專利名稱：用于液壓氣門致動的系統和方法
技術領域：
本發明總體涉及對一種內燃機中的發動機氣門進行致動的系統和方 法。尤其是，本發明涉及一種向內燃機中的進氣氣門、排氣氣門和輔助發 動機氣門提供液壓和/或可變致動的系統和方法。
背景技術：
為了使發動機產生正功，需要在內燃機中進行氣門致動。在產生正功 的過程中， 一個或多個進氣氣門被打開，以使燃料和空氣進入氣缸進行燃 燒。 一個或多個排氣氣門被打開，以使燃燒氣體從氣缸中排出。進氣氣門、 排氣氣門、和/或輔助氣門還可以在產生正功的不同時刻打開，以使氣體再 循環，從而改進排放。
當不利用發動機產生正功時，發動機氣門致動還可以被用于產生發動
機制動和廢氣再循環(EGR)。在發動機制動過程中，排氣氣門可選擇性地 打開，以至少暫時地將發動機變成空氣壓縮機。在上述過程中，發動機產 生減速功率以有助于使車輛降低速度。這樣提高了操作者對車輛的控制性， 并可顯著降低對車輛工作制動器的磨損。
在許多內燃機中，進氣氣門和排氣氣門可以通過固定的型面凸輪 (profile cam)，更具體地是通過作為每個凸輪的一體部分的一個或多個 固定凸部(lobe),來打開和關閉。如果進氣氣門和排氣氣門的正時和升程 可以改變，則可以獲得例如性能提高、燃料經濟性提高、排放降低以及車 輛驅動性更好等有益效果。然而，采用固定的型面凸輪會使得難以調節正 時和/或發動機氣門升程量，以在各種發動機操作條件(例如不同的發動機 轉速)下對它們進行優化。
所提出的在固定凸輪型面的情況下用來調節氣門正時和升程的一種方 法是，通過在氣門與凸輪之間的氣門傳動機構聯動裝置(valve train linkage)中加入"空沖程"(lost motion)裝置來提供可變氣門致動。空 沖程是應用于這樣一個技術方案類別的術語，所述技術方案利用可變長度 的機械、液壓或其他聯動組件來修正受凸輪型面所限制(proscribed)的
6氣門動作。在空沖程系統中，凸輪凸部可以提供發動機操作條件全范圍內所需的"最大"升程動作。可變長度的系統則可以被包含在氣門傳動機構聯動裝置中，同時在將被打開的氣門與凸輪的中間以提供最大動作，從而在經過由凸輪提供的持續過程之后選擇性地延長最大升程的持續過程，禾口/或減去或失去由凸輪提供的升程的部分或者全部。
在完全延長時，這種可變長度的系統(或空沖程系統)可以將所有的凸輪動作傳遞到氣門，并甚至使氣門動作的持續過程延長超過由凸輪所提
供的通常持續時間；并且，在完全縮短時，可以不將凸輪的動作傳遞到氣門或將凸輪的最小動作量傳遞到氣門。在授予Hu的美國專利No. 5， 537， 976和No. 5， 680， 841中提出了一種空沖程系統和方法的實例，這兩個專利被轉讓給本申請的受讓人并在此引入作為參考。
上述No. 5， 680， 841專利設想采用高速觸發閥，來控制從空沖程系統中釋放液壓流體。尤其需要高速空沖程系統來提供可變氣門致動(VVA)。實際的可變氣門致動被設想成足夠快，以使空沖程系統可在單個凸輪凸部動作的持續時間內(或至少在發動機的一個循環內)呈現多于一個長度。通過采用高速機構來改變空沖程系統的長度，可以獲得對氣門致動的足夠精確控制，以在發動機操作條件范圍內實現更優化的氣門致動。盡管為了實現氣門正時和升程的各種適應性已經建議了許多裝置，但逐漸認識到空沖程液壓可變氣門致動在實現靈活性、低功率消耗和可靠性的最佳組合方面具有突出的潛力。
通過形成具有額外凸部或突起的復雜凸輪型面可在常規主進氣和排氣動作之外提供輔助氣門升程，從而由空沖程VVA系統為發動機帶來許多有益效果。通過VVA系統(其包括具有多凸部的凸輪)可形成許多獨特的發動機氣門致動模式。例如，進氣凸輪型面可在主進氣凸部之前包括EGR用附加凸部，禾n/或排氣凸輪型面可在主排氣凸部之后包括EGR用附加凸部。還可以在凸輪上包括用于氣缸充氣和/或壓縮釋放的其他輔助凸部。空沖程VVA系統可以被用于選擇性地取消或啟動因被設置在進氣和排氣凸輪上的各種凸部而形成的任意或所有氣門升程的組合。因而，可對發動機正功和發動機制動操作做出明顯的改進。
以上有益效果不必局限于排氣和進氣氣門。本申請發明人還設想，空沖程VVA可應用于專用實現進氣或排氣之外其他目的(例如發動機制動或EGR)的輔助發動機氣門。通過使輔助發動機氣門凸輪具有所需的所有可能致動以及空沖程VVA系統，可以改變輔助氣門的致動，以在不同發動機轉速和條件下達到優化。
鑒于以上論述，根據本發明的空沖程系統和方法的實施方式尤其適用于需要正功用可變氣門致動的發動機、發動機制動氣門動作(例如壓縮釋放制動)、以及廢氣再循環氣門動作。
因為發動機氣門被推入發動機氣缸內以使氣體流入氣缸和從氣缸流出，所以產生土述每種形式的氣門動作(主進氣、主排氣、發動機制動、以及廢氣再循環)。每個動作本身具有開始(打開)時間和結束(關閉)時間，二者共同限定了動作的持續時間。開始時間和結束時間在各自發生時可以相對于發動機位置(通常是曲軸位置)得到標定。這些氣門動作本身還包括發動機氣門在發動機氣缸內達到其最大伸長的點，通常被稱為氣門升程(valve lift)。因此，每個氣門動作至少基本地可由其開始和結束時間以及氣門升程來限定。
如果使發動機凸輪與發動機氣門相連的空沖程系統在每次特定凸部作用在系統上時都具有固定長度，則由凸部標定的每個動作的開始和結束時間以及升程將是固定的。此外，假定空沖程系統不會在空沖程系統與發動機氣門之間留有空隙空間，在整個凸輪旋轉過程持續時間內具有固定長度的空沖程系統將響應凸輪上的每個凸部產生氣門動作。如果空沖程系統不具有固定長度，則最佳開始時間、結束時間以及發動機氣門升程也將不會"固定"，并且會在不同發動機操作模式和條件(例如不同發動機負荷、供燃料情況、氣缸截止情況等)、不同發動機轉速、以及不同環境條件下迸行選擇性改變。因而，理想的是，空沖程系統能夠在發動機循環過程中具有可變長度。
此外，進一步理想的是，在發動機正功操作過程中提供最佳的功率和燃料效率。本發明各種實施方式的一個優點是，它們可以在需要時改變進氣氣門和排氣氣門正時和/或升程，以提供最佳功率和燃料效率。空沖程系統VVA的采用，使得氣門正時和/或升程可響應于變化的發動機狀態、負荷和轉速進行改變。這些改變可響應于實時感測的發動機狀態和/或預先編程的指令而做出。
此外，理想的是降低來自內燃機尤其是柴油機廢氣中的N0x和/或氣體污染排放。本發明各種實施方式的一個優點是，通過利用可變氣門正時和進氣氣門、排氣氣門和/或輔助氣門的輔助升程來實施內部廢氣再循環或收
集殘留廢氣，本發明可以用于來降低N0x和其他污染排放。通過使廢氣沖淡從進氣歧管進入的新鮮充氣，可以在不使燃料消耗有較大提高的情況下實現低峰值燃燒溫度，這樣可以較少地形成污染以及產生更完全的碳氫化合物燃燒。
柴油機還有一個很大的優勢是，發動機具有發動機制動模式的能力。本發明各種實施方式的另一優點是，它們可以在整個發動機轉速范圍內優化發動機制動，以及響應駕駛員的指令來調制發動機制動。
此外，進一步理想的是，通過在發動機起動后的短時內采用特定氣門正時使發動機具有更快預熱的能力。駕駛員舒適性和后處理裝置的效率取決于發動機達到正常操作溫度有多快。本發明各種實施方式的另一優點是它們可以加快發動機的預熱。這一點可以采用多種不同的技術來實現，這些技術包括但不局限于在產生正功過程中進氣氣門提前關閉、EGR、改變排氣/進氣氣門的重疊、 一些氣缸的氣缸截止、以及甚至是一些氣缸的壓縮釋放制動，以有效地使發動機進入正常工作狀態。
使得氣缸截止(cutoff)的能力不僅適用于發動機預熱過程中，而且適用于柴油機。在本發明的一些實施方式中，空沖程VVA系統可以用于使與發動機氣門(或者甚至是發動機氣缸)相關聯的所有凸輪運動進行"空轉"。因而，這些空沖程VVA系統可以被用于有效"截止"或切斷一個或多個發動機氣缸，以使其不被發動機使用。這種能力可以被用于改變產生在正功過程中點火的氣缸數，以增大對燃料效率和功率利用率的控制。氣缸截止還可以增加繼續點火的氣缸中的廢氣溫度，由此提高廢氣后處理的效率。還設想可以在發動機起動和/或關閉時依次執行氣缸截止，以降低在起動和關閉期間中由發動機產生的不平衡振動量。
本發明的其他優點將部分地在以下描述中提出，并且其中的一部分是本領域技術人員從描述和/或從本發明的實施中顯而易見的。

發明內容
申請人己經研究了一種用于內燃機氣門的創新性可變氣門致動系統，
包括可操作地與發動機氣門相連的液壓氣門致動系統；可操作地與液壓氣門致動系統相連的第一控制閥，所述第一控制閥適于選擇性地從液壓氣
門致動系統中釋放液壓流體；以及可操作地與液壓氣門致動系統相連的第二控制閥，所述第二控制閥適于選擇性地從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體。
申請人還研究了一種在用于一個或多個內燃機氣門的可變氣門致動系統中使發動機氣門致動的創新性方法，包括以下步驟至少部分地利用液壓氣門致動系統使發動機氣門致動；通過打開第一控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體；以及在第一控制閥之前未能從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體的情況下通過打開第二控制閥選擇性地從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體。
申請人還研究了一種用于內燃機氣門的液壓氣門致動系統，包括在液壓流體供給與液壓氣門致動器之間提供液壓連通的液壓通道；可操作地與液壓通道相連并適于選擇性地從液壓流體通道中釋放液壓流體的第一控制閥；以及可操作地與液壓通道相連并適于選擇性地從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體的第二控制閥。
可以理解，以上總體描述和以下詳細描述僅僅是示例性和說明性的，并非如權利要求那樣限制本發明。在此引入作為參考并構成說明書一部分的附圖示出了本發明的某些實施方式，并與詳細描述一起起到解釋本發明原理的作用。


為了有助于理解本發明，現在參照附圖進行說明，圖中相同的附圖標記表示同一部件。附圖僅僅是示意性的并且不應該被理解為是限定本發明。圖1是根據本發明第一實施方式的氣門致動系統的示意圖。圖2是根據本發明第二實施方式的氣門致動系統的示意圖。圖3是能夠在本發明第二實施方式中采用的控制閥的立體圖。圖4是采用本發明各種實施方式獲得的可變氣門致動與發動機活塞位置的曲線圖。
具體實施例方式
在此提出，本發明包括用于控制發動機氣門致動的系統和方法。現在詳細參照本發明第一實施方式，在附圖中示出了它的實例。本發明第一實
施方式在附圖中被示為氣門致動系統10。氣門致動系統10包括可操作地與 液壓氣門致動系統300相連的運動傳遞裝置100，所述液壓氣門致動系統 300又可操作地與一個或多個發動機氣門200相連。運動傳遞裝置100包括 向液壓氣門致動系統300提供輸入運動的凸輪(多個凸輪)、推管(多個推 管)、搖臂(多個搖臂)或其他氣門傳動機構部件(多個氣門傳動機構部件)
的任意組合。為了便于論述，運動傳遞裝置下文被稱為凸輪ioo。
液壓氣門致動系統300選擇性地使凸輪100的運動輸入空轉，將運動 輸入從凸輪傳遞到發動機氣門200，以及在一些實施方式中延長從凸輪到發 動機氣門的運動輸入的持續時間。被傳遞到發動機氣門200的運動以及該 運動的空沖程可以被用于產生多種發動機氣門動作，例如但不局限于主進 氣、主排氣、壓縮釋放制動、泄放制動、外部和/或內部廢氣再循環、排氣 氣門提前打開、進氣氣門提前關閉、升程居中、排氣和進氣氣門延遲關閉， 等。包括液壓氣門致動系統300在內的氣門致動系統10可以在空沖程模式 和響應來自控制器(未示出)的信號或輸入的非空沖程模式之間切換。發 動機氣門200可以是排氣氣門、進氣氣門或輔助氣門。
液壓氣門致動系統300包括使發動機氣門200至少部分地液壓致動的 任何結構。液壓氣門致動系統300例如包括機械聯動裝置、液壓回路、液 壓機械式聯動裝置、機電聯動裝置、和/或適于獲得多于一個的操作長度且 使發動機氣門致動的任何其他聯動裝置。
控制器(未示出)包括任何電子或機械裝置，其用于與液壓氣門致動 系統300尤其是與第一控制閥306通信。控制器包括微處理器，其與其他 發動機部件聯接以確定和選擇第一控制閥306的適當打開和關閉時間。可 以通過基于由微處理器從發動機部件采集的信息控制第一控制閥306，來優 化在各種發動機轉速和狀態下的氣門致動。優選地，控制器適于以高速(每 個發動機循環周期是一次或多次)來操作第一控制閥306。
液壓氣門致動系統300還包括液壓氣門致動器312，其通過液壓通道 314與第一控制閥306相連。第一控制閥306可選擇性地打開和關閉，以控 制液壓氣門致動器312與出口 316之間的液壓連通。第二控制閥412通過 第二液壓通道430與液壓通道314可操作地相連。第二控制閥412可選擇 性地打開和關閉，以控制液壓氣門致動器312與傾泄口 432之間的液壓連通。第二控制閥412可以通過第二運動傳遞裝置110進行控制(也就是打 開和關閉)，所述第二運動傳遞裝置110包括凸輪、推管、搖臂或機械、液 壓或電動裝置的任何其他組合。
繼續參照圖1,氣門致動系統10的操作如下。通過經由任何方法向液 壓氣門致動系統300供給液壓流體來啟動對液壓氣門致動系統的使用；所 述方法包括但不局限于穿過出口 316或傾泄口 432進行供給。 一旦液壓氣 門致動系統充滿液壓流體，則第一控制閥306和第二控制閥412就可以保 持在關閉位置。因而，液壓流體可以存留在液壓氣門致動系統中，并且通 過凸輪100向系統傳遞的運動可以被傳遞到發動機氣門200。聯合和/或通 過液壓致動器312實現運動的傳遞。
通過選擇性地從液壓氣門致動器312中釋放液壓流體，可由凸輪100 限制的致動來改變發動機氣門200的致動。具體地，當需要關閉發動機氣 門200時，第一控制閥306可選擇性地打開，以通過出口 316從液壓氣門 致動系統300中釋放液壓流體。該液壓流體的釋放可使液壓氣門致動器312 收縮，并且使發動機氣門200關閉。優選地，第一控制閥306可以是高速 螺線管控制的觸發閥，其能夠足夠精確地從液壓氣門致動器312中釋放液 壓流體以使發動機氣門動作具有預定的升程和持續時間。
第二控制閥412還可選擇性地打開，以通過傾倒口 432從液壓氣門致 動系統300中釋放液壓流體。第二控制閥412可以通過第二動作傳遞裝置 110實現打開和關閉。第二控制閥412和第二動作傳遞裝置110的組合可以 作為第一控制閥306的備用液壓流體釋放系統。在第一控制閥306在需要 氣門致動的所需時間未能打開的情況下，第二控制閥412可以打開以防止 發動機氣門200比所需時間更長地保持著打開。
在圖4中示出了可以通過應用第一控制閥306和第二控制閥412的液 壓氣門致動系統來提供可變發動機氣門動作的各種實例。參照圖1和4，在 不影響液壓氣門致動系統300的情況下，通過第一氣缸中的凸輪100提供 發動機氣門動作502。在第一氣缸中的發動機活塞運動如圖4中的曲線520 所示。在圖4中還示出了多種可選的發動機氣門動作504、 506和508。發 動機氣門致動504和506可以通過選擇性采用第一和第二控制閥306和412 來實現。通過在選定時間打開第一控制閥306提供氣門動作504，以使得液 壓氣門致動器312收縮并且發動機氣門被允許關閉。如果第一控制閥306由于推遲的發動機氣門關閉動作504中未能打開或打開太晚，如曲線圖508 所示，則會導致在發動機氣門與發動機活塞之間的接觸。這種接觸通過重 疊區域510表示。
通過確保液壓氣門致動系統300中的液壓流體開始通過傾泄口 432釋 放的時間不晚于與氣門動作506過程中的點516相對應的時刻，使得使用 第二控制閥412可防止發動機氣門接觸發動機活塞。不晚于點516打開第 二控制閥412確保了液壓流體將會從液壓氣門致動系統300中釋放，并因 而確保了發動機氣門不晚于該時刻開始關閉。因此，確保第二控制閥412 的打開不晚于點516可以避免在進行致動的發動機氣門與發動機活塞之間 產生不合乎要求的接觸。
在本發明的在前實施方式中，第一控制閥306優選可以是高速螺線管 驅動的觸發閥。盡管這些氣門可使液壓流體從液壓氣門致動系統300中的 釋放準確定時，但它們還會出于一些原因而未能處于關閉位置。不使用第 二控制閥412以及第一控制閥306的故障會導致發動機氣門200在至少足 以接觸發動機活塞的較長時間內保持打開。使用第二控制閥412以及用于 確保第二控制閥110的打開不晚于發動機循環中的預定點(例如圖4中的 點516)的裝置，可以防止發動機氣門在第一控制閥306出現故障的情況下 發生與發動機活塞接觸的可能性。
本發明的第二實施方式在圖2中被示為氣門致動系統10。氣門致動系 統10包括與液壓氣門致動系統300可操作地相連的凸輪100，所述液壓氣 門致動系統300又與一個或多個發動機氣門200可操作地相連。運動傳遞 裝置100包括凸輪(多個凸輪)、推管(多個推管)、搖臂(多個搖臂)或 向液壓氣門致動系統300提供輸入運動的其他氣門傳動機構部件(多個氣 門傳動機構部件)的任意組合。在圖2所示的實施方式中，推管102布置 在凸輪100與發動機氣門200之間。推管102包括在發動機氣門200附近 或與其接觸的加粗下部。發動機氣門200可以通過一個或多個氣門彈簧202 被向上推壓以與推桿102接觸。
液壓氣門致動系統300包括液壓氣門致動器312。液壓氣門致動器312 是具有中心開口的大體環形，并可滑動地布置在液壓氣門致動器孔310中。 推管102可以延伸穿過液壓氣門致動器312的中心開口。推管102的加粗 下部適于接合液壓氣門致動器312的下部。液壓通道314可在液壓氣門致動器孔310與第一控制閥306之間提供 液壓連通。第一控制閥306可以通過ECM或其他控制器(未示出)選擇性 打開和關閉，以控制液壓氣門致動器孔310與出口端口 316之間的液壓連 通。液壓流體可以通過供給通道302和止回閥304被供給到液壓通道314 和液壓氣門致動器孔310。液壓流體存儲器308也可以與液壓通道314相連。
第二控制閥412經由第二液壓通道430而與液壓通道314液壓連通。 第二控制闊412可滑動地布置在第二控制閥孔414中并通過第二控制閥彈 簧416被推壓到預定位置。第二控制閥412還包括環形缺口 418或環418 或者適于允許在第二液壓通道430與傾泄口 432之間選擇性液壓連通的其 他特征。傾泄口 432可以將液壓流體釋放到氣門致動系統10外部的一點處。 第二控制閥孔414可以通過第三液壓通道408而與主活塞孔404相連。主 活塞402可滑動地布置在主活塞孔404中，并通過主活塞彈簧406進行推 壓以與第二運動傳遞裝置(例如第二凸輪)110接觸。第三閥410可以設置 在主活塞孔404與第二控制活塞孔414之間的第三液壓通道408內。第三 閥410可選擇性地使第三液壓通道408與傾泄口 420相連。排泄口 420可 以提供從第三液壓流體通道408、第二控制閥孔414以及主活塞孔404中排 泄液壓流體的裝置，以及提供向這些位置中的每一個供給液壓流體的裝置。 可選地，可以設置用于向第三液壓通道(未示出)供給液壓流體的獨立裝 置。
繼續參照圖2，氣門致動系統10按如下方式提供機械和液壓氣門致動。 通過旋轉凸輪100以使得凸輪上的凸部反復向下推動推管102并根據凸輪 凸部的形狀打開發動機氣門，可實現發動機氣門200的常規機械致動。
可以利用液壓氣門致動系統300，來改變由以上機械系統所產生的固定 時間的氣門致動。可以通過經供給通道302向系統供給液壓流體同時第一 控制闊306和第二控制閥412關閉，來使液壓氣門致動系統進行致動。此 時，向液壓通道314供給的液壓流體可以填充著液壓氣門致動器孔310，并 迫使液壓氣門致動器312與推管102的加粗部分相接觸。止回閥304以及 關閉的第一控制閥306和第二控制閥412可以防止液壓流體從液壓氣門致 動器孔310和液壓通道314中逸出。可以理解，少量的液壓流體可能經過 在液壓氣門致動器312與液壓氣門致動器孔310之間形成的密封以及經過 在液壓氣門致動器與推管102之間形成的密封從系統中逸出第一控制閥306優選是電控螺線管致動的觸發閥，并且可以通過ECM (未示出)或其他控制裝置保持關閉以使液壓氣門致動系統300充滿流體。 第二控制閥412優選在第二凸輪110的機械作用下通過主活塞402進行液 壓致動。第二控制閥可以在足以使液壓氣門致動系統300充滿流體的時間 內保持關閉，而無論使第二控制閥412與主活塞402相連的液壓回路本身 是否充滿液壓流體。在第三閥410打開的情況下，在第三液壓通道408與 排泄口 420之間設置連通。因此，在用于主活塞402的回路中不存在足以 使第二控制閥412致動的足量流體，并且第二控制活塞彈簧416可使第二 控制活塞412保持在圖2所示的關閉位置(也就是阻止流體從第二液壓通 道430流向傾泄口 432的位置)。可選地，如果第三閥410關閉，第二控制 閥412仍然可以在足夠長的時間內關閉，以使液壓氣門致動系統300能夠 充滿液壓流體。當第三閥410關閉并且第三液壓通道408、第二控制閥孔 414和主活塞孔404充滿流體時，第二凸輪110上的凸部通過插入的主活塞 402和液壓回路的作用使第二控制閥412在每個發動機循環會致動(即打開) 一次。示例性的第二控制閥致動在圖4中被示為曲線530。然而，第二控制 閥412可以在除致動過程530之外的所有時間內關閉，并且在這些時間里 液壓氣門致動系統300從供給通道302中充滿流體。
凸輪100可通過推管102使發動機氣門200致動，同時第一控制閥306 和第二控制閥412關閉以及液壓氣門致動系統300充滿液壓流體。在發動 機氣門的機械致動過程中，液壓氣門致動器312可以跟隨推管102向下， 同時所有的額外液壓流體從供給通道302中流入系統內。當推管102達到 其最大向下位移時，液壓氣門致動器312還可使向下移動停止。如果不存 在液壓氣門致動器312，推管102會根據凸輪100的輪廓向上后移。液壓氣 門致動器312防止推管102回退，因為其被液壓鎖定在固定位置。因此， 發動機氣門200可以保持打開同時具有固定升程，直至通過打開第一控制 閥306或第二控制閥412來釋放液壓氣門致動器312的液壓鎖定。
圖4提供了可以通過圖2所示的液壓氣門致動系統實現的可變發動機 氣門動作的示例。參照圖2和4，在不受液壓氣門致動系統300的影響，在 第一氣缸上通過凸輪100提供發動機氣門動作502。換句話說，當液壓氣門 致動系統300未裝有流體或者第一控制閥306在整個發動機循環中保持打 開時，來提供氣門動作502。可選地，通過在發動機氣門正常地開始關閉之后選擇性地打開第一控制閥306，來提供可選的發動機氣門動作504。如果 第一控制閥306未能打開，或者如動作508所示打開太晚，則會導致在發 動機氣門與發動機活塞之間存在接觸。這種潛在的接觸通過重疊區域510 來示出。
使用第二控制閥412可以防止發動機氣門200與發動機活塞相接觸。 在第一控制閥306未能處于關閉位置的情況下，第二控制閥412可以在其 由第二凸輪110致動時從系統300中釋放液壓流體。第二凸輪110可以被 設計成和/或選定為，根據在圖4中的點516開始的曲線530所示的運動來 使第二控制閥412致動。隨著第二控制闊412在點516開始向下平移，在 第二控制閥上的環形缺口 418可以與第二液壓通道430和傾泄口 432相對 齊。因而，系統300中的液壓流體可以通過傾泄口 432得到釋放，并且發 動機氣門200可以關閉。打開第二控制閥412不晚于點516，可確保發動機 氣門200將會不晚于那一時刻開始關閉，并且確保在第一控制閥306未能 或沒有在所需時刻打開的情況下防止在發動機氣門與發動機活塞之間形成 不合乎要求的接觸。
在本發明的可選實施方式中，圖2所示的氣門致動系統可以被修改為 使得，第三閥410是止回閥，并且排泄口 420還可以是液壓供給通道。
對本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明范圍或精神的前提 下可以做出多種變化和修改。例如，液壓氣門致動系統和與其一起采用的 液壓控制閥的部件和結構僅僅作為示例提出。可以設想，在不脫離附加權 利要求范圍的前提下，可以在本發明的可選實施方式中采用氣門致動系統 和控制閥的修改和變化。因而，所提出的權利要求的范圍覆蓋所有這些本 發明的修改和變化。
1權利要求
1. 一種用于內燃機氣門的可變氣門致動系統，包括與發動機氣門可操作地相連的液壓氣門致動系統；與液壓氣門致動系統可操作地相連的第一控制閥，所述第一控制閥適于從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體；以及與液壓氣門致動系統可操作地相連的第二控制閥，所述第二控制閥適于從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體。
2. 如權利要求l所述的可變氣門致動系統，其特征在于， 所述第一控制閥是螺線管控制閥，并且 所述第二控制閥是液壓致動的。
3. 如權利要求l所述的可變氣門致動系統，其特征在于， 所述第一控制閥是電控觸發閥，并且 所述第二控制閥是液壓致動的。
4. 如權利要求l所述的可變氣門致動系統，其特征在于，還包括 與第二控制閥可操作地相連的液壓流體排泄口； 可滑動地布置在主活塞孔中的主活塞；以及 在主活塞與第二控制閥之間延伸的第一液壓通道。
5. 如權利要求4所述的可變氣門致動系統，其特征在于，所述第二控 制閥包括從動活塞孔；可滑動地布置在從動活塞孔中的從動活塞，所述從動活塞適于在液壓 氣門致動系統與液壓流體排泄口之間提供可選擇的液壓連通；以及 用于將從動活塞推壓到預定位置的推壓裝置。
6. 如權利要求5所述的可變氣門致動系統，其特征在于，所述預定位 置是這樣一個位置，在該位置時在液壓氣門致動系統與液壓流體排泄口之間進行液壓連通。
7. 如權利要求5所述的可變氣門致動系統，其特征在于，所述預定位 置是這樣一個位置，在該位置時在液壓氣門致動系統與液壓流體排泄口之 間的液壓連通受到阻塞。
8. 如權利要求5所述的可變氣門致動系統，其特征在于，從動活塞還 包括形成在從動活塞的壁上的環圈。
9. 如權利要求5所述的可變氣門致動系統，其特征在于，從動活塞還 包括一個或多個的內部液壓流體通道。
10. 如權利要求5所述的可變氣門致動系統，其特征在于，還包括用 于控制向第一液壓通道供給液壓流體的控制裝置。
11. 如權利要求10所述的可變氣門致動系統，其特征在于，所述用于 控制向第一液壓通道供給液壓流體的控制裝置可操作地與第一控制閥相 連。
12. 如權利要求1所述的可變氣門致動系統，其特征在于，所述液壓氣門致動系統包括 液壓活塞孔；可滑動地布置在液壓活塞孔中的液壓活塞；以及用于向發動機氣門傳遞發動機氣門致動力的傳遞裝置。
13. 如權利要求12所述的可變氣門致動系統，其特征在于，液壓活塞 具有環口形狀。
14. 一種在一個或多個內燃機氣門的可變氣門致動系統中使發動機氣 門進行致動的方法，所述方法包括以下步驟至少部分地利用液壓氣門致動系統來致動發動機氣門；通過打開第一控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體；以及在第一控制閥未能從液壓氣門致動系統中提前釋放液壓流體的情況 下，通過打開第二控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體。
15. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述通過打開第二控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體的步驟，包括以下步驟對第二控制閥進行液壓致動以從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體。
16. 如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述通過打開第一控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體的步驟，包括以下步驟對第一控制閥進行電致動以從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體。
17. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述通過打開第一控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體的步驟，包括以下步驟對第一控制閥進行電致動以從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體。
18. 如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述通過打開第二控制閥從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體的步驟，包括以下步驟對第二控制閥進行機械致動以從液壓氣門致動系統中釋放液壓流體。
19. 如權利要求l所述的可變氣門致動系統，其特征在于，所述第一控制閥是螺線管致動閥，并且 所述第二控制閥是機械致動的。
20. —種用于內燃機氣門的液壓氣門致動系統，包括-液壓通道，其在液壓流體供給裝置與液壓氣門致動器之間提供液壓連通；第一控制閥，其與液壓通道可操作地相連并適于從液壓流體通道中選擇性地釋放液壓流體；以及第二控制閥，其與液壓通道可操作地相連并適于從液壓氣門致動系統中選擇性地釋放液壓流體。
21. 如權利要求20所述的液壓氣門致動系統，其特征在于， 所述第一控制閥是螺線管控制閥，并且所述第二控制閥是液壓致動的。
22. 如權利要求l所述的液壓氣門致動系統，其特征在于， 所述第一控制閥是螺線管致動閥，并且所述第二控制閥是進行機械致動的。
23. 如權利要求12所述的可變氣門致動系統，其特征在于，與用于向 發動機氣門傳遞發動機氣門致動力的傳遞裝置相比，所述液壓活塞時間更 長地選擇性保持著發動機氣門處于打開狀態。
全文摘要
本發明公開了一種用于實現發動機氣門的液壓和/或可變氣門致動的系統和方法。本發明的實施方式包括與發動機氣門可操作地相連的液壓氣門致動系統。第一和第二控制閥與液壓氣門致動系統可操作地相連并適于相互獨立地從液壓氣門致動系統中選擇性釋放液壓流體。第一控制閥優選是螺線管致動的觸發閥，并且第二控制閥優選是機械或液壓致動閥。
文檔編號F01L9/02GK101490370SQ200680051459
公開日2009年7月22日 申請日期2006年12月1日 優先權日2005年12月1日
發明者A·布若斯卡, B·魯杰羅, D·B·史密斯, J·A·賈德, M·P·戴利, N·富克斯, S·N·歐內斯特, 周 楊 申請人:雅各布斯車輛系統公司