第一替代方案中,作为摇杆臂提供或以其他方式提供的用于致动进气门以提供发动机制动的装置300可从系统10中去除。另外参照图2,作为装置300的代替,可选的凸轮移相系统265可被提供,以在驱动主进气摇杆臂400的凸轮260上操作。凸轮移相系统265可选择性地修改凸轮260相对于发动机的曲柄角度的相位。因此,参照图2和图8,进气门动作934可由主进气凸轮凸块262产生。进气门动作934可被"移位"以晚于它一般应发生的时刻而发生。具体而言,进气门动作934可被推迟,以便不与第二压缩释放气门动作920干扰。当利用凸轮移相系统265时,可不提供进气门动作936,这产生的是1.5程循环压缩释放发动机制动。
使用包括凸轮移相系统265的系统10建立压缩释放发动机制动可如下进行。首先,向相关的发动机气缸的燃料供给被关断,并设置预定的延迟以使燃料能够从气缸清除。然后,凸轮移相系统265被启动,以推迟主进气门动作的正时。最后,排气侧电磁液压控制阀(未示出)可被启动,以将液压流体供给至主排气摇杆臂200和用于致动排气门以提供发动机制动的装置100。这会使得排气门桥部主体710从外柱塞720解锁,并使主排气门动作失效。向用于致动排气门以提供发动机制动的装置100供给液压流体可产生发动机制动排气门动作,包括如上所述的一个或多个压缩释放动作和一个或多个BGR动作。这个顺序可反向转变回到从发动机制动模式的操作开始的正功率操作。
参照图4和图8,在第二和第三替代方案中,通过采用空动系统或可变气门致动系统作为用于致动进气门以提供发动机制动的装置300,使得进气门动作934和/或936中的一个、或另一个、或两个都可被提供。空动系统可选择性地提供进气门动作934和936,而可变气门致动系统可选择性地提供进气门动作934和936中的一个、或另一个、或两个都提供。
使用包括液压空动系统或液压可变气门致动系统的系统10建立压缩释放发动机制动可如下进行。首先,向相关的发动机气缸的燃料供给被关断,并设置预定的延迟以允许燃料能够从气缸清除。然后,进气侧电磁液压控制阀可被启动,以将液压流体供给至主进气摇杆臂400和进气门桥部700。这可使进气门桥部主体710从外柱塞720解锁,并使主进气门动作失效。最后,排气侧电磁液压控制阀可被启动,以将液压流体供给至主排气摇杆臂200和用于致动排气门以提供发动机制动的装置100。这可使排气门桥部主体710从外柱塞720解锁,并使主排气门动作失效。向用于致动排气门以提供发动机制动的装置100供给液压流体可产生期望的发动机制动排气门动作,包括如上所述的一个或多个压缩释放气门动作920、和一个或多个BGR气门动作922和924。这个顺序可反向转变回到从发动机制动模式的操作开始的正功率操作。
上述方法的另一替代方案由图9示出。除一个例外,在图9中示出的所有气门致动与上述相同,并可使用任何上述的系统10以提供。部分泄放式排气门动作926(图9)代替了BGR气门动作922和压缩释放气门动作920(图5和图8)。这可通过以下来完成:在排气凸轮上包括部分泄放式凸轮凸块以代替否则会产生BGR气门动作922和压缩释放气门动作920的两个凸轮凸块。
还值得注意的是,前面讨论的任何实施方案可与可变几何形状的涡轮增压器、可变排气节气门、可变进气节气门、和/或外部废气再循环系统的使用相结合,以改进使用系统10达到的发动机制动等级。另外,发动机制动等级可通过以下来修改:在发动机中将一个或多个气门致动系统10集合在一起,以在单个电磁液压控制阀的控制下接收液压流体。例如,在六缸发动机中,三组的两个进气门和/或排气门致动系统10可分别由三个单独的电磁液压控制阀控制。在这种情况下,发动机制动的不同等级可通过以下提供:选择性地启动电磁液压控制阀,以将液压流体提供至进气门和/或排气门致动系统10,以便在两个、四个或所有六个发动机气缸中产生发动机制动。
显而易见,对于本领域的普通技术人员来说,可以对本发明作出上述改变和修改。例如,用于致动排气门以提供发动机制动的装置100和用于致动进气门以提供发动机制动的装置300可在其他应用中提供非发动机制动气门致动。另外,示出的用来提供用于致动排气门以提供发动机制动的装置100和用于致动进气门以提供发动机制动的装置300的设备可由不同于图3和图4中示出的设备提供。
图10是示意性示出依据本公开的各个实施例的气门致动系统的框图。具体地,系统1000包括主气门致动运动源1002和辅助气门致动运动源1004。如在此使用的,术语"主"或"主动作"或其变体在下文中被用于指代与单个气门运动相关的那些构件、或内燃机的正功率操作(即,排气主动作或进气主动作)所需的对于进气和排气门的单个气门运动。而且,如在此使用的,因此以下术语"辅助"或"辅助运动"或变体指代与气门运动相关的那些构件、或与内燃机的除主动作之外的操作关联的气门运动,并且可包括正功率生成不需要但可与这种操作结合使用的气门运动、以及与正功率生成不兼容的气门运动。借助于非限定性实施例,与主气门动作区分的辅助气门运动包括这样的气门动作:诸如,压缩释放(CR)气门运动、制动气体再循环(BGR)、就进气或排气方面的内部废气再循环(IEGR)、通过补充气门动作(一个或多个)的添加对于主动作的提前气门(EVO)打开、通过补充气门动作(一个或多个)的添加在主气门动作的关闭期间推后气门关闭(LVC)、修改气缸中的空气运动的附加气门动作、和刺激涡轮增压器的气门动作。美国专利No.6,325,043;No.6,827,067;No.7,712,449;No.8,375,904和美国专利申请公开No.2005/0274341教导各个辅助气门运动,这些公开的教导通过引用结合于此。然而,如由在此说明可明显得知的是,这些辅助构件或气门运动可与主构件协作,且反之亦然,以实现所需操作。作为"辅助"的子集,术语"制动"、"制动运动"、"制动动作"或其变体在下文中被用于指代与内燃机的发动机制动操作关联的那些构件或气门运动。例如,制动气门运动或发动机制动气门运动指代例如CR气门运动、泄放气门运动、制动气体再循环BGR气门运动等等,如在现有技术中已知的。因此,主气门致动运动源1002提供主气门动作或待传送到一个或多个发动机气门1008的运动,而同样地,辅助气门致动运动源1004提供辅助气门动作或待传送到一个或多个发动机气门1008的运动。主气门致动运动源1002和辅助气门致动运动源1004中的每个可包括现有技术中已知的任何数量的已知运动源,例如,配置成提供必要气门运动的旋转凸轮(诸如,上述凸轮260、140)、与旋转凸轮连接的推杆和/或挺杆等等。
主气门致动运动源1002操作性地连接到主气门机构1006,所述主气门机构进而操作性地连接到一个或多个发动机气门1008。所述一个或多个发动机气门1008可包括任何类型的发动机气门,诸如,进气或排气门,如在现有技术中已知的。同样,如在现有技术中已知的,主气门机构1006可包括用于将来自主气门致动运动源1002的运动传送到气门(一个或多个)1008的一个或多个构件。例如,主气门机构1006可包括现有技术中已知的摇杆臂、推杆、挺杆、间隙调整器、气门桥部或其他构件中的一个或多个的联动件,以用于将运动传送到气门。在示出的实施例中,主气门机构1006还包括可启动以使传送到气门(一个或多个)1008的主气门运动失效的消除启动机构1010。因此,消除启动机构1010是如上述的空动装置,所述空动装置的实施例是图2中示出的空动组件,由外柱塞720、罩帽730、内柱塞760、内柱塞弹簧744、外柱塞弹簧746、和滚珠740构成。
虽然图2的实施例是存在于气门桥部600、700中的液压致动锁定机构的实施例,但是本领域技术人员将理解的是,可使用配置成沿主气门机构1006的各个点放置的任何数量的不同消除启动机构。例如,可液压或电动坍缩的机构(诸如,气门挺杆件或挺杆)可改变长度以与凸轮取得或失去接触,这样的实施例是在通用汽车公司(GeneralMotors)的一些车辆中应用的所谓可变排量(DisplacementOnDemand)技术。替代性地,可选择的摇杆臂可通过设在摇杆臂轴中的液压线路用于启动和消除启动摇杆臂,这样的实施例包括本田(Honda)的可变气门正时和升程电子控制(VTEC)系统、尼桑(Nissan)面向生态型可变气门升程和正时(NEOVVL)系统或在美国专利No.5,099,806中公开的径向锁定销实施方式。在另一替代方案中,液压控制的空动机构可结合在摇杆臂中,这样的实施例包括丰田(Toyota)的所谓智能可变气门正时(VVT-i)系统。
以下详细描述基于邻近摇杆臂的联接和/或脱离联接的消除启动机构1010的另外的实施方式。
如进一步示出的,辅助气门致动运动源1004可经由联接机构1012和至少一部分主气门机构1006操作性地连接到气门(一个或多个)1008。例如,如下所述,联接机构1012可包括一个或多个滑动销和允许邻近摇杆臂选择性地联接或脱离联接的相关构件,由此引起由一个摇杆臂传送的运动传递到另一摇杆臂。在替换性实施例中,如虚线示出的,辅助气门致动运动源1004’和联接机构1012’可绕开主气门机构1006而直接连接到气门(一个或多个)1008。这种替换性实施例的示例在图3中示出,其中,空动活塞组件113可启动以接触滑动销650、750,使得由凸轮140施加的制动气门运动由发动机制动摇杆臂100、300传送到滑动销650、750和对应气门。
最后,图10示出可用于控制消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’的操作的控制器1014。在一实施例中,控制器1014可包括处理装置,诸如,能够执行存储命令的微处理器、微控制器、数字信号处理器、协处理器或类似物、或它们的组合物,或例如在发动机控制单元(ECU)中实施的可编程序逻辑阵列或类似物。虽然在图10中未示出,但是控制器1014可包括可用于实行消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’的控制的一个或多个开关控制器,例如,螺线管、继电器等等。例如,在一个实施例中,控制器140可联接到用户输入装置(例如,开关,未示出),可通过所述用户输入装置允许用户启动所需的操作的辅助气门运动模式。由用户输入装置选择的控制器1014的检测则可引起控制器1014提供必要信号,以将消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’启动或消除启动。可替代或附加地,控制器1014可联接到一个或多个传感器(未示出),所述传感器提供由控制器140使用以确定如何控制消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’的数据。在一实施例中,在消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’是液压使动装置的情况下尤其可应用的是,适当的开关控制器可包括用于控制来自加压流体供应器(未示出)的液压流体(诸如,发动机油)流的一个或多个螺线管。如现有技术中已知的,多气缸内燃机中的每个气缸可具有气缸自身的开关控制器,所述开关控制器以仅向与那个气缸关联的消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’施加开关控制器的操作的方式唯一地关联到那个气缸。在替换性实施例中,可选择性地使用共同或总开关控制器,在这种情况下,开关控制器(一个或多个)的操作服务多气缸。
依据系统1000,用于执行辅助气门运动的方法进一步在图11中示出。在一实施例中,图11中示出的过程可由控制器1014通过控制消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’执行。因此,在方框1102处,确定发动机制动操作是否已经起动。如上述,这种确定可通过检测适当的基于用户和/或基于传感器的输入完成。无论如何,一旦确定发动机制动操作已经起动,过程就在方框1104处继续,此处消除启动机构1010启动,由此使主气门动作从主气门致动运动源1002传送到气门(一个或多个)1008失效。附加地,在方框1106处,且再次响应于确定发动机制动操作已经起动,发动机制动气门动作被进行以用于气门(一个或多个)1008。在系统1000的背景下,这可包括启动联接机构1012、1012’。如上述,消除启动机构1010和/或联接机构1012、1012’的启动可通过液压或电开关控制器实现。在一个实施例中,发动机制动气门动作可包括如以上相对于图5描述的两冲程发动机制动。
现在参照图13-28,示出采用多个摇杆臂的系统的各个实施例,所述摇杆臂可选择性地与彼此联接和脱离联接。图13-28中示出的每个实施例包括可用于使邻近摇杆臂联接/脱离联接的一个或多个联接机构的特征。具体地,每对邻近摇杆臂在其间限定分界,并且联接机构被提供用于每个这样的分界。因此,在图13-15和24中示出的实施例中,示出两个邻近摇杆臂和单一联接机构,而在图18-23中示出的实施例中,示出三个摇杆臂和两个联接机构。附加地,图24-28示出邻近摇杆臂之间的单向联接机构的实施例。无论实施方式如何,图13-28中示出的实施例可用于总体将辅助气门运动、且尤其将发动机制动气门运动提供给一个或多个气门,如下文将更加详细描述的。
现在参照图12,其示出用于执行基于图13-28的实施例的辅助气门运动的方法。再者,在一实施例中,图12中示出的过程可由控制器(诸如,控制器1014)通过控制在图13-28中示出且在下文进一步详细描述的各个联接机构执行。
如上所述,在发动机制动操作中采用的制动气门运动可被认为是辅助气门运动的子集。因此,方框1202的虚线指明其就确定是否发动机制动操作已经起动而言作为选择性步骤的状态,用于所述确定的技术已经在上文说明。更普遍的,可以假设的是,图12中示出的过程在期望某种形式的辅助气门运动的那些示例中执行,所述辅助气门运动可包括发动机制动气门运动的特定子集。因此,无论待采用的辅助气门运动的性质如何,过程在方框1204处续继,此处一个或多个联接机构被控制以将第一摇杆臂联接到第二摇杆臂,第一摇杆臂操作性地连接到至少一个气门,而第二摇杆臂操作性地连接到辅助运动源。以这种方式联接,由辅助运动源提供的辅助气门运动可由于辅助运动源与第二摇杆臂联接而联接到第一摇杆臂中。注意到,因此在这种情况下,施加到第一摇杆臂上的辅助气门运动可作为任何其他气门运动(例如,主气门运动)的补充施加到第一摇杆臂、或可以是施加到第一摇杆臂的单独气门运动。如果第一摇杆臂已经通过与第三摇杆臂联接操作性地连接到主动作运动源(例如在图18-24中示出的实施方式中的情况),则过程可选择性地包括方框1206,此处一个或多个控制机构被控制以使第一摇杆臂从第三摇杆臂脱离联接,第三摇杆臂操作性地连接到主动作运动源。注意到,虽然方框1204和1206在图12中以特别顺序示出,但是这并非要求,并且在这些方框中执行的操作可根据给定应用的特别需求颠倒。将向第一摇杆臂施加主动作运动中断、与此同时能够经由第二摇杆臂向第一摇杆臂施加辅助气门运动的能力允许实施特别的发动机制动操作,诸如,两冲程发动机制动。
在已经通过使摇杆臂选择性联接/脱离联接而采用辅助气门运动的情况下,过程可在方框1208处继续,此处确定正功率操作是否已经起动。在一实施例中,这种确定可再次由适当的控制器通过检测基于用户和/或基于传感器的输入实现。例如,在辅助气门运动通过检测用户输入或特定组的传感器条件而起动的情况下,用户输入或特定传感器条件的改变或中断可用作起动正功率操作的基础。附加地,就一些辅助气门运动并非必然与主气门运动(例如,EGR气门动作)冲突而言,在方框1208处正功率操作的起动可被广义地解释为包括先前起动的与主气门动作不冲突的辅助气门动作将被中断但主气门动作将继续的那些示例。无论如何,过程在此之后在方框1210处继续,此处在方框1204处用于联接第一和第二摇杆臂的所述一个或多个联接机构现在被控制(响应于在方框1208处的确定),以将第一摇杆臂与第二摇杆臂脱离联接。以这种方式,由第二摇杆臂提供到第一摇杆的所有辅助气门运动被中断。如果由第二摇杆臂提供的辅助气门运动是向第一摇杆臂施加的单独气门运动,则过程可选择性地在方框1212处继续,此处先前在方框1206处被控制以将第一和第三摇杆臂脱离联接的所述一个或多个联接机构再次被控制以将第一和第三摇杆臂联接。以这种方式,由第三摇杆臂提供的主动作气门运动再次传递到第一摇杆臂、并且因此传递到所述至少一个气门。再次注意到方框1210和1212的特别顺序并非要求,且这些方框的顺序出于设计选择可以颠倒。
现在参照图13-28,示出多摇杆臂和对应联接机构的各个配置方式。以图13开始,主摇杆臂1302和辅助摇杆臂1304在摇杆臂轴1306上邻近于彼此地布置,并且使得主摇杆臂和辅助摇杆臂1302、1304可围绕摇杆臂轴1306自由旋转。如所示,摇杆臂轴1306可包括内部通道1308,所述内部通道可将加压液压流体(诸如,作为非限定性实施例的发动机油)提供到主摇杆臂和辅助摇杆臂1302、1304中的一个或两个。
在示出的实施例中,主摇杆臂1302和辅助摇杆臂1304都包括相应的滚子从动件1310、1312,所述滚子从动件接触围绕凸轮轴1318旋转的对应凸轮1314、1316。如现有技术中已知的,主凸轮1314可配置成提供主动作气门运动(例如,进气或排气主动作气门运动),而辅助凸轮1316可配置成提供辅助气门运动(例如,发动机制动气门运动)。虽然滚子从动件1310、1312示出为与凸轮1314、1316接触,但是本领域技术人员将理解的是,其他联动机构(例如,挺杆、推杆等等)可等同地应用于这个目的。
如进一步示出的,主摇杆臂1302的远端部(相对于凸轮轴1318)可操作性地连接到一个或多个发动机气门。在示出的实施例中,气门桥部1303被应用于这个目的,但是理解的是这并非要求。
联接机构1320被设置用于跨越主摇杆臂1302和辅助摇杆臂1304之间的分界。在这个实施例中,联接机构包括形成在主摇杆臂1302中的第一或主孔1322。如所示,第一孔1322横向于主摇杆臂1302的纵向长度形成且具有在主摇杆臂1302的面向辅助摇杆臂1304的侧向表面上的开口端。滑动部件1324布置在第一孔1322内。滑动部件具有使其可完全缩回到第一孔1322内的纵向长度。第一孔设有与内部通道1308流体相通的液压通道1326。在辅助摇杆臂1304内,第二或辅助孔1328形成为使得当两个凸轮1314、1316都相对于滚子从动件1310、1312在基圆处时,即,当没有向相应的摇杆臂1302、1304施加气门运动时,所述第二或辅助孔可与第一孔1322轴向对齐。如同第一孔1322,第二孔1328横向于辅助摇杆臂1304的纵向长度形成,所述第二孔的开口端在辅助摇杆臂1404的面向主摇杆臂1302的侧向表面上。偏压机构可布置在第二孔内;在示出的实施例中,偏压机构包括偏压活塞1330和配置成朝向第二孔的开口端推动偏压活塞的偏压弹簧1332。附加地,止动机构可被应用以防止偏压活塞1330伸出第二孔1332,即,使得偏压活塞1330的端面基本不会伸过侧向表面的存在第二孔1328的开口端的平面。采用这些止动机构的技术在现有技术中是众所周知的。这些止动机构的实施例包括:在闭合端孔处具有盖形螺母或其他装置的阶梯状孔和活塞(这样的实施例在图16和17中示出)、或活塞中的销,所述销骑跨在形成在孔壁中的槽中,所述槽配置成限制活塞移位。在一实施例中,偏压活塞1330的纵向长度选定成使得在达到偏压弹簧1332的压缩极限之前,偏压活塞1330到第二孔中的移位将由偏压活塞1330与第二孔1328的端壁的抵接限制。
如图13所示,当液压通道1326没有由液压流体填充、且假设第一孔和第二孔1322、1328轴向对齐时,由偏压活塞1330和偏压弹簧1332的组合物提供的偏压将滑动部件1324推动到第一孔1322中。一般而言,期望的是,滑动部件1324和偏压活塞1330配置成使得当缩回到它们相应的孔中时,这些构件将不会影响或以其他方式干扰摇杆臂1302、1304移动的能力。例如,在一实施例中,滑动部件1324的长度选定成使得其在完全缩回到第一孔中时基本不会伸出第一孔1322。以这种方式,滑动部件1324和偏压活塞1330的抵接端表面随着来自凸轮1314、1316的运动施加到相应的摇杆臂1302、1304而自由滑动越过彼此。如另一实施例,将滑动部件1324和偏压活塞1330中的一个或两个的抵接端限定的边缘可被斜切、去角或倒圆,以最小化与其他移动构件抓持的可能性。注意到,有关滑动部件1324和偏压活塞1330的配置方式的这些考虑可等同地应用到在下文中描述的其他实施例。
然而,如图14所示,当液压通道1326被液压流体填充时,由偏压弹簧1332施加的偏压力被加压液压流体克服,由此引起滑动部件1324伸出第一孔1322。虽然滑动部件1324优选尺寸化为几乎匹配第一孔1322的尺寸,使得由液压流体施加的压力足以引起滑动部件1324的移动,但是本领域技术人员将理解的是,可以容许滑动部件1324和第一孔1322之间的液压流体的某种程度的泄漏。随着滑动部件1324伸出第一孔1322且伸入第二孔1328,偏压活塞1330被进一步推入第二孔1328中,直到偏压活塞抵接第二孔1328的端壁,如图14所示。只要液压通道1326由液压流体充分加压,滑动部件1324就将维持部分地在第一孔和第二孔1322、1328内,由此将主摇杆臂1302和辅助摇杆臂1304有效地联接一起。当液压通道1326不再加压时,偏压弹簧1332的力将再次引起偏压活塞1330延伸,由此引起滑动部件1324缩回到第一孔中且使主摇杆臂和辅助摇杆臂1302、1304脱离联接。
图15示出基本类似于图13和14的实施例,不同之处在于,第一孔和第二孔1322、1328与联接机构的相关构件的布置方式相对于主摇杆臂和辅助摇杆臂1302、1304颠倒。因此,如所示,第一孔1322和滑动部件1324布置在辅助摇杆臂1304内、液压通道1326也是。同样的,第二孔1328、偏压活塞1330和偏压弹簧1332布置在主摇杆臂1302内。滑动部件1324的操作则与以上相对于图13和14描述的相同。
如上述,图13-15中示出的偏压机构相对于滑动部件1324布置有第二孔。在替代性实施例中,偏压机构可实施在单一孔内,所述单一孔尤其与布置滑动部件的孔相同,如图16和17所示。如在图中所示,第一孔1606形成在第一摇杆臂1602中,而第二孔1608形成在第二摇杆臂1604中。附加地,滑动部件1610布置在第一孔1606内,并且液压通道1612与第一孔1606和滑动部件1610的端部流体相通。然而,在这个实施例中,止动件1614设置在第一孔1606的开口端处,并且偏压弹簧1616设置在止动件1614和滑动部件1610的肩部之间。如所示,肩部的表面与滑动部件1610的与液压通道1612相通的端部相反。偏压弹簧与这个表面的接触将滑动部件1610推动到第一孔1606中。再者,滑动部件1610的纵向长度选定成使得滑动部件1610在完全缩回到第一孔1606中时不会基本伸出第一孔1606。在这个实施例中,加压液压流体引入液压通道1612将充足的压力施加到滑动部件1610的端部上以克服偏压弹簧1616的力,由此允许滑动部件1610的直径减小部分伸过止动件1614且伸出第一孔1606进入第二孔1608中。如所示,第二孔1608配置成具有与滑动部件1610的直径减小部分的尺寸几乎匹配的尺寸,即,在足以确保将滑动部件1610接收到第二孔1608内的公差内。
现在参照图18,示出主摇杆臂1802、辅助摇杆臂1804和空挡摇杆臂1806布置在围绕摇杆臂轴1808自由旋转的摇杆臂轴1806上的实施例。空挡摇杆臂1806邻近于主摇杆臂1802和辅助摇杆臂1804地布置,即,布置在主摇杆臂和辅助摇杆臂1802、1804之间。在这个实施例中,摇杆臂轴1808包括第一或主内部通道1810和第二或辅助内部通道1812,第一或主内部通道和第二或辅助内部通道中的每个可向对应的主摇杆臂和辅助摇杆臂1802、1804提供加压液压流体(诸如,作为非限定性实施例的发动机油)。注意到,为了易于阐述,主内部通道和辅助内部通道1810、1812未示出为延伸了摇杆臂轴1808的长度。然而,在实践中将是这样的情况,以向每个气缸及其对应的摇杆臂结构提供加压液压流体。
在示出的实施例中,主摇杆臂1802和辅助摇杆臂1804两者包括相应的滚子从动件1814、1816,所述滚子从动件接触围绕凸轮轴1822旋转的对应凸轮1818、1820。如同图13-15的实施例,主凸轮1818可配置成提供主动作气门运动,而辅助凸轮1820可配置成提供辅助气门运动。再者,可等同地采用除滚子从动件1814、1816之外的联动机构以接收来自对应凸轮1818、1820的运动。
在图18的实施例中,空挡摇杆臂1806的远端部(相对于凸轮轴1822)可操作性地连接到一个或多个发动机气门。在示出的实施例中,气门桥部1803被应用于这个目的,但是将理解的是这并非要求。
如图18中进一步示出的,两个联接机构被设置以跨域主摇杆臂1802和空挡摇杆臂1806之间、以及辅助摇杆臂1804和空挡摇杆臂1806之间的分界。在这个实施例中,主联接机构1830包括形成在主摇杆臂1802中的第一孔1832。如所示,第一孔1832横向于主摇杆臂1802的纵向长度形成且具有在主摇杆臂1802的面向空挡摇杆臂1806的侧向表面上的开口端。滑动部件1834布置在第一孔1832内。滑动部件具有使其可完全缩回到第一孔1832内的纵向长度。第一孔设有与主内部通道1810流体相通的主液压通道1836。在空挡摇杆臂1806内,第二孔1838形成为使得当两个凸轮1818、1820都相对于滚子从动件1814、1816在基圆处,即,当没有气门运动施加到相应的摇杆臂1802、1804时,第二孔可与第一孔1832轴向对齐。如同第一孔1832,第二孔1838横向于空挡摇杆臂1806的纵向长度形成,第二孔的开口端在空挡摇杆臂1806的面向主摇杆臂1802的侧向表面上。偏压机构可布置在第二孔内;在示出的实施例中,偏压机构包括主偏压活塞1840,以及配置成朝向第二孔的开口端推动主偏压活塞的主偏压弹簧1842。附加地,止动机构可被应用以防止主偏压活塞1840伸出第二孔1838,即,使得主偏压活塞1840的端面基本不会伸过侧向表面的存在第二孔1838的开口端的平面。在一实施例中,主偏压活塞1840的纵向长度选定为在达到主偏压弹簧1842的压缩极限之前,使得主偏压活塞1840到第二孔中的移位将由主偏压活塞1840与第二孔1838的端壁的抵接限制。
附加地,图18示出辅助联接机构1850,所述辅助联接机构包括形成在辅助摇杆臂1804中的第三孔1852。如所示,第三孔1852横向于辅助摇杆臂1804的纵向长度形成且具有在辅助摇杆臂1804的面向空挡摇杆臂1806的侧向表面上的开口端。滑动部件1854布置在第三孔1852内。滑动部件具有使得其可完全缩回到第三孔1852内的纵向长度。第三孔设有与辅助内部通道1812流体相通的辅助液压通道1856。在空挡摇杆臂1806内,第四孔1858形成为使得当两个凸轮1818、1820都相对于滚子从动件1814、1816在基圆处时,即,当没有气门运动施加到相应的摇杆臂1802、1804时,第四孔可与第三孔1852轴向对齐。如同第三孔1852,第四孔1858横向于空挡摇杆臂1806的纵向长度形成,第四孔的开口端在空挡摇杆臂1806的面向辅助摇杆臂1804的侧向表面上。偏压机构可布置在第四孔内;在示出的实施例中,偏压机构包括辅助偏压活塞1860,以及配置成朝向第四孔的开口端推动辅助偏压活塞的偏压弹簧1862。附加地,止动机构可被应用以防止辅助偏压活塞1860伸出第四孔1858,即,使得辅助偏压活塞1860的端面基本不会伸过侧向表面的存在第四孔1858的开口端的平面。在一实施例中,辅助偏压活塞1860的纵向长度选定为使得在达到辅助偏压弹簧1862的压缩极限之前,辅助偏压活塞1860到第四孔中的移位将由辅助偏压活塞1860与第四孔1858的端壁抵接限制。
类似于图13的实施例,当主液压通道1836或辅助液压通道1856、或两者都被液压流体填充时,对应的主滑动部件1834或辅助滑动部件1854、或两者都可伸入相应的第二孔和第四孔1838、1858中。以这种方式,空挡摇杆臂1806可以联接到/脱离联接于主摇杆臂1802或辅助摇杆臂1804、或两者,由此提供对于向空挡摇杆臂1806并且因此向所述一个或多个发动机气门提供的气门运动(即,辅助气门运动、主气门运动、两者或都不)的完全控制。
图19示出基本类似于图18的实施例,不同之处在于,第一孔和第二孔1832、1838与主联接机构的相关构件的定位相对于主摇杆臂和空挡摇杆臂1802、1806颠倒。因此,如所示,第一孔1832和主滑动部件1834布置在空挡摇杆臂1806内、主液压通道1836也是。同样的,第二孔1838、主偏压活塞1840和主偏压弹簧1842布置在主摇杆臂1802内。主滑动部件1834的操作则与以上相对于图18描述的相同。
而且,虽然没有在本图中示出,但是类似于图19中示出的颠倒,在另一实施例中,第三孔和第四孔1852、1858和辅助联接机构的相关构件的定位相对于辅助摇杆臂和空挡摇杆臂1804、1806颠倒。因此,第三孔1852和辅助滑动部件1854布置在空挡摇杆臂1806内、辅助液压通道1856也是。同样的,第四孔1858、辅助偏压活塞1860和辅助偏压弹簧1862布置在辅助摇杆臂1804内。在这个实施例中,辅助滑动部件1854的操作则与以上相对于图18描述的相同。
更进一步地,虽然没有在本图中示出,但与图19中示出的实施例保持一致的是,在又另一实施例中,主和辅助液压通道1836、1856两者可以布置在空挡摇杆臂1806内。在这种情况下,第一孔和第三孔1832、1852两者与对应的主滑动部件和辅助滑动部件1834、1854也布置在空挡摇杆臂1806中,其中对应的偏压机构布置在相应的主摇杆臂和辅助摇杆臂1802、1804内。
再者,可使用图16和17中示出的替代性偏压机构,而非图18和19中示出的偏压机构中的一个或两个、或上述其他的实施例。
现在参照图20和21,进一步示出与图18中示出的实施例类似的实施例。换言之,图20和21中示出的实施例包括如前述的主摇杆臂1802、辅助摇杆臂1804和空挡摇杆臂1806。然而,在这个实施例中,摇杆臂1802-1806中的每个包括单一孔以实施主联接机构和辅助联接机构。具体地,布置在空挡摇杆臂1806中的第二孔与布置在辅助和主摇杆臂1804、1802内的第一孔和第三孔共轴地对齐,且因此由辅助联接机构和主联接机构两者共用。
尤其参考图20,辅助摇杆臂1804包括第一孔2002,而辅助滑动部件2004布置在第一孔中。第一孔2002与辅助液压通道2006流体相通,所述辅助液压通道进而与在摇杆臂轴2010内的辅助内部通道2008流体相通。在所有相关方面,第一孔2002和辅助滑动部件2004例如基本类似于以上相对于图15和18描述的第一孔和滑动部件。
然而,在图20的实施例中,第二孔2012形成在空挡摇杆臂1806中,所述第二孔2012(不像上述实施例)穿过空挡摇杆臂1806的整个宽度,即,所述第二孔具有在空挡摇杆臂1806的相反侧向表面上的两个开口端。第二孔2012以与上述相同的方式共轴地对齐于第一孔2002。而且,如所示,空挡滑动部件2014布置在第二孔2012内且沿第二孔2012的整个长度自由移位,所述空挡滑动部件2014的纵向长度小于第二孔2012的纵向长度。更进一步地,第三孔2016形成在主摇杆臂1802中,所述第三孔2016与第二孔2012、因此也与第一孔2002共轴地对齐。在第三孔2016内,主滑动部件2018与将主滑动部件2018偏压出第三孔2016的主偏压弹簧2020一起布置。如图20所示,主滑动部件2018的纵向长度选定成使得其伸出第三孔2016到被主滑动部件2018、空挡滑动部件2014和辅助滑动部件2004的抵接允许的程度,如下所述。
倘若第一、第二和第三孔2002、2012、2016的轴向对齐,并且辅助液压通道2006缺乏被液压流体填充(例如辅助运动当前没有进行的情况下),则由主偏压弹簧2020施加到主滑动部件2012的力引起主滑动部件2018伸出第三孔2016且在第二孔2012内与空挡滑动部件2014抵接。进而,这引起空挡滑动部件2014与辅助滑动部件2004抵接,由此引起辅助滑动部件2004完全缩回到第一孔2002内。给定滑动部件2004、2014、2018的相对长度,这种构型的结果是将主摇杆臂1802联接到空挡摇杆臂1806、且将辅助摇杆臂1804与空挡摇杆臂1806脱离联接。这个配置方式代表主气门运动进行且辅助气门运动失效的默认状态(即,当辅助液压通道2006没有被填充时)。
然而,如图21所示,辅助液压通道2006的填充将第一孔2002加压到足以克服由主偏压弹簧2020施加的力的程度,由此引起辅助滑动部件2004伸出第一孔2002且伸入第二孔2012中。辅助滑动部件2004与空挡滑动部件2014的抵接、以及空挡滑动部件2014与主滑动部件2018的对应抵接引起主滑动部件2018完全缩回到第三孔2016中。然而,空挡滑动部件2014的长度(潜在地与在第二孔2012内的止动件一起提供)防止空挡滑动部件2014伸入第三孔2016中。这个构型的结果则将主摇杆臂1802与空挡摇杆臂1806脱离联接、且将辅助摇杆臂1804联接到空挡摇杆臂1806。这个配置方式代表辅助气门运动进行且主气门运动失效的启动状态(即,当辅助液压通道2006被填充时)。
如所述,图20和21中示出的实施例有效地采用“默认实现主气门动作”的配置方式,在所述配置方式中,加压辅助液压通道2006的失灵引起主联接机构和辅助联接机构联接到主摇杆臂和空挡摇杆臂上。当然,可以将加压液压流体设置到默认状态,由此确保辅助摇杆臂和空挡摇杆臂的联接作为默认。更进一步地,辅助和主摇杆臂之间的液压通道2006、滑动部件和偏压机构的构型可以颠倒,使得加压液压通道2006(现在布置在主摇杆臂1802内)的失灵将导致“默认实现辅助气门动作”的配置方式,在所述配置方式中,在这种默认操作期间辅助摇杆臂和空挡摇杆臂联接在一起且主摇杆臂和空挡摇杆臂脱离联接。
再者,可使用图16和17中示出的替代性偏压机构,而非图20和21中示出的偏压机构中的一个或两个。
现在参照图22和23,示出将来自图18的实施例的特征与来自图20的实施例的特征结合的实施例。具体地,如同图18的实施例,主摇杆臂和辅助摇杆臂1802、1804设有相应的主和辅助液压通道1836、1856。主和辅助液压通道1836、1856分别与第一孔和第二孔2202、2204流体相通。进而,第一孔和第二孔2202、2204均与形成在空挡摇杆臂1806中的第三孔2210轴向对齐,如图22所示。第一孔2202具有布置在其中的主滑动部件2206,而第二孔2204具有布置在其中的辅助滑动部件2208,如所示。空挡滑动部件组件2220设置在第三孔2210内。空挡滑动部件组件2220包括对立于主滑动部件2206设置在第二孔2210中的主偏压活塞2222、对立于辅助滑动部件2208设置在第二孔2210中的辅助偏压活塞2224、和设置在主偏压活塞2222和辅助偏压活塞2224之间的偏压弹簧2226。偏压弹簧2226的操作沿第三孔2210的相应开口的方向推动主偏压活塞2222和辅助偏压活塞2224。在一实施例中,可提供止动件以防止主偏压活塞2222和辅助偏压活塞2224伸出第三孔2210。
以这种方式配置,且缺乏以加压液压流体填充主和辅助液压通道1836、1856,由主偏压活塞2222和辅助偏压活塞2224提供的偏压引起主滑动部件和辅助滑动部件2206、2208分别完全缩回到第一孔和第二孔2202、2204中。在这种状态下,主摇杆臂1802或辅助摇杆臂1804都不联接到空挡摇杆臂1806。然而,主液压通道1836或辅助液压通道1856的填充将引起偏压弹簧2226的力被克服,从而导致对应的主或辅助滑动部件2206、2208伸入第三孔2210中。以这种方式,主摇杆臂1802或辅助摇杆臂1804可联接到空挡摇杆臂1806。图23示出主液压通道1836和辅助液压通道1856两者被液压流体填充的情况。所引发的主滑动部件和辅助滑动部件2206、2208都伸入第三孔2210中引起主摇杆臂和辅助摇杆臂1802、1804两者联接到空挡摇杆臂1806。
现在参照图24-27,示出应用多摇杆臂和单向联接机构的实施例。现在参照图24,示出应用主摇杆臂2402和辅助摇杆臂2404的实施方式。如以上之前的实施例所述,辅助摇杆臂2404可操作性地连接到辅助凸轮2405,而主摇杆臂2402可操作性地连接到主凸轮2403。如所示,采用单向联接机构2406,其利用与图16和17中公开的基本类似的自动偏压的滑动部件组件。具体地,滑动部件2408布置在形成在主摇杆臂2402内的孔2410内。如上述实施例,孔2410形成为具有与主摇杆臂2402的纵向轴线基本横向的纵向轴线、且具有在主摇杆臂2402的面向辅助摇杆臂2404的侧向表面中的开口。液压通道2412与孔2410以及摇杆臂轴2416的内部通道2414流体相通。与止动件2420结合操作的偏压弹簧2418将滑动部件2408偏压到孔2410中。再者,滑动部件2408的长度选定为使得滑动部件2410在完全缩回到孔2410中时不会伸出孔2410。然而,如图24所示,被液压流体填充液压通道2412导致滑动部件2408伸出孔2410。然而,在这个实施例中,滑动部件2408的伸出在这种情况下不会接合形成在辅助摇杆臂2404中的对应孔。实际上,延伸的滑动部件2408配置成接触辅助摇杆臂的面向上或面向下表面、或接合形成在辅助摇杆臂中的槽。这些实施例的示例在图25-28中进一步示出。
在图25-27中,示出图24中示出的系统的部分侧视图。具体地,滑动部件2408示出为伸出主摇杆臂2402。在这个实施方式中,辅助摇杆臂2404包括具有面向下表面2504的悬臂2502。如图25所示,当凸轮2403、2405在基圆处时,滑动部件2408可与辅助摇杆臂2404的面向下表面2504接触。在此之后,如图25所示,主气门动作(由于主凸轮2403)的发生引起主摇杆臂2402旋转由凸轮轮廓限定的量M。因为滑动部件2408没有限制在辅助摇杆臂2404中的孔内,主摇杆臂2402的旋转不会引发辅助摇杆臂2404中的类似移动,而是引起滑动部件2408和面向下表面2504之间的间隙空间L。
如在图27中进一步描绘的,在发生主气门动作之后,辅助凸轮2405的旋转引发辅助摇杆臂2404中的对应旋转B。然而,在这种情况下,辅助摇杆臂2404的面向下表面2504保持与滑动部件2408接触,由此将旋转B传递到主摇杆臂2402,并且因此所述一个或多个发动机气门操作性地连接到主摇杆臂2402。以这种方式,运动从辅助摇杆臂2404传递到主摇杆臂2402,而运动没有从主摇杆臂2402传递到辅助摇杆臂2404。
本领域技术人员将首先理解到,滑动部件2408可等同地部署在辅助摇杆臂2404内,而且,滑动部件布置在摇杆臂支点的任一侧上的位置将指明滑动部件是应该接触邻近摇杆臂的面向下表面还是面向上表面。例如,如果主摇杆臂2402中的滑动部件2408布置在主摇杆臂支点(即,摇杆臂轴2416)的相反侧上,则滑动部件需要接触在辅助摇杆臂2404上的面向上表面,以按相同的方式起作用。
在图28中示出的又一替代性实施例中,假设滑动部件2408布置在辅助摇杆臂2404内(图28中未示出)。在这种情况下,滑动部件2408在延伸时可接合在主摇杆臂2402的面向辅助摇杆臂2404的侧向表面中形成的槽2802。如在图28中进一步示出的,滑动部件2408可尤其配置成与如由附图标记2408a和2408b示出的槽2802的任一端接触。给定主摇杆臂2402的旋转,槽2802优选具有弧形,但是这并非基于滑动部件的尺寸有多接近于槽的尺寸的要求。无论如何,以这种方式,主气门动作可相对于滑动部件2408无效,所述滑动部件否则在这种主气门动作期间沿槽简单地移位。相反地,辅助气门动作引起滑动部件接合槽的端部,由此将辅助气门运动传递到主摇杆臂。
Claims (39)
1.一种用于在包括内燃机的系统中执行辅助气门运动的方法,所述内燃机具有多个气缸,所述多个气缸中的每个气缸具有至少一个气门机构,所述气门机构配置成将来自至少一个气门致动运动源的气门致动运动传送到与该气缸关联的至少一个气门,所述方法包括:
确定发动机制动操作已经起动;
响应于发动机制动操作的起动,启动布置在主气门机构内的消除启动机构,由此使主气门动作经由主气门机构从主气门致动运动源传送到气门失效;并且
响应于发动机制动操作的起动,进行用于气门的发动机制动气门动作,
其中,发动机制动气门动作实施两冲程发动机制动。
2.一种用于在包括内燃机的系统中执行发动机制动的方法,所述内燃机具有多个气缸,所述多个气缸中的每个气缸具有与之关联的多个摇杆臂,所述多个摇杆臂配置成将来自多个气门致动运动源的气门致动运动传送到与该气缸关联的至少一个气门,所述多个摇杆臂设置成邻近于彼此且限定所述多个摇杆臂之间的分界,所述多个摇杆臂还包括用于所述多个摇杆臂之间的每个分界的至少一个联接机构,所述至少一个联接机构中的每个配置成选择性地使所述多个摇杆臂中的两个邻近摇杆臂联接或脱离联接,所述方法还包括:
确定发动机制动操作已经起动;并且
响应于发动机制动操作的起动,控制所述至少一个联接机构,以将所述多个摇杆臂的第一摇杆臂联接到所述多个摇杆臂的第二摇杆臂,第一摇杆臂操作性地连接到所述至少一个气门,而第二摇杆臂操作性地连接到所述多个气门致动运动源的发动机制动运动源。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
响应于发动机制动操作的起动,控制所述至少一个联接机构,以将第一摇杆臂与所述多个摇杆臂的第三摇杆臂脱离联接,第三摇杆臂操作性地连接到所述多个气门致动运动源的主动作运动源。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,发动机制动运动源实施两冲程发动机制动。
5.根据权利要求2所述的方法,还包括:
确定正功率操作已经起动;并且
响应于正功率操作的起动,控制所述至少一个联接机构,以将第一摇杆臂与第二摇杆臂脱离联接。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
响应于正功率操作的起动,控制所述至少一个联接机构,以将第一摇杆臂联接到所述多个摇杆臂的第三摇杆臂,第三摇杆臂操作性地连接到所述多个气门致动运动源的主动作运动源。
7.一种用于操作包括多个气缸的内燃机的系统,所述多个气缸中的气缸具有与之关联的多个气门,所述系统包括:
主动作运动源,其配置成向所述多个气门中的至少一个气门提供主动作气门运动;
辅助运动源,其配置成向所述多个气门中的至少一个气门提供辅助气门运动;
主摇杆臂,其操作性地连接到主动作运动源;
辅助摇杆臂,其操作性地连接到辅助运动源;
空挡摇杆臂,其操作性地连接到所述多个气门中的至少一个气门且邻近于主摇杆臂和辅助摇杆臂;
主联接机构,其配置成选择性地使主摇杆臂和空挡摇杆臂联接或脱离联接;以及
辅助联接机构,其配置成选择性地使辅助摇杆臂和空挡摇杆臂联接或脱离联接。
8.根据权利要求7所述的系统,其中,辅助联接机构包括:
形成在辅助摇杆臂中的第一孔和布置在所述第一孔中的辅助滑动部件,辅助摇杆臂还包括与辅助滑动部件的端部相通的辅助液压通道;和
第二孔,其形成在空挡摇杆臂中,且配置成与第一孔对齐,使得当辅助液压通道被液压流体填充时辅助滑动部件可选择性地从第一孔伸入第二孔中。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,辅助联接机构还包括配置成将辅助滑动部件偏压到第一孔中的偏压机构。
10.根据权利要求9所述的系统,其中,偏压机构包括弹簧,所述弹簧布置在第一孔内且与辅助滑动部件的表面接触,该表面与所述辅助滑动部件的端部相反。
11.根据权利要求9所述的系统,其中,偏压机构包括对立于辅助滑动部件布置在第二孔中的弹簧加载型偏压活塞,所述偏压活塞还包括防止偏压活塞伸出第二孔的止动件。
12.根据权利要求8所述的系统,其中,主联接机构包括:
形成在主摇杆臂中的第三孔和布置在所述第三孔中的主滑动部件,主摇杆臂还包括与主滑动部件的端部相通的主液压通道;和
第四孔,其形成在空挡摇杆臂中,且配置成与第三孔对齐,使得当主液压通道被液压流体填充时主滑动部件可选择性地从第三孔伸入第四孔中。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,主联接机构还包括配置成将主滑动部件偏压到第三孔中的偏压机构。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,偏压机构包括弹簧,所述弹簧布置在第三孔内且与主滑动部件的表面接触,该表面与所述主滑动部件的端部相反。
15.根据权利要求13所述的系统,其中,偏压机构包括对立于主滑动部件布置在第四孔中的弹簧加载型偏压活塞,所述偏压活塞还包括防止偏压活塞伸出第四孔的止动件。
16.根据权利要求8所述的系统,其中,主联接机构包括:
空挡滑动部件,其布置在第二孔内;
形成在主摇杆臂中的第三孔和布置在所述第三孔中的弹簧加载型主滑动部件,
其中,第二孔还配置成与第三孔对齐,使得,
当辅助液压通道没有被液压流体填充时,主滑动部件从第三孔伸入第二孔中且与空挡滑动部件接触,并且空挡滑动部件接触辅助滑动部件,由此将辅助滑动部件偏压到第一孔中,
以及当辅助液压通道被液压流体填充时,辅助滑动部件从第一孔伸入第二孔中且与空挡滑动部件接触,并且空挡滑动部件接触主滑动部件,由此将主滑动部件偏压到第三孔中。
17.根据权利要求8所述的系统,其中,主联接机构包括:
形成在主摇杆臂中的第三孔和布置在所述第三孔中的主滑动部件,主摇杆臂还包括与主滑动部件的端部相通的主液压通道,
其中,第二孔还配置成与第三孔对齐,使得当主液压通道被液压流体填充时主滑动部件可选择性地从第三孔伸入第二孔中。
18.根据权利要求17所述的系统,
其中,辅助联接机构包括配置成将辅助滑动部件偏压到第一孔中的辅助偏压机构,所述辅助偏压机构还包括弹簧,该弹簧布置在第一孔内且与辅助滑动部件的表面接触,该表面与所述辅助滑动部件的端部相反,
并且其中,主联接机构包括配置成将主滑动部件偏压到第三孔中的主偏压机构,所述主偏压机构包括弹簧,该弹簧布置在第三孔内且与主滑动部件的表面接触,该表面与所述主滑动部件的端部相反。
19.根据权利要求17所述的系统,还包括:
布置在第二孔内的空挡滑动部件,所述空挡滑动部件包括布置在辅助偏压活塞和主偏压活塞之间的弹簧,所述辅助偏压活塞对立于辅助滑动部件地布置,而所述主偏压活塞对立于主滑动部件地布置,其中,辅助偏压活塞和主偏压活塞两者包括防止辅助偏压活塞和主偏压活塞伸出第二孔的止动件。
20.根据权利要求7所述的系统,其中,主联接机构包括:
形成在主摇杆臂中的第一孔和布置在所述第一孔中的主滑动部件,主摇杆臂还包括与主滑动部件的端部相通的主液压通道;
第二孔,其形成在空挡摇杆臂中,且配置成与第一孔对齐,使得当主液压通道被液压流体填充时主滑动部件可选择性地从第一孔伸入第二孔中;以及
布置在第二孔内的空挡滑动部件。
21.根据权利要求20所述的系统,其中,辅助联接机构包括:
形成在辅助摇杆臂中的第三孔和布置在所述第三孔中的弹簧加载型辅助滑动部件,
其中,第二孔还配置成与第三孔对齐,使得,
当主液压通道没有被液压流体填充时,辅助滑动部件从第三孔伸入第二孔中且与空挡滑动部件接触,并且空挡滑动部件接触主滑动部件,由此将主滑动部件偏压到第一孔中,
并且当主液压通道被液压流体填充时,主滑动部件从第一孔伸入第二孔中且与空挡滑动部件接触,并且空挡滑动部件接触辅助滑动部件,由此将辅助滑动部件偏压到第三孔中。
22.根据权利要求7所述的系统,其中,主联接机构包括:
形成在主摇杆臂中的第一孔和布置在所述第一孔中的主滑动部件,主摇杆臂还包括与主滑动部件的端部相通的主液压通道;和
第二孔,其形成在空挡摇杆臂中,且配置成与第一孔对齐,使得当主液压通道被液压流体填充时主滑动部件可选择性地从第一孔伸入第二孔中。
23.根据权利要求7所述的系统,其中,辅助联接机构包括:
形成在空挡摇杆臂中的第一孔和布置在所述第一孔中的辅助滑动部件,空挡摇杆臂还包括与辅助滑动部件的端部相通的辅助液压通道;和
第二孔,其形成在辅助摇杆臂中,且配置成与第一孔对齐,使得当辅助液压通道被液压流体填充时辅助滑动部件可选择性地从第一孔伸入第二孔中。
24.根据权利要求7所述的系统,其中,主联接机构包括:
形成在空挡摇杆臂中的第一孔和布置在所述第一孔中的主滑动部件,空挡摇杆臂还包括与主滑动部件的端部相通的主液压通道;和
第二孔,其形成在主摇杆臂中,且配置成与第一孔对齐,使得当主液压通道被液压流体填充时主滑动部件可选择性地从第一孔伸入第二孔中。
25.根据权利要求7所述的系统,其中,辅助运动源是发动机制动运动源,并且辅助气门运动是发动机制动气门运动。
26.根据权利要求25所述的系统,其中,发动机制动气门运动是两冲程发动机制动气门运动。
27.一种用于在包括多个气缸的内燃机中执行辅助气门运动的系统,所述多个气缸中的气缸具有与之关联的多个气门,所述系统包括:
主动作运动源,其配置成向所述多个气门中的至少一个气门提供主动作气门运动;
辅助运动源,其配置成向所述多个气门中的至少一个气门提供辅助气门运动;
主摇杆臂,其操作性地连接到主动作运动源和所述多个气门中的至少一个气门;
辅助摇杆臂,其操作性地连接到辅助运动源;以及
单向联接机构,其配置成选择性地使主摇杆臂和辅助摇杆臂联接或脱离联接,其中,当主摇杆臂和辅助摇杆臂经由单向联接机构联接时,辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂,而主动作气门运动没有从主摇杆臂传递到辅助摇杆臂。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,单向联接机构布置在辅助摇杆臂内。
29.根据权利要求28所述的系统,所述单向联接机构包括:
形成在辅助摇杆臂中的孔和布置在所述孔中的辅助滑动部件,辅助摇杆臂还包括与辅助滑动部件的端部相通的辅助液压通道,
其中,当辅助液压通道被液压流体填充时辅助滑动部件可选择性地由所述孔延伸。
30.根据权利要求29所述的系统,单向联接机构还包括在主摇杆臂上的面向上表面,其中,辅助滑动部件配置成当辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂时接触面向上表面。
31.根据权利要求29所述的系统,单向联接机构还包括在主摇杆臂上的面向下表面,其中,辅助滑动部件配置成当辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂时接触面向下表面。
32.根据权利要求29所述的系统,单向联接机构还包括在主摇杆臂上的槽,其中,辅助滑动部件配置成当辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂时接触槽的端部。
33.根据权利要求27所述的系统,其中,单向联接机构布置在主摇杆臂内。
34.根据权利要求33所述的系统,单向联接机构包括:
形成在主摇杆臂中的孔和布置在所述孔中的辅助滑动部件,主摇杆臂还包括与辅助滑动部件的端部相通的辅助液压通道,
其中,当辅助液压通道被液压流体填充时,辅助滑动部件可选择性地由所述孔延伸。
35.根据权利要求34所述的系统,单向联接机构还包括在辅助摇杆臂上的面向上表面,其中,辅助滑动部件配置成当辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂时接触面向上表面。
36.根据权利要求34所述的系统,单向联接机构还包括在辅助摇杆臂上的面向下表面,其中,辅助滑动部件配置成当辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂时接触面向下表面。
37.根据权利要求34所述的系统,单向联接机构还包括在辅助摇杆臂上的槽,其中,辅助滑动部件配置成当辅助气门运动从辅助摇杆臂传递到主摇杆臂时接触槽的端部。
38.根据权利要求27所述的系统,其中,辅助运动源是发动机制动运动源,并且辅助气门运动是发动机制动气门运动。
39.根据权利要求38所述的系统,其中,发动机制动气门运动是两冲程发动机制动气门运动。
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