[發明專利]可變氣門致動系統

在審

• 申請號: 202010113881.3
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111622823A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 克里斯多夫·唐納德·威克斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F01L9/02
• 分類號: F01L9/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本公開提供了“可變氣門致動系統”。提供了用于可變氣門致動總成的方法和系統。在一個示例中，所述可變氣門致動總成可以包括具有第一壓力的第一壓力儲存器，所述第一壓力儲存器流體地聯接到所述氣門致動器并且定位在發動機氣門下方。具有第二壓力的第二壓力儲存器布置在所述第一壓力儲存器正下方，并且液壓介質在所述第一壓力儲存器和所述第二壓力儲存器之間流動。

技術領域

本說明書總體上涉及包括可變氣門致動的內燃發動機。

背景技術

發動機性能可能會受到氣門升程正時的影響。在內燃發動機中，進氣門和排氣門的致動控制空氣向發動機氣缸的引入并調節排氣從氣缸的移除，由此調節由燃燒生成的扭矩量以便為車輛的運動提供動力。然而，例如當進氣門和排氣門相對于彼此并且相對于發動機操作提升時，保持氣門升程的一致正時可能無法適應發動機工況的變化。例如，在高發動機轉速下，延長進氣門的升程持續時間可以增加進入氣缸的空氣量，由此增加功率輸出并提高發動機的性能。在較低的發動機轉速下減少進氣門的持續時間以減少與排氣門的重疊可以減少排放并提高發動機的燃料經濟性。氣門升程正時不變可能會導致功率輸出和燃料效率整體不佳。

可以通過使發動機與可變氣門致動系統相適應來實現對氣門升程正時的調整，諸如可變正時或可變升程。具體地，連續可變氣門致動系統，其實現對升程高度和升程正時兩者的調整，允許針對所有發動機轉速和條件優化氣門致動。Ruach等人在US 8,020,526中示出了連續氣門升程系統的一個示例。其中，提供了用于內燃發動機的氣缸蓋的具有液壓可變配氣機構的液壓單元。通過由液壓介質提供的液壓壓力來控制氣門升程。液壓單元包括用作液壓流體儲存器的高壓腔室、中壓腔室和低壓腔室。高壓腔室聯接到液壓單元的在主單元和從屬單元之間的區域，所述主單元和從屬單元作用在提升閥上以致動提升，并且高壓腔室充當主單元和從屬單元之間的液壓連桿。液壓單元可以聯接到布置在提升閥和凸輪之間的氣缸蓋。因此，基于單元中的液壓的調節，可以實現連續可變的氣門升程。

然而，本文發明人已認識到此類系統的潛在問題。作為一個示例，高壓腔室聯接到主單元和從屬單元導致高壓腔室靠近提升閥定位。為了將高壓腔室保持在提升閥附近，液壓單元可以包括其中布置有高壓腔室以及較低壓力腔室諸如中壓腔室和/或低壓腔室中的至少一者的底板。較低壓力腔室可以鄰近高壓腔室布置，由此使液壓單元的覆蓋區相對于液壓單元的沿著水平軸線的寬度增加。液壓單元的覆蓋區可能會加劇車輛發動機艙內局促的包裝約束。此外，高壓腔室可以部分地設置在氣缸蓋中，以在高壓腔室的容積超過可以結合到液壓單元底板中的容積時適應高壓腔室的容積。高壓腔室的容積擴展到氣缸蓋中可能會在氣缸蓋中形成空腔，這使氣缸蓋的制造復雜化并且可能由于更復雜的幾何形狀而導致額外的成本。

發明內容

在一個示例中，上述問題可以通過一種可變氣門致動(VVA)總成來解決，所述可變氣門致動總成包括：多個致動器，所述多個致動器用于調整發動機氣門的升程高度和持續時間；具有第一壓力的第一流體腔室，所述第一流體腔室豎直地布置在所述發動機氣門和所述多個致動器下方并且流體地聯接到所述多個致動器；以及具有第二壓力的第二流體腔室，所述第二流體腔室定位在所述第一腔室正下方并且通過通道聯接到所述第一流體腔室。以此方式，實現了可變氣門致動，同時減小了所述總成的覆蓋區。

作為一個示例，較高壓力儲存器和較低壓力儲存器兩者都可以設置在電動液壓單元的殼體內。較高壓力儲存器可以豎直地堆疊在較低壓力儲存器上方，并集成到殼體的上部中。較低壓力儲存器可以被包括在殼體的下部中，所述下部被配置為直接聯接到上部，并且較低壓力儲存器通過板與較高壓力儲存器分開。儲存器的豎直堆疊減小了電動液壓單元的寬度，并保持了與電動液壓單元的殼體一起形成儲存器的空腔。另外，電動液壓單元可以經由簡化的系統而密封并緊固到氣缸蓋，所述簡化的系統包括單組緊固裝置。