CN110242383B - 内燃机中的辅助运动源与主运动加载路径之间的联动装置 - Google Patents

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Abstract

在内燃机中，在辅助运动源和主运动加载路径之间设置一种联动装置，使得由该联动装置从辅助运动源接收到的运动导致向至少一个发动机气门提供第一力以及在朝向主运动源的方向中向主运动加载路径提供第二力。在自动间隙调节器与主运动加载路径有关联的情况下，可对第二力进行选择以协助控制由该自动间隙调节器进行的间隙调节。在多种实施例中，该联动装置可具体体现在机械联动装置中，而在其它实施例中，可采用液压联动装置。该联动装置可被结合到气门横臂或摇臂中或以其它方式与之配合。

Description

内燃机中的辅助运动源与主运动加载路径之间的联动装置
本申请是申请日为2015年06月10日、申请号为201580030160.3(PCT/US2015/035012)、发明名称为“内燃机中的辅助运动源与主运动加载路径之间的联动装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开主要涉及内燃机，并且特别地涉及用于向这种内燃机内的发动机气门提供运动的技术。
背景技术
压缩释放制动或发动机制动可用于在减缓重型机械中协助和补充轮制动，这些重型机器例如为公路卡车、工程机械、土方机械等。如本领域所已知的那样，压缩释放制动通过对多个发动机气门做出的选择性控制将内燃机从发电单元转换成功耗空气压缩机。在一种实施例中，压缩释放制动系统驱动气缸排气阀，使得当气缸中的活塞接近上止点位置时，来自发动机的压缩冲程的压缩空气被通过该排气阀释放。通常，排气阀由摇臂驱动，该摇臂进而往往通过气门横臂操作性地连接到排气阀。摇臂的摇摆运动向下按压在气门横臂上(或直接向下按压在气门上)，该气门横臂(气门)进而打开排气阀，从而释放压缩空气。
自动间隙调节器或在大多数情况下的液压间隙调节器(下文中被称之为自动间隙调节器)通常设置在摇臂中或气门机构中的其它位置中，例如，直接设置在气门横臂上，从而通过发动机在有源发电(positive power generation)期间在摇臂和气门或气门横臂之间保持零空隙(或间隙)。液压间隙调节器的示例可见于美国专利No.2,808,818和欧洲专利申请公开文献No.0190418A1中。一种机械自动间隙调节器的示例可见于国际专利申请公开文献No.WO2013136508A1中。这些引用文献的教导被通过参引结合到本文中。使用液压间隙调节器作为示例，该自动间隙调节器可包括由诸如发动机油之类的液压流体操作的中空滑动柱塞。当关闭发动机气门时，自动间隙调节器可随意填充液压流体，从而使自动间隙调节器延伸并且由此在它膨胀时占用间隙空间。当对该间隙调节器加载时，可阻止到液压间隙调节器的流体供给并且自动间隙调节器内的流体压力防止柱塞崩溃(collapse)。以这种方式，自动间隙调节器能够占用在用于驱动发动机气门的部件之间存在的任何间隙空间。
这种系统的一个示例100在图1中被示意性地示出。特别地，该系统包括主运动源102，该主运动源102被用于经由主运动加载路径驱动一个或多个发动机气门104(或向其提供运动)或驱动气门机构106(或向其提供运动)。如本文所使用的那样，运动源是规定待向发动机气门施加的运动的任何部件，例如凸轮。相反，运动加载路径或气门机构包括被部署在运动源和发动机气门之间并被用于传送由运动源向发动机气门提供的运动的任何一个或多个部件，例如，梃杆、摇臂、推杆、气门横臂、自动间隙调节器等。此外，如本文中所使用的那样，主题词“主”或“主要”是指本公开与所谓的主事件发动机气门运动(即，在有源发电期间所使用的气门运动)相关的特征，而主题词“辅助”是指本公开的与辅助发动机气门运动相关的特征，该辅助发动机气门运动即为在不同于传统有源发电的发动机运转(例如，压缩释放制动、排气制动(bleeder braking)、气缸减压、废气再循环(BGR)等)或除传统的有源发电之外的发动机运转(例如，内部废气再循环(IEGR)、可变气门驱动(VVA)、米勒/阿特金森循环、漩涡控制等)期间所使用的气门运动。还设置了辅助运动源108以向一个或多个气门104给予辅助运动。
如进一步所示，一种可选择的自动间隙调节器110、112可与主运动加载路径106相关联。如本文中所使用的那样，自动间隙调节器与运动加载路径“相关联”达到它被用于占据运动加载路径中的间隙且直接在该运动加载路径内操作或与该运动加载路径平行地操作。这在图1中示出，其中，第一可选择的自动间隙调节器110被示出为与该主运动加载路径106成一直线(in-line)，或第二可选择的自动间隙调节器112被平行于该主运动加载路径106定位。
如上所述，压缩释放发动机制动要求在气缸的压缩冲程期间打开排气阀。假定在压缩冲程期间在气缸内存在非常高的压力，则打开该排气阀所需的力是相对高的。因此，辅助运动源108以及沿辅助运动加载路径的任何介入部件均必须被构造成耐受打开排气阀所需的相对高的力，即，它们相应较大的，从而增加了制造成本和重量。
此外，在用于压缩释放制动操作的气门打开期间，通过由该摇臂所给予的运动的力或负载被从该自动间隙调节器上移除。因为缺乏该力，因此自动间隙调节器可随意地过度延伸或充气(pump-up)，即，“顶升(jacking)”，从而导致柱塞从自动间隙调节器过度地突出。因此，可能阻止发动机气门完全地座合(seating)。气门的部分打开可能最终导致不良性能和/或排放，并且在某些情况下，导致灾难性的气门-活塞冲击。
因此，提供解决现有系统的这些缺点的系统将会是有利的。
发明内容
本公开描述了一种系统，在该系统中，在辅助运动源和主运动加载路径之间设置联动装置，使得由该联动装置从辅助运动源接收到的运动导致向至少一个发动机气门提供第一力以及在朝向主运动源的方向中向主运动加载路径提供第二力。以这种方式，打开发动机气门所需的力可在辅助运动源和主运动源之间(经由主运动加载路径)共享。这种负载共享允许被用于向气门提供辅助运动的部件被较不耐用地设计，即，设计得较轻且更为便宜。此外，在自动间隙调节器与主运动加载路径相关联的那些情况下，可将第二力用于控制间隙调节，例如，从而在诸如发动机制动之类的辅助操作期间限制或防止顶托(jacking)。在下文中对其示例进行描述的多种实施例中，该联动装置可被具体体现在机械联动装置中，而在其它实施例中，可采用液压联动装置。
在下文中所描述的实施例中，该系统可包括将至少两个发动机气门操作性地连接到主运动加载路径的气门横臂。在一个实施例中，该气门横臂可包括辅助运动接收表面，该辅助运动接收表面被构造成响应于从辅助运动源接收到的运动而引起该气门横臂的旋转，使得所引起的旋转提供第二力。辅助运动接收表面可同样被构造成限制气门横臂的这种所诱发的旋转。仍进一步地，辅助运动接收表面可被构造成(相对于气门横臂被操作性地连接到至少两个发动机气门中的第一发动机气门的位置而言)更为远离或更为接近气门横臂上的向气门横臂施加主运动的点。在本文中所描述的涉及气门横臂的旋转的所有实施例中，可将枢转构件设置成被可旋转地接收在位于气门横臂中的开口中，该枢转构件还包括用于接收第一发动机气门的插口(receptacle)。
在结合有气门横臂的多种实施例中，可提供一种杠杆臂，在该杠杆臂中，该杠杆臂的第一端被构造成用以从辅助运动源接收运动并且第二端被构造成用以施加第二力。气门横臂上的包括可滑动的横臂销或介于气门横臂和杠杆臂之间的连接点在内的多个点可用作用于杠杆臂的支点。在一种实施例中，该杠杆臂的第二端被可旋转地联接到气门横臂。在其它实施例中，杠杆臂可被联接到位于主运动加载路径中的另一部件或被构造成被定位在气门横臂和位于主运动加载路径中的另一部件之间。可在杠杆臂和气门横臂之间设置弹性元件。
仍进一步地，气门横臂可设置有与第一活塞孔和第二活塞孔连通的液压回路，同样在该气门横臂中，第一活塞孔和第二活塞孔分别具有设置在其中的第一活塞和第二活塞。在该实施例中，第一活塞与辅助运动源对准并且第二活塞被构造成用以提供第二力。由辅助运动源施加的运动被通过用作主活塞的第一活塞传送到用作从动活塞的第二活塞，从而提供第二力。在另一实施例中，可设置与液压回路连通的第三孔，该第三孔具有设置在其中并与两个发动机气门中的第一发动机气门对准的第三活塞。在这种情况下，第三活塞也用作从动活塞，从而提供第一力。
在下文中描述的其它实施例中，该系统可包括被操作性地连接到发动机气门的摇臂。在这种实施例中，该联动装置可被具体体现为接触该摇臂的杠杆臂，该杠杆臂再次具有被构造成用以从辅助运动源接收运动的第一端及被构造成用以给予第二力的第二端。在这些实施例中，用于杠杆臂的支点可由发动机气门的一部分、摇臂自身的一部分和/或介于杠杆臂和摇臂之间的连接点来提供。杠杆臂可在摇臂的运动给予端或摇臂的运动接收端上接触该摇臂。更进一步地，可设置一种行程限制器以限制摇臂的响应于第二力的行进。
在其它实施例中，一种自动间隙调节器可与主运动加载路径相关联。在多种实施例中，该联动装置可被构造成在主运动加载路径中的介于自动间隙调节器和至少一个发动机气门之间的点处向主运动加载路径施加第二力。此外，该联动装置可被构造成，使得由此提供的第二力足以通过自动间隙调节器控制间隙调节。
附图说明
在所附权利要求中具体阐述了本公开中所描述的特征。通过对连同附图一起做出的下列详细描述，这些特征将变得明显。现在仅作为示例、参照附图描述一个或多个实施例，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是根据现有技术的系统的原理框图；
图2是根据本公开的用于驱动至少一个发动机气门的方法的流程图；
图3是根据本公开的系统的原理框图；
图4-14是根据本公开的基于气门横臂的多种实施例的示意图；以及
图15-17是根据本公开的基于摇臂的多种实施例的示意图。
具体实施方式
现在参照图2和图3，进一步描述了一种用于驱动内燃机中的一个或多个发动机气门的方法和系统。如本领域中已知的那样，内燃机通常包括一个或多个其中设置有活塞的气缸以及在有源发电期间用于将空气和/或燃料吸入到气缸中以及用于排出所产生的燃烧气体的一个或多个发动机气门。如进一步已知的那样，辅助气门运动(例如实施上述压缩释放制动所需的那些运动)可由辅助运动源通过对于发动机气门做出的合适控制来实现。
在图2的块202处，向至少一个发动机气门施加第一力，该第一力基于由辅助运动源提供的运动。参照图3，系统300包括辅助运动源108，该辅助运动源108如上所述可包括规定待向一个或多个发动机气门104施加的辅助运动316的凸轮或类似部件。如图3中所示，辅助运动316被向联动装置302提供，该其联动装置302进而向发动机气门104提供第一力318。该第一力足以如辅助运动所要求的那样打开这一个或多个气门104。
再次参照图2，在块204处，第二力被在朝向主运动源的方向中施加到主运动加载路径，该第二力同样基于由辅助运动源提供的运动。尽管为了便于解释以连续的方式示出了块202和204，但实际上，第一力和第二力的施加将基本上同时发生，尽管这不是本公开的要求。参照图3，这通过基于所输入的辅助运动316而产生第二力320的联动装置302示意性地描绘出，该第二力320被在朝向主运动源102的方向中施加到主运动加载路径106。如图3及其余附图中所描绘的那样，使用加粗的(heavy)实心箭头示出了辅助运动316，而使用加粗的点划线箭头描绘了第一力318，并且使用加粗的虚线箭头描绘了第二力320。需要进一步指出的是，在图3中在主运动加载路径106的旁边示意性地描绘了第二力320，以图示出可在沿主运动加载路径106的任何点处施加第二力320的事实。通过施加第二力320到主运动加载路径106，由主加载路径106提供的与第二力320相反的大小相等且方向相反的力可由联动装置302用以促进发动机气门104的移动。换句话说，联动装置302可促进共享打开位于辅助运动源108和主运动源102之间的一个或多个气门104所需的力和/或共享其各自的运动加载路径。
在主运动加载路径106具有与其相关联的自动间隙调节器110、112的情况下，第二力320可在介于自动间隙调节器110、112和这一个或多个气门104之间的点处被施加到主运动加载路径106。由于第二力320被在朝向主运动负载源102的方向中被施加到主运动加载路径106，并且因此在这种情况下，被施加到自动间隙调节器110、112，因此第二力320可被用于也通过自动间隙调节器110、112来控制间隙调节。例如，可以令人满意的是，第二力320大于由自动间隙调节器在其延伸期间所提供的最大力。通过使用联动装置302，可选择的第二力320的大小，从而提供自动间隙调节器110、112的所需负载共享和/或控制。下文中更为详细地描述的图4-17图示出了联动装置302的多种实施方案。
现在参照图4，进一步示出了联动装置302的呈气门横臂402的形式的实施例。可由通常用于制造这种部件的材料制作而成的气门横臂402被构造成在对应的示意性示出的插口(receptacle)或开口413、415中接收至少两个发动机气门404、406(仅示出了气门杆)。与现有技术系统一致，设置气门弹簧408、410以将发动机气门404、406维持在常闭状态中。图4还图示出了一种与主运动加载路径106成一直线定位的可选择的自动间隙调节器110。需要注意的是，图4-17中所图示出的多种可选择的自动间隙调节器具有常规结构和操作，并且本公开并不限于其具体执行方案。此外，就本文中所图示出的自动间隙调节器110、112需要供给液压流体而言，所假设的是，采用供给这种液压流体的常规装置。无论如何，在有源发电期间，主运动源102和其余的主运动加载路径106(如果设置了的话，其气门横臂402和自动间隙调节器110为组成构件)导致主运动以常见的方式被施加到气门404、406。
如图4进一步所图示的那样，气门横臂402还包括延伸区域403。在该实施例中，与气门横臂402的侧端的相对面上的对应区域相比，该延伸区域403(相对于气门横臂402的其中主运动源102、主运动加载路径106和/或自动间隙调节器110接触气门横臂402的点)更远地延伸超过第一发动机气门404。此外，延伸区域403包括被构造成与辅助运动源或形成辅助运动加载路径108’的一部分的其它部件轴向对准的辅助运动接收表面405。被以这种方式构造，辅助运动接收表面405相对于辅助运动源108’和主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110形成杠杆结构，其中，第一发动机气门404作为支点。因此，当辅助运动被在所示方向中施加到辅助运动接收表面405时，引起气门横臂402围绕第一发动机气门404接触气门横臂402的点的(例如，在如图4中所示的逆时针方向中的)旋转。以这种方式，将第一力施加到第一发动机气门404，而将第二力施加到主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110，如所示。在所示实施例中，辅助运动接收表面405具有被构造成促进气门横臂402和辅助运动源108’之间的旋转的表面，这对于适应于气门横臂402相对于辅助运动源108’的表面的旋转而言是有益的。同样，可以这种方式关于辅助运动接收表面405来构造辅助运动源108’的表面。
如进一步所示，由此形成的杠杆结构由杠杆臂的被示出为R1和R2的长度进行控制。如本领域中所已知的那样，由该杠杆结构提供的机械优点可表达为比率R2/R1。因此，在知晓源自给定辅助运动的力的情况下，可对杠杆臂的长度进行选择以获得第二力的所需大小。需要注意的是，图4中所图示的杠杆臂长度并未按比例绘制；实际上，所预料到的是，比率R2/R1将是相对小的，尽管所采用的实际比率将取决于所讨论的系统的具体需求。
如图4中进一步所示，可选择的枢转构件412可被与第一发动机气门404一起使用以促进气门横臂402的旋转。特别地，枢转构件412可被构造成被可旋转地接收在气门横臂402中的开口413中，该开口在第一发动机气门404的纵向轴线上是基本居中的。枢转构件412的上或外表面优选地被构造成匹配开口413的互补的内表面，这些表面可为圆形的，以促进气门横臂402的旋转。在所示示例中，这些互补表面被形成为是半圆形的，尽管这并不是必备条件。例如，在图4A中示出了一种替代构造，其中，发动机气门404被接收在被一体地形成在气门横臂402中的枢转构件中；该枢转构件包括在圆形表面417中终止的喇叭形开口413’，如所示。喇叭形开口413’及圆形表面417的较大宽度允许气门横臂402围绕第一发动机气门404的旋转。再次参照图4，枢转构件412可包括用于接收第一发动机气门404的另一插口或开口(其可与用于接收第二发动机气门406的开口415相比较)。
现在参照图5和图6，图示了另一基于气门横臂的实施例。特别地，气门横臂502再次包括辅助运动接收表面522。在该实施例中，辅助运动接收表面522与第一发动机气门504和辅助运动源108’基本对准。如本文中所使用的那样，基本对准是指相关部件的轴线之间的对准，使得那些部件之间的相互作用导致任一部件的旋转量可以忽略不计。由此，在该实施例中，辅助运动接收表面522、第一发动机气门504和辅助运动源108’之间的对准导致气门横臂502的旋转可以忽略不计。然而，在该实施例中，气门横臂502的旋转由辅助运动接收表面522本身的构造所产生。如所示，辅助运动接收表面522的(相对于气门横臂502的中心点的)最外侧边缘具有比辅助运动接收表面522的最内侧边缘的竖直尺寸大的竖直尺寸(即，在远离第一发动机气门504且朝向辅助运动源108’的方向上)，最外侧边缘和最内侧边缘通过基本平坦的表面相连接。简言之，辅助运动接收表面522被构造为一种相对于第一发动机气门504的轴线的斜面以及辅助运动源108’的运动传递表面，即，如图5和图6中所描绘的辅助运动源108’的下表面。作为选择，或者另外，辅助运动源108’的运动传递表面可相对于第一发动机气门504的轴线和辅助运动接收表面522以类似的方式倾斜。如前所述，图5和图6的所示实施例可包括用以促进气门横臂502的旋转的枢转构件512。
因此，在所示实施例中，随着辅助运动源108’接触辅助运动接收表面522，它首先接触最外侧边缘，从而引起气门横臂502的旋转。需要注意的是，气门横臂502的旋转可导致第二发动机气门506和气门横臂502之间出现间隙513。气门横臂502的旋转以这种方式继续，直到辅助运动源108’遇到最内侧边缘的时刻，如图6中所示。假定在辅助运动源108’和辅助运动接收表面522之间交界面存在基本平面性，将限制气门横臂502的进一步旋转。由此，将限制由第二力所引起的运动的幅度，并且由辅助运动源108’所提供的任何进一步的运动将完全被单独传送到第一发动机气门504。所预料到的是，图6中所示的构造将特别适用于所谓的排气制动应用。如本领域所已知的那样，排气制动系统将排气阀保持连续地打开以提供发动机延迟(retardation)。因此，这种排气制动系统将连续地加载排气气门横臂(即，引起其旋转，如上所述)，并且在其中设置有自动间隙调节器110的那些实施例中，连续地加载该自动间隙调节器110。自动间隙调节器110上的这种连续加载将导致自动间隙调节器110最终完全地崩溃，从而导致辅助气门开度(valve opening)的局部或完全损失以及后续主事件气门开度的局部损失。通过构造辅助运动接收表面522以限制气门横臂502的旋转，并且因此控制自动间隙调节器110的延伸，例如，在这些情况下可以避免自动间隙调节器110的完全崩溃。
在图7中进一步示出了替代辅助运动接收表面722。在该实施例中，如在图5和图6的实施例中，气门横臂502再次具有被定位成与第一发动机气门504和辅助运动源108’轴向对准的辅助运动接收表面722。然而，在该实施例中，辅助运动接收表面722由两个具有不同高度的突起702、704形成。如所示，最外侧突起702具有比最内侧突起704大的竖直高度。再次，随着辅助运动源108’首先接触最外侧突起702并且随后接触最内侧突起704，气门横臂502的旋转将受到介于最外侧突起702和最内侧突起704之间的高度差(ΔH)的限制。
现在参照图8，示出了类似于图4的实施例的另一实施例。然而，在该实施例中，自动间隙调节器110被直接结合到气门横臂802的中心点中，而非仅仅抵靠该气门横臂802。此外，图8示出了主运动加载路径106的实施例的进一步的细节。特别地，主运动加载路径106包括具有固定插件832的摇臂830，该固定插件832与所谓的象足(elephant foot)834配合。如在本领域中已知的那样，摇臂830、调节螺钉832和象足834可设置有用于向自动间隙调节器110供给液压流体的液压通道(未示出)。
现在参照图9，气门横臂902包括滑动横臂销912，如本领域中已知的那样。如所示，气门横臂902被操作性地连接到两个发动机气门904、906，其中，第一发动机气门904联接到横臂销912。以这种方式，这两个发动机气门904、906均可被驱动通过气门横臂902和横臂销912，或仅第一发动机气门904可被仅驱动通过横臂销912。如进一步所示，杠杆臂940具有第一端942和第二端944，该第一端942被构造成从辅助运动源108’接收辅助运动，该第二端944被构造成向主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110施加第二力，如所示。在所示实施例中，杠杆臂940可包括被构造成相对于第一发动机气门904和横臂销912的纵向轴线偏移的辅助运动接收表面922。尽管未示出，但杠杆臂940的第一端的下侧及横臂销912的上表面可被构造有减少摩擦并有助于二者之间的旋转的互补表面。杠杆臂940的第二端944接触气门横臂902的上表面并且杠杆臂940能够围绕它接触(或被连接于)横臂销912所处的点自由地旋转。也就是说，杠杆臂940和横臂销912之间的接触/连接点可用作用于杠杆臂940的支点。由于辅助运动源108’向杠杆臂940的第一端942施加运动，因此，辅助运动接收表面922相对于横臂销912的偏移导致杠杆臂940的旋转，其进而导致无论第二端944接触哪个部件102、106、110均向该部件施加第二力。
在图10和图11中进一步示出了关于图9的实施例的变型。在图10中，提供了一种被操作性地连接到第一发动机气门1004和第二发动机气门1006的气门横臂1002。然而，在该实施例中，并未设置横臂销912。相反，杠杆臂1040在枢转连接部1048处接触气门横臂1002，该枢转连接部1048位于最接近将第一发动机气门1004操作性地连接到气门横臂1002的位置的点。该枢转连接部1048可包括用于将杠杆臂1040固定到气门横臂1002的销或形成在气门横臂1002中的沟槽，该沟槽接收形成在杠杆臂1040的内表面上的对应凸起或类似特征。以这种方式中，杠杆臂1040能够围绕作为其支点的枢转连接部1048自由地旋转。如图10中所示，枢转连接部1048可与第一发动机气门1004基本对准，尽管这并非必备条件。杠杆臂1040的第二端1044被设置在气门横臂1002和主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110之间，如所示。如进一步所示，在该实施例中，杠杆臂1040的第二端1042可包括与辅助运动源108’对准的辅助运动接收表面1022。再次，由第一端1042和第二端1044形成的相应臂的长度的比率R2/R1确定了由此施加的第二力的大小。
在图11的实施例中，提供了一种被操作性地连接到第一发动机气门1104和第二发动机气门1106的气门横臂1102。在该实施例中，提供了一种被操作性地连接到第一发动机气门1104的横臂销1112。此外，杠杆臂1140在枢转连接部1148处接触气门横臂1002，该枢转连接部1148位于杠杆臂1140的第二端1144接触气门横臂1102的通常但并非必然居中定位的点。以这种方式，杠杆臂1140能够围绕枢转连接部1048自由地枢转。然而，在该实施例中，枢转连接部1148并非杠杆臂1140的支点。为此，在杠杆臂1140的第一端1142上设置辅助运动接收表面1122，该表面1122相对于横臂销1112的纵向轴线偏移。以这种方式，当通过辅助运动源108’向辅助运动接收表面1122施加运动时，横臂销1112用作用于杠杆臂1140的支点。所产生的杠杆臂1140围绕横臂销1112的旋转进一步引起气门横臂1102的旋转及第二力的施加。
尽管在图9到图11的多个杠杆臂实施例中未示出，但可能合乎要求的是，在杠杆臂940、1040、1140和气门横臂902、1002、1102之间包括弹性元件，例如弹簧或类似部件，从而略微偏压杠杆臂远离或接触气门横臂，以避免在杠杆臂和气门横臂之间出现“敲击”。例如，并且参照图11，弹性元件可被放置在杠杆臂1140和气门横臂1102之间，处于介于枢转连接部1148和横臂销1112之间的位置处。本领域技术人员将了解到的是，根据所讨论的杠杆臂和气门横臂的具体结构，可同样采用用于这种弹性元件的其它位置。
现在参照图12-14，进一步图示了联动装置被实现为液压联动装置的多种实施例。最初参照图12和图13，提供了一种被操作性地连接到第一发动机气门1204和第二发动机气门1206的气门横臂1202。然而，在该实施例中，气门横臂1202结合有一种与其中设置有第一活塞1250的第一孔和其中设置有第二活塞1252的第二孔连通的液压回路1254。供给到液压回路1254的流体可被通过形成在主运动加载路径106中的适用的液压通道1253供给，如本领域中所已知的那样。此外，可设置一种如本领域中同样已知的止回阀1255以维持液压回路1254内的压力，并且防止液压流体回流到液压通道1253中。如进一步所示，第一活塞1250被构造成与辅助运动源108’对准，而第二活塞1252被构造成与主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110对准，如所示。当液压回路1254被完全地充满液压流体时，第一活塞1250可作为主活塞操作，而第二活塞1252可作为从动活塞操作。由此，通过辅助运动源108’施加到第一活塞1250的辅助运动致使第一活塞1250在第一孔内滑动，如图13中所示。由于液压回路1254被基本上封闭住(即，其中的液压流体需要花费相当长的时间泄漏出)，因此第一活塞1250的运动被传递到第二活塞1252，从而导致它从第二孔滑出，如
图13中进一步所示。以这种方式，可向主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110施加第二力。通过使用液压力的原理，可通过对第一活塞1250的面积与第二活塞1252的面积的比率作出适当的选择来设定第二力。
如图13中进一步所示，除了通过第二活塞1252传输的第二力以外，第一力被通过气门横臂1202传输到第一发动机气门1204。特别地，第一活塞1250或第二活塞1252是限制行程的(使用本领域中已知的手段)，使得当达到极限时，来自辅助运动源108’的进一步运动引起横臂1202的旋转，而非活塞的进一步平移。
图14中图示了另一液压实施例。图14的实施例基本类似于图12和图13的实施例，添加了搁置在第三孔中的第三活塞1456，该第三孔也与液压回路1254连通。在这种情况下，第一活塞1250和第二活塞1252的操作基本相同，而第三活塞1456充当响应于第一活塞1250的平移的附加从动活塞(并且再次假设液压回路1254是完全充满的)。也就是说，当第一活塞1250响应于辅助运动而平移时，第三活塞1456将同样平移以向第一发动机气门1204提供第一力。再次，对于第一活塞1250、第二活塞125和第三活塞1456的相应面积作出的适当选择将规定相应传输力的大小。在图14中所图示的实施例中，图示了具有可与气门横臂1202的本体接合的肩部的第一活塞1250和第三活塞1456，从而限制行进并允许主运动被通过气门横臂1202进行传输。图14的实施例的优点是，传递到第一发动机气门1204的第一力可被在不旋转气门横臂1202的前提下进行传递。
在图4-14的每个在先描述的实施例中，已经假定了横过多个发动机气门使用气门横臂。然而，并非是在所有情况下均需如此，并且如本文中所述的联动装置的使用可同样适用于不使用气门横臂的系统，即，单气门系统或同时气门开度系统(在本文中随后被称之为单气门系统)。在图15-17中进一步图示了这种实施例的多种示例。
现在参照图15，示出了一种系统，其中，至少一个发动机气门1504由摇臂1530驱动，该摇臂进而经由主运动加载路径106从主运动源102接收辅助运动，该主运动加载路径106可进一步包括自动间隙调节器110。根据现有技术系统，摇臂1530可被可旋转地安装在摇臂轴1560上。在所示实施例中，主运动加载路径106包括在摇臂1530的运动接收端1532处被联接到摇臂1530的推杆106’。摇臂1530的运动给予端1534将摇臂1530的运动给予发动机气门1504。如所知，在摇臂1530中引起的主运动致使发动机气门1504克服气门弹簧1508的闭合力。
图15的实施例进一步图示了安装在摇臂1530的运动给予端1534上的杠杆臂1540。特别地，杠杆臂1540的第一端1542被构造成与辅助运动源108’对准，而杠杆臂1540的第二端1544被通过枢转连接部1548连接到摇臂1530。如前所述，可使用如上所述的多种适用的连接机构中的任一种来实现枢转连接部1548。如图15中进一步所示，摇臂1530的运动给予端1534在介于杠杆臂1540的第一端1542和第二端1544中间的点处接触该杠杆臂1540。在该同一点处，杠杆臂1540也接触发动机气门1504。如所示，杠杆臂1540的第二端1542被构造成，使得它在相对于发动机气门1504的纵向轴线偏移的位置处接收辅助运动。因此，发动机气门1504或对于双气门支点摇臂的情况中的气门横臂用作用于杠杆臂1540的支点。当将辅助运动施加到杠杆臂1540的第一端1542时，第一力被通过杠杆臂传递到发动机气门1504并且第二力被依靠第二端1544和枢转连接部1548传递回到摇臂1530。再次，第一端1542和第二端1544各自相对于支点的长度可被构造成选择相应的第一力和第二力的大小。
如图15中进一步所示，行程限制器1549可以是该杠杆臂的一体部分并且被关于摇臂1530部署，以限制由杠杆臂1540在摇臂1530中所引起的运动，从而限制施加到自动间隙调节器110的第二力。再次，关于施加回自动间隙调节器110上的行程量的这种限制可控制自动间隙调节器110的延伸的变化。
现在参照图16，再次图示了单气门系统。在该实施例中，该至少一个发动机气门1504由摇臂1630的运动给予端1634驱动。然而，与图15的实施例形成对比，在摇臂1630的运动接收端1632上设置杠杆臂1640。如所示，杠杆臂1640被通过介于杠杆臂1640的第一端1642和第二端1644中间的枢转连接部1648联接到摇臂1630。还在摇臂1630的运动接收端1632中设置滑动构件1662，该滑动构件1662被连接到杠杆臂1640的第二端1644。一种适用的联接件1664将滑动构件1662操作性地连接到推杆106’。在有源发电期间，沿主运动加载路径106接收到的运动被通过推杆106’、通过联接件1664和滑动构件1662传送到摇臂1630，并且最后传送到发动机气门1504。
然而，在辅助操作期间，辅助运动源108’(在该示例中，其可包括用于启动给定气缸的减压的活塞或相似机构)将辅助运动施加到杠杆臂1640的第一端1642，该第一端1642随后围绕枢转连接部1648旋转，从而致使滑动构件1662和联接件1664在主运动源102/主运动加载路径106/自动间隙调节器110的方向中传送第二力。在该实施例中，可通过杠杆臂1640的第一端1642与摇臂1630的接触来限制杠杆臂1640的行进，从而再次限制了由此施加的第二力。
最后，参照图17，其示出了系统的一种示例，在该系统中，自动间隙调节器112被平行于主运动加载路径106部署。特别地，图17图示了一种通常见于顶置凸轮发动机构造中的所谓指状从动件的示例。特别地，该系统包括呈具有多个凸角1703的凸轮的形式的主运动源102’，如本领域所已知的那样。进而，该主运动源102’经由其辊子1736接触指状从动件1732。液压间隙调节器112设置在该指状从动件1732的第一端，而指状从动件1732的相反端将从主运动源1732接收到的运动给予该至少一个发动机气门1504。在所示实施例中，指状从动件1732的接触该发动机气门1504的端部包括开口，滑动销1712被允许贯穿该开口。滑动销1712被操作性地连接到发动机气门1504和杠杆臂1740。该杠杆臂具有被对准以经由辅助运动接收表面1743从辅助运动源108’接收辅助运动的第一端1742。再次，需要注意的是，辅助运动接收表面1743相对于滑动销1712和发动机气门1504的纵向轴线偏移。杠杆臂1740包括开口(未示出)，该开口允许指状从动件1732由此穿过，并且进一步允许杠杆臂1740的第二端1744被定位在形成在指状从动件1730的下表面中的突起1738的附近。
在有源发电期间，来自主运动源102’的运动被给予在辊子1736和指状从动件1730上，该指状从动件1730进而作用在滑动销1712上，并且最终作用在发动机气门1504上。然而，在辅助操作期间，辅助运动源108’将辅助运动施加到杠杆臂1740的第一端1742，该第一端1742随后围绕滑动杆1712的用作用于杠杆臂1740的支点的上端旋转。杠杆臂1740的该旋转致使杠杆臂的第二端1744接触突起1738，从而将第二力传送到指状从动件1732。该第二力随后引起指状从动件1730围绕其与辊子1736的连接部的(在所示示例中沿顺时针方向的)旋转并且接触该自动间隙调节器112，从而协助由自动间隙调节器112所承担的对于间隙调节的控制。在该实施例中，指状从动件1730的行进可由杠杆臂1740中的开口进行限制，从而再次限制了由此施加的第二力。如先前所有的杠杆臂实施例中那样，可对杠杆臂1740的第一端1742和第二端1744的各自的长度进行选择，以使得由杠杆臂提供的机械优点适合于传递第二力的所需大小。
虽然已经示出和描述了具体的优选实施例，但本领域技术人员将会了解到，可作出变化和修改，而并不背离当前教导。因此，所预料到的是，对上述教导作出的任何及全部修改、变化或其等效方案均落在上文中公开及在本文中所要求保护的基本原理的范围内。

Claims (30)

1.一种用于在内燃机中使用的系统，所述内燃机具有与气缸相关联的至少一个发动机气门，所述系统包括：
主运动源，所述主运动源被配置成沿主运动加载路径向所述至少一个发动机气门供给运动；
自动间隙调节器，所述自动间隙调节器与所述主运动加载路径相关联；
辅助运动源，所述辅助运动源被配置成向所述至少一个发动机气门供给运动，
其特征在于，所述系统还包括联动装置，所述联动装置被配置成从所述辅助运动源接收运动以及向所述至少一个发动机气门提供第一力，并且在朝向所述主运动源的方向上向所述主运动加载路径提供第二力，其中，所述第二力足以通过所述自动间隙调节器控制间隙调节。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述联动装置还包括机械联动装置。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述联动装置还包括液压联动装置。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，两个发动机气门与所述气缸相关联，所述系统还包括：
阀桥，所述阀桥被操作性地连接到所述两个发动机气门并被设置在所述主运动加载路径内。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述联动装置还包括：
位于所述阀桥上的辅助运动接收表面，所述辅助运动接收表面被配置成响应于从所述辅助运动源接收到的运动引起所述阀桥的旋转。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述辅助运动接收表面被配置成限制所述阀桥的旋转。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述阀桥包括所述阀桥被操作性地连接到所述主运动加载路径所处的点，并且所述辅助运动接收表面被与所述阀桥被操作性地连接到所述两个发动机气门的第一发动机气门所处的位置相比更为远离所述点定位。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述联动装置还包括：
枢转构件，所述枢转构件被配置成被以可旋转的方式接收在所述阀桥中的开口内，所述开口与所述两个发动机气门的第一发动机气门基本上对准，其中，所述枢转构件还包括用于与所述第一发动机气门操作性地连接的插口。
9.根据权利要求4所述的系统，其中，所述联动装置还包括：
杠杆臂，所述杠杆臂接触所述阀桥并具有第一端和第二端，所述第一端被配置成从所述辅助运动源接收运动，所述第二端被配置成给予所述第二力。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述杠杆臂被进一步配置成与所述阀桥的作为支点的一部分相互作用。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述阀桥还包括与所述两个发动机气门的第一发动机气门对准的能够滑动的桥销，所述桥销是所述支点。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述杠杆臂的所述第二端被以可旋转的方式联接到所述阀桥。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述杠杆臂被在所述阀桥的连接点处并在所述杠杆臂的所述第一端和所述第二端之间以可旋转的方式联接到所述阀桥，所述连接点是所述支点。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述杠杆臂被联接到位于所述主运动加载路径中的另一部件。
15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述杠杆臂的所述第二端被配置成被定位在所述阀桥与位于所述主运动加载路径中的另一部件之间。
16.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统还包括：
位于所述杠杆臂和所述阀桥之间的弹性元件。
17.根据权利要求4所述的系统，其中，所述联动装置还包括：
第一活塞孔，所述第一活塞孔被设置在所述阀桥中并且在所述第一活塞孔中设置有第一活塞，所述第一活塞被配置成将力传递到所述辅助运动源；
第二活塞孔，所述第二活塞孔被设置在所述阀桥中并且在所述第二活塞孔中设置有第二活塞，所述第二活塞被配置成提供所述第二力；和
液压回路，所述液压回路与所述第一活塞孔和所述第二活塞孔连通。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述系统还包括：
第三活塞孔，所述第三活塞孔被设置在所述阀桥中并且在所述第三活塞孔中设置有第三活塞，所述第三活塞被配置成与所述两个发动机气门中的第一发动机气门对准，
其中，所述液压回路与所述第三活塞孔连通。
19.根据权利要求4所述的系统，其中，所述自动间隙调节器被设置在所述主运动加载路径和所述阀桥内。
20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括：
摇臂，所述摇臂被操作性地连接到所述至少一个发动机气门并被设置在所述主运动加载路径内，
其中，所述联动装置还包括：
杠杆臂，所述杠杆臂接触所述摇臂并具有第一端和第二端，所述第一端被配置成从所述辅助运动源接收运动，所述第二端被配置成给予所述第二力。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂被进一步配置成与所述发动机气门的作为支点的一部分相互作用。
22.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂被进一步配置成与所述摇臂的作为支点的一部分相互作用。
23.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂的所述第二端被以可旋转的方式联接到所述摇臂。
24.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂被操作性地连接到位于所述主运动加载路径中的另一部件。
25.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂的所述第二端被配置成被定位在所述摇臂与位于所述主运动加载路径中的另一部件之间。
26.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂在所述摇臂的运动给予端上接触所述摇臂。
27.根据权利要求20所述的系统，其中，所述杠杆臂在所述摇臂的运动接收端上接触所述摇臂。
28.根据权利要求20所述的系统，其中，所述系统还包括行程限制器，所述行程限制器被定位成限制所述摇臂响应于所述第二力的行进。
29.根据权利要求1所述的系统，其中，所述联动装置被配置成在位于所述主运动加载路径中的介于所述自动间隙调节器和所述至少一个发动机气门之间的点处向所述主运动加载路径施加所述第二力。
30.一种用于驱动内燃机中的至少一个发动机气门的方法，所述内燃机包括与气缸相关联的所述至少一个发动机气门、沿主运动加载路径向所述至少一个发动机气门供给运动的主运动源，其中，所述主运动加载路径包括与其相关联的自动间隙调节器，所述方法包括：
基于来自辅助运动源的运动，向所述至少一个发动机气门施加第一力；以及
基于来自所述辅助运动源的运动，在朝向所述主运动源的方向上向所述主运动加载路径施加第二力，其中，所述第二力足以通过所述自动间隙调节器控制间隙调节。
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