本發(fā)明涉及一種緊湊型多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，屬于氣門驅(qū)動(dòng)、變沖程及輔助制動(dòng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)保有量的急劇增加，能源與環(huán)境問題以及行車安全性問題已成為制約我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一。因其能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出、降低油耗和排放，變沖程技術(shù)備受關(guān)注。發(fā)動(dòng)機(jī)小型化（down-size）和低速化（down-speed）已成為公認(rèn)的節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)。而發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，缸徑越小、轉(zhuǎn)速越低，制動(dòng)效果越差。在車輛自身制動(dòng)能力不斷減弱，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的大背景下，實(shí)現(xiàn)二沖程制動(dòng)模式勢(shì)在必行。

針對(duì)上述問題，提出了在驅(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)性能的多模式發(fā)動(dòng)機(jī)。在低速大扭矩驅(qū)動(dòng)工況下，采用二沖程驅(qū)動(dòng)模式，以滿足高動(dòng)力輸出的要求；在其他驅(qū)動(dòng)工況下，采用四沖程驅(qū)動(dòng)模式，以滿足低油耗和低排放的要求；在車輛小負(fù)載制動(dòng)工況下，采用四沖程制動(dòng)模式，滿足車輛輕載、下短坡或緩坡時(shí)的要求；在車輛大負(fù)載制動(dòng)工況下，采用二沖程制動(dòng)模式，滿足車輛重載、下長(zhǎng)坡或陡坡時(shí)的要求，實(shí)現(xiàn)高效分級(jí)制動(dòng)要求。多模式發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式靈活切換的多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)。

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、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊且滿足多模式發(fā)動(dòng)機(jī)要求的氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：通過設(shè)計(jì)一種緊湊型多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)：（a）為了達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)高動(dòng)力、低油耗、低排放和高效分級(jí)制動(dòng)的運(yùn)行，需要?dú)忾T驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)四沖程驅(qū)動(dòng)、二沖程制動(dòng)、四沖程制動(dòng)和二沖程驅(qū)動(dòng)四種模式。（b）為了滿足車輛對(duì)響應(yīng)性的要求，特別是保證動(dòng)力輸出不中斷，四沖程驅(qū)動(dòng)模式和二沖程驅(qū)動(dòng)模式之間要做到無(wú)縫切換。（c）為了進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并且盡可能減少前期投入，需要本發(fā)明與現(xiàn)有可變氣門技術(shù)相兼容，即可以直接或者通過微調(diào)后采用現(xiàn)有可變氣門機(jī)構(gòu)。（d）為了拓展應(yīng)用范圍，需要針對(duì)不同機(jī)型，提供不同的備選方案。（d）為了滿足市場(chǎng)需求，需要?dú)忾T驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、工作可靠、成本低廉等；為了提高零部件的通用性和可更換性，需要將各組件采用標(biāo)準(zhǔn)件或者設(shè)計(jì)成獨(dú)立模塊。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：這種緊湊型多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括排氣門組件和進(jìn)氣門組件、設(shè)置有軸套的第一凸輪軸、設(shè)置有排氣制動(dòng)凸輪的第二凸輪軸、搖臂、搖臂支點(diǎn)、進(jìn)氣側(cè)氣門橋、切換組件、制動(dòng)開關(guān)及制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧。軸套上至少設(shè)置有進(jìn)氣四沖程凸輪、進(jìn)氣二沖程凸輪、排氣四沖程凸輪、排氣二沖程凸輪、第一切換槽和第二切換槽。搖臂至少包括進(jìn)氣搖臂和排氣主搖臂。搖臂支點(diǎn)至少包括進(jìn)氣搖臂支點(diǎn)和排氣主搖臂支點(diǎn)。切換組件包括第一切換組件和第二切換組件。進(jìn)氣搖臂與進(jìn)氣搖臂支點(diǎn)相接觸，排氣主搖臂與排氣主搖臂支點(diǎn)相接觸，制動(dòng)開關(guān)與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧相接觸，進(jìn)氣搖臂直接或通過進(jìn)氣側(cè)氣門橋驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門組件。排氣主搖臂直接或通過排氣側(cè)的氣門傳動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)排氣門組件，或通過氣門橋組件驅(qū)動(dòng)排氣門組件。制動(dòng)開關(guān)采用第一制動(dòng)開關(guān)或者第二制動(dòng)開關(guān)。制動(dòng)開關(guān)采用第一制動(dòng)開關(guān)時(shí)，第一制動(dòng)開關(guān)與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧相接觸，排氣制動(dòng)凸輪先直接或通過搖臂驅(qū)動(dòng)第一制動(dòng)開關(guān)，再直接或通過搖臂，最后直接或通過排氣側(cè)的氣門傳動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)排氣門組件，或最后通過氣門橋組件驅(qū)動(dòng)排氣門組件。制動(dòng)開關(guān)采用第二制動(dòng)開關(guān)時(shí)，增設(shè)排氣制動(dòng)搖臂，排氣制動(dòng)搖臂與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧相接觸，第二制動(dòng)開關(guān)設(shè)置在固定件上或排氣制動(dòng)搖臂上，排氣制動(dòng)凸輪相應(yīng)地先通過排氣制動(dòng)搖臂或先通過排氣制動(dòng)搖臂和第二制動(dòng)開關(guān)，再直接或通過排氣側(cè)的氣門傳動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)排氣門組件，或再通過氣門橋組件驅(qū)動(dòng)排氣門組件。在四沖程驅(qū)動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂與進(jìn)氣四沖程凸輪相接觸，排氣主搖臂與排氣四沖程凸輪相接觸，制動(dòng)開關(guān)失效。在二沖程驅(qū)動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂與進(jìn)氣二沖程凸輪相接觸，排氣主搖臂與排氣二沖程凸輪相接觸，制動(dòng)開關(guān)失效。在四沖程制動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂與進(jìn)氣四沖程凸輪相接觸，排氣主搖臂與排氣四沖程凸輪相接觸，制動(dòng)開關(guān)工作。在二沖程制動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂與進(jìn)氣二沖程凸輪相接觸，排氣主搖臂與排氣二沖程凸輪相接觸，制動(dòng)開關(guān)工作。四沖程模式向二沖程模式切換時(shí)，第一切換組件工作。二沖程模式向四沖程模式切換時(shí)，第二切換組件工作。切換組件至少包括可伸縮的銷。銷的伸縮狀態(tài)由電磁、液壓或氣體控制。在凸輪與氣門組件之間的任意兩個(gè)接觸端之間設(shè)置可變氣門機(jī)構(gòu)。

制動(dòng)開關(guān)包括液壓活塞式制動(dòng)開關(guān)和鎖定式制動(dòng)開關(guān)。液壓活塞式制動(dòng)開關(guān)至少包括一個(gè)或兩個(gè)液壓活塞、滑閥閥體、滑閥回復(fù)彈簧、單向閥閥芯、單向閥回復(fù)彈簧?；蛞簤夯钊街苿?dòng)開關(guān)還包括活塞襯套、滑閥襯套或活塞襯套和滑閥襯套的組合結(jié)構(gòu)。鎖定式制動(dòng)開關(guān)至少包括一個(gè)或者兩個(gè)第二鎖定活塞、第一鎖定塊、第二鎖定塊、制動(dòng)鎖定彈簧、以及制動(dòng)復(fù)位彈簧?；蜴i定式制動(dòng)開關(guān)還包括制動(dòng)開關(guān)襯套、液壓間隙調(diào)節(jié)組件或制動(dòng)開關(guān)襯套和液壓間隙調(diào)節(jié)組件的組合結(jié)構(gòu)。第一制動(dòng)開關(guān)采用兩個(gè)液壓活塞或者兩個(gè)鎖定活塞。第二制動(dòng)開關(guān)采用一個(gè)液壓活塞或者一個(gè)鎖定活塞。

排氣主搖臂直接驅(qū)動(dòng)排氣門組件時(shí)，排氣門組件包含氣門驅(qū)動(dòng)輸入端和氣門制動(dòng)輸入端。排氣主搖臂與氣門驅(qū)動(dòng)輸入端相接觸，排氣制動(dòng)搖臂、或制動(dòng)開關(guān)直接或通過搖臂與氣門制動(dòng)輸入端相接觸。

氣門傳動(dòng)塊包括驅(qū)動(dòng)輸入端、制動(dòng)輸入端和輸出端。排氣主搖臂與驅(qū)動(dòng)輸入端相接觸，排氣制動(dòng)搖臂、或制動(dòng)開關(guān)直接或通過搖臂與制動(dòng)輸入端相接觸，輸出端驅(qū)動(dòng)排氣門組件。

排氣門組件還包含第一排氣門組件和第二排氣門組件，排氣側(cè)氣門橋組件采用第一氣門橋組件、第二氣門橋組件或第三氣門橋組件。第一氣門橋組件包括第一氣門橋和第一傳動(dòng)桿，第一氣門橋通過凸臺(tái)驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)桿，第一氣門橋包括第一驅(qū)動(dòng)輸入端和第一氣門橋輸出端，第一傳動(dòng)桿包括第一制動(dòng)輸入端和第一傳動(dòng)桿輸出端，排氣主搖臂與第一驅(qū)動(dòng)輸入端相接觸，制動(dòng)開關(guān)或排氣制動(dòng)搖臂與第一制動(dòng)輸入端相接觸，第一氣門橋輸出端和第一傳動(dòng)桿輸出端分別與第一排氣門組件和第二排氣門組件相接觸。第二氣門橋組件包括第二氣門橋和驅(qū)動(dòng)搖臂復(fù)位彈簧，第二氣門橋包括第二制動(dòng)輸入端、第二驅(qū)動(dòng)輸入端、第二氣門橋第一輸出端和第二氣門橋第二輸出端，排氣主搖臂與第二驅(qū)動(dòng)輸入端相接觸，制動(dòng)開關(guān)或排氣制動(dòng)搖臂與第二制動(dòng)輸入端相接觸，第二氣門橋第一輸出端和第二氣門橋第二輸出端分別與第一排氣門組件和第二排氣門組件相接觸，驅(qū)動(dòng)搖臂復(fù)位彈簧與排氣主搖臂相接觸。第三氣門橋組件包括第三氣門橋和第二傳動(dòng)桿，第三氣門橋通過鉸接和凸臺(tái)驅(qū)動(dòng)第二傳動(dòng)桿，第三氣門橋包括第三驅(qū)動(dòng)輸入端和第三氣門橋輸出端，第二傳動(dòng)桿包括第三制動(dòng)輸入端和第二傳動(dòng)桿輸出端，排氣主搖臂與第三驅(qū)動(dòng)輸入端相接觸，制動(dòng)開關(guān)或排氣制動(dòng)搖臂與第三制動(dòng)輸入端相接觸，第三氣門橋輸出端和第二傳動(dòng)桿輸出端分別與第一排氣門組件和第二排氣門組件相接觸。

凸輪直接或通過挺柱和推桿與搖臂接觸。第一制動(dòng)開關(guān)直接或通過挺柱和推桿與搖臂接觸。

本發(fā)明的有益效果是：這種緊湊型多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括設(shè)置有軸套的第一凸輪軸、設(shè)置有排氣制動(dòng)凸輪的第二凸輪軸、切換組件以及制動(dòng)開關(guān)。軸套上設(shè)置有進(jìn)氣四沖程凸輪、進(jìn)氣二沖程凸輪、排氣四沖程凸輪、排氣二沖程凸輪以及兩個(gè)切換槽。（a）采用第一和第二切換組件控制軸套的軸向位置，實(shí)現(xiàn)二沖程和四沖程的切換；制動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)模式的切換，達(dá)到高動(dòng)力、低油耗、低排放和高效分級(jí)制動(dòng)。（b）模式間無(wú)縫切換，滿足車輛對(duì)響應(yīng)性的要求，這尤其是對(duì)二沖程驅(qū)動(dòng)模式與四沖程驅(qū)動(dòng)模式之間切換時(shí)滿足響應(yīng)快速且動(dòng)力輸出連續(xù)至關(guān)重要。（c）通過增設(shè)可變氣門機(jī)構(gòu)，可在每種模式下實(shí)現(xiàn)了可變氣門事件，最終實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)-制動(dòng)全工況范圍內(nèi)更好的高動(dòng)力輸出、低油耗、低排放和高效分級(jí)制動(dòng)的效果；針對(duì)不同機(jī)型，提供電磁、液壓或氣動(dòng)等多種方式控制切換組件，應(yīng)用范圍廣。（d）各部件采用集成設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；各組件采用標(biāo)準(zhǔn)件或者被設(shè)計(jì)成獨(dú)立模塊，如制動(dòng)開關(guān)，提高了零部件的通用性和可更換性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、可靠性高、成本低廉、短期內(nèi)實(shí)用化潛力高，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第一方案示意圖。

圖2是多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第二方案示意圖。

圖3是多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第三方案示意圖。

圖4是多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第四方案示意圖。

圖5是多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第五方案示意圖。

圖6是第一氣門橋組件示意圖。

圖7是第二氣門橋示意圖。

圖8是第三氣門橋組件示意圖。

圖9是軸套第一方案展開示意圖。

圖10是軸套第二方案展開示意圖。

圖11是軸套第三方案展開示意圖。

圖12是液壓活塞式第一制動(dòng)開關(guān)示意圖。

圖13是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)第一方案示意圖。

圖14是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)第二方案示意圖。

圖15是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)第三方案示意圖。

圖16是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)第四方案示意圖。

圖17是鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)第一方案示意圖。

圖18是鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)第二方案示意圖。

圖19是鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)第三方案示意圖。

圖20是鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)第一方案示意圖。

圖21是鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)第二方案示意圖。

圖22是鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)第三方案示意圖。

圖23是鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)第四方案示意圖。

圖24是鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)第五方案示意圖。

圖25是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)第五方案示意圖。

圖26是氣門傳動(dòng)塊示意圖。

圖27是搖臂直接驅(qū)動(dòng)排氣門時(shí)的排氣門頭部示意圖。

圖中：101、第一凸輪軸；102、第二凸輪軸；2、軸套；201、排氣制動(dòng)凸輪；251、進(jìn)氣四沖程凸輪；252、進(jìn)氣二沖程凸輪；261、排氣四沖程凸輪；262、排氣二沖程凸輪；271、第一切換槽；272、第二切換槽；301、進(jìn)氣搖臂；302、排氣主搖臂；303、排氣制動(dòng)搖臂；401、進(jìn)氣搖臂支點(diǎn)；402、排氣主搖臂支點(diǎn)；403、排氣制動(dòng)搖臂支點(diǎn)；5001、驅(qū)動(dòng)輸入端；5002、制動(dòng)輸入端；5003、輸出端；5101、氣門驅(qū)動(dòng)輸入端；5102、氣門制動(dòng)輸入端；501、第一氣門橋組件；511、第一氣門橋；5111、第一驅(qū)動(dòng)輸入端；5112、第一氣門橋輸出端；512、第一傳動(dòng)桿；5121、第一制動(dòng)輸入端；5122、第一傳動(dòng)桿輸出端；502、第二氣門橋組件；521、第二氣門橋；5211、第二制動(dòng)輸入端；5212、第二驅(qū)動(dòng)輸入端；5213、第二氣門橋第一輸出端；5214、第二氣門橋第二輸出端；503、進(jìn)氣側(cè)氣門橋；611、第一排氣門組件；612、第二排氣門組件；621、第一進(jìn)氣門組件；622、第二進(jìn)氣門組件；61、hla閥芯；62、hla單向閥芯；63、hla單向閥彈簧；64、hla單向閥彈簧座；65、hla閥芯復(fù)位彈簧；66、hla限位；67、hla低壓腔；68、hla高壓腔；69、hla閥體；701、第一切換組件；702、第二切換組件；703、制動(dòng)開關(guān)；710、液壓活塞；710a、第一液壓活塞；710b、第二液壓活塞；710k、活塞復(fù)位彈簧；711、滑閥閥體；712、滑閥回復(fù)彈簧；713、單向閥閥芯；714、單向閥回復(fù)彈簧；715、第一堵塊；716、第二堵塊；717、活塞襯套；718、滑閥襯套；719、第三堵塊；7110、單向油腔；73k、制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧；7101、制動(dòng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)油路；7102、制動(dòng)開關(guān)泄油油路；7103、制動(dòng)開關(guān)控制油路；731、驅(qū)動(dòng)活塞；731a、第一驅(qū)動(dòng)活塞；731b、第二驅(qū)動(dòng)活塞；732a、第一鎖定塊；732b、第二鎖定塊；733、制動(dòng)鎖定彈簧；734、驅(qū)動(dòng)復(fù)位彈簧；735、驅(qū)動(dòng)支點(diǎn)組件襯套；801、第一固定件；802、第二固定件；811、第一油路；812、第二油路；9、可變氣門機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種緊湊型多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它包括排氣門組件和進(jìn)氣門組件。它還包括設(shè)置有軸套2的第一凸輪軸101、設(shè)置有排氣制動(dòng)凸輪201的第二凸輪軸102、搖臂、搖臂支點(diǎn)、進(jìn)氣側(cè)氣門橋503、切換組件、制動(dòng)開關(guān)703及制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k。軸套2上至少設(shè)置有進(jìn)氣四沖程凸輪251、進(jìn)氣二沖程凸輪252、排氣四沖程凸輪261、排氣二沖程凸輪262、第一切換槽271和第二切換槽272，搖臂至少包括進(jìn)氣搖臂301和排氣主搖臂302，搖臂支點(diǎn)至少包括進(jìn)氣搖臂支點(diǎn)401和排氣主搖臂支點(diǎn)402，切換組件包括第一切換組件701和第二切換組件702。進(jìn)氣搖臂301與進(jìn)氣搖臂支點(diǎn)401相接觸，排氣主搖臂302與排氣主搖臂支點(diǎn)402相接觸。制動(dòng)開關(guān)703采用第一制動(dòng)開關(guān)或者第二制動(dòng)開關(guān)。制動(dòng)開關(guān)703采用第一制動(dòng)開關(guān)時(shí)，如圖1和圖5，第一制動(dòng)開關(guān)與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k相接觸。制動(dòng)開關(guān)703采用第二制動(dòng)開關(guān)時(shí)，如圖2-圖4，增設(shè)排氣制動(dòng)搖臂303，排氣制動(dòng)搖臂303與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k相接觸，第二制動(dòng)開關(guān)設(shè)置在固定件上或排氣制動(dòng)搖臂303上。對(duì)于只有一個(gè)進(jìn)氣門組件的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣搖臂301直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)進(jìn)氣門組件。對(duì)于不止一個(gè)進(jìn)氣門組件的發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣搖臂301通過進(jìn)氣側(cè)氣門橋503驅(qū)動(dòng)多個(gè)進(jìn)氣門組件。對(duì)于只有一個(gè)排氣門組件的發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣主搖臂302直接或通過排氣側(cè)的氣門傳動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)排氣門組件；制動(dòng)開關(guān)703采用第一制動(dòng)開關(guān)時(shí)，排氣制動(dòng)凸輪201先直接或通過搖臂驅(qū)動(dòng)第一制動(dòng)開關(guān)，再直接或通過搖臂，最后直接或通過排氣側(cè)的氣門傳動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)排氣門組件；制動(dòng)開關(guān)703采用第二制動(dòng)開關(guān)時(shí)，排氣制動(dòng)凸輪201相應(yīng)地先通過排氣制動(dòng)搖臂303或先通過排氣制動(dòng)搖臂303和第二制動(dòng)開關(guān)，再直接或通過排氣側(cè)的氣門傳動(dòng)塊驅(qū)動(dòng)排氣門組件。對(duì)于不止一個(gè)排氣門組件的發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣主搖臂302通過排氣側(cè)的氣門橋組件驅(qū)動(dòng)多個(gè)排氣門組件；制動(dòng)開關(guān)703采用第一制動(dòng)開關(guān)時(shí)，排氣制動(dòng)凸輪201先直接或通過搖臂驅(qū)動(dòng)第一制動(dòng)開關(guān)，再直接或通過搖臂，最后通過氣門橋組件驅(qū)動(dòng)排氣門組件；制動(dòng)開關(guān)703采用第二制動(dòng)開關(guān)時(shí)，排氣制動(dòng)凸輪201相應(yīng)地先通過排氣制動(dòng)搖臂303或先通過排氣制動(dòng)搖臂303和第二制動(dòng)開關(guān)，再通過氣門橋組件驅(qū)動(dòng)排氣門組件。凸輪直接或通過挺柱和推桿與搖臂接觸，或第一制動(dòng)開關(guān)直接或通過挺柱和推桿與搖臂接觸，以適應(yīng)不同發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸放置位置。凸輪與氣門組件之間的任意兩個(gè)接觸端之間設(shè)置可變氣門機(jī)構(gòu)9。圖1-圖5是該系統(tǒng)的五種實(shí)施方案示意圖。

圖27是搖臂直接驅(qū)動(dòng)排氣門時(shí)的排氣門頭部示意圖。排氣主搖臂302直接驅(qū)動(dòng)排氣門組件時(shí)，排氣門組件包含氣門驅(qū)動(dòng)輸入端5101和氣門制動(dòng)輸入端5102。排氣主搖臂302與氣門驅(qū)動(dòng)輸入端5101相接觸，排氣制動(dòng)搖臂303、或制動(dòng)開關(guān)703直接或通過搖臂與氣門制動(dòng)輸入端5102相接觸。

圖26是氣門傳動(dòng)塊示意圖。氣門傳動(dòng)塊包括驅(qū)動(dòng)輸入端5001、制動(dòng)輸入端5002和輸出端5003。排氣主搖臂302與驅(qū)動(dòng)輸入端5001相接觸，排氣制動(dòng)搖臂303、或制動(dòng)開關(guān)703直接或通過搖臂與制動(dòng)輸入端5002相接觸，輸出端5003驅(qū)動(dòng)排氣門組件。

對(duì)于進(jìn)氣側(cè)或排氣側(cè)不止一個(gè)氣門時(shí)，需要增設(shè)氣門橋組件來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門組件。如進(jìn)氣門組件可包含第一進(jìn)氣門組件621和第二進(jìn)氣門組件622，采用進(jìn)氣側(cè)氣門橋503來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)進(jìn)氣門。如排氣門組件還包含第一排氣門組件611和第二排氣門組件612。排氣側(cè)氣門橋組件采用第一氣門橋組件501、第二氣門橋組件502或第三氣門橋組件。如圖6，第一氣門橋組件501包括第一氣門橋511和第一傳動(dòng)桿512，第一氣門橋511通過凸臺(tái)驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)桿512，第一氣門橋511包括第一驅(qū)動(dòng)輸入端5111和第一氣門橋輸出端5112，第一傳動(dòng)桿512包括第一制動(dòng)輸入端5121和第一傳動(dòng)桿輸出端5122，排氣主搖臂302與第一驅(qū)動(dòng)輸入端5111相接觸，制動(dòng)開關(guān)703或排氣制動(dòng)搖臂303與第一制動(dòng)輸入端5121相接觸，第一氣門橋輸出端5112和第一傳動(dòng)桿輸出端5122分別與第一排氣門組件611和第二排氣門組件612相接觸。如圖7，第二氣門橋組件502包括第二氣門橋521和驅(qū)動(dòng)搖臂復(fù)位彈簧，第二氣門橋521包括第二制動(dòng)輸入端5211、第二驅(qū)動(dòng)輸入端5212、第二氣門橋第一輸出端5213和第二氣門橋第二輸出端5214，排氣主搖臂302與第二驅(qū)動(dòng)輸入端5212相接觸，制動(dòng)開關(guān)703或排氣制動(dòng)搖臂303與第二制動(dòng)輸入端5211相接觸，第二氣門橋第一輸出端5213和第二氣門橋第二輸出端5214分別與第一排氣門組件611和第二排氣門組件612相接觸，驅(qū)動(dòng)搖臂復(fù)位彈簧與排氣主搖臂302相接觸。如圖8，第三氣門橋組件包括第三氣門橋531和第二傳動(dòng)桿532，第三氣門橋531通過鉸接和凸臺(tái)驅(qū)動(dòng)第二傳動(dòng)桿532，第三氣門橋531包括第三驅(qū)動(dòng)輸入端5311和第三氣門橋輸出端5312，第二傳動(dòng)桿532包括第三制動(dòng)輸入端5321和第二傳動(dòng)桿輸出端5322，排氣主搖臂302與第三驅(qū)動(dòng)輸入端5311相接觸，制動(dòng)開關(guān)703或排氣制動(dòng)搖臂303與第三制動(dòng)輸入端5321相接觸，第三氣門橋輸出端5312和第二傳動(dòng)桿輸出端5322分別與第一排氣門組件611和第二排氣門組件612相接觸。

在四沖程驅(qū)動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂301與進(jìn)氣四沖程凸輪251相接觸，排氣主搖臂302與排氣四沖程凸輪261相接觸，制動(dòng)開關(guān)703失效。在二沖程驅(qū)動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂301與進(jìn)氣二沖程凸輪252相接觸，排氣主搖臂302與排氣二沖程凸輪262相接觸，制動(dòng)開關(guān)703失效。在四沖程制動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂301與進(jìn)氣四沖程凸輪251相接觸，排氣主搖臂302與排氣四沖程凸輪261相接觸，制動(dòng)開關(guān)703工作。在二沖程制動(dòng)模式下，進(jìn)氣搖臂301與進(jìn)氣二沖程凸輪252相接觸，排氣主搖臂302與排氣二沖程凸輪262相接觸，制動(dòng)開關(guān)703工作。設(shè)置制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k的目的是在制動(dòng)開關(guān)703失效，即驅(qū)動(dòng)模式下，排氣制動(dòng)凸輪201始終與制動(dòng)開關(guān)703相接觸，避免隨著第二凸輪軸102的旋轉(zhuǎn)以及隨著排氣門的啟閉，出現(xiàn)零部件之間的碰撞。進(jìn)氣四沖程凸輪251實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門在進(jìn)排氣上止點(diǎn)附近開啟，在緊接著的下止點(diǎn)附近關(guān)閉；排氣四沖程凸輪261實(shí)現(xiàn)排氣門在排氣下止點(diǎn)附近開啟，在緊接著的進(jìn)排氣上止點(diǎn)附近關(guān)閉；進(jìn)氣二沖程凸輪252實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門在每個(gè)下止點(diǎn)附近啟閉；排氣二沖程凸輪262實(shí)現(xiàn)排氣門在每個(gè)下止點(diǎn)附近啟閉；排氣制動(dòng)凸輪101實(shí)現(xiàn)排氣門在每個(gè)上止點(diǎn)附近啟閉。本發(fā)明采用采用兩個(gè)切換組件控制軸套的軸向位置，實(shí)現(xiàn)二沖程和四沖程的無(wú)縫切換；一個(gè)制動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)模式的切換。

切換組件至少包括可伸縮的銷。銷的伸縮狀態(tài)由電磁、液壓或氣體控制。圖4中，切換組件采用液壓或氣體控制的傳統(tǒng)柱塞偶件。第一切換組件701與第一油路811相連，第二切換組件702與第二油路812相連，采用兩個(gè)控制閥分別控制這兩個(gè)油路的壓力狀態(tài)。當(dāng)切換組件工作時(shí)，銷伸出；當(dāng)切換組件不工作時(shí)，銷保持縮回狀態(tài)。定義：第一切換組件701對(duì)應(yīng)的銷為銷1，第二切換組件702對(duì)應(yīng)的銷為銷2。

根據(jù)待切換的兩種模式所采用的凸輪的公共基圓段，確定最大可切換區(qū)間。根據(jù)凸輪與后續(xù)部件的接觸點(diǎn)（凸輪輸出點(diǎn)）的周向位置、凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向以及切換機(jī)構(gòu)的周向位置，確定切換槽的切換區(qū)間。所述任意一種條件改變時(shí)，需要調(diào)節(jié)其他條件。因此，在實(shí)際情況下，需要根據(jù)實(shí)際機(jī)型來(lái)確定凸輪的公共基圓段、凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向和凸輪輸出點(diǎn)的周向位置，調(diào)整切換槽的切換區(qū)間和切換機(jī)構(gòu)的周向位置。本發(fā)明列出的實(shí)施方案中，第一凸輪軸101為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二凸輪軸102為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，切換組件的周向位置采用兩種不同的方案，如圖9和圖11。此外，第一和第二切換槽可以相互分離，如圖9和圖11；通過合并二者的公共導(dǎo)向段，可將二者合并成一體，如圖10。

四沖程模式向二沖程模式切換時(shí)，第一切換組件701工作，銷1伸出到第一切換槽271內(nèi)，隨著第一凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)，銷1推動(dòng)軸套2向左移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣搖臂301的凸輪由進(jìn)氣四沖程凸輪251切換成進(jìn)氣二沖程凸輪252，驅(qū)動(dòng)排氣搖臂302的凸輪由排氣四沖程凸輪261切換成排氣二沖程凸輪262。二沖程模式向四沖程模式切換時(shí)，第二切換組件702工作，銷2伸出到第二切換槽272內(nèi)，隨著第一凸輪軸101的旋轉(zhuǎn)，銷2推動(dòng)軸套2向右移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣搖臂301的凸輪由進(jìn)氣二沖程凸輪252切換成進(jìn)氣四沖程凸輪251，驅(qū)動(dòng)排氣搖臂302的凸輪由排氣二沖程凸輪262切換成排氣四沖程凸輪261。注意：系統(tǒng)示意圖中，向著紙面外部移動(dòng)為向左移動(dòng)，反之為向右移動(dòng)。

由上述可見，通過控制各切換組件的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)四沖程模式和二沖程模式。當(dāng)切換組件工作，相應(yīng)的銷伸出到切換槽內(nèi)后，模式間切換在一個(gè)循環(huán)內(nèi)完成，這對(duì)二沖程驅(qū)動(dòng)模式與四沖程驅(qū)動(dòng)模式之間切換時(shí)滿足響應(yīng)快速且動(dòng)力輸出連續(xù)至關(guān)重要。

制動(dòng)開關(guān)包括液壓活塞式制動(dòng)開關(guān)和鎖定式制動(dòng)開關(guān)。液壓活塞式制動(dòng)開關(guān)至少包括一個(gè)或兩個(gè)液壓活塞、滑閥閥體711、滑閥回復(fù)彈簧712、單向閥閥芯713、單向閥回復(fù)彈簧714。設(shè)置第一堵塊715的目的是保證單向閥閥芯713和單向閥回復(fù)彈簧714可以安裝在滑閥閥體711內(nèi)，并且形成單向油腔7110。圖12、圖13和圖16中，單向閥閥芯713出口側(cè)的滑閥閥體711上設(shè)置第一堵塊715，圖14在單向閥閥芯713入口側(cè)的滑閥閥體711上設(shè)置第一堵塊715。圖1-圖16中，設(shè)置第二堵塊716的目的是保證滑閥閥體711和滑閥回復(fù)彈簧712的拆裝、充當(dāng)滑閥回復(fù)彈簧712的固定彈簧座以及保證制動(dòng)開關(guān)泄油油路7102油路暢通。圖15在單向閥閥芯713入口側(cè)的制動(dòng)開關(guān)控制油路7103內(nèi)設(shè)置第三堵塊719，其目的是擔(dān)當(dāng)單向閥閥芯713在單向閥處于關(guān)閉位置下的限位以及保證制動(dòng)開關(guān)控制油路7103暢通。圖25是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)第五方案示意圖，通過改變制動(dòng)開關(guān)控制油路7103的油路方向，并且利用固定件或滑閥襯套718來(lái)對(duì)單向閥閥芯713進(jìn)行限位，從而可以取消第三堵塊719。通過改變制動(dòng)開關(guān)控制油路7103的油路方向，并且利用固定件或滑閥襯套718來(lái)對(duì)單向閥閥芯713進(jìn)行限位，從而可以取消第三堵塊719。圖12是液壓活塞式第一制動(dòng)開關(guān)示意圖，用于如圖1和圖5所示的多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案。它具有兩個(gè)液壓活塞，即第一液壓活塞710a和第二液壓活塞710b，排氣制動(dòng)凸輪201與第二液壓活塞710b相接觸，第一液壓活塞710a與排氣側(cè)氣門橋組件的制動(dòng)輸入端相接觸，第一液壓活塞710a還與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k相接觸。圖13-圖16分別是液壓活塞式第二制動(dòng)開關(guān)的四種方案示意圖，用于如圖2-圖4所示的排氣制動(dòng)搖臂303的情況，它具有一個(gè)液壓活塞710，液壓活塞710的輸出端的接觸對(duì)象由制動(dòng)開關(guān)703的布置位置決定，制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k與排氣制動(dòng)搖臂303相接觸。液壓活塞式制動(dòng)開關(guān)還可以包括活塞襯套717、滑閥襯套718或活塞襯套717和滑閥襯套718的組合結(jié)構(gòu)。圖16為包括活塞襯套717和滑閥襯套718的情況。活塞襯套717或滑閥襯套718同樣提高了零部件的通用性和可更換性。

當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103為低壓油時(shí)，滑閥回復(fù)彈簧712保持滑閥閥體711處于失效位置，單向閥回復(fù)彈簧714保持單向閥閥芯713處于關(guān)閉位置，此時(shí)，制動(dòng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)油路7101與制動(dòng)開關(guān)泄油油路7102相連，制動(dòng)開關(guān)控制油路7103被截止，液壓活塞處于失效位置，即第一制動(dòng)開關(guān)失效。當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103切換為高壓油時(shí)，滑閥回復(fù)彈簧712被壓縮，滑閥閥體711移動(dòng)至工作位置，制動(dòng)開關(guān)泄油油路7102被截止，單向閥回復(fù)彈簧714被壓縮，制動(dòng)開關(guān)控制油路7103內(nèi)的液壓油通過制動(dòng)單向閥與單向油腔7110及制動(dòng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)油路7101后，推動(dòng)液壓活塞運(yùn)行至工作位置，即第一制動(dòng)開關(guān)工作。當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103再次切換為低壓油時(shí)，滑閥回復(fù)彈簧712推動(dòng)滑閥閥體711移動(dòng)到失效位置，此時(shí)，制動(dòng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)油路7101與制動(dòng)開關(guān)泄油油路7102再次相連，制動(dòng)開關(guān)控制油路7103再次被截止，在氣門彈簧、制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k以及排氣制動(dòng)凸輪201的作用下，對(duì)于圖13還包括活塞復(fù)位彈簧710k的作用，液壓活塞再次運(yùn)行失效位置，即第一制動(dòng)開關(guān)再次失效。對(duì)于圖12而言，上述活塞包括第一液壓活塞710a和第二液壓活塞710b，對(duì)于圖13到圖16而言，上述活塞為液壓活塞710。

鎖定式制動(dòng)開關(guān)至少包括一個(gè)或者兩個(gè)第二鎖定活塞、第一鎖定塊732a、第二鎖定塊732b、制動(dòng)鎖定彈簧733、以及制動(dòng)復(fù)位彈簧734。圖17-圖19分別是鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)的三種方案示意圖，用于如圖1和圖5所示的多模式氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案。它具有兩個(gè)鎖定活塞，即第一鎖定活塞731a和第二鎖定活塞731b，排氣制動(dòng)凸輪201與第二鎖定活塞731b相接觸，第一鎖定活塞731a與排氣側(cè)氣門橋組件的制動(dòng)輸入端相接觸，第一鎖定活塞731a還與制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k相接觸。圖20-圖24是鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)的五種方案示意圖，用于如圖2-圖4所示的排氣制動(dòng)搖臂303的情況。它具有一個(gè)鎖定活塞731，鎖定活塞731的輸出端的接觸對(duì)象由制動(dòng)開關(guān)703的布置位置決定，制動(dòng)開關(guān)復(fù)位彈簧73k與排氣制動(dòng)搖臂303相接觸。鎖定式制動(dòng)開關(guān)還可以包括制動(dòng)開關(guān)襯套735、液壓間隙調(diào)節(jié)組件或制動(dòng)開關(guān)襯套735和液壓間隙調(diào)節(jié)組件的組合結(jié)構(gòu)。制動(dòng)開關(guān)襯套735提高了零部件的通用性和可更換性。增設(shè)液壓間隙調(diào)節(jié)組件時(shí)，制動(dòng)開關(guān)在保證氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳遞動(dòng)力的前提下，增加了自動(dòng)補(bǔ)償由于加工、裝配、磨損、冷態(tài)與熱態(tài)溫度變化等導(dǎo)致氣門間隙的功能，減小沖擊，提高各零件的使用壽命，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠性，降低噪聲，減小振動(dòng)。

對(duì)于鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)而言，如圖17-圖19。當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103為高壓油時(shí)，制動(dòng)鎖定彈簧733被壓縮，第一鎖定塊732a和第二鎖定塊732b均被液壓油推動(dòng)向內(nèi)運(yùn)行，最終第二鎖定塊732b被推到同時(shí)處于第一鎖定活塞731a和第二鎖定活塞731b內(nèi)，即第一鎖定活塞731a和第二鎖定活塞731b被鎖定成一體，即鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)工作。當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103為低壓油時(shí)，制動(dòng)鎖定彈簧733的作用下，第一鎖定塊732a和第二鎖定塊732b均被推動(dòng)向外運(yùn)行，最終第二鎖定塊732b完全處于第二鎖定活塞731b內(nèi)，第一鎖定塊732a完全處于第一鎖定活塞731a內(nèi)，即第一鎖定活塞731a的運(yùn)動(dòng)和第二鎖定活塞731b的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，即鎖定式第一制動(dòng)開關(guān)失效。對(duì)于鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)而言，如圖20-圖24。當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103為高壓油時(shí)，制動(dòng)鎖定彈簧733被壓縮，第一鎖定塊732a和第二鎖定塊732b均被液壓油推動(dòng)向內(nèi)運(yùn)行，最終第二鎖定塊732b被推到同時(shí)處于鎖定活塞731和外殼內(nèi)，即鎖定活塞731和外殼被鎖定成一體，即鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)工作。當(dāng)制動(dòng)開關(guān)控制油路7103為低壓油時(shí)，制動(dòng)鎖定彈簧733的作用下，第一鎖定塊732a和第二鎖定塊732b均被推動(dòng)向外運(yùn)行，最終第二鎖定塊732b完全處于外殼內(nèi)，第一鎖定塊732a完全處于鎖定活塞731內(nèi)，即鎖定活塞731的運(yùn)動(dòng)和外殼的運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，即鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)失效。對(duì)于鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)設(shè)置在排氣制動(dòng)搖臂303上時(shí)，上述外殼為排氣制動(dòng)搖臂303；鎖定式第二制動(dòng)開關(guān)設(shè)置在固定件上時(shí)，上述外殼為固定件。

對(duì)于安裝在固定件內(nèi)的制動(dòng)開關(guān)703而言，減少氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)件數(shù)量、降低其質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)低能耗。本發(fā)明中，動(dòng)密封采用常規(guī)柱塞偶件密封，靜密封采用常規(guī)密封圈等密封方式，不僅保證零泄漏，而且成本低廉。

由上可見，切換機(jī)構(gòu)通過控制軸套2的軸向位置，實(shí)現(xiàn)二沖程模式和四沖程模式之間的切換；制動(dòng)開關(guān)703則實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)模式和制動(dòng)模式之間的切換。切換機(jī)構(gòu)和制動(dòng)開關(guān)703相配合實(shí)現(xiàn)了四沖程驅(qū)動(dòng)模式、二沖程驅(qū)動(dòng)模式、四沖程制動(dòng)模式和二沖程制動(dòng)模式之間的切換，達(dá)到高動(dòng)力、低油耗、低排放和高效分級(jí)制動(dòng)。軸移式切換方式可實(shí)現(xiàn)模式間無(wú)縫切換，滿足車輛對(duì)響應(yīng)性的要求，這尤其是對(duì)二沖程驅(qū)動(dòng)模式與四沖程驅(qū)動(dòng)模式之間切換時(shí)滿足響應(yīng)快速且動(dòng)力輸出連續(xù)至關(guān)重要。本發(fā)明還通過增設(shè)可變氣門機(jī)構(gòu)9，可在每種模式下實(shí)現(xiàn)了可變氣門事件，最終實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)-制動(dòng)全工況范圍內(nèi)更好的高動(dòng)力輸出、低油耗、低排放和高效分級(jí)制動(dòng)的效果。制動(dòng)開關(guān)等部件采用集成設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊并且提高了零部件的通用性和可更換性。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、可靠性高、成本低廉、低能耗、零泄漏、短期內(nèi)實(shí)用化潛力高，具有良好的應(yīng)用前景。