CN107939466A - 用于内燃机组件的多级滑动凸轮致动器 - Google Patents

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Abstract

公开了滑动凸轮致动器、用于制造和使用这种致动器的方法以及具有采用滑动凸轮致动器的内燃机的机动车辆。公开了一种具有从致动器壳体突出的两个致动器销的滑动凸轮致动器。这些销从缩回位置移到延伸位置，并接合滑动凸轮轴上的移位筒。致动器组件将每个致动器销移到其延伸位置以与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到不同的位置。致动器柄附接到致动器壳体并与致动器销接合。将第一致动器销移到其延伸位置使得致动器柄在一个方向上移动，而这将第二致动器销朝向其缩回位置移动。将第二致动器销移到其延伸位置使得致动器柄在另一方向上移动，而这将第一致动器销朝向其缩回位置移动。

Description

用于内燃机组件的多级滑动凸轮致动器
背景技术
本公开总体上涉及内燃机(ICE)组件。更具体地，本公开的各方面涉及具有用于往复活塞式内燃机的多级滑动凸轮系统的气门机构。
目前的诸如现代汽车等成品机动车辆最初配备有用于推动车辆并为车载电子装置供电的动力系统。动力系统(其涵盖动力传动系统并且常常被错误地分类为动力传动系统)通常是由通过多速动力传动将驱动力传递给车辆的最终驱动系统(例如后差速器、车轴和车轮)的原动机构成，诸如发动机。由于往复活塞式内燃机(ICE)易于使用、成本较低、重量轻且总体效率高，因此，汽车通常是由它们提供动力。作为一些示例，这类发动机包括二冲程及四冲程压缩点火式柴油发动机、四冲程火花点火汽油发动机、六冲程结构和旋缸内燃发动机。另一方面，混合动力车辆利用诸如电动发电机等替代动力源来推动车辆，从而最大限度地减少发动机对动力的依赖并提高整体的燃油经济性。
典型的顶阀式内燃机包括具有汽缸孔的发动机缸体，其中每个汽缸孔具有可在其中往复运动的活塞。联接到发动机缸体的顶表面的是与活塞和汽缸孔相配合以形成变容燃烧室的汽缸盖。这些往复活塞用于将通过点燃燃烧室中的燃料和空气混合物而产生的压力转化为驱动曲轴的旋转力。汽缸盖限定了进气口，由进气歧管提供的空气通过这些进气口选择性地引入每个燃烧室。汽缸盖中还限定有排气口，废气和燃烧副产物通过这些排气口从燃烧室选择性地排出到排气歧管。排气歧管又对废气进行收集并组合，以便再循环入进气歧管中、输送到涡轮机驱动的涡轮增压器或者经由排气系统从ICE排出。
汽缸盖(或者多个汽缸盖，前提是发动机具有多组汽缸)可以容纳ICE的气门机构---进气阀、排气阀、摇臂、推杆以及在某些情况下的凸轮轴。气门机构是动力系统子系统的一部分，负责控制在任何给定时间点进入和离开发动机的燃烧室的夹带在燃料中的空气和废气的量。发动机扭矩和动力输出通过调节阀门升程和正时来改变，而这种调节是通过如下方式实现的：借助于旋转凸轮轴上的凸轮凸角来直接地或间接地驱动进气阀和排气阀。为了达到最佳性能，不同的发动机转速通常需要不同的阀门正时和升程。通常来说，为了达到最佳性能，低发动机速度要求阀门在更短的持续时间内打开相对较小的量，而高发动机转速要求阀门在更长的持续时间内打开相对较大的量。通过增加在不同的凸轮轮廓之间进行选择以在不同的速度和负载下驱动阀门的能力，发动机能够在更广泛的发动机操作条件下更好地对性能实施优化。
发明内容
本文公开了用于内燃机组件的滑动凸轮致动器、用于制造和使用这种滑动凸轮致动器的方法、具有带有使用滑动凸轮致动器的多级滑动凸轮系统的气门机构的往复活塞式内燃机、以及使用这种发动机的机动车辆。作为示例而非限制，提出了一种用于三级滑动凸轮系统(SCS)的新型双销式电子凸轮致动器。这种滑动凸轮致动器包括封装在致动器壳体内的一对电激活短程线性致动器。每个线性致动器包括邻接弹簧偏置的滑动致动器销的近端的线圈驱动式活塞。每个致动器销的远端突出到壳体外，从而选择性地接合安装在可轴向位移的旋转凸轮轴上的移位筒。在激活线性致动器后，活塞朝向其相应的致动器销直线地平移，并将销压迫来与移位筒接合。这又将使凸轮轴在例如前后方向上平移，从而改变各种不同的凸轮凸角中的哪一个凸轮凸角将会接合发动机的气门机构的阀。
弹簧偏置的滑动致动器销为柱状，并且形成有或加工有与销的近端相邻的环形槽。每个环形槽沿致动器销的长度延伸，其中一个销的槽在轴向上比另一个销的槽更长。致动器“跷跷板”柄可枢转地联接到致动器壳体，且同时置于两个滑动致动器销之间。致动器柄的一端位于第一致动器销的环形槽内，而该柄的相对第二端位于第二致动器销的槽内。当第一线性致动器被启动并且对应的第一致动器销朝向移位筒平移时，销将会像跷跷板一样在第一(例如逆时针)方向上旋转致动器柄。柄转而又将第二致动器销推离移位筒。相反地，启动第二线性致动器将使得第二致动器销朝向移位筒移动；作为响应，致动器柄将在第二(例如顺时针)方向上旋转并且将第一致动器销推离移位筒。
所公开概念中的至少一些概念的附带益处包括滑动凸轮致动器结构，这种结构阻止了两个致动器销被同时启动并且由此防止出现悬垂销故障。“悬垂销”故障可以表示为由如下情况导致的致动器状态：两个致动器销意外地被同时激活而使得凸轮轴陷在两个阶段之间，并且致动器的两个销都没有正确地位于在凸轮轴的移位筒中切割而成的接合凹槽中。使用双销致动器的现有技术滑动凸轮系统设计需要的是可以禁用车辆和/或设置需要进行维修工作的故障指示灯(MIL)的故障模式。一些用于检测悬垂销故障的方法要求有额外的凸轮位置传感器与软件和电子硬件一起来修复故障。通过放弃使用多余的故障检测软件和硬件以及借助附带式维修来消除对车辆故障模式的需要，所公开的系统有助于降低制造成本、缩短概念验证时间以及减少保修索赔。
本公开的各方面涉及用于具有滑动凸轮系统的内燃机组件的多级滑动凸轮致动器。例如，公开了一种用于内燃机组件的滑动凸轮致动器，该滑动凸轮致动器采用与承载移位筒和多个凸轮的滑动凸轮轴可操作地接合的各种发动机阀。滑动凸轮致动器包括从致动器壳体突出的至少两个致动器销。每个致动器销从相应的缩回位置移选择性地到相应的延伸位置，在该延伸位置处，销接合滑动凸轮轴的移位筒。销致动器组件附接到致动器壳体并且可在至少两个激活状态下操作。当处于第一激活状态下时，销致动器将第一致动器销移到第一延伸位置并与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到第一凸轮位置。相反地，当销致动器处于第二激活状态下时，它将第二致动器销移到第二延伸位置并与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到第二凸轮位置。致动器柄可移动地附接到致动器壳体并与致动器销接合。将第一致动器销移到其延伸位置使得致动器柄在第一方向上移动，从而致动器柄将第二致动器销朝向第二缩回位置移动。另一方面，将第二致动器销移到其延伸位置使得致动器柄在第二方向上移动，从而致动器柄将第一致动器销朝向第一缩回位置移动。
本公开的其他方面涉及具有往复活塞式顶置凸轮发动机组件的机动车辆，其中该往复活塞式顶置凸轮发动机组件具有用于可变阀门升程(VVL)操作的多级滑动凸轮系统。如本文所用的“机动车辆”可以包括任何相关的车辆平台，诸如客车(内燃机(ICE)、混合动力、全自动或部分自动等)、商用车辆、工业车辆、履带式车辆、越野和全地形车辆(ATV)、农用设备、船只、飞机等。在一个示例中，提出了一种机动车辆，该机动车辆包括具有发动机舱的车身以及安装在该发动机舱内的内燃机组件。ICE组件包括具有限定汽缸孔的一个或多个汽缸组的发动机缸体。活塞可在汽缸孔中的每一个内往复式移动。各种发动机阀可操作以调节汽缸孔的流体进入和排出。邻近发动机阀可旋转地安装的可轴向位移的凸轮轴承载有移位筒以及多个凸轮凸角，所述凸轮凸角具有用于在不同升程下操作发动机阀的形状不同的轮廓。
车辆ICE组件还包括用于控制滑动凸轮轴的轴向位移的多级滑动凸轮致动器。此滑动凸轮致动器包括两个(且仅有两个)可滑动的致动器销，该致动器销可以从相应的缩回位置选择性地平移到相应的延伸位置，而销在该延伸位置处接合移位筒，从而使凸轮轴轴向地位移。销致动器组件在许多状态下可操作：中立状态；第一激活状态，当处于该第一激活状态下时，销致动器组件将第一致动器销推到第一延伸位置并与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到第一凸轮位置；以及第二激活状态，当处于该第二激活状态下时，销致动器将第二致动器销推到第二延伸位置并与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到与第一凸轮位置不同的第二凸轮位置。致动器柄置于两个致动器销之间并与它们接合。将第一致动器销滑动到其延伸位置使得致动器柄在第一方向上旋转并将第二致动器销推到其缩回位置。相反地，将第二致动器销滑动到其延伸位置使得致动器柄在与第一方向相对的第二方向上旋转并将第一致动器销推到其缩回位置。通过这种构造，可以防止致动器销同时延伸。
本公开的其他方面涉及制造和使用多级滑动凸轮致动器的方法，其中该多级滑动凸轮致动器用于具有滑动凸轮系统的内燃机组件。例如，公开了一种组装用于ICE组件的滑动凸轮致动器的方法，其中该ICE组件具有与滑动凸轮轴可操作地接合的多个发动机阀。该方法以任何顺序和任何组合方式包括：将第一致动器销和第二致动器销附接到致动器壳体，使得致动器销可选择性地从相应的缩回位置移到相应的延伸位置，而销在该延伸位置处与滑动凸轮轴上的移位筒接合；将销致动器组件附接到致动器壳体，该销致动器组件在第一激活状态和第二激活状态下可操作，当处于第一激活状态下时，销致动器组件将第一致动器销移到第一延伸位置并与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到第一凸轮位置，而当处于第二激活状态下时，销致动器组件将第二致动器销移到第二延伸位置并与移位筒接合，从而将凸轮轴滑动到第二凸轮位置；以及将致动器柄可移动地附接到致动器壳体，使得致动器柄接合致动器销。通过这种构造，将第一致动器销移到第一延伸位置使得致动器柄在第一方向上移动；在这样做时，致动器柄将第二致动器销远离移位筒朝向第二缩回位置移动。此外，将第二致动器销移到第二延伸位置使得致动器柄在第二方向上移动；在这样做时，致动器柄将第一致动器销远离移位筒朝向第一缩回位置移动。
上述发明内容并不旨在代表本公开的每一个实施例或每一个方面。相反，前面的发明内容仅提供了本文所阐述的一些新颖方面和特征的示例。结合附图和所附权利要求，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将通过以下对用于实施本公开的代表性实施例和代表性方式所进行的详细描述而容易变得显而易见。此外，本公开明确地包括上文和下文所呈现的元素和特征的任何及所有组合和子组合。
附图说明
图1是根据本公开的各方面的代表性机动车辆的正面透视图，其中以插图形式示意性地图示了代表性V型顶置凸轮内燃机(ICE)组件。
图2是根据本公开的各方面的用于诸如图1的ICE组件等内燃机的代表性多级滑动凸轮系统(SCS)的侧视图。
图3是根据本公开的各方面的用于诸如图2的SCS等多级滑动凸轮系统的代表性滑动凸轮致动器的侧视图，其示出了处于第一激活状态下的滑动凸轮致动器。
图3A和图3B是图3的代表性滑动凸轮致动器的侧视图，其分别示出了处于停用中立状态和第二激活状态下的滑动凸轮致动器。
图4是图3的代表性滑动凸轮致动器的透视图，其中将壳体拆掉，以便示出防止两个致动器销被同时激活的致动器“跷跷板”柄。
本公开存在有各种修改和替代形式，并且已经通过附图中的示例示出了一些代表性实施例并在此将对其进行详细描述。然而，应当理解，本公开的新颖方面不限于附图中所示的特定形式。相反，本公开旨在涵盖落入由所附权利要求限定的本公开的范围和精神内的所有修改、等同物、组合、子组合和替代物。
具体实施方式
本公开存在有许多不同形式的实施例。在附图中示出并且将在本文中详细地描述本公开的代表性实施例，同时应理解的是，本公开应被视为公开内容的原理的示例，并且不旨在将本公开的广泛方面限制到所示实施例。在这个意义上，例如在摘要、发明内容和具体实施方式部分中公开了但却未在权利要求中明确阐述的元素和限制不应通过暗示、推断或其他方式单独或集体地并入权利要求中。出于本详细描述的目的，除非明确地放弃保护，否则单数包括复数，反之亦然；词语“和”和“或”应该即是衔接词，也是转折词；词语“所有”是指“任何及所有”；词语“任何”是指“任何及所有”；并且词语“包含”、“包括”和“具有”是指“包括但不限于”。此外，诸如“大约”、“几乎”、“基本上”、“约”等近似词可以在本文中以“在...下、近似或接近于”或“在3-5％内”或“在可接受的制造公差内”或其任何逻辑组合的意义上使用。
现参考附图，其中在所有几个视图中，相同的附图标记指代相同的特征，图1中示出了代表性汽车的透视图，该汽车总体上以10表示，并且出于讨论的目的而被描述为四门轿车式乘客车辆。安装在汽车10的前部(例如，前保险杠饰板和格栅的后方以及乘客舱的前方)的是容纳在由发动机罩14覆盖的发动机舱内的内燃机(ICE)组件12。所示出的汽车10(在本文中也简称为“机动车辆”或“车辆”)仅仅是可以实践本公开的新颖方面和特征的示例性应用。同样，将本概念实施为6缸V型发动机构造也应被理解为本文公开的新概念的示例性应用。因此，应当理解，本公开的各方面和特征可以适用于其他发动机组件并且用于任何逻辑上相关类型的机动车辆。最后，本文提供的附图不一定按比例绘制，并且纯粹用于教学目的。因此，附图中所示的具体尺寸和相对尺寸不应被解释为具有限制性。
图1中示出了代表性的单顶置凸轮(SOHC)V型6缸(V6)往复活塞式ICE组件12。ICE组件12用于例如作为压缩点火(CI)式柴油发动机或火花点火(SI)式汽油发动机推动车辆10，包括弹性燃料车辆(FFV)及其混合车辆变型。ICE组件12具有发动机缸体16(通常与“汽缸套”作为同义词使用)，该发动机缸体分别具有汽缸孔19的第一组17A和第二组17B。如图所示，汽缸孔的各组(或简称为“汽缸组”)17A、17B相对于彼此以小于180度的夹角(例如，60度或90度的角度)设置。每个汽缸组17A、17B在其中限定一个或多个汽缸孔，如图1中19处的虚线所示；传统的V6构造由每个汽缸组的三个孔组成。活塞15可在每个汽缸孔19内往复地移动。尽管所示出的发动机构造是示出为每个汽缸组17A、17B具有单个凸轮轴24，但是其他顶置凸轮轴(OHC)和非OHC结构(例如，平头发动机)也被认为是处于本公开的范围内。在附图中，仅是ICE组件12的所选部件已经通过示例的方式示出，并且在此将对这些部件进行详细描述。但是，应当理解，ICE组件12可以包括在本公开的范围内的其它已知的和以后研发出的发动机特征。
第一汽缸盖18A和第二汽缸盖18B分别经由螺纹紧固件(未示出)安装到第一汽缸组17A和第二汽缸组17B。沿着每个汽缸盖18A、18B的底部一体成型的室表面23定位成与汽缸孔19中的一个汽缸孔以及设置在该汽缸孔中的活塞15分别对准，从而协同地限定出变容燃烧室。这对汽缸盖18A、18B可以限定出对应数量的排气口21(例如，每个燃烧室的一个或两个排气口)，通过这些排气口将废气和燃烧副产物从汽缸孔19中选择性地排出。每个排气口21将废气(诸如通过专用排气流道20)传送到相应的流道出口22。对于至少一些实施例而言，汽缸盖可以采用集成排气歧管(IEM)汽缸盖构造，其中流道20和出口22特征与相应的汽缸盖18A、18B一体成型，从而避免了对进行排气歧管附接通常所需的紧固件和垫圈的需要。在这样做时，排气流道20是排气口21的延伸部，用于将每个排气口21连接到汽缸盖18A、18B中的出口22，进而将废气从发动机12中排出。相应的排放管26与每个一体的排气歧管(即流道出口22)流体连通。通过将这些特征与汽缸盖18A、18B一体成型，减少了ICE组件12操作期间的可能的废气泄漏路径。
在图1所示的示例中，涡轮驱动的强制感应涡轮增压器28流体地联接到ICE组件12。涡轮增压器28包括涡轮机壳体30，排放管26将来自汽缸盖18A、18B的废气传送到涡轮壳体中。可选的发动机构造可以通过将废气排放管道并入到涡轮机壳体30中来消除排放管26。废气的热能和动能使得涡轮叶片(在图1中32处以虚线表示)在涡轮壳体30内自旋或旋转。当通过涡轮增压器28去除一些或所有有用的能量时，废气被传送到涡轮排放管34，最终释放到大气中。汽缸盖18A、18B的内侧构造允许将排放管26的长度最小化。通过使排放管26的长度最小化，可以将废气的更多的热能保留来转动涡轮叶片32，否则，这种热能将通过热传递而损失到大气中。尽管图1所示的ICE组件12包括涡轮增压器28，但是本领域的技术人员将认识到的是，涡轮增压器28可以在保持在本公开的范围内的同时被消除或修改。
图2中示出了通常以40表示的代表性多级滑动凸轮系统(SCS)，其用于操作诸如图1的汽车10等车辆的一个或多个第一发动机阀42和一个或多个第二发动机阀44。这些第一发动机阀42和第二发动机阀44可操作地容纳在相应的第一汽缸盖和第二汽缸盖(例如，图1的汽缸盖18A、18B)或汽缸组(例如，图1的汽缸组17A、17B)或内燃机(例如，图1的ICE组件12)的其他操作位置内。第一发动机阀42和第二发动机阀44在本文中示出为用于控制例如喷射到汽缸中的燃料和空气的时间和数量以及或者替代地从汽缸中排出的废气的时机和数量的弹簧偏置式提升阀(但是也可以采用其他已知类型的发动机阀)。所示的凸轮系统40也可以在单个汽缸上使用，而不脱离本公开的范围。同样地，图2的SCS结构40适用于任何凸轮驱动阀技术，包括用于控制其他技术领域和应用中其他流体或固体的流动的阀。
为了提供可变阀门升程(VVL)功能(其可以有助于改善发动机性能、燃油经济性和车辆排放)，滑动凸轮轴组件24由一个或多个径向轴承38和一个或多个轴向轴承46支撑，从而使得相对于发动机阀42、44，凸轮轴组件24围绕中心轴线AC1可旋转并沿其线性可位移，如下文进一步详细描述的。凸轮轴组件24的旋转可变地致动发动机阀42、44，从而促进例如汽缸组17A、17B内的燃烧以及发动机12产生机械能。其他的轴承38、46可以结合到凸轮轴组件24中；可选构造可以采用用于将凸轮轴组件24可滑动地和/或可旋转地联接到发动机的其他已知装置。凸轮轴组件24包括相对于发动机阀42、44可旋转但却不会水平地(例如，如图2所示地从左到右)平移的旋转轴48。第一滑动凸角组合件50可相对于旋转轴48上的第一发动机阀42沿中心轴线AC1平移。同样地，第二滑动凸角组合件52可相对于旋转轴48上的第二发动机阀44沿中心轴线AC1平移。第一滑动凸角组合件50和/或第二滑动凸角组合件52可以花键连接或以其它方式键合，以便与固定轴48共同旋转。
第一滑动凸角组合件50构造成以高升程凸角51、低升程凸角53和零升程凸角55来操作每个第一发动机阀42。相比之下，第二滑动凸角组合件52构造成以高升程凸角51或者两个低升程凸角53中的任一个来操作每个第二发动机阀14。具有替代凸角组合的其他凸角组合件也处于本公开的范围内。图2所示的凸轮轴凸角的匹配可以与它们各自的对应部分在结构上基本上相同(例如，所有的高升程凸角51是相同的，所有的低升程凸角53是相同的以及所有的零升程凸角55是相同的)，从而提供基本上相同的位移。在一些构造中，当两个或多个对应的凸角彼此紧邻地定位时(例如，第二滑动凸角组合件52中的两个低升程凸角53)，这些凸角可以制造为单件式一体低凸角结构。本文所述和附图中所示的各凸角中的任何一个可以以数字方式表示为第一、第二、第三等。如本文所述，第一滑动凸角组合件50和第二滑动凸角组合件52的平移将高升程凸角51、低升程凸角53和零升程凸角55与发动机阀42、44选择性地对齐。特定凸角的对齐选择性地改变了第一发动机阀42和第二发动机阀44的位移。高升程凸角51为发动机阀门42、44提供比低升程凸角53更大的运动。同样地，零升程凸角55基本上不会给第一发动机阀42提供升程，例如使得可以选择性地停用这些发动机阀。
基于凸角组合件50、52的位置并且因此基于高升程凸角51、低升程凸角53和零升程凸角55相对于发动机阀42、44的对齐，凸轮系统40在不同的可变凸轮阶段或级下操作，其中包括高升程阶段、低升程阶段、以及汽缸停用或主动燃料管理阶段。这些操作阶段中的每一个阶段可以改变进入汽缸孔/组的空气和燃料的量，这改变了发动机的操作。在图2中，还分别示出了安装在旋转轴48上的第一移位筒58A和第二移位筒58B的周向或解开视图58A'和58B'。这些解开视图58A'和58B'示出了移位筒58A、58B，如同其外部已经滚到平坦的平面上。每个移位筒58A、58B具有沿着至少部分地非线性的路径在移位筒的圆周周围连续地延伸的相应销槽59A和59B。
为了轴向地位移凸轮轴组件24(即图2的第一滑动凸角组合件50和第二滑动凸角组合件52)并改变凸轮系统40的凸轮阶段，提供了一对滑动凸轮移位致动器60，其中每个滑动凸轮移动致动器固定地设置在相应的移位筒58A、58B附近。根据所示出的示例，每个滑动凸轮致动器60具有(并且在至少一些优选构造中局限于)两个可移动的致动器销：第一致动器销62和第二致动器销64，如图3中最佳所示。移位致动器60选择性地展开、启动或以其它方式激活致动器销62、64，从而使得销旋转、平移或以其它方式移动，然后再接合对应的移位筒58A、58B的凹槽59A、59B中的一个。这些移位筒凹槽59A、59B构造成在相反的方向上作用：将致动器销启动到第一凹槽59A中使得两个滑动凸角组合件50、52在第一方向(例如，图2中向左的方向)上平移。相反地，将其中一个致动器销启动到第二凹槽59A中使得两个滑动凸角组合件50、52在相反的方向(例如，图2中向右的方向)上平移。图2中示意性地示出了凸轮系统控制器36，该凸轮系统控制器可以与车载车辆中央处理单元(CPU)分开或体现在其中，而该车载车辆CPU特别地与两个滑动凸轮致动器60进行通信。该控制器36构造成发出致动器60何时以及如何发射致动器销62、64的命令。控制器36还可以监测滑动凸轮系统40的当前状态，并且可选地可以帮助确定对于车辆的操作而言哪一种状态是当前优选的状态。
再次参考图3，图2的每个滑动凸轮致动器60具有通常以66表示的致动器壳体，第一致动器销62和第二致动器销64从该致动器壳体突出。根据所公开的概念的各方面，滑动凸轮致动器60可以在结构上基本上彼此相同；为了简洁起见，可以参考图3和图4所示的滑动凸轮致动器60来描述图2所示的两个致动器60。附图中所示的代表性致动器壳体66是通常由杯形壳体61构成的二分体结构，该杯形壳体例如经由紧固件65安装在大致平坦的基板63上，从而限定出内部隔室67。收纳在致动器壳体66的内部隔室67内的是机电销致动器组件，其通常在图3和图4中以68表示。基板63形成有销窗口69，该销窗口的形状和尺寸使得致动器销62、64的近(顶)端延伸穿过销窗口69并进入到内部隔室67中，以机械地接合销致动器组件68。置于致动器销62、64之间的是致动器柄70，该致动器柄以可旋转的方式安装到基板63上，使得柄70突出到销窗口69中。应理解的是，致动器壳体66可以包括比附图中所示的部件更多或更少的部件。可选的构造可以将壳体66的部分(或整个壳体)去除，并将滑动凸轮致动器60的一些或所有部件集成到发动机10的一部分中。
第一致动器销62和第二致动器销64可操作以从相应的第一缩回位置和第二缩回位置(如图3A所示)选择性地移到相应的第一延伸位置和第二延伸位置(如图3所示(针对销62)和图3B所示(针对销64))。当展开到其相应的延伸位置时，销62、64的远端将至少部分地位于相邻的移位筒58A、58B的槽59A、59B内，从而使滑动凸轮轴26平移到新的凸轮位置，如上所述。相反地，当致动器销62、64保持在其缩回位置时，销62、64的远端与移位筒槽59A、59B脱离。在所示出的示例中，致动器销62、64是细长的大致圆柱形的结构，这些结构分别限定出具有中心纵向轴线AC2和AC3的柱状几何形状。相应的柄槽71和73位于每个致动器销62、64的近端处，该柄槽具有环形的形状并且与该销的相应的中心纵向轴线AC2、AC3同心。从图3可以看出，第一致动器销62的第一柄槽71具有大于第二致动器销64的第二柄槽73的第二槽长度的第一槽长度。
根据图3和图4所示的代表性结构，销致动器组件68由收纳在致动器壳体66内的第一线性致动器72A和第二线性致动器72B组成。这些线性致动器72A、72B中的每一个接合并选择性地移动致动器销60、62中的一个相应的致动器销。尽管许多类型的线性致动器是已知的并且可以将其用于实现销致动器组件68的目的(包括液压、气动和压电设计)，但是，图3和图4的第一线性致动器72A和第二线性致动器72B是具有邻接致动器销62、64的近(顶)端的往复活塞74A、74B的机电装置。缠绕在每个活塞74A、74B的杆上的是相应的电激活螺线管线圈76A，76B。当电流在一个方向上通过螺线管线圈76A、76B时，产生电磁场，以在第一方向(例如，图3和图4中向下的方向)上驱动活塞74A、74B。相反地，使电流在相反方向上通过螺线管线圈76A、76B将产生在第二相反方向(例如，图3和图4中向上的方向)上驱动活塞74A、74B的电磁场。
通过这种构造，销致动器组件68在至少两个激活状态下可操作。作为非限制性示例，当处于第一激活状态下时(如图3所示)，销致动器组件68启动第一活塞74A的第一螺线管线圈76A，使得第一致动器销62直线地平移到其相应的(第一)延伸位置并与对应的移位筒58A、58B接合，从而使凸轮轴组件24(第一滑动凸角组合件50和第二滑动凸角组合件52)滑动到第一凸轮位置。当处于第二激活状态下时(如图3B所示)，销致动器组件68启动第二活塞74B的第二螺线管线圈76B，使得第二致动器销64直线地平移到其相应的(第二)延伸位置并与移位筒接合，从而使凸轮轴组件24滑动到第二凸轮位置。当处于中立状态下时(如图3A所示)，两个线圈都不会被启动，使得两个销都不会延伸来与移位筒接合。
致动器柄70可移动地附接到例如致动器壳体66的基板63上，并与第一致动器销62和第二致动器销64接合。附图中所示的代表性致动器柄70通常由细长的杆75组成，而该细长杆从横杆77大致垂直地突出。对于至少一些优选构造，致动器柄70形成为单件式T形结构。致动器柄的杆75将横杆77可枢转地联接到致动器壳体66，使得横杆77在第一方向上选择性地旋转(例如逆时针)并且在第二方向上选择性地旋转(例如顺时针)。相对于第一端和第二端，致动器柄70和横杆77分别设置在第一致动器销62的第一柄槽71和第二致动器销62的第二柄槽73内。通过这种构造，将第一致动器销62移到第一延伸位置(图3)使得致动器柄70在第一方向上旋转；在这样做时，致动器柄70的横杆77压靠第二致动器销64并使其朝向其缩回位置滑动。另一方面，将第二致动器销64移到第二延伸位置(图3B)使得致动器柄70在第二方向上旋转；在这样做时，致动器柄70的横杆77压靠第一致动器销62并使其朝向其缩回位置滑动。由此，致动器柄70防止致动器销62、64被同时激活。
虽然已经参照所示实施例详细描述了本公开的各方面，但是本领域技术人员将认识到的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其作出许多修改。本公开不限于本文公开的精确构造和组成；在前面的描述中显而易见的任何及所有修改、改变和变化都处于所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内。此外，本概念明确地包括前述元素和特征的任何及所有组合和子组合。

Claims (10)

1.一种用于内燃机(ICE)组件的滑动凸轮致动器，所述内燃机组件包括与滑动凸轮轴可操作地接合的多个发动机阀，所述滑动凸轮轴承载移位筒和多个凸轮，所述滑动凸轮致动器包括：
致动器壳体；
从所述致动器壳体突出的第一致动器销和第二致动器销，所述致动器销构造成从相应的第一缩回位置和第二缩回位置选择性地移到相应的第一延伸位置和第二延伸位置，并且接合所述移位筒，从而使所述凸轮轴滑动；
附接到所述致动器壳体并在第一激活状态和第二激活状态下可操作的销致动器组件，其中当处于所述第一激活状态下时，所述销致动器将所述第一致动器销移到所述第一延伸位置以与所述移位筒接合，从而将所述凸轮轴滑动到第一凸轮位置，其中当处于所述第二激活状态下时，所述销致动器将所述第二致动器销移到所述第二延伸位置以与所述移位筒接合，从而将所述凸轮轴滑动到第二凸轮位置；以及
可移动地附接到所述致动器壳体并与所述第一致动器销和所述第二致动器销接合的致动器柄，其中将所述第一致动器销移到所述第一延伸位置使得所述致动器柄在第一方向上移动并且使所述第二致动器销朝向所述第二缩回位置移动，并且将所述第二致动器销移到所述第二延伸位置使得所述致动器柄在第二方向上移动并且使所述第一致动器销朝向所述第一缩回位置移动。
2.根据权利要求1所述的滑动凸轮致动器，其中所述第一致动器销和所述第二致动器销各自包括相应的柄槽，并且其中所述致动器柄具有相对的第一端和第二端，所述致动器柄的所述第一端设置在所述第一致动器销的所述第一柄槽内且所述第二端设置在所述第二致动器销的所述第二柄槽内。
3.根据权利要求2所述的滑动凸轮致动器，其中所述致动器柄包括从横杆突出的杆，所述杆将所述横杆可枢转地联接到所述致动器壳体，使得所述横杆在所述第一方向和所述第二方向上旋转。
4.根据权利要求2所述的滑动凸轮致动器，其中所述致动器销各自为柱状并具有相应的中心纵向轴线，并且其中所述柄槽中的每一个是环形的并且与所述相应的中心纵向轴线同心。
5.根据权利要求2所述的滑动凸轮致动器，其中所述第一柄槽具有第一槽长度，并且所述第二柄槽具有小于所述第一槽长度的第二槽长度。
6.根据权利要求2所述的滑动凸轮致动器，其中当移到所述第一延伸位置时，所述第一致动器销在所述第一方向上推挤并旋转所述致动器柄，从而使得所述致动器柄将所述第二致动器销推到所述第二缩回位置，并且其中当移到所述第二延伸位置时，所述第二致动器销在所述第二方向上推挤并旋转所述致动器柄，使得所述致动器柄将所述第一致动器销推到所述第一缩回位置。
7.根据权利要求1所述的滑动凸轮致动器，其中所述销致动器组件包括收纳在所述致动器壳体内的第一线性致动器和第二线性致动器，所述线性致动器各自接合并选择性地移动所述第一致动器销和所述第二致动器销中的一个相应致动器销。
8.根据权利要求7所述的滑动凸轮致动器，其中所述第一线性致动器和所述第二线性致动器各自包括邻接所述相应致动器销的近端的相应活塞。
9.根据权利要求8所述的滑动凸轮致动器，其中所述第一活塞和所述第二活塞各自包括构造为驱动所述活塞的相应的电激活螺线管线圈。
10.根据权利要求1所述的滑动凸轮致动器，其中所述致动器壳体包括安装在基板上以限定出内部隔室的壳体。
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