用于控制内燃机中的气门致动的旋转致动器系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于控制发动机气门的致动的系统，该系统包括枢轴和扭转弹簧，该扭转弹簧具有可操作地连接到该枢轴的第一腿和第二腿。杠杆臂可调节地附连到该枢轴并且远离该枢轴延伸，并且相对于运动传送部件可进一步围绕该枢轴的枢转轴线在回缩位置和延伸位置之间旋转，反之亦然。此外，提供了壳体，该壳体具有形成在其中的枢轴孔，该枢轴可旋转地设置在该枢轴孔中。该壳体还包括与该枢轴孔相交的第一开口和第二开口，使得该第一腿和该第二腿延伸出该第一开口并且该杠杆臂延伸出该第二开口。当第一力是由该运动传送部件施加到该杠杆臂时，该第一力将该杠杆臂保持在该延伸位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制内燃机中的气门致动的旋转致动器系统


[0001]本公开总体上涉及内燃机，具体而言，涉及用于控制此类内燃机中的气门致动的旋转致动器系统。

技术介绍

[0002]致动器在本领域中是公知的，并且可以包括被构造成实现另一机构的移动和/或操作的各种装置。例如，在内燃机领域中，致动器通常包括能够保持两个位置的活塞：弹簧偏置回缩状态和液压控制延伸状态，在弹簧偏置回缩状态下，活塞不影响另一机构的移动/操作，在液压控制延伸状态下，活塞确实影响另一机构的移动/操作。
[0003]此类内燃机的示例如图1所示，图1是根据本公开的内燃机100的局部示意图，包括发动机汽缸102和相关气门致动系统的剖视图。尽管图1中示出了单个汽缸102，但这仅仅是为了便于说明；并且应当理解，内燃机通常包括驱动曲柄轴(未示出)的多个此类汽缸。发动机汽缸102中设置有活塞104，活塞在汽缸102的正向动力操作(即燃料燃烧以驱动活塞104和传动系统)和发动机制动操作(即使用活塞104实现空气压缩并通过传动系统吸收动力)过程中上下重复往复移动。在每个汽缸102的顶部，可以有至少一个进气门106和至少一个排气门108，该进气门和该排气门被对应的气门弹簧105、107连续地偏置到它们相应的关闭位置中。进气门106和排气门108被打开和关闭以分别提供与进气通道110和排气通道112的连通。用于打开进气门106和排气门108的气门致动力由相应的气门机构114、116传递。进而，此类气门致动力(由虚线箭头示出)可由相应的主和/或辅助运动源118、120、122、124(诸如，旋转凸轮)提供。如本文所用，描述词“主”是指所谓的主事件发动机气门运动，即在正功率产生期间使用的气门运动；然而描述词“辅助”是指用于除正功率产生以外目的的其他发动机气门运动(例如，压缩释放制动、泄放制动、汽缸减压、制动气体再循环(BGR)等)或除正功率产生(例如，内部排气再循环(IEGR)、可变气门致动(VVA)、米勒/阿特金森循环、涡流控制等)之外的运动。
[0004]气门机构114、116可包括任何数量的机械、液压、液压机械、电磁或本领域已知的其他类型的气门机构元件。例如，气门机构114、116中的每一个气门机构可以包括用于将气门致动运动传递到气门106、108的一个或多个凸轮从动件、推管、摇臂、气门横臂等。另外，一个或多个致动器126、128可被包括在气门机构114、116中的任一个或两个气门机构中，由此通常由气门机构114、116传送的气门致动运动被部分地控制或修改。通常，此类致动器126、128处于对应的致动器控制器130、132(诸如控制液压流体的螺线管、电磁线性致动器等)的控制下，这些致动器控制器又由发动机控制器134控制，该发动机控制器可包括用于与致动器控制器130、132通信以及控制这些致动器控制器的操作的任何电子、机械、液压、电动液压或其他类型的控制装置。例如，发动机控制器134可以通过微处理器和对应的存储器实施，该存储器存储用于实施所需控制功能的可执行指令，如本领域已知的。应当理解，发动机控制器134的其他功能等效的具体实施(例如，适当编程的专用集成电路(ASIC)等)可等同地采用。采用此类致动器的具体功能是汽缸减压或泄放制动，但本领域技术人员应
当理解其他应用是公知的。
[0005]图2和图3A至图3C是根据现有技术在内燃机中使用的旋转致动器的示意图。例如，美国专利第4,340,017号示出了用于汽缸减压的此类旋转致动器的示例。如图2所示，气门机构200包括如本领域已知的运动源202、运动传送部件208和一个或多个发动机气门210。如进一步所示，相对于由运动传送部件208传送的运动/该运动传送部件的移动，旋转致动器206由固定物体204支撑。在这种情况下，旋转致动器206被操作以选择性地将运动传送部件208保持在期望位置(或不保持在期望位置，视情况而定)，从而控制发动机气门210，例如，在汽缸减压或泄放式发动机制动的情况下处于打开位置。
[0006]‘
017专利中所述类型的旋转致动器的操作原理相对于图3A至图3C作进一步描述。具体地，旋转致动器300包括具有旋转轴线304的可旋转枢轴302。另外，旋转致动器300包括附连在枢轴302上的杠杆臂306。在该示例中，枢轴302的外边缘保持在远离可移动部件308(例如，气门机构的运动传送部件)的距离D处。杠杆臂306的一部分延伸超过枢轴302的外边缘的长度X，其中X>D。在例示的示例中，可移动部件308包括位于限定在壳体312中的孔310中的活塞，然而，本领域技术人员应当理解，可移动部件308不必限于例示的活塞布置，并且可以采用多种形式中的任一种形式。如图3A所示，枢轴302和杠杆臂306围绕轴线304相对于竖直方向以角度θ1>0旋转，导致在可移动部件308的上表面309上方建立间隙(或间隙空间)L，从而阻止致动器300和可移动部件308之间的任何物理相互作用。在这种状态下，致动器300被认为处于“回缩”、“关闭”或“停用”状态。
[0007]另一方面，图3B示出了当可旋转枢轴302和杠杆臂306已被旋转320使得杠杆臂306被竖直定向(即θ2＝0)时，致动器300与可移动部件308之间的相互作用。在这种状态下，致动器300被认为处于“延伸”、“通电”或“启动”状态。当杠杆臂306如图所示被竖直定向时，杠杆臂306与可移动部件308之间的接触导致最大线性位移322，该最大线性位移等于杠杆臂306的长度与枢轴302距上表面309的距离(即，X
‑
D)之间的差值。应当理解，在一些角度θ3处，其中θ1>|θ3|>θ2，杠杆臂306可以与可移动部件308的上表面309接触，使得可移动部件仍然以小于图3B中所示的最大值的量位移322。在图3C中示出了这样的示例，其中杠杆臂306以角度θ3旋转，这导致新的有效杠杆臂长度X
’
＝X*cos(θ3)。在X
’
<X的程度上，所得到的间隙空间X
’‑
D也将小于图3B中所示的间隙空间X
‑
D。如下文更详细地描述，如图3C中所示的此类中间旋转可使得在致动器300中产生力矩，该力矩可用于控制致动器300的操作。
[0008]虽然此类致动器已经被证明是有用的，但是针对不同的应用，需要进一步的致动器设计。

技术实现思路

[0009]本公开描述了用于控制内燃机中的发动机气门的致动的系统，该内燃机包括此类发动机气门和通过至少一个运动传送部件可操作地连接到该发动机气门的气门致动运动源。具体地，此类系统包括枢轴和扭转弹簧，该扭转弹簧具有可操作地连接到该枢轴的第一腿和第二腿。杠杆臂可调节地附连到该枢轴并且远离该枢轴延伸，该杠杆臂相对于运动传送部件可进一步围绕该枢轴的枢转轴线在回缩位置和延伸位置之间旋转，反之亦然。此外，提供了壳体，该壳体具有形成在其中的枢轴孔，该枢轴可旋转地设置在该枢轴孔中。该壳体还包括与该枢轴孔相交的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.在包括发动机气门和通过至少一个运动传送部件可操作地连接到所述发动机气门的气门致动运动源的内燃机中，一种用于控制所述发动机气门的致动的系统，所述系统包括：枢轴；扭转弹簧，所述扭转弹簧具有第一腿和第二腿，所述第一腿和所述第二腿可操作地连接到所述枢轴；杠杆臂，所述杠杆臂可调节地附连到所述枢轴并且远离所述枢轴延伸，并且相对于所述至少一个运动传送部件中的运动传送部件能够围绕所述枢轴的枢转轴线在回缩位置和延伸位置之间旋转，反之亦然；和壳体，所述壳体具有形成在其中的枢轴孔并且所述枢轴可旋转地设置在所述枢轴孔中，所述壳体还包括与所述枢轴孔相交的第一开口和与所述枢轴孔相交的第二开口，使得所述第一腿和所述第二腿延伸出所述第一开口并且所述杠杆臂延伸出所述第二开口，其中，在所述回缩位置中，所述杠杆臂对所述发动机气门的致动基本上没有影响，并且在所述延伸位置中，所述杠杆臂被定位成接触所述运动传送部件，从而控制所述发动机气门的致动，并且其中，第一力当由所述运动传送部件施加到所述杠杆臂时将所述杠杆臂保持在所述延伸位置。2.根据权利要求1所述的系统，还包括：偏置元件，所述偏置元件被构造成施加偏置力以将所述杠杆臂旋转到所述回缩位置，其中由所述运动传送部件施加的所述第一力足以克服由所述偏置元件施加的所述偏置力。3.根据权利要求1所述的系统，所述第二开口限定第一止动表面和第二止动表面，其中所述第一止动表面被构造成界定所述回缩位置，并且所述第二止动表面被构造成界定所述延伸位置。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二止动表面被构造成相对于所述第一力的施加方向以非零角度定位所述杠杆。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述杠杆臂还包括设置在所述杠杆臂的远端上的旋转杯，其中所述旋转杯被构造成当所述杠杆臂处于所述回缩位置时接触所述第一止动表面，并且当所述杠杆臂处于所述延伸位置时接触所述第二止动表面。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一力是由发动机气门弹簧施加到所述发动机气门并由此...

【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：