[发明专利]具有阀捕获活塞的空动可变阀促动系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及并且要求于2009年8月7日提出的、名称为“具有阀捕获活塞(valve catch piston)的空动可变阀促动系统”的美国临时专利申请No.61/232,296的优先权。

技术领域

本发明一般地涉及一种用来促动内燃机中的一个或多个发动机气门的系统。特别地，本发明涉及用来控制阀落座速度的系统和方法。

背景技术

内燃机通常使用机械的、电动的或液压-机械阀促动系统促动发动机气门。这些系统可以包括由发动机曲轴的旋转驱动的凸轮轴、摇臂和推杆的组合。当凸轮轴用于促动发动机气门时，所述阀促动的正时可以由凸轮轴上的凸耳的尺寸和位置固定。

液压空动阀促动系统可以用凸轮驱动，特别是内燃机所使用的那些。在正常运转期间，这种空动系统中的发动机气门的液压位移直接与所述凸轮所提供的位移成比例。然而，在一些应用中，所述发动机气门必须在比凸轮型廓所提供的时间更早的时间关闭。该更早关闭可以通过将液压流体快速释放到所述空动系统的储存器中或释放到油泵来执行。在这种情况下，因为阀关闭的速率由流到储存器或贮槽的液压流支配而不是由固定的凸轮型廓支配，所以可能需要控制发动机气门的落座。在发送机阀落座发生在凸轮的高速区域中的应用(例如，中央提升)中时也可能需要发动机气门落座控制。而且，在共轨可变阀促动(VVA)设计中可能需要发动机气门落座控制，其中，作为液压流体的释放的结果而发生所有落座行为，液压流体可能释放到储存器。

在Schwoerer等美国专利No.6,302,370中公开了一种用于控制阀落座速度的已知系统和方法的实例，它以参引的方式合并于此。

本发明的一些，但非必需所有的实施例的一个优点在于提供使用液压促动的部件使发动机气门落座的方法和系统。

发明内容

作为对用于控制阀落座速度的方法和系统的需求的响应，申请人研究出一种用于促动内燃机阀的创造性的液压空动系统，包括：壳体，其具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；壳体流体通道，其延伸穿过所述壳体并且与所述壳体孔连接；在所述壳体孔中布置的主活塞，所述主活塞具有延伸到主活塞中的由主活塞侧壁限定的主活塞孔；一个或多个主活塞流体通道，其延伸穿过所述主活塞侧壁并且与所述主活塞孔连接，其中，所述一个或多个主活塞流体通道适合与所述壳体流体通道可选地对齐；在所述主活塞孔的下部部分中布置的伺服活塞；在所述主活塞孔的上部部分中布置的阀捕获活塞，所述阀捕获活塞具有由阀捕获活塞壁限定的中空内部、从所述中空内部延伸穿过所述阀捕获活塞壁的下端部的下端部孔口、延伸穿过所述阀捕获活塞壁的侧面部分的一个或多个侧面通道，以及延伸穿过所述阀捕获活塞壁的一个或多个落座通道，其中，所述下端部孔口定位成使其由所述伺服活塞可选地闭塞，所述一个或多个侧面通道定位成，使得在所述一个或多个侧面通道和一个或多个主活塞流体通道之间的液压流体连通由所述主活塞侧壁可选地闭塞，并且所述一个或多个落座通道定位成使其保持与所述一个或多个主活塞流体通道液压连通；以及在所述阀捕获活塞中空内部中布置的阀捕获弹簧。

申请人进一步发展了如上面第0006段所阐明的用于促动内燃机阀的创造性的液压空动系统，其中，所述主活塞孔包括所述阀捕获活塞布置于其中的上部主活塞孔和所述伺服活塞布置于其中的下部主活塞孔，并且其中，所述下部活塞主活塞孔的直径大于所述上部主活塞孔的直径。

申请人进一步发展了如上面第0006段所阐明的用于促动内燃机阀的创造性的液压空动系统，其还包括在所述壳体和伺服活塞之间布置的伺服活塞弹簧，所述伺服活塞弹簧将所述伺服活塞偏压远离所述壳体。

申请人进一步发展了如上面第0006段所阐明的用于促动内燃机阀的创造性的液压空动系统，其中，所述一个或多个落座通道从所述阀捕获活塞中空内部延伸穿过所述阀捕获活塞侧壁。

申请人进一步发展了如上面第0006段所阐明的用于促动内燃机阀的创造性的液压空动系统，其中，所述一个或多个落座通道中的至少一个从所述一个或多个侧面通道中的至少一个延伸穿过所述阀捕获活塞壁的下端部。

申请人进一步发展了如上面第0006段所阐明的用于促动内燃机阀的创造性的液压空动系统，其中，所述一个或多个主活塞流体通道包括下部主活塞流体通道和上部主活塞流体通道，并且其中，所述阀捕获活塞壁形成适合闭塞位于所述一个或多个侧面通道和上部主活塞通道之间的液压流体连通的阀捕获活塞凸肩。