带有包括楔状体锁定元件的锁定元件的空转气门驱动系统技术方案

用于驱动一个或多个发动机气门的系统包括空转组件，空转组件包括锁定元件用于选择性地锁定和解锁设置于配气机构中的锁定机构，使得运动可以同样选择性地被施加到，或防止施加到，一个或多个发动机气门。在实施例中，锁定元件包括楔状体，楔状体具有根据圆台限定并且被配置用于接合形成在壳体上的外槽口的至少一个楔状体倾斜表面，外槽口包括也根据圆台限定的外槽口倾斜表面。该装置可包括设置于壳体中的壳体孔内的锁定机构和也设置于壳体孔内的缓冲器。此外，外槽口可被配置用于允许锁定元件沿着壳体孔的纵向轴线运动。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是2011年7月27日提交的、题为“CombinedEngineBrakingAndPositivePowerEngineLostMotionValveActuationSystem”的共同待决美国专利申请No.13/192,330的部分继续申请，该在先申请要求2010年7月27日提交的、题为“CombinedEngineBrakingAndPositivePowerEngineLostMotionValveActuationSystem”的美国专利申请No.61/368,248的优先权，这些申请的教导都被以引用并入本文。
本公开总体上涉及用于驱动内燃机中的一个或多个发动机气门的系统和方法。具体地，本公开的实施例涉及利用空转系统进行气门驱动的系统和方法。
技术介绍
内燃机中的气门驱动被需要以使发动机产生正功率，并且也可被用于产生辅助气门动作。在正功率期间，进气门可被打开以允许燃料和空气进入气缸进行燃烧。一个或多个排气门可被打开以允许燃烧气体从气缸逃逸。进气、排气、和/或辅助气门也可以在正功率期间在排气再循环(EGR)的不同时刻被打开以改进排放。发动机气门驱动在发动机不用于产生正功率时也可以被用于产生发动机制动和制动气体再循环(BGR)。在发动机制动期间，一个或多个排气门可被选择性打开以至少暂时将发动机转换成空气压缩机。这样做时，发动机产生减速马力以帮助车辆减速。这能够为操作者提供对车辆的增加的控制并且大大减少对车辆刹车片的磨损。发动机气门可被驱动以产生压缩释放式制动和/或泄气式制动。压缩释放式发动机制动器或缓速器的操作是已知的。当活塞在其压缩冲程期间向上移动时，被捕获在气缸中的气体被压缩。压缩气体对抗活塞的向上运动。在发动机制动操作期间，随着活塞接近上止点(TDC)，至少一个排气门被打开以将气缸中的压缩气体释放到排气总管，防止存储在压缩气体中的能量在随后的膨胀下行冲程中被返回到发动机。这样，发动机产生减速马力以帮助车辆减速。现有技术的压缩释放式发动机制动器的例子通过被以引用方式并入本文的美国专利No.3,220,392的公开内容提供了。泄气式发动机制动器的操作很久以来已经已知了。在发动机制动过程中，除了正常排气门升程之外，排气门在全部剩余的发动机循环期间(全循环泄气式制动)或在循环的一部分期间(部分循环泄气式制动)可被保持持续轻微打开。部分循环泄气式制动和全循环泄气式制动的主要区别在于前者在大部分进气冲程期间没有排气门升程。利用泄气式发动机制动器的系统和方法的例子在被以引用方式并入本文的美国专利No.6,594,996的公开内容中提供了。制动气体再循环(BGR)的基本原理也已经已知了。在发动机制动期间，从发动机气缸至排气总管的发动机排气的气体压力大于进气总管的气体压力。BGR操作允许这些排气的一部分在气缸活塞的进气和/或膨胀冲程期间向回流到发动机气缸内。特别地，BGR可通过当发动机气缸活塞位于进气和/或膨胀冲程结束时的下止点位置附近时打开排气门实现。在发动机制动循环期间气体到发动机气缸内的再循环可被利用以提供很大益处。在许多内燃机中，发动机进气和排气门可通过固定轮廓凸轮、并且更具体地通过可以是每个凸轮的一体部分的一个或多个固定凸起部或凸块来打开和关闭。如果进气和排气门的正时和升程可以改变，则可获得一些益处，比如增加的性能、提高的燃料经济性、降低的排放、和更好的车辆驾驶性。然而，使用固定轮廓凸轮使得很难调节发动机气门升程的正时和/或量值，以优化它们用于各种发动机操作环境。在使用固定轮廓凸轮的情况下，调节气门正时和升程的一个方法是在气门和凸轮之间的配气机构联动装置(valvetrainlinkage)中提供“空转”装。空转是适用于利用可变长度的机械、液压、或其它联动装置组件来改变被凸轮轮廓禁止(proscribed)的气门运动的一类技术方案的术语。在空转系统中，凸轮凸起部可提供在发动机操作环境的整个范围内所需的“最大”(最长驻留时间和最大升程)运动。可变长度系统可被包括在配气机构联动装置中，将被打开的气门的中间体和凸轮提供该最大运动，以减除或减少由凸轮传授给该气门的运动的一部分或全部。一些空转系统可在高速下操作并且能够改变发动机气门从一个发动机循环到另一个发动机循环的打开和/或关闭时间。这种系统在这里被称为可变气门驱动(VVA)系统。VVA系统可以是液压空转系统或电磁系统。已知的VVA系统的例子在被以引用方式并入本文的美国专利No.6,510,824中公开了。发动机气门正时也可以利用凸轮相移改变。凸轮移相器使凸轮凸起部驱动配气机构元件、比如摇臂的时间相对于发动机的曲柄角改变。已知的凸轮相移系统的例子在被以引用方式并入本文的美国专利No.5,934,263中公开了。成本、包装和尺寸是通常可以决定发动机气门驱动系统的满意度的因素。可被添加到现有的发动机的其它系统通常费用过高，并且由于它们的体积尺寸很大可能具有额外的空间要求。业已存在的发动机制动系统可避免高成本或额外包装，但这些系统的尺寸以及附加构件的数量可能通常导致较低的可靠性和尺寸困难。因此通常希望提供一种可以具有低成本、提供高性能和可靠性、但不添加空间或包装难度的整体式发动机气门驱动系统。本公开的系统和方法的实施例在需要正功率的气门驱动、发动机制动气门动作和/或BGR气门动作的发动机中可能是特别有用的。本公开的一些但不必须所有实施例可以提供单独利用空转系统和/或与凸轮相移系统、第二空转系统、和可变气门驱动系统相结合来选择性地驱动发动机气门的系统和方法。本公开的一些但不必须所有实施例可以提供在发动机制动操作期间的改进的发动机性能和效率。本公开的实施例的其它优势部分在后面的说明书中进行了阐述，部分对于本领域内的普通技术人员来说从说明书中和/或从在这里描述的教导实践中是显而易见的。
技术实现思路
响应于前述挑战，申请人具有用于驱动一个或多个发动机气门的系统的各种实施例，该系统包括空转组件，空转组件包括锁定元件用于选择性地锁定和解锁设置于配气机构内的装置的锁定机构，使得运动可以同样选择性地被施加到，或防止施加到，一个或多个发动机气门。在实施例中，锁定元件包括楔状体，楔状体具有根据圆台限定并且被配置用于接合形成在壳体上的外槽口的至少一个楔状体倾斜表面，外槽口包括也根据圆台限定的外槽口倾斜表面。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
在包括用于驱动一个或多个发动机气门(810，820，910，920)的配气机构的内燃机中，用于控制被施加于所述一个或多个发动机气门的运动的装置，所述装置包括：设置于所述配气机构内的壳体(710，216)，所述壳体具有延伸到所述壳体内的壳体孔(712)和在限定所述壳体孔的表面上形成的外槽口(772)，所述外槽口包括第一倾斜表面(773)；和设置于所述壳体孔中并且包括锁定元件(780)的锁定机构，所述锁定元件包括第二倾斜表面(783)，所述第二倾斜表面与所述第一倾斜表面互补并且在所述锁定机构的锁定状态中接合所述外槽口，从而允许运动被经由所述装置而施加到所述一个或多个发动机气门，所述外槽口被配置为允许所述锁定元件沿着所述壳体孔的纵向轴线运动以补偿所述壳体的运动。

【技术特征摘要】
2014.07.15 US 14/331,9821.在包括用于驱动一个或多个发动机气门(810，820，910，920)的
配气机构的内燃机中，用于控制被施加于所述一个或多个发动机气门的运
动的装置，所述装置包括：
设置于所述配气机构内的壳体(710，216)，所述壳体具有延伸到所
述壳体内的壳体孔(712)和在限定所述壳体孔的表面上形成的外槽口
(772)，所述外槽口包括第一倾斜表面(773)；和
设置于所述壳体孔中并且包括锁定元件(780)的锁定机构，所述锁
定元件包括第二倾斜表面(783)，所述第二倾斜表面与所述第一倾斜表
面互补并且在所述锁定机构的锁定状态中接合所述外槽口，从而允许运动
被经由所述装置而施加到所述一个或多个发动机气门，所述外槽口被配置
为允许所述锁定元件沿着所述壳体孔的纵向轴线运动以补偿所述壳体的运
动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一倾斜表面根据圆台
(790)限定，并且所述锁定机构包括楔状体，所述楔状体包括根据圆台
限定并且被配置为与所述第一倾斜表面相配合的所述第二倾斜表面，所述
第二倾斜表面与所述第一倾斜表面的相互作用促使所述楔状体从所述外槽
口缩回并且解锁所述锁定机构，从而防止运动被经由所述装置而施加到所
述一个或多个发动机气门。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述锁定机构还包括：
可滑动地设置于所述壳体孔中的外柱塞(720)，所述外柱塞具有限
定出外柱塞侧壁的内孔(722)和延伸穿过所述外柱塞侧壁的侧开口，其
中所述楔状体被置于所述外柱塞的侧开口中；和
可滑动地设置于所述外柱塞的内孔中的内柱塞(760)，所述内柱塞
具有被形成于所述内柱塞上并且被配置用于接收所述楔状体的内槽口
(763)。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述外柱塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·巴尔特鲁科基，G·M·小格伦，K·奥迪贝尔，N·富克斯，
申请(专利权)人：雅各布斯车辆系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US