本發(fā)明涉及一種鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),屬于發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重,以及人們對(duì)車輛的駕駛性和安全性的專注,未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要在滿足排放指標(biāo)的前提下,綜合考慮動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和安全性。這就需要在驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)全工況范圍內(nèi),優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能。而目前備受關(guān)注的可變氣門、可變沖程數(shù)、停缸、輔助制動(dòng)、新型燃燒方式、可變壓縮比、可變EGR等技術(shù)大多只在發(fā)動(dòng)機(jī)小范圍運(yùn)行工況區(qū)域內(nèi)對(duì)其性能進(jìn)行改善。如現(xiàn)有可變氣門技術(shù)只應(yīng)用于在固定沖程數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)工況下,并且大多用于汽油機(jī)的進(jìn)氣門來(lái)降低泵氣損失??勺儧_程數(shù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外尚處于研究階段,并且只用于驅(qū)動(dòng)工況下?,F(xiàn)有具有停缸技術(shù)的車型只能提供停缸功能,因此,對(duì)油耗改善程度偏低,大多只能獲得5%左右的油耗降低。另一方面,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)保有量的急劇增加,車輛安全性越來(lái)越受到人們的重視,越來(lái)越多的國(guó)家將輔助制動(dòng)系統(tǒng)列為車輛必備的附件之一。然而目前輔助制動(dòng)系統(tǒng)大多存在制動(dòng)部件長(zhǎng)時(shí)間工作容易過(guò)熱、制動(dòng)效率快速降低、制動(dòng)效率可控程度低、制動(dòng)時(shí)車輛容易跑偏、制動(dòng)系統(tǒng)占用有限的車輛空間等問(wèn)題。在目前發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)技術(shù)中,減壓輔助制動(dòng)技術(shù)的制動(dòng)效果最好,它是在進(jìn)排氣門運(yùn)行情況不變的基礎(chǔ)上,在壓縮上止點(diǎn)附近以較小開度開啟排氣門或者減壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)減壓制動(dòng)效果,發(fā)動(dòng)機(jī)每720°曲軸轉(zhuǎn)角實(shí)現(xiàn)一次制動(dòng)循環(huán),屬于四沖程制動(dòng),其制動(dòng)效果無(wú)法滿足車輛大負(fù)載制動(dòng)時(shí)的要求。
針對(duì)上述發(fā)動(dòng)機(jī)研究領(lǐng)域的問(wèn)題,大連理工大學(xué)內(nèi)燃機(jī)研究所燃燒課題組基于在驅(qū)動(dòng)制動(dòng)全工況范圍內(nèi)分區(qū)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能的思想,提出一種多模式發(fā)動(dòng)機(jī),并且給出各種模式的應(yīng)用工況以及對(duì)氣門啟閉時(shí)刻的要求:在低速大負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)工況下,采用二沖程驅(qū)動(dòng)模式,以達(dá)到提高動(dòng)力輸出的目的;在其他發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工況下,采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式,以達(dá)到降低燃油消耗和排放物生成的目的;在大負(fù)載制動(dòng)工況下,采用二沖程制動(dòng)模式,以達(dá)到提高制動(dòng)功率輸出的目的;在小負(fù)載制動(dòng)工況下,采用四沖程制動(dòng)模式,根據(jù)制動(dòng)負(fù)載的要求,改變制動(dòng)模式的沖程數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)輸出,以達(dá)到提高車輛安全性的目的。
目前,實(shí)用化了的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大多保留了配氣凸輪,大多采用機(jī)械式結(jié)構(gòu),主要分為:1)凸輪軸調(diào)相式,如TOYOTA的VVT系統(tǒng)、BMW的Vanos系統(tǒng)等;2)分階段可變氣門升程式,如Honda的VTEC系統(tǒng)等;3)連續(xù)可變氣門升程式,如BMW的Valvetronic系統(tǒng)、Hyundai的CVVL系統(tǒng)等。這類系統(tǒng)通過(guò)控制中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸氣門的啟閉正時(shí)和最大行程三者的同步調(diào)節(jié)。
較有凸輪可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言,無(wú)凸輪系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更加靈活的氣門事件,同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本昂貴,并且需要在可靠性、耐用性和氣門熱膨脹補(bǔ)償控制等方面進(jìn)行更加深入的研究。這類系統(tǒng)主要包括電磁式和電液式兩類。電磁式系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)精確控制、氣門升程可調(diào)程度等方面有待進(jìn)一步改善。較電磁式系統(tǒng)而言,電液式系統(tǒng)具有相對(duì)更高的氣門可調(diào)靈活度、更高的功率密度、布置靈活等特點(diǎn),是目前最具潛力的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括共軌供油式和凸輪供油式兩大類。
共軌供油式系統(tǒng)取消了配氣凸輪,通過(guò)控制電磁閥的啟閉狀態(tài)和蓄能器內(nèi)驅(qū)動(dòng)油的壓力,調(diào)節(jié)氣門的啟閉正時(shí)和最大行程。Ford公司、Lucas公司等對(duì)此進(jìn)行過(guò)研究,未來(lái)仍需在系統(tǒng)成本、響應(yīng)速度、占用空間等方面進(jìn)行深入的研究。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)、單缸氣門數(shù)以及轉(zhuǎn)速的增加,該系統(tǒng)還存在:a)共軌管體積龐大空間布置困難的問(wèn)題;b)系統(tǒng)中所使用的高速大流量電磁閥的數(shù)量過(guò)多,以及由目前電磁閥材料與加工工藝決定的電磁閥成本較高,因此,該系統(tǒng)的整體成本較高。這些問(wèn)題造成了傳統(tǒng)共軌供油式系統(tǒng)車用化較為困難,這類系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于低速船用二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣門上。
通過(guò)綜合機(jī)械式和共軌供油式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),凸輪供油式系統(tǒng)受到了研究人員和生產(chǎn)廠商的廣泛關(guān)注,如FIAT的Multiair系統(tǒng)、ABB的VCM系統(tǒng)等。這類系統(tǒng)采用凸輪柱塞式供油器來(lái)取代蓄能器,占用空間小,可實(shí)現(xiàn)氣門的啟閉正時(shí)的獨(dú)立調(diào)節(jié),啟閉正時(shí)決定和行程。這類系統(tǒng)仍需要在以下兩個(gè)方面加以改進(jìn):a)系統(tǒng)所需供油器和電磁閥的數(shù)量較多,系統(tǒng)整體成本偏高;b)氣門運(yùn)行可調(diào)范圍受到供油和控制裝置的限制,無(wú)法實(shí)現(xiàn)氣門啟閉正時(shí)和行程三者之間的獨(dú)立調(diào)節(jié),也實(shí)現(xiàn)不了發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式要求的360℃A/循環(huán)的氣門運(yùn)行過(guò)程等。
由于現(xiàn)有實(shí)用化的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大多用于四沖程驅(qū)動(dòng)模式的發(fā)動(dòng)機(jī),不能滿足多模式發(fā)動(dòng)機(jī)的要求,因此開發(fā)一套可靠性高且滿足多模式發(fā)動(dòng)機(jī)要求的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)勢(shì)在必行。發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程制動(dòng)模式以及四沖程制動(dòng)模式下,進(jìn)/排氣門開啟頻率、開啟正時(shí)和開啟持續(xù)期均存在極大地差異,這極大地增加了多模式發(fā)動(dòng)機(jī)要求的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)難度。如由于二沖程驅(qū)動(dòng)模式或者二沖程制動(dòng)模式要求進(jìn)排氣門每360°曲軸轉(zhuǎn)角運(yùn)行一次,四沖程驅(qū)動(dòng)模式和四沖程制動(dòng)模式要求進(jìn)排氣門每720°曲軸轉(zhuǎn)角運(yùn)行一次,因此,這要求需要實(shí)現(xiàn)二沖程驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模式和四沖程驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模式之間切換的多模式可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須具有實(shí)現(xiàn)這兩種氣門運(yùn)行頻率之間的靈活切換的功能。即使是在沖程數(shù)不變的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)模式下,進(jìn)/排氣門開啟正時(shí)和開啟持續(xù)期仍然存在非常大的差別。如果采用一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng),通過(guò)采用機(jī)械式連續(xù)可變氣門控制機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)小的開啟持續(xù)期的話,氣門最大升程相應(yīng)降低,充氣效率和泵氣損失等指標(biāo)較難同時(shí)滿足,如果采用液壓氣門控制機(jī)構(gòu)通過(guò)泄油來(lái)實(shí)現(xiàn)小的開啟持續(xù)期的話,高速下液壓氣門控制機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)將出現(xiàn)無(wú)法充分充油的問(wèn)題,這將導(dǎo)致該系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)用到高速發(fā)動(dòng)機(jī)上。各種模式之間切換時(shí),需要非常大角度的相位調(diào)節(jié),目前常見的葉片式VVT機(jī)構(gòu)無(wú)法滿足要求,而可以滿足要求的電動(dòng)VVT機(jī)構(gòu)成本昂貴,短期無(wú)法大范圍普及,因此,需要盡可能降低對(duì)氣門開啟正時(shí)的調(diào)節(jié)范圍的要求,以實(shí)現(xiàn)不用VVT或者采用常用的小調(diào)節(jié)范圍的VVT的目的。即使是在同一模式下,不同發(fā)動(dòng)機(jī)工況仍然要求氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供不同的進(jìn)排氣門的開啟正時(shí)、最大升程以及開啟持續(xù)期。與此同時(shí),系統(tǒng)各部件應(yīng)該盡可能采用較為成熟技術(shù),以提高系統(tǒng)短期內(nèi)實(shí)用化的可能性來(lái)最終獲得良好的應(yīng)用前景。目前尚未有一款可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以同時(shí)滿足以上要求,因此多模式可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)迫在眉睫。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:通過(guò)設(shè)計(jì)一種鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn):(a)通過(guò)使用模式切換機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程制動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式等多種模式之間的轉(zhuǎn)換,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同模式下對(duì)換氣的要求;(b)在每種模式下,通過(guò)使用氣門控制機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化每個(gè)模式下不同工況點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況,達(dá)到綜合提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和制動(dòng)安全性等方面性能的目的;(c)搭配液壓和機(jī)械式等多種不同的氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)滿足實(shí)際應(yīng)用對(duì)可變氣門靈活程度、成本、系統(tǒng)布置等方面的要求;(d)盡可能地降低對(duì)模式輸入機(jī)構(gòu)、模式切換機(jī)構(gòu)、模式輸出機(jī)構(gòu)、氣門控制機(jī)構(gòu)等的要求,各機(jī)構(gòu)盡可能采用較為成熟技術(shù),以提高系統(tǒng)短期內(nèi)實(shí)用化的可能性來(lái)最終獲得良好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:這種鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),它包括氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、凸輪軸、模式輸入機(jī)構(gòu)、模式輸出機(jī)構(gòu)、模式切換機(jī)構(gòu)、氣門控制機(jī)構(gòu)、柱塞式供油器、活塞式驅(qū)動(dòng)器和儲(chǔ)油器。凸輪軸上設(shè)置有第一凸輪和第二凸輪,第一凸輪采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片,第二凸輪采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片,雙凸起凸輪葉片采用型線相同并且相位相差180°凸輪軸轉(zhuǎn)角的兩個(gè)凸起。模式輸入機(jī)構(gòu)包括第一模式輸入機(jī)構(gòu)和第二模式輸入機(jī)構(gòu),第一模式輸入機(jī)構(gòu)具有第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端、第一模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端、第一模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐和第一模式輸入機(jī)構(gòu)支撐,第二模式輸入機(jī)構(gòu)具有第二模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端、第二模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端、第二模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐和第二模式輸入機(jī)構(gòu)支撐。模式輸出機(jī)構(gòu)具有模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端、模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端、模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐和模式輸出機(jī)構(gòu)支撐。模式切換機(jī)構(gòu)包括第一模式切換機(jī)構(gòu)和第二模式切換機(jī)構(gòu)。柱塞式供油器具有柱塞輸入端和供油腔?;钊津?qū)動(dòng)器具有驅(qū)動(dòng)腔和活塞輸出端。氣門控制機(jī)構(gòu)包括供油控制端、驅(qū)動(dòng)控制端和儲(chǔ)油控制端。第一凸輪直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端相接觸,第一模式輸入機(jī)構(gòu)通過(guò)第一模式輸入機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接,第一模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端與第一模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐相接觸。第二凸輪直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端相接觸,第二模式輸入機(jī)構(gòu)通過(guò)第二模式輸入機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接,第二模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端與第二模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐相接觸。模式輸出機(jī)構(gòu)通過(guò)模式輸出機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接。當(dāng)氣門完全關(guān)閉時(shí),模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端與模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐相接觸。第一模式切換機(jī)構(gòu)決定第一模式輸入機(jī)構(gòu)與模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。第二模式切換機(jī)構(gòu)控制第二模式輸入機(jī)構(gòu)與模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端,供油腔與供油控制端相連,驅(qū)動(dòng)腔與驅(qū)動(dòng)控制端相連,儲(chǔ)油器與儲(chǔ)油控制端相連,活塞輸出端直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
它增加一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)橋,增加一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),即采用第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)?;钊敵龆讼戎苯踊蛘咄ㄟ^(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再通過(guò)氣門驅(qū)動(dòng)橋最后分別直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
它增加一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)橋,增加一個(gè)氣門控制機(jī)構(gòu)、一個(gè)柱塞式供油器、一個(gè)活塞式驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)儲(chǔ)油器和一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),即采用第一氣門控制機(jī)構(gòu)、第二氣門控制機(jī)構(gòu)、第一柱塞式供油器、第一活塞式驅(qū)動(dòng)器、第一儲(chǔ)油器、第二柱塞式供油器、第二活塞式驅(qū)動(dòng)器、第二儲(chǔ)油器、第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第一氣門控制機(jī)構(gòu)包括第一供油控制端、第一驅(qū)動(dòng)控制端和第一儲(chǔ)油控制端。第一柱塞式供油器具有第一柱塞輸入端和第一供油腔。第一活塞式驅(qū)動(dòng)器具有第一驅(qū)動(dòng)腔和第一活塞輸出端。第二氣門控制機(jī)構(gòu)包括第二供油控制端、第二驅(qū)動(dòng)控制端和第二儲(chǔ)油控制端。第二柱塞式供油器具有第二柱塞輸入端和第二供油腔。第二活塞式驅(qū)動(dòng)器具有第二驅(qū)動(dòng)腔和第二活塞輸出端。模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端先直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再通過(guò)氣門驅(qū)動(dòng)橋最后分別直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端和第二驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端。第一供油腔與第一供油控制端相連,第一驅(qū)動(dòng)腔與第一驅(qū)動(dòng)控制端相連,第一儲(chǔ)油器與第一儲(chǔ)油控制端相連,第一活塞輸出端直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第二供油腔與第二供油控制端相連,第二驅(qū)動(dòng)腔與第二驅(qū)動(dòng)控制端相連,第二儲(chǔ)油器與第二儲(chǔ)油控制端相連,第二活塞輸出端直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
它增加一個(gè)第一凸輪,即采用左側(cè)第一凸輪和右側(cè)第一凸輪。第一模式輸入機(jī)構(gòu)增加一個(gè)第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端,即具有第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)輸入端和第一模式輸入機(jī)構(gòu)右側(cè)輸入端。左側(cè)第一凸輪直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)輸入端,右側(cè)第一凸輪直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一模式輸入機(jī)構(gòu)右側(cè)輸入端。
它增加一個(gè)第三凸輪,第三凸輪采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片。增加一個(gè)模式輸入機(jī)構(gòu),即采用一個(gè)第三模式輸入機(jī)構(gòu),第三模式輸入機(jī)構(gòu)具有第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端、第三模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道、第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端、第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐和第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐。增加一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用第三模式切換機(jī)構(gòu)。第三凸輪直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端,第三模式輸入機(jī)構(gòu)通過(guò)第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接,第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端與第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐相接觸。第三模式切換機(jī)構(gòu)決定第三模式輸入機(jī)構(gòu)與模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。
它增加一個(gè)第三凸輪,第三凸輪采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片。增加一個(gè)模式輸入機(jī)構(gòu),即第三模式輸入機(jī)構(gòu),第三模式輸入機(jī)構(gòu)具有第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端、第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端、第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐和第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐。增加一個(gè)模式輸出機(jī)構(gòu),即采用一個(gè)第一模式輸出機(jī)構(gòu)和一個(gè)第二模式輸出機(jī)構(gòu)。第一模式輸出機(jī)構(gòu)具有第一模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端、第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端、第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐和第一模式輸出機(jī)構(gòu)支撐,第二模式輸出機(jī)構(gòu)具有第二模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端、第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端、第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐和第二模式輸出機(jī)構(gòu)支撐。增加一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用第三模式切換機(jī)構(gòu)。增加一個(gè)氣門控制機(jī)構(gòu)、一個(gè)柱塞式供油器、一個(gè)活塞式驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)儲(chǔ)油器和一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),即采用第一氣門控制機(jī)構(gòu)、第二氣門控制機(jī)構(gòu)、第一柱塞式供油器、第一活塞式驅(qū)動(dòng)器、第一儲(chǔ)油器、第二柱塞式供油器、第二活塞式驅(qū)動(dòng)器、第二儲(chǔ)油器、第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第一氣門控制機(jī)構(gòu)包括第一供油控制端、第一驅(qū)動(dòng)控制端和第一儲(chǔ)油控制端。第一柱塞式供油器具有第一柱塞輸入端和第一供油腔。第一活塞式驅(qū)動(dòng)器具有第一驅(qū)動(dòng)腔和第一活塞輸出端。第二氣門控制機(jī)構(gòu)包括第二供油控制端、第二驅(qū)動(dòng)控制端和第二儲(chǔ)油控制端。第二柱塞式供油器具有第二柱塞輸入端和第二供油腔。第二活塞式驅(qū)動(dòng)器具有第二驅(qū)動(dòng)腔和第二活塞輸出端。第三凸輪直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端,第三模式輸入機(jī)構(gòu)通過(guò)第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接,第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端與第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐相接觸。第一模式輸出機(jī)構(gòu)通過(guò)第一模式輸出機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接。當(dāng)氣門完全關(guān)閉時(shí),第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端與第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐相接觸。第二模式輸出機(jī)構(gòu)通過(guò)第二模式輸出機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋相連接。當(dāng)氣門完全關(guān)閉時(shí),第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端與第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐相接觸。第一模式切換機(jī)構(gòu)決定第一模式輸入機(jī)構(gòu)與第一模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。第二模式切換機(jī)構(gòu)決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)、第一模式輸出機(jī)構(gòu)與第二模式輸出機(jī)構(gòu)三者的鎖定狀態(tài)。第三模式切換機(jī)構(gòu)決定第三模式輸入機(jī)構(gòu)與第二模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。第一模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端。第一供油腔與第一供油控制端相連,第一驅(qū)動(dòng)腔與第一驅(qū)動(dòng)控制端相連,第一儲(chǔ)油器與第一儲(chǔ)油控制端相連,第一活塞輸出端直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第二模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端。第二供油腔與第二供油控制端相連,第二驅(qū)動(dòng)腔與第二驅(qū)動(dòng)控制端相連,第二儲(chǔ)油器與第二儲(chǔ)油控制端相連,第二活塞輸出端直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
增加一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用第四模式切換機(jī)構(gòu)。第二模式切換機(jī)構(gòu)決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)與第一模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。第四模式切換機(jī)構(gòu)決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)與第二模式輸出機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)。
模式切換機(jī)構(gòu)設(shè)置在被鎖定的部件上設(shè)置的切換通道內(nèi),并且沿著通道移動(dòng)。
所述氣門控制機(jī)構(gòu)具有一個(gè)兩通閥。兩通閥具有兩通閥第一端和兩通閥第二端。供油控制端和驅(qū)動(dòng)控制端均與兩通閥第一端相連。儲(chǔ)油控制端與兩通閥第二端相連。
所述氣門控制機(jī)構(gòu)還具有一個(gè)單向閥。單向閥具有單向閥進(jìn)油端和單向閥出油端。單向閥進(jìn)油端與供油控制端相連。單向閥出油端與儲(chǔ)油控制端相連。
所述氣門控制機(jī)構(gòu)具有一個(gè)兩通閥和兩個(gè)單向閥,即第一單向閥和第二單向閥。兩通閥具有兩通閥第一端和兩通閥第二端。第一單向閥具有第一單向閥進(jìn)油端和第一單向閥出油端。第二單向閥具有第二單向閥進(jìn)油端和第二單向閥出油端。第一單向閥出油端和第二單向閥進(jìn)油端均與供油控制端相連,第二單向閥出油端和兩通閥第一端均與驅(qū)動(dòng)控制端相連,第一單向閥進(jìn)油端和兩通閥第二端均與儲(chǔ)油控制端相連。
所述氣門控制機(jī)構(gòu)具有一個(gè)三通閥和一個(gè)單向閥。三通閥具有三通閥第一端、三通閥第二端和三通閥第三端。單向閥具有單向閥進(jìn)油端和單向閥出油端。三通閥第一端和單向閥出油端均與供油控制端相連,三通閥第二端與驅(qū)動(dòng)控制端相連,三通閥第三端和單向閥進(jìn)油端相連。
所述氣門控制機(jī)構(gòu)還具有一個(gè)兩通閥。兩通閥具有兩通閥第一端和兩通閥第二端。兩通閥第一端與驅(qū)動(dòng)控制端相連,兩通閥第二端與儲(chǔ)油控制端相連。
所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滑塊、推桿、搖臂、擺臂、四桿機(jī)構(gòu),或者液壓主從活塞式機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果是:(a)這種鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括凸輪軸、模式輸入機(jī)構(gòu)、模式輸出機(jī)構(gòu)、模式切換機(jī)構(gòu)、氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、氣門控制機(jī)構(gòu)等,凸輪軸至少包括一個(gè)第一凸輪和一個(gè)第二凸輪,通過(guò)使用模式切換機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)二沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程制動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式等多種模式之間的轉(zhuǎn)換,從而滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)在不同模式下對(duì)換氣的要求;(b)在每種模式下,通過(guò)使用氣門控制機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)每個(gè)模式下的不同工況點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的進(jìn)一步優(yōu)化,最終全面提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和制動(dòng)安全性;(c)本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際機(jī)型,為用戶提供機(jī)械式氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或者液壓式氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),前者具有較好的可變氣門靈活程度和很好的可靠性,后者具有更高的可變氣門靈活程度,從而允許用戶根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的方案,在高性價(jià)比的基礎(chǔ)上,滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況下對(duì)進(jìn)排氣門運(yùn)行情況的要求;(d)本發(fā)明通過(guò)合理設(shè)計(jì),可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊,降低了系統(tǒng)對(duì)氣門控制機(jī)構(gòu)等的要求,各機(jī)構(gòu)盡可能采用較為成熟技術(shù),以提高系統(tǒng)短期內(nèi)實(shí)用化的可能性來(lái)最終獲得良好的應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出雙氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖3是雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出雙氣門運(yùn)行雙調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖4是三凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)三鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖5是三凸輪驅(qū)動(dòng)三輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)三鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖6是三凸輪驅(qū)動(dòng)三輸入雙輸出雙氣門運(yùn)行雙調(diào)節(jié)三鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖7是三凸輪驅(qū)動(dòng)三輸入雙輸出雙氣門運(yùn)行雙調(diào)節(jié)四鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖8是四沖程驅(qū)動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。
圖9是四沖程驅(qū)動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。
圖10是四沖程制動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。
圖11是四沖程制動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。
圖12是二沖程驅(qū)動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。
圖13是二沖程驅(qū)動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。
圖14是二沖程制動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。
圖15是二沖程制動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。
圖16是采用直動(dòng)式模式輸入機(jī)構(gòu)的雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖17是采用擺動(dòng)式模式輸入機(jī)構(gòu)的雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖18是采用一個(gè)兩通閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖19是采用一個(gè)兩通閥和一個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖20是采用一個(gè)兩通閥和兩個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖21是采用一個(gè)三通閥和一個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖22是采用一個(gè)兩通閥一個(gè)三通閥和一個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖中:1、缸蓋;2、氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);201、第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);202、第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);3、凸輪軸;301、第一凸輪;301A、左側(cè)第一凸輪;301B、右側(cè)第一凸輪;302、第二凸輪;303、第三凸輪;401、第一模式輸入機(jī)構(gòu);401a、第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端;401c、第一模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道;401k、第一模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端;401h、第一模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐;401y、第一模式輸入機(jī)構(gòu)支撐;401Aa、第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)輸入端;401Ac、第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)切換通道;401Ba、第一模式輸入機(jī)構(gòu)右側(cè)輸入端;401Bc、第一模式輸入機(jī)構(gòu)右側(cè)切換通道;402、第二模式輸入機(jī)構(gòu);402a、第二模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端;402c、第二模式輸入機(jī)構(gòu)第一切換通道;402d、第二模式輸入機(jī)構(gòu)第二切換通道;402k、第二模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端;402h、第二模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐;402y、第二模式輸入機(jī)構(gòu)支撐;403、第三模式輸入機(jī)構(gòu);403a、第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端;403c、第三模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道;403k、第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端;403h、第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐;5、模式輸出機(jī)構(gòu);5b、模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端;5c、模式輸出機(jī)構(gòu)第一切換通道;5d、模式輸出機(jī)構(gòu)第二切換通道;5k、模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端;5h、模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐;5y、模式輸出機(jī)構(gòu)支撐;5Ac、模式輸出機(jī)構(gòu)左側(cè)第一切換通道;5Ad、模式輸出機(jī)構(gòu)左側(cè)第二切換通道;5Bc、模式輸出機(jī)構(gòu)右側(cè)第一切換通道;5Bd、模式輸出機(jī)構(gòu)右側(cè)第二切換通道;501、第一模式輸出機(jī)構(gòu);501b、第一模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端;501c、第一模式輸出機(jī)構(gòu)第一切換通道;501d、第一模式輸出機(jī)構(gòu)第二切換通道;501k、第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端;501h、第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐;502、第二模式輸出機(jī)構(gòu);502b、第二模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端;502c、第二模式輸出機(jī)構(gòu)第一切換通道;502d、第二模式輸出機(jī)構(gòu)第二切換通道;502k、第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端;502h、第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐;601、第一模式切換機(jī)構(gòu);601A、左側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu);601B、右側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu);602、第二模式切換機(jī)構(gòu);603、第三模式切換機(jī)構(gòu);604、第四模式切換機(jī)構(gòu);7、氣門控制機(jī)構(gòu);7a、供油控制端;7b、驅(qū)動(dòng)控制端;7c、儲(chǔ)油控制端;701、第一氣門控制機(jī)構(gòu);701a、第一供油控制端;701b、第一驅(qū)動(dòng)控制端;701c、第一儲(chǔ)油控制端;702、第二氣門控制機(jī)構(gòu);702a、第二供油控制端;702b、第二驅(qū)動(dòng)控制端;702c、第二儲(chǔ)油控制端;7-1、一號(hào)氣門控制機(jī)構(gòu);7-1a、一號(hào)供油控制端;7-1b、一號(hào)驅(qū)動(dòng)控制端;7-1c、一號(hào)儲(chǔ)油控制端;7-2、二號(hào)氣門控制機(jī)構(gòu);7-2a、二號(hào)供油控制端;7-2b、二號(hào)驅(qū)動(dòng)控制端;7-2c、二號(hào)儲(chǔ)油控制端;7A、左側(cè)氣門控制機(jī)構(gòu);7Aa、左側(cè)供油控制端;7Ab、左側(cè)驅(qū)動(dòng)控制端;7Ac、左側(cè)儲(chǔ)油控制端;7B、右側(cè)氣門控制機(jī)構(gòu);7Ba、右側(cè)供油控制端;7Bb、右側(cè)驅(qū)動(dòng)控制端;7Bc、右側(cè)儲(chǔ)油控制端;72V、兩通閥;72Va、兩通閥第一端;72Vb、兩通閥第二端;7CV、單向閥;7CVa、單向閥進(jìn)油端;7CVb、單向閥出油端;7CV1、第一單向閥;7CV1a、第一單向閥進(jìn)油端;7CV1b、第一單向閥出油端;7CV2、第二單向閥;7CV2a、第二單向閥進(jìn)油端;7CV2b、第二單向閥出油端;73V、三通閥;73Va、三通閥第一端;73Vb、三通閥第二端;73Vc、三通閥第三端;8G、柱塞式供油器;8Ga、柱塞輸入端;8Gb、供油腔;8Q、活塞式驅(qū)動(dòng)器;8Qa、驅(qū)動(dòng)腔;8Qb、活塞輸出端;8T、儲(chǔ)油器;801G、第一柱塞式供油器;801Ga、第一柱塞輸入端;801Gb、第一供油腔;801Q、第一活塞式驅(qū)動(dòng)器;801Qa、第一驅(qū)動(dòng)腔;801Qb、第一活塞輸出端;801T、第一儲(chǔ)油器;802G、第二柱塞式供油器;802Ga、第二柱塞輸入端;802Gb、第二供油腔;802Q、第二活塞式驅(qū)動(dòng)器;802Qa、第二驅(qū)動(dòng)腔;802Qb、第二活塞輸出端;802T、第二儲(chǔ)油器;8AG、左側(cè)柱塞式供油器;8AGa、左側(cè)柱塞輸入端;8AGb、左側(cè)供油腔;8AQ、左側(cè)活塞式驅(qū)動(dòng)器;8AQa、左側(cè)驅(qū)動(dòng)腔;8AQb、左側(cè)活塞輸出端;8AT、左側(cè)儲(chǔ)油器;8BG、右側(cè)柱塞式供油器;8BGa、右側(cè)柱塞輸入端;8BGb、右側(cè)供油腔;8BQ、右側(cè)活塞式驅(qū)動(dòng)器;8BQa、右側(cè)驅(qū)動(dòng)腔;8BQb、右側(cè)活塞輸出端;8BT、右側(cè)儲(chǔ)油器;8G-1、一號(hào)柱塞式供油器;8Ga-1、一號(hào)柱塞輸入端;8Gb-1、一號(hào)供油腔;8Q-1、一號(hào)活塞式驅(qū)動(dòng)器;8Qa-1、一號(hào)驅(qū)動(dòng)腔;8Qb-1、一號(hào)活塞輸出端;8T-1、一號(hào)儲(chǔ)油器;8G-2、二號(hào)柱塞式供油器;8Ga-2、二號(hào)柱塞輸入端;8Gb-2、二號(hào)供油腔;8Q-2、二號(hào)活塞式驅(qū)動(dòng)器;8Qa-2、二號(hào)驅(qū)動(dòng)腔;8Qb-2、二號(hào)活塞輸出端;8T-2、二號(hào)儲(chǔ)油器;9、氣門驅(qū)動(dòng)橋。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。各種模式下進(jìn)/排氣門開啟正時(shí)的差別非常大,這要求各種模式之間切換時(shí),需要非常大角度的相位調(diào)節(jié),目前常見的葉片式VVT機(jī)構(gòu)無(wú)法滿足要求,而可以滿足要求的電動(dòng)VVT機(jī)構(gòu)成本昂貴,短期無(wú)法大范圍普及;再如各種模式下進(jìn)/排氣門開啟持續(xù)期的差別非常大,如果單獨(dú)采用機(jī)械式連續(xù)可變氣門控制機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)小的開啟持續(xù)期的話,氣門最大升程就會(huì)非常小,充氣效率和泵氣損失等指標(biāo)較難同時(shí)滿足,如果單獨(dú)采用液壓氣門控制機(jī)構(gòu)通過(guò)泄油來(lái)實(shí)現(xiàn)的話,高速下液壓氣門控制機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)將出現(xiàn)無(wú)法充分充油的問(wèn)題,這將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)用到高速發(fā)動(dòng)機(jī)上;本發(fā)明通過(guò)合理設(shè)計(jì),降低了系統(tǒng)對(duì)氣門控制機(jī)構(gòu)等的要求,各機(jī)構(gòu)盡可能采用較為成熟技術(shù),以提高系統(tǒng)短期內(nèi)實(shí)用化的可能性來(lái)最終獲得良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明給出這種鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),它包括氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、凸輪軸3、模式輸入機(jī)構(gòu)、模式輸出機(jī)構(gòu)5、模式切換機(jī)構(gòu)、氣門控制機(jī)構(gòu)7、柱塞式供油器8G、活塞式驅(qū)動(dòng)器8Q和儲(chǔ)油器8T。圖1是雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。凸輪軸3上設(shè)置有第一凸輪301和第二凸輪302,第一凸輪301采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片,第二凸輪302采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片,雙凸起凸輪葉片采用型線相同并且相位相差180°凸輪軸轉(zhuǎn)角的兩個(gè)凸起。模式輸入機(jī)構(gòu)包括第一模式輸入機(jī)構(gòu)401和第二模式輸入機(jī)構(gòu)402,第一模式輸入機(jī)構(gòu)401具有第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端401a、第一模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端401k、第一模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐401h和第一模式輸入機(jī)構(gòu)支撐401y,第二模式輸入機(jī)構(gòu)402具有第二模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端402a、第二模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端402k、第二模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐402h和第二模式輸入機(jī)構(gòu)支撐402y。模式輸出機(jī)構(gòu)5具有模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端5b、模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端5k、模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐5h和模式輸出機(jī)構(gòu)支撐5y。模式切換機(jī)構(gòu)包括第一模式切換機(jī)構(gòu)601和第二模式切換機(jī)構(gòu)602。柱塞式供油器8G具有柱塞輸入端8Ga和供油腔8Gb。活塞式驅(qū)動(dòng)器8Q具有驅(qū)動(dòng)腔8Qa和活塞輸出端8Qb。氣門控制機(jī)構(gòu)7包括供油控制端7a、驅(qū)動(dòng)控制端7b和儲(chǔ)油控制端7c。第一凸輪301直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端401a相接觸,第一模式輸入機(jī)構(gòu)401通過(guò)第一模式輸入機(jī)構(gòu)支撐401y與缸蓋1相連接,第一模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端401k與第一模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐401h相接觸。第二凸輪302直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端402a相接觸,第二模式輸入機(jī)構(gòu)402通過(guò)第二模式輸入機(jī)構(gòu)支撐402y與缸蓋1相連接,第二模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端402k與第二模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐402h相接觸。模式輸出機(jī)構(gòu)5通過(guò)模式輸出機(jī)構(gòu)支撐5y與缸蓋1相連接。當(dāng)氣門完全關(guān)閉時(shí),模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端5k與模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐5h相接觸。第一模式切換機(jī)構(gòu)601決定第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5的鎖定狀態(tài)。第二模式切換機(jī)構(gòu)602控制第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5的鎖定狀態(tài)。模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端5b直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端8Ga,供油腔8Gb與供油控制端7a相連,驅(qū)動(dòng)腔8Qa與驅(qū)動(dòng)控制端7b相連,儲(chǔ)油器8T與儲(chǔ)油控制端7c相連,活塞輸出端8Qb直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滑塊、推桿、搖臂、擺臂、四桿機(jī)構(gòu),或者液壓主從活塞式機(jī)構(gòu)。圖16是采用直動(dòng)式模式輸入機(jī)構(gòu)的雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。圖17是采用擺動(dòng)式模式輸入機(jī)構(gòu)的雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出雙氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。它增加一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)橋9,增加一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,即采用第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202?;钊敵龆?Qb先直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再通過(guò)氣門驅(qū)動(dòng)橋9最后分別直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。實(shí)現(xiàn)了第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202的同步調(diào)節(jié)。
圖3是雙凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出雙氣門運(yùn)行雙調(diào)節(jié)雙鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。它增加一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)橋9,增加一個(gè)氣門控制機(jī)構(gòu)7、一個(gè)柱塞式供油器8G、一個(gè)活塞式驅(qū)動(dòng)器8Q、一個(gè)儲(chǔ)油器8T和一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,即采用第一氣門控制機(jī)構(gòu)701、第二氣門控制機(jī)構(gòu)702、第一柱塞式供油器801G、第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q、第一儲(chǔ)油器801T、第二柱塞式供油器802G、第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q、第二儲(chǔ)油器802T、第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。第一氣門控制機(jī)構(gòu)701包括第一供油控制端701a、第一驅(qū)動(dòng)控制端701b和第一儲(chǔ)油控制端701c。第一柱塞式供油器801G具有第一柱塞輸入端801Ga和第一供油腔801Gb。第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q具有第一驅(qū)動(dòng)腔801Qa和第一活塞輸出端801Qb。第二氣門控制機(jī)構(gòu)702包括第二供油控制端702a、第二驅(qū)動(dòng)控制端702b和第二儲(chǔ)油控制端702c。第二柱塞式供油器802G具有第二柱塞輸入端802Ga和第二供油腔802Gb。第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q具有第二驅(qū)動(dòng)腔802Qa和第二活塞輸出端802Qb。模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端5b先直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再通過(guò)氣門驅(qū)動(dòng)橋9最后分別直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端801Ga和第二驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端802Ga。第一供油腔801Gb與第一供油控制端701a相連,第一驅(qū)動(dòng)腔801Qa與第一驅(qū)動(dòng)控制端701b相連,第一儲(chǔ)油器801T與第一儲(chǔ)油控制端701c相連,第一活塞輸出端801Qb直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201。第二供油腔802Gb與第二供油控制端702a相連,第二驅(qū)動(dòng)腔802Qa與第二驅(qū)動(dòng)控制端702b相連,第二儲(chǔ)油器802T與第二儲(chǔ)油控制端702c相連,第二活塞輸出端802Qb直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。實(shí)現(xiàn)了第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202的獨(dú)立調(diào)節(jié)。
它增加一個(gè)第一凸輪301,即采用左側(cè)第一凸輪301A和右側(cè)第一凸輪301B。第一模式輸入機(jī)構(gòu)401增加一個(gè)第一模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端401a,即具有第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)輸入端401Aa和第一模式輸入機(jī)構(gòu)右側(cè)輸入端401Ba。左側(cè)第一凸輪301A直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)輸入端401Aa,右側(cè)第一凸輪301B直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一模式輸入機(jī)構(gòu)右側(cè)輸入端401Ba。第一模式輸入機(jī)構(gòu)401根據(jù)實(shí)際安裝等方面的要求,設(shè)計(jì)成U型或者Y型等,通過(guò)左側(cè)第一凸輪301A和右側(cè)第一凸輪301B驅(qū)動(dòng)第一模式輸入機(jī)構(gòu)401,來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的受力左右對(duì)稱。圖4是三凸輪驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)三鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。它還可以增加了一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用左側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu)601A和右側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu)602B。左側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu)601A和右側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu)602B均決定第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5的鎖定狀態(tài)。這是為了增強(qiáng)鎖定效果,防止意外解鎖。
圖5是三凸輪驅(qū)動(dòng)三輸入單輸出單氣門運(yùn)行單調(diào)節(jié)三鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。它增加一個(gè)第三凸輪303,第三凸輪303采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片。增加一個(gè)模式輸入機(jī)構(gòu),即采用一個(gè)第三模式輸入機(jī)構(gòu)403,第三模式輸入機(jī)構(gòu)403具有第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端403a、第三模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道403c、第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端403k、第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐403h和第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐。增加一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用第三模式切換機(jī)構(gòu)603。第三凸輪303直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端403a,第三模式輸入機(jī)構(gòu)403通過(guò)第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋1相連接,第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端403k與第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐403h相接觸。第三模式切換機(jī)構(gòu)603決定第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5的鎖定狀態(tài)。通過(guò)控制第一模式切換機(jī)構(gòu)601、第二模式切換機(jī)構(gòu)602和第三模式切換機(jī)構(gòu)603,可實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)方式。例如,當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602不將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第一凸輪301通過(guò)第一模式輸入機(jī)構(gòu)401、模式輸出機(jī)構(gòu)5和氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8驅(qū)動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,第二凸輪302和第三凸輪303均不起作用。當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601不將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第二凸輪302通過(guò)第二模式輸入機(jī)構(gòu)402、模式輸出機(jī)構(gòu)5、柱塞式供油器8G和活塞式驅(qū)動(dòng)器8Q驅(qū)動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,第一凸輪301和第三凸輪303均不起作用。當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601不將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602不將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第三凸輪303通過(guò)第三模式輸入機(jī)構(gòu)403、模式輸出機(jī)構(gòu)5、柱塞式供油器8G和活塞式驅(qū)動(dòng)器8Q驅(qū)動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,第一凸輪301和第二凸輪302均不起作用。當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601不將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602不將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第一凸輪301、第二凸輪302和第三凸輪303均不起作用。
圖6是三凸輪驅(qū)動(dòng)三輸入雙輸出雙氣門運(yùn)行雙調(diào)節(jié)三鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。它增加一個(gè)第三凸輪303,第三凸輪303采用單凸起凸輪葉片或者雙凸起凸輪葉片。增加一個(gè)模式輸入機(jī)構(gòu),即第三模式輸入機(jī)構(gòu)403,第三模式輸入機(jī)構(gòu)403具有第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端403a、第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端403k、第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐403h和第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐。增加一個(gè)模式輸出機(jī)構(gòu)5,即采用一個(gè)第一模式輸出機(jī)構(gòu)501和一個(gè)第二模式輸出機(jī)構(gòu)502。第一模式輸出機(jī)構(gòu)501具有第一模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端501b、第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端501k、第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐501h和第一模式輸出機(jī)構(gòu)支撐,第二模式輸出機(jī)構(gòu)502具有第二模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端502b、第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端502k、第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐502h和第二模式輸出機(jī)構(gòu)支撐。增加一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用第三模式切換機(jī)構(gòu)603。增加一個(gè)氣門控制機(jī)構(gòu)7、一個(gè)柱塞式供油器8G、一個(gè)活塞式驅(qū)動(dòng)器8Q、一個(gè)儲(chǔ)油器8T和一個(gè)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,即采用第一氣門控制機(jī)構(gòu)701、第二氣門控制機(jī)構(gòu)702、第一柱塞式供油器801G、第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q、第一儲(chǔ)油器801T、第二柱塞式供油器802G、第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q、第二儲(chǔ)油器802T、第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。第一氣門控制機(jī)構(gòu)701包括第一供油控制端701a、第一驅(qū)動(dòng)控制端701b和第一儲(chǔ)油控制端701c。第一柱塞式供油器801G具有第一柱塞輸入端801Ga和第一供油腔801Gb。第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q具有第一驅(qū)動(dòng)腔801Qa和第一活塞輸出端801Qb。第二氣門控制機(jī)構(gòu)702包括第二供油控制端702a、第二驅(qū)動(dòng)控制端702b和第二儲(chǔ)油控制端702c。第二柱塞式供油器802G具有第二柱塞輸入端802Ga和第二供油腔802Gb。第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q具有第二驅(qū)動(dòng)腔802Qa和第二活塞輸出端802Qb。第三凸輪303直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第三模式輸入機(jī)構(gòu)輸入端403a,第三模式輸入機(jī)構(gòu)403通過(guò)第三模式輸入機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋1相連接,第三模式輸入機(jī)構(gòu)復(fù)位端403k與第三模式輸入機(jī)構(gòu)彈性復(fù)位支撐403h相接觸。第一模式輸出機(jī)構(gòu)501通過(guò)第一模式輸出機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋1相連接。當(dāng)氣門完全關(guān)閉時(shí),第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端501k與第一模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐501h相接觸。第二模式輸出機(jī)構(gòu)502通過(guò)第二模式輸出機(jī)構(gòu)支撐與缸蓋1相連接。當(dāng)氣門完全關(guān)閉時(shí),第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位端502k與第二模式輸出機(jī)構(gòu)復(fù)位支撐502h相接觸。第一模式切換機(jī)構(gòu)601決定第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與第一模式輸出機(jī)構(gòu)501的鎖定狀態(tài)。第二模式切換機(jī)構(gòu)602決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)402、第一模式輸出機(jī)構(gòu)501與第二模式輸出機(jī)構(gòu)502三者的鎖定狀態(tài)。第三模式切換機(jī)構(gòu)603決定第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與第二模式輸出機(jī)構(gòu)502的鎖定狀態(tài)。第一模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端501b直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端801Ga。第一供油腔801Gb與第一供油控制端701a相連,第一驅(qū)動(dòng)腔801Qa與第一驅(qū)動(dòng)控制端701b相連,第一儲(chǔ)油器801T與第一儲(chǔ)油控制端701c相連,第一活塞輸出端801Qb直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201。第二模式輸出機(jī)構(gòu)輸出端502b直接或者通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)柱塞輸入端802Ga。第二供油腔802Gb與第二供油控制端702a相連,第二驅(qū)動(dòng)腔802Qa與第二驅(qū)動(dòng)控制端702b相連,第二儲(chǔ)油器802T與第二儲(chǔ)油控制端702c相連,第二活塞輸出端802Qb直接或通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。通過(guò)控制第一模式切換機(jī)構(gòu)601、第二模式切換機(jī)構(gòu)602和第三模式切換機(jī)構(gòu)603,可實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)方式。例如,當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602不將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第一凸輪301通過(guò)第一模式輸入機(jī)構(gòu)401、第一模式輸出機(jī)構(gòu)501、第一柱塞式供油器801G和第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201,第二凸輪302對(duì)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201和第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202不起作用。此時(shí),如果第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第三凸輪303對(duì)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202不起作用;如果第三模式切換機(jī)構(gòu)603將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第三凸輪303通過(guò)第三模式輸入機(jī)構(gòu)403、第二模式輸出機(jī)構(gòu)502、第二柱塞式供油器802G和第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601不將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第二凸輪302通過(guò)第二模式輸入機(jī)構(gòu)402后,分成兩路,一路通過(guò)第一模式輸出機(jī)構(gòu)501、第一柱塞式供油器801G和第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201,另一路通過(guò)第二模式輸出機(jī)構(gòu)502、第二柱塞式供油器802G和第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。此時(shí),第一凸輪301和第三凸輪303均不起作用。當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601不將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第二模式切換機(jī)構(gòu)602不將第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第一凸輪301、第二凸輪302和第三凸輪303均不起作用。
圖7是三凸輪驅(qū)動(dòng)三輸入雙輸出雙氣門運(yùn)行雙調(diào)節(jié)四鎖定的鎖定式多模式液壓可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。增加一個(gè)模式切換機(jī)構(gòu),即采用第四模式切換機(jī)構(gòu)604。第二模式切換機(jī)構(gòu)602決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與第一模式輸出機(jī)構(gòu)501的鎖定狀態(tài)。第四模式切換機(jī)構(gòu)604決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與第二模式輸出機(jī)構(gòu)502的鎖定狀態(tài)。與圖6相比,通過(guò)控制第一模式切換機(jī)構(gòu)601、第二模式切換機(jī)構(gòu)602、第三模式切換機(jī)構(gòu)603和第四模式切換機(jī)構(gòu)604,可實(shí)現(xiàn)更加多樣的驅(qū)動(dòng)方式。如當(dāng)?shù)谝荒J角袚Q機(jī)構(gòu)601不將第一模式輸入機(jī)構(gòu)401與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定,第三模式切換機(jī)構(gòu)603不將第三模式輸入機(jī)構(gòu)403與模式輸出機(jī)構(gòu)5鎖定時(shí),第二模式切換機(jī)構(gòu)602決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與第一模式輸出機(jī)構(gòu)501的鎖定狀態(tài),進(jìn)而決定第二凸輪302是否通過(guò)第二模式輸入機(jī)構(gòu)402、第一模式輸出機(jī)構(gòu)501、第一柱塞式供油器801G和第一活塞式驅(qū)動(dòng)器801Q驅(qū)動(dòng)第一氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201;而第四模式切換機(jī)構(gòu)604決定第二模式輸入機(jī)構(gòu)402與第二模式輸出機(jī)構(gòu)502的鎖定狀態(tài),進(jìn)而決定第二凸輪302是否通過(guò)第二模式輸入機(jī)構(gòu)402、第二模式輸出機(jī)構(gòu)502、第二柱塞式供油器802G和第二活塞式驅(qū)動(dòng)器802Q驅(qū)動(dòng)第二氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)202。
對(duì)于用于多模式發(fā)動(dòng)機(jī)的可變氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求發(fā)動(dòng)機(jī)具有哪些模式來(lái)選擇凸輪葉片的類型。圖8是四沖程驅(qū)動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。圖9是四沖程驅(qū)動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。圖10是四沖程制動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。圖11是四沖程制動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。圖12是二沖程驅(qū)動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。圖13是二沖程驅(qū)動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。圖14是二沖程制動(dòng)模式下進(jìn)氣門凸輪示意圖。圖15是二沖程制動(dòng)模式下排氣門凸輪示意圖。如以滿足低速大扭矩動(dòng)力輸出為主的車輛可采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程驅(qū)動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪選擇圖8和圖12,排氣側(cè)的凸輪選擇圖9和圖13。如以滿足重載車輛的輔助制動(dòng)安全性為主的車輛可采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪選擇圖8和圖14,排氣側(cè)的凸輪選擇圖9和圖15。如以滿足重載車輛的輔助制動(dòng)安全性的車輛還可采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪可選擇三個(gè)凸輪,即圖8、圖10和圖14,排氣側(cè)的凸輪可選擇三個(gè)凸輪,即圖9、圖11和圖15。如以同時(shí)需要滿足低速大扭矩動(dòng)力輸出和滿足重載車輛的輔助制動(dòng)安全性的車輛采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪可選擇三個(gè)凸輪,即圖8、圖12和圖14,排氣側(cè)的凸輪可選擇三個(gè)凸輪,即圖9、圖13和圖15。
由于沖程數(shù)不變的情況下,進(jìn)/排氣門運(yùn)行頻率不變,那么,進(jìn)/排氣門有可能采用一個(gè)凸輪來(lái)驅(qū)動(dòng),通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)單獨(dú)或者與設(shè)置在凸輪軸驅(qū)動(dòng)端4內(nèi)的凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相配合來(lái)為具體工況點(diǎn)提供相應(yīng)的氣門開啟正時(shí)和開啟持續(xù)期。沖程數(shù)不變的情況,驅(qū)動(dòng)模式和制動(dòng)模式對(duì)進(jìn)/排氣門的氣門開啟正時(shí)、開啟持續(xù)期、氣門最大升程的要求均存在非常大的差別,氣門開啟正時(shí)的差別越大,要求的凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的可調(diào)范圍越大,一旦超出常用的如葉片式VVT機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)范圍,需要價(jià)格昂貴的電動(dòng)VVT;如果采用一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng),通過(guò)采用機(jī)械式連續(xù)可變氣門控制機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)小的開啟持續(xù)期的話,氣門最大升程會(huì)相應(yīng)降低,可能出現(xiàn)無(wú)法同時(shí)滿足不同模式對(duì)開啟持續(xù)期和最大升程的要求,無(wú)法實(shí)現(xiàn)最佳換氣。二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式下,或者在四沖程驅(qū)動(dòng)模式和四沖程制動(dòng)模式下,進(jìn)氣門的開啟正時(shí)和開啟持續(xù)期相差不大,排氣門的開啟正時(shí)和開啟持續(xù)期相差較大。因此,沖程數(shù)不變的情況,采用一個(gè)還是兩個(gè)凸輪還需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。如以滿足重載車輛的輔助制動(dòng)安全性的車輛還可采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪可選擇兩個(gè)凸輪,即一個(gè)采用圖8的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)四沖程驅(qū)動(dòng)模式和四沖程制動(dòng)模式的切換,另一個(gè)采用圖14的凸輪作為二沖程制動(dòng)模式用的凸輪;排氣側(cè)的凸輪可選擇兩個(gè)凸輪,即一個(gè)采用圖9的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)四沖程驅(qū)動(dòng)模式和四沖程制動(dòng)模式的切換,另一個(gè)采用圖15的凸輪作為二沖程制動(dòng)模式用的凸輪。如以同時(shí)需要滿足低速大扭矩動(dòng)力輸出和滿足重載車輛的輔助制動(dòng)安全性的車輛采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪可選擇兩個(gè)凸輪,即一個(gè)采用圖8的凸輪作為四沖程驅(qū)動(dòng)模式用的凸輪,另一個(gè)采用如圖12的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式的切換;排氣側(cè)的凸輪可選擇兩個(gè)凸輪,即一個(gè)采用圖9的凸輪作為四沖程驅(qū)動(dòng)模式用的凸輪,另一個(gè)采用如圖13的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式的切換。如以同時(shí)需要滿足低速大扭矩動(dòng)力輸出和滿足重載車輛的輔助制動(dòng)安全性的車輛還可采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式、二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式,那么,進(jìn)氣側(cè)的凸輪可選擇兩個(gè)凸輪,即一個(gè)采用圖8的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)四沖程驅(qū)動(dòng)模式和四沖程制動(dòng)模式的切換,另一個(gè)采用如圖12的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式的切換;排氣側(cè)的凸輪可選擇兩個(gè)凸輪,即一個(gè)采用圖9的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)四沖程驅(qū)動(dòng)模式和四沖程制動(dòng)模式的切換,另一個(gè)采用如圖13的凸輪,通過(guò)氣門控制機(jī)構(gòu)和凸輪軸相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)二沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式的切換。
對(duì)于單一模式的不同工況下,如四沖程驅(qū)動(dòng)模式,進(jìn)氣側(cè)的凸輪選擇圖8,針對(duì)不同工況區(qū)域,采用兩到三個(gè)不同凸輪輪廓的凸輪。如在低速低負(fù)荷工況下采用具有小開啟持續(xù)期和小升程的凸輪,在中高速高負(fù)荷工況下采用具有大開啟持續(xù)期和大升程的凸輪。
模式切換機(jī)構(gòu)可采用多種結(jié)構(gòu)。如模式切換機(jī)構(gòu)設(shè)置在被鎖定的部件上設(shè)置的切換通道內(nèi),并且沿著通道移動(dòng)。通過(guò)電磁、液壓、機(jī)械等機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)其在通道內(nèi)的位置,來(lái)控制被鎖定的部件之間是否被鎖定。如圖1,第一模式切換機(jī)構(gòu)601可以為一個(gè)切換銷,在第一模式輸入機(jī)構(gòu)401中設(shè)置第一模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道401c,在模式輸出機(jī)構(gòu)5中設(shè)置模式輸出機(jī)構(gòu)第一切換通道5c。當(dāng)該切換銷同時(shí)處于第一模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道401c和模式輸出機(jī)構(gòu)第一切換通道5c中時(shí),第一模式輸入機(jī)構(gòu)401和模式輸出機(jī)構(gòu)5處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)該切換銷只處于第一模式輸入機(jī)構(gòu)切換通道401c中或者模式輸出機(jī)構(gòu)第一切換通道5c中時(shí),第一模式輸入機(jī)構(gòu)401和模式輸出機(jī)構(gòu)5處于未鎖定狀態(tài)。再如圖4,左側(cè)第一模式切換機(jī)構(gòu)601A可以采用一個(gè)切換銷和具有活動(dòng)彈簧座的復(fù)位彈簧。當(dāng)切換銷受到電磁、液壓等驅(qū)動(dòng)力的作用時(shí),向左移動(dòng),壓縮彈簧,從而使切換銷伸入第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)切換通道401Ac中,此時(shí),該切換銷同時(shí)處于第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)切換通道401Ac和模式輸出機(jī)構(gòu)左側(cè)第一切換通道5Ac中,第一模式輸入機(jī)構(gòu)401和模式輸出機(jī)構(gòu)5處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)切換銷受到的驅(qū)動(dòng)力消失時(shí),切換銷在復(fù)位彈簧的作用下,向右移動(dòng),離開第一模式輸入機(jī)構(gòu)左側(cè)切換通道401Ac,從而該切換銷只處于模式輸出機(jī)構(gòu)左側(cè)第一切換通道5Ac中,第一模式輸入機(jī)構(gòu)401和模式輸出機(jī)構(gòu)5處于未鎖定狀態(tài)。
圖18是采用一個(gè)兩通閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。所述氣門控制機(jī)構(gòu)7具有一個(gè)兩通閥72V。兩通閥72V具有兩通閥第一端72Va和兩通閥第二端72Vb。供油控制端7a和驅(qū)動(dòng)控制端7b均與兩通閥第一端72Va相連。儲(chǔ)油控制端7c與兩通閥第二端72Vb相連。
圖19是采用一個(gè)兩通閥和一個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。在圖18的基礎(chǔ)上,所述氣門控制機(jī)構(gòu)7還具有一個(gè)單向閥7CV。單向閥7CV具有單向閥進(jìn)油端7CVa和單向閥出油端7CVb。單向閥進(jìn)油端7CVa與供油控制端7a相連。單向閥出油端7CVb與儲(chǔ)油控制端7c相連。
圖20是采用一個(gè)兩通閥和兩個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。所述氣門控制機(jī)構(gòu)7具有一個(gè)兩通閥72V和兩個(gè)單向閥7CV,即第一單向閥7CV1和第二單向閥7CV2。兩通閥72V具有兩通閥第一端72Va和兩通閥第二端72Vb。第一單向閥7CV1具有第一單向閥進(jìn)油端7CV1a和第一單向閥出油端7CV1b。第二單向閥7CV2具有第二單向閥進(jìn)油端7CV2a和第二單向閥出油端7CV2b。第一單向閥出油端7CV1b和第二單向閥進(jìn)油端7CV2a均與供油控制端7a相連,第二單向閥出油端7CV2b和兩通閥第一端72Va均與驅(qū)動(dòng)控制端7b相連,第一單向閥進(jìn)油端7CV1a和兩通閥第二端72Vb均與儲(chǔ)油控制端7c相連。
圖21是采用一個(gè)三通閥和一個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。所述氣門控制機(jī)構(gòu)7具有一個(gè)三通閥73V和一個(gè)單向閥7CV。三通閥73V具有三通閥第一端73Va、三通閥第二端73Vb和三通閥第三端73Vc。單向閥7CV具有單向閥進(jìn)油端7CVa和單向閥出油端7CVb。三通閥第一端73Va和單向閥出油端7CVb均與供油控制端7a相連,三通閥第二端73Vb與驅(qū)動(dòng)控制端7b相連,三通閥第三端73Vc和單向閥進(jìn)油端7CVa相連。
圖22是采用一個(gè)兩通閥一個(gè)三通閥和一個(gè)單向閥的氣門控制機(jī)構(gòu)的示意圖。在圖21的基礎(chǔ)上,所述氣門控制機(jī)構(gòu)7還具有一個(gè)兩通閥72V。兩通閥72V具有兩通閥第一端72Va和兩通閥第二端72Vb。兩通閥第一端72Va與驅(qū)動(dòng)控制端7b相連,兩通閥第二端72Vb與儲(chǔ)油控制端7c相連。