相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年9月9日提交的第14/848,437號美國專利申請和2014年9月17日提交的第62/051,617號美國臨時申請的權益。以上申請的公開內容通過引用全部合并在本文中。

本申請總體涉及一種發(fā)動機氣門升程系統，更具體地，涉及一種配置為相對于可變氣門升程系統的致動組件保留液壓流體的發(fā)動機可變氣門升程系統。

背景技術：

發(fā)動機系統有時包括可變氣門升程(vvl)系統，其包括電致動或液壓致動或者二者的組合。針對利用液壓或電液壓致動控制的vvl系統，在vvl系統組件中通常需要加壓的液壓流體，負責致動相關聯的發(fā)動機氣門。在某些環(huán)境下，諸如，車輛或發(fā)動機長時間不使用時，在這種操作期間，vvl系統中存在的液壓流體會流出vvl系統。當發(fā)生這種情況時，在隨后的發(fā)動機重啟事件期間可能需要長時間來用液壓流體將vvl系統重新填滿，而這并非是車輛駕駛員所期望的。因此，雖然傳統的液壓致動vvl系統為其預期目的工作，但是在相關領域仍然需要改進。

技術實現要素：

根據本發(fā)明的示例性方面，提供一種用于發(fā)動機的可變氣門升程系統的電液壓致動器系統，在示例性實施方案中，所述電液壓致動器系統包括中壓室、高壓油回路、控制閥、泵和致動器。中壓室形成在氣缸蓋組件中，并適于與液壓流體源流體連通。高壓油回路位于氣缸蓋組件中并且與中壓室選擇性流體連通并從中壓室接收液壓流體?？刂崎y位于氣缸蓋組件中，并且與中壓室和高壓油回路流體連通。泵被配置為泵送在高壓油回路中的液壓流體。致動器與泵、控制閥和高壓油回路流體連通，致動器適于與發(fā)動機的進氣門接合?？刂崎y被配置為受控制以選擇性地阻斷在高壓油回路與中壓室之間的流體連通，從而提供由泵泵送的液壓流體以移動致動器從而打開進氣門。中壓室和致動器都在氣缸蓋組件中位于比控制閥高的位置，使得在發(fā)動機關閉事件期間液壓流體被保留在中壓室和控制閥中。

在一示例性實施方案中，高壓油回路包括致動器通道，致動器通道形成在氣缸蓋組件中，并在閥端的控制閥與相反致動器端的致動器之間延伸和流體聯接。在該實施方案中，致動器通道傾斜使得當發(fā)動機在基準操作位置時液壓流體在致動器通道中從閥端向上流動到致動器端。

在一示例性實施方案中，中壓室包括上端和流體聯接到控制閥的相反的下端，使得當發(fā)動機基準操作位置時油從中壓室向下流到控制閥。在該實施方案中，中壓室的上端和致動器通道的致動器端都在氣缸蓋組件中位于比控制閥高的位置，從而在發(fā)動機長時間不使用期間將油保留在中壓室、控制閥和致動器通道的至少一部分中。

在一示例性實施方案中，中壓室包括垂直延伸的堆疊管道部分，所述堆疊管道部分從中壓室的限定上端的上部延伸至中壓室的下端并限定中壓室的下端，垂直延伸的堆疊管道部分在長時間不使用期間保留油。在該實施方案中，所述堆疊管道部分從控制閥垂直延伸至致動器通道的致動器端之上的位置以及中壓室的上部。

本公開的教義的應用的其它領域將通過在下文中提供的具體實施方式、附圖變得清楚，其中，貫穿附圖中的若干示圖，同樣的標號是指同樣的特征。應理解，包括公開的實施例的具體實施方式和在此參考的附圖在本質上僅僅是示例性的，僅旨在于說明的目的，并且不旨在限制本公開的范圍、應用或用途。因此，不脫離本公開的主旨的變型意圖在本公開的范圍內。

附圖說明

圖1是包括根據本公開的一方面的示例性可變氣門升程(vvl)系統的氣缸蓋組件的透視圖；

圖2是具有根據本公開的一方面的示例性vvl系統的發(fā)動機的示意圖；

圖3是根據本公開的一方面的vvl系統的部件的局部透視圖；

圖4是示例性氣缸蓋組件和vvl系統的側視圖并示出了根據本公開的一方面的示例性流體保留布置；以及

圖5是根據本公開的一方面的包括示例性流體保留布置的示例性vvl系統的透視圖。

具體實施方式

正如以上簡略提及的，本申請涉及一種示例性可變氣門升程(vvl)系統，該系統被配置為相對于可變氣門升程系統的致動組件保留液壓致動流體。在某些環(huán)境下，諸如，發(fā)動機長時間不使用時，在vvl系統中存在的液壓流體會流出vvl系統，這通常導致在隨后的發(fā)動機重啟事件期間需要長時間來用液壓流體將vvl系統重新填滿，而這并非是車輛駕駛員所期望的。

因此并如在下文將更詳細地討論的，本申請的示例性vvl系統包括示例性液壓致動流體保留布置，該布置被配置為相對于vvl系統的液壓致動組件保留流體。在一示例性方面，vvl系統包括與油室連通的高壓油回路、控制閥和進氣門致動器，其各自定向并定位在高壓油回路中并相對于高壓油回路定位，使得在發(fā)動機長時間關閉期間，至少控制閥和油室的一部分保持與液壓保留流體的供應連通。

現在轉到附圖并首先參照圖1和圖2，發(fā)動機被部分示意性地示出并且總體上以標號10表示。在所示的示例性實施方案中，發(fā)動機10除了其它特征之外包括貯槽14、液壓流體泵18和氣缸蓋組件24。正如在下文中更詳細地討論的那樣，氣缸蓋組件24包括示例性可變氣門升程(vvl)系統28，其與氣缸蓋組件24一同提供在下文中將更詳細地討論的示例性流體保留布置。在示例性方面，在vvl系統28中利用的液壓流體是來自油貯槽14的機油，并且液壓流體泵18是將機油從油貯槽14泵送到發(fā)動機10的各個部件的油泵，這對于本領域技術人員是已知的。

繼續(xù)參照圖1至圖2，vvl系統28在汽油機中通常利用電液壓可變氣門致動以控制進氣(經由進氣門)。在一示例性方面，這種控制是在沒有利用節(jié)流閥的情況下實現的并可與自然吸氣發(fā)動機和強制進氣發(fā)動機兼容。發(fā)動機10的每個氣缸的一個或多個進氣門可被單獨控制，以允許每個氣缸的單獨定時，這將在下文中更詳細地討論。

在一個示例性方面，vvl系統28包括致動器系統36，所述致動器系統36包括凸輪隨動器40、泵/活塞44、電子控制閥48和液壓制動引導致動器54。凸輪隨動器40與機械凸輪軸64的凸輪凸角60可移動接合并且制動引導致動器54與進氣門70接合。在一實施方案中，凸輪隨動器40是利用樞軸的滾柱指輪隨動器。致動器系統36與高壓油回路78和低壓或中壓室84一起工作和/或包括高壓油回路78和低壓或中壓室84，其中，低壓或中壓室84包括蓄壓器88并與控制閥48連通。中壓室84與油泵18連通，而油泵18與油貯槽14中的機油連通?；钊?泵44、電子控制閥48和制動引導致動器54各自與高壓油回路78的一部分以及內部流體連通通道連通和/或形成高壓油回路78以及內部流體連通通道的一部分，這將在下文進行更詳細地討論，在示例性實施方案中，高壓油回路78提供凸輪軸64與進氣門70之間的液壓機械鏈接，其中，液壓機械鏈接由電子控制閥48選擇性控制或管理。在一示例性實施方案中，電子控制閥48是電磁閥。

在致動器系統36的操作的一示例中，凸輪軸64的進氣凸輪凸角60經由凸輪隨動器40使泵44移動，以將加壓油經由連接高壓油回路78的內部流體通道或油道102的第一或泵進行泵送。經由中壓室84和高壓油回路78和/或電磁閥48之間的第二內部流體連接通道106向高壓油回路78供應油。當電磁閥48通電時，閥48在封閉的位置并且從活塞/泵44泵送的油經由高壓油回路78的第三內部流體通道或油道112被直接輸送到制動引導致動器組件54，致動器組件54進而使相關聯的進氣門70移動。當電磁閥斷電并處于打開位置時，油從活塞/泵44經由第二通道106引導到中壓室84，因此，一個或多個進氣門70不被致動，導致無升程或零升程操作條件。然而，應當理解，電磁閥可以可替換性地被配置為當斷電時提供致動并且當通電時提供已改變的氣門升程或無升程。

電磁閥48基于發(fā)動機和/或駕駛員輸入來控制，以在發(fā)動機10的全部rpm范圍上優(yōu)化進氣，從而降低燃料經濟性并增加發(fā)動機功率。進氣門70的升程可通過選擇性地控制電子控制閥48而被控制至無升程與全升程之間的可變位置。例如，電子控制閥48可以被控制以改變加壓油至與每個進氣門70相關聯的制動引導致動器組件54的供應，以便提供無升程、全升程、進氣門提前關閉(eivc)和進氣門延遲開啟(livo)。

在一示例性方面并如參照圖2以及圖4-5在圖1中具體示出的，每個氣缸都包括一個活塞/泵44、一個電磁閥48、高壓油回路78、中壓室84和制動引導致動器組件54，制動引導致動器組件54和與該氣缸關聯的各自的進氣門70連通。在示例性實施方案中，包括高壓油回路78和中壓室84的致動器系統36被包括在氣缸蓋子組件中，氣缸蓋子組件配置為與氣缸蓋組件24的氣缸蓋118聯接，使得制動引導致動器54與相應進氣門70連通，凸輪隨動器40與相應進氣凸輪凸角64連通。然而將理解，致動器系統36也可直接集成到氣缸蓋118中。

在致動器系統36的某些可能的配置中，從裝配到車輛中的發(fā)動機10車輛的視角來看，中壓室84可以是位置高于電磁閥48的淺室(shallowdepthchamber)，制動引導致動器組件54位置可低于電磁閥48，諸如例如在圖3中所示。在這種場景下，中壓室84中的油可經由第二連接通道或油道102流入電磁閥48并經由高壓油回路78的第三連接通道或油道112流至制動引導致動器組件。

油可從制動引導致動器組件54流入氣缸蓋118，并且經由回流，流入發(fā)動機油貯槽14。雖然這種排放在發(fā)動機的操作期間由于慢排放率以及從油泵18向中壓室84供油而不被關心，但是存在在發(fā)動機長時間關閉期間(諸如，當停車或在長時間不使用車輛時)油會從中壓室84、電磁閥48和/或制動引導致動器組件54流出的可能性。在這種場景下，存在使發(fā)動機重新啟動延遲的可能性，這是因為需要向中壓室和/或電磁閥重新供油，否則進氣門可能保持在無升程狀態(tài)。

因此并另外參照圖4和圖5，vvl系統28和致動器系統36被配置為在致動器系統36的致動部件中提供致動油保留。在示例性實施方案中并將在下文中更詳細地討論，中壓室84在致動器組件36中并相對于制動引導致動器組件54和電磁閥48被設置大小、形狀和位置，使得在以上提到的發(fā)動機長時間關閉或不使用的長時間內致動油保留或留存在中壓室84和電磁閥48中。使用這種配置，油供應將保留在中壓室84、第二連接通道106、電磁閥48的至少一部分中和高壓油回路78的第三連接通道112的至少一部分中，而不管發(fā)動機關閉多長時間。因此，在發(fā)動機10長時間不使用之后又重新啟動時，致動進氣門70的潛在延遲以及因此啟動發(fā)動機10的潛在延遲被最小化或消除。

具體參照圖4和圖5，中壓室在致動器系統36的主體或殼體122中形成、設置大小以及構造，使得在一示例性實施方案中，第二通道106至電磁閥48的連接以及第三通道112至電磁閥的連接均低于通道106至中壓室84的連接以及通道112至制動引導致動器組件54的連接，從而將油保留或留存在電磁閥48中以及中壓室和第三通道112的至少一部分中。

在一示例性實施方案中，第二連接通道106是中壓室84的一部分或與中壓室84集成，中壓室84形成在殼體122中。中壓室包括上側或上端128以及相反的下側或下端132。在第二連接通道106被認為是室84的一部分的實施方式中，第二連接通道106的下端和室84的下端相同，如圖4和圖5中所示。

相似地，獨立于電磁閥48與制動引導致動器組件54并將電磁閥48與制動引導致動器組件54流體連接的第三連接通道112形成在殼體122中并包括較低端或電磁端138以及提供流體聯接到制動引導致動器組件54的較高端或第二端142。在該示例性實施方案中，高壓油回路78的將制動引導致動器組件54連接到電磁閥48的第三連接通道112沿從電磁閥48至制動引導致動器組件54的方向向上傾斜(在基準車輛發(fā)動機位置)并且第二連接通道106的一部分也從電磁閥48向上延伸。

該配置在致動器系統36中創(chuàng)建了對于油的留存布置或保留布置148，例如如圖4和圖5中指示用于vvl系統28的油的最低排放水平的線152所示。換言之，在發(fā)動機關閉時，當第三連接通道112的上端138與制動引導致動機組件54的連接處于第二通道106和/或中壓室84的下端132至電磁閥48的連接的上方時，中壓室84中的油(其不再由油泵18供應)將僅流至在圖4和圖5中由線152指示的水平。在該示例性實施方案中，線152在第三通道112的上端138處并由第三通道112的上端138限定。在一示例性實施方案中，油被保留在整個第三通道112中。

因此，致動油保留在高壓油回路78的第三連接通道112的上端138處或其之上的中壓室84中，油保留在電磁閥48中，油保留在中壓室84和/或第二連接通道106的至少一部分中。如可在圖4和圖5中所看到的，油保留在中壓室84的堆疊部分或管道部分(在本文中也被稱作第二連接通道106)中的最低排放水平處，該堆疊部分或管道部分處于中壓室的至電磁閥48的入口的下端132之上。在一示例性實施方案中，中壓室的堆疊管道部分限定了下端132并在第三通道112的上端138之上延伸。在該示例性實施方案中，油按照垂直堆疊方式保留在中壓室84的堆疊管道部分106中。

僅增加中壓室的大小或體積以提供大量油無法消除當高壓油回路的第二連接通道處于從電磁閥向制動引導組件向下傾斜的取向并且制動引導組件的位置比中壓室低時油從電磁閥排出的可能性。相反，這只會延長排出中壓室的油所花費的時間。因此，這種較大的中壓室在車輛長時間關閉期間仍然會與電磁閥一起排出。

將理解，在致動器組件中可利用各種不同類型的控制閥并且中壓室可包括各種不同壓力，術語“中(medium)”不是限制。還將理解，每個氣缸可包括一個或多個進氣門，并且對于每個氣缸可使用一個或多個電磁閥，以及用于該氣缸的每個相關聯的進氣門的制動引導組件。

將理解，除非另有指示，否則在本文中可明確地預期各種示例之間的特征、元件、方法和/或功能的混合和匹配，使得本領域技術人員將從本教導認識到可適當地將一個示例的特征、元件和/功能并入另一示例中。還將理解的是，包括所公開的示例和附圖的描述僅僅是示例性的，旨在僅用于說明的目的，并且不旨在限制本公開的范圍、應用或用途。因此，不脫離本公開的主旨的變型意圖在本公開的范圍內。