CN108779689A - 用于控制内燃发动机中的至少一个气门的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃发动机的气门致动装置，其中，该装置包括：用于在第一提升事件中致动两个气门(5)的第一装置，用于在第二提升事件中选择性地致动所述两个气门中的第一气门(5)的第二装置，用于在第二提升事件中控制所述第一气门(5)的致动的流体回路(150)，其中，流体回路(150)包括第一流体回路阀(152)，该第一流体回路阀被布置成由第一致动装置控制。

Description

用于控制内燃发动机中的至少一个气门的装置
技术领域
本发明涉及一种发动机气门致动装置，特别是用于致动提升式气门的发动机气门致动装置。该发动机气门致动装置可布置成将排气从燃烧气缸排空或将进气(空气加上可能的EGR)供给到燃烧气缸。
本发明可应用于重型车辆中，例如卡车、大客车和建筑设备。虽然将针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定的车辆，而是也可用在其他车辆中，例如轿车、大客车和建筑设备。此外，将通过从燃烧气缸排空排气的示例来描述本发明，但本发明可替代地用于供给进气(空气加上可能的EGR)。
背景技术
内燃发动机典型地使用机械、电动或液压机械式气门致动系统来致动发动机气门。这些系统可包括通过发动机的曲轴旋转而被驱动的凸轮轴、摇臂和推杆的组合。当使用凸轮轴来致动发动机气门时，气门致动的正时可由凸轮轴上的凸耳的尺寸和位置固定。作为补充装置，凸轮相位器可用于改变发动机曲轴和发动机凸轮轴之间的相位角。
对于凸轮轴的每360度旋转，发动机完成由四个冲程(即，膨胀、排气、进气和压缩)组成的全循环。在膨胀冲程的大部分期间，进气门和排气门可以关闭并保持关闭，其中，活塞行进离开气缸盖(即，气缸盖和活塞头部之间的体积增加)。在做正功运行期间，燃料在膨胀冲程期间燃烧且发动机提供正功。膨胀冲程结束于下止点处，此时，活塞反向且排气门可以打开以用于主排气事件。凸轮轴上的凸耳可被同步，以在活塞向上行进并促使燃烧气体离开气缸时打开排气门以用于主排气事件。在排气冲程的终点附近，凸轮轴上的另一个凸耳可以打开进气门以用于主进气事件，此时，活塞行进离开气缸盖。当活塞处于下止点附近时，进气门关闭且进气冲程结束。当活塞再次向上行进以进行压缩冲程时，进气门和排气门都关闭。
对于内燃发动机的做正功运行，要求上述的主排气门事件。虽然不要求，但另外的辅助气门事件可能也是希望的。例如，可能希望致动排气门，以用于压缩–释放发动机制动、放气式发动机制动、排气再循环(EGR)、制动气体再循环(BGR)或其他辅助气门事件。
关于辅助气门事件，已使用了对通过内燃发动机的排气的流动控制，以提供车辆发动机制动。一般地，发动机制动系统可控制排气的流动，以合并压缩–释放式制动、排气再循环、排气压力调节和/或放气式制动的原理。
根据已知的技术，气门系机构允许在主气门提升事件期间打开两个排气门，并在诸如用于发动机制动的次级提升事件期间仅打开所述排气门中的一个。在减压期间，在气门系中可能存在大的力，并且，通过仅打开排气门中的一个，可将所述力减到一半。第一摇臂可布置成用于在正功和负功期间使用的主提升事件，且第二摇臂可布置成用于次级提升事件。第一摇臂可布置成经由气门桥(valve bridge)同时致动两个排气门。第二摇臂可布置成经由布置在气门桥中的孔内的滑动销来致动所述排气门的单个排气门。
WO2010/126479公开了用于致动发动机气门的系统。该系统包括具有控制流体供给通道的摇臂轴和枢转地安装在该摇臂轴上的排气摇臂。用于向排气摇臂施加主排气门致动的凸轮接触与该排气摇臂相关联的凸轮滚子。气门桥布置在排气摇臂与第一和第二发动机气门之间。滑动销设置在该气门桥内，所述滑动销接触第一发动机气门。发动机制动摇臂被枢转地安装在邻近排气摇臂的摇臂轴上。该发动机制动摇臂具有中心开口、将该中心开口与控制阀连接的液压通道、以及将该控制阀与致动器活塞组件连接的流体通道。该致动器活塞组件包括适于在发动机制动操作期间接触所述滑动销的致动器活塞。凸轮被设置为用于向发动机制动摇臂施加发动机制动致动。板被紧固到发动机制动摇臂的后端，并且弹簧将该板和发动机制动摇臂偏置成与凸轮接触。
WO2010/126479的一个问题是发动机制动操作取决于如下情况：例如，热伸长率(取决于发动机运行状态或温度)、在手动间隙设定期间的公差、或气门系中的磨损。更具体地，气门间隙调整由致动器活塞组件中的活塞控制，该活塞具有设定的行程，其中，该活塞可因此根据上述情况将间隙空间减小到不同的程度。这又对用于发动机制动操作的凸轮凸耳的激活程度具有影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机气门致动装置，该装置为以稳健的方式实现发动机制动创造了条件。
此目的通过根据权利要求1所述的装置来实现。因此，此目的通过如下一种用于内燃发动机的气门致动装置实现，其中，该装置包括：
–第一装置，该第一装置用于在第一提升事件中致动两个气门，
–第二装置，该第二装置用于在第二提升事件中选择性地致动所述两个气门中的第一气门，
–流体回路，该流体回路用于在第二提升事件中控制对所述第一气门的致动，其特征在于，该流体回路包括被布置成由第一致动装置控制的第一流体回路阀。
这为根据第一致动装置的状态或位置打开和关闭第一流体回路阀创造了条件。这进而为实现与例如热伸长率(取决于发动机运行状态或温度)、手动间隙设置期间的公差或气门系中的磨损等情况无关的、第二致动装置在接合状态下的精确定位创造了条件。这进而为与所述情况无关的、一致的发动机制动操作创造了条件。换言之，这为在主提升事件和减压卸载事件(decompression bump event)之间将所述间隙调整为零创造了条件。更具体地，所述流体回路中的第一流体回路阀可布置在流体供给端口和用于致动所述两个气门中的第一个气门的致动器活塞之间，且其布置方式使得第一流体回路阀适于在第一流体回路阀被第一致动装置致动时阻断所述流体供给端口和致动器活塞之间的连通。换言之，通过以第一流体回路阀在打开和关闭流体回路方面被第一致动装置控制的方式来布置第一流体回路阀，实现了控制第二提升事件的稳健方式。根据一个示例，第一流体回路阀由第一致动装置直接控制。
根据一个示例，所述流体回路由液压回路形成，该液压回路包括诸如机油的液压流体。
根据另外的示例，第一致动装置适于在第一提升事件中同时致动所述两个气门。根据另一个示例，第二致动装置适于在第二提升事件中仅致动所述两个气门中的第一气门。
根据另外的示例，第一致动装置和第二致动装置中的每一个均包括用于在第一提升事件和第二提升事件中分别致动所述两个气门的机构或连接件。
根据一个实施例，第一流体回路阀被布置成在所述两个气门没有为了第一提升事件而被致动时打开并在所述两个气门为了第一提升事件而被致动时关闭。这进而为实现与上文提及的情况无关的、第二致动装置在接合状态下的精确定位创造了条件。这进而为与所述情况无关的、一致的发动机制动操作创造了条件。
根据一个示例，第一流体回路阀被布置成仅在所述两个气门没有为了第一提升事件而被致动时打开。
根据另一个实施例，第二致动装置包括所述流体回路。换言之，所述流体回路的至少一部分被包括在第二致动装置内。根据一个示例，第二致动装置由至少一个体形成，且所述流体回路的流体管线布置在所述体的内部。
根据另一个实施例，第一致动装置包括用于在第一提升事件中致动所述两个气门的第一摇臂，且第二装置包括用于在第二提升事件中致动所述两个气门中的第一气门的第二摇臂。
根据一个示例，第二摇臂邻近第一摇臂布置。此外，第一摇臂和第二摇臂中的每一个均布置成绕枢转轴线枢转。根据另外的示例，第一摇臂和第二摇臂中的每一个均包括用于接收摇臂轴的通孔，所述摇臂围绕该摇臂轴枢转地布置。
根据另外的实施例，第一流体回路阀包括以可移动方式布置的控制构件，该控制构件相对于第一摇臂以如下方式布置：该控制构件可通过第一摇臂的移动而移动，以打开和关闭该阀。该控制构件相对于第一摇臂的布置为确保气门致动的稳健控制进一步创造了条件。
根据一个示例，所述控制构件可在不同的位置之间移动，从而在不同程度上影响所述液压回路内的流体流动。
根据另外的实施例，所述控制构件适合与第一摇臂接合。
根据另外的实施例，所述控制构件以可移动方式布置在第二摇臂内。这是确保气门致动的稳健控制的、空间有效的方式。
根据另外的实施例，所述控制构件在与第一提升事件期间第一摇臂的移动方向大致平行的方向上可移动地布置。
根据一个示例，第一摇臂适于绕由摇臂轴的中心轴线限定的枢转轴线枢转。根据另外的示例，所述控制构件适于执行往复的直线移动。取决于所述控制构件的布置，在所述控制构件和摇臂轴的接触点之间可能存在相对移动。该装置可适于降低这种相对移动的任何负面影响，例如将第一摇臂和/或所述控制构件设计成允许相对移动，和/或将所述控制构件布置在适于执行与第一摇臂类似的枢转移动的部分内。该枢转部分可由第二摇臂构成。
根据另外的实施例，所述控制构件包括在第一端处的第一接触表面，并且其中，第一接触表面适合与第一摇臂的对应的接触表面接合。根据一个示例，所述控制构件和第一摇臂适于经由所述接触表面而彼此直接接合。这为确保气门致动的稳健控制创造了条件。
根据另外的实施例，所述控制构件以可滑动方式布置在孔内。优选地，所述控制构件由柱体形成，所述柱体具有限定了滑动方向的轴线。根据一个示例，所述控制构件适于在所述孔内往复地直线移动。
根据另一个实施例，所述阀包括适于控制流体回路内的流体流动的弹簧偏置部，并且其中，所述控制构件被布置成致动该弹簧偏置部。
根据一个示例，所述弹簧偏置部由球形成，该球适于布置在座内，该座设置有用于所述流体回路的流体连通管线的端口，其中，弹簧适于将该部致动到关闭位置，其中，该球被坐放在所述座中而覆盖所述端口。此外，所述控制构件被布置成将弹簧偏置部从所述座移开，从而允许经由所述端口的流体连通。
根据另外的实施例，所述控制构件包括在与第一端相反的第二端处的第二接触表面，并且其中，第二接触表面被布置成与所述弹簧偏置部接合。
根据另外的实施例，所述流体回路包括用于在第二提升事件中控制所述两个气门的所述单个气门的活塞。根据一个示例，该活塞被弹簧偏置，其中，该弹簧适于将活塞致动到缩回位置。根据一个示例，第一流体回路阀被布置成控制向该活塞的流体供给。根据一个示例，该活塞布置在第二摇臂上。
根据另外的实施例，该装置包括摇臂轴，并且其中，第二摇臂枢转地布置在所述轴上。根据一个示例，第一摇臂枢转地布置在与第二摇臂相同的摇臂轴上。
根据最后提到的实施例的另外的扩展，该摇臂轴包括适于向所述流体回路提供流体的流体供给通道。
根据另外的实施例，所述流体回路包括用于防止液压回路内的反向流体流动的止回阀，并且其中，该止回阀与第一流体回路阀串联布置。
根据另外的实施例，该装置包括凸轮轴设备，该凸轮轴设备设置有第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮适于为了第一提升事件而致动第一摇臂，第二凸轮适于为了第二提升事件而致动第二摇臂。
所述凸轮具有被设计用于其相关的提升事件的外部轮廓。更具体地，凸轮轮廓具有非圆形形状。根据一个示例，每个凸轮包括具有圆形形状(基圆)的第一周向部分和带有比第一周向部分更大的径向延伸的第二周向部分。第二周向部分可由至少一个突出部(例如凸部或凸耳)形成。根据另外的实施例，第一流体回路阀被布置成在第一摇臂跟随所述凸轮的基圆时打开，并在第一摇臂跟随第一凸轮的凸耳时关闭。
根据另外的实施例，第一摇臂包括适于接合所述控制构件的接触部分。
根据最后提到的实施例的另外的扩展，第一摇臂具有在相对于凸轮轴设备的旋转轴线的横向方向上的主延伸方向，其中，第一摇臂包括在相对于主延伸方向的横向方向上突出的凸台，并且其中，该凸台包括所述接触部分。
根据另外的实施例，所述两个气门是排气门。
根据另外的实施例，该装置包括在所述两个气门之间延伸的气门桥，用于在第一提升事件中致动两个气门，并且其中，第一摇臂适于经由气门桥致动所述两个气门。
根据最后提到的实施例的另外的扩展，该气门桥包括与所述两个气门中的第一气门对齐的开口，其中，该装置包括以可滑动方式布置在所述开口中的销，并且其中，第二摇臂适于经由该滑动销来选择性地致动所述两个气门中的第一气门。
本发明还涉及一种内燃发动机，该内燃发动机包括设置有两个进气门和两个排气门的气缸、以及根据任一前述实施例所述的用于致动两个进气门或两个排气门的发动机气门致动装置。
在以下的描述和从属权利要求中公开了本发明的进一步的优点和有利特征。
附图说明
参考附图，下面是作为示例给出的本发明的实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1以局部剖切侧视图示出了卡车形式的车辆，
图2是图1中的卡车的发动机的第一实施例的示意性透视图，
图3公开了从根据图2的发动机的第一实施例中的凸轮轴侧看到的气门致动装置的示意性透视图，
图4公开了从根据图3的气门致动装置的上方看到的视图，
图5公开了根据图3的气门致动装置的沿着图4中所示的线A–A的剖视图，
图6公开了根据图3的气门致动装置的沿着图4中所示的线B–B的剖视图，
图7公开了从气门侧看到的根据图3的气门致动装置的示意性透视图，
图8公开了根据图7的气门致动装置的侧视图，并且
图9公开了用于根据图3的气门致动装置的气门升程曲线图。
具体实施方式
图1以局部剖切侧视图示出了卡车1形式的车辆。卡车1包括柴油发动机形式的内燃发动机2。
图2是发动机2的第一实施例的示意性透视图。发动机2包括至少一个气缸3，并且在所示的示例中，包括多个气缸。更具体地，在所示的示例中，发动机2包括四个气缸。然而，该发动机可设置有任何数量的气缸，例如六个气缸。发动机2包括设置有至少一个进气门和至少一个排气门4、5的气缸3。更具体地，气缸3设置有两个进气门和两个排气门4、5。此外，发动机2包括曲轴6。曲轴6经由连杆8连接到气缸3内的活塞7，用于将活塞的向下运动转化为曲轴的旋转运动。此外，发动机2包括气门致动装置100。所参考的发动机气门构成用于控制发动机内的燃烧室(例如气缸)与通气(例如进气和排气)歧管之间的连通的提升式气门。虽然气门致动装置100可潜在地用于进气门致动，但本说明书的其余部分将描述使用该装置进行排气门致动。
气门致动装置100包括凸轮轴102。凸轮轴102利用曲轴的旋转经由变速器(未示出)驱动。气门致动装置100还包括与凸轮轴102平行的摇臂轴104。摇臂轴104是静止的(不旋转)。
现在转到图3，气门致动装置100包括第一装置106和第二装置108，该第一装置106用于在第一提升事件中致动两个气门4、5，该第二装置108用于在第二提升事件中选择性地致动所述两个气门中的第一气门5。第一装置106适于在第一提升事件中同时致动两个气门4、5。第一装置106包括用于在第一提升事件中致动两个气门4、5的第一摇臂110，且第二装置108包括用于在第二提升事件中选择性地致动所述两个气门中的第一气门5的第二摇臂112。这两个摇臂110、112彼此相邻，且枢转地布置在所述摇臂轴104上。
第一摇臂110形成排气摇臂，且第二摇臂112形成发动机制动摇臂。摇臂110、112可由于通过凸轮轴102或诸如推管(push tube)的其他运动施加装置施加到摇臂110、112上的运动而绕摇臂轴104枢转。
现在还转向图7，排气摇臂110适于通过经由气门桥114接触排气门4、5来致动排气门4、5。排气摇臂110可通过刚性地附接到凸轮轴102或与凸轮轴102形成一体的凸轮116的旋转而枢转。凸轮116上具有凸部或凸耳117，该凸部或凸耳117接触所设置的安装在轴119上的凸轮滚子118，该轴119设置在排气摇臂110的一端处。
发动机制动摇臂112可通过刚性地附接到凸轮轴102或与凸轮轴102形成一体的凸轮120的旋转而枢转。凸轮120上具有至少一个发动机制动凸部或凸耳125、127。更具体地，凸轮120具有两个凸部或凸耳125、127(见图3)，所述两个凸部或凸耳125、127分布在凸轮120的周向方向上。更具体地，凸轮120具有基圆区域，其中，凸耳125、127从该基圆区域径向突出，因此与凸轮120的基圆区域相比具有更大的距凸轮中心的直径距离。凸轮120可接触安装在轴123上的凸轮滚子122，该轴123设置在发动机制动摇臂112的一端处。
发动机制动摇臂112适于通过与设置在气门桥114内的滑动销124接触而选择性地致动一个排气门5，该滑动销124进而接触排气门5。现在也转到图5，滑动销124可直线移动地布置在贯穿气门桥114延伸的孔131内。排气门5可被气门弹簧126向上朝着滑动销124偏置到排气门5的关闭位置。滑动销124包括肩部128，该肩部128适合与气门桥114内的对应的肩部130配合。气门弹簧126的偏置可导致滑动销124上的肩部128接合气门桥114内的相配合的肩部130。
第二摇臂112包括侧向延伸穿过第二摇臂112的中心部分的、用于接收摇臂轴104的摇臂轴孔113。
现在也转到图6，第一螺旋弹簧132适于接合第一摇臂110，以将第一摇臂110朝向凸轮116偏置。弹簧132可推靠支架134或其他固定的元件。弹簧132可具有足够的力，以在凸轮轴的整个旋转期间使第一摇臂110维持与凸轮116接触。为了便于展示，在公开了第一实施例的所有附图中未公开弹簧132。
第二螺旋弹簧136适于接合第二摇臂112，以将第二摇臂112朝向凸轮120偏置。弹簧136可推靠支架138或其他固定元件。弹簧136可具有足够的力，以在凸轮轴的整个旋转期间使第二摇臂112保持与凸轮120接触。为了便于展示，在公开了第一实施例的所有附图中未公开弹簧136。
现在再次转到图5，气门致动装置100包括第一流体回路150，该第一流体回路150用于在第二提升事件中控制所述第一气门5的致动。流体回路150包括第一流体回路阀152，该第一流体回路阀152布置成通过第一摇臂110的位置被控制。流体回路150由液压回路形成，该液压回路包含诸如发动机机油的液压流体。第一流体回路阀152布置成在两个气门4、5没有为了第一提升事件而被致动时打开，并且在两个气门4、5为了第一提升事件而被第一摇臂110致动时关闭。更具体地，第一流体回路阀152布置成仅在两个气门4、5没有为了第一提升事件而被致动时打开。
第一流体回路阀152包括以可移动方式布置的控制构件180，该控制构件180相对于第一摇臂110以如下方式布置：即，控制构件180可通过第一摇臂110的移动而被移动，以打开和关闭阀152。控制构件180可在不同的位置之间移动，从而在不同程度上影响液压回路内的流体流动。更具体地，控制构件180适合与第一摇臂110接合。此外，控制构件180以可移动方式布置在第二摇臂112内。控制构件180在第一提升事件期间、在与第一摇臂110的移动方向大致平行的方向上可移动地布置。
控制构件180包括在第一端处的第一接触表面182，并且其中，该第一接触表面适合与第一摇臂110的对应的接触表面184接合。更具体地，控制构件180以可滑动方式布置在孔内。此外，控制构件180由柱体形成。此外，控制构件180包括相对细的第一细长部分190和与细长部分190形成一体的扩径部分192。扩径部分192具有比细长部分190所具有的更大的横向延伸。扩径部分192形成轴向止动部且适于形成相对于第二摇臂的内壁的径向间隙。此外，扩径部分192定位在与细长部分190中的每一端有一定距离的位置处。
第一流体回路阀152包括适于控制流体回路内的流体流动的弹簧偏置部186，并且其中，控制构件180布置成致动弹簧偏置部186。控制构件180包括在与第一端相反的第二端处的第二接触表面187，并且其中，第二接触表面187布置成与弹簧偏置部186接合。弹簧偏置部186由球形成，该弹簧偏置部186适于被控制构件180的上表面187接合。此外，扩径部分192定位成更靠近与第一摇臂110接触的控制构件180的端部。
此外，第二摇臂112包括流体回路150。第二摇臂112还包括用于容纳控制构件180的扩径部分192的室194。
摇臂轴104包括一个或多个内部通道154，用于将液压流体输送到安装在摇臂轴104上的第二摇臂112。具体地，摇臂轴104可包括恒定流体供给通道(未示出)和控制流体供给通道。该恒定流体供给通道可在发动机运行期间向一个或多个摇臂提供润滑流体。
流体回路150包括一个或多个内部通道156，用于将液压流体输送通过所述内部通道156，该流体被从端口158接收到容纳摇臂轴104的孔113。端口158与摇臂轴104内的流体供给通道154流体连通。
流体回路150还包括致动器活塞组件160，该致动器活塞组件160与端口158连通，以用于发动机制动气门致动。第二摇臂112包括具有致动器活塞组件160的气门致动端部。致动器活塞组件160可包括布置在设于发动机制动摇臂中的孔内的、可滑动的致动器活塞162。弹簧164可设置成用于通过作用在致动器活塞上将致动器活塞160向上从滑动销124偏置开。致动中的致动器活塞组件160适于接合滑动销124的上表面，用于控制第二气门5。第二摇臂轴112中的内部通道156适于允许液压流体被提供到控制阀152和致动器活塞组件160。
致动器活塞组件160包括安全阀166。如果活塞162上方的腔内的流体压力超过特定压力p3(p3>>p2；p3远远大于p2)，则安全阀166的弹簧偏置体将打开通道，以将流体在阀盖下方排出。
现在再次转到第一流体回路阀152，室194包括在接收所述控制构件180的细长部分192的区段的第一上侧上的第一端口196。第一端口196与通向孔113的端口158流体连通。室194包括在接收所述控制构件180的细长部分192的区段的第二下侧上的第二端口198。第二端口198与致动中的致动器活塞组件160流体连通。
液压流体可在电磁阀或其他电控阀(未示出)的控制下被选择性地供给到控制阀152和致动器活塞160。
流体回路150还包括布置在第一流体回路阀152和致动器活塞组件160之间的止回阀170，用于控制流体供给。更具体地，止回阀170适于防止液压回路内的反向流体流动，并且其中，该止回阀与第一流体回路阀152串联布置。止回阀170包括两个室204、206，所述两个室204、206经由通道208彼此连通。第一室204的端口经由流体回路管线156连接到流体供给通道154。此外，第二室206的端口连接到致动器活塞160。止回阀170包括设置在第二室内的弹簧偏置体210，用于阻断从第二室经由通道208向第一室204的流体流动。换言之，弹簧偏置体210适于防止液压回路内的反向流体流动。止回阀170还包括控制元件212，该控制元件212以可移动方式布置，用于克服弹簧力来致动所述体210，由此允许流体从第一室204经由通道208流到第二室206。控制元件212包括第一部分和第二部分，该第一部分适合与第一室204的壁以可滑动方式接合，该第二部分适于致动弹簧偏置体210，以打开通道208而使流体流过。该第二部分适于布置在所述通道内且具有比通道208的内部延伸小的横向延伸，以允许在弹簧偏置体210从其相关的座移开时、流体在通道208内流过。控制元件212对于流体回路管线156内的流体压力敏感。当流体压力低于压力p1时，控制元件212右侧的弹簧214克服来自流体压力的力，并且控制元件212将使弹簧偏置体210从通道208移开，且流体在两个方向上自由流过通道208而无阻碍。当流体压力高于压力p2(p2>p1)时，作用在控制元件212上的流体压力将克服来自弹簧214的弹簧力，并且控制元件212将被偏置到最右侧位置。当控制元件212处于最右侧位置时，弹簧偏置体210将对通道208密封以免流体返回(向后)流动，但仍允许流体向前朝着活塞组件160流动。
第一流体回路阀152布置成在第一摇臂110跟随所述凸轮的基圆时打开，并在第一摇臂跟随第一凸轮的凸耳时关闭。
第一摇臂110具有在相对于凸轮轴设备的旋转轴线的横向方向上的主延伸方向，其中，第一摇臂110包括在相对于所述主延伸方向的横向方向上突出的突出部或凸台202，并且其中，该凸台包括接触部分184。突出部202可与第一摇臂110形成一体，或由刚性地附接到第一摇臂110的单独的臂形成。
现在转到图9，其公开了作为曲轴角的函数的气门升程。用于排气门控制的第一凸轮116的外部形状由实线限定。更具体地，凸耳117由线部分117’限定。此外，虚线代表了用于进气门控制的凸轮的形状。用于发动机制动的第二凸轮120的外部形状由点划线限定。更具体地，凸耳125、127由线部分125’、127’限定。
在图9中，L1指示了摇臂110的可用的提升高度，以在两个气门4、5关闭时控制第一流体阀180。当从发动机动力模式(活塞162在最上方位置)切换到发动机制动模式时，第一流体回路阀152打开，且流体可在向前方向上流动，从而在角度区间A1期间在流体供给通道154内的流体压力超过p2时激活活塞组件160。当发动机制动模式被连续激活(流体压力超过p2)时，可能从液压回路发生一些微小的流体泄漏。这种微小的流体泄漏可在每个凸轮轴旋转中、以在角度区间A2期间的流体流动来被补偿。结果是当气门5处于关闭位置时对第二摇臂机构装置108的零间隙调整。
现在将解释在发动机的正功(非发动机制动)运行期间根据第一方法实施例的使用装置100来致动发动机气门4、5的操作。流体回路150然后被解除激活(压力低于p1)。参考图1至图9，发动机运行导致凸轮轴102旋转。因为凸轮116刚性地附接到凸轮轴102并且与第一摇臂110上的其相关的滚子118接触，所以，响应于凸轮116上的主排气凸耳117和排气凸轮滚子118之间的相互作用，凸轮轴102的旋转使排气摇臂110绕摇臂轴104枢转并经由气门桥114致动排气门4、5以用于主排气提升事件。
在解除激活的状态下，流体回路150可运行以便不连续地将低压液压流体供给到控制流体供给通道154。结果，液压通道156内的液压流体压力不足以克服致动器活塞控制阀弹簧164的偏置。致动器活塞组件160内不存在任何可觉察的液压流体压力而允许弹簧164将致动器活塞162推到其最上方位置，从而在致动器活塞和滑动销124之间产生间隙空间。该间隙空间足够大，以在凸轮滚子122与凸轮116的基圆部分接触时以及在凸轮滚子122与凸轮凸耳125、127接触时、所述间隙空间存在于致动器活塞160和滑动销124之间。因此，在发动机的正功运行期间的凸轮120的整个旋转中，致动器活塞160不与滑动销124接触，且排气门5没有为了发动机制动而被致动。
现在转到发动机制动操作，当希望用于发动机制动的排气门致动时，所述控制流体供给通道154内的流体压力可升高(压力大于p2)。所述控制流体供给通道154内的升高的流体压力通过液压通道156施加到致动器活塞162。结果，致动器活塞162可在所述孔内克服弹簧164的偏置而移位到“发动机制动开启”位置。致动器活塞162然后可向下延伸出其孔，由此消除了致动器活塞和滑动销124之间的间隙空间。只要流体压力大于p2，致动器活塞162就维持在“发动机制动开启”位置。致动器活塞162可由止回阀170液压地锁定到此延伸位置。
然后，由于凸轮120的凸耳125向上推动凸轮滚子122导致的发动机制动摇臂112的枢转可产生与凸轮凸耳的轮廓(即，凸耳的形状和尺寸)对应的发动机制动气门致动。发动机制动事件由于凸轮120的凸轮凸耳125使发动机制动摇臂112枢转而发生，这导致致动器活塞(处于其延伸位置)向下推动滑动销124，这进而推动排气门5打开。当凸轮120旋转而使得基圆部分与凸轮滚子122接触时，在致动器活塞162和滑动销124之间将不存在缝隙(零间隙)，这允许排气门5关闭。
当不再希望发动机制动时，所述控制流体供给通道154内的压力可降低或被排放，且致动器活塞162将返回到“发动机制动关闭”位置。该系统然后返回到正功运行。
应当理解，本发明不限于以上所述的并在附图中图示的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可进行许多修改和变型。例如，应当理解，排气摇臂110可以被实施为进气摇臂且发动机制动摇臂112可用于提供辅助进气门致动，这未偏离本发明的预期范围。此外，本发明的各种实施例可包括使用不同的弹簧定向实施的用于偏置发动机制动摇臂112的装置。
此外，第一流体回路阀可位于与上文公开的位置不同的位置处。例如，第一流体回路阀可位于止回阀170和致动器活塞组件160之间。根据另外的示例，第一流体回路阀152可定位在第二摇臂外部。例如，第一流体回路阀可以在摇臂轴内的或通向摇臂轴的流体供给管线中位于第二摇臂的上游(可能每个气缸需要单独的第一流体回路阀)。
此外，作为补充装置，凸轮相位器可用于改变发动机曲轴和发动机凸轮轴之间的相位角。

Claims (26)

1.一种用于内燃发动机(2)的气门致动装置(100)，其中，所述装置包括：
–第一装置(106)，所述第一装置(106)用于在第一提升事件中致动两个气门(4、5)，
–第二装置(108)，所述第二装置(108)用于在第二提升事件中选择性地致动所述两个气门中的第一气门(5)，
–流体回路(150)，所述流体回路(150)用于在所述第二提升事件中控制对所述第一气门(5)的致动，
其特征在于，
所述流体回路(150)包括第一流体回路阀(152)，所述第一流体回路阀(152)被布置成由所述第一致动装置(106)控制。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一流体回路阀(152)布置成在所述两个气门(4、5)没有为了所述第一提升事件而被致动时打开并在所述两个气门(4、5)为了所述第一提升事件而被致动时关闭。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第二致动装置(108)包括所述流体回路。
4.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述第一致动装置(106)包括第一摇臂(110)，所述第一摇臂(110)用于在所述第一提升事件中致动所述两个气门，并且所述第二致动装置(108)包括第二摇臂(112)，所述第二摇臂(112)用于在所述第二提升事件中致动所述两个气门中的所述第一气门。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一流体回路阀(152)包括以可移动方式布置的控制构件(180)，所述控制构件(180)相对于所述第一摇臂(110)以如下方式布置：所述控制构件(180)能够通过所述第一摇臂的移动而移动，以打开和关闭所述阀。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述控制构件(180)适合与所述第一摇臂(110)接合。
7.根据权利要求5至6中的任一项所述的装置，其中，所述控制构件(180)以可移动方式布置在所述第二摇臂(112)中。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的装置，其中，所述控制构件(180)在与所述第一提升事件期间所述第一摇臂(110)的移动方向大致平行的方向上可移动地布置。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的装置，其中，所述控制构件(180)包括在第一端处的第一接触表面(182)，并且其中，所述第一接触表面适合与所述第一摇臂(110)的对应的接触表面(184)接合。
10.根据权利要求5至9中的任一项所述的装置，其中，所述控制构件(180)以可滑动方式布置在孔内。
11.根据权利要求5至10中的任一项所述的装置，其中，所述控制构件(180)由柱体形成。
12.根据权利要求5至11中的任一项所述的装置，其中，所述第一流体回路阀(152)包括适于控制所述流体回路内的流体流动的弹簧偏置部(186)，并且其中，所述控制构件(180)布置成致动所述弹簧偏置部。
13.根据权利要求9和12所述的装置，其中，所述控制构件(180)包括在与所述第一端相反的第二端处的第二接触表面(187)，并且其中，所述第二接触表面(187)布置成与所述弹簧偏置部(186)接合。
14.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述流体回路(150)包括用于在所述第二提升事件中控制所述两个气门中的所述单个气门(5)的致动器活塞(160)。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一流体回路阀(152)布置成控制向所述致动器活塞(160)的流体供给。
16.根据权利要求4所述的装置，其中，所述装置包括摇臂轴(104)，并且其中，所述第二摇臂(112)枢转地布置在所述轴上。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述摇臂轴(104)包括适于向所述流体回路(150)提供流体的流体供给通道(154)。
18.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述流体回路(150)包括用于防止液压回路内的反向流体流动的止回阀(170)，并且其中，所述止回阀(170)与所述第一流体回路阀(152)串联布置。
19.根据权利要求4所述的装置，其中，所述装置包括凸轮轴设备，所述凸轮轴设备设置有第一凸轮(116)和第二凸轮(120)，所述第一凸轮(116)适于为了所述第一提升事件而致动所述第一摇臂(110)，所述第二凸轮(120)适于为了所述第二提升事件而致动所述第二摇臂(112)。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述第一流体回路阀(152)布置成在所述第一摇臂(110)跟随所述凸轮的基圆时打开，并在所述第一摇臂跟随所述第一凸轮的凸耳(117)时关闭。
21.根据权利要求4和5所述的装置，其中，所述第一摇臂(110)包括适于接合所述控制构件(180)的接触部分(184)。
22.根据权利要求19和20和21中的一项所述的装置，其中，所述第一摇臂(110)具有在相对于所述凸轮轴设备(102)的旋转轴线的横向方向上的主延伸方向，其中，所述第一摇臂包括在相对于所述主延伸方向的横向方向上突出的凸台(202)，并且其中，所述凸台包括所述接触部分。
23.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述两个气门(4、5)是排气门。
24.根据任一前述权利要求所述的装置，其中，所述装置包括气门桥(114)，所述气门桥(114)在所述两个气门(4、5)之间延伸，用于在所述第一提升事件中致动所述两个气门，并且其中，所述第一摇臂(110)适于经由所述气门桥致动所述两个气门。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述气门桥(114)包括与所述两个气门中的所述第一气门(5)对齐的开口(131)，其中，所述装置包括以可滑动方式布置在所述开口(131)中的销(124)，并且其中，所述第二摇臂(112)适于经由该滑动销(124)选择性地致动所述两个气门中的所述第一气门。
26.一种内燃发动机(2)，所述内燃发动机包括设置有两个进气门和两个排气门(4、5)的气缸(3)、以及根据任一前述权利要求所述的用于致动所述两个进气门或所述两个排气门的发动机气门致动装置(100)。
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