专利名称：用于驱动定时阀的空动系统和方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于驱动内燃机中的一个或多个发动机阀(气门)的系统和方法。特别地讲，本发明涉及一种可为内燃机中的进气阀、排气阀和辅助阀提供空动(lost motion)阀动作的系统和方法。
背景技术：
需要驱动内燃机中的发动机阀，以使发动机产生主动动力供应和产生发动机制动。在主动动力供应的过程中，可打开一个或多个进气阀，以允许燃料和空气进入气缸中燃烧。可打开一个或多个排气阀，以允许燃烧气体从气缸中逸出。还可在主动动力供应的过程中的不同时刻打开进气阀、排气阀和/或辅助阀，以使气体再循环来改进排放。
当发动机没有用于产生主动动力供应时，还可使用发动机阀动作产生发动机制动和废气再循环。在发动机制动过程中，可选择性地打开一个或多个排气阀，以至少临时性地将发动机变换为空气压缩机。这样，发动机就可产生减速马力帮助放慢车辆。从而，可增加驾驶员对车辆的控制和显著地降低车辆脚踏闸的磨损。
可驱动发动机阀，以产生减压制动和/或放泄制动。减压型发动机制动器或减速器的操作众所周知。当活塞在其压缩冲程中向上行进时，气缸中积聚的气体可得到压缩。压缩气体会抵抗活塞的向上移动运动。在发动机制动操作中，当活塞接近于上止点(TDC)时，会有至少一个排气阀打开以将气缸中的压缩气体释放到排气歧管，从而，可在随后的膨胀向下冲程时防止压缩气体中储存的能量返回到发动机。这样，发动机就可产生减速动力帮助放慢车辆。结合在此作为参考的Commins的美国专利No.3,220,392(1965年11月)的公开内容中提供了一个现有技术减压发动机制动器的实例。
放气器型发动机制动器的操作也已为大家公知很长时间。在发动机制动中，除了常规的排气阀提升以外，还可在整个剩余的发动机周期(全周期放泄制动器)或周期的一部分(部分周期放泄制动器)中使排气阀持续保持微开。部分周期放泄制动器和全周期放泄制动器之间的主要差别在于，前者在绝大部分的进气冲程过程中不具有排气阀升程。
在许多内燃机中，发动机气缸进气阀和排气阀可通过固定轮廓的凸轮具体地讲可通过作为每个凸轮整体的一部分的一个或多个固定凸角打开和关闭。如果进气阀和排气阀定时和升程可改变，则可获得众多好处，例如，可提高性能，改进燃料经济性，降低排放和获得更好的驾驶性能。然而，使用固定轮廓凸轮很难调节发动机阀提升定时和/或升程量来优化它们，以满足各种发动机操作状态例如不同的发动机速度。
在固定的凸轮轮廓的情况下，已有一种调节阀定时和升程的方法来提供阀动作，其中，在阀和凸轮之间的阀组机构中嵌入一个“空动”系统。空动是应用于以下一类技术方案的术语，即通过使用可变长度(距离)的机械、液压和/或其他机构的组合来更改由凸轮轮廓提供的阀运动的技术方案。在空动系统中，凸轮凸角可提供覆盖发动机操作状态的整个范围的所需“最大”(最长闭锁时间和最大升程)运动。然后，在阀组机构中即在要被打开的阀与提供最大运动的凸轮的中间包含一个可变长度系统，以减少和舍弃由凸轮提供给阀的一部分运动或全部运动。
这种可变长度系统(或空动系统)可在完全张开时将所有凸轮运动传递给阀，在完全收缩时不向阀传递任何凸轮运动或传递最少量的凸轮运动。在Hu的美国专利No.5,537,976和5,680,841中提供了这样一种系统和方法的实例，上述专利均转让给与本申请人这一相同的受让人，并且结合在此作为参考。
在美国专利No.5,680,841的空动系统中，发动机凸轮轴可驱动一个主活塞，所述主活塞可将液体从其液压室移动至一个从属活塞的液压室中。然后，所述从属活塞再接着作用于发动机阀，以打开发动机阀。所述空动系统可包含一个电磁阀和/或一个单向阀，其与包括主活塞和从属活塞的液压室在内的液压回路连通。当所述主活塞由某个凸轮凸角作用时，所述电磁阀可保持在关闭位置，以将液压液体保持在液压回路中。只要所述电磁阀保持关闭，所述从属活塞和发动机阀就会直接响应于所述主活塞的运动所移动的液压液体，所述主活塞又直接响应于对其作用的凸轮凸角而移动液压液体。当所述电磁阀打开时，回路可抽空，并且由所述主活塞产生的部分或全部液压可由所述液压回路吸收，而不是用以移动所述从属活塞和进而移动发动机阀。
一些早先的空动系统已使用高速机构来快速地改比空动系统的长度。通过使用高速机构改变空动系统的长度，可获得对阀动作的精确控制，从而可在较宽的发动机操作状态范围内均能获得最佳的阀动作。然而，使用高速控制机构的空动系统可使制造和操作费用非常昂贵。
当使用单一凸轮凸角提供辅助阀事件(例如，发动机制动)和主阀事件(例如，主排气)两者的阀动作时，就会增大主进气事件和主排气事件之间的重叠。使用用于两个事件的单一凸角意味着，会有相对较大的主要事件凸角运动产生给阀驱动系统。由于在发动机制动过程中阀驱动系统和发动机阀之间的间隙很小或没有间隙，因此主要事件运动的输入可产生大于期望的主排气事件。周期中进气阀和排气阀同时打开时的时间就会增加。进气阀和排气阀同时打开的时间越长，排气歧管压力就会越有可能通过打开的进气阀泄漏。这样，就会大大地降低制动性能。因此，通常需要一个包括一个“复位(或重置，reset)”机构的阀驱动系统，这样，当使用单一凸轮凸角提供阀运动时，阀就会在发动机制动过程中经历常规的阀提升和关闭。
许多发动机的设计、尺寸和结构要求阀驱动系统距需要驱动的发动机阀相对较远(例如，位于发动机摇臂的输入侧)，而不要位于发动机的阀侧。由于制造人员预期可进行手工间隙调节，因此，位于发动机摇臂的输入侧的构件(例如，推管)的制造公差通常远大于阀侧构件的制造公差。由于在阀驱动系统和阀之间可能存在固有制造公差，因此很难将能够提供精确空动和/或复位功能的阀驱动系统嵌入在这种位置上。
本发明的空动系统和方法对需要用于主动动力供应、发动机制动阀事件(例如，减压和放泄制动)和/或排气再循环阀事件的空动阀动作的发动机特别有用。本发明的各个不同实施例的系统均可提供具有固定事件定时功能且成本较低和制造可行的空动回路，其不需要高速电子控制操作。而且，本发明的系统和方法可降低制动过程中的阀重叠和减小对阀组的冲击。
通过下面所作的描述可部分地说明本发明的实施例的其他优点，并且，对于本领域的普通技术人员来说，从所作的描述和/或本发明的实施方式可显然看出本发明的实施例的其他优点。
发明内容
针对上述问题，本申请人已开发出了具有创新性的用于驱动一个或多个发动机阀的系统和方法。在一个实施例中，本发明提出了一种发动机阀驱动系统，其包括一个空动子系统，其与所述发动机阀操作性连接；一个液压液体供给源，其与所述空动子系统连通；以及运动产生装置，其用于向所述空动子系统提供运动。所述空动子系统可包括一个壳体，其具有一个内孔；一个活塞组件，其可滑动地安置在所述孔中，并且包括一个主活塞和一个从属活塞；一个液压控制阀；一个电磁液压液体阀；一个第一液压通路，其将所述液压控制阀与所述活塞组件连接起来；一个第二液压通路，其将所述液压液体供给源与所述液压控制阀连接起来；以及一个第三液压通路，其将所述电磁液压液体阀与所述液压控制阀连接起来。
在另一个实施例中，本发明提出了一种在第一和第二操作模式中通过使用提供给空动子系统的运动驱动发动机阀以产生主要事件阀动作和选择性地产生辅助事件阀动作的方法。所述方法包括以下步骤向所述空动子系统提供液压；在所述第一操作模式中，选择性地吸收施加给所述空动子系统的至少一部分液压，以选择性地舍弃所提供运动的一部分；以及在所述第二操作模式中，在所述空动子系统中建立液压锁定，以将所述运动传递给所述发动机阀和选择性地将运动传递给所述发动机阀的方式从液压装置方式更换为机械装置方式。
应当理解，前面所作的总体描述和下面所作的详细描述均仅为示例性和说明性的，而不是如权利要求书那样限制本发明。结合在此作为参考和构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的某些实施例，这些附图与下面所作的详细描述一同用于说明本发明的原理。
为了有助于理解本发明，下面参看附图，附图中相同的附图标记表示相同元件。附图仅为示例性的，而不是用于限制本发明。
图1是根据本发明的第一实施例的阀驱动系统的框图；图2a是根据本发明的第二实施例的阀驱动系统的示意图；图2b是根据本发明的第三实施例的阀驱动系统的示意图；图3是用于与本发明的各个不同实施例连接的具有多个凸角的凸轮的示意图；图4是根据本发明实施例的主活塞/从属活塞组件的示意图；图5是根据本发明实施例的控制阀的示意图；图6是根据本发明实施例的蓄能器的示意图；以及图7是根据本发明实施例的阀升程轮廓线图。
具体实施例方式
下面，将详细地描述本发明的系统和方法的第一实施例，附图中示出了其一个实例。这里包含了本发明包含控制发动机阀动作的系统和方法。
图1中示出了作为阀驱动系统10的本发明的一个实施例。阀驱动系统10包含一个空动子系统或可变长度系统300，其将一个用于提供运动的运动产生装置100与一个或多个发动机阀200连接起来。运动产生装置100向空动系统300提供输入运动。空动系统300可选择性地在以下模式之间切换(1)舍弃运动产生装置100所输入的一部分运动和(2)将所述输入运动传送至发动机阀200。通过上述这种方式，传送至发动机阀200的运动可用于产生各种发动机阀事件，例如但不限于主进气、主排气、减压制动、放泄制动和/或废气再循环。作为对来自控制装置400的信号或输入的响应，包括空动系统300的阀驱动系统10可在舍弃运动模式或无舍弃运动模式之间切换。在没有限制本发明的范围的情况下，其余部分的详细描述针对发动机制动时的无舍弃运动模式。发动机阀200可为排气阀、进气阀和/或辅助阀。
运动产生装置100可包括凸轮、凸轮随动件、推管和/或摇臂或它们的等同替换物的任何组合。空动系统300可包括将运动产生装置100与发动机阀200连接起来并可将运动从运动产生装置100传递至发动机阀200的任何结构。在某种意义上，空动系统300可为能选择性地获得多于一种长度(距离)的结构。空动系统300可例如包括机械机构、液压回路、液压机械机构、机电机构和/或适用于与运动产生装置100连接的任何其他机构，并且可获得多于一种的操作长度。空动系统300可包含用于调节液压回路中的液体压力或液体量的装置例如触发阀、单向阀、蓄能器和/或用于将液压液体从空动系统300中的回路释放或将液压液体添加在回路中的其他装置。空动系统300可位于将运动产生装置100与发动机阀200连接起来的阀组中的任何位置。如下所述，在优选实施例中，空动系统300位于发动机的所述推管侧。
控制装置400可包括任何用于与空动系统300通信并选择性地使空动系统300舍弃一部分输入给它的运动或不舍弃运动的电子和/或机械装置。控制装置400可包含一个微处理器，其与一个合适的车辆构件连接，以为空动系统300确定和选择合适的模式。所述车辆构件可包含但不限于发动机速度传感装置、离合器位置传感装置、燃料位置传感装置和/或车辆速度传感装置。在指定状态下，控制装置400将产生一个信号并将所述信号传递至空动系统300，然后空动系统300再切换到合适的操作模式。例如，当控制装置400基于诸如怠速燃料控制、啮合离合器和/或大于某一速度的发动机RPM的状态确定发动机制动模式为期望模式时，控制装置400可产生一个信号并将所述信号传递至空动系统300，以切换到发动机制动模式。可以设想，阀驱动系统10被以下述方式设计，即阀动作可在一种或多种发动机速度和发动机操作状态下被最优化。
图2a中示出了本发明的另一个实施例。参看该图，运动产生装置100可包括一个凸轮110和一个推管组件125。如图2a所示，运动产生装置100用于作用于空动系统300。
凸轮110可包含一个或多个用于产生发动机阀事件的凸轮凸角。参看图3，所述凸轮凸角可例如包含诸如主(排气或进气)事件凸角112、发动机制动凸角114和EGR凸角116的凸角。对凸轮110上的凸角所作的描述仅用作说明而非限制性的。应当指出，在没有脱离本发明的期望范围的情况下，凸角的数目、组合、尺寸、位置和形状均可发生显著地变化。例如，发动机制动凸角114可被成形用于产生放泄制动事件或减压制动事件。
空动系统300可包含一个壳体302、一个主活塞组件130、一个从属活塞组件140、一个摇杆120、一个形成在壳体302内的液压回路310、一个控制阀320、一个蓄能器330以及一个电磁阀340。
主活塞/从属活塞组件130/140将凸轮110与摇杆120连接起来。图4中示出了本发明的主活塞/从属活塞组件130/140的一个实施例。从属活塞组件140以下述方式可滑动地安置在形成于壳体302中的孔中，即可在所述孔中来回滑动同时又能与壳体302保持着液压密封。主活塞组件130适合于相对于所述孔滑动，同时与从属活塞组件140形成密封。在图2a和4所示的实施例中，主活塞组件130的一端可与推管组件125接触，以接收来自凸轮110的运动。推管组件125可包含一个用于与凸轮110的表面接触的凸轮随动件，例如滚子126。如图2b所示，作为一种替代性方法，阀驱动系统10可在没有推管组件125的情况下操作，在这种情况下，凸轮110可直接作用在主活塞组件130上。从属活塞组件140的一端可与摇杆120的第二端124接触。
主活塞/从属活塞组件130/140通过充注通路311接收液压液体。用于与充注通路311连通的充注孔141可形成在从属活塞组件140中。当滚子126位于凸轮110的基圆上时，主活塞组件130就处于其最低位置上。当在主活塞组件130和从属活塞组件140之间没有液压液体提供时，所述主活塞/从属活塞组件就会被完全挤压在一起，从而，可在主活塞组件130和从属活塞组件140之间形成机械连接。充注通路311可以以下述方式定位，即当滚子126位于凸轮110的基圆上时，如图4所示，可选择性地使液压液体供给所述主活塞/从属活塞组件，以在主活塞组件130和从属活塞组件140之间形成一个容积可变的缝隙313。当在主活塞组件130和从属活塞组件140之间有液压液体提供时，缝隙313具有可变高度s。在主动动力供应操作下，液体可泵送至缝隙313中或从缝隙313中抽出。从而，可减缓所述主活塞/从属活塞组件的运动和降低对阀组的总冲击。当所述主活塞/从属活塞组件中没有液压液体时，所述主活塞/从属活塞组件可被完全地挤压在一起，从而会使缝隙313消失(实体状态)。所述实体状态可在主活塞/从属活塞组件130/140中没有液体时用于发动机冷起动和用于在主动动力供应的过程中控制阀动作。
缝隙313在滚子位于凸轮110的基圆上时的高度s可根据发动机和阀驱动系统10的规格和要求变化。在优选实施例中，缝隙313的最大高度大于凸轮110上的发动机制动凸角114的高度与系统游隙和许用公差之和，但尺寸被以下述方式形成，即当所述主活塞/从属活塞组件被完全挤压在一起时，主要事件凸角112的全部运动会传送至发动机阀200。缝隙313的最大高度可通过调节装置123调节，所述调节装置123可调节摇杆120的第二端124相对于从属活塞组件140的位置。
继续参看图2a，摇杆120用于驱动发动机阀200。摇杆120可包含一个用于接收摇杆轴的中心开口121、一个用于接触阀架(valve bridge)250的第一端122以及一个用于接触从属活塞组件140的第二端124。摇杆120可绕着中心开口121来回转动。当摇杆120与阀架250和从属活塞组件140接触时，第一端122和第二端124可允许摇杆120做一定的转动运动。在第一端122和阀架250之间存在系统游隙(未示出)。
当凸轮110转动时，滚子126随着凸轮110的表面而动，从而可使推管组件125移动主活塞组件130。根据操作模式，由主活塞组件130产生的液压可接着移动从属活塞组件140，从而可使摇杆120转动。当摇杆120转动时，摇杆120可驱动一个或多个发动机阀200。
液压回路310可包括适合于实现阀驱动系统10的目的的任何组合的液压通路。如图2a所示，在一个实施例中，所述液压回路包括一个将主活塞/从属活塞组件130/140与液压液体供给源500连接起来的恒定供给通路312、一个将主活塞/从属活塞组件130/140与控制阀320连接起来以向主活塞/从属活塞组件130/140提供液压液体的充注通路311以及一个将控制阀320与电磁阀340连接起来以将所述系统切换到制动操作模式的低压通路314。在一个优选实施例中，如图2a所示，低压通路314与恒定供给通路312隔离。上述这种结构可在主动动力供应操作的过程中使液压液体供给至主活塞/从属活塞组件130/140以起润滑和缓冲作用，同时又可解除发动机制动模式。
空动系统300还可包括复位装置315，其以下述方式重新设置空动系统300的长度，即在制动过程中使发动机阀200可经历常规的阀提升和关闭。复位装置315可用于选择性地将液体从主活塞/从属活塞组件130/140中释放，以重新设置空动系统300的长度。在一个实施例中，如图2a所示，所述复位装置为一个液压通路315，其形成在壳体302中。在发动机制动过程中，当滚子126接近于凸轮110的主要事件凸角112时，主活塞组件130与从属活塞组件140之间的缝隙313中的高压液压液体会通过复位装置315释放，从而可使主活塞/从属活塞组件130/140挤压在一起(实体状态)。这时，主要事件凸角112的全部运动均可通过从属活塞组件140与主活塞组件130之间的机械连接机构传递至发动机阀200。这样，复位装置315就可将运动传递至发动机阀200的方式从液压机构方式更改为机械机构方式。
在一个实施例中，液压液体释放至恒定供给通路312，从而可在下一个发动机周期中较快地再次充满主活塞/从属活塞组件130/140。然而，应当指出，液压液体也可释放至发动机的其他部件例如发动机顶部和/或液压液体供给源500。
在发动机制动操作的过程中，由于系统游隙可减小或完全消除，因此阀驱动系统10可产生具有一个附加升程作的阀升程轮廓线(曲线)210。如图7所示，液压液体通过复位装置315的释放可使主活塞/从属活塞组件挤压在一起和使发动机阀200执行其余的标准发动机阀事件，例如主排气事件。根据本发明的一个实施例，图7示出了凸轮轮廓线(曲线)111、阀升程轮廓线210以及主排气事件220和主进气事件230轮廓线(曲线)。
复位装置315的尺寸和定位可以以下述方式形成，即可使复位操作发生于改进的阀升程轮廓线210过程中的任何时刻。例如，复位可较早地发生于主排气事件220时。复位装置315可例如基于诸如以下因素定位复位事件过程中的期望的阀速度、复位事件过程中的期望的阀加速度、设计和制造公差和/或其他设计根据。优选地，复位装置315以下述方式定位，即复位发生于发动机阀200的速度和加速度降低时。
控制阀320可安置在形成于壳体302中的孔中。控制阀320用于控制液压液体至所述主活塞/从属活塞组件的流动。在本发明的一个实施例中，如图5所示，控制阀320包含一个单向阀组件3200和一个控制销组件3210。单向阀组件3200可包括一个球3201，其与一个弹簧3202接触。弹簧3202与一个螺钉组件3203接触，所述螺钉组件3203将单向阀组件3200固定在壳体302上。控制销组件3210可包括一个固定在壳体302上的基部3215、一个控制活塞3213以及一个具有与基部3215接触的第一端和与控制活塞3213接触的第二端的弹簧3214。控制销组件3210还可包括一个销3211，其具有一个与控制活塞3213接触的第一端和一个与球3201接触的第二端。销3211可在一个销导件3212中自由滑动。
弹簧3214以下述方式推压，即在低压通路314中没有液体压力的情况下，通过控制活塞3213使销3211压靠在球3201上，从而可使球3201脱离其球座(销导件)3212。当为低压通路314提供液体压力例如以启动发动机制动时，液体压力会作用在控制活塞3213上和抵抗弹簧3214的推压。这样，就会进而使销3211在销导件3212内向下移动和使球3201位于其球座(销导件)3212上。这样，球3201就可防止液体回流至恒定供给通路312中，从而可将液体聚集在充注通路311中。
蓄能器330位于一个形成在壳体302中的孔中，用于吸收由运动产生装置100传递的运动。在本发明的一个实施例中，如图6所示，蓄能器330可包括一个蓄能器活塞332和一个弹簧334，所述弹簧334具有一个与基部336接触的第一端和一个与蓄能器活塞332接触的第二端。蓄能器活塞332可在壳体302中的其孔内滑动。在制动启动之前，蓄能器330通过恒定供给通路312和充注通路311与所述主活塞/从属活塞组件完全连通。这样，就可使充注通路311和恒定供给通路312中的液压液体在主活塞/从属活塞组件130/140与蓄能器330之间来回泵送，从而可使凸轮110上的选定的阀事件或阀事件的一部分被舍弃。
在本发明的一个实施例中，如图6所示，蓄能器330还包含一个排泄孔338，其形成在蓄能器活塞332中。排泄孔338可使液压液体缓慢地从恒定供给通路312泄漏至液压液体供给源500，例如贮液池。从阀驱动系统10缓慢泄漏的液压液体可由来自与液压回路310连通的液压液体的局部(本地)低压源的较凉的液压液体稳定地补充。上述这种冷却作用可防止阀驱动系统10超出温度极限。液压液体的局部源可通过一个单向阀350与液压回路310连通。液压液体的这种局部源还可在冷起动时用于使液压回路310充满液体。应当指出，液压液体的上述这种局部贮液器可整体形成在壳体302中。
空动系统300可包含一个电磁阀340。电磁阀340可包含一个内柱塞(未示出)，其由弹簧推压至关闭或打开位置。弹簧的推压决定电磁阀340是常开还是常闭。本发明的实施例可使用常开或常闭的电磁阀340。如果电磁阀340例如为常闭，则其在由控制装置400驱动和打开之前可防止液压液体释放至低压通路314。在优选实施例中，电磁阀340为低速阀。
下面，将参看图2a描述阀驱动系统10的实施例在舍弃运动模式过程中的操作(例如，非制动)。来自液压液体供给源500的液压液体通过单向阀350进入液压回路310和充满恒定供给通路312。电磁阀340保持关闭，从而可防止液压液体供给至低压通路314中。球3201由销3211保持在脱离球座的状态下，从而，可使液压液体从恒定供给通路312流至充注通路311。在发动机制动模式开始之前，充注通路311与恒定供给通路312保持连通。这样，就可使液压液体在主活塞/从属活塞组件130/140与蓄能器330之间来回泵送。当凸轮110转动时，由主活塞组件130的向上移动产生的液压可由蓄能器330吸收，从而不会将发动机制动凸角114的运动传递给从属活塞组件140、摇杆120以及最终的发动机阀200。当凸轮110接近主要事件凸角112时，保留在主活塞/从属活塞组件130/140中的液体将会抽出，因此主活塞组件130会与从属活塞组件140接触，从而可形成机械连接。此时，主要事件凸角112的全部运动就会传递给发动机阀220。
当需要进行运动传递时，控制装置400会向电磁阀340传送一个信号，从而可使其打开和使液压液体充满低压通路314。低压通路314中的压力可使控制活塞3213移动，从而可使销3211向下移动和使球3201位于球座上。这样，球3201就可密封恒定供给通路312，从而可将液体聚集在充注通路311中。当凸轮110位于基圆上时，从属活塞组件140将会阻塞复位通路315。这样，就可防止液压液体从所述主活塞/从属活塞组件中释放。主活塞/从属活塞组件130/140此时被液压锁定，源于发动机制动凸角114的运动将会传递至发动机阀200。当凸轮110继续转动而接近主要事件(排气)凸角112时，从属活塞组件140会以下述方式定位，即复位通路315暴露出来。这样，就会如上所述地将主活塞/从属活塞组件130/140中的液压液体泵送返回到恒定供给通路312或别处，从而所述主活塞/从属活塞组件会挤压在一起。主活塞/从属活塞组件130/140挤压在一起可使发动机阀200执行其余的标准主要事件，而又不会使阀总升程出现任何增加或变成排气阀关闭。当凸轮110返回到基圆时，所述主活塞/从属活塞组件会重新充满液压液体。如果所述主活塞/从属活塞组件需要重新充满或补充液压液体，则充注通路311中的压力就会低于恒定供给通路312中的压力。由于存在压力差球3201会脱离球座，因此，液压液体可允许进入充注通路311和所述主活塞/从属活塞组件。一旦充注通路311和所述主活塞/从属活塞组件充满或充注通路311中的压力高于恒定供给通路312中的压力，球3201就会重新回到球座上。
当不再需要发动机制动时，电磁阀340会从控制装置400接收一个信号，以停止或关闭。低压通路314中的液压液体会被放泄，从而可使控制活塞3213返回到其初始位置。这样，就会使阀制动系统10返回到舍弃运动模式(例如，主动动力供应操作)。
对于本领域技术人员来说，显然可在不脱离本发明范围或精神的情况下对本发明作出改变和修改。例如所述系统可在不使用阀架250的情况下用于驱动单个发动机阀。复位操作在阀轮廓线上所发生的位置可通过修改复位装置315的尺寸和/或位置变化。而且，电磁阀340可为一种高压电磁阀，其使得其他几个构件可被从所述系统中移除。因此应当指出，本发明覆盖了在权利要求及其等同替换的范围内对本发明所作的所有这种修改和改变。
权利要求
1.一种用于在内燃机中驱动一个或多个发动机阀的系统，所述系统包括一个空动子系统，其与所述发动机阀操作性连接；一个液压液体供给源，其与所述空动子系统连通；以及运动产生装置，其用于向所述空动子系统提供运动；其中，所述空动子系统包括一个壳体，其具有一个内孔；一个活塞组件，其可滑动地安置在所述孔中，并且包括一个主活塞和一个从属活塞；一个液压控制阀；一个电磁液压液体阀；一个第一液压通路，其将所述液压控制阀与所述活塞组件连接起来；一个第二液压通路，其将所述液压液体供给源与所述液压控制阀连接起来；以及一个第三液压通路，其将所述电磁液压液体阀与所述液压控制阀连接起来。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液压控制阀包括一个单向阀组件，其安置在所述第一液压通路与所述第二液压通路之间；以及一个控制销组件，其安置在所述单向阀组件与所述第二液压通路之间。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述单向阀组件还包括一个螺钉组件，其用于将所述单向阀组件固定在所述壳体上；一个单向阀弹簧，其与所述螺钉组件接触；以及一个球，其与所述单向阀弹簧接触。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制销组件还包括一个基部，其固定在所述壳体上；一个控制活塞；一个活塞弹簧，其具有一个与所述基部接触的第一端和一个与所述控制活塞接触的第二端；以及一个销，其可滑动地安置在一个销导件中，并且具有一个与所述控制活塞接触的第一端和一个与所述球接触的第二端。
5.如权利要求1所述的系统，还包括一个液体释放通路，其以与所述活塞组件选择性连通的方式形成在所述壳体内。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述液体释放通路将所述活塞组件与所述第二液压通路连接起来。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运动产生装置还包括一个凸轮，其具有多个凸角，用于产生至少一个主要事件阀动作和至少一个辅助事件阀动作；以及一个推管，其具有一个与所述凸轮接触的第一端和一个与所述主活塞接触的第二端；
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空动子系统还包括一个阀架，其与所述发动机阀接触；以及一个摇杆，其具有一个与所述活塞组件接触的第一端和一个用于接触所述阀架的第二端。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空动子系统还包括一个蓄能器，所述蓄能器与所述第二液压通路连通。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述蓄能器包括一个基部，其固定在所述壳体上；一个蓄能器活塞，其可滑动地安置在一个形成于所述壳体内的孔中；以及一个弹簧，其具有一个与所述基部接触的第一端和一个与所述蓄能器活塞接触的第二端。
11.如权利要求10所述的系统，还包括一个排泄孔，所述排泄孔形成在所述蓄能器活塞中，可用于使液体从所述第二液压通路泄漏至所述液压液体供给源。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电磁液压液体阀是低速型电磁阀。
13.如权利要求1所述的系统，还包括一个控制器，其与所述空动子系统通信，用于选择性地将所述空动子系统在第一操作模式和第二操作模式之间切换。
14.一种用于在内燃机中驱动发动机阀的方法，其在第一和第二操作模式中通过使用提供给空动子系统的运动来驱动发动机阀，以产生主要事件阀动作和选择性地产生辅助事件阀动作，所述内燃机具有一个发动机摇臂、一个液压通路和一个控制阀，所述控制阀具有一个单向阀组件和一个控制销组件，所述控制销组件安置在所述单向阀组件与所述液压通路之间，所述方法包括以下步骤向所述空动子系统提供液压；在所述第一操作模式中，选择性地吸收施加给所述空动子系统的至少一部分液压，以选择性地舍弃所提供运动的一部分；以及在所述第二操作模式中，向所述控制阀提供低压液压液体，并通过所述空动子系统中的液压锁定向所述摇臂提供运动，并且选择性地重新设置所述空动子系统的长度。
15.一种用在内燃机中的发动机阀驱动系统，其用于在第一和第二操作模式之间切换，以提供主要事件阀动作和选择性地提供辅助事件阀动作，所述系统包括一个壳体，其具有一个内孔；一个活塞组件，其可滑动地安置在所述孔中，并且包括一个主活塞和一个从属活塞；运动产生装置，其用于向所述活塞组件提供运动；控制装置，其用于控制液压液体至所述活塞组件的供给；一个第一通路，其将所述控制装置与所述活塞组件连接起来，用于在所述第一和第二操作模式中向所述活塞组件提供液压液体；一个第二通路，其将所述控制装置与液压液体供给源连接起来，用于接收恒定的液压液体供给；以及一个第三通路，其与所述控制装置连接，用于向所述控制装置提供低压液压液体，以切换至所述第二操作模式。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述运动产生装置包括一个凸轮，所述凸轮与所述活塞组件接触，并且具有多个用于产生所述主要事件阀动作和所述辅助事件阀动作的凸角。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述运动产生装置包括一个凸轮，其具有多个用于产生所述主要事件阀动作和所述辅助事件阀动作的凸角；以及一个推管，其具有一个与所述凸轮接触的第一端和一个与所述主活塞接触的第二端。
18.如权利要求15所述的系统，还包括液压液体释放装置，其用于在所述第二操作模式中从所述活塞组件中释放液压液体。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述液压液体释放装置包括一个形成在所述壳体内的液体释放通路。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述液压液体释放装置可将液体从所述活塞组件释放到所述第二通路。
21.一个用于驱动一个或多个发动机阀的系统，其可在用于提供主要事件阀动作的第一操作模式和用于选择性地提供辅助事件阀动作的第二操作模式之间切换，所述系统包括一个壳体，其具有一个内孔；一个活塞组件，其可滑动地安置在所述孔中，并且包括一个主活塞和一个从属活塞；运动产生装置，其用于向所述活塞组件提供运动；一个控制阀；以及一个液压通路，其与所述控制阀连接，用于向所述控制阀提供低压液压液体并切换到所述第二操作模式；其中，所述控制阀包括一个单向阀组件；以及一个控制销组件，其安置在所述单向阀组件和所述液压通路之间。
22.如权利要求21所述的系统，还包括液压液体释放装置，其在所述第二操作模式中从所述活塞组件中释放液体。
23.如权利要求21所述的系统，还包括一个电磁液压液体阀，其与所述液压通路连通。
全文摘要
本发明总体上涉及一种用于驱动内燃机中的一个或多个发动机阀的系统和方法。特别地讲，本发明涉及一种用于驱动一个或多个发动机阀的系统和方法，其可在用于提供主要事件阀动作的第一操作模式和用于选择性地提供辅助事件阀动作的第二操作模式之间切换。所述系统可包括具有内孔的壳体(302)；活塞组件(130/140)，其可滑动地安置在所述孔中并且包括主活塞(130)和从属活塞(140)；运动产生装置(100)，其向活塞组件(130/140)提供运动；控制阀(320)；以及液压通路(314)，其与控制阀(320)连接，并且向控制阀(320)提供低压液压液体并切换到所述第二操作模式。
文档编号F01L9/00GK1701163SQ03825277
公开日2005年11月23日 申请日期2003年9月16日 优先权日2002年9月19日
发明者约翰·J·莱斯特 申请人:柴油发动机减震器有限公司