[发明专利]可变驱动器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种可变驱动器。

背景技术

现有技术中，可以采用各种可变气门驱动（Variable Valve Actuation，VVA）系统来有效控制气门的正时和升程，来改善发动机的性能、燃油经济性、喷射和其他特性。根据控制的装置或驱动器，这些系统主要地可以分成机械的、电液的（electro-hydraulic）、电气动的（electro-pneumatic）和电磁的（electro-magnetic）形式。根据控制的范围，可以分成可变气门升程和正时、可变气门正时和可变气门升程的形式。它们也可以分成有凸轮（cam-based）及无凸轮（camless）的形式。

在有凸轮的系统的情况下，保持传统的发动机凸轮系统并且稍微修改，以便间接地控制气门正时和/或气门升程。在无凸轮系统中，传统的发动机凸轮系统用直接驱动各气门的电液、电气动或者电磁驱动器完全替换。相对于有凸轮的系统，无凸轮系统具有更多的控制自由度或优势，特别是：1）无凸轮系统在时域内的充分控制自由度，可以实现相邻热力学热循环间的（cycle to cycle）任意、瞬时控制；2）无凸轮系统可以实现在发动机每一个气缸的个性化控制，或叫做缸之间的（cylinder to cylinder）控制。这循环间的及缸之间的控制能力是帮助实现多种新型节能减排燃烧过程的支撑技术或关键技术，比如在汽油机中的均质压燃（HCCI）和在柴油机中的预混合压燃（PCCI）均需要循环间的及缸之间的有效控制才能稳定地、在较大的工况范围内实施，实现10%以上的油耗降低。

在传统的发动机凸轮系统中，一般由凸轮驱动机构克服气门回位弹簧的阻力和运动质量的惯性力来推开气门，再由气门回位弹簧推动气门回到关闭状态。如果合理地设计回位弹簧的刚度及预紧力，气门杆端部一直受到推力，即不是拉力，因此气门杆端面与凸轮驱动机构不需要采用能承受拉力的联轴器，只要自由浮动即可。这种自由浮动的状态也有利于安装及容纳凸轮驱动机构和气门杆之间的设计或制造误差，比如同轴度误差或同心度误差。当然，弹簧刚度及预紧力的设计还是有多种限度（比如考虑到摩擦力、设计寿命等），在发动机的高速运行时，时有气门杆端面与凸轮驱动机构脱离的现象，引起功能或寿命方面的损失。

有些无凸轮系统（特别是如果其驱动器只提供推力时）还保留气门回位弹簧，如果可行并且回位弹簧设计得当，还可以基本保持气门杆端面与无凸轮驱动机构之间的推力或不脱离状态。如果无凸轮系统的驱动器也提供拉力、系统不包含气门回位弹簧、或者气门回位弹簧不具备足够的刚度和/或预紧力，则需要在驱动部件杆和气门杆之间设置一个拉力联轴器，以便至少能够承受或传输两者之间的拉力。

为了保证无凸轮驱动器组件及气门组件各自的长寿命正常运行，此拉力联轴器必须在非拉力方向有一定的连接间隙以容纳驱动部件杆和气门杆之间的设计或制造误差，比如同轴度误差或同心度误差。同时，此拉力联轴器也能在强大的交变力下经受住长时间的疲劳考验。与拉力相比，驱动部件杆和气门杆之间的推力一般要大得多，特别是在柴油机排气门的应用中，缸压释放制动时会传输巨大的推力，对一般的柔性联轴器会是个极端挑战。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是：提供一种可变驱动器，包括一个连接驱动部件杆和气门杆的拉力联轴器，该拉力联轴器具有连接间隙以能容纳驱动部件杆和气门杆之间的设计或制造误差，拉力联轴器只传输相对较小的拉力，而可能巨大的推力将由驱动部件杆和气门杆在相互之间通过刚性接触直接传输，以保证联轴器的寿命。

为达上述优点，本发明采用一种可变驱动器，其包括：

驱动缸，具有驱动缸壁、驱动缸第一端部及驱动缸第二端部；

驱动部件，设置在所述驱动缸壁中，在所述驱动缸第一端部和驱动缸第二端部之间移动；

驱动部件杆，连接于所述驱动部件并与之成为一个移动单元，并具有驱动部件杆端面；

负载；

负载杆，连接于所述负载并与之成为一个移动单元，并具有负载杆端面，所述负载杆端面面对所述驱动部件杆端面以便传输所述驱动部件杆和所述负载杆之间的推力；和

拉力联轴器，连接所述驱动部件杆和所述负载杆以便传输所述驱动部件杆和所述负载杆之间的拉力。

优选的，所述拉力联轴器固定地连接于所述负载杆, 在拉力方向连接于所述驱动部件杆。

优选的，所述拉力联轴器固定地连接于所述负载杆，所述拉力联轴器与所述驱动部件杆之间留有预定的连接间隙以容纳所述驱动部件杆和所述负载杆之间的同轴度误差和同心度误差。