空动可变气门致动系统和方法技术方案

一种紧凑的、模块化的空动可变气门致动组合件包含干式起动液压回路以使得在发动机起动期间能够快速启动从干式起动贮存器到主活塞室的空动主

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空动可变气门致动系统和方法
[0001]相关申请和优先权要求
[0002]本申请要求在2018年9月10日提交的题为“空动液压可变气门致动系统和方法(LOST MOTION HYDRAULIC VARIABLE VALVE ACTUATION SYSTEM AND METHOD)”的美国临时专利申请序列号62/729,214的优先权，所述临时专利申请的主题通过引用全部结合于此。


[0003]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气门的系统和方法。具体地，本公开的实施例涉及用于在发动机的干式起动之后立即实现可变气门致动(VVA)组合件的可靠且完全操作的系统。本公开的实施例还涉及具有用于附加VVA组合件的模块化和紧凑封装件的系统。本公开的实施例进一步涉及用于使气门机构组件(诸如推管)与主活塞以及主
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从VVA组合件中的其它组件对接的系统。本公开的实施例还涉及用于控制空动系统中的气门机构组件(诸如用于在空动VVA装置中使用的主/从活塞组件中的自调整气门掣)的速度的系统。

技术介绍

[0004]内燃发动机普遍用于许多应用和行业，包含运输和搬运。这些发动机利用发动机气门致动系统，所述发动机气门致动系统主要促进正功率操作模式，在所述正功率操作模式中，发动机气缸从燃烧过程产生动力。与标准的燃烧循环相关联的进气门和排气门致动运动通常被称为“主事件”运动。已知的发动机气门致动系统可以提供改进的主事件气门运动，诸如进气门提前或延迟关闭。除了主事件运动之外，已知的发动机气门致动系统还可以促进辅助气门致动运动或事件，所述辅助气门致动运动或事件允许内燃发动机在其它模式中或在正功率产生模式(例如，排气再循环(EGR)、排气门提前打开(EEVO)等)的变型或发动机制动中操作，在所述发动机制动中，内燃发动机在不加油状态下基本上作为空气压缩机操作以产生减速功率来辅助使车辆减速。更进一步地，用于提供发动机制动的气门致动运动的变型是已知的(例如，制动气体再循环(BGR)、泄放器制动等)。
[0005]对于主事件和辅助事件气门操作两者，发动机气缸进气门和排气气门可以由具有与相应的气门机构相互作用的固定凸角的相应的固定轮廓凸轮打开。然而，固定轮廓凸轮的使用可能存在局限性。例如，固定轮廓凸轮的使用可能限制气门运动或使得无法调整气门运动，诸如气门正时和升程，气门运动的调整对于在不同发动机操作模式、速度和条件下的最佳主事件和辅助气门操作是必要的。
[0006]在现有技术中已经开发了VVA系统来克服与固定凸轮气门致动系统相关联的限制。VVA系统可以包含空动组件以促进内燃发动机在正功率和发动机制动模式下操作。空动是应用于一类技术方案的术语，其中由凸轮轮廓控制的气门运动可以用气门机构中的可变长度的机械、液压或其它联杆来改进。空动组件在本领域中是公知的。这些装置通常包括可以以受控的方式塌缩或改变其长度或接合/脱离气门机构内的相邻部件以改变气门运动的元件。空动装置可以促进发动机循环期间的某些气门致动运动，其不同于由固定轮廓的气
门致动运动源例如旋转凸轮所决定的运动。空动装置可以使此运动选择性地“损失”，即，不经由气门机构传送到一个或多个发动机气门，以便实现作为主事件气门运动的补充或变型的事件。在VVA空动系统中，凸轮凸角可以规定发动机操作模式和条件的全部范围所需的“最大”(最长停留和最大升程)运动。可变长度系统可以被包含在气门机构中、在待打开气门与凸轮的中间，以减少或“损失”原本将由凸轮施加到气门的运动的一部分。
[0007]不幸的是，尽管已知的VVA空动系统可以提供优点，但是它们的实施方式在一些方面可能在本领域中面临诸多挑战。例如，在发动机干式起动或冷起动期间，已知的VVA空动系统的工作液压组件可能没有液压流体(油)，所述液压流体可能在发动机操作停止之后从组件中排出。在获得VVA空动系统的全部功能之前，在发动机重新起动时，此液压流体的损失可能需要几个发动机循环和/或发动机暖机。
[0008]本领域中的其它需要涉及期望VVA空动组合件，所述VVA空动组合件可以容易地装配，和/或作为附加组件装配到现有的发动机配置中，以便提供VVA空动系统的紧凑和模块化配置的益处。模块化可以提供易于装卸、运送和装配的益处。相关地，需要VVA空动组件的紧凑的、模块化的封装件，所述VVA空动组件可以容易地与现有的发动机结构集成并且在装配之前提供组合件中的组成部分的保持。
[0009]顶置气门发动机配置可以利用发动机气门机构中的推管或推杆。这些组件可以与主活塞/从活塞VVA空动组合件上的主活塞对接。在装配期间，现有的VVA空动组合件可能需要大量的人力来将推管与主活塞上的相应运动接口或VVA空动组合件中的其它组件对齐。此外，除了未对齐之外，现有的推管接口配置还易于在操作中产生过度的摩擦和磨损、不良的润滑以及不足的最佳稳定性。
[0010]已知的空动VVA系统还在控制气门关闭运动(即，气门关闭速度)方面面临进一步的挑战。由于气门机构中的空动组件可能导致发动机气门运动与由相关联的凸轮表面规定的运动不同，诸如在延迟的进气门关闭方面不同，因此气门可能具有过大的关闭速度，这在没有适当的控制装置的情况下可能导致气门“撞击”到其气门座中。在现有技术中已经开发了诸如在美国专利号6,474,277中公开的气门掣以解决空动系统中的过大的气门关闭速度的问题，所述专利的主题通过引用全部结合于此。然而，此类系统在一些VVA环境中不能提供最佳控制。例如，此类系统可能要求以非常低的公差制造组件，这可能是昂贵的。此外，当在主/从活塞组件中利用时，此类系统可能在主活塞与从活塞之间表现出高液压阻力。
[0011]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。

技术实现思路

[0012]响应于上述挑战，本公开提供了VVA组合件和具有改进的特征和优点的其它组件的各种实施例。
[0013]根据本公开的一个方面，提供了一种发动机气门致动组合件，所述发动机气门致动组合件在发动机干式起动之后提供空动VVA组件的快速填充。用于在发动机气门机构中提供可变气门致动的系统可以包括：壳体；主活塞孔，所述主活塞孔被限定在所述壳体中；主活塞，所述主活塞与所述主活塞孔协作以限定主活塞室；所述主活塞具有用于从所述气门机构中的运动源接收运动的运动接收接口；从活塞孔，所述从活塞孔被限定在所述壳体中；从活塞，所述从活塞与所述从活塞孔协作以限定从活塞室；所述从活塞具有运动传递接
口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件；以及干式起动液压回路，所述干式起动液压回路与所述主活塞室协作以用于在发动机起动循环期间向所述主活塞室供应工作流体。
[0014]干式起动液压回路促进将液压流体快速输送到空动VVA组合件中的主
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从回路。在发动机和VVA组合件的初始干式起动循环期间，主活塞用于在最初空的VVA系统液压回路中产生较低压力，由此通过高压止回阀将油从干式起动贮存器吸入主
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从回路中。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在发动机气门机构中提供可变气门致动的发动机气门致动组合件，其包括：壳体；主活塞孔，所述主活塞孔被限定在所述壳体中；主活塞，所述主活塞与所述主活塞孔协作以限定主活塞室；所述主活塞具有用于从所述气门机构中的运动源接收运动的运动接收接口；从活塞孔，所述从活塞孔被限定在所述壳体中；从活塞，所述从活塞与所述从活塞孔协作以限定从活塞室；所述从活塞具有运动传递接口，所述运动传递接口用于将运动传递到所述气门机构中的运动接收组件；其中所述主活塞运动接收接口包括所述主活塞中用于接收推管端部的推管接收承窝，所述推管接收承窝在所述主活塞内延伸足够的深度使得所述推管端部在整个操作中保持定位在所述主活塞孔中。2.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中所述推管接收承窝还包括具有平坦或凹表面的推管接收承窝端壁。3.根据权利要求2所述的发动机气门致动组合件，其还包括与所述推管接收承窝协作的推管帽，所述推管帽具有推管帽端壁，所述推管帽端壁具有凸表面。4.根据权利要求3所述的发动机气门致动组合件，其中所述推管承窝端壁凹表面的曲率半径大于所述推管帽端壁的曲率半径。5.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中所述主活塞具有从推管接收端到远端测量的长度，并且其中所述推管承窝延伸到所述主活塞内达至少是主活塞长度的一半的深度。6.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中所述主活塞包含至少一个润滑通道，所述至少一个润滑通道从所述主活塞的外表面延伸到所述推管承窝以允许润滑流体流到所述推管承窝。7.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中所述主活塞包含设置在其推管接收端上的环形主活塞弹簧座。8.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其中所述主活塞和从活塞基本上轴向对齐。9.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其还包括干式起动液压回路，所述干式起动液压回路与所述主活塞室流体连通以用于在发动机起动循环期间向所述主活塞室供应工作流体。10.根据权利要求1所述的发动机气门致动组合件，其还包括主活塞保持器以用于在将所述主活塞组装到发动机上之前将其保持在所述壳体上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：雅各布斯车辆系统公司，
类型：发明
国别省市：