在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动系统技术方案

本发明专利技术提供了一种气门致动系统，该气门致动系统包括气门致动运动源，该气门致动运动源被构造成经由包括至少一个气门机构部件的主运动负载路径向至少一个发动机气门提供主事件气门致动运动。该气门致动系统还包括被布置在该主运动负载路径中的第一气门机构部件内的空动部件，该空动部件能够被控制为在运动传递状态或运动吸收状态下操作。该气门致动系统还包括被布置在该主运动负载路径中的高升程传递部件，其中该高升程传递部件被构造成在该空动部件处于该运动吸收状态时允许该主运动负载路径传递该主事件气门致动运动的至少高升程部分。升程部分。升程部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动系统


[0001]本公开整体涉及内燃机中的气门致动系统，并且具体地涉及在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动系统。

技术介绍

[0002]用于内燃机的气门致动系统在本领域中是已知的。在内燃机的正功率操作期间，气门致动系统用于结合燃料的燃烧经由运动负载路径或气门机构从气门致动运动源向一个或多个发动机气门(进气门或排气门)提供气门致动运动，使得发动机输出可用于例如操作车辆的功率。如本文所用，运动源是指示将被施加到发动机气门的运动的任何部件，例如凸轮，而运动负载路径或气门机构包括被部署在运动源与发动机气门之间并且用于将由运动源提供的运动传递到发动机气门的一个或多个部件，例如挺杆、摇臂、推杆、气门横臂、自动间隙调节器等。此外，如本文所用，描述词“主”或“主要”是指本公开的关于所谓的主事件发动机气门运动的特征，即，在正功率产生期间使用的气门运动和用于传递这种气门运动的运动负载路径。
[0003]气门致动系统也可以通过消除任何发动机气门致动(以及停止燃料供给)而完全停止给定发动机气缸的操作的方式来操作，通常称为气缸停用(CDA)。此类CDA系统通常在进气门和排气门上单独操作，使得每个气门都可独立地停用。CDA的益处包括减少的燃料消耗和增加的排气温度，这提供了改进的后处理排放控制。在一些系统中，通过使用被部署在能够在刚性/延伸(或运动传递)状态和折叠/回缩(或运动吸收)状态之间切换的运动负载路径中的折叠或空动部件来实现CDA。在前一种状态下，来自气门致动运动源的气门致动运动经由空动部件传递到发动机气门。在后一种状态下，气门致动运动被空动部件损耗，使得气门致动运动不施加到发动机气门，即发动机气门保持关闭。此类空动部件在本领域中是已知的，并且通常包括能够锁定/解锁的机械装置或能够捕获/释放所截留体积的液压流体的液压装置。
[0004]在其中经由空动部件实现CDA的系统中，有许多因素可导致空动部件的故障模式。此类故障模式包括机械部件故障、部件疲劳故障、导致意外激活的系统控制错误、防止折叠元件重新锁定的碎屑、振动、游隙设置错误、过度热增长、关键元件如气门座的过度磨损等。
[0005]另外，存在例如四冲程发动机的特定操作条件，其中发动机过载和可能的灾难性发动机损坏可在主事件停用期间发生。具体地，如果用于排气门的主运动负载路径被停用(无论是否有意)，但用于对应的进气门的主运动负载路径未被停用，则进气主运动负载路径可看到进气主事件上的显著负载，因为气缸中的压力没有被耗尽。即使在行驶状态下，该负载也可能超过气门机构的设计，并且随着燃料喷射而变得更差。这种故障模式还可能导致进气系统暴露于过高的压力和温度。例如，如果在做功冲程期间存在由于CDA机构故障而未耗尽的燃烧事件，则燃烧压力和气体将在随后的进气事件中行进到进气系统中，从而导致对进气系统的损坏。更甚者，这种非常高的进气负载事件还可能导致包括齿轮系和曲轴
在内的整个发动机的过度负载。
[0006]为了解决无意或意外CDA操作的可能性，可行的是，将发动机系统设计得非常坚固，使得在发动机上不发生显著的损坏。这在较小排量的发动机上更容易实现，在较小排量的发动机中，在故障模式下施加在发动机上的负载在正常材料的设计极限内。然而，在其中气缸压力通常高得多的重型发动机中，这种设计很难实现。
[0007]此外，在汽车应用中，在本领域中已知的是，测量某些发动机参数以检测气缸停用元件是否已经成功锁定或解锁。在检测到问题(例如，意外锁定或解锁)的情况下，发动机控制器将启动保护模式(有时称为“应急运行(limp home)”模式)，在该保护模式中该气缸被完全停用(即，使得进气门和排气门致动运动都被中断)以防止任何进一步的发动机损坏。
[0008]在重型发动机领域中，由Jacobs Vehicle Systems,Inc.开发的“HPD”系统(如例如在美国专利号8,936,006中说明)具有由运动源提供的故障安全升程，其确保在CDA元件发生故障的情况下降低气缸压力以保护气门机构负载。该故障安全升程被设计成来自单独的气门机构元件，具体地为发动机制动摇臂。另外，美国专利号6,854,433描述了一种辅助运动负载路径，该辅助运动负载路径即使在主运动负载路径中的空动系统发生故障的情况下也允许至少一些气门致动。该系统在图1中示意性地示出，其示出了具有气门致动系统102的内燃机100，该气门致动系统包括主运动负载路径104，该主运动负载路径包括向摇臂108提供主事件气门致动运动的主气门致动运动源106。继而，主事件气门致动运动经由空动系统110和气门横臂112传递到一个或多个发动机气门114。如上所述，包括独立液压致动系统的空动系统110可在运动传递状态或运动吸收状态下操作。如
‘
433专利中进一步所示，摇臂108包括“辅助系统”122，其形式为离开摇臂108并与气门横臂112和/或发动机气门114中的一个发动机气门对齐的突起或隆起。在空动系统处于运动吸收状态(无论是有意还是由于其故障)的操作期间，辅助系统122被构造成使得由摇臂108传递的主事件气门致动运动中的至少一些主事件气门致动运动也应用于气门横臂112/气门114，从而确保气门114的打开，而不管空动系统110的不工作/故障。以这种方式，辅助系统122产生绕过主运动负载路径104的辅助运动负载路径120。
[0009]虽然上述解决方案已被证明是有益的，但在该领域中的进一步发展将是受欢迎的。

技术实现思路

[0010]本公开涉及一种气门致动系统，该气门致动系统包括气门致动运动源，该气门致动运动源被构造成经由包括至少一个气门机构部件的主运动负载路径向至少一个发动机气门提供主事件气门致动运动。气门致动系统还包括被布置在主运动负载路径中的第一气门机构部件内的空动部件，该空动部件能够被控制为在空动部件传递主事件气门致动运动的运动传递状态下操作，或者在空动部件不传递主事件气门致动运动的至少一部分的运动吸收状态下操作。此外，气门致动系统包括被布置在主运动负载路径中的高升程传递部件，其中该高升程传递部件被构造成在空动部件处于运动吸收状态时允许主运动负载路径传递主事件气门致动运动的至少高升程部分。在各种实施方案中，第一气门机构部件可包括气门横臂、摇臂或推杆。
[0011]在一个实施方案中，高升程传递部件被结合到空动部件中，并且在特定实施方案
中，其可被实现为空动部件中的行程限制特征部。在这些实施方案中，空动部件可包括机械锁定子系统或液压锁定子系统。另选地，结合到空动部件中的高升程传递部件可被实现为辅助锁定子系统。
[0012]在其他实施方案中，高升程传递部件被结合到主运动负载路径中的至少一个气门机构部件(诸如气门横臂、摇臂或推杆)内，并且在特定实施方案中，其可被实现为至少一个气门机构部件中的行程限制特征部。在这些实施方案中，行程限制特征部可包括被布置在至少一个气门机构部件上的至少一个接触表面。另选地，该至少一个接触表面可被实现为可回缩的活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气门致动系统，所述气门致动系统包括气门致动运动源，所述气门致动运动源被构造成经由包括至少一个气门机构部件的主运动负载路径向至少一个发动机气门提供主事件气门致动运动，所述气门致动系统还包括：空动部件，所述空动部件被布置在所述主运动负载路径中的第一气门机构部件内，并且能够被控制为在所述空动部件传递所述主事件气门致动运动的运动传递状态下操作，或者在所述空动部件不传递所述主事件气门致动运动的至少一部分的运动吸收状态下操作；以及高升程传递部件，所述高升程传递部件被布置在所述主运动负载路径中，并且被构造成在所述空动部件处于所述运动吸收状态时允许所述主运动负载路径传递所述主事件气门致动运动的至少高升程部分。2.根据权利要求1所述的气门致动系统，其中所述高升程传递部件被结合到所述空动部件中。3.根据权利要求2所述的气门致动系统，其中所述高升程传递部件包括所述空动部件中的行程限制特征部。4.根据权利要求3所述的气门致动系统，其中所述空动部件包括机械锁定子系统。5.根据权利要求3所述的气门致动系统，其中所述空动部件包括液压锁定子系统。6.根据权利要求2所...

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