CN116792177A - 可变气门升程调节装置及方法、发动机、车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可变气门升程调节装置及方法、发动机、车辆。可变气门升程调节装置包括气缸、配气驱动组件和配气泄压组件，气缸包括缸体和气门，气门与缸体相连通；配气驱动组件用于调节气门的升程；配气泄压组件与配气驱动组件相连通，用于调节配气驱动组件对气门的驱动力；当气门未达到预设升程时，配气泄压组件与配气驱动组件断开；当气门达到预设升程时，配气泄压组件与配气驱动组件导通。当配气驱动组件驱动气门至不同的预设升程时，配气泄压组件可根据不同工况需要，与配气驱动组件相连通，以对配气驱动组件进行泄压操作，降低配气驱动组件对气门的驱动力，使气门关闭，从而使气门获得不同的升程，能够进行气门升程的连续全可变。

Description

可变气门升程调节装置及方法、发动机、车辆

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，特别是涉及可变气门升程调节装置及方法、发动机、车辆。

背景技术

传统的发动机由于结构固定，在发动机运转过程中，气门运动规律是固定不变的，传统发动机的配气参数只能保证在某一工况下使内燃机的性能最优，不能满足目前对发动机高效率、低油耗及低排放的总体要求。

发明内容

基于此，有必要针对传统气门运动规律固定，调节不便的问题，提供一种可变气门升程调节装置及方法、发动机、车辆。

本申请第一方面的实施例提供的可变气门升程调节装置，所述可变气门升程调节装置包括：

气缸，包括缸体和气门，所述气门与所述缸体相连通；

配气驱动组件，所述配气驱动组件与所述气门相传动连接，用于调节所述气门至不同预设升程；

配气泄压组件，所述配气泄压组件与所述配气驱动组件相连通，用于调节所述配气驱动组件对所述气门的驱动力；

其中，当所述气门未达到所述预设升程时，所述配气泄压组件与所述配气驱动组件断开；

当所述气门达到所述预设升程时，所述配气泄压组件与所述配气驱动组件导通。

在其中一个实施例中，所述配气驱动组件包括：

凸轮驱动机构；以及

驱动执行件，所述驱动执行件与所述气门相传动连接；

驱动通道，所述驱动通道一端与所述凸轮驱动机构相连通，另一端与所述驱动执行件相连通，所述凸轮驱动机构通过所述驱动通道驱动所述驱动执行件执行对所述气门的开关动作；

其中，所述配气泄压组件与所述凸轮驱动机构的输出端相连通，所述配气泄压组件与所述驱动通道相并联。

在其中一个实施例中，所述凸轮驱动机构包括：

凸轮轴；以及

凸轮本体，所述凸轮本体设置于所述凸轮轴上；

活塞缸，所述活塞缸包括相滑动连接的壳体和活塞杆，所述活塞杆与所述凸轮本体相抵接，所述壳体的内腔分别与所述驱动通道和所述配气泄压组件相连通。

在其中一个实施例中，

所述气门包括进气门和排气门，所述进气门和所述排气门均与所述缸体相连通；

所述配气驱动组件包括进气驱动组件和排气驱动组件，所述进气驱动组件用于调节所述进气门的升程，所述排气驱动组件用于调节所述排气门的升程；

所述配气泄压组件包括进气泄压组件和/或排气泄压组件，所述进气泄压组件与所述进气驱动组件相连通，用于调节所述进气驱动组件对所述进气门的驱动力，所述排气泄压组件与所述排气驱动组件相连通，用于调节所述排气驱动组件对所述排气门的驱动力。

在其中一个实施例中，所述凸轮本体包括进气凸轮，所述进气凸轮包括进气轮本体、进气驱动凸起和进气制动凸起，所述进气驱动凸起和所述进气制动凸起设置于所述进气轮本体的侧部周向；

当所述进气轮本体转动一周的过程中，所述进气驱动凸起用于第一次开启所述进气门，所述进气制动凸起用于第二次开启所述进气门。

在其中一个实施例中，所述凸轮本体包括排气凸轮，所述排气凸轮包括排气轮本体、排气驱动凸起和排气制动凸起，所述排气驱动凸起和所述排气制动凸起设置于所述排气轮本体的侧部周向；

当所述排气轮本体转动一周的过程中，所述排气驱动凸起用于一次开启所述排气门，所述排气制动凸起用于二次开启所述排气门。

在其中一个实施例中，所述配气泄压组件包括：

泄压通道，所述泄压通道与所述配气驱动组件相连通；

开关阀，用于调节所述泄压通道与所述配气驱动组件的导通和断开，所述开关阀设置于所述泄压通道的输入口处。

在其中一个实施例中，所述配气泄压组件还包括泄压储能机构，所述泄压储能机构与所述泄压通道相连通；

所述泄压储能机构包括：

泄压腔，所述泄压腔与所述泄压通道相连通；

活塞块，用于调节所述泄压腔的容积，所述活塞块滑动设置于所述泄压腔内；

弹性件，用于为所述活塞块提供复位弹性力，所述弹性件设置于所述活塞块与所述泄压腔之间。

在其中一个实施例中，所述配气泄压组件还包括：

限压阀，所述限压阀与所述泄压通道相连通；

排气孔，所述排气孔与所述泄压通道相连通；

单向阀，用于减少所述泄压通道内的驱动介质外流，所述单向阀设置于所述泄压通道的输出口处。

在其中一个实施例中，所述气缸、所述配气驱动组件和所述配气泄压组件对应成组设置，所述气缸、所述配气驱动组件和所述配气泄压组件布置有多组，相邻组所述配气泄压组件之间相连通。

在其中一个实施例中，所述可变气门升程调节装置还包括缓冲腔，所述缓冲腔设置于相邻组所述配气泄压组件之间。

本申请第二方面的实施例提供的一种发动机，包括上述的可变气门升程调节装置。

本申请第三方面的实施例提供的一种车辆，包括上述的发动机。

本申请第四方面的实施例提供的一种可变气门升程调节方法，基于上述的可变气门升程调节装置，所述可变气门升程调节方法包括：

获取气门的预设升程和当前升程；

当所述当前升程小于所述预设升程时，对所述配气驱动组件进行保压；

当所述当前升程小于所述预设升程时，对所述配气驱动组件进行泄压。

上述可变气门升程调节装置，配气驱动组件能够与配气泄压组件相配合，当配气驱动组件驱动气门至某一预设升程时，配气泄压组件可根据不同工况需要，与配气驱动组件相导通，以对配气驱动组件进行泄压操作，降低配气驱动组件对气门的驱动力，使气门在满足对应预设升程时关闭，从而使气门获得不同的升程，能够进行气门升程的连续全可变。而且配气泄压组件也可与配气驱动组件保持导通，在配气驱动组件对气门的预设驱动状态下，配气泄压组件可与配气驱动组件断开，配气驱动组件内的驱动压力增加，配气驱动组件能够驱动气门在不同驱动时刻打开，使气门获得不同的相位。

附图说明

图1为本申请实施例中的可变气门升程调节装置的气缸、配气驱动组件和配气泄压组件的位置关系示意图。

图2为本申请实施例中的可变气门升程调节装置的进气侧和出气侧的一种配气路径示意图。

图3为本申请实施例中的可变气门升程调节装置的进气侧和出气侧的另一种配气路径示意图。

图4为本申请实施例中的可变气门升程调节装置的气门升程曲线示意图。

图5为本申请实施例中的可变气门升程调节装置的进气凸轮的示意图。

图6为本申请实施例中的可变气门升程调节装置的排气凸轮的示意图。

图中：

1、气缸；11、缸体；12、气门；121、进气门；122、排气门；

101、第一气缸；102、第二气缸；103、第三气缸；104、第四气缸；105、第五气缸；106、第六气缸；

2、配气驱动组件；

201、凸轮驱动机构；202、驱动执行件；203、驱动通道；

2011、凸轮轴；2012、凸轮本体；2013、活塞缸；20131、壳体；20132、活塞杆；

21、进气驱动组件；

211、进气凸轮驱动机构；212、进气驱动执行件；213、进气驱动通道；

2112、进气凸轮；21121、进气轮本体；21122、进气驱动凸起；21123、进气制动凸起；2113、进气活塞缸；21131、进气壳体；21132、进气活塞杆；

22、排气驱动组件；

221、排气凸轮驱动机构；222、排气驱动执行件；223、排气驱动通道；

2212、排气凸轮；22121、排气轮本体；22122、排气驱动凸起；22123、排气制动凸起；2213、排气活塞缸；22131、排气壳体；22132、排气活塞杆；

3、配气泄压组件；301、泄压通道；302、开关阀；303、泄压储能机构；3031、泄压腔；3032、活塞块；3033、弹性件；304、限压阀；305、排气孔；306、单向阀；

31、进气泄压组件；

311、进气泄压通道；312、进气开关阀；313、进气泄压储能机构；3131、进气泄压腔；3132、进气活塞块；3133、进气弹性件；314、进气限压阀；315、进气侧排气孔；316、进气单向阀；

32、排气泄压组件；

321、排气泄压通道；322、排气开关阀；323、排气泄压储能机构；3231、排气泄压腔；3232、排气活塞块；3233、排气弹性件；324、排气限压阀；325、排气侧排气孔；326、排气单向阀；

4、缓冲腔； 5、机油道；

61、进气驱动升程曲线； 62、进气制动升程曲线；

71、排气驱动升程曲线； 72、排气制动升程曲线；

81、进气冲程；82、压缩冲程；83、做功冲程；84、排气冲程。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的可变气门升程调节装置的气缸、配气驱动组件和配气泄压组件的位置关系示意图，本申请一实施例提供的可变气门升程调节装置，包括气缸1、配气驱动组件2和配气泄压组件3，气缸1包括缸体11和气门12，气门12与缸体11相连通，以便对缸体11的内腔进行进气或排气。

配气驱动组件2与气门12相传动连接，用于调节气门12至不同预设升程，即配气驱动组件2能够推动气门12运动至不同的离座高度。配气驱动组件2对气门12的驱动介质可以但不限于为压缩气体或液压油。配气泄压组件3与配气驱动组件2相连通，用于调节配气驱动组件2对气门12的驱动力，即配气泄压组件3能够根据不同工况与配气驱动组件2断开或导通，进而使气门12打开或关闭，以便调节气门12升程及相位。

其中，当气门12未达到预设升程时，配气泄压组件3与配气驱动组件2断开，以使配气驱动组件2以原有工作状态正常驱动气门12开启。当气门12达到预设升程时，配气泄压组件3与配气驱动组件2导通，以使配气驱动组件2内的系统压力降低，配气驱动组件2对气门12的驱动力无法克服气门12处复位预紧力，气门12会进行关闭。

如此设置，配气驱动组件2能够与配气泄压组件3相配合，当配气驱动组件2驱动气门12至某一预设升程时，配气泄压组件3可根据不同工况需要，与配气驱动组件2相导通，以对配气驱动组件2进行泄压操作，降低配气驱动组件2对气门12的驱动力，使气门12在满足对应预设升程时关闭，从而使气门12获得不同的升程，能够进行气门12升程的连续全可变。而且配气泄压组件3也可与配气驱动组件2保持导通，在配气驱动组件2对气门12的预设驱动状态下，配气泄压组件3可与配气驱动组件2断开，配气驱动组件2内的驱动压力增加，配气驱动组件2能够驱动气门12在不同驱动时刻打开，使气门12获得不同的相位，解决了传统气门12运动规律固定，调节不便的问题。

这里需要说明的是，本申请的气门12结构与传统气门结构相近，气门12处设置有复位弹簧，在复位弹簧的预紧力作用下，气门12保持常闭状态，当配气驱动组件2对气门12施加足够的推动驱动力时，气门12才会打开，当配气驱动组件2对气门12的推动驱动力不足时，气门12会在复位弹簧的作用下复位关闭。

参阅图1-2，在一些实施例中，配气驱动组件2包括凸轮驱动机构201、驱动执行件202和驱动通道203，驱动执行件202与气门12相传动连接，用于推动气门12进行开关动作。驱动执行件202可以但不限于为液压缸或气缸1，驱动执行件202的移动端可推动气门12运动，可选地，驱动执行件202可直接推动气门12本体运动，也可通过推动气门12桥运动带动气门12本体运动，气门12桥可带动一个或多个发动机的气门12运动，进行气门12的同步运动。驱动通道203一端与凸轮驱动机构201相连通，另一端与驱动执行件202相连通，凸轮驱动机构201通过驱动通道203驱动驱动执行件202执行对气门12的开关动作，即凸轮驱动机构201运动能够为驱动执行件202提供不同的驱动力。

参阅图1-2，在一些实施例中，凸轮驱动机构201包括凸轮轴2011、凸轮本体2012和活塞缸2013，凸轮轴2011为一长杆状结构，与外部驱动机构相传动连接，进行转动运动。外部驱动机构可以但不限于为曲轴或电机。凸轮本体2012可固定连接在凸轮轴2011上，两者同步运动。活塞缸2013包括相滑动连接的壳体20131和活塞杆20132，活塞杆20132与凸轮本体2012相抵接，壳体20131的内腔分别与驱动通道203和配气泄压组件3相连通，即壳体20131内腔中的驱动介质可分为两个支路分别进入驱动通道203内进行气门12驱动，以及也可进入配气泄压组件3内进行泄压，驱动通道203与配气泄压组件3并联。如此设置，凸轮轴2011转动，带动凸轮本体2012同步转动，凸轮本体2012能驱动活塞杆20132在壳体20131内运动至不同位置，以使驱动通道203和配气泄压组件3获得对应的驱动压力。

参阅图1-2，在一些实施例中，气门12包括进气门121和排气门122，进气门121和排气门122均与缸体11相连通。配气驱动组件2包括进气驱动组件21和排气驱动组件22，进气驱动组件21用于调节进气门121的升程，排气驱动组件22用于调节排气门122的升程。配气泄压组件3包括进气泄压组件31和/或排气泄压组件32，进气泄压组件31与进气驱动组件21相连通，用于调节进气驱动组件21对进气门121的驱动力，即进气泄压组件31能够根据不同工况与进气驱动组件21断开或导通，进而使进气门121打开或关闭，以便调节气门12升程及相位。排气泄压组件32与排气驱动组件22相连通，用于调节排气驱动组件22对排气门122的驱动力，即排气泄压组件32能够根据不同工况与排气驱动组件22断开或导通，进而使排气门122打开或关闭，以便调节排气门122升程及相位。

如此设置，配气泄压组件3与配气驱动组件2相配合设置，两者能够设置于进气门121处和/或排气门122处，能够使同一气缸1的进气门121或排气门122进行相互独立的配气操作，调节更加方便。

参阅图2和图5，在一些实施例中，凸轮本体2012包括进气凸轮2112，进气凸轮2112包括进气轮本体21121、进气驱动凸起21122和进气制动凸起21123，进气驱动凸起21122和进气制动凸起21123设置于进气轮本体21121的侧部周向，进气驱动凸起21122与进气制动凸起21123中心对称设置。当进气轮本体21121转动一周的过程中，进气驱动凸起21122用于一次开启进气门121，即进气驱动凸起21122能够在正常工作状态下打开进气门121进气，进气制动凸起21123用于二次开启进气门121，即进气制动凸起21123能够在二冲程时二次开启进气门121进气。

参阅图2和图6，在一些实施例中，凸轮本体2012包括排气凸轮2212，排气凸轮2212包括排气轮本体22121、排气驱动凸起22122和排气制动凸起22123，排气驱动凸起22122和排气制动凸起22123设置于排气轮本体22121的侧部周向。当排气轮本体22121转动一周的过程中，排气驱动凸起22122用于一次开启排气门122，即排气驱动凸起22122能够在正常工作状态下打开排气门122排气。排气制动凸起22123用于二次开启排气门122，即排气制动凸起22123能够在二冲程时二次开启排气门122排出压缩气体。具体地，在二冲程制动时，排气制动凸起22123能够与开关阀302相配合，在发动机压缩冲程82上止点开启排气门122释放压缩气体。

其中，排气制动凸起22123的高度小于排气驱动凸起22122的高度，即排气驱动凸起22122设置较小高度，使排气门122获得较小升程，便可进行压缩气体的释放。

参阅图1-2，在一些实施例中，配气泄压组件3包括泄压通道301和开关阀302，泄压通道301与配气驱动组件2相连通，泄压通道301能够将配气驱动组件2内的驱动介质导出进行泄压。开关阀302设置于泄压通道301的输入口处，以用于调节泄压通道301与配气驱动组件2的导通和断开。如此设置，当开关阀302打开时，泄压通道301可与配气驱动组件2导通进行泄压；当开关阀302关闭时，泄压通道301可与配气驱动组件2断开，泄压停止，配气驱动组件2可对气门12进行正常的调节升程操作，调节操作快捷方便。

其中，开关阀302可以但不限于为电磁阀，可通过电流信号控制开关，调节更加方便。开关阀302可与发动机的控制系统相连接，发动机的控制系统可根据发动机的不同工况调节开关阀302的开关。可选地，电磁阀可在通电时打开，在断电时关闭，或者，电磁阀可在断电时打开，在通电时关闭，可根据实际需要进行选用。

参阅图1-2，在一些实施例中，配气泄压组件3还包括泄压储能机构303，泄压储能机构303与泄压通道301相连通，即泄压储能机构303可作为泄压通道301的分支，增加泄压通道301的泄压容积，也使泄压后的驱动介质保持一定的压力，避免驱动介质出现真空度导致空化现象。

具体地，泄压储能机构303包括泄压腔3031、活塞块3032和弹性件3033，泄压腔3031与泄压通道301相连通，用于导入泄压通道301内的驱动介质，提高泄压通道301的容积。活塞块3032滑动设置于泄压腔3031内，用于调节泄压腔3031的容积。弹性件3033设置于活塞块3032与泄压腔3031之间，用于为活塞块3032提供复位弹性力，弹性件3033可以但不限于为弹簧或弹性块，如此设置，活塞块3032与弹性件3033相配合，能够使驱动介质进入泄压腔3031后仍具有一定的压力，也即当凸轮本体2012进入升程下行段时，凸轮本体2012将不再推动活塞缸2013的活塞杆20132运动，在弹性件3033与活塞块3032的作用下，活塞缸2013的壳体20131内和泄压通道301内仍保持一定的压力，活塞缸2013的活塞杆20132在壳体20131内压力作用下将跟随凸轮本体2012继续运动，弹性件3033恢复形变，活塞块3032推动泄压腔3031内的驱动介质补充流入至泄压通道301和活塞缸2013的壳体20131内，能够避免活塞缸2013的活塞杆20132与凸轮本体2012的分离情况，确保壳体20131内充满驱动介质。

参阅图1-2，为便于区分进气侧和排气侧部件，根据进气门121与排气门122对应的配气驱动组件2与配气泄压组件3不同，对其进行如下区分：

进气驱动组件21包括：进气凸轮驱动机构211、进气驱动执行件212、进气驱动通道213，进气凸轮驱动机构211包括：进气凸轮2112轴2011、进气凸轮2112本体2012、进气活塞缸2113。进气泄压组件31包括：进气泄压通道311、进气开关阀312、进气泄压储能机构313、进气限压阀314、进气侧排气孔315、进气单向阀316。进气泄压储能机构313包括：进气泄压腔3131、进气活塞块3132、进气弹性件3133。

排气驱动组件22包括：排气凸轮驱动机构221、排气驱动执行件222、排气驱动通道223，排气凸轮驱动机构221包括：排气凸轮2212轴2011、排气凸轮2212本体2012、排气活塞缸2213。排气泄压组件32包括：排气泄压通道321、排气开关阀322、排气泄压储能机构323、排气限压阀324、排气侧排气孔325、排气单向阀326。排气泄压储能机构323包括：排气泄压腔3231、排气活塞块3232、排气弹性件3233。

参阅图1-2和图4，具体地，可变气门升程调节装置对气门12的调节原理可为：

当开关阀302关闭时，凸轮轴2011带动凸轮本体2012转动驱动活塞缸2013的活塞杆20132正向运动压缩壳体20131内的驱动介质，壳体20131内产生高压，高压的驱动介质通过驱动通道203进入驱动执行件202内，驱动执行件202在高压驱动介质的作用下推动气门12克服预紧力进行开启。

当凸轮本体2012进入升程下行段时，凸轮本体2012将不再推动活塞缸2013的活塞杆20132运动，活塞杆20132在壳体20131的内腔压力的作用下跟随凸轮本体2012反向运动，活塞缸2013的壳体20131内腔压力逐渐降低，驱动执行件202对气门12的推力减小，气门12在预紧力作用下关闭。

当开关阀302开启时，活塞缸2013的活塞杆20132正向运动压缩壳体20131中的驱动介质，在壳体20131内产生高压，高压的驱动介质将通过驱动通道203进入驱动执行件202，同时也将通过打开的开关阀302进入泄压通道301进行泄压，驱动介质可进入泄压储能机构303内，使泄压通道301内仍可保持一定的压力，壳体20131内高压分配至驱动执行件202处的驱动介质减少，整个通路中的驱动介质的压力迅速降低，驱动执行件202的推力无法克服气门12的预紧力，气门12保持关闭。

当凸轮本体2012进入升程下行段时，凸轮本体2012将不再推动活塞缸2013的活塞杆20132正向运动，活塞缸2013的壳体20131内和泄压通道301内仍然保持一定压力，活塞缸2013的活塞杆20132在壳体20131内压力作用下将跟随凸轮本体2012反向运动，壳体20131中的压力降低，驱动介质作用在泄压储能机构303的活塞块3032上的压力小于弹性件3033的弹力，弹性件3033恢复形变带动活塞块3032运动推动驱动介质进入泄压通道301进而补充进入活塞缸2013的壳体20131内。

当气门12需要进行不同升程时，活塞缸2013的活塞杆20132正向运动开始阶段，开关阀302可关闭，当气门12到达需要的升程时，也即预设升程时，开关阀302开启，驱动通道203与泄压通道301均与壳体20131内腔连通，整个通路中的压力迅速降低，驱动执行件202对气门12的推动力小于气门12的预紧力，气门12将落座关闭，从而使气门12达到预设升程后及关闭。

参阅图1-2和图4，结合发动机的冲程时，可变气门升程调节装置对气门12的调节原理可为：

发动机在非制动模式工作情况下，当进气轮本体21121旋转到进气制动凸起21123时，进气泄压组件31包括进气开关阀312，进气开关阀312开启，进气制动凸起21123推动进气活塞缸2113运动，进气驱动执行件212获得的驱动力无法推动进气门121开启，进气门121关闭。当排气轮本体22121旋转到排气制动凸起22123时，排气泄压组件32包括排气开关阀322，排气开关阀322开启，排气制动凸起22123推动排气活塞缸2213运动，排气驱动执行件222获得的驱动力无法推动排气门122开启，排气门122关闭。

当发动机工作在排气制动工况下，在发动机进气冲程81时，进气泄压组件31的进气开关阀312关闭，进气轮本体21121通过进气驱动凸起21122驱动进气活塞缸2113运动压缩驱动介质，进气活塞缸2113内产生高压驱动进气驱动执行件212完成进气门121的开关，完成气缸1进气。

气缸1的结构与传统气缸1结构相近，具体地，气缸1包括缸内活塞，缸内活塞滑动设置在缸体11内。

在压缩冲程82中，进气门121和排气门122保持关闭，缸内活塞正向移动，压缩气体做功，消耗缸内活塞的动能。

在缸内活塞到达上止点之前，排气泄压组件32的排气开关阀322关闭，排气轮本体22121通过排气制动凸起22123压缩驱动介质，排气驱动执行件222在高压驱动介质作用下推动打开排气门122，排出缸体11内的高压气体，减少缸内活塞下行时压缩气体向缸内活塞返还的能量。

在做功冲程83初期，由于缸体11内压力较高，保持排气门122开启，继续释放缸体11内的压力，释放后，排气门122关闭。在缸内活塞通过做功冲程83上止点后，此时，进气泄压组件31的进气开关阀312仍然为关闭状态，进气轮本体21121开始通过进气制动凸起21123驱动进气活塞缸2113正向运动压缩驱动介质，进气驱动执行件212在高压驱动介质的作用下，推动进气门121打开，缸体11内的高压气体也可通过进气门121流入进气气道。因排气门122早已开启且做功冲程83初期升程大于进气门121，缸体11内的大部分高压气体主要通过排气门122流出，另一部分可通过进气门121流入进气气道。随着缸内活塞向下止点运动和高压气体由缸体11内排出，缸体11内压力降低，进气气道大量的气体将通过进气门121流入气缸1的缸体11内，为缸体11内填充气体。

在做功冲程83初期下止点前，排气泄压通道321的排气开关阀322开启，排气轮本体22121的排气驱动凸起22122虽推动排气活塞缸2213运动，但排气驱动执行件222处分配获得的驱动介质无法使排气驱动执行件222产生足够的推力推动排气门122打开，即排气门122保持关闭。当进入排气冲程84后，缸内活塞从下止点向上止点运动的过程中，进气轮本体21121通过进气制动凸起21123驱动进气活塞缸2113运动，打开并随之关闭进气门121，完成气缸1的第二次进气。

在排气冲程84中，进气门121和排气门122保持关闭，排气泄压组件32的排气开关阀322关闭，缸内活塞正向移动，压缩缸体11内气体做功，消耗缸内活塞的动能。在缸内活塞到达上止点之前，发动机排气冲程84末期，因进气泄压组件31的进气开关阀312关闭，进气轮本体21121通过进气驱动凸起21122推动进气活塞缸2113压缩驱动介质，进气驱动执行件212推动进气门121打开，将气缸1的缸体11内的高压气体排入进气气道，减少缸内活塞下行时，压缩气体向缸内活塞返还的能量。发动机进入进气冲程81后，进气驱动执行件212驱动进气门121开启并随后关闭，完成发动机的气缸1的进气。

此过程实现了发动机在四个冲程中有两个冲程用于制动，实现了发动机的二冲程制动。对于四冲程发动机来说，二冲程制动状态就是以曲轴旋转360°CA为一个制动周期，周期内发生一次制动事件。而减压制动完成一个制动周期需要曲轴旋转720°CA，周期内发生一次制动事件，由此两者相对比，二冲程制动功率更大一些，尤其是在发动机低转速的情况下。

本申请的可变气门升程调节装置能够根据发动机工况的变化，实现气门12开启时刻、气门12开启持续期及气门12升程的连续可变，可变气门升程调节装置结构简单，对发动机改动少。同时可变气门升程调节装置可以实现发动机二冲程制动，制动功率更大一些，尤其是在发动机低转速的情况下，能够兼顾发动机正常着火工作模式与缸压制动模式以及两者之间能灵活切换。

其中，配气驱动组件2对气门12的预设驱动状态可为凸轮本体2012的上升阶段的不同位置。在配气驱动组件2对气门12的预设驱动状态下，配气泄压组件3可与配气驱动组件2断开，配气驱动组件2内的驱动压力增加，配气驱动组件2能够驱动气门12打开，使气门12获得不同的相位，也即泄压通道301被截断，活塞缸2013的驱动介质仅进入驱动通道203，通过驱动执行件202推动气门12开启，开关阀302在凸轮本体2012上升阶段的不同位置关闭，能形成不同工况下的气门12提前角。同理，在凸轮本体2012上升阶段的不同位置打开开关阀302，整体通路中压力降低，气门12关闭，能够实现对气门12滞后角的调节。

参阅图1-2，在一些实施例中，气缸1、配气驱动组件2和配气泄压组件3对应成组设置，可选地，一气缸1的进气门121可对应设置有一进气驱动组件21和一进气泄压组件31，一气缸1的排气门122可对应设置有一排气驱动组件22和一排气泄压组件32。同一气缸1的进气门121可设置同一进气驱动组件21和进气泄压组件31，同一气缸1的排气门122可设置同一排气驱动组件22。气缸1、配气驱动组件2和配气泄压组件3设置有多组，相邻组配气泄压组件3之间可相连通，配气泄压组件3可两两相连通或每三组相连通，或全部组相连通，可根据需要进行连通设置，如此设置，多组配气泄压组件3之间相连通，能够有效减少配气泄压组件3的泄压通道301内的驱动介质的压力波动，对于多缸发动机，配气泄压组件3的泄压通道301互相连通的气缸1间发火间隔相同，避免不同气缸1的配气泄压组件3的泄压通道301中的压力波动互相叠加，提高各缸气门12运动规律的一致性以及各缸进气量的均匀性。

举例说明，对于六缸发动机，其可包括相依次排列的第一气缸101、第二气缸102、第三气缸103、第四气缸104、第五气缸105和第六气缸106，第一气缸101、第二气缸102和第三气缸103间进气侧配气泄压组件3相连通，可组成同一条进气泄压通道311，第一气缸101、第二气缸102和第三气缸103间排气侧配气泄压组件3相连通，可组成同一条排气泄压通道321。第四气缸104、第五气缸105和第六气缸106间进气侧配气泄压组件3相连通，可组成同一条进气泄压通道311，第四气缸104、第五气缸105和第六气缸106间排气侧配气泄压组件3相连通，可组成同一条排气泄压通道321。这样，每条进气泄压通道311或每条排气泄压通道321可仅设置一个泄压储能机构303即可。也即，每个气缸1可对应设置一个泄压储能机构303，当多个气缸1的泄压通道301相连通时，一整个泄压通道301内可设置一个泄压储能机构303。

在一些实施例中，可变气门升程调节装置还包括缓冲腔4，缓冲腔4设置于相邻组配气泄压组件3之间，具体地，缓冲腔4可为一定体积的中空腔室，可以有效减少泄压通道301中驱动介质的压力波动，避免驱动介质压力过大出现的气门12异常开启的情况。

在一些实施例中，配气泄压组件3还包括限压阀304，限压阀304与泄压通道301相连通，当泄压通道301的压力过大时，驱动介质将泄漏出来，防止泄压通道301中过大压力作用在驱动执行件202处，使驱动执行件202对气门12的推动力大于气门12的预紧力，使气门12异常开启的情况，也即，设置限压阀304能够有效减少气门12异常开启。

在一些实施例中，配气泄压组件3还包括排气孔305，排气孔305与泄压通道301相连通，可以排空泄压通道301中的多余气体。

在一些实施例中，配气泄压组件3还包括单向阀306，用于减少泄压通道301内的驱动介质外流，单向阀306设置于泄压通道301的输出口处。具体地，泄压通道301可与发动机的机油道5相连通，当泄压通道301内的驱动介质的压力较低时，发动机的机油道5可相泄压通道301内补油，单项阀能够减少压力相对较高的泄压通道301内的驱动介质流向发动机的机油道5内。

本申请另一实施例提供的发动机，包括上述的可变气门升程调节装置。

本申请又一实施例提供的车辆，包括上述的发动机。

本申请再一实施例提供的可变气门升程调节方法，基于上述的可变气门升程调节装置，可变气门升程调节方法包括：

获取气门12的预设升程和当前升程；

当当前升程小于预设升程时，对配气驱动组件2进行保压，以便使配气驱动组件2对气门12进行正常的驱动操作。

当当前升程小于预设升程时，对配气驱动组件2进行泄压，以便降低配气驱动组件2对气门12的驱动力，使气门12在达到预设升程后关闭。

上述的可变气门升程调节装置能够执行本实施例的可变气门升程调节方法，发动机的控制系统或配气泄压组件3可作为可变气门升程调节方法的执行主体，能够根据发动机的不同工况进行气门12升程的调节。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种可变气门升程调节装置，其特征在于，所述可变气门升程调节装置包括：

气缸(1)，包括缸体(11)和气门(12)，所述气门(12)与所述缸体(11)相连通；

配气驱动组件(2)，所述配气驱动组件(2)与所述气门(12)相传动连接，用于调节所述气门(12)至不同预设升程；

配气泄压组件(3)，所述配气泄压组件(3)与所述配气驱动组件(2)相连通，用于调节所述配气驱动组件(2)对所述气门(12)的驱动力；

其中，当所述气门(12)未达到所述预设升程时，所述配气泄压组件(3)与所述配气驱动组件(2)断开；

当所述气门(12)达到所述预设升程时，所述配气泄压组件(3)与所述配气驱动组件(2)导通。

2.根据权利要求1所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述配气驱动组件(2)包括：

凸轮驱动机构(201)；以及

驱动执行件(202)，所述驱动执行件(202)与所述气门(12)相传动连接；

驱动通道(203)，所述驱动通道(203)一端与所述凸轮驱动机构(201)相连通，另一端与所述驱动执行件(202)相连通，所述凸轮驱动机构(201)通过所述驱动通道(203)驱动所述驱动执行件(202)执行对所述气门(12)的开关动作；

其中，所述配气泄压组件(3)与所述凸轮驱动机构(201)的输出端相连通，所述配气泄压组件(3)与所述驱动通道(203)相并联。

3.根据权利要求2所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述凸轮驱动机构(201)包括：

凸轮轴(2011)；以及

凸轮本体(2012)，所述凸轮本体(2012)设置于所述凸轮轴(2011)上；

活塞缸(2013)，所述活塞缸(2013)包括相滑动连接的壳体(20131)和活塞杆(20132)，所述活塞杆(20132)与所述凸轮本体(2012)相抵接，所述壳体(20131)的内腔分别与所述驱动通道(203)和所述配气泄压组件(3)相连通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，

所述气门(12)包括进气门(121)和排气门(122)，所述进气门(121)和所述排气门(122)均与所述缸体(11)相连通；

所述配气驱动组件(2)包括进气驱动组件(21)和排气驱动组件(22)，所述进气驱动组件(21)用于调节所述进气门(121)的升程，所述排气驱动组件(22)用于调节所述排气门(122)的升程；

所述配气泄压组件(3)包括进气泄压组件(31)和/或排气泄压组件(32)，所述进气泄压组件(31)与所述进气驱动组件(21)相连通，用于调节所述进气驱动组件(21)对所述进气门(121)的驱动力，所述排气泄压组件(32)与所述排气驱动组件(22)相连通，用于调节所述排气驱动组件(22)对所述排气门(122)的驱动力。

5.根据权利要求4所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述凸轮本体(2012)包括进气凸轮(2112)，所述进气凸轮(2112)包括进气轮本体(21121)、进气驱动凸起(21122)和进气制动凸起(21123)，所述进气驱动凸起(21122)和所述进气制动凸起(21123)设置于所述进气轮本体(21121)的侧部周向；

当所述进气轮本体(21121)转动一周的过程中，所述进气驱动凸起(21122)用于第一次开启所述进气门(121)，所述进气制动凸起(21123)用于第二次开启所述进气门(121)。

6.根据权利要求4所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述凸轮本体(2012)包括排气凸轮(2212)，所述排气凸轮(2212)包括排气轮本体(22121)、排气驱动凸起(22122)和排气制动凸起(22123)，所述排气驱动凸起(22122)和所述排气制动凸起(22123)设置于所述排气轮本体(22121)的侧部周向；

当所述排气轮本体(22121)转动一周的过程中，所述排气驱动凸起(22122)用于一次开启所述排气门(122)，所述排气制动凸起(22123)用于二次开启所述排气门(122)。

7.根据权利要求1所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述配气泄压组件(3)包括：

泄压通道(301)，所述泄压通道(301)与所述配气驱动组件(2)相连通；

开关阀(302)，用于调节所述泄压通道(301)与所述配气驱动组件(2)的导通和断开，所述开关阀(302)设置于所述泄压通道(301)的输入口处。

8.根据权利要求7所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述配气泄压组件(3)还包括泄压储能机构(303)，所述泄压储能机构(303)与所述泄压通道(301)相连通；

所述泄压储能机构(303)包括：

泄压腔(3031)，所述泄压腔(3031)与所述泄压通道(301)相连通；

活塞块(3032)，用于调节所述泄压腔(3031)的容积，所述活塞块(3032)滑动设置于所述泄压腔(3031)内；

弹性件(3033)，用于为所述活塞块(3032)提供复位弹性力，所述弹性件(3033)设置于所述活塞块(3032)与所述泄压腔(3031)之间。

9.根据权利要求7所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述配气泄压组件(3)还包括：

限压阀(304)，所述限压阀(304)与所述泄压通道(301)相连通；

排气孔(305)，所述排气孔(305)与所述泄压通道(301)相连通；

单向阀(306)，用于减少所述泄压通道(301)内的驱动介质外流，所述单向阀(306)设置于所述泄压通道(301)的输出口处。

10.根据权利要求1所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述气缸(1)、所述配气驱动组件(2)和所述配气泄压组件(3)对应成组设置，所述气缸(1)、所述配气驱动组件(2)和所述配气泄压组件(3)布置有多组，相邻组所述配气泄压组件(3)之间相连通。

11.根据权利要求9所述的可变气门升程调节装置，其特征在于，所述可变气门升程调节装置还包括缓冲腔(4)，所述缓冲腔(4)设置于相邻组所述配气泄压组件(3)之间。

12.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的可变气门升程调节装置。

13.一种车辆，其特征在于，包括权利要求12所述的发动机。

14.一种可变气门升程调节方法，其特征在于，基于权利要求1-11任一项所述的可变气门升程调节装置，所述可变气门升程调节方法包括：

获取气门(12)的预设升程和当前升程；

当所述当前升程小于所述预设升程时，对所述配气驱动组件(2)进行保压；

当所述当前升程小于所述预设升程时，对所述配气驱动组件(2)进行泄压。