[发明专利]采用使主气门动作失效和/或联接邻近摇杆臂的辅助气门运动

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是在2011年7月27日提交的申请号为13/192,330的名为“CombinedEngineBrakingAndPositivePowerEngineLostMotionValveActuationSystem”的共同未决申请的部分延续申请案，所述在先申请要求名为“CombinedEngineBrakingAndPositivePowerEngineLostMotionValveActuationSystem”且在2010年7月27日提交的临时美国专利申请序列号No.61/368,248的权益，其教导通过引用结合于此。本申请附加地要求名为“PinLockRocker”且在2013年5月25日提交的临时美国专利申请序列号No.61/827,568的权益，其教导通过引用结合于此。

技术领域

本发明总体涉及用于致动在内燃式发动机中的一个或多个发动机气门的系统和方法。本发明尤其涉及用于包括空动系统的气门致动的系统和方法。本发明的实施例可用在内燃式发动机的正功率(positivepower)和发动机制动操作过程中。

背景技术

在内燃式发动机中需要气门致动以便发动机产生正功率，且气门致动还可用于产生辅助气门动作。在正功率过程中，进气门会被开启以允许燃料和空气进入气缸中以用于燃烧。一个或多个排气门可被开启以允许燃烧气体从气缸排出。在正功率过程中，进气门、排气门和/或辅助气门也可在不同的时间开启以用于废气再循环(EGR)，用以改善排放。

当内燃式发动机没有被用于产生正功率时，发动机气门致动也可用于产生发动机制动和制动气体再循环(BGR)。在发动机制动过程中，一个或多个排气门可被选择性地开启以至少临时地将发动机转换为空气压缩机。这样做时，发动机产生减速马力以帮助车辆减速。这可提高操作者对车辆的控制并显著降低在车辆的使用制动器上的磨损。

发动机气门可被致动以产生压缩-释放制动和/或泄放制动。压缩-释放型发动机制动器或减速器的操作是众所周知的。当活塞在它的压缩冲程过程中向上移动时，在气缸中收集的气体被压缩。压缩气体阻挡活塞向上的运动。在发动机制动操作过程中，当活塞接近上止点(TDC)时，至少一个排气门被开启以将气缸中的压缩气体释放到排放歧管，以防止储存在压缩气体中的能量在随后的膨胀向下冲程中返回至发动机。这样做时，发动机产生减速功率以帮助车辆减速。现有技术的压缩释放发动机制动器的一个示例由公开的Cummins的美国专利No.3,220,392提供，所述专利通过引用结合于此。

泄放型发动机制动器的操作长期以来也是己知的。在发动机制动过程中，除了常规的排气门升程，排气门可在剩余的发动机循环(全循环泄放式制动器)中或在循环的一部分(部分循环泄放式制动器)过程中持续地保持稍微开启。部分循环泄放式制动器和全循环泄放式制动器之间的主要区别在于，前者在大部分进气冲程的过程中不具有排气门升程。利用泄放型发动机制动器的一种系统和方法的示例由公开的美国专利No.6,594,996提供，所述专利通过引用结合于此。

制动气体再循环(BGR)的基本原理也是众所周知的。在发动机制动过程中，发动机将气体从发动机气缸排放到排放歧管和更大的排放系统。在气缸活塞的进气和/或膨胀冲程过程中，BGR操作允许这些废气的一部分流回至发动机气缸中。具体地，BGR可通过当发动机气缸活塞在进气和/或膨胀冲程的最后接近下止点位置时开启排气门以实现。这种气体进入发动机气缸的再循环可在发动机制动循环过程中使用，以提供显著的益处。

在许多内燃式发动机中，发动机进气门和排气门可由固定轮廓凸轮、更具体地由一个或多个可作为每个凸轮的整体部分的固定凸角或凸块打开和关闭。如果进气门和排气门正时和升程可以变化，则可获得例如增强的性能、改进的燃料经济性、更低的排放和更好的车辆驾驶性的益处。然而，使用固定轮廓凸轮可能难以调整正时和/或发动机气门升程量以将它们优化，以用于不同的发动机操作状况。

一种已有的在给出固定凸轮轮廓时调整气门正时和升程的方法是在气门和凸轮之间在气门机构联动件中设置空动装置。空动是应用于修改由凸轮轮廓与可变长度的机械、液压或其他联动组件所确定的气门运动的一类技术方案的术语。在空动系统中，凸轮凸角可提供在发动机操作状况的全部范围所需的最大(最长停留和最大升程)运动。于是，可变长度系统可包括在气门机构联动件中，位于待开启的气门和提供最大运动的凸轮中间，以减少或消除由凸轮传递到气门的部分或全部的运动。