CN109944656A - 可变凸轮正时系统和用于操作所述系统的方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“可变凸轮正时系统和用于操作所述系统的方法”。提供了一种发动机中的可变凸轮正时系统。所述可变凸轮正时系统包括接收来自曲轴的旋转输入的凸轮轴。所述凸轮轴包括：气门凸轮，所述气门凸轮旋转地致动联接到气缸的气门；以及零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸。

Description

可变凸轮正时系统和用于操作所述系统的方法

技术领域

本说明书总体涉及可变凸轮正时系统和用于操作可变凸轮正时系统的方法。

背景技术

凸轮轴扭矩致动(CTA)的可变凸轮正时(VCT)装置依赖于由气缸气门升程事件引起的凸轮轴扭矩来调节发动机的凸轮轴正时。当扭矩致动的凸轮相位器与气门停用系统结合地使用时，可能不会发生这样的气门升程，由此导致的凸轮轴扭矩的减小或(在一些情况下)不存在可防止凸轮轴相位器的可靠致动。因此，在气门停用期间可能无法实现期望的凸轮轴正时调节。

US 7,255,077公开了一种凸轮相位器，其调节气门的凸轮正时。然而，如果凸轮相位器与气门停用装置结合地使用，则由于凸轮扭矩的减小，相位器可能变得不可操作。因此，在这种发动机中不能同时执行气门正时和气门停用，从而降低发动机效率。

发明内容

认识到上述问题并试图解决至少一些问题，发明人开发了发动机中的可变凸轮正时系统。所述可变凸轮正时系统包括接收来自曲轴的旋转输入的凸轮轴。所述凸轮轴包括：气门凸轮，所述气门凸轮旋转地致动联接到气缸的气门；以及零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸。以这种方式，可以使用不与气门致动相关联的从动件来生成凸轮轴扭矩。因此，联接到凸轮轴的凸轮相位器可以在更宽泛的发动机工况范围内进行操作，从而提高发动机效率。

此外，在一个示例中，零从动件可以选择性地接合和脱离接合。例如，响应于气门的停用，可以启用零从动件。因此，通过仅在需要时提供另外的凸轮轴扭矩以减少由零凸轮与零从动件之间的相互作用引起的损失，可以提高系统的效率。

应理解，以上发明内容被提供用于以简化形式引入在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或基本特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求进行唯一限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出包括可变凸轮正时系统的内燃发动机的示意图。

图2示出示例性扭矩致动的凸轮相位器的图解。

图3示出示例性可变凸轮正时系统的图解。

图4示出包括在可变凸轮正时系统中的零凸轮停用装置的详细视图。

图5示出用于操作可变凸轮正时系统的方法。

图6示出用于操作可变凸轮正时系统的另一种方法。

图7示出示例性可变凸轮正时系统控制策略的时序图。

具体实施方式

本文描述了一种可变凸轮正时系统，其生成补充凸轮轴扭矩以使扭矩致动的凸轮相位器能够在更宽泛的状况范围内进行操作。在扩展的状况范围内操作凸轮相位器使得能够提高发动机效率，同时减少排放。在一个示例中，可变凸轮正时系统包括旋转地联接到凸轮轴的零凸轮，所述零凸轮循环地致动独立于气门致动的零从动件。因此，零凸轮和零从动件不与发动机气门致动相关联并且与发动机中的气缸气门隔开。零凸轮与零从动件之间的相互作用生成凸轮轴扭矩，其可由扭矩致动的凸轮相位器利用来调节(例如，提前或延迟)气门正时。在一个示例中，可变凸轮正时系统可包括零凸轮停用装置，其被设计来启用和停用零从动件，以经由零从动件改变施加在凸轮轴上的扭矩量。例如，可以响应于发动机气门的停用来启用零从动件以增加凸轮轴扭矩。因此，可以选择性地生成期望量的凸轮轴扭矩，以使扭矩致动的凸轮相位器的操作能够在气门停用时段期间调节气门正时。以这种方式，可以调控凸轮轴扭矩来促进扭矩致动的凸轮相位器的操作，以提高燃烧效率并减少排放。继续参考这种示例，可以响应于发动机气门的重新启用而停用零从动件，从而减少由零凸轮与零从动件之间的相互作用引起的系统中的损失。以这种方式，零凸轮和零从动件只可以在需要另外的凸轮轴扭矩来操作凸轮相位器时启用，并且可以在不需要另外的凸轮轴扭矩来操作凸轮相位器时停用。因此，可变凸轮正时系统的效率进一步提高。

图1示出具有可变凸轮正时系统的发动机的示意图。图2示出可包括在图1所示的发动机中的扭矩致动的凸轮相位器的示例。图3和图4示出不同的示例性可变凸轮正时系统。图5和图6示出用于操作可变凸轮正时系统的方法。图7示出一个图，所述图示出与用于操作可变凸轮正时系统的方法相关联的图和控制信号。

转到图1，示意性地示出车辆14中的具有可变凸轮正时系统12的发动机10。尽管图1提供了各种发动机和发动机系统的示意图，但是应当了解，至少一些部件可具有与图1所示的部件不同的空间位置和比其更大的结构复杂性。本文关于图2至图4更详细地论述了部件的结构细节。

在图1中还描绘了向气缸18提供进气的进气系统16。活塞20定位在气缸18中。活塞20经由活塞杆22和/或其他合适的机械部件联接到曲轴21。气缸18由联接到气缸盖26的气缸体24形成。尽管图1描绘了具有一个燃烧室的发动机10。但是在其他示例中，发动机10可具有另外的燃烧室。例如，发动机10可包括多个燃烧室，所述多个燃烧室在一些情况下可定位在组中。

进气系统16包括进气导管28和联接到进气导管的节气门30。节气门30被配置为调控提供到气缸18的气流量。在所描绘的示例中，进气导管28将空气进给到进气歧管32。进而，进气歧管32将空气引导到进气门34。进气门34打开和关闭以允许进气气流在期望的时间段处进入气缸中。此外，在其他示例中，诸如在多缸发动机中，另外的进气流道可以从进气歧管岔开并且将进气进给到其他进气门。应当了解，进气歧管32和进气门34包括在进气系统16中。此外，图1所示的发动机包括两个进气门和两个排气门。然而，在其他示例中，气缸18可包括单个进气门和/或单个排气门或者多于两个的进气门和/或排气门。另外，发动机可包括另外的气缸，所述另外的气缸可具有类似数量的进气门和/或排气门或者另选数量的进气门和/或排气门。

进气门34由进气门致动器36致动。同样，排气门38由排气门致动器40致动。气门致动器可包括弹簧、挺柱、摇臂和/或响应于致动器的凸轮致动而使得气门打开和关闭能够发生的其他合适的部件。本文关于图3至图4更详细地论述了气门致动器的结构细节。此外，应当了解，进气门致动器和排气门致动器可包括类似的致动器部件，或者在其他示例中可具有有利于致动的不同部件。

进气门致动器36由可旋转地联接到进气凸轮轴44的进气凸轮42启用。同样地，排气门致动器40由旋转地联接到排气凸轮轴48的排气凸轮46启用。进气凸轮轴44和排气凸轮轴48分别联接到曲轴21(经由箭头50表示)。链、带和/或其他机械部件可有利于凸轮轴与曲轴之间的旋转连接。

扭矩致动的凸轮相位器52(例如，扭矩致动的可变凸轮正时(VCT)相位器)联接到进气凸轮轴44。扭矩致动的凸轮相位器52被设计成利用来自凸轮轴的扭矩来引起凸轮轴的相位调节以提前和延迟气门正时。在图2中示出并且在本文中更详细地论述了示例性扭矩致动的相位器。

进气门停用装置54也联接到进气门致动器36。进气门停用装置54被配置为独立地启用和停用进气门。在一个示例中，进气门停用装置可以是可解锁的滚柱指轮从动件(DRFF)，其在处于气缸停用模式时将气门与凸轮轴机械地断开连接。在一个示例中，可解锁的滚柱指轮从动件可以类似于本文所述的零凸轮停用装置。因此，进气门停用装置和零凸轮停用装置都可以使用可解锁的滚柱指轮从动件。在这种示例中，可以采取控制动作以使进气门停用装置在零凸角停用装置接收低油压时接收高油压，或反之亦然。可以通过使用电致动的油控制阀来控制油压，所述电致动的油控制阀控制滚柱指轮从动件是否正在接收高油压并因此被锁止在一起或者是否正在接收低油压或未接收任何油压并因此未被锁止。当滚柱指轮从动件被锁止在一起时，气门升程将正常发生。当滚柱指轮从动件未被锁止时，凸轮轴凸角不可能在气门上施加力，并且因此不会发生气门升程。

在图1中，进气门具有停用装置和凸轮相位器。然而，另外地或可替代地，排气门可具有对应的停用装置和凸轮相位器。此外，在其他示例中，气门停用装置可用于启用和停用进气门和排气门。更进一步地，在其他示例中，气门停用装置可联接到另外的发动机气缸。

可变凸轮正时系统12被示出为包括旋转地联接到进气凸轮轴44的零凸轮56。可变凸轮正时系统12还包括零从动件58，其在凸轮轴旋转期间与零凸轮56相互作用以在凸轮轴上生成扭矩。零凸轮56和零从动件58不与气缸18相联。因此，在多缸发动机的情况下，零凸轮56和零从动件58可以与对应于气缸18或发动机中的其他气缸的任何气门间隔开并且断开联接。以这种方式，零凸轮56和零从动件58可以独立于气缸18。零凸轮被提供来在凸轮轴上施加扭矩，以使扭矩致动的凸轮相位器能够根据需要进行操作。例如，当一个或多个进气门34停用时，可能无法向凸轮轴提供足够的扭矩来使得利用凸轮轴扭矩的凸轮相位器能够起作用。

可变凸轮正时系统12可还包括被设计来启用和停用零从动件的零凸轮停用装置60。零从动件的停用包括将零从动件移动到非活动位置中，所述非活动位置在曲轴旋转期间抑制零凸轮与零从动件之间的相互作用，以选择性地生成可用于操作扭矩致动的凸轮相位器的凸轮轴扭矩。然而，在其他示例中，可变凸轮正时系统12可以不包括零凸轮停用装置。在这种示例中，零凸轮和零凸轮从动件可以在发动机操作期间连续地、循环地彼此相互作用。

还应当了解，可变凸轮正时系统12可还包括扭矩致动的凸轮相位器52和/或气门停用装置54。在所示的示例中，可变凸轮正时系统12包括油控制阀90，所述油控制阀90经由油管线92向气门停用装置54以及零凸轮停用装置60提供加压润滑剂(例如，油)。还应当了解，另一个油控制阀还可以向扭矩致动的凸轮相位器52提供加压润滑剂。更进一步地，在其他示例中，单独的油控制阀可以向气门停用装置54和零凸轮停用装置60提供加压润滑剂。这些油控制阀可以经由本文更详细地论述的控制器100进行控制。应当了解，提供到气门停用装置和零凸轮停用装置的油压可触发装置的启用和停用。油控制阀90被设计成调控提供到气门停用装置54和零凸轮停用装置60的油量和油压，并且因此可发起装置的停用和启用。应当了解，油控制阀90可以从润滑剂泵和润滑剂贮存器(诸如本文更详细地论述的图2所示的润滑剂泵268和润滑剂贮存器270)接收润滑剂。此外，在其他情况下，可变凸轮正时系统12可包括单独的油控制阀和/或对应于气门停用装置和零凸轮停用装置的其他致动器。

图1中还示出燃料递送系统62。燃料递送系统62将加压燃料提供到燃料喷射器64。在所示的示例中，燃料喷射器64是联接到气缸18的直接燃料喷射器。另外地或可替代地，燃料递送系统62可还包括端口燃料喷射器，所述端口燃料喷射器被设计成将气缸18上游的燃料喷射到进气系统16中。燃料递送系统62包括燃料箱66和燃料泵68，所述燃料泵68被设计成使加压燃料流动到下游部件。燃料管线70提供燃料泵68与燃料喷射器64之间的流体连通。燃料递送系统62可包括常规部件(诸如高压燃料泵、止回阀、回流管线等)，以用于使燃料能够以期望的压力提供到喷射器。

被配置为管理来自气缸18的排气的排气系统72也包括在图1所描绘的车辆14中。排气系统72包括排气门38，其被设计来打开和关闭以允许和抑制排气从燃烧室流动到下游部件。排气系统72还包括排放控制装置74，所述排放控制装置74联接到排气歧管78下游的排气导管76。排放控制装置74可包括过滤器、催化剂、吸收器等，以用于减少排气尾管排放。发动机10还包括点火系统80(例如，火花塞)，其包括被设计来向点火装置84提供能量的能量存储装置82。另外地或可替代地，发动机10可执行压缩点火。

在发动机操作期间，气缸18通常经历四冲程循环，其包括：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门关闭并且进气门打开。空气经由对应的进气导管引入燃烧室，并且活塞移动到燃烧室的底部，以便增加燃烧室内的体积。活塞靠近燃烧室的底部并且处于其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门是关闭的。活塞朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室内的空气。活塞处于其冲程结束时并且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室处于其最小体积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在本文中称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在本文中称为点火的过程中，燃烧室中喷射的燃料经由来自点火装置的火花点燃，从而导致燃烧。然而，在其他示例中，压缩可用于点燃燃烧室中的空气燃料混合物。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞推回到BDC。曲轴将此活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统设计中，排气门打开以将残余的燃烧的空气燃料混合物释放到对应的排气通道，并且活塞返回到TDC。

发动机10可还包括发动机润滑系统(未示出)。发动机润滑系统可包括润滑剂管线、气门、喷嘴等，以用于将润滑剂(例如，油)递送到润滑的部件，诸如活塞、凸轮轴、曲轴等。应当了解，油控制阀90和油管线92可以从发动机润滑系统中抽取油。

图1还示出车辆14中的控制器100。具体地，控制器100在图1中示出为常规微计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。控制器100被配置为从联接到发动机10的传感器接收各种信号。传感器可包括：发动机冷却剂温度传感器130、排气成分传感器132、排气气流传感器134、进气气流传感器136、歧管压力传感器137、发动机转速传感器138等。另外，控制器100还被配置为从联接到由驾驶员116致动的踏板114的节气门位置传感器112接收节气门位置(TP)。

另外，控制器100可被配置为触发一个或多个致动器和/或向部件发送命令。例如，控制器100可以触发节气门30、扭矩致动的凸轮相位器52、气门停用装置54、零凸轮停用装置60、燃料喷射器64等的调节。具体地，控制器100可被配置为将信号发送到零凸轮停用装置60，以启用和停用零从动件。控制器100还可被配置为将控制信号发送到气门停用装置54，以启用和停用进气门34。此外，控制器100可被配置为将控制信号发送到燃料泵68和燃料喷射器64，以控制提供到气缸18的燃料喷射的量和正时。控制器100还可以将控制信号发送到节气门30以改变发动机转速。

因此，控制器100从各种传感器接收信号，并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器(例如，非暂态存储器)中的指令，采用各种致动器来调节发动机操作。因此，应当了解，控制器100可以从可变凸轮正时系统12发送和接收信号。例如，调节零凸轮停用装置60可包括调节零凸轮停用装置60中的部件以触发零从动件的启用和停用的装置致动器。在又一个示例中，启用和停用气门停用装置可包括调节触发气门启用或停用的停用器致动器。在又一个示例中，可以经验确定部件、装置、致动器等的调节量并将其存储在预定的查找表和/或函数中。例如，一个表可对应于在零凸轮停用装置60应启用零从动件时确定的状况，并且另一个表可对应于在零凸轮停用装置60应停用零从动件时确定的状况。在其他示例中，一个表可对应于经由相位器触发进气凸轮提前的状况，而另一个表可对应于经由相位器触发进气凸轮延迟的状况。所述表可以与发动机工况(诸如发动机转速、发动机负载等其他发动机工况)挂钩。此外，所述表可输出在每个汽缸循环经由燃料喷射器喷射到燃烧室的燃料的量。因此，应当了解，控制器100可被配置为实现本文关于可变凸轮正时系统和发动机所描述的方法、控制策略等。

在一个示例中，控制器100可被配置为在第一工况期间经由零凸轮停用装置启用零从动件并且在不同于第一工况的第二工况期间停用零从动件。例如，第一工况可包括一个或多个进气门经由一个气门停用装置54停用的状况，并且第二状况可包括经由气门停用装置启用进气门的状况。在其他示例中，零从动件可以在凸轮轴扭矩下降到低于阈值时启用，并且在凸轮轴扭矩上升到高于阈值时停用。可以基于发动机循环中的气门升程事件的数量来确定阈值(例如，阈值凸轮轴相位速率)。此表征可允许期望的相位速率与考虑到当前可用气门升程事件数量的最大可实现速率之间进行比较。在一个示例中，当确定期望的相位速率大于最大可实现速率时，可启用零凸角弹簧。另外，在这种示例中，在考虑到当前期望的定相速率而剩余气门升程事件足够的情况下，零凸角弹簧是非活动的。

图2示出示例性扭矩致动的VCT相位器200。具体地，在所示的示例中，VCT相位器200处于提前的位置。图2所示的VCT相位器200是图1所示的凸轮相位器52的示例。因此，VCT相位器200可以包括在图1所示的可变凸轮正时系统12中。

滑阀202联接到VCT相位器。在一个示例中，滑阀202可以是螺线管操作滑阀。滑阀202被示出为定位在阀芯的提前区段中。然而，应当了解，滑阀也可以放置在延迟配置以及其他中间位置中。此外，可以连续地调节滑阀。另外，滑阀的配置设定VCT相位器200的运动的方向(例如，提前方向、延迟方向)和运动的速率。

VCT相位器200还包括安装到凸轮轴205的端部的转子204。转子204包括有一个或多个叶片206。另外，转子204被壳体总成208包围。壳体总成208包括叶片室209，所述叶片室209具有定位在其中的叶片206。在另一个示例中，叶片206可包括在壳体总成208中，并且叶片室209可包括在转子204中。壳体总成208的周边210形成链轮齿212、带轮或齿轮，其通过链、带或齿轮接受通常来自曲轴或来自多凸轮发动机中的另一凸轮轴的驱动力。

VCT相位器200被设计为凸轮扭矩致动的相位器。这样，由打开和关闭发动机气门的力引起的凸轮轴中的扭矩反转可有助于移动叶片206。提前室214和延迟室216可被分别布置成抵抗凸轮轴205中的正扭矩脉动和负扭矩脉动。此外，提前室214和延迟室216分别可以可替代地通过凸轮扭矩加压。根据期望的移动方向，通过允许流体从提前室214流到延迟室216或反之亦然，滑阀202使相位器中的叶片206能够移动。例如，当期望沿提前方向移动叶片时，调节滑阀202以允许流体从延迟室流到提前室。另一方面，当期望沿延迟方向移动叶片时，调节滑阀202以允许流体从提前室流到延迟室。

转子204连接到凸轮轴205并且同轴地定位在壳体总成208内。应当了解，叶片206被设计成改变壳体总成208和转子204的相对角位置。另外，图2还示出液压制动回路218，并且还呈现了锁紧销回路220。液压制动回路218和锁紧销回路220是流体联接的。因此，在一个示例中，液压制动回路和锁紧销回路可以形成单个液压回路。液压制动回路218包括弹簧222和加载的导阀224。液压制动回路218还包括提前制动管线226，所述提前制动管线226将提前室214与导阀224流体连接。液压制动回路还包括共同管线228和延迟制动管线230，所述延迟制动管线230将延迟室216与导阀224和公共管线228液压联接。提前制动管线226和延迟制动管线230距叶片206有预定的距离。导阀224位于转子204中并且通过连接管线234与锁紧销回路220和供应管线232流体连接。锁紧销回路220包括锁紧销236、连接管线234、导阀224、供应管线232和排气管线238(虚线)。

导阀可具有两个可在其间调节的位置。第一位置可以是关闭位置，并且第二位置可以是打开位置。滑阀可触发导阀调节到两个位置(即，打开和关闭)。在第一位置中，导阀通过管线234中的发动机生成的油压加压，所述油压将导阀定位成基本上阻止(例如，防止)流体通过导阀和制动回路218在提前室与延迟室之间流动。在导阀的第二位置中，不存在管线234中的发动机生成的油压。管线234中不存在压力使得弹簧222能够调节导阀，从而使得允许流体通过导阀和共同管线在来自提前室的制动管线与来自延迟室的制动管线之间流动，使得转子总成移动到并保持在锁紧位置。

锁紧销236定位在转子204中的孔中并且可以在其中滑动。锁紧销236具有朝向壳体总成208中的凹槽240偏置且装配到其中的端部部分。弹簧242使锁紧销236能够朝向凹槽240偏置。在其他示例中，锁紧销可以与弹簧和可包括凹槽的转子204一起定位在壳体总成中。应当了解，液压制动回路218中的打开和关闭动作以及锁紧销回路220的加压通过滑阀调节来控制。

滑阀202包括定位在套筒252内的具有圆柱形台肩246、248、250的阀芯244。进而，套筒252定位在转子204的孔和凸轮轴导向件内。阀芯的一端与弹簧254相互作用。阀芯的另一端与脉宽调制的可变力螺线管256相互作用。在一些情况下，还可以通过改变占空比、电流、电压和/或其他技术来控制螺线管256。此外，阀芯244可联接到和/或包括马达和/或其他致动器。

通过弹簧254、螺线管256与控制器258之间的相互作用来调节阀芯的位置。阀芯244的位置控制相位器的运动(例如，运动的方向和速率)。例如，阀芯的位置决定了相位器是朝向提前位置、朝向保持位置还是朝向延迟位置移动。因此，阀芯244可提供活动的导阀调节。因此，滑阀202具有提前模式、延迟模式、零模式和制动模式。这些控制模式对应于不同的滑阀位置。具体地，滑阀的冲程的具体区域可允许滑阀在提前模式、延迟模式、零模式和制动模式下操作。

在提前模式下，阀芯244移动到滑阀的提前区域中的位置，从而允许流体从延迟室216流动通过阀芯244以到达提前室214，同时阻止流体离开提前室214。另外，制动回路218保持关闭。

在延迟模式下，阀芯244移动到滑阀的延迟区域，从而使流体能够从提前室214流动通过阀芯244并到达延迟室216，同时阻止流体离开延迟室216。此外，制动回路218保持关闭。

在零模式下，阀芯244移动到滑阀的零区域中的位置，从而分别抑制来自提前室214和延迟室216的流体流动，同时继续将制动回路218保持处于关闭配置。在制动模式下，阀芯移动到制动区域中的位置。在制动模式下，可以重叠的时间间隔进行三个功能。制动模式中的第一功能是阀芯244移动到某一位置，在所述位置中，阀芯台肩248阻止来自介于阀芯台肩246与阀芯台肩248之间的管线260的流体流动进入任何其他管线和管线262。以这种方式，停止对相位器的控制。制动模式中的第二功能可以是启用制动回路218的配置。这样，制动回路218对移动到提前或延迟位置的移相器进行控制，直到叶片206到达中间相位角位置。制动模式中的第三功能是使锁紧销回路220通气的模式，其允许锁紧销236与凹槽240配合。中间相位角位置(例如，中间锁紧位置或锁紧位置)可包括叶片206位于提前壁264与延迟壁266之间的位置，所述壁限定壳体总成208与转子204之间的腔室。锁紧位置可以是提前壁264与延迟壁266之间任何地方的位置。锁紧位置可通过制动管线226和230相对于叶片206的位置来设定。具体地，制动管线226和230相对于叶片206的位置可包括两个通道都不会暴露于提前室214和延迟室216的位置。因此，当导阀处于第二位置时，两个腔室之间通信并且定相回路被暂停(例如，禁用)。命令滑阀到达制动区域在本文中也可称为命令“锁紧”。

基于脉宽调制的可变力螺线管256的占空比，阀芯244沿其冲程移动到对应的位置。在一个示例中，当可变力螺线管256的占空比大约为30％、50％或100％时，阀芯244移动到分别对应于延迟模式、零模式和提前模式的位置，并且导阀224被加压并从第二位置移动到第一位置，同时液压制动回路218关闭，并且锁紧销236被加压和释放。在一个示例中，当可变力螺线管256的占空比设定为0％时，阀芯244移动到制动模式，使得导阀224通气并移动到第二位置，液压制动回路218打开，并且锁紧销236被通气并与凹槽240接合。选择0％的占空比作为沿着滑阀冲程的位置使得液压制动回路218能够打开、导阀224能够通气、并且锁紧销236能够通气并与凹槽240接合。在失去功率或控制的情况下，相位器可以默认到锁紧位置。应当了解，先前描述的占空比百分比是作为非限制性示例提供的，并且在另选示例中，可以使用许多不同的占空比来使滑阀的阀芯在不同的阀芯区域之间移动。例如，在100％的占空比处，液压制动回路218可以打开，并且导阀224可以通气，同时锁紧销236与凹槽240接合。

图2中还示出与润滑剂贮存器270流体连通的润滑剂泵268。润滑剂泵268与供应管线232流体连通。应当了解，润滑剂泵268还可将润滑剂提供到发动机中的其他部件，诸如图1所示的活塞20、曲轴21等。因此，润滑剂泵268和润滑剂贮存器270可以包括在润滑系统中。应当了解，已经设想了多种扭矩致动的凸轮相位器。例如，在一个示例中，可以使用具有端锁配置的凸轮扭矩致动的相位器，所述端锁配置意指锁紧位置位于行进范围的一个端部(例如，最大行进范围)处。在另一个示例中，可以使用中间锁紧的凸轮扭矩致动的相位器。中间锁紧是指锁紧位置位于端部位置之间的某处。在又一个示例中，可以使用具有油压辅助的凸轮扭矩致动的相位器，所述油压辅助意指在一些情况下通过油压辅助离散的腔室或者辅助所有的腔室。

图3示出可变凸轮正时系统300的示例。应当了解，图3所示的可变凸轮正时系统300是图1所示的可变凸轮正时系统12的示例。此外，图3所示的可变凸轮正时系统300可还包括图2所示的VCT相位器200。

可变凸轮正时系统300包括凸轮轴302。凸轮轴302被设计成接收来自曲轴(诸如图1所示的曲轴21)的旋转输入。另外，凸轮轴302包括气门凸轮304，所述气门凸轮304在发动机操作期间循环致动气门致动器306，所述气门致动器306循环致动气门308。在一个示例中，气门308可以联接到单独的气缸。然而，在其他示例中，气门308可以联接到共同的气缸。

凸轮轴302还包括零凸轮310。零凸轮310包括具有鼻部313的多个凸角312，所述鼻部313背离零凸轮的旋转轴线314延伸并定位在共同的径向平面316上。因此，每个鼻部313可以背离旋转轴线314径向延伸。然而，在其他示例中，零凸轮310可包括单个凸角、多于两个凸角等。

可变凸轮正时系统300还包括零凸轮停用装置318。零凸轮停用装置318被配置为启用和停用零从动件320。应当了解，当零从动件320被启用时，从动件与零凸轮310的凸角312循环地相互作用。零从动件320包括弹簧322，并且因此当零从动件由凸角312循环致动时，零从动件对凸轮轴302施加扭矩。

图4示出示例性零凸轮停用装置400的详细视图。零凸轮停用装置400可包括在图1和图3所示的可变凸轮正时系统中的任何一个中。零凸轮停用装置400包括闩锁402和闩锁致动器404。闩锁402和闩锁致动器404被示出为集成到零从动件406的第一部分405中。闩锁402可以延伸和回缩以将零从动件406的第一部分405与零从动件406的第二部分408联接和断开联接。以这种方式，可以启用和停用零从动件406。零从动件406还被示出为围绕从动件枢轴410枢转。零从动件406还包括联接到零轴414的弹簧412。然而，已经设想了其他零从动件致动运动学。在一个示例中，零凸轮停用装置400可以类似于图1所示的进气门停用装置54。因此，零凸轮停用装置可包括DRFF。在这种示例中，零凸轮停用装置400可包括电致动的油控制阀，其类似于上文关于进气门停用装置54所论述的油控制阀。因此，油压可确定零凸轮停用装置是被锁止从而允许零弹簧在凸轮轴上施加力，还是未被锁止从而防止零弹簧在凸轮轴上施加力并因此减少摩擦损失。

图4中还示出零凸轮416。在所示的示例中，零凸轮416同样包括多个凸角418。然而，在其他示例中，零凸轮可包括单个凸角或多于三个凸角。凸角418包括背离凸轮轴420的旋转轴线径向延伸的鼻部。以这种方式，零凸轮将在每个发动机循环中多次在凸轮轴上施加扭矩。

在所示的示例中，在顺序的凸角418之间形成的角度422基本上相等。具体地，在顺序的凸角之间形成的角度422均为120°。然而，在其他示例中，在凸角之间形成的角度可以变化和/或可以不相等。当一个组中的气缸升程事件的正时未在发动机循环中均匀地间隔时，零凸角之间的角间距可以是不相等的。在一个示例中，零凸角可被设计来在发动机旋转中与停用的气缸相同的点处施加扭矩。在一个用例场景中，凸轮轴被设计来控制四个不同气缸的气门升程。在这个用例场景中，可以停用两个气缸，其在发动机循环中可以是最初和最后升起的。这样，在用例系统中，零凸角的角度布置可以使得凸角将以近90度的角度相交，但是然后一部分的轴将没有凸角存在，并且作为替代它将处于基圆处，因此将不会有扭矩施加在凸轮轴上。然而，已经设想了许多合适的凸角布置。

图2至图4示出具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示为直接彼此接触或直接联接，那么至少在一个示例中，这些元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，被示出为彼此邻接或相邻的元件至少在一个示例中可以分别是彼此邻接或相邻的。作为一个示例，放置成彼此共面接触的部件可被称为处于共面接触。作为另一个示例，定位成彼此分离且其间仅有一定空间而无其他部件的元件可在至少一个示例中被称为如此。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可相对于彼此被称为如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部的元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部的元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以相对于附图的竖直轴线，并且可用于描述附图的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件的上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如像，是圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称为如此。

图5示出用于操作发动机中的可变凸轮正时系统的方法500。方法500以及本文描述的其他方法可以通过上文关于图1至图4描述的可变凸轮正时系统和发动机来实现，或者在其他示例中，可以通过其他合适的可变凸轮正时系统和发动机来实现。用于实施方法500和本文描述的其他方法的指令可以由控制器基于能够由控制器执行的存储在存储器(例如，非暂态)中的指令并且结合从发动机和对应的系统中的传感器(诸如上文参考图1至图4描述的传感器)接收到的信号来执行。根据下文描述的方法，控制器可采用可变凸轮正时系统和发动机的发动机致动器来调节发动机操作。

在502处，所述方法包括使用旋转地联接到凸轮轴的气门凸轮循环地致动联接到气缸的气门。接下来，在504处，所述方法包括确定工况。工况可包括发动机转速、发动机负载、发动机温度、节气门位置、歧管空气压力、排气成分等。

在506处，所述方法包括基于工况(例如，发动机转速和/或发动机负载)确定是否应停用气门。在一个示例中，可以基于发动机转速和/或发动机负载阈值来确定阀停用。例如，当发动机转速小于3,000RPM、3,500RPM、4,000RPM等时，可以停用气门。此外，在一个示例中，停用的气门可以联接到第一气缸，并且可以启用联接到第二气缸的气门。在另一个示例中，停用的气门可以联接到第一气缸，并且可以启用联接到第一气缸的第二气门。如果确定不应停用气门(在506处为否)，则方法移至508。在508处，所述方法包括保持气门启用和零从动件停用。

然而，如果确定应该停用气门(在506处为是)，则方法前进至510。在510处，所述方法包括通过气门停用装置的操作来停用第一气门。例如，可以经由油压控制来停用气门。可以通过使用电致动的油控制阀来控制油压。例如，气门可控制到滚柱指状从动件的油压，使得在气门停用装置中的滚柱指轮从动件接收高油压时，滚柱指轮从动件可被锁止在一起，并且在闩锁接收低压或在一些情况下未接收压力时，滚柱指轮从动件可不被锁止。当滚柱指轮从动件锁止在一起时，通常可能会发生气门升程。当滚柱指轮从动件未被锁止时，凸轮轴凸角可能无法在气门上施加力，并因此不会发生气门升程。

在512处，所述方法包括启用零从动件。启用零从动件可包括操作零凸轮停用装置以使零凸轮与零从动件之间的相互作用能够生成凸轮轴扭矩。

在514处，所述方法包括在零凸轮与零从动件之间的相互作用期间使用旋转地联接到凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器来调节第二气门的气门正时。以这种方式，扭矩致动的凸轮相位器可以在气门停用时段期间进行操作，以提高燃烧效率并减少排放。在一个示例中，第二气门可以联接到与第一气门不同的气缸。此外，在这种示例中，第一气门和第二气门可以是进气门或排气门。然而，在其他示例中，第一气门和第二气门可以联接到共同的气缸。

在516处，所述方法包括确定是否应启用第一气门。应当了解，这种确定可以考虑发动机工况(诸如发动机转速和/或发动机负载)。例如，当发动机转速增加到高于阈值(例如，3,000RPM、3,500RPM、4,000RPM等)时，可以确定应启用第一气门。如果确定不应启用第一气门(在516处为否)，则方法前进至518。在518处，所述方法包括保持气门停用和零从动件的启用。

然而，如果确定应启用第一气门(在516处为是)，则方法移至520。在520处，所述方法包括启用第一气门。启用第一气门可包括操作气门停用装置以使气门能够在燃烧循环期间循环地打开和关闭。

在522处，所述方法包括停用零从动件。零从动件的停用可包括操作零凸轮停用装置以防止零从动件与零凸轮之间的相互作用。

接下来，在524处，所述方法包括使用扭矩致动的凸轮相位器调节第一气门和第二气门的气门正时。例如，第一气门和第二气门可以对应地提前或延迟。方法500使得能够基于气门停用来启用和停用零从动件，这使得扭矩致动的凸轮相位器能够在气门停用期间进行操作，从而提高燃烧效率并减少排放。

图6示出用于操作可变凸轮正时系统和发动机的另一种方法600。方法600包括：在602处，所述方法包括确定工况。工况可包括发动机转速、发动机负载、发动机温度、气门启用状态、凸轮轴扭矩等。在一个示例中，可以基于发动机负载和发动机转速以及气门启用状态来计算凸轮轴扭矩。在其他示例中，可以通过联接到凸轮轴的扭矩传感器探知凸轮轴扭矩。

在604处，所述方法包括确定凸轮轴扭矩是否小于阈值。在一个示例中，可以基于发动机循环中的气门升程事件的数量来确定阈值。例如，阈值凸轮轴相位速率可以取决于发动机循环中的气门升程事件的数量。此表征可允许期望的相位速率与考虑到当前可用气门升程事件数量的最大可实现速率之间进行比较。在一个示例中，当确定期望的相位速率大于最大可实现速率时，可启用零凸角弹簧，并且在考虑到当前期望的定相速率而剩余气门升程事件足够的情况下，确保零凸角弹簧是非活动的。如果确定凸轮轴扭矩不小于阈值(在604处为否)，则所述方法在606处包括保持零从动件的停用。另一方面，如果确定凸轮轴扭矩小于阈值(在604处为是)，则方法移至608，在608处，所述方法包括启用零从动件以使得零从动件与零凸轮之间的相互作用能够生成凸轮轴扭矩。应当了解，凸轮轴扭矩可用于操作扭矩致动的凸轮相位器以提前或延迟气门正时。还应当了解，在启用发动机中的其他气门时停用联接到发动机中的一个或多个气缸的一个或多个气门可以造成凸轮轴扭矩的减小。

在610处，所述方法包括确定凸轮轴扭矩是否大于阈值。如果探知凸轮轴扭矩不大于阈值(在610处为否)，则方法前进至612，在612中，所述方法包括保持零从动件的启用。然而，如果确定凸轮轴扭矩大于阈值(在610处为是)，则方法移至614。在614处，所述方法包括停用零从动件以防止零凸轮与零从动件之间的相互作用。以这种方式，可以停用零凸轮从动件以减少可变凸轮正时系统中的能量损失。

现转向图7，图700描绘了示例性可变凸轮正时系统控制信号连同凸轮轴扭矩图，诸如图1至图6所描述的。图7的示例基本上按比例绘制，即使没有用数值标记每一个点。这样，可以通过绘图尺寸估算正时的相对差。然而，如果需要，可以使用其他相对正时。此外，每一个曲线和图的时间都表示在x轴线上。还应当了理解，图7中的图是作为示例给出的，并且在其他示例中，控制信号的正时、阈值等可以变化。

继续参考图7，图702描绘了发送到气门停用装置的控制信号。图704指示发送到零凸轮停用装置的控制信号。曲线706描绘了凸轮轴扭矩曲线。发送到零凸轮停用装置和气门停用装置的控制信号都包括两个值(即，启用和停用)。

在t1处，气门从启用配置切换到停用配置。响应于气门停用，经由零凸轮停用装置启用零从动件。在t1处，凸轮轴扭矩也下降到低于阈值708。如前所述，凸轮轴扭矩可以另外地或可替代地用作零凸轮停用/启用的触发器。此外，在一些示例中，当多个发动机气门停用时，可启用凸轮从动件。

在t2处，气门从停用配置切换到启用配置。响应于气门启用，经由零凸轮停用装置停用零从动件。以这种方式，当不需要另外的凸轮轴扭矩来辅助扭矩致动的凸轮相位器的操作时，可以避免由零从动件与零凸轮之间的相互作用引起的损失。

本文描述的可变凸轮正时系统可变凸轮正时系统的操作方法的技术效应是扩展扭矩致动的凸轮相位器的操作窗口，以包括气门停用的时段。因此，凸轮定相和气门停用都可以在发动机中实现，从而提高发动机效率并减少排放。

在以下段落中将进一步描述本发明。在一个方面，提供了一种发动机中的可变凸轮正时系统。所述可变凸轮正时系统包括接收来自曲轴的旋转输入的凸轮轴，所述凸轮轴包括：气门凸轮，所述气门凸轮旋转地致动联接到气缸的气门；以及零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸。

在另一方面，提供了一种用于操作可变凸轮正时系统的方法。所述方法包括：使用旋转地联接到凸轮轴的气门凸轮循环地致动联接到气缸的气门；通过气门停用装置的操作停用气门；以及响应于所述气门的停用，启用包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在联接到曲轴的所述零凸轮上施加返回力。

在另一方面，提供了一种发动机中的可变凸轮正时系统。所述可变凸轮正时系统包括接收来自曲轴的旋转输入的凸轮轴，所述凸轮轴包括：气门凸轮凸角，所述气门凸轮凸角旋转地致动联接到气缸的气门；零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸；以及扭矩致动的凸轮相位器，所述扭矩致动的凸轮相位器旋转地联接到所述凸轮轴。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述可变凸轮正时系统可还包括：零凸轮停用装置，所述零凸轮停用装置被设计来启用和停用所述零从动件，其中停用所述零从动件包括将所述零从动件移动到非活动位置，所述非活动位置在所述零凸轮的旋转期间抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述可变凸轮正时系统可还包括：控制器，所述控制器包括存储在存储器中、能够由处理器执行以在第一工况发生时经由所述零凸轮停用装置启用所述零从动件的代码。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述第一工况可包括其中经由联接到所述气门的气门停用装置停用所述气门的状况。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述控制器可还包括存储在存储器中、能够由所述处理器执行以在第二工况发生时停用所述零从动件的代码。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述第二工况可包括其中经由所述气门停用装置启用所述气门的状况。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述可变凸轮正时系统可还包括旋转地联接到凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述扭矩致动的凸轮相位器可在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间调节凸轮正时。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述零凸轮可包括多个鼻部，所述多个鼻部背离所述零凸轮的旋转轴线延伸，并在所述凸轮轴的旋转期间致动所述零从动件。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述气门可以是进气门。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，停用所述气门可包括操作油压控制阀来将加压油递送到所述气门停用装置以停用所述气门，并且启用所述零从动件包括操作所述油压控制阀来递送所述加压油以启用所述从动件。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述方法可还包括：通过所述气门停用装置的操作启用所述气门；以及响应于所述气门的启用，停用所述零从动件以抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，当凸轮轴扭矩减小到低于阈值时，可停用所述零从动件。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述方法可还包括：在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间使用旋转地联接到所述凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器来调节气门正时。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述可变凸轮正时系统可还包括：零凸轮停用装置，所述零凸轮停用装置被设计来启用和停用所述零从动件，其中停用所述零从动件包括将所述零从动件移动到非活动位置，所述非活动位置在所述零凸轮的旋转期间抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用；以及控制器，所述控制器包括存储在存储器中、能够由处理器执行以在停用所述气门时经由所述零凸轮停用装置启用所述零从动件的代码，所述停用由联接到所述气门的气门停用装置触发。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述控制器可还包括存储在存储器中、能够由所述处理器执行以在启用所述气门时停用所述零从动件的代码，所述气门启用由所述气门停用装置触发。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述可变凸轮正时系统可还包括油控制阀，所述油控制阀将加压油递送到所述气门停用装置和所述零凸轮停用装置。

在本文中的方面或方面的组合中的任一者中，所述零凸轮可包括具有鼻部的多个凸角，所述鼻部背离所述零凸轮的旋转轴线延伸并定位在共同的径向平面上。

应当注意，本文所包括的示例性控制和估算程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一种或多种。这样，所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行，可并行地执行，或在一些情况下，可省略。同样，处理次序不一定是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据所使用的具体策略重复地执行。此外，所述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂态存储器中的代码，其中所述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行所述指令来实施。

应当了解，本文公开的配置和程序在本质上是示例性的，并且这些特定实施例不应当被视为具有限制性意义，因为许多变型是可能的。例如，以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、对置4缸及其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的全部的新颖且并非显而易见的组合和子组合。

以下权利要求特别地指出被认为新颖且并非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以是指“一个”要素或“第一”要素或其等效物。此类权利要求应当理解为包括一个或多个此类要素的合并，既不需要也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或特性的其他组合和子组合可通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相同还是不同，此类权利要求也被认为是包括在本公开的主题内。

根据本发明，提供一种发动机中的可变凸轮正时系统，其具有接收来自曲轴的旋转输入的凸轮轴，所述凸轮轴包括：气门凸轮，所述气门凸轮旋转地致动联接到气缸的气门；以及零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于零凸轮停用装置，所述零凸轮停用装置被设计来启用和停用所述零从动件，其中停用所述零从动件包括将所述零从动件移动到非活动位置，所述非活动位置在所述零凸轮的旋转期间抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用。

根据一个实施例，控制器包括存储在存储器中、能够由处理器执行以在第一工况发生时经由所述零凸轮停用装置启用所述零从动件的代码。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于所述第一工况包括其中经由联接到所述气门的气门停用装置停用所述气门的状况。

根据一个实施例，所述控制器还包括存储在存储器中、能够由所述处理器执行以在第二工况发生时停用所述零从动件的代码。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于所述第二工况包括其中经由所述气门停用装置启用所述气门的状况。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于旋转地联接到所述凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器。

根据一个实施例，所述扭矩致动的凸轮相位器在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间调节凸轮正时。

根据一个实施例，所述零凸轮包括多个鼻部，所述多个鼻部背离所述零凸轮的旋转轴线延伸，并在所述凸轮轴的旋转期间致动所述零从动件。

根据一个实施例，其中所述气门是进气门。

根据本发明，提供了一种用于操作可变凸轮正时系统的方法，其具有：使用旋转地联接到凸轮轴的气门凸轮循环地致动联接到气缸的气门；通过气门停用装置的操作停用气门；以及响应于所述气门的停用，启用包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在联接到曲轴的所述零凸轮上施加返回力。

根据一个实施例，停用所述气门包括操作油压控制阀来将加压油递送到所述气门停用装置以停用所述气门，并且启用所述零从动件包括操作所述油压控制阀来递送所述加压油以启用所述从动件。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：通过所述气门停用装置的操作启用所述气门；以及响应于所述气门的启用，停用所述零从动件以抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用。

根据一个实施例，当凸轮轴扭矩减小到低于阈值时，停用所述零从动件。

根据一个实施例，所述方法包括在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间使用旋转地联接到所述凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器来调节气门正时。

根据本发明，提供了一种发动机中的可变凸轮正时系统，其具有：接收来自曲轴的旋转输入的凸轮轴，所述凸轮轴包括：气门凸轮凸角，所述气门凸轮凸角旋转地致动联接到气缸的气门；零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸；以及扭矩致动的凸轮相位器，所述扭矩致动的凸轮相位器旋转地联接到所述凸轮轴。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：零凸轮停用装置，所述零凸轮停用装置被设计来启用和停用所述零从动件，其中停用所述零从动件包括将所述零从动件移动到非活动位置，所述非活动位置在所述零凸轮的旋转期间抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用；以及控制器，所述控制器包括存储在存储器中、能够由处理器执行以在停用所述气门时经由所述零凸轮停用装置启用所述零从动件的代码，所述停用由联接到所述气门的气门停用装置触发。

根据一个实施例，所述控制器还包括存储在存储器中、能够由所述处理器执行以在启用所述气门时停用所述零从动件的代码，所述气门启用由所述气门停用装置触发。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于油控制阀，所述油控制阀将加压油递送到所述气门停用装置和所述零凸轮停用装置。

根据一个实施例，所述零凸轮包括具有鼻部的多个凸角，所述鼻部背离所述零凸轮的旋转轴线延伸并定位在共同的径向平面上。

Claims (15)

1.一种发动机中的可变凸轮正时系统，其包括：

凸轮轴，所述凸轮轴接收来自曲轴的旋转输入，所述凸轮轴包括：

气门凸轮，所述气门凸轮旋转地致动联接到气缸的气门；以及

零凸轮，所述零凸轮致动包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在所述零凸轮上施加返回力，其中所述零从动件独立于所述气缸。

2.如权利要求1所述的可变凸轮正时系统，其还包括：零凸轮停用装置，所述零凸轮停用装置被设计来启用和停用所述零从动件，其中停用所述零从动件包括将所述零从动件移动到非活动位置，所述非活动位置在所述零凸轮的旋转期间抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用。

3.如权利要求2所述的可变凸轮正时系统，其还包括：控制器，所述控制器包括存储在存储器中、能够由处理器执行以在第一工况发生时经由所述零凸轮停用装置启用所述零从动件的代码。

4.如权利要求3所述的可变凸轮正时系统，其中所述第一工况包括其中经由联接到所述气门的气门停用装置停用所述气门的状况。

5.如权利要求3所述的可变凸轮正时系统，其中所述控制器还包括存储在存储器中、能够由所述处理器执行以在第二工况发生时停用所述零从动件的代码。

6.如权利要求5所述的可变凸轮正时系统，其中所述第二工况包括其中经由所述气门停用装置启用所述气门的状况。

7.如权利要求1所述的可变凸轮正时系统，其还包括旋转地联接到所述凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器。

8.如权利要求7所述的可变凸轮正时系统，其中所述扭矩致动的凸轮相位器在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间调节凸轮正时。

9.如权利要求1所述的可变凸轮正时系统，其中所述零凸轮包括多个鼻部，所述多个鼻部背离所述零凸轮的旋转轴线延伸，并在所述凸轮轴的旋转期间致动所述零从动件。

10.如权利要求1所述的可变凸轮正时系统，其中所述气门是进气门。

11.一种用于操作可变凸轮正时系统的方法，其包括：

使用旋转地联接到凸轮轴的气门凸轮循环地致动联接到气缸的气门；

通过气门停用装置的操作停用气门；以及

响应于所述气门的停用，启用包括零弹簧的零从动件，所述零弹簧在零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间在联接到曲轴的所述零凸轮上施加返回力。

12.如权利要求11所述的方法，其中停用所述气门包括操作油压控制阀来将加压油递送到所述气门停用装置以停用所述气门，并且启用所述零从动件包括操作所述油压控制阀来递送所述加压油以启用所述从动件。

13.如权利要求11所述的方法，其还包括：

通过所述气门停用装置的操作启用所述气门；以及

响应于所述气门的启用，停用所述零从动件以抑制所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用。

14.如权利要求11所述的方法，其中当凸轮轴扭矩减小到低于阈值时，停用所述零从动件。

15.如权利要求11所述的方法，其还包括：在所述零凸轮与所述零从动件之间的相互作用期间使用旋转地联接到所述凸轮轴的扭矩致动的凸轮相位器来调节气门正时。