CN115516191A - 在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动*** - Google Patents

在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种气门致动***，该气门致动***包括气门致动运动源，该气门致动运动源被构造成经由包括至少一个气门机构部件的主运动负载路径向至少一个发动机气门提供主事件气门致动运动。该气门致动***还包括被布置在该主运动负载路径中的第一气门机构部件内的空动部件，该空动部件能够被控制为在运动传递状态或运动吸收状态下操作。该气门致动***还包括被布置在该主运动负载路径中的高升程传递部件，其中该高升程传递部件被构造成在该空动部件处于该运动吸收状态时允许该主运动负载路径传递该主事件气门致动运动的至少高升程部分。

Description

在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动 ***
技术领域
本公开整体涉及内燃机中的气门致动***，并且具体地涉及在主运动负载路径中包括空动和高升程传递部件的气门致动***。
背景技术
用于内燃机的气门致动***在本领域中是已知的。在内燃机的正功率操作期间，气门致动***用于结合燃料的燃烧经由运动负载路径或气门机构从气门致动运动源向一个或多个发动机气门(进气门或排气门)提供气门致动运动，使得发动机输出可用于例如操作车辆的功率。如本文所用，运动源是指示将被施加到发动机气门的运动的任何部件，例如凸轮，而运动负载路径或气门机构包括被部署在运动源与发动机气门之间并且用于将由运动源提供的运动传递到发动机气门的一个或多个部件，例如挺杆、摇臂、推杆、气门横臂、自动间隙调节器等。此外，如本文所用，描述词“主”或“主要”是指本公开的关于所谓的主事件发动机气门运动的特征，即，在正功率产生期间使用的气门运动和用于传递这种气门运动的运动负载路径。
气门致动***也可以通过消除任何发动机气门致动(以及停止燃料供给)而完全停止给定发动机气缸的操作的方式来操作，通常称为气缸停用(CDA)。此类CDA***通常在进气门和排气门上单独操作，使得每个气门都可独立地停用。CDA的益处包括减少的燃料消耗和增加的排气温度，这提供了改进的后处理排放控制。在一些***中，通过使用被部署在能够在刚性/延伸(或运动传递)状态和折叠/回缩(或运动吸收)状态之间切换的运动负载路径中的折叠或空动部件来实现CDA。在前一种状态下，来自气门致动运动源的气门致动运动经由空动部件传递到发动机气门。在后一种状态下，气门致动运动被空动部件损耗，使得气门致动运动不施加到发动机气门，即发动机气门保持关闭。此类空动部件在本领域中是已知的，并且通常包括能够锁定/解锁的机械装置或能够捕获/释放所截留体积的液压流体的液压装置。
在其中经由空动部件实现CDA的***中，有许多因素可导致空动部件的故障模式。此类故障模式包括机械部件故障、部件疲劳故障、导致意外激活的***控制错误、防止折叠元件重新锁定的碎屑、振动、游隙设置错误、过度热增长、关键元件如气门座的过度磨损等。
另外，存在例如四冲程发动机的特定操作条件，其中发动机过载和可能的灾难性发动机损坏可在主事件停用期间发生。具体地，如果用于排气门的主运动负载路径被停用(无论是否有意)，但用于对应的进气门的主运动负载路径未被停用，则进气主运动负载路径可看到进气主事件上的显著负载，因为气缸中的压力没有被耗尽。即使在行驶状态下，该负载也可能超过气门机构的设计，并且随着燃料喷射而变得更差。这种故障模式还可能导致进气***暴露于过高的压力和温度。例如，如果在做功冲程期间存在由于CDA机构故障而未耗尽的燃烧事件，则燃烧压力和气体将在随后的进气事件中行进到进气***中，从而导致对进气***的损坏。更甚者，这种非常高的进气负载事件还可能导致包括齿轮系和曲轴在内的整个发动机的过度负载。
为了解决无意或意外CDA操作的可能性，可行的是，将发动机***设计得非常坚固，使得在发动机上不发生显著的损坏。这在较小排量的发动机上更容易实现，在较小排量的发动机中，在故障模式下施加在发动机上的负载在正常材料的设计极限内。然而，在其中气缸压力通常高得多的重型发动机中，这种设计很难实现。
此外，在汽车应用中，在本领域中已知的是，测量某些发动机参数以检测气缸停用元件是否已经成功锁定或解锁。在检测到问题(例如，意外锁定或解锁)的情况下，发动机控制器将启动保护模式(有时称为“应急运行(limp home)”模式)，在该保护模式中该气缸被完全停用(即，使得进气门和排气门致动运动都被中断)以防止任何进一步的发动机损坏。
在重型发动机领域中，由Jacobs Vehicle Systems,Inc.开发的“HPD”***(如例如在美国专利号8,936,006中说明)具有由运动源提供的故障安全升程，其确保在CDA元件发生故障的情况下降低气缸压力以保护气门机构负载。该故障安全升程被设计成来自单独的气门机构元件，具体地为发动机制动摇臂。另外，美国专利号6,854,433描述了一种辅助运动负载路径，该辅助运动负载路径即使在主运动负载路径中的空动***发生故障的情况下也允许至少一些气门致动。该***在图1中示意性地示出，其示出了具有气门致动***102的内燃机100，该气门致动***包括主运动负载路径104，该主运动负载路径包括向摇臂108提供主事件气门致动运动的主气门致动运动源106。继而，主事件气门致动运动经由空动***110和气门横臂112传递到一个或多个发动机气门114。如上所述，包括独立液压致动***的空动***110可在运动传递状态或运动吸收状态下操作。如‘433专利中进一步所示，摇臂108包括“辅助***”122，其形式为离开摇臂108并与气门横臂112和/或发动机气门114中的一个发动机气门对齐的突起或***。在空动***处于运动吸收状态(无论是有意还是由于其故障)的操作期间，辅助***122被构造成使得由摇臂108传递的主事件气门致动运动中的至少一些主事件气门致动运动也应用于气门横臂112/气门114，从而确保气门114的打开，而不管空动***110的不工作/故障。以这种方式，辅助***122产生绕过主运动负载路径104的辅助运动负载路径120。
虽然上述解决方案已被证明是有益的，但在该领域中的进一步发展将是受欢迎的。
发明内容
本公开涉及一种气门致动***，该气门致动***包括气门致动运动源，该气门致动运动源被构造成经由包括至少一个气门机构部件的主运动负载路径向至少一个发动机气门提供主事件气门致动运动。气门致动***还包括被布置在主运动负载路径中的第一气门机构部件内的空动部件，该空动部件能够被控制为在空动部件传递主事件气门致动运动的运动传递状态下操作，或者在空动部件不传递主事件气门致动运动的至少一部分的运动吸收状态下操作。此外，气门致动***包括被布置在主运动负载路径中的高升程传递部件，其中该高升程传递部件被构造成在空动部件处于运动吸收状态时允许主运动负载路径传递主事件气门致动运动的至少高升程部分。在各种实施方案中，第一气门机构部件可包括气门横臂、摇臂或推杆。
在一个实施方案中，高升程传递部件被结合到空动部件中，并且在特定实施方案中，其可被实现为空动部件中的行程限制特征部。在这些实施方案中，空动部件可包括机械锁定子***或液压锁定子***。另选地，结合到空动部件中的高升程传递部件可被实现为辅助锁定子***。
在其他实施方案中，高升程传递部件被结合到主运动负载路径中的至少一个气门机构部件(诸如气门横臂、摇臂或推杆)内，并且在特定实施方案中，其可被实现为至少一个气门机构部件中的行程限制特征部。在这些实施方案中，行程限制特征部可包括被布置在至少一个气门机构部件上的至少一个接触表面。另选地，该至少一个接触表面可被实现为可回缩的活塞，诸如液压致动的活塞。
附图说明
将结合附图在特定实施方案的以下非限制性描述中详细讨论前述和其他特征及优点，其中：
图1是根据现有技术的气门致动***的示意图；
图2和图3是根据本公开的气门致动***的各种实施方案的示意图；
图4是示出根据本公开的排气和进气主事件以及由高升程传递部件传递的排气事件的高升程部分的曲线图；
图5至图10是示出根据图2的实施方案的高升程传递部件的各种具体实施的截面图；并且
图11至图15示出了根据图3的实施方案的高升程传递部件的各种具体实施。
具体实施方式
如本文所用，对方向的任何引用(例如，顶部、底部、向上、向下、向左、向右等)是相对于在相应附图中示出的取向来定义的。
现在参见图2，其描绘了包括根据本公开的气门致动***202的内燃机200。气门致动***202包括向第一气门机构部件206提供主事件气门致动运动的主运动源204。在该实施方案中，第一气门机构部件206包括布置在其中的空动部件208，该空动部件208还包括布置在其中的高升程传递部件210。如上所述，空动部件208通常能够在运动传递状态或运动吸收状态下操作。继而，并且如下文进一步描述的，空动部件206单独地或空动部件206通过高升程传递部件210的操作向第二气门机构部件212提供主事件气门致动运动的至少一部分，该第二气门机构部件继而向一个或多个发动机气门214提供所接收的气门致动运动。如本领域的技术人员应当理解的，本文所述的气门致动***可应用于排气发动机气门或进气发动机气门，或两者。所描绘的气门机构部件206、212两者可以是多种熟知气门机构中的任一种，诸如气门横臂、摇臂(端部枢轴或中心枢轴类型)、推杆、挺杆等。
总之，图2所示的第一气门机构部件和第二气门机构部件构成主运动负载路径，使得空动部件2018和高升程传递部件210结合到第一气门机构部件206中必然要求空动部件208和高升程传递部件210完全在主运动负载路径内操作。另外，尽管图2中所描绘的主运动负载路径构成两个气门机构部件，但本领域的技术人员将进一步理解，为此目的可使用更多或更少数量的气门机构部件。更甚者，虽然空动部件208和高升程传递部件210被描绘为结合到最靠近气门致动运动源的第一气门机构部件206中，但这不是必要条件，并且空动部件208及其对应的高升程传递部件210可等同地布置在一些其他气门机构部件诸如第二气门机构部件212中，这是设计选择的问题。
如本文所用，描述词“高升程”总体上是指本公开的涉及提供大于较低升程阈值的主事件气门致动运动的任何部分的多个方面，该较低升程阈值大于零并且小于通常由主事件气门致动运动提供的最大升程。例如，对于最大气门升程为15mm的主事件气门致动运动，较低升程阈值可被选择为任意地接近但不等于零，使得高升程部分将几乎包括全部主事件气门致动运动。另一方面，较低升程阈值可被选择为任意地接近但不等于15mm最大升程值，使得除了最接近15mm最大值的气门升程值之外，高升程部分将几乎不包括主事件气门致动运动。如该示例明显可见，可将限定高升程部分的较低升程阈值设定为接近主事件气门致动运动的任一极限。然而，在实施过程中，通常可接受的是，将较低升程阈值设定为提供所需的足够量的气门升程(例如，2mm或更大)的值，以确保避免对发动机的潜在损害所需的至少一定水平的气缸减压，在排气主事件气门致动运动的情况下尤为如此，但优选地不高到显著影响在CDA中产生的并且已知降低摩擦和泵送损失的空气弹簧。以这种方式，高升程部分在非预期的或其他错误的CDA操作的情况下作为故障安全升程操作，以便避免发动机损坏。
图4中描绘了主事件气门致动运动的高升程部分的具体示例，其示出了主排气402和主进气404气门致动运动的熟知示例。在该示例中，其中提供了大约12mm的最大升程，并且使用本文公开的各种气门致动运动***中的任一种气门致动运动***，提供了大约2mm的高升程部分406。即，较低升程阈值被设定为10mm，使得排气主事件402的任何部分408都被空动部件208损耗。
再次参见图2，结合到空动部件208中的高升程传递部件210被构造成当空动部件208在运动吸收状态下操作时确保空动部件208对主事件气门致动运动的至少高升程部分的传递。在下文描述的各种具体实施中，高升程传递部件210可被实现为结合到空动部件208中的行程限制特征部或辅助锁定特征部。当在运动传递状态下操作时，空动部件208用于将由第一气门机构部件206接收的主事件气门致动运动传递到第二气门机构部件212，如空动部件206和第二气门机构部件212之间的实线箭头所示。另一方面，当在运动吸收状态下操作时(无论是通过这样的有意控制还是由于故障模式的发生)，高升程传递部件210的功能仍然允许空动部件206将由第一气门机构部件206接收的主事件气门致动运动的至少一部分传递到第二气门机构部件212，如高升程传递部件206和第二气门机构部件212之间的虚线箭头所示。
现在参见图3，其描绘了包括根据本公开的气门致动***302的内燃机300。具体地，气门致动***302基本上类似于图2所描绘的***202，除了下文提及的空动部件304和高升程传递部件306的结构。具体地，在该实施方案中，空动部件304再次被结合到第一气门机构部件206中；然而，高升程传递部件306不像图2中那样被结合到空动部件304中，而是改为也被结合到第一气门机构部件206中。也就是说，实际上，高升程传递部件306与空动部件304并联，这与图2所描绘的直列或串联布置相反。尽管作为第一气门机构部件206中的特征示出，但应当理解，高升程传递部件306可在不同的气门机构部件诸如第二气门机构部件212中实现。此外，应当理解，高升程传递部件306可横跨多于一个气门机构部件来实现。在下文描述的各种具体实施中，高升程传递部件306可被实现为行程限制特征部，例如以部署在至少一个气门机构部件上的接触表面的形式。更甚者，此类接触表面可被实现为可回缩的活塞。
图5至图10示出了根据图2的实施方案的高升程传递部件的具体实施的各种示例。图5示出了美国专利号9,790,824中所述类型的气门横臂500。具体地，气门横臂500包括设置在形成于气门横臂500的主体510中的中心孔512中的空动部件505。空动部件505包括可滑动地设置在中心孔512中的外柱塞520。提供楔形件580形式的锁紧元件，该楔形件被构造成与环形外凹部572接合，该环形外凹部形成在限定孔512的表面中。在未对内柱塞560施加液压控制的情况下(在这种情况下，经由摇臂，未示出)，内活塞弹簧544将内柱塞560偏压到位，使得楔形件580伸出形成在外柱塞520中的开口，从而接合外凹部572并且有效地将外柱塞520相对于气门横臂主体510锁定就位。在该锁定或运动传递状态中，经由外柱塞520施加到气门横臂500的任何气门致动运动都被传递到气门横臂主体510并且最终被传递到发动机气门(未示出)。然而，经由液压通道590向内柱塞560的顶部提供充分加压的液压流体致使内柱塞160向下滑动，从而允许楔形件580回缩并与外凹部572脱离接合，由此有效地使外柱塞520相对于气门横臂主体510解锁，并且允许外柱塞520在其孔512内自由滑动，从而经受由外柱塞弹簧546提供的向上偏压。在该解锁或运动吸收状态下，施加到外柱塞520的任何气门致动运动都将导致外柱塞520在其孔112中往复运动。
然而，在该实施方案中，高升程传递部件以行程限制器的形式提供，该行程限制器具有行程长度591(由外柱塞520的面向下的表面593和由孔512的底部限定的面向上的表面595限定)，该行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，选择外柱塞520的行程长度591，使得大于较低升程的极限的气门升程将导致外柱塞520在孔512中降到最低点，从而提供外柱塞520和气门横臂主体510之间的牢固接触，并且导致此类气门升程将经由气门横臂主体520传递到发动机气门。以这种方式，只要空动部件505在运动吸收状态下操作，空动部件505就能够提供故障安全升程。
图6示出了美国专利申请公开号2020/0182097中所述类型的中心枢轴(或类型III)摇臂600。如图所示，摇臂600包括具有空动部件605的两个半摇臂604、606，该空动部件基本上类似于图5中所示的空动部件505，并且设置在形成于壳体610中的孔601内，该壳体又设置在第一摇臂604中。空动部件605与形成在第二半摇臂606上的接触表面604建立接触。在该实施方案中，外柱塞612与孔601可滑动地设置，并且外柱塞612还具有孔613，其内可滑动地设置有内柱塞614。在所示实施方案中，锁定弹簧620将内柱塞614偏压到外柱塞孔613中。只要由锁定弹簧620提供的偏置力不受到对抗，内柱塞614就会偏压到外柱塞孔413中，从而使楔形件616延伸穿过形成在外柱塞612侧壁中的开口并进入形成在壳体610的内壁中的外凹部618中。当锁定元件616延伸并与外凹部618对齐时，机械地防止外柱塞612在壳体孔601内滑动，即，该外柱塞相对于壳体610锁定，使得施加到第一摇臂604的任何气门致动运动都经由空动部件605传递到接触表面604和第二半摇臂206，即，空动部件605在运动传递状态下操作。相反地，当液压流体压力被施加到外柱塞孔613时，其抵抗由锁定弹簧620提供的偏压，并且进一步使内柱塞614滑出外柱塞孔613。这样做时，内柱塞614的直径减小部分与楔形件616对齐，从而允许楔形件616回缩并与外凹部618脱离接合。在这种状态下，外部柱塞612被允许进一步滑动到壳体孔411中，即，其相对于壳体610解锁，使得施加到第一摇臂604的任何气门致动运动都被空动部件605吸收并且不传递到接触表面604和第二摇臂206，即，空动部件605在运动吸收状态下操作。
然而，同样在该实施方案中，高升程传递部件以行程限制器的形式提供，该行程限制器具有行程长度691(由外柱塞612的面向左的表面693和由孔601的底部限定的面向右的表面695限定)，该行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，选择外柱塞612的行程长度691，使得大于较低升程的极限的气门升程将导致外柱塞612在孔601中降到最低点，从而提供外柱塞612和第一半摇臂604之间的牢固接触，并且导致此类气门升程将由第一半摇臂604、空动部件605和第二半摇臂606传递到发动机气门。以这种方式，只要空动部件605在运动吸收状态下操作，空动部件605就能够提供故障安全升程。
图7示出了美国专利申请公开号2020/0291826中所述类型的端部枢轴(或类型II)摇臂600。如图所示，摇臂700包括可旋转地安装(在其第一端部706)到摇臂主体702的杠杆臂704。杠杆臂704包括与其第一端部706相对的弯曲端面714。空动部件705包括闩锁712，该闩锁可滑动地设置在限定在摇臂主体702的闩锁凸出部720中的孔722中。闩锁712包括构造成接合杠杆臂704的弯曲端面714的杠杆接合表面714。通过具有不同直径的致动活塞710的操作，可控制闩锁712在孔722内的位置，使得当闩锁712由致动活塞710控制到其最右侧位置时，杠杆接合表面714将在其相对低的点处接触弯曲端面714。这转换到杠杆臂704的相对升高的位置，使得在滚子708的顶部处接收的气门致动运动由杠杆臂704传递到摇臂主体702并且传递到发动机气门(未示出)上。以这种方式操作，空动部件705处于运动传递状态。相反地，致动活塞710可***作为使得闩锁712在孔722内的位置被控制到其最左侧的位置，从而致使杠杆接合表面714在其相对高的点处接触弯曲端面714。这转换到杠杆臂704的相对降低的位置，使得气门致动运动不能到达滚子708，并且因此不被杠杆臂704传递到摇臂主体702并且传递到发动机气门(未示出)上。以这种方式操作，空动部件705处于运动吸收状态。
在该实施方案中，高升程传递部件以行程限制器的形式提供，该行程限制器具有行程长度791(由杠杆臂行程限制器730的面向下的表面和由闩锁凸出部720的顶表面限定的面向上的表面限定)，该行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，杠杆臂704的行程长度791被选择为使得大于较低升程的极限的气门升程将导致杠杆臂行程限制器730的面向下的表面接触闩锁凸出部720的面向上的表面，从而提供杠杆臂704和摇臂主体702之间的牢固接触，并且导致此类气门升程将由摇臂主体702传递到发动机气门。以这种方式，只要空动部件705在运动吸收状态下操作，空动部件705就能够提供故障安全升程。
图8示出了转让给与本申请相同的受让人的美国专利申请号17/247,481中所述类型的推管800。如图所示，推管800包括具有空动部件805的推管主体802，该空动部件基本上类似于图5所示的空动部件505并安装在推管主体上。空动部件805包括外柱塞820、内柱塞860和楔形件880，它们以与图5所示的相同名称的部件相同的方式操作，其中外柱塞820可滑动地设置在刚性地连接到推管主体802的壳体804的孔内。因此，当楔形件880被控制为使得外柱塞820相对于壳体804被锁定时，经由推管主体802接收的气门致动运动被空动部件805传递到发动机气门(未示出)。以这种方式操作，空动部件805处于运动传递状态。相反地，当楔形件880被控制为使得外柱塞820相对于壳体804解锁时，经由推管主体802接收的气门致动运动不被空动部件805传递到发动机气门。以这种方式操作，空动部件805处于运动吸收状态。
在该实施方案中，高升程传递部件以行程限制器的形式提供，该行程限制器具有行程长度891(由外柱塞820的面向下的表面893和由壳体804的底部限定的面向上的表面895限定)，该行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，选择外柱塞820的行程长度891，使得大于较低升程的极限的气门升程将导致面向下的表面893接触面向上的表面895，从而提供外柱塞820和壳体804之间的牢固接触，并且导致此类气门升程由空动部件805传递到发动机气门。以这种方式，只要空动部件805在运动吸收状态下操作，空动部件805就能够提供故障安全升程。
图9和图10示出了与图5所示气门横臂500基本相同的气门横臂900。然而，在该实施方案中，高升程传递部件未被实现为行程限制特征部，而是改为由辅助锁定子***930提供。在该实施方案中，辅助锁定子***930由设置在辅助锁定孔934中的辅助锁定活塞932和形成为外柱塞920的外表面中的环带的锁定沟道936的组合提供。在图9中，空动部件905的内柱塞960被定位成使得楔形件980接合环形外沟道972并且将外柱塞920锁定到气门横臂主体910。以这种方式操作，空动部件905处于如正功率产生期间的运动传递状态。在空动部件905的运动传递状态期间，由于辅助锁定活塞932和锁定沟道936之间缺乏对齐，因此辅助锁定子***930保持在解锁状态，即，辅助锁定子***930不防止外柱塞920在运动传递状态期间的任何移动。然而，如果楔形件980在空动部件905的运动传递状态期间发生故障，则允许外柱塞920相对于气门横臂主体910平移。在这种情况下，当外柱塞920的后续向下平移(即，在楔形件980发生故障之后)允许辅助锁定活塞932与锁定沟道936对齐和接合时，辅助锁定子***930执行故障安全功能。在这种情况下，辅助锁定活塞932与观察沟道936的接合防止了外柱塞920的进一步向下平移，从而有效地将其锁定到气门横臂主体910。通过将锁定沟道936选择性地放置在沿反映较低升程的极限的外柱塞920的纵向长度的位置处，实现了故障安全功能。
当液压流体被供应到液压通道990以控制空动部件905在运动吸收状态下操作(从而允许CDA)时，如图9所示，与液压通道990和锁定孔934的近侧端部流体连通的径向通道940的存在允许加压的液压流体撞击在辅助锁定活塞932上，从而使该辅助锁定活塞向左平移并且防止其与锁定沟道936接合。此外，并且参见图10，环形外沟道972也与锁定孔934流体连通，使得当外柱塞920已经向下平移到足以使辅助锁定活塞932与锁定沟道936对齐时，径向通道940也与环形外沟道972对齐，从而继续允许加压的液压流体冲击在辅助锁定活塞932的表面上并且防止其锁定接合(图10中未示出)。以这种方式，允许空动部件905在运动吸收状态下的命令操作(即，并非无意中导致的)无阻碍地进行，从而也允许完成CDA操作。在意外失去液压压力的情况下，辅助锁定活塞932和观察沟道936将再次被允许彼此接合，如上所述，并且提供故障安全功能。
图11至图15示出了根据图3的实施方案的高升程传递部件的具体实施的各种示例。图11和图12示出了包括摇臂1102的气门致动***1100，该摇臂从推管1104接收气门致动运动。与图8的实施方案类似，推管1104包括空动组件1105。然而，与图8的实施方案不同，空动部件1105不包括作为高升程传递部件操作的行程限制特征部。在该实施方案中，高升程传递部件由结合到两个气门机构部件即摇臂1102和推管1104中的行程限制特征部提供。在该具体实施中，行程限制特征部由摇臂延伸部1110和围绕空动部件1105的推管护罩1112的组合提供，并且行程长度由摇臂延伸部1110和推管护罩1112的上表面之间的间隔限定。如图11中最佳示出的，摇臂延伸部1110包括C形环，该C形环附接到摇臂1102并被构造成使得C形环的臂1111与护罩1112对齐，该护罩附接到推管1104的推管主体1114。借助这些布置，当空动部件1105在运动吸收状态下操作时，由摇臂延伸部1110和护罩1112的上表面之间的间隔限定的行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，行程长度被选择为使得大于较低升程的极限的气门升程将导致护罩与摇臂延伸部1110建立牢固的接触，从而导致此类气门升程将被传递到摇臂1102并且继续被传递到发动机气门(未示出)。以这种方式，只要空动部件1105在运动吸收状态下操作，主运动负载路径中的气门机构部件(即，摇臂1102和推管1104)就能够提供故障安全升程。
图13示出了图3的实施方案的两个其他具体实施。在这种情况下，主运动负载路径包括摇臂1302和气门横臂1304。在这种情况下，气门横臂基本上与图5中的气门横臂相同，再次不同的是，高升程传递机构不是通过结合到空动部件505中的行程限制特征部来实现的。在这些实施方案的第一实施方案中，高升程传递部件由结合到两个气门机构部件(即摇臂1302和气门横臂1304)中的行程限制特征部提供。具体地，行程限制特征部由部署在摇臂1302的鼻部上的摇臂护罩1306和气门横臂1304的上接触表面1308的组合提供，使得行程长度由摇臂护罩1306和上接触表面1308之间的间隔限定。借助这些布置，当气门横臂1304中的空动部件在运动吸收状态下操作时，由摇臂护罩1306和上接触表面1308之间的间隔限定的行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，行程长度被选择为使得大于较低升程的极限的气门升程将导致摇臂护罩1306与上接触表面1308建立牢固的接触，从而导致此类气门升程将从摇臂1302被传递到气门横臂1304并且继续被传递到发动机气门。以这种方式，只要气门横臂中的空动部件在运动吸收状态下操作，主运动负载路径中的气门机构部件(即，摇臂1302和气门横臂1304)就能够提供故障安全升程。
在这些实施方案的第二实施方案中，高升程传递部件再次由结合到两个气门机构部件(即，摇臂1302和气门横臂1304)中的替代行程限制特征部提供。(在实施过程中，没有必要同时实现图13所示的两个行程限制特征部；实现一个行程限制特征部或另一个行程限制特征部将是足够的。为了便于说明，图13中示出了两个行程限制特征部。)具体地，行程限制特征部由部署在摇臂1302的气门侧部分中的横向延伸的摇臂延伸部1310和部署在气门横臂1304中并与摇臂延伸部1310对齐的横向延伸的气门横臂接触表面1312的组合提供，使得行程长度由摇臂延伸部1306和气门横臂延伸部之间的间隔限定。借助这些布置，当气门横臂1304中的空动部件在运动吸收状态下操作时，由摇臂延伸部1310和气门横臂延伸部1312之间的间隔限定的行程长度被设计成等于上述较低升程的极限。即，行程长度被选择为使得大于较低升程的极限的气门升程将导致摇臂延伸部1310建立与气门横臂延伸部1312的牢固的接触，从而导致此类气门升程将从摇臂1302被传递到气门横臂1304并且继续被传递到发动机气门。以这种方式，同样，只要气门横臂中的空动部件在运动吸收状态下操作，主运动负载路径中的气门机构部件(即，摇臂1302和气门横臂1304)就能够提供故障安全升程。
现在参见图14和图15，其示出了图13所示的第二实施方案的另选具体实施，即横向延伸的摇臂延伸部。在该具体实施中，横向延伸的摇臂延伸部1310由液压致动的可回缩的活塞1406代替，而气门横臂延伸部1312提供的功能由气门横臂1404的上表面1408提供。如图15最佳示出的，活塞1406可滑动地部署在形成于摇臂1402中的活塞孔1502中。提供偏置弹簧1504以将活塞1406偏压出活塞孔1502，使得活塞1406与气门横臂1404的上表面1408对齐。在该位置，活塞1406和上表面1408以与图13的摇臂延伸部1310和气门横臂延伸部1312基本相同的方式操作。然而，与摇臂延伸部1310和气门横臂延伸部1312不同，活塞1406可通过经由形成在摇臂1402中的液压通道1506向活塞1406提供液压流体而回缩。液压流体对活塞1406的加压足以克服偏置弹簧1504的偏压将导致活塞1406回缩到孔1502中，从而消除活塞1406和上表面1408之间的任何相互作用。
尽管已经使用液压致动的活塞示出了图14和图15的实施方案，但应当理解，本文描述的可回缩的活塞可使用本领域技术人员已知的其他装置致动。
尽管已经示出和描述了具体优选实施方案，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离本教导的情况下进行改变和修改。例如，虽然本文描述的空动部件的具体实施主要是机械锁定类型，但应当理解，空动部件可改为基于液压锁定***，诸如液压间隙调节器(HLA)或如本领域已知的控制气门。在这种情况下，类似于图2的实施方案，行程限制特征部可被结合到液压锁定部件中。例如，在液压锁定部件被实现为HLA的情况下，可提供止回球拨动特征部，该止回球拨动特征部允许HLA根据需要折叠(或解锁)，由此消除排气事件。在这种情况下，行程限制特征部可设计在HLA的主体和柱塞部件之间的HLA中。另外，根据上文相对于图3描述的另选实施方案，行程限制特征部可在HLA折叠元件的外部。
另外，尽管以上描述集中于提供高升程传递部件以用于提供故障安全升程的目的，但本领域的技术人员应当理解，本文描述的教导内容也提供了其他优点。例如，对于CDA***，已知的是，在某些操作条件下，处于停用模式的燃烧室中的压力可实现负压，并且导致油被抽吸经过这些环并且在燃烧室中被消耗。本文所述的教导内容可用于在每个循环重新平衡气缸中的压力，方法是允许高升程传递部件打开气门以允许进气或排气压力进入，从而保持正压力并使油耗最小化，同时仍允许发动机在CDA模式下操作以实现其他所提及的益处。
更甚者，尽管在上文阐述的描述已经在CDA操作的上下文中讨论了空动部件和高升程传递部件，但本领域的技术人员应当理解，不需要在这方面对本公开进行限制。例如，此类部件也可应用在需要中断主气门事件的发动机制动***中，诸如由Jacobs VehicleSystems,Inc.开发的“HPD”发动机制动技术。
因此，可以预期，上述教导的任何和所有修改、变化或等同方案都落在以上公开的基本原理和本文要求保护的范围内。

Claims (16)

1.一种气门致动***，所述气门致动***包括气门致动运动源，所述气门致动运动源被构造成经由包括至少一个气门机构部件的主运动负载路径向至少一个发动机气门提供主事件气门致动运动，所述气门致动***还包括：
空动部件，所述空动部件被布置在所述主运动负载路径中的第一气门机构部件内，并且能够被控制为在所述空动部件传递所述主事件气门致动运动的运动传递状态下操作，或者在所述空动部件不传递所述主事件气门致动运动的至少一部分的运动吸收状态下操作；以及
高升程传递部件，所述高升程传递部件被布置在所述主运动负载路径中，并且被构造成在所述空动部件处于所述运动吸收状态时允许所述主运动负载路径传递所述主事件气门致动运动的至少高升程部分。
2.根据权利要求1所述的气门致动***，其中所述高升程传递部件被结合到所述空动部件中。
3.根据权利要求2所述的气门致动***，其中所述高升程传递部件包括所述空动部件中的行程限制特征部。
4.根据权利要求3所述的气门致动***，其中所述空动部件包括机械锁定子***。
5.根据权利要求3所述的气门致动***，其中所述空动部件包括液压锁定子***。
6.根据权利要求2所述的气门致动***，其中所述高升程传递部件包括辅助锁定子***。
7.根据权利要求1所述的气门致动***，其中所述第一气门机构部件是气门横臂。
8.根据权利要求1所述的气门致动***，其中所述第一气门机构部件是摇臂。
9.根据权利要求1所述的气门致动***，其中所述第一气门机构部件是推杆。
10.根据权利要求1所述的气门致动***，所述高升程传递部件被结合到所述主运动负载路径中的至少一个气门机构部件中。
11.根据权利要求10所述的气门致动***，其中所述高升程传递部件包括所述至少一个气门机构部件中的行程限制特征部。
12.根据权利要求11所述的气门致动***，其中所述行程限制特征部包括被布置在所述至少一个气门机构部件上的至少一个接触表面。
13.根据权利要求12所述的气门致动***，其中所述至少一个接触表面包括可回缩的活塞。
14.根据权利要求10所述的气门致动***，其中所述至少一个气门机构部件是气门横臂。
15.根据权利要求10所述的气门致动***，其中所述至少一个气门机构部件是摇臂。
16.根据权利要求10所述的气门致动***，其中所述至少一个气门机构部件是推杆。
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