CN112789393A - 改善的空程阀机构的响应时间 - Google Patents

Abstract

具有空程和/或制动液压回路的发动机阀机构中的液压系统设置有调节回路，所述调节回路可以包含辅助供应通路，所述辅助供应通路从供应源向所述制动回路和空程回路提供液压流体的连续和辅助供应，以及将所述回路与周围环境通气，使得这些回路中的所述液压流体保持在更新和调节的状态，而没有空气污染。可以利用排出的三通电磁阀。所述辅助供应通路可以设置在所述阀机构中和发动机气缸盖环境中的各种位置。所述辅助供应通路可以包含流动和压力控制装置，以控制所述辅助供应的液压流体的流动。

Description

改善的空程阀机构的响应时间

相关申请和优先权要求

本申请要求于2018年9月17日提交并且标题为“改善的空程阀机构的响应时间”的美国临时专利申请序列号62/732,353的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于致动内燃发动机中的一个或多个发动机阀的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于发动机阀致动系统的液压系统，其可以包含空程部件，并且涉及用于增强或调节液压回路以提高性能的系统和方法。

背景技术

内燃发动机广泛应用于包含运输和卡车运输的许多应用和行业。这些发动机利用发动机阀致动系统，所述发动机阀致动系统可以主要促进正动力操作模式，在所述正电动力操作模式中发动机气缸从燃烧过程产生动力。与标准燃烧循环相关联的进气阀和排气阀致动运动通常被称为“主事件”运动。已知的发动机阀致动系统可以提供修改的主事件阀运动，如进气阀提前或延迟关闭。除了主事件运动之外，已知的发动机阀致动系统可以促进辅助阀致动运动或事件，所述辅助阀致动运动或事件允许内燃发动机以其它模式或正动力模式的变化(例如，排气再循环(EGR)、排气阀早开(EEVO)等)或者发动机制动，其中内燃发动机在未加燃料的状态下操作，基本上作为空气压缩机，以产生减速动力来协助车辆减速。

阀致动系统可以包含液压致动的空程部件，以促进发动机制动和辅助阀运动以及修改的主事件阀运动。空程是应用于一类技术解决方案的术语，其中可以用阀机构中的可变长度机械、液压或其它连接机构来修改由凸轮轮廓管控的阀运动。空程部件在本领域中是众所周知的。这些装置通常包含可以以受控的方式收缩或改变它们的长度，或者接合/脱离阀机构内的相邻部件，以改变阀运动的元件。空程装置可以促进发动机循环期间的某些阀致动运动，所述某些阀致动运动不同于由固定轮廓阀致动运动源(如旋转凸轮)所指示的运动。空程装置可能使得此类运动被选择性地“丢失”，即，不经由阀机构输送到一个或多个发动机阀，以实现除主事件阀运动之外的事件或主事件阀运动的变化。

阀致动系统，特别是利用空程部件的阀致动系统，通常依靠液压系统来控制一个或多个阀机构部件。这些液压系统可以利用一个或多个液压回路，所述一个或多个液压回路控制液压流体向阀机构中的一个或多个液压空程部件的流动和操作。液压系统可以与发动机润滑系统集成或者可以并入发动机润滑系统，通常利用发动机油作为液压流体。

在空程阀致动系统中，液压回路必须对回路中激活的控制事件(如激活事件和停用事件)具有足够快且一致的响应。在典型的系统中，发动机油由发动机驱动的油泵供应，并且可以使用电磁阀(如三通电磁阀)进行切换，所述电磁阀向液压回路供油并且从液压回路排出油，用于快速关闭空程或发动机制动提升。排出时，液压回路向周围环境空气开放并且减压。不使用时，液压回路会泄放油，并且可能会部分地填充空气。随着快速往复运动的阀机构零件连接到制动回路或空程回路和相关联零件(如摇臂轴、摇臂和其它零件)，油可以从各种轴承间隙和零件接口周围的回路排放。因此，空气可能会进入液压回路。长时间不活动后，可能会将大量空气引入系统。液压系统中存在空气(不良的工作流体)可能会对性能产生负面影响，包含回路响应时间的变化以及制动提升或空程响应性的变化。而且，回路响应的一致性和可预测性可能会受到影响。如果液压回路对阀动作没有快速一致的响应，发动机性能和效率可能会受到影响。例如，在制动回路中，为了对车辆减速提供良好的响应，或者为了在换挡期间对发动机RPM匹配提供精确的控制，理想的是使发动机制动快速响应并且具有一致的响应时间。再例如，在米勒循环发动机系统中，可以使用切换阀机构，所述切换阀机构通过使用进气阀提前或延迟关闭来从正常压缩比切换到较低压缩比。如果运动在规定时间内未改变，则存在燃油喷射配置不当的风险。因此，发动机空程系统中液压回路响应时间的差异可能会对发动机性能产生重大影响。

图3绘示了已知系统中可变性的实例，其示出了典型的现有技术系统中的发动机制动开启可重复性。如图中示出的，对于大多数激活，制动开启的可重复性时间通常在200至300毫秒的范围内，异常值在400至500毫秒的范围内。当液压回路被空气污染并且制动作不能像未受到空气污染的泵一样快时，可能会导致这些缓慢的开启事件。通过消除来自液压系统的空气，可以消除异常值，并且可以将整体开启时间稳定在更紧的区域内。

在现有技术中，已知在一些发动机环境中提供旁通油流来净化空气或气体夹带的油。例如，如在美国专利号6,584,942中描述的这些的系统提供旁路油流，以从用于控制内燃发动机的气缸停用系统中的液压间隙调整器和阀挺杆的液压回路中净化夹带气体的油。然而，此类现有技术的系统在它们应用于其它发动机环境方面受到限制。

例如，对于液压空程“III型”阀机构液压环境，在公共摇臂轴上具有中心枢转摇臂，如美国专利公开号20120024260(现在为美国专利号8,936,006)中所描述的类型，存在与发动机顶部的包装和空间限制相关的特殊挑战，以及与用于激活制动和空程部件的液压回路的特殊配置相关的特殊挑战。这些环境中的液压回路通常以有限的空间和复杂的路径为特征，所述有限的空间和复杂的路径通常集成到各种阀机构部件(如摇臂轴、摇臂轴颈、摇臂和其它部件)中。

因此，提供解决现有技术中的上述缺点和其它缺点的系统和方法将是有利的。

发明内容

响应于前述挑战，本公开提供用于致动发动机阀的系统的各种实施例，所述系统具有用于增强制动回路和空程回路的响应性的调节回路。

根据本公开的一个方面，提供一种用于致动内燃发动机中的至少一个发动机阀的系统，所述系统包括：阀机构，其用于将运动从运动源输送到所述至少一个发动机阀，所述阀机构包含：安装在摇臂轴上的摇臂和空程部件；控制阀，其用于控制所述空程部件，所述控制阀具有用于从液压流体供应源接收液压流体的入口；摇臂轴具有空程控制流动通路，用于在控制阀和空程部件之间输送液压流体；控制阀具有激活模式和停用模式，在激活模式中，控制阀准许液压流体在空程控制流动通路中的激活流动，在停用模式中，控制阀阻止在空程控制流动通路中的激活流动；以及调节回路，其适于在控制阀处于停用模式时在空程控制流动通路中提供液压流体的辅助流，调节回路包含用于从控制流动通路排出辅助流的排出口。

在一个实施方案中，调节回路可以包含辅助供应通路，所述辅助供应通路使用例如电磁阀排出口，从供应源向制动回路和空程回路的分支提供连续和辅助的油/液压流体供应，以及将回路与周围环境通气，使得当回路处于休眠或不活动或停用状态或操作模式时，这些回路中的液压流体保持在刷新和调节状态。在断电模式下，当辅助供应提供流动时，排出的三通电磁阀为制动回路和空程回路提供排出。当螺线管处于断电状态时，用新鲜的液压流体净化制动回路和空程回路，并且在要求通过电磁阀的动作(通电)激活制动回路和空程回路之前，可以以连续的方式从回路中净化空气。可以优选地通过摇臂轴中的连续油供应通路和摇臂轴中的制动控制通路和空程控制通路中的一个或两个之间的流动路径来促进辅助供应。由于油的并行供应和由此产生的从回路中净化空气，系统能够提供一致的开启响应时间和一致的液压工作流体成分(即，消除或减少空气或气泡)。

根据另一个实施方案，用于两个空程/制动回路的回路配置可以包含相应的辅助供应源，所述相应的辅助供应源由辅助流动通路提供到摇臂轴中的制动回路控制通路和空程控制通路。提供相应的电磁阀。

根据其它的实施方案，通向液压回路的辅助流动路径在相应回路内具有其它位置，并且可以包含流动控制部件，如与调节回路结合使用或作为调节回路的一部分的孔口、止回阀和调节装置。摇臂轴中可以具有一个或多个安装通孔。通孔经由供应通路接收加压油。分支通路可以从所述通孔设置到所述摇臂轴中的制动控制通路。分支通路可以包括单个小的孔，或者可以包括(如图中示出的)向较小的孔或孔口逐渐变细的较大的孔，以提供有利的流动控制。替代地，预先配置的孔口可以压配到较大的孔中。可以使用在通孔1460的侧壁中成角度钻孔来方便地制造较大的孔1464和较小的孔1466。图15绘示了从通孔1460延伸到摇臂空程控制通路1430的类似的分支通路1562。即使通孔被压紧螺栓占据，所述通孔也提供液压流体从供应通路到制动控制通路和/或空程控制通路的辅助流动通路。

根据又一实施方案，可由在摇臂轴中钻出的孔来提供调节回路辅助供应路径，所述孔穿过制动回路通路到达穿透供应通路的壁的深度，从而在供应通路和制动回路通路之间提供流体连通。预先配置的孔口可以压配到孔中，以提供调节回路中的流动控制。轴向地在摇臂轴上的孔的位置被选择成使得一旦摇臂被安装在其中孔的入口就被摇臂衬套密封。

取决于又一实施方案，在低发动机转速下维持油压可能存在挑战的情况下，调节回路配置可以适合于提供可靠的液压回路操作。调节回路可以设置有压力和/或流动控制部件，以消除调节回路对低于压力阈值的油的需求。在一个示范性实施方案中，可以提供弹簧加载的减压装置，以防止调节回路的辅助流动通路中的流动低于阈值压力。减压装置可以是带有阀座表面的球和弹簧型止回阀，除非在供应通路中建立了预定的阈值压力(破裂压力)，否则所述阀防止流动进入制动回路中。

根据其它实施方案，调节回路的部件可以位于发动机或发动机顶部环境内的特定位置。从摇臂轴供应通路到摇臂轴制动控制通路的辅助供应流动路径可以位于摇臂轴的远端，距离螺线管的位置足够远，所述螺线管经由摇臂基座中的通路接收和排出来自制动回路摇臂通路的流体。由于来自调节回路的调节后的液压流体行进更大的距离，并且在通过电磁阀排出之前可能影响制动回路中的大部分流体，因此这准许从制动回路更彻底地净化空气。根据另一个实例，在摇臂轴的端部处设置两个辅助供应流动通路，并且控制电磁阀位于中间位置。由于从摇臂轴中的制动通路的左端和右端两者净化空气，因此所述示范性配置可以提供改善的空气泄放。

根据又一实施方案，辅助流动通路可以设置在螺线管歧管中或阀机构的摇臂中。带有间隙调整螺钉的推杆摇臂可以具有提供辅助流动通路的螺纹孔。孔可在摇臂流体供应通路和摇臂制动流体控制通路之间提供流体连通。间隙调整螺纹和摇臂中的螺纹之间的小间隙的尺寸可以设计成提供受限的辅助流体流动通路。

根据又一实施方案，用于液压调节回路的辅助流动通路跨摇臂和摇臂轴之间的接口设置。摇臂的内部孔可以包含具有贯穿通路的衬套，所述贯通通路准许流体流入或流出制动流体控制通路。穿过衬套的另一个通路可以提供来自衬套的内部表面上的润滑通道的流体流动。润滑通道和通路的接近可以准许润滑流体在摇臂轴/衬套接口内或摇臂轴/摇臂接口内从(一个或多个)供应通路到(一个或多个)制动回路通路的交叉流动。所述配置因此可在摇臂轴/摇臂接口内提供辅助流动通路，这继而促进液压调节回路。

通过下面的详细描述，本公开的其它方面和优点对于普通技术人员来说将是显而易见的，并且上述方面不应被视为穷举或限制。前面的一般描述和下面的详细描述旨在提供本公开的发明方面的实例，并且绝不应解释为限制或限定所附权利要求书中限定的范围。

附图说明

通过下面的详细描述以及附图，本发明的上述以及其他伴随的优点和特征将变得显而易见，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。将理解，说明书和实施例旨在作为根据本公开的方面的说明性实例，而并非旨在限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求中阐明。在附图的以下描述中，除非另有说明，否则所有图示均涉及作为根据本公开的方面的示范性特征。

图1是适合于支持本公开的各方面的示范性现有技术发动机制动配置的透视图。

图2是图1的配置的主排气阀或进气阀摇臂的横截面。

图3是现有技术的发动机制动配置的典型开启时间可重复性的示范性图形表示。

图4是适合于支持本公开的各方面的另一个现有技术的阀摇臂的横截面。

图5是包含适合于支持本公开的各方面的摇臂轴、摇臂和空程部件的现有技术顶部发动机阀机构的图形化绘示。

图6是适合于在断电模式下实现本公开的各方面的三通电磁阀的横截面。

图7是图6的三通电磁阀在通电模式下的横截面。

图8是电磁阀和摇臂轴的示意性绘示，所述电磁阀和摇臂轴具有适合于实现本公开的各方面的供应、制动和空程通路，其中电磁阀处于断电模式。

图9是图8的部件的示意性绘示，其中电磁阀处于通电模式。

图10是根据本公开的方面的具有调节回路的电磁阀和摇臂轴配置的示意性绘示，其中电磁阀处于断电模式。

图11是图10的电磁阀和摇臂轴配置的示意性绘示，其中电磁阀处于通电模式。

图12是摇臂轴的示意性绘示，所述摇臂轴具有两个示范性调节回路，每个各自用于制动回路和空程回路，其中螺线管处于断电模式。

图13是摇臂轴的示意性绘示，所述摇臂轴具有两个示范性调节回路，每个各自用于制动回路和空程回路，其中螺线管处于断电模式。

图14是具有另一个示范性调节回路的摇臂轴的横截面。

图15是具有又一示范性调节回路的摇臂轴的横截面。

图16是具有包含孔口作为流动控制装置的又一示范性调节回路的摇臂轴的横截面。

图17是具有包含作为流动控制装置的减压阀/止回阀的又一示范性调节回路的摇臂轴的横截面。

图18是根据本公开的各方面的具有其中具有供应和制动通路的摇臂轴、摇臂、螺线管和在摇臂轴的一个端部处具有辅助流动通路的示范性调节回路的发动机顶部环境的俯视图的图示。

图19是根据本公开的各方面的具有其中具有供应和制动通路的摇臂轴、摇臂、螺线管以及在摇臂轴的相对端具有辅助流动通路的另一个示范性调节回路的发动机顶部环境的俯视图的图示。

图20是根据本公开的各方面的其中具有示范性辅助流动通路的摇臂的示图。

图21是根据本公开的各方面的其中具有示范性辅助流动通路的摇臂/摇臂轴接口的示图。

图22是根据本公开的各方面实现的改善的开启响应时间的图形表示。

具体实施方式

图1至图2绘示了可以根据本公开的方面进行适配的示范性阀致动系统的各方面。阀致动系统10可以包含主排气摇臂20、向一个或多个排气阀提供发动机制动运动的发动机制动排气摇臂25、主进气摇臂40和向一个或多个进气阀提供发动机制动运动的发动机制动进气阀摇臂30。摇臂20、25、30和40可在一个或多个摇臂轴50上枢转，所述摇臂轴包含一个或多个通路51和52，用于向摇臂中的一个或多个提供液压流体。

主排气摇臂20可以接触排气阀桥60，并且主进气摇臂40可以接触进气阀桥70，所述进气阀桥接触进气阀杆的端部。发动机制动排气摇臂25可以接触设置在排气阀桥60中的滑动销65，这准许由发动机制动排气摇臂25致动排气阀81中的与排气阀桥60分开的仅单个排气阀。发动机制动进气摇臂30可以接触设置在进气阀桥70中的滑动销75，这准许由发动机制动进气摇臂30仅致动与进气阀桥70分开的单个进气阀。摇臂20、25、30和40中的每一个都可由凸轮致动，并且可以包含例如凸轮辊。主排气摇臂20可由包含主排气凸块的凸轮驱动，所述主排气凸块可在发动机气缸的排气冲程期间选择性地打开排气阀，并且主进气摇臂40由包含主进气凸块的凸轮驱动，所述主进气凸块可在发动机气缸的进气冲程期间选择性地打开进气阀。

图2是绘示示范性主排气摇臂20和阀桥60的细节的横截面。应理解，主进气摇臂400和进气阀桥70具有类似的配置。

参考图2，主排气摇臂20可以枢转地安装在摇臂轴50上。运动从动件22可以安置在主排气摇臂20的一个端部，并且可以用作摇臂和凸轮26之间的接触点，以促进低摩擦相互作用。凸轮26可以包含单个主排气凸起，或者对于进气侧，可以包含主进气凸起。任选的凸轮相移系统28可以可操作地连接到凸轮26。

可在螺线管液压控制阀(未示出)的控制下将液压流体从液压流体源供应到摇臂20。液压流体可以通过形成在摇臂轴50中的空程(或制动)控制通路51流动到形成在摇臂20内的液压通路21。图2中示出的摇臂轴50和摇臂20中的液压通路的布置仅是为了说明的目的。

调整螺钉总成90可以安置在摇臂20的一端。调整螺钉总成可以包括延伸穿过摇臂20的螺钉91，所述螺钉可以提供间隙调整，以及可以将螺钉91锁定在适当位置的螺母92。与摇臂通路21连通的液压通路93可以形成在螺杆91中。旋转脚94可以安置在螺钉91的一个端部。

排气阀桥60可以接收空程总成，所述空程总成包含外柱塞102、帽104、内柱塞106、内柱塞弹簧107、外柱塞弹簧108以及一个或多个楔形辊或球110。外柱塞102可以包含内部孔22和延伸穿过外柱塞壁的侧开口，用于接收楔形辊或球110。内柱塞106可以包含一个或多个凹部，所述一个或多个凹部成形为当内柱塞被向下推动时牢固地接收一个或多个楔形辊或球110。如图2中示出的，阀桥60的中心开口还可以包含一个或多个凹部，用于以准许辊或球将外柱塞102和排气阀桥锁定在一起的方式接收一个或多个楔形辊或球110。外柱塞弹簧108可在中心开口中向上偏压外柱塞102。内柱塞弹簧107可在内柱塞孔中向上偏压内柱塞106。

主事件停用回路可以与主排气阀摇臂20和主进气阀摇臂40相关联，以激活空程总成，并且由此停用或禁用主事件阀运动。液压流体可以选择性地从电磁控制阀120通过通路51、21和93供应到外柱塞102。此类液压流体的供应可以克服内柱塞弹簧107的偏压向下移位内柱塞106。当内柱塞106被充分向下移位时，内柱塞中的一个或多个凹部可以与一个或多个楔形辊或球110对准并且接收所述一个或多个楔形辊或球，这继而可以将外柱塞102从排气阀桥体60分离或解锁。因此，在所述“解锁”状态期间，由主排气摇臂20施加的阀致动移动不会使排气阀桥60向下移动以致动排气阀。相反，所述向下运动使得外柱塞102克服外柱塞弹簧108的偏压而在排气阀桥的中心开口内向下滑动。

图4和图5绘示了适合于实现本公开的各方面的另一个示范性制动摇臂系统。中心枢转制动摇臂420可以设置在摇臂轴450上，并且通过凸轮辊从运动源426接收发动机制动阀致动运动，所述运动源可以是凸轮的中间阀机构部件，如推杆。制动激活回路可以包含轴向制动激活流动体通路451，所述轴向制动激活流动体通路可以是空程控制通路，在摇臂轴450内延伸并且通过制动流体通道452与摇臂轴450的外部连通。制动激活回路中的液压流体从通道452流动到摇臂420中的摇臂通路421，以致动另外的制动部件，所述另外制动部件可以包含制动活塞490。可以是空程致动器的制动活塞490可以选择性地失去或施加制动运动，并且可以作用在阀桥460中的制动销465上，或者可以直接作用在发动机阀上。润滑回路可以包含在摇臂轴450中的轴向润滑流体通路440和向外延伸的润滑流体通道442，所述润滑流体通路延伸摇臂轴450的外部，以向摇臂轴颈和其它部件(如轴承、凸轮辊422、象脚等)提供润滑流体。任选的空程回路可以包含摇臂轴450中的轴向延伸的空程控制通路430，用于提供空程部件的控制。更具体地参考图5，主事件摇臂410可以通过阀桥460输送主事件阀运动。阀桥460可以是空程桥。主事件摇臂410可在其中包含通路，以将液压流体从摇臂轴空程控制通路430通过主事件摇臂鼻部和象脚414中的通路输送到空程阀桥460。空程阀桥可以选择性地使凸轮失去运动，或者可以根据需要选择性地增加运动。

取决于本公开的各方面，制动激活回路和空程回路可以各自设置有控制阀，如用于控制和提供每个液压回路的独立控制的三通电磁阀。另外参考图18，这些电磁阀600可以位于摇臂基座500上，所述摇臂基座通常可以包含用于支撑摇臂轴450的摇臂轴颈。摇臂基座500可以包含用于电磁阀入口和出口与本文所描述的液压回路中的其它部件之间的流体连通的内部通路。

图6和图7分别绘示了适合于在断电状态和通电状态下实现本公开的各方面的示范性三通电磁阀600。SV 600可以包含内部导电线圈绕组，所述内部线圈绕组致动电枢，电枢又致动阀头602，从而选择性地打开/关闭跨上阀座604和下阀座606的流体通路间隙。阀头602可以控制从阀入口610到阀出口端口620和阀排出端口630的流动。入口610可以连接到加压油/液压流体的源，所述加压油/液压流体的源通常存在于发动机顶部、气缸盖、凸轮架、摇臂轴或油歧管环境中。入口610通常可在断电状态下关闭，防止油从供应源通过阀600的流动。出口端口620可以连接到制动或空程供应液压回路，所述制动或空程供应液压回路包含在阀机构中的一个或多个通路。SV 600与阀机构通路的连接可以经由歧管或壳体进行。通常，油可以从摇臂轴中的润滑通道供应到阀入口610。螺线管歧管可以将螺线管入口610连接到摇臂轴润滑通道。出口端口620可以与空程或制动回路流体连通并且选择性地激活包含如上所描述的摇臂轴中的通路的空程或制动回路。当SV 600处于断电状态时，出口端口620连接到排出端口630，以使制动回路或空程回路减压。排出端口630可以是常开(NO)排出端口，当SV 600处于断电状态时，所述排出端口具有打开位置，从而将油从排出端口回路排出到周围环境(大气压力)，通常在发动机阀盖下方。

图7绘示了处于通电状态的电磁阀600。向线圈/绕组施加电压以使得阀头602向下移动，打开下阀座606，并且允许流体从入口610传递到出口端口620。同时，上阀座604关闭，防止油从出口或供应处排出。在现有技术的系统中，当螺线管关闭(断电)时，制动/空程回路是完全独立的，即，当电磁阀断电时，供应回路没有连接到制动/空程回路。

图8示意性地绘示了现有技术配置中的断电的电磁阀600。在断电状态下，液压流体/油可以从摇臂轴供应通路440流动到螺线管入口610。然而，电磁阀600在通过排出端口630使摇臂控制回路排出的同时，阻止了从摇臂轴供应通路440到出口端口620的流动，并因此阻止从供应到摇臂轴450中的制动回路摇臂通路451或摇臂空程控制通路430的流动。图9示意性地绘示了处于通电状态的电磁阀600和制动回路的对应的激活模式。电磁阀600准许从入口610到出口端口620的流动，由此准许液压流体从供应通路440到制动回路摇臂通路451的流动，同时防止来自螺线管排出端口630的流动。

图10和图11示意性地绘示了根据本公开的方面的具有调节液压回路的系统及其操作。从本公开将会认识到，此类系统在制动和空程液压回路的操作中可以具有改善的响应性和一致性。其它好处可能包含改善液压回路中的油压上升和注油时间，以及增加流动。调节回路可以包含向制动回路和空程回路的分支连续和辅助的油/液压流体供应，以及将回路与周围环境通气，使得当回路处于休眠或不活动或停用状态或操作模式时，所述回路中的液压流体保持在刷新和调节状态。以所述方式，当螺线管处于图10中示出的断电状态时，用新的液压流体净化制动回路和空程回路，并且在通过电磁阀的动作(通电)要求它们被激活之前，可以以连续的方式从回路中净化空气。然而，制动/空程回路将不会被调节回路流体供应激活，因为并联供应中的压力不足以激活这些回路和/或相关联的液压制动和/或空程部件。并联供应中的压力可以部分地由于电磁阀600的排出功能而减少，并且还可以由调节回路中的部件控制，如下所描述的，以在电磁阀的停用操作模式期间保持低于阈值水平。如图10所示，在连续油供应通路440和制动通路451和空程通路480中的一个或两个之间的流动路径480可以优选地促进辅助供应。优选地，还可以通过同一电磁阀来促进排出，以使用断电螺线管上的打开的螺线管排出端口来提供从回路中排出压力/流体。由于油的并行供应和由此产生的从回路中净化空气，系统能够提供一致的开启响应时间和一致的液压工作流体成分(即，消除或减少空气或气泡)。

图11示意性地示出了当螺线管通电以激活制动回路时的系统流程。在所述模式下，电磁阀排出端口620关闭，并且流体通过电磁阀从入口供应通路440流动到出口端口620，并且由此流动到制动回路流动通路451。在电磁阀600的所述激活操作模式期间，调节回路可以继续通过路径480向制动回路供油。如将认识到的，由于本公开的各方面，当系统由于来自调节回路并联路径/油的供应到回路中的另外的流动而激活时，调节回路可以提供增加进入制动回路和空程回路的流动的益处。换句话说：油将流动通过正常的螺线管供应回路，并且也流动通过并联回路，以改善制动/空程致动器的填充。当螺线管通电时，所述增加的供应提高了进入制动回路的流速，由此促进使用比其它情况下所需的流动更低(并且可能成本更低)的电磁阀来激活制动/空程回路。

图12和图13示意性地绘示了用于两个空程/制动回路的调节回路配置。在所述情况下，由辅助流动通路480和490向制动回路摇臂通路451和摇臂空程控制通路430提供相应的辅助供应源。提供相应的电磁阀600和700，每个电磁阀具有与供应通路440流体连通的入口610和710。图12示出了处于断电状态的螺线管600和700，相应的调节回路流动路径480和490提供通过制动通路451和空程控制通路430的流动，所述制动通路和空程控制通路继而各自通向相关联螺线管600和700的相应排出端口630和730。图13示出了处于通电状态的螺线管600和700，除了从螺线管600和700的相应出口端口620和720提供的激活流动之外，辅助流动通路480和490继续向制动通路451和空程控制通路430提供流动。

如将从本公开认识到的，在根据本公开的各方面的调节回路配置中，可以将供油压力维持在连续压力下，并且可以通过如上所描述的电磁阀来激活/停用用于制动/空程的选择性致动回路。如上所描述的，螺线管可以安装在发动机底座中或发动机底座上，两个或更多个底座设置有用于摇臂轴的支撑/安装结构，如具有内部润滑和/或液压通路的摇臂轴颈。替代地，螺线管可以安装在发动机气缸盖上或附近的其它位置，具有用于将液压流体输送到制动回路和空程回路的适当通路或导管。螺线管可以从摇臂轴中的连续供油回路接收油，并且将其返回到轴制动和空程通路。替代地，螺线管可以从发动机内或者甚至在发动机外部的另一个供应/源接收油，并且将其供应到轴制动和空程通路。正如将要认识到的，用于每个螺线管的专用油供应通路可以改善由相应的调节回路提供的调节，并且改善响应时间和响应一致性。

根据本公开的各方面，并且从所述描述中显而易见的是，可以提供上述通常调节回路配置的变型。例如，通向液压回路和排出通路的辅助流体供应路径可以采取其它形式或者在相应回路中具有其它位置。另外，流动控制部件，如孔口、止回阀和调节装置可以与调节回路结合使用，或者作为调节回路的一部分。

图14和图15绘示了根据本公开的各方面的相应相关变型。图14示出了摇臂轴1450的横截面，并且其中具有安装通孔1460。通孔1460可用于接收带螺纹的压紧螺栓/紧固件，以将摇臂轴固定到摇臂轴基座和/或摇臂轴颈。通孔1460可以延伸穿过摇臂供应通路1440，并且提供与其的流体连通。分支通路1462可以从通孔1460设置到摇臂轴1450中的制动流体通路1451。分支通路1462可以包括单个小的孔，或者可以包括(如图中示出的)向较小的孔或孔口1466逐渐变细的较大的孔1464，以提供有利的流动控制。替代地，预先配置的孔口可以压配到较大的孔1464中。可以使用在通孔1460的侧壁中成角度钻孔来方便地制造较大的孔1464和较小的孔1466。图15绘示了从通孔1460延伸到摇臂空程控制通路1430的类似的分支通路1562。将会认识到，即使通孔1460被压紧螺栓占据，由于其相对于供应通路1440的位置，并且由分支通路1462和/或1562促进，所述通孔也提供液压流体从供应通路1440到制动通路1451和/或空程控制通路1430的平行路径/辅助流动通路。因此，根据所述配置，可以以非常低的成本实现(一个或多个)调节回路，并且作为对现有制动和空程液压回路配置的相当快速和容易的改型适应。

图16绘示了根据本公开的各方面的另一个变型。在所述实例中，可由在摇臂轴1650中钻出的孔1610来提供调节回路辅助供应路径，所述孔穿过制动回路通路1651到达穿透供应通路1640的壁的深度，从而在供应通路1640和制动回路通路1651之间提供流体连通。预先配置的孔口1660可以压配到孔1610中，以提供调节回路中的流动控制。将会认识到，在所述配置中，轴向地在摇臂轴1650上的孔1610的位置被选择成使得一旦摇臂被安装在其中孔1610的入口就被摇臂衬套1620密封。这密封了孔1610，消除了孔1610对塞或盖的需要(和成本)，以防止期望的流出。

根据本公开的各方面，其它变型可以适合于在低发动机转速下维持油压可能存在挑战的环境中提供改善的调节回路。例如，在气缸盖供油不足的发动机中，特别是在发动机转速较低时，油压力可能会降至调节回路有效操作所需的水平以下。内燃发动机中通常使用的正排量油泵在低转速下由于泄漏而具有较低的输出，使得压力可能下降到可接受的水平以下。而且，在怠速条件或低转速的情况下，由一个或多个调节回路对油供应的另外的要求可能会对制动回路和空程回路的操作产生不可接受的影响。根据本公开的各方面，调节回路可以设置有压力和/或流动控制部件，以消除调节回路对低于压力阈值的油的需求。图17绘示了利用弹簧加载的减压装置1720来防止调节回路的辅助流动通路中的流动低于阈值压力的示范性实施方案。减压装置1720可以作为一个单元安装在摇臂轴1750中的孔1710中，以在供应通路1740和制动回路通路1751之间提供流体连通。减压装置1720可以是具有阀座表面的球和弹簧型止回阀，除非在供应通路1740中建立了预定的阈值压力(破裂压力)，否则所述减压装置防止流动进入制动回路中。所述配置防止低压条件下从调节回路的泄漏。当发动机关闭时，它还可以防止油通过泄放回路泄放回来(回流)，这对于在发动机启动时或启动后不久需要全部功能的空程系统可能是有利的。

根据本公开内容的各方面的其它变型可以包含在螺线管自身的结构内提供限流孔口，或者在螺线管内具有故意且受控的内部泄放或泄漏。然而，由于电磁阀结构中的供应口和排出口非常接近，因此这些可能不太理想。

本公开的各方面还提供将调节回路的部件定位在发动机或发动机顶部环境内的特定位置。可能期望至少一个辅助供应流动路径位于制动回路或空程回路的一个端部，并且螺线管位于其相对端。图18绘示了一种配置，其中从摇臂轴供应通路1840到摇臂轴制动通路1851的辅助供应流动路径1880位于摇臂轴的远端(图18的右侧)，距离螺线管600.1的位置足够远，螺线管600.1经由基座500.1中的通路接收和排出来自制动回路摇臂通路1851的油。由于来自调节回路的调节后的液压流体行进更大的距离，并且在通过电磁阀600.1排出之前可能影响制动回路中的大部分流体，因此这准许从制动回路更彻底地净化空气。图19示意性地绘示了另一个实例，其中两个辅助供应流动通路1980和1982设置在摇臂轴的端部，控制电磁阀600.1位于与图18相同的位置。由于从摇臂轴中的制动通路1951的左端和右端两者净化空气，因此所述示范性配置可以提供改善的空气泄放。

根据本公开的其它方面，可以通过设置在发动机阀机构中的其它部件中的辅助流动通路来促进液压调节回路。例如，可在螺线管歧管中提供辅助流动通路，所述辅助流动通路可以具有内部通路，用于电磁阀端口的相应连接和通向摇臂基座中的对应通路的排出。再例如，可在阀机构的摇臂中设置辅助流动通路。图20绘示了带有间隙调整螺钉2090的推杆摇臂2020的实例。根据本公开的方面，间隙调整螺钉2090可在摇臂2020内的螺纹孔2092中延伸，延伸的位置摇臂流体供应通路2040和摇臂制动流体控制通路2051之间提供流体连通。间隙调整螺钉螺纹和孔2092中的螺纹之间的小间隙的尺寸可以设计成提供从供应通路2040到制动通路2051的受限的辅助流体流动通路。一旦供应通路2040被加工/钻孔到摇臂中，就可以在供应通路2040的端部中设置球塞2042，以阻止来自供应通路的流动。因此，所述配置促进在摇臂中具有辅助流体流动通路的调节回路。

图21绘示了根据本公开的各方面的另外的实例，其中用于液压调节回路的辅助流动通路跨摇臂和摇臂轴之间的接口设置。摇臂2120的内部孔2110可以包含可以压配在其中的衬套2112。衬套2112可以包含贯穿通路2114，所述贯穿通路准许流体流动到或流出空程控制通路2151，所述空程控制通路可以控制相关联推杆中的空程部件或阀机构中的另一个部件。穿过衬套2112的另一个通路2116可以提供来自衬套2112的内部表面上的润滑通道2117的流体流动。替代地，通道或通路可以直接形成或加工在摇臂2120的内部孔2110中。润滑通道2117、通路2116和通路2114的接近可以准许润滑流体在摇臂轴/衬套接口内或摇臂轴/摇臂接口内从(一个或多个)供应通路到(一个或多个)制动回路通路的交叉流动。所述配置因此可在摇臂轴/摇臂接口内提供辅助流动通路，这继而促进液压调节回路。作为另外的变型，可在轴承上增加凹槽，或者提供孔口来调节辅助流动通路内的流动。

从本公开将认识到，在本公开的范围和精神内，可以使用用于使油或液压流体从供应回路或通路流动到空程和/或制动回路或通路的其它部件或装置。例如，如果可能理想在本文所描述的辅助流动通路内或与(一个或多个)辅助流动通路结合，向制动/空程回路、过滤部件(如筛网、烧结元件或边缘过滤器)或甚至细通路供应清洁的油。

在本公开的实施方案中，申请人已经发现，在1至2巴的压力下，每分钟0.3升的流速已经足以在开启响应上提供25％的改善，并且在具有单个螺线管来供应三个制动致动器的典型装置中减少响应变化。在一些情况下，即使约0.1升/分钟的较低流速也足以消除开启响应时间的可变性，然而开启时间的改善可能不会显著改善。

图22是从系统获得的数据的图形表示，所述系统在从供应回路供应制动回路的辅助流动通路中具有受控泄放孔口。所述图示出了在1.5巴的压力下的响应时间提高了23％。具有更大的流动孔口可能会带来更大的改善，但可能会增加来自回路的另外的油耗。此类另外的油耗是可以接受的，特别是在较大的发动机环境中。

尽管已经参考特定的示范性实施例描述了本实施方案，但是显而易见的是，在不脱离权利要求中阐述的本发明的更宽的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (21)

1.一种用于致动内燃发动机中的至少一个发动机阀的系统，所述系统包括：

阀机构，其用于将运动从运动源输送到所述至少一个发动机阀，所述阀机构包含：安装在摇臂轴上的摇臂和空程部件；

控制阀，其用于控制所述空程部件，所述控制阀具有用于从液压流体供应源接收液压流体的入口；

所述摇臂轴具有空程控制流动通路，用于在所述控制阀和所述空程部件之间输送液压流体；

所述控制阀具有激活模式和停用模式，在所述激活模式中，所述控制阀准许液压流体在所述空程控制流动通路中的激活流动，在所述停用模式中，所述控制阀阻止在所述空程控制流动通路中的所述激活流动；以及

调节回路，其适于在所述控制阀处于所述停用模式时在所述空程控制流动通路中提供液压流体的辅助流，所述调节回路包含用于从所述控制流动通路排出所述辅助流的排出口。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述摇臂轴包含用于从所述液压流体供应源接收液压流体的供应通路，并且其中所述调节回路包含将所述摇臂轴供应通路连接到所述摇臂轴空程控制通路的至少一个辅助流动通路。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述摇臂包含用于从所述液压流体供应源接收液压流体的摇臂供应通路和摇臂空程控制通路，其中所述调节回路包含将所述摇臂供应通路连接到所述摇臂空程控制通路的辅助流动通路。

4.根据权利要求1所述的系统，其还包括控制阀歧管，所述控制阀歧管具有用于将液压流体输送到所述控制阀的歧管入口流动通路和用于从所述控制阀输送液压流体的歧管出口流动通路，其中所述调节回路包含连接所述歧管出口通路和所述歧管入口通路的辅助流动通路。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制阀还包括控制阀出口，其中所述调节回路包含将所述控制阀出口连接到控制阀入口的辅助流动通路。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节回路还包括用于控制所述辅助流的流动控制部件。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述流动控制部件包括孔口。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述流动控制部件包括减压阀。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述流动控制部件包括止回阀。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述空程部件具有激活压力，并且其中所述调节回路还包括调节部件，所述调节部件适于将所述调节回路维持在低于所述空程部件的所述激活压力的调节回路压力下。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制阀包括三通电磁阀。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节回路被配置成当所述控制阀处于所述激活模式时提供所述辅助流动。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述空程部件是空程阀桥。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节回路包括辅助流动通路，所述辅助流动通路包括在所述摇臂轴中延伸到所述空程控制流动通路中的通孔。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节回路包括由在所述空程控制流动通路中延伸的螺纹紧固件提供的辅助流动通路。

16.根据权利要求1所述的系统，其还包括减压装置，以防止所述辅助流动通路中的液压流体的流动低于压力阈值。

17.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个辅助流动通路接近所述摇臂轴的端部安置。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述摇臂轴具有轴向长度，并且其中所述控制阀被定位成与所述至少一个辅助流动通路的距离至少为所述摇臂轴轴向长度的一半。

19.根据权利要求1所述的系统，其中所述调节回路包含形成在摇臂衬套中的至少一个通道。

20.根据权利要求1所述的系统，其中所述空程部件安置在所述摇臂中。

21.根据权利要求1所述的系统，其中所述空程部件位于所述阀机构中的推杆中。

Images