CN113286933A - 选择性地复位空动发动机阀门机构组件 - Google Patents

选择性地复位空动发动机阀门机构组件 Download PDF

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Abstract

系统和相关方法包含具有集成组件的摇臂，所述摇臂包含空动致动器活塞以及用于复位所述空动致动器活塞以提供正常阀门关闭或延迟阀门关闭的组件。通过安置于包含复位通道的液压回路中的复位活塞和阻挡活塞来促进选择性复位。在非复位操作模式下，无论所述复位活塞的位置如何，所述阻挡活塞都能够阻止油在所述复位通道内流动，这有助于延迟阀门关闭。替代实施例包含相对于所述复位活塞同心地安置的阻挡套筒。

Description

选择性地复位空动发动机阀门机构组件
相关申请和优先权要求
本申请主张2019年1月15日提交的标题为“空动选择性复位摇臂(LOST MOTIONSELECTIVE RESETTING ROCKER ARM)”的美国临时专利申请序列号62/792,507的优先权。此临时申请的主题以引用的方式全部并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及用于致动内燃机中的一个或多个发动机阀的系统和方法。更具体来说，本公开涉及用于改变运动源(例如，凸轮)与一个或多个发动机阀之间的操作关系，以提供例如用于推杆式发动机或空间受限发动机中的进气阀的可变阀致动(VVA)并且例如提供两位置进气阀升程的系统和方法，其中第一位置可以是正常阀门关闭并且第二位置可以是延迟阀门关闭。
背景技术
内燃机普遍用于许多应用和工业中，包含运输和货车运输。在内燃机中使用的阀门致动系统在本领域中是众所周知的。这种系统通常包含将阀门致动运动从阀门致动运动源(例如，凸轮)传送到一个或多个发动机阀的一个或多个中介组件，所述中介组件构成阀门机构。这些阀门致动系统可以主要促进正功率操作模式，在正功率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改进的主事件阀门运动，例如进气阀提前或延迟关闭。
内燃机可以利用称为米勒循环的热力循环，所述热力循环通常涉及进气阀(LIVC)的延迟关闭以实现期望的性能和排放目标。对于在某些操作条件下的改进排放和燃料消耗，LIVC可以导致减小的发动机压缩比。然而，LIVC在所有操作条件下可能都不是合乎需要的。例如，在瞬时条件(例如，启动条件)期间，当来自涡轮增压器的进气或压力可能不足时，系统可能需要以全压缩比运行。另一方面，在稳态或正常操作期间，当可获得足够的涡轮增压器增压压力时，LIVC可以减少NOx排放并且改进燃料消耗。因此，本领域中过去的工作试图提供阀门致动系统，所述阀门致动系统能够按需求且视需要快速地且可靠地从正常转变到延迟闭合循环，以便在各种速度、负载以及表征柴油发动机和其它发动机的典型操作环境的其它操作参数内完全实现由LIVC提供的益处。
已经尝试解决以上需求的现有技术系统包含空动复位摇杆制动系统或桥接器制动器。例如，由雅各布斯车辆系统有限公司开发的现有技术系统包含复位桥接器制动器，例如在第7,905,208号美国专利中描述的那些复位桥接器制动器，所述专利的主题以引用的方式并入本文中。这些系统可以基于对供应到制动摇臂的石油的流量和/或压力的控制而增加运动或失去运动(复位)。已知的现有技术系统的特征在于较大的实施成本和不容易适应许多发动机环境的封装。例如，在推杆式发动机上，不可能添加凸轮凸角和摇臂以提供所需修改的主事件阀门关闭运动。运动必须来自单个凸轮凸角和推杆。在一些顶置式凸轮发动机上，阀门机构上可能不存在足够空间用于额外摇杆，而空动进气可能仍为提供2位VVA/空动的最佳选项。
在一些应用中，可能需要具有选择性复位，所述选择性复位可以有助于两个替代阀门关闭特征，例如正常阀门关闭和延迟阀门关闭，其中复位例如基于发动机参数，例如发动机负载、发动机速度或发动机温度。由于系统在打开期间始终有油以提供正常打开，因此可能不希望在任一操作模式下修改进气阀的打开。需要提供一种系统，所述系统可以在主事件开始时利用油的可用性，并且具有选择性复位以在关闭时充满油或在关闭时排出油。在发动机启动并且没有油压可用的情况下，这种空动系统可能默认为提供延迟打开和正常关闭主事件的机械提升设备。延迟打开将对气流具有微小影响，并且正常关闭将提供正常压缩比以启动发动机。作为默认提升设备的提前关闭的其它系统在启动时可能具有较低的压缩比，因此难以冷启动发动机。因此，需要具有一种系统，所述系统使主事件进气打开特征的进气运动特征保持完整，同时使两个不同的主事件进气关闭特征之间的切换可用。
因此，有利的是提供解决前述缺点和现有技术中的其它缺点的系统和方法。
发明内容
响应于现有技术中的前述挑战，本公开提供复位空动系统的各种实施例，所述复位空动系统满足以上挑战并且提供改进的操作特性和性能。
基于在本文公开的各个实施例中反映的各方面，可以克服上述困难。所公开的进展特别有利于提供摇臂组件，所述摇臂组件促进具有未修改的打开和修改的关闭的主事件运动，同时提供集成复位组件和复位阻挡组件的紧凑封装。
如本文所使用，术语“组件”表示包含单个元件或部分，或元件或部分的组合以实现与组件相关联的操作结果的结构。
根据本公开的实施方案提供摇臂或其它阀门机构组件中的复位空动特征，这消除对将另外位于阀门机构组件外部的复杂复位控制组件的需求。液压控制电路可集成到摇臂中。有利地，执行空动组件的复位的复位组件以及可以执行复位组件的阻挡或解除阻挡的控制组件，以及连接这些组件的所有液压通道可以紧凑地集成并封装在摇臂内部。
根据本公开的实施方案还提供例如摇臂的阀门机构组件，其中可以分别选择性地“打开”和“关闭”复位空动组件和相关联的复位系统以提供正常阀门关闭或延迟阀门关闭。此类系统可以利用通过现有发动机工作流体分配系统(摇杆轴和轴颈通道)提供的液压工作流体(例如，石油)的恒定供应。此外，与复位系统相关联的所有动态(移动)部分可以集成到摇臂中，以提供适合于空间受限的发动机顶置环境的紧凑封装。集成的复位组件可以有助于通过发动机顶置环境中的固定对象/表面(例如，布置成与复位活塞接合的简单接触表面或点)的复位，所述对象/表面可以从其集成到的阀门机构组件(摇臂)延伸。本文描述的实施例消除对复杂的外部复位触发组件的需求。
根据本公开的方面，提供一种用于将运动从运动源传送到内燃机中的阀门机构中的至少一个发动机阀的阀门致动系统，包括：外壳，所述外壳适合于支持系统的组件；空动组件，所述空动组件安置在外壳中以选择性地将运动从运动源传送到外壳，所述空动组件适合于吸收在空动状态下从运动源提供的运动；复位组件，其用于将空动组件复位到空动状态；以及复位阻挡组件，其用于选择性地阻止空动组件的复位。
根据另一方面，复位组件可以包括复位活塞，并且阻挡组件可以包括阻挡活塞。在非复位操作模式中，无论复位活塞的位置如何，阻挡活塞阻挡复位通道中的流动。在复位操作模式中，阻挡活塞允许通过复位活塞复位空动组件。复位活塞可以从摇臂外壳延伸，使得当摇臂移动到预定旋转位置时复位活塞与固定反应或接触表面接合，以便促进致动器活塞中的复位或运动损失。
根据另一方面，复位组件可以包括复位活塞，并且复位阻挡组件可以包括相对于复位活塞同心地安置的阻挡套筒。在非复位操作模式中，无论复位活塞的位置如何，阻挡套筒阻挡复位通道中的流动。在复位操作模式中，阻挡套筒允许通过复位活塞复位空动组件。
根据另外的方面，所述系统可以包括工作流体回路，所述工作流体回路可以进一步包括例如止回阀的供应和防回流组件，所述工作流体回路至少部分地限定在外壳中以用于控制流体到空动组件的流动。
根据另一方面，提供一种控制内燃机中的阀门致动系统中的阀门运动的方法，所述阀门致动系统包括：运动源；外壳；空动组件，所述空动组件安置在外壳中以选择性地将运动从运动源传送到外壳，所述空动组件适合于吸收在空动状态下从运动源提供的运动；复位组件，用于将空动组件复位到空动状态；以及复位阻挡组件，用于选择性地阻止空动组件的复位，所述方法包括：操作复位组件以使空动组件至少部分地吸收来自运动源的运动；以及操作复位阻挡组件以阻挡空动组件的复位。
根据以下的详细描述，本公开的其它方面和优点对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，并且以上方面不应被视为详尽的或限制性的。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它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实例的特征。
图1是具有集成的空动复位组件的第一实例摇臂的分解透视图。
图2是图1的摇臂的组装前透视图。
图3是图1的摇臂的组装后透视图。
图4是图1的摇臂的纵向平面中的截面。
图5是图1的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于允许发生复位的复位位置或状态下的阻挡活塞。此视图的平面与阻挡活塞的轴线重合。
图6是图1的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于不允许发生复位的非复位位置或状态下的阻挡活塞。此视图的平面与阻挡活塞的轴线重合。
图7是图1的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于基圆位置或状态下的复位活塞。此视图的平面与复位活塞的轴线重合。
图8是图1的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于对应于复位操作的开始的位置或状态下的复位活塞。此视图的平面与复位活塞的轴线重合。
图9是图1的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于与峰值升程位置或状态相对应的位置或状态下的复位活塞。此视图的平面与复位活塞的轴线重合。
图10是从左到右包含所检查的流体供应、致动器活塞、阻挡活塞和复位活塞的实例工作流体回路的部分的示意性图示。
图11是示出作为在不同发动机旋转速度(rpm)下的曲轴旋转(度)的函数的实例阀门升程(mm)的曲线图。此图说明实例复位操作模式。
图12是示出作为在不同发动机旋转速度(rpm)下的曲轴旋转(度)的函数的实例阀门升程(mm)的曲线图。此图说明实例延迟关闭或非复位操作模式。
图13是示出安装在具有复位接触表面的发动机环境中的图1的实例摇臂的俯视透视图。
图14是示出安装在具有复位接触表面的发动机环境中的图1的实例摇臂的侧视透视图。
图15是作为图10的替代方案的实例工作流体回路的部分的示意性图示，所述工作流体回路从左到右包含所检查的流体供应、致动器活塞、复位活塞和阻挡活塞。
图16是示出替代实例摇臂配置的透视图，其中复位活塞和阻挡活塞同心地安置在单个孔中。
图17是图16的实例摇臂的分解透视图。
图18是图16的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于复位阻挡位置或状态下的复位活塞和阻挡套筒。此视图的平面与复位活塞和阻挡活塞的轴线重合。
图19是图16的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于复位位置或状态下的复位活塞和阻挡套筒。此视图的平面与复位套筒和阻挡活塞的轴线重合。
图20是图16的实例摇臂的横向平面中的截面，其示出处于复位作用位置或状态下的复位活塞和阻挡套筒，其中复位活塞位于基圆处且尚未发生复位。此视图的平面与图19的平面正交以示出在复位活塞上的纵向通道，并且与复位活塞和阻挡套筒的轴线重合。图21是从与图20相同的视图截取的截面，其中在峰值升程位置中示出复位并且复位通道将石油从环形区排放到套筒的底部。
图22是针对图1和图16的配置的替代实例摇臂的截面。
图23是根据替代实施例的实例摇臂的透视图。
具体实施方式
图1到10说明根据本公开的方面的呈摇臂10形式的第一实例阀门机构组件。具体地参考图1和2，摇臂10通常可以包含外壳或具有中心轴颈部分102的摇臂主体100。可以从运动源(即，凸轮)接收运动的运动接收部分106以及运动传送端108可以在相反方向上从中心轴颈部分102延伸。运动传送端可以包含用于接合阀桥的可调整电子脚或旋转脚组合件180。运动接收端106可以包含容纳在其中的致动器活塞组合件200，以通过例如推杆的其它阀门机构组件从运动源接收运动。根据本公开的方面，摇臂主体100可以容纳并集成致动器活塞组合件200、复位活塞组合件300以及阻挡活塞组合件400。致动器活塞孔或空腔120可以容纳致动器活塞组合件200。复位活塞孔或空腔130可以容纳复位活塞组合件300，并且阻挡活塞孔或空腔140可以容纳阻挡活塞组合件400。止回阀510可以安置在止回阀孔或空腔150中，所述止回阀孔或空腔可以延伸到摇杆轴轴颈并且可以由螺纹止回阀孔插塞512插入。摇杆轴颈衬套和导油器104可以安置在摇杆轴颈中以减少磨损和摩擦且经由通道105将发动机油从摇杆轴中的油路引导到一个或多个端口107并进一步引导到摇臂主体100中的对应端口，以将工作流体提供到集成于其中的各个组件，如将进一步描述。
更具体来说参考图1、2和4，致动器活塞组合件200可以包含致动器活塞210，所述致动器活塞被设定大小以在致动器活塞孔或空腔120内滑动并提供与致动器活塞孔或空腔120的实质性密封接合。致动器活塞可以形成为具有空腔212的中空元件，所述空腔可以容纳偏置元件，例如螺旋弹簧220，所述偏置元件可以在延伸方向上(从其孔)偏置致动器活塞210，以管理推杆或其它阀门机构组件，例如与凸轮运动源协作的凸轮从动件的惯性。例如，当系统注满油时，弹簧可以维持致动器活塞、推杆、凸轮从动件与凸轮轴之间的接触。弹簧夹保持器240可以将致动器活塞和弹簧220固定在致动器活塞空腔120内。如在图4中最佳地看到，致动器活塞210可以与活塞致动器孔120一起限定可膨胀的致动器活塞腔室。摇臂主体100中的供应通道152可以通过止回阀510将恒定的工作流体(发动机油)流从摇杆轴供应器提供到致动器活塞腔室。致动器活塞210可以用于改变摇臂10与运动源(凸轮)之间的阀门机构中的间隙。如将进一步描述，可以经由集成的复位组件300和阻挡组件400控制致动器活塞组合件200的运动，以选择性地提供阀门运动(空动)的变化，以利于期望的操作，例如进气阀延迟关闭。
具体地参考图5和6，可以通过经由在摇臂主体100中限定的致动器活塞复位(或排气)通道160选择性地排放油来控制致动器活塞复位。复位通道160可以包括：第一部分162，其从致动器活塞孔120延伸到阻挡活塞孔140；第二部分164，其从阻挡活塞孔140延伸到复位活塞孔130；以及第三部分166，其从阻挡活塞孔140延伸到排气孔610，所述排气孔可以控制工作流体从复位通道160到外部发动机顶置环境(在摇臂外部)的流动。可以通过阻挡组件400和复位组件300与复位通道的交互来控制油在复位通道160内的流动控制。另外参考图7和8，复位组件可以控制复位通道160中的流动，并且可以包括复位活塞组合件300，所述复位活塞组合件可以包含复位活塞310、复位活塞弹簧320、复位活塞弹簧保持器330和复位活塞保持器340。复位活塞可以设定尺寸以在复位活塞孔130内滑动并且与复位活塞孔130的表面形成密封。当环形凹槽312与复位通道160对准时，环形凹槽或通道312提供围绕复位活塞310的流动。活塞保持环316将活塞310保持在摇臂主体100中。弹簧保持肩部314可以形成于复位活塞310的端部上以用于在其上接合并支撑复位活塞弹簧320。复位活塞弹簧320的相对端与弹簧保持器330接合，所述弹簧保持器与C形夹型复位活塞保持器340保持就位，所述C形夹型复位活塞保持器340接合摇臂主体100并扩展到摇臂主体100中的凹槽中。复位活塞310的外部端318可以从摇臂主体100延伸并且通过复位活塞弹簧320在延伸方向上偏置。外部端318可以接合在摇臂外部并且相对于发动机头固定的反应表面，以便相对于摇杆主体将复位活塞310移动到复位状态或位置，如本文中将进一步描述。
再次参考图5和6，复位阻挡组件可以包括阻挡活塞组合件400，所述阻挡活塞组合件可以包含阻挡活塞410、阻挡活塞弹簧420、弹簧保持器430以及阻挡活塞保持器440。阻挡活塞410可以设定尺寸以在阻挡活塞孔或空腔140内滑动并且与阻挡活塞孔或空腔140形成密封接合。阻挡活塞410可以具有限定在其中的环形凹槽或通道412，以在环形凹槽412与摇臂中的流动通道对准时允许流过阻挡活塞，如将描述。阻挡活塞弹簧420可以在阻挡活塞内部的弹簧容器412内延伸，并且可以与其中的弹簧容器肩部414接合。因此，阻挡活塞弹簧420可以在朝向摇臂轴颈102的方向上偏置阻挡活塞。摇臂衬套/导油器104上的供油口107可以如通过控制螺线管命令选择性地将油供应到阻挡活塞孔140的底部，以使阻挡活塞410移动到复位阻挡位置。
在图5中，在允许发生复位的“复位位置”中示出阻挡活塞。阻挡活塞环形通道412与复位通道160对准，从而允许来自致动器活塞孔120的高压油穿过复位通道部分164并进入复位活塞孔130。然后，当摇杆移动到复位位置时，复位活塞可以从液压回路中排出油。
在图6中，在“非复位”位置中示出阻挡活塞410。通过摇臂衬套中的通道107将油从摇杆轴(未示出)供应到活塞的孔。油压超过阻挡活塞弹簧420的预负载，并且阻挡活塞移动到其将高压复位通道部分162与致动器活塞孔140隔离的位置。因此，不允许高压油从电路逸出且不发生复位或运动损失。因此，此复位阻挡可以提供进气阀上的延迟关闭进气运动。有利地，通过此布置将高压体积和泄漏路径的数目最小化。可以基于包含发动机速度、负载、排气或油温的一个或多个发动机参数而控制阻挡活塞410的操作。此种控制可以使用可以与发动机控制器通信且由发动机控制器驱动的控制螺线管实施，以基于发动机操作参数视需要选择性地将油供应到通道107以在操作模式之间切换，所述模式可以是米勒循环和正常阀门关闭。
图7说明在对应于凸轮基圆的位置或状态下的复位活塞310。在此位置或状态下，复位活塞310通过防止油从复位通道部分164流动到复位通道部分166来阻挡复位通道160，因此防止油从摇臂主体100流出，而不管阻挡活塞410的位置如何。在此位置中，复位活塞外端318可以由复位活塞弹簧320固持，所述复位活塞弹簧与汽缸盖上的固定组件接触(例如，参看图13和14)。
图8说明在对应于阀门复位高度的开始的位置中的复位活塞310。如图所示，通过开始将环形通道312与复位通道160对准，复位活塞310已移入以打开复位通道160。如果阻挡活塞410处于“复位位置”，则来自致动器活塞腔室的油可以在阻挡活塞410周围流动并且流过复位活塞环形区312，以从摇臂排放到大气。复位通道排气孔可以调节复位速率，以使两个操作状态之间的过渡平滑。
图9说明在对应于峰值阀门升程的位置中的复位活塞。当摇杆移动通过其完整主事件升程时，复位活塞环形区312进一步与复位通道对准，以提供足够的流动面积来在主事件阀升程内排放所有致动器活塞油。排气孔可以提供某一复位速率，所述复位速率足够快以在主事件期间排放油，但是也足够慢以防止可能由致动器活塞与致动器活塞孔的底部之间的撞击引起的通过阀门机构的冲击负载。
如将从本公开认识到，可以修改阻挡活塞410的配置以实现不同的操作特性。例如，尽管在以上实例中，阻挡活塞被配置用于“正常复位”模式，其中环形通道与复位通道160对准并且当工作流体供应被中断时允许油流过复位通道，但是例如对于“正常不复位”模式可以替代地配置阻挡活塞且对环形凹槽或通道进行适当重新定位，其中当工作流体供应被中断时阻挡活塞阻止油通过复位通道。例如，可以基于两个操作模式的合适占空比而选择例如“正常复位”或“正常不复位”的操作模式，以将油耗最小化。
因此，如上文所描述，存在连接在复位通道上的两个活塞：复位活塞310，所述复位活塞可以在复位活塞孔130中往复运动，以在摇臂移动通过其主事件升程时打开和关闭复位通道；以及阻挡活塞410，所述阻挡活塞可以具有由阻挡活塞供应通道控制的两个位置，所述阻挡活塞供应通道可以在将油选择性地供应到其孔时移动活塞。在一个位置中，复位活塞经由复位通道自由地与工作流体连通且排放工作流体。在另一位置中，复位通道由阻挡活塞阻挡，并且因此阻止复位活塞经由复位通道与工作流体连通并排放工作流体。
图10是根据图1到10中所说明的实施例的工作流体(即，液压)回路的示意图。如将从本公开认识到，将构成的通道和组件集成到摇臂内的紧凑封装中。供应通道152可以通过止回阀510和止回阀孔150将油从发动机油供应源(例如，摇杆轴通道)供应到致动器活塞组合件200。复位通道部分162将工作流体传送到阻挡活塞组合件400，并且复位通道部分164将工作流体传送到复位活塞组合件300。通道部分166可能通过排气孔(图10中未示出)将工作流体从复位活塞组合件传送到环境发动机环境。
由于有利的封装、减少的泄漏可能性和液压容积优势，这种布置可能是优选的。然而，从本公开中将理解，可以在不脱离本公开的发明性范围的情况下提供组件的其它布置。例如，可以切换复位活塞组合件和阻挡活塞组合件的位置的替代布置，如在图15中示意性地说明。如将从本公开认识到，可以通过适当地考虑油流路径并最小化由于特定配置的油流和压力需求而导致的系统损失来优化组件的布置。例如，当如在图10中的示意图中所示定位阻挡活塞时，仅存在高压油可能从系统泄漏的单个泄漏路径，即在阻挡活塞与阻挡活塞孔之间的间隙。因此，在此配置中，油泄漏仅发生在阻挡活塞中。另一方面，图15的配置虽然提供其它优点，但可能容易受到高压油通过复位活塞孔间隙和阻挡活塞孔间隙泄漏的影响。通过非常接近致动器活塞定位阻挡活塞，可以消除环形通道以及钻孔的一部分。
图11是在“复位模式”下图1到10的摇臂的操作的图形说明。如将从本公开认识到，操作的“复位模式”对应于正常阀门关闭特征。所描绘的理想阀门升程是不具有阀门机构的任何偏转的动态阀门升程。针对1500、1900、2300RPM示出实际阀门升程。实际阀门升程包含由于系统的机械和液压偏转而引起的偏转。在此特定配置中，在8.5mm的阀门升程高度处，摇臂可以处于复位活塞可以与外部接触表面接合的旋转位置，并且因此复位活塞的环形通道可能与复位通道对准并开始将油从致动器活塞排出(“倾倒”)。因此，阀门运动从高升程向下“复位”，以遵循由正功率的正常关闭角度表征的“理想升程复位”曲线。因此，此曲线图示出系统在复位操作模式下提供通常在不修改压缩比“米勒循环”的情况下针对正功率操作提供的正常开度角和关闭角的能力。这是全压缩比所需的升程曲线。
图12示出对应于相关联阀门的“延迟关闭”循环的非复位操作模式。所示的理想阀门升程是动态的，无液压或机械顺从性。针对1500、1900、2300rpm模拟实际阀门运动。此实际运动包含与理想情况相比减小升程的机械和液压顺应性。归因于此顺应性，开口部分显示升程的小幅度降低以及定时的延迟。此图中的“复位”通过阻挡活塞停用，并且不允许油从致动器活塞排出。增加峰值升程并且已将延迟关闭升程和较晚定时添加到升程曲线。延迟关闭提供较低压缩比以改进燃料消耗，并且增加某些发动机操作条件所需的排气温度。
可以通过油流控制螺线管或其它组件控制复位操作模式与非复位操作模式之间的过渡，以将阻挡活塞从复位状态移动到阻挡状态。例如，控制螺线管可以由发动机控制单元(ECU)操作以选择性地供应油，从而视需要移动阻挡活塞以在米勒循环与正常循环操作之间切换。ECU可以实施各种控制策略，所述控制策略可以取决于例如速度和负载的发动机操作参数而变化。
图13和14示出以上图1到10的摇臂10，所述摇臂安装在具有复位活塞接触组合件700的发动机顶置环境中，所述复位活塞接触组合件可以包含调整特征710，用于设置复位位置并且控制复位高度。如将认识到，为了清楚起见从图13和14中省略发动机环境的一些特征，例如摇杆轴。此外，尽管说明一个调整特征710，但是将认识到，接触组合件700可以包含多个调整特征，每一个用于多汽缸环境中的相应相关联摇杆。特征710可以包含延伸穿过L形支架720中的螺纹孔的固定螺钉或其它螺纹紧固件712，所述L形支架可以由合适的量规(厚度)金属冲压件形成并通过孔730用螺纹栓(未示出)紧固到汽缸盖或相对于摇臂固定的顶置环境中的任何物体。固定螺钉712的端部提供用于与复位活塞310的外端318接合的反作用表面。锁定螺母714将固定螺钉720维持在精确的锁定位置中。当摇杆移动(在摇杆轴上旋转)时，复位活塞接触此反作用表面并且相对于摇臂向内移动，从而引起致动器活塞复位，且因此在摇臂的精确旋转位置处损失另外由致动器活塞传送的运动。
本公开将认识到，可以修改接触组合件和调整特征的定向。例如，支架720可以包含水平地、竖直地或以任何定向延伸的表面。此外，可以修改反作用表面位置，使得可以将复位活塞维持在缩回位置(即，移动到复位活塞孔中)并且在摇臂从反作用表面移开时允许复位活塞从孔延伸。
图16到21说明作为上文图1到16的实例的替代方案的另一实例摇臂配置。此变体可以包括同心地布置的元件，以在摇臂中的单个孔或空腔中提供阻挡组件和复位组件，这样会减少关于摇臂的机械加工成本和复杂性。此配置可以基本上视为滑阀内的滑阀。
具体地参考作为分解透视图的图17，摇臂1010可以具有与图1到16的实施例类似的特征，并且可以包含摇臂主体100，所述摇臂主体具有摇臂轴颈1102以及在一端处的旋转脚组合件1180。致动器活塞组合件1200可以包含安置在摇臂主体1100中的致动器活塞孔1120中的致动器活塞1210、致动器活塞弹簧1220和保持器1240。止回阀1510可以安置在止回阀孔1150，所述止回阀孔可以由止回阀孔插塞1512插入。复位组件可以包含复位活塞组合件1300，并且阻挡组件可以包含阻挡套筒组合件1400，将描述所述阻挡套筒组合件的细节。根据此实例的优点，复位活塞组合件1300和阻挡套筒组合件1400可以安置在摇臂主体1100中的单个孔1130中。
复位活塞组合件1300可以包含：复位活塞1310，其具有一个或多个纵向延伸的通道或凹槽1312；以及复位活塞偏置组合件，其包含复位活塞弹簧1320以及一对复位活塞弹簧保持器1330和1332。一对活塞固定夹1340和1342可以接合复位活塞1310的端部上的固定槽，以将复位活塞1310以及复位组合件1300和阻挡组合件1400的其它元件保持在适当位置，如将描述。
阻挡套筒组合件1400可以包含具有一个或多个径向延伸的阻挡套筒端口1412的阻挡套筒1410、阻挡套筒弹簧1420、阻挡弹簧保持器1430以及阻挡套筒行程限制器1450。具体地参考说明图17的元件的组装版本的图18，阻挡套筒1410与复位活塞1310同心地安置于孔1130中。阻挡套筒弹簧1420邻接阻挡套筒1410的一端，且通过阻挡套筒弹簧保持器1430在另一端上保持在适当位置，所述阻挡套筒弹簧保持器固定在摇臂主体1100中的通道内。因此，阻挡套筒1410在图18中通过阻挡套筒弹簧1420向上偏置。阻挡套筒行程限制器1450限定阻挡套筒1410的行程上限。复位活塞1310延伸穿过阻挡套筒1410和阻挡套筒弹簧1420，并且通过复位活塞保持器1342保持在一端(下端)处。上部复位活塞保持器1340同样相对于其他元件保持复位活塞1310的位置。复位活塞弹簧1320支撑在复位弹簧保持器1330和1332且相对于复位活塞1310同心地安置。复位活塞弹簧在复位活塞1310上提供向上偏置力。复位活塞1310的外端1318从摇臂主体延伸并且可在操作期间接合外部反作用表面。
图18示出处于复位阻挡位置中的机构。复位通道可以包含形成于中摇臂主体1100中并且与复位活塞1310和阻挡套筒1410同心的环形通道1160。环形通道1160可以与致动器活塞腔室流体连通以允许油流动并复位。在图18中，阻挡套筒1410安置于下部位置中以阻挡环形通道1160。通过用选择性供油对由环形阻挡套筒1410、摇臂腔室孔1130、复位活塞1310和套筒行程限制器1450限定的上腔室1170加压，可以相对于阻挡套筒弹簧1420的偏置力向下移动阻挡套筒1410。可以通过与连接到摇杆轴通道的油路流体连通的油控制螺线管选择性地对腔室1170加压。油控制螺线管可以由发动机ECU控制。
图19示出在复位作用位置中的机构。向上移动阻挡套筒1410以使套筒端口1412与复位通道环形区1160一起转位，以提供致动器活塞孔1120与复位活塞纵向通道1312之间的流体流通(参看图20和21)。然而，在图19和20中，在基圆位置上示出复位活塞。因此，在此位置中，复位活塞1310防止油从致动器活塞腔室排出。
图21示出在峰值阀门升程处的复位活塞1310以及在复位作用位置中的阻挡活塞1410。在此位置中，复位活塞1310上的纵向通道1312定位成将阻挡套筒端口1412连接到孔1130的下部部分，这允许致动器活塞腔室油排放到环境且发生致动器活塞的复位。
在上述实施例中，将致动器活塞弹簧偏置力施加到例如推杆和从动件的阀门机构组件可能导致摇臂衬套和其它组件的过量磨损，所述组件在不断地加载时可能无法适当地进行润滑。图22说明用于通过使用可以提供冲程限制和精确冲程控制的致动器活塞2210的替代方案装置来解决此类问题的调整系统。在此版本中，致动器活塞2210的向外行程可以由保持环2240限制。位于致动器活塞2210内部的偏置弹簧2220朝向向外(延伸)方向施加偏置力。致动器活塞2210的向上行程可以由调整螺钉2230控制，并且添加防松螺母2232以准确地设置致动器活塞的冲程以考虑制造变化。或者，如将从本公开认识到，可以通过匹配拟合以及非常高的精度，或者通过添加各种厚度的垫片来在没有间隙调整螺钉的情况下控制致动器活塞冲程。当凸轮处于基圆上时，通过保持环2240停止活塞2210的行程。在基圆上，摇臂2100可以在阀门机构中具有未由致动器活塞冲程占用的间隙空间2250。在此配置中，仅在大于间隙～0.4mm的凸轮升程部分期间，致动器活塞弹簧才会加载推杆。优选地，从致动器活塞到孔的底部的距离大于空动所需的冲程。
图22的系统提供简单配置，其中致动器活塞的冲程由位于摇臂的运动接收端上的单个调整螺钉设置。通过在电子脚下方提供合适的测厚规，以及例如在致动器活塞在孔中触底之前进行调整，可以容易地完成设置冲程。设置冲程可以通过运动接收端上的螺钉2232完成，并且可以使用测量行程的固定装置进行出厂设置且无限期地锁定。设置间隙可以通过运动传递侧上的螺钉完成，以适应发动机公差和随时间的磨损。可以使用防篡改方法，使得最终用户不改变冲程。
图23说明摇臂中的复位活塞和单独阻挡活塞的替代封装布置。内部组件类似于上文图1到16中描述的那些组件。然而，在此配置中，复位活塞2310的定向倒转，使得复位活塞端2318面向下。通过此配置，摇臂的运动可以使复位活塞相对于摇臂孔延伸。这可能更适用于没有足够的顶置空间来安装冲压件的一些发动机，或已在摇臂附近具有接触表面的系统。在复位活塞下方的复位表面(图23中未示出)可以作用于活塞2310的下表面2318上。在基圆上，活塞2310将相对于摇臂2320向上移位。在主事件升程期间，摇臂2320将相对于反作用表面旋转并向上移动，并且活塞2310将抵靠反作用表面保持向下且相对于摇臂2320中的孔向外移动。然而，复位活塞可以基本上保持与固定的反作用表面接触，且在摇杆往复运动时相对于摇臂移动。
尽管已经参考具体实例实施例描述了本实施方案，但将显而易见的是，可以在不脱离如权利要求书中所阐述的本发明的更广泛精神和范围的情况下对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和图式应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (21)

1.一种用于将运动从运动源传送到内燃机中的阀门机构中的至少一个发动机阀的阀门致动系统，其包括：
外壳，所述外壳适合于支撑所述系统的组件；
空动组件，所述空动组件安置在所述外壳中以选择性地将运动从所述运动源传送到所述外壳，所述空动组件适合于吸收在空动状态下从所述运动源提供的运动；
复位组件，其用于将所述空动组件复位到所述空动状态；以及
复位阻挡组件，其用于选择性地防止所述空动组件复位。
2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括至少部分地限定在所述外壳中的工作流体回路，用于控制工作流体到所述空动组件的流动。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述工作流体回路进一步包括工作流体供应器以及防回流组件，所述防回流组件用于防止工作流体从所述空动组件回流到所述工作流体供应器。
4.根据权利要求3所述的系统，其中回流控制组件是安置在所述工作流体回路中的止回阀。
5.根据权利要求2所述的系统，其中所述工作流体回路进一步包括流速控制组件，用于控制工作流体从所述空动组件的所述流速。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述运动源包含用于将阀门关闭运动传递到所述阀门机构的阀门关闭特征，并且其中所述复位组件被布置成复位所述空动组件以吸收所述阀门机构阀门关闭运动的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述复位组件包括复位阀门。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述复位阻挡组件包括复位阻挡阀门。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述外壳是摇臂，并且其中所述复位组件和复位阻挡组件集成到所述摇臂中。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述外壳是安装在摇杆轴上的摇臂，并且其中所述复位组件被布置成基于所述摇臂相对于所述摇杆轴的角位置而复位所述空动组件。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述复位组件包括复位活塞，并且其中所述复位阻挡组件包括与所述复位活塞协作的套筒。
12.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括内燃机，所述内燃机进一步包括接触表面，其中所述外壳被配置成相对于所述接触表面移动，并且其中所述复位组件适合于在所述外壳相对于所述接触表面移动时接合所述接触表面。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述外壳包括摇臂，所述系统进一步包括用于偏置所述摇臂的摇臂偏置组件。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述空动组件进一步包括致动器活塞和空动偏置组件，所述空动偏置组件用于朝向延伸位置偏置所述致动器活塞。
15.根据权利要求14所述的系统，其进一步包括间隙调整组件，用于设置所述空动组件的冲程。
16.根据权利要求2所述的系统，其中所述复位组件和复位阻挡组件形成所述工作流体回路的一部分。
17.根据权利要求2所述的系统，其中所述工作流体回路进一步包括工作流体回路控制组件，用于基于包含发动机负载、发动机速度、发动机温度和排气温度的至少一个发动机参数而控制所述空动组件。
18.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括用于致动所述阻挡组件的至少一个阻挡组件致动器。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述空动组件进一步包括致动器活塞和运动限制器，所述运动限制器用于限制所述致动器活塞的所述运动。
20.一种控制内燃机中的阀门致动系统中的阀门运动的方法，所述阀门致动系统包括：运动源；外壳；空动组件，所述空动组件安置于所述外壳中以将运动从所述运动源选择性地传送到所述外壳，所述空动组件适合于吸收在空动状态下从所述运动源提供的运动；复位组件，其用于将所述空动组件复位到所述空动状态；以及复位阻挡组件，其用于选择性地防止所述空动组件复位，所述方法包括：
操作所述复位组件，以使所述空动组件至少部分地吸收来自所述运动源的运动；以及
操作所述复位阻挡组件以阻止所述空动组件的复位。
21.根据权利要求20所述的方法，其中操作所述复位组件的步骤包括吸收由所述运动源提供的延迟阀门关闭运动，并且其中操作所述复位阻挡组件的步骤引起延迟阀门关闭运动。
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