带有缺省机构的持续可变阀升程系统技术方案

一种用于致动发动机的燃烧阀的持续可变阀升程系统包括具有凸轮轴凸部的凸轮轴，该凸轮轴凸部可绕凸轮轴转动轴线转动。摇杆组件可枢转，用于为燃烧阀提供往复运动。控制轴可绕控制轴转动轴线转动，使得控制轴绕控制轴转动轴线的转动改变摇杆组件的位置，以改变燃烧阀的升程；致动器使控制轴选择性地在最小升程位置和最大升程位置之间转动。围绕控制轴转动轴线的偏置弹簧用以在致动器发生故障时、仅仅从最小升程位置至预定位置偏置控制轴，该预定位置介于最小升程位置和最大升程位置之间。

【技术实现步骤摘要】
带有缺省机构的持续可变阀升程系统
本申请要求2011年11月2日提交的美国临时专利申请序列号61/554,550的优先权，在此其全部内容以参见的方式纳入本文。本专利技术涉及一种用于改变内燃机中燃烧阀升程的持续可变阀升程系统，且更具体地涉及带有用于提供燃烧阀的缺省升程的机构的持续可变阀升程系统。
技术介绍
内燃机制造商已开发出连续可变气门升程（CVVL）系统来致动内燃机的燃烧阀（进气阀和/或排气阀），试图提高燃料经济性、降低排放并另外改进内燃机的性能。这些CVVL系统可根据内燃机的需求而仅仅应用于进气阀、仅仅应用于排气阀或者应用于进气阀和排气阀两者。CVVL系统用于改变燃烧阀的升程幅度，其中阀升程通常被理解为燃烧阀离开其阀座运动的距离。在共同转让的美国专利申请公开号US2011/0061618中示出一种CVVL系统，在此以参见的方式引入该专利的全部内容。在该CVVL系统中，按照内燃机领域的惯例，带有发动机凸轮轴凸部的发动机凸轮轴绕发动机凸轮轴轴线转动。摇杆组件经由摇杆组件上的辊子接收来自发动机凸轮轴凸部的输入，其中发动机凸轮轴凸部的转动运动致使摇杆组件以往复方式枢转。摇杆组件的输出部分作用在指状从动件中在液压间隙调节器上枢转的辊子上。当指状从动件绕液压间隙调节阀枢转时，燃烧阀打开和关闭。为了改变燃烧阀的阀升程，设有控制轴，该控制轴可通过致动器绕控制轴轴线转动。控制轴绕控制轴轴线的转动改变摇杆组件的位置，而这致使燃烧阀的阀升程发生变化。在致动器发生故障的情形下，可希望使CVVL系统默认为预定阀升程，使得内燃机能令人满意地启动和运行，直到可进行维修为止。美国专利号7,886,703教示了一种CVVL系统，该CVVL系统具有缺省机构，用以在采用了电动机的致动器发生故障的情形下，提供缺省阀升程。在此种构造中，电动机的转动运动通过滚珠螺杆转换成直线运动。通过滚珠螺杆产生的直线运动通过附连于滚珠螺杆和控制轴的连杆转换成控制轴的转动运动。缺省机构包括两个压簧，这两个压簧沿相反方向作用，以提供缺省阀升程。此种缺省机构配置的一个缺点在于：在操作过程中，在控制轴的整个运动范围，致动器须抵抗压簧中至少一个而工作，而这会增大对于致动器的能力需求。此种缺省机构的另一缺点在于，须用在将致动器的转动运动转换成直线运动的系统中。美国专利号7,418,933教示了一种CVVL系统，该CVVL系统具有缺省机构，用以在采用了电动机的致动器发生故障的情形下，提供缺省阀升程。在此种构造中，电动机具有带有驱动齿轮的输出轴，该驱动齿轮与从动尺寸啮合。从动齿轮连接于涡轮的轴，且该涡轮与CVVL系统的控制轴的扇形齿轮啮合。缺省机构包括随着涡轮的轴运动的大直径齿轮和小直径齿轮。第一缺省弹簧围绕控制轴，以使控制轴从最大升程位置偏置到缺省位置，该缺省位置介于最大升程位置和最小升程位置之间。第二缺省弹簧使控制轴从最小升程位置偏置到缺省位置，且该齿轮组包括大直径齿轮和小直径齿轮。此种缺省机构配置的一个缺点在于：致动器须在操作过程中控制轴的整个运动范围上抵抗缺省弹簧中至少一个而工作，而这会增大对于致动器的能力需求。另一个缺点在于，此种缺省机构由于增添齿轮而增大成本和复杂度，而仅仅第二偏置弹簧需要这些齿轮来将控制轴从最小升程位置偏置到缺省位置。需要一种带有缺省机构的CVVL系统，该机构可使CVVL系统的致动器的尺寸需求最小化。需要一种带有缺省机构的CVVL系统，该机构可使CVVL系统的部件和复杂度最小化。
技术实现思路
简而言之，提供一种用于致动内燃机的燃烧阀的持续可变阀升程系统。该持续可变阀升程系统包括具有发动机凸轮轴凸部的发动机凸轮轴，该发动机凸轮轴凸部可绕发动机凸轮轴转动轴线转动。该持续可变阀升程系统还包括摇杆组件，该摇杆组件可枢转，用于为燃烧阀提供往复运动。摇杆组件包括摇杆组件输入部件和摇杆组件输出部件，该摇杆组件输入组件用于接收来自发动机凸轮轴凸部的运动，而该摇杆组件输出组件用于将该运动传递至燃烧阀。该持续可变阀升程系统还包括控制轴，该控制轴可绕控制轴转动轴线转动，使得控制轴绕控制轴转动轴线的转动改变摇杆组件的位置，由此改变燃烧阀的升程。该持续可变阀升程系统还包括致动器，该致动器用于使控制轴选择性地在最小升程位置和最大升程位置之间转动。该持续可变阀升程系统还包括偏置弹簧，该偏置弹簧围绕控制轴转动轴线，并且用以在致动器发生故障时、仅仅从最小升程位置至预定位置偏置控制轴，该预定位置介于最小升程位置和最大升程位置之间。附图说明将参考附图来进一步描述本专利技术，其中：图1A是从内燃机的正面来看、根据本专利技术的CVVL系统的剖视图，其中CVVL系统处于高发动机载荷模式且输入摇杆子组件位于发动机凸轮轴凸部的基圆上；图1B是在当前输入摇杆子组件位于发动机凸轮轴凸部的鼻部上的情形下图1A所示系统的剖视图；图2A是在当前CVVL系统处于低发动机载荷模式下且输入摇杆子组件位于发动机凸轮轴凸部的基圆上的情形下图1A所示系统的剖视图；图2B是在当前输入摇杆子组件位于发动机凸轮轴凸部的鼻部上的情形下图2A所示系统的剖视图；图3是处于代表性凸轮轴角度下的CVVL系统的等轴视图；图4是用于根据本专利技术的CVVL系统的代表凸轮轴定时、升程以及持续时间的曲线族；以及图5是从内燃机的背面来看、根据本专利技术的CVVL系统的致动器和偏置弹簧的等轴视图。具体实施方式在图1A、1B、2A和2B中，从内燃机14的正面来看，在内燃机14的燃烧阀12处示出根据本专利技术的CVVL系统10。燃烧阀12可以是进气阀或排气阀。CVVL系统10在应用于进气阀时管理内燃机进气交换过程，其中控制轴16的角位置发生改变，该控制轴16可绕作为控制轴16几何中心的旋转轴线17（在图3中示出）转动。类似地，CVVL系统10在应用于排气阀时管理内燃机的排气交换过程，其中控制轴16的角位置发生改变。在图1A和图1B中，CVVL系统10示作处于高发动机载荷模式，而在图2A和图2B中，CVVL系统10示作处于低发动机载荷模式。在这些成对附图中的每个中，在左侧（图1A和图2A）示出输入辊子18位于发动机凸轮轴凸部22的基圆20上的CVVL系统10的视图，而在右侧（图1B和图2B）示出输入辊子18位于发动机凸轮轴凸部22（最大升程点）上的CVVL系统10的类似视图。发动机凸轮轴凸部22是发动机凸轮轴26的一部分，该凸轮轴以传统方式绕发动机凸轮轴的转动轴线28转动。控制轴16偏心地固定于控制轴盘30，从而当控制轴16转动时，控制轴盘30绕控制轴转动轴线17偏心地转动。只要控制轴16转动地定位成、使得输入摇杆枢转中心32和输出凸轮枢转中心34是同心的，则会产生图1A和1B中示出的高发动机载荷情形，该输入摇杆枢转中心也是控制轴盘30的几何中心。作为摇杆组件36的输入部件的输入辊子18较佳地由硬化钢形成，并且自由地绕钢销38转动，该钢销38在输入摇杆U形夹（clevis）40内支承（类似于桩子的方式）就位。在发动机凸轮轴26如箭头A所示顺时针转动时，发动机凸轮轴凸部22的扩开侧面（openingflank）42向上推动输入辊子18，致使摇杆组件36的输入摇杆子组件44沿顺时针方向绕控制轴盘30并绕输入摇杆枢转中心32转动。在摇杆子组件36转动时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于致动内燃机的燃烧阀的持续可变阀升程系统，所述持续可变阀升程系统包括：发动机凸轮轴，所述发动机凸轮轴具有发动机凸轮轴凸部，且所述发动机凸轮轴凸部可绕发动机凸轮轴转动轴线转动；摇杆组件，所述摇杆组件可枢转用于为所述燃烧阀提供往复运动，且所述摇杆组件具有摇杆组件输入部件和摇杆组件输出部件，所述摇杆组件输入部件用于接收所述发动机凸轮轴凸部的运动，而所述摇杆组件输出部件用于将所述运动传递至所述燃烧阀；控制轴，所述控制轴可绕控制轴转动轴线转动，其中所述控制轴绕所述控制轴转动轴线的转动改变所述摇杆组件的位置，由此改变所述燃烧阀的升程；致动器，所述致动器用于使所述控制轴选择性地在最小升程位置和最大升程位置之间转动；以及偏置弹簧，所述偏置弹簧围绕所述控制轴的转动轴线，并且用以在所述致动器发生故障时、仅仅从所述最小升程位置至预定位置偏置所述控制轴，所述预定位置介于所述最小升程位置和所述最大升程位置之间。

【技术特征摘要】
2011.11.02 US 61/554,550;2012.05.01 US 13/461,0641.一种用于致动内燃机的燃烧阀的持续可变阀升程系统，所述持续可变阀升程系统包括：发动机凸轮轴，所述发动机凸轮轴具有发动机凸轮轴凸部，且所述发动机凸轮轴凸部可绕发动机凸轮轴转动轴线转动；摇杆组件，所述摇杆组件可枢转用于为所述燃烧阀提供往复运动，且所述摇杆组件具有摇杆组件输入部件和摇杆组件输出部件，所述摇杆组件输入部件用于接收所述发动机凸轮轴凸部的运动，而所述摇杆组件输出部件用于将所述运动传递至所述燃烧阀；控制轴，所述控制轴可绕控制轴转动轴线转动，其中所述控制轴绕所述控制轴转动轴线的转动改变所述摇杆组件的位置，由此改变所述燃烧阀的升程；致动器，所述致动器用于使所述控制轴选择性地在最小升程位置和最大升程位置之间转动；以及偏置弹簧，所述偏置弹簧围绕所述控制轴的转动轴线，并且用以在所述致动器发生故障时、仅仅从所述最小升程位置至预定位置偏置所述控制轴，所述预定位置介于所述最小升程位置和所述最大升程位置之间。2.如权利要求1所述的持续可变阀升程系统，其特征在于，在所述致动器发生故障的情形下，仅仅由所述发动机凸轮轴和所述燃烧阀中的一个所产生的力将所述控制轴从所述最大升程位置偏置到所述预定位置。3.如权利要求1所述的持续可变阀升程系统，其特征在于，所述致动器通过齿轮组连接于所述控制轴。4.如权利要求3所述的持续可变阀升程系统，其特征在于，所述齿轮组包括驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮连接于所述致动器，而所述从动齿轮连接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·A·弗南德兹，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：