用于发动机汽缸减压的方法和系统
阅读：687发布：2023-03-11
专利汇可以提供用于发动机汽缸减压的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种用于致动 发动机 气 门 以使发动机汽缸减压用于发动机启动和/或发动机 制动 的系统。所述系统可以包括第一元件，诸如外部 活塞 ，其被设置在发动机气门上面，其接收延伸到提供在第一元件内的孔内的内部活塞。一个或者多个 弹簧 可以使内部活塞 偏压 到第一元件内预定的 位置 。所述内部活塞可以包括下表面，其响应于 流体 压 力 施加到内部活塞上直接或者通过介于中间的滑销致动发动机气门。所述内部活塞可以被用于使得发动机汽缸减压用于发动机启动和/或提供发动机制动。，下面是用于发动机汽缸减压的方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种用于致动发动机气门以使发动机汽缸减压或者提供发动机泄放制动的系统，其包括：
布置在发动机气门上方的第一竖直可移动元件；
用于使所述第一竖直可移动元件移动的装置；
其特征在于，
所述系统还包括：
所述第一竖直可移动元件具有水平延伸到所述第一竖直可移动元件内的内部活塞孔；
设置在水平延伸的内部活塞孔内的内部活塞，所述内部活塞具有圆周和凹面；
用于使所述内部活塞相对于内部活塞孔移动的装置；和
第二竖直可移动元件，构造成用于接触或者所述内部活塞的圆周或者所述内部活塞的凹面，
其中所述内部活塞的圆周被构造为使得所述第二竖直可移动元件和所述内部活塞的圆周之间的接触防止发动机气门关闭，并且其中所述内部活塞的凹面被构造为使得所述第二竖直可移动元件和所述凹面之间的接触不再能够保持发动机气门打开。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述用于使内部活塞相对于内部活塞孔移动的装置包括用于使内部活塞沿着水平轴向移动的装置。
3.如权利要求1所述的系统，还包括：
第一流体供应通道，其在所述用于使内部活塞移动的装置与内部活塞孔之间延伸，其中所述用于使内部活塞移动的装置包括流体控制阀。
4.如权利要求1所述的系统，还包括：
具有外部活塞孔的壳体，
其中所述第一竖直可移动元件包括布置在所述外部活塞孔内的外部活塞。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述用于使第一竖直可移动元件移动的装置包括间隙螺钉。
6.如权利要求1所述的系统，其还包括设置在内部活塞孔内的第一弹簧，所述第一弹簧使得内部活塞偏压到内部活塞孔内的预定位置。
7.如权利要求6所述的系统，其还包括：
设置在所述内部活塞内的内部孔，
其中所述第一弹簧延伸到所述内部孔内。
8.如权利要求1所述的系统，其还包括：
竖直定向的滑销孔，其延伸穿过所述内部活塞的下部到所述内部活塞孔，其中所述第二竖直可移动元件包括布置在所述滑销孔内的滑销。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述第二竖直可移动元件包括发动机气门杆。
10.如权利要求1所述的系统，其还包括将第二竖直可移动元件偏压成与内部活塞的凹面接触的弹簧。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述内部活塞的所述凹面包括具有不同深度的第一和第二凹槽。
12.如权利要求3所述的系统，其还包括：
具有外部活塞孔的壳体；
布置在所述外部活塞孔内的外部活塞，其中所述外部活塞包括第一竖直可移动元件；
和
在用于使第一竖直可移动元件移动的装置与外部活塞孔之间延伸的第二流体供应通道。
13.如权利要求12所述的系统，其还包括第二流体控制阀，其中所述第二流体控制阀包括用于使第一竖直可移动元件移动的装置。
14.如权利要求12所述的系统，其还包括与第二流体供应通道液压连通的主活塞组件。
用于发动机汽缸减压的方法和系统
[0001] 相关申请
技术领域
背景技术
[0004] 通过内燃机的排气流量控制已经被使用以便提供车辆发动机压缩释放型和泄放型的两种制动。发动机制动的两种类型都通过使发动机汽缸减压操作以便允许排气离开汽缸。排气流量的控制还在发动机启动期间提供好处。具体地，在发动机启动期间保持排气门打开可以使汽缸减压以便活塞可以更容易朝汽缸上止点(TDC)移动。在发动机启动期间减压的好处可以包括更易于发动机启动、更轻的启动系统和/或电池需求以及避免或减少对于额外的启动辅助的需要。
[0005] 通常，发动机制动系统可以控制从发动机汽缸到排气系统(也就是，排气歧管、排气尾管等)的排气流量。来自发动机汽缸的排气流量可以被控制以便提供阻力到发动机活塞上以便使发动机减速。具体地，一个或者多个排气门可以选择地被致动以便提供压缩释放、泄放和/或局部泄放发动机制动。
[0006] 压缩释放型发动机制动或者减速器的操作是众所周知的。四冲程内燃机在其操作期间经历进气、压缩、膨胀和排气循环。进气循环与主进气门事件协同发生，在该主进气门事件期间，每个汽缸内的进气门打开以便允许空气进入汽缸。排气循环与主排气门事件协同发生，在该主排气门事件期间每个汽缸内的排气门打开以便允许燃烧气体离开汽缸。通常，排气门和进气门在压缩和膨胀循环的大部分时间内是关闭的。在压缩释放发动机制动期间，到发动机汽缸的燃料供应停止并且除了主排气门事件以外，一个或者多个排气门也可以选择地在压缩冲程期间打开以便使内燃机转换为吸能空气压缩器。具体地，在发动机活塞在压缩冲程期间向上行进时，留在汽缸内的气体被压缩并且对抗活塞的向上运动。在活塞在压缩冲程期间接近上止点(TDC)位置时，至少一个排气门可以打开以便释放汽缸内压缩的气体到排气歧管，防止储存在压缩气体中的能量在随后的膨胀下行冲程返回到活塞。在这种情况下，发动机产生减速动力以便帮助车辆减速。压缩释放型发动机制动的现有技术示例由美国专利号3,220,392(1965年11月)康明斯的公开所提供，其在本文中通过参考合并。
[0007] 泄放型发动机制动的操作也是已知的。在泄放型发动机制动期间，除了主排气门事件以外，一个或者多个排气门可以在整个剩下的发动机循环期间(也就是，对于完整循环的泄放制动的进气、压缩和膨胀循环)或者在剩下的发动机循环中的一部分(也就是，对于部分循环泄放制动的压缩和膨胀循环)保持轻微打开。部分循环泄放制动和完整循环泄放制动的主要区别在于前者可以允许排气门在进气循环的大部分时间或者全部时间内关闭。泄放型发动机制动的示例在美国专利号6,594,996(2003年7月22日)Yang中公开，其在本文中通过参考合并。
[0008] 在泄放制动操作中，排气门的初始打开可以在压缩冲程的上止点前面，并且优选在进气和压缩循环之间下止点(BDC)附近。因此，泄放型发动机制动可以需要小得多的力以便致动气门，并且由于连续的泄放而不是压缩释放型制动的快速放气，其产生较小的噪音。因此，发动机泄放制动能够具有显著的优点。
[0009] 发动机减压系统可以使得在发动机启动期间发动机汽缸内的一个或多个排气门保持打开。当起动电池电量低、启动用摇车时间增加以及发动机更难怠速运转时，本文中所描述的类型的发动机减压系统可以在冷的天气状况下尤其有用。此外，发动机减压(其可以降低电池电量和起动机系统需要)可以导致较低重量的部件，这允许增大燃料效率。使用减压系统导致的启动时间减少还可以提供排放优势。因此，诸如这些但不局限于前面的优点可以通过使用本文中描述的本发明的一个或多个实施例而实现。
发明内容
[0011] 响应于前面的挑战，申请人已经研发了一种用于致动发动机气门以便使得发动机气缸减压或者提供发动机制动的新的系统，其包括：设置在发动机气门上方的竖直可移动元件，所述竖直可移动元件具有水平延伸到竖直可移动元件内的内部活塞孔；设置在内部活塞孔内的水平可移动内部活塞；提供在内部活塞孔内的第一弹簧，所述第一弹簧将内部活塞偏压到内部活塞孔内预定的位置；和与内部活塞孔连通的液压或气动流体供应通道，其中所述内部活塞包括用于使得发动机气门致动的装置，其被沿着内部活塞的下表面设置。
[0013] 为了辅助理解本发明，现在将参考附图，其中相同的参考符号指的是相同的元件。
[0014] 图1是横截面侧视图，其示出根据本发明的第一实施例，用于提供发动机制动和/或用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0015] 图2是横截面侧视图，其示出根据本发明的第二实施例，当系统保持发动机气门打开时，用于提供发动机制动和/或用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0016] 图3是横截面侧视图，其示出当系统允许发动机气门关闭时图2所示的系统。
[0017] 图4是横截面侧视图，其示出根据本发明的第三实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0018] 图5是横截面侧视图，其示出根据本发明的第四实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0019] 图6是横截面侧视图，其示出根据本发明的第五实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0020] 图7是横截面侧视图，其示出根据本发明的第六实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0021] 图8是横截面侧视图，其示出根据本发明的第七实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0022] 图9是横截面侧视图，其示出根据本发明的第八实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0023] 图10是横截面侧视图，其示出根据本发明的第九实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0024] 图11是横截面侧视图，其示出根据本发明的第十实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0025] 图12是横截面侧视图，其示出根据本发明的第十一实施例，用于提供发动机制动和用于发动机启动的发动机减压的系统。
[0026] 图13是流程图，其示出根据本发明的实施例，用于在发动机关闭时使发动机汽缸减压的方法示例。
[0027] 图14是流程图，其示出根据本发明的实施例，在发动机汽缸减压的情况下启动发动机的方法示例。
具体实施方式
[0028] 现在将详细参照本发明的第一实施例，该实施例的一个示例被示出为附图的图1中的发动机气门致动系统10。气门致动系统10可以包括在发动机内安装在摇臂、气门横杆、发动机提升阀或者其他气门机构元件(未示出)上方的壳体100。壳体100可以包括竖直延伸的外部活塞孔110和与外部活塞孔连通的液压流体供应通道120。间隙调节螺钉130可以竖直延伸通过壳体100到外部活塞孔110内。螺母132可以被用于将间隙调节螺钉锁定在位置上。可选择的通风通道112可以从外部活塞孔110延伸到大气。
[0029] 外部活塞140可以被设置在外部活塞孔110内以便可以竖直移动。“竖直移动”是由外部活塞140沿着外部活塞孔110的轴线的移动限定的。外部活塞140可以包括内部活塞孔142，其横向地或者水平地延伸到外部活塞内并且与流体供应通道120对齐。外部活塞140用作竖直可移动元件或者其本身用作提供在内部活塞孔内的水平设置的内部活塞的“壳体”。
外部活塞140还可以包括从外部活塞140的底部竖直延伸到内部活塞孔142的销孔144。与销孔144横向间隔的通风通道146也可以从外部活塞140的底部延伸到内部活塞孔142。外部活塞140的上表面可以接触间隙调节螺钉130。
外部活塞140还可以包括从外部活塞140的底部竖直延伸到内部活塞孔142的销孔144。与销孔144横向间隔的通风通道146也可以从外部活塞140的底部延伸到内部活塞孔142。外部活塞140的上表面可以接触间隙调节螺钉130。
[0030] 内部活塞150可以水平地设置在内部活塞孔142内。内部活塞150可以包括环形凹槽152，其部分地(示出)或者完全地(未示出)围绕内部活塞的周向。由凹槽152所形成的凹面可以限定框出凹槽的一个或者多个台肩。内部活塞150还可以包括内部孔154，其接收内部活塞弹簧156。弹簧156可以使得内部活塞150朝向流体供应通道120偏压。在内部活塞150内形成的凹槽152可以被沿着内部活塞的横向长度安置以便其在内部活塞最接近流体供应通道120时其不在销孔144上方对中。
[0031] 竖直滑销160可以被设置在销孔144内。滑销160可以具有带倒角上表面的上部部分和直径减小的下部部分。销台肩可以在滑销160的直径减小的下部部分和上部部分的相交处形成。销弹簧162可以被提供在滑销160台肩和垫片之间，滑销的直径减小的下部部分延伸通过该垫片。滑销的倒角上表面可以被成形和定尺寸为具有被接收到环形凹槽152内的尺寸。滑销160可以被安置在摇臂或气门横杆上方，摇臂或气门横杆又被用于致动排气门。如果被安置在气门横杆上方，滑销160可以被安置在气门横杆的中心上方以便打开多个排气门，或者安置在浮动气门横杆的一端上方以便打开单个的排气门。
[0032] 通过在发动机关闭后滑销160的竖直运动保持一个或者多个排气门(未示出)打开，图1所示的实施例可以在发动机启动期间提供汽缸减压。参照图1和图13，当发动机关闭时，关闭指令在步骤610期间被接收，之后在步骤620，发动机转速被确定以便确定转速是否低于阈值X。如果发动机转速不低于阈值X，该系统可以继续监测发动机转速直到确定低于阈值。一旦确定发动机转速低于阈值X，在步骤630，发动机转速可以与恢复阈值比较。如果发动机转速不低于恢复阈值，该系可以返回到步骤610。然而，如果发动机转速低于恢复阈值，在步骤640，燃料将停止进入汽缸，汽缸减压。在此之后，在步骤650，控制阀170(图1)可以被指示打开，其导致流体供应通道120内的液压或者气动压力减小。结果，内部活塞150可以在内部活塞弹簧156的影响下水平地朝向流体供应通道平移。内部活塞150的水平运动是指内部活塞沿着内部活塞孔142运动。在内部活塞150朝向左运动时(如图1所示)，滑销160被压向下以便滑销例如与内部活塞孔142的壁对齐。滑销160的向下平移导致其使得在滑销下面的摇臂或者气门横杆向下运动，其又通过直接接触或者通过气门横杆防止由另一个气门机构元件诸如摇臂打开后的排气门关闭。因此，内部活塞150的下表面提供用于使得排气门使用滑销160致动的装置。优选地，这个向下的平移对于启动时的减压可以是大约2mm，然而，本发明不局限于该向下平移的量。在步骤660，发动机转速可以被检查以便确定其是否大于0。如果发动机转速大于0，控制阀可以被维持打开。如果确定发动机转速是0，在步骤670，控制阀可以被指示关闭。发动机关闭时，内部活塞150和滑销160保持如图1所示的位置。结果，在下次尝试发动机启动时，一个或者多个排气门打开。
[0033] 参照图1和图14，发动机可以如下方式启动。在步骤700，系统10可以接收发动机启动开始的指令，在该时刻，因为控制阀170是关闭的和/或流体源是不活动的，流体初始没有被提供到流体供应通道120。依次，流体控制阀170可以在步骤702被指示打开，并且发动机起动机可以在步骤704被指示使得发动机怠速运转。在步骤706，发动机转速可以被检查以便确定给非减压发动机汽缸加燃料是否充足。如果发动机转速不充足，通过保持控制阀170关闭来继续发动机启动尝试。如果发动机转速足以用于加燃料，燃料可以在步骤708被加入到非减压汽缸内。当发动机转速等于或者超过预定的阈值时，如在步骤710所确定的，起动机可以在步骤714被脱离。如果发动机仍然未启动，启动尝试可以根据步骤712继续。此后，发动机温度可以在步骤716被监测以便确定其是否高于阈值Y。如果温度阈值Y没有被超过，控制阀170可以根据步骤718保持关闭。如果温度阈值Y被超过，控制阀170可以在步骤720被指示打开并且在步骤722燃料供应到所有发动机汽缸。
[0034] 在控制阀在步骤720打开之后，这可以直到接近在发动机运行使得燃料供应通道120内建立足够的燃料压力以便抵抗内部活塞弹簧156的偏压使内部活塞150移动到内部活塞孔142内之时或者之后。内部活塞150横向或者水平移动到其孔142内导致环形凹槽152与滑销160的上部对齐。当内部活塞150完全移动到右边时，滑销160的上部被接收在环形凹槽
152内，并且结果，滑销在销弹簧162的影响下向上平移。转而，滑销不再能够保持摇臂或者气门横杆向下以保持排气门打开。此后，排气门可以在其他的气门机构元件的影响下打开和关闭。
152内，并且结果，滑销在销弹簧162的影响下向上平移。转而，滑销不再能够保持摇臂或者气门横杆向下以保持排气门打开。此后，排气门可以在其他的气门机构元件的影响下打开和关闭。
[0035] 通过滑销160的竖直运动保持一个或者多个排气门打开，图1所示的实施例还可以提供在发动机操作期间泄放型发动机制动。为了提供发动机制动，流体供应通道120被连接到可选择的螺线管或者其他类型的控制阀170，其能够响应于电信号选择地保持或者排放来自流体供应通道的液压或者气动压力。在发动机操作期间，当期望发动机制动时，进入发动机气缸的燃料流停止并且流体供应通道120内的液压压力在控制阀170的控制下降低。控制阀170可以通过从流体供应通道120中排出液压流体而降低液压压力。结果，内部活塞150在内部活塞弹簧156的影响下朝向流体供应通道平移，滑销160被向下压以便其与内部活塞孔142的壁平齐，并且滑销下面的摇臂或者气门横杆使得一个或者多个排气门啪得打开。优选地，排气门的这个向下平移对于发动机制动可以是大约0.5mm，然而本发明不限于排气门向下平移的这个量。在液压流体压力通过流体供应通道120施加到内部活塞孔142上的同时，内部活塞150和滑销160可以保持如图1所示的位置。结果，一个或者多个排气门保持打开以便提供泄放制动。
[0036] 当不再期望发动机制动时，控制阀170可以被致动以便提供液压压力到流体供应通道120。当液压压力在流体供应通道120内建立时，内部活塞150被抵抗内部活塞弹簧156的偏压而压向内部活塞孔142内。内部活塞150到其孔142内的横向运动导致环形凹槽152与滑销160的上部对齐。当内部活塞150完全移动到右边时，滑销160的上部被接收到环形凹槽152内，并且结果，滑销在销弹簧162的影响下向上平移。转而，滑销160不再保持摇臂或者气门横杆向下以保持排气门打开并且泄放制动停止。
[0037] 根据本发明的第二实施例构造的发动机气门致动系统20由图2和图3示出。参照图2，系统20可以包括安装在发动机内在气门横杆72的一侧上方的壳体200。气门横杆可以被用于致动发动机气门74和76，其优选是排气门，并且其被安装在发动机汽缸盖78内。气门横杆72可以是“浮动的”，意思是其可以仅在一端接收向下运动以便仅打开一个发动机气门74和/或在其中心接收向下运动以打开两个发动机气门74和76。摇臂70可以用于通过对气门横杆72的中心提供向下运动而致动发动机气门74和76。
[0038] 壳体200可以包括活塞孔210和液压流体供应通道220。液压流体供应通道220可以被连接到低压流体源(诸如油泵(未示出))，并且当发动机运行时可以被提供连续的液压流体供应。致动器活塞240可以可滑动地设置在活塞孔210内。一个或者多个弹簧250可以使致动器活塞偏压到活塞孔210内并且远离用于密封活塞孔的端盖270。致动器活塞240可以包括内腔260，其被成形并且其尺寸允许致动器活塞的侧壁接收管状套筒230而没有从室260的液压流体的不适当的泄漏。套筒230可以通过弹簧232朝向活塞孔210的封闭端偏压。当液压压力从内腔260释放时，一个或者多个弹簧250的偏压力可以大于弹簧232的偏压力以便系统占据如图2所示的位置。
[0039] 通过致动器活塞240的水平移动而保持排气门74打开，图2和图3所示的实施例可以在发动机启动期间提供汽缸减压。参照图2，当发动机关闭时，流体供应通道220内的液压降低。结果，致动器活塞240在一个或者多个弹簧250的影响下朝向流体供应通道220平移。当致动器活塞240向右运动时，其下表面与其下面的气门横杆72接合并且向下压气门横杆，其又使得排气门74啪得打开。同时，套筒230被完全接收在致动器活塞240内，这导致弹簧
232压缩。以此方式，致动器活塞240的下表面用作导致排气门74致动的装置。优选地，这个向下的平移对于发动机启动用减压可以是大约2mm，但是本发明不限于向下平移的这个量。
在发动机关闭时，致动器活塞240保持在如图2所示的位置。结果，排气门74在下一次试图发动机启动时是打开的。
232压缩。以此方式，致动器活塞240的下表面用作导致排气门74致动的装置。优选地，这个向下的平移对于发动机启动用减压可以是大约2mm，但是本发明不限于向下平移的这个量。
在发动机关闭时，致动器活塞240保持在如图2所示的位置。结果，排气门74在下一次试图发动机启动时是打开的。
[0040] 参照图3，当发动机被启动时，液压流体初始没有提供到流体供应通道220。这可以直到接近在发动机运行使得流体供应通道220和内腔260内建立足够的液压流体压力以便抵抗一个或多个弹簧250的偏压使致动器活塞240移动到活塞孔210内之时或者之后。致动器活塞240朝向端盖270的横向移动导致致动器活塞的下表面与气门横杆72脱离。同时，弹簧232的偏压保持套筒230抵靠内腔260的侧壁的位置。套筒230可以防止液压流体从内腔的不适当的泄漏。转而，气门横杆72在排气门弹簧(未示出)的影响下自由向上运动并且排气门74可以关闭。此后，排气门74和76可以在摇臂70和/或其他气门机构元件的影响下打开和关闭。
[0041] 如前面所描述的，通过致动器活塞240的水平运动保持排气门74打开，图2和图3所示的实施例还可以在发动机操作期间提供泄放型发动机制动。为了提供发动机制动，流体供应通道220可以被连接到可选择的螺线管或者其他类型的控制阀，其能够响应于电信号选择性地保持流体供应通道的液压或者从流体供应通道排出液压。在发动机操作期间，当期望制动时，在控制阀的控制下，到发动机汽缸的燃料流停止并且流体供应通道220内的液压减小。结果，致动器活塞240下表面可以与其下面的气门横杆72接合并且向下压气门横杆，这又使排气门74啪得打开用于泄放型发动机制动。当不再期望泄放型制动时，如图3所示，控制阀可以供应液压流体到内腔260以便致动器活塞240从气门横杆72脱离并且排气门74关闭。
[0042] 本发明的第三实施例在图4中被示出，其中相同的参考符号表示相同的元件。图4示出了图1所示的外部活塞140的一部分，具有可替代的内部活塞组件。除了内部活塞组件和内部活塞孔142延伸通过外部活塞140和壳体100以外，图4所示的系统30的所有特征与图1所示的系统10的特征相同。参照图4，通过第一内部活塞弹簧156和第二内部活塞弹簧158，内部活塞350被朝向流体供应通道(在左边未示出)偏压。内部活塞350也被提供具有凹槽表面，其包括深度不同的第一环形凹槽352和第二环形凹槽354。如图1所示，螺线管或者其他类型的控制阀170可以被连接到流体供应通道120。
[0043] 参照图1和图4，系统30可以提供发动机汽缸减压和泄放型的发动机制动。当用于发动机启动的汽缸减压被期望时，控制阀170可以从流体供应通道120排出液压以便第一内部活塞弹簧156将内部活塞350压入如图4所示的位置。转而，如关于图1所描绘的，这将滑销160向下压，以便其能够啪得打开一个或者更多排气门用于汽缸减压。
[0044] 如果既不期望汽缸减压也不期望泄放制动，控制阀170可以被控制以便提供低压液压流体到流体供应通道120。这导致内部活塞350朝向内部活塞弹簧156和158平移。低压液压流体可以足够克服第一内部活塞弹簧156的偏压，但是不足够克服第二内部活塞弹簧158的偏压。结果，低压液压流体应用到内部活塞350导致其运动只足够使滑销160的上表面被接收到第二环形凹槽354内。这个位置将滑销160放置在其最上部表面，其导致排气门通过滑销致动以关闭。
[0045] 继续参照图1和图4，如果期望泄放制动，控制阀170可以被控制以便提供较高压力的液压流体到流体供应通道120。这导致内部活塞350进一步朝向内部活塞弹簧156和158平移。较高压力的液压流体可以足够克服第一内部活塞弹簧156和第二内部活塞弹簧158的偏压。作为较高压力的液压流体应用到内部活塞350的结果，其朝向第一和第二弹簧156和158运动足够远以至于滑销160的上表面被接收在第一环形凹槽352内。这个位置将滑销160放置在中间的位置，其导致排气门通过滑销致动用于泄放制动，也就是，致动至比用于汽缸减压更少的程度。
[0046] 本发明的第四实施例在图5中示出，其中相同的参考符号代表相同的元件。图5示出图1所示的竖直可移动的外部活塞140的一部分，具有可替代的水平可移动的内部活塞组件。除了内部活塞组件和内部活塞孔142延伸通过外部活塞140和壳体100之外，图5所示出的系统40的所有特征与图1所示的系统10的特征相同。参照图5，内部活塞350通过第一内部活塞弹簧156朝向流体供应通道(在左边未示出)偏压。相反地，内部活塞350通过第二内部活塞弹簧158朝向第一内部活塞弹簧156偏压。内部活塞350也被提供不同深度的第一环形凹槽352和第二环形凹槽354。如图1所示，螺线管或者其他类型的控制阀170可以被连接到流体供应通道120。
[0047] 参照图1和图5，系统40可以提供发动机汽缸减压和泄放型发动机制动。当期望用于发动机启动的汽缸减压时，控制阀170可以从流体供应通道120排出液压以便第一内部活塞弹簧156将内部活塞350压到其最左侧的位置以便滑销160通过内部活塞的表面356向下压。如联系图1所描绘的，当滑销160在这个位置时，其啪得打开一个或者多个排气门用于汽缸减压。
[0048] 如果既不期望汽缸减压也不期望泄放制动，控制阀170可以被控制以提供低压液压流体到流体供应通道120。这导致内部活塞350朝向第一内部活塞弹簧156平移并且轻微压缩第一内部活塞弹簧156。第二内部活塞弹簧158可以帮助压缩第一内部活塞弹簧156。低压液压流体和第二内部活塞弹簧的偏压的组合可以足够克服第一内部活塞弹簧156的偏压。结果，如图5所示，低压液压流体应用到内部活塞350导致其移动仅仅足够使滑销160的上表面被接收到第二环形凹槽354内。这个位置将滑销160放置在其最上部的位置，其导致排气门通过滑销致动以便关闭。
[0049] 继续参照图1和图5，如果期望泄放型制动，控制阀170可以被控制以便提供较高压力的液压流体到流体供应通道120。这导致内部活塞350进一步朝向内部活塞弹簧156平移并且进一步压缩内部活塞弹簧156。较高压力的液压流体在第二内部活塞弹簧158的辅助下可以足够克服第一内部活塞弹簧156的偏压。作为较高压力的液压流体应用到内部活塞350的结果，其朝向第一和内部活塞弹簧156移动足够远以至于滑销160的上表面被接收到第一环形凹槽352内。这个位置将滑销160放置在中间的位置，其导致排气门由滑销致动用于泄放制动，也就是，致动至比用于汽缸减压更少的程度。
[0050] 本发明的第五实施例在图6示出，其中相同的参考符号代表相同的元件。图6示出用于提供发动机气门致动的系统50。系统50可以包括竖直可移动的外部活塞140，内部活塞孔142被提供在外部活塞内。外部活塞140可以被设置在被提供在壳体(诸如图1所示的壳体100)内的外部活塞孔内，以便可以竖直移动。内部活塞孔142可以接收水平设置的内部活塞
420，其包括外表面440、第一和第二槽口430和432以及形成凹面的第一和第二凹槽442和
444。滑销孔144可以被提供在外部活塞140内，并且滑销160可以被提供在滑销孔内。滑销弹簧162可以将滑销偏压成与内部活塞420接触。
420，其包括外表面440、第一和第二槽口430和432以及形成凹面的第一和第二凹槽442和
444。滑销孔144可以被提供在外部活塞140内，并且滑销160可以被提供在滑销孔内。滑销弹簧162可以将滑销偏压成与内部活塞420接触。
[0051] 第一和第二弹簧450和452可以被压靠第一和第二槽口430和432的平坦表面以将内部活塞420维持在如图6所示的位置。内部活塞420可以使用任何已知的机械式、液压式、电动机械式、液压机械式或者相似的机构而相对于内部活塞孔142顺时针和逆时针旋转，也就是可以可移动。内部活塞420的顺时针旋转导致滑销160被接收在第二凹槽444内，这允许通过滑销致动的发动机气门(未示出)关闭。内部活塞420的逆时针旋转导致滑销160滑到表面440上并且打开发动机气门。例如，当滑销160由表面440向下推时，排气门或者排气门横杆可以由滑销压下以提供汽缸减压。当活塞420没有在一个方向或另一个方向旋转时，如图6所示，滑销160可以由第一凹槽442轻微压下以打开发动机气门至较小的程度。如果发动机气门是排气门，这个位置可以将滑销160放置在中间的位置，其导致排气门由滑销致动用于泄放制动。
[0052] 本发明的第六实施例由图7示出，其中相同的参考符号代表相同的元件。图7示出用于提供发动机气门致动的系统60。系统60可以包括安装在发动机内摇臂、气门横杆或者其他气门机构元件(未示出)上方的壳体500。壳体500可以包括外部活塞孔510和与外部活塞孔连通的第一液压流体供应通道512。第一控制阀(如图1所示)或者主活塞可以与第一液压流体供应通道512液压地连通。间隙调节螺钉130可以延伸通过壳体100到外部活塞孔510内。螺母132可以被用于将间隙调节螺钉锁定到其位置。
[0053] 外部活塞520可以可滑动的设置在外部活塞孔510内。外部活塞520可以包括内部活塞孔524，其竖直延伸到外部活塞内以便与外部活塞孔510同轴。内部活塞孔524经由通道522与第二液压流体供应通道514连通。第二控制阀(如图8所示)可以与第二液压流体供应通道514连通。外部活塞520可以用作竖直可移动元件或者本身用作用于设置在内部活塞孔
524内的内部活塞的“壳体”。第二液压流体供应通道514可以与第二控制阀或主活塞组件(未示出)连通。一个或者多个凹槽536可以被提供在外部活塞520的壁上。
524内的内部活塞的“壳体”。第二液压流体供应通道514可以与第二控制阀或主活塞组件(未示出)连通。一个或者多个凹槽536可以被提供在外部活塞520的壁上。
[0054] 内部活塞540可以可滑动地设置在内部活塞孔524内。内部活塞540可以具有由内部活塞壁的上部限定的空心内部542。空心内部542可以是台阶式的以便形成台肩，第一弹簧526可以施加偏压力在该台肩上以使内部活塞540从外部活塞520分离。如图7所示，内部活塞壁还可以包括一个或者多个开口，其具有接收球或者滚子532的尺寸，每个球或者滚子532又具有被牢固地接收到一个或者多个提供在外部活塞520的壁内的凹槽536的尺寸。内部活塞540可以包括适合于致动摇臂、气门横杆或者其他气门机构元件的下部，摇臂、气门横杆或者其他气门机构元件又可以致动发动机气门。
[0055] 锁紧活塞530可以可滑动地设置在内部活塞540的空心内部542内。锁紧活塞530可以包括中心开口534，其内接收第二弹簧544。第二弹簧可以将内部活塞540和锁紧活塞530偏压分离。锁紧活塞530在下部的直径可以基本上等于内部活塞540的空心内部542的直径。锁紧活塞530的上部可以具有减小的直径。锁紧活塞530的下部的半径与锁紧活塞的上部的半径之间的差至少等于或者大于所述一个或者多个凹槽536的深度。
[0056] 通过内部活塞540的竖直运动保持一个或者多个排气门(未示出)打开，图7的实施例可以在发动机启动期间提供汽缸减压。当发动机关闭时，在第二控制阀的控制下，第二液压流体供应通道514内的液压减小。结果，内部活塞540在第一弹簧526的影响下向下平移并且锁紧活塞530在第二弹簧544的影响下向上平移。在内部活塞540向下移动并且锁紧活塞530向上移动时，每个球或者滚子532被推动通过其各自的在内部活塞壁内的开口并且进入所述一个或者多个配合的凹槽536内。球或者滚子532插入到一个或者多个凹槽536将内部活塞540相对于外部活塞510锁定到如图7所示的位置。在这个位置时，内部活塞540导致在其下面的摇臂或者气门横杆被向下压，这又啪得打开一个或者多个排气门。优选地，对于在启动时的减压，这个向下的平移可以是大约2mm，然而本发明不限于这个向下平移的量。发动机关闭时，内部活塞540保持在如图7所示的位置。结果，在下次试图启动发动机时，一个或者多个排气门是打开的。
[0057] 当发动机被启动时，第二控制阀可以被打开以供应液压流体，然而液压流体初始可以不被提供到第二流体供应通道514。这可以直到接近在发动机运行使得在第二流体供应通道514内建立充足的液压流体压力以抵抗第二弹簧544的偏压将锁紧活塞530移动到内部活塞540的空心内部542内之时或之后。锁紧活塞530向下运动到空心内部542内允许球或滚子532由锁紧活塞的减小直径的上部容纳并且从而从一个或者多个凹槽536移出。结果，内部活塞540可以从外部活塞520解锁，并且内部活塞540可以通过介入的摇臂或者气门横杆由排气门弹簧向上推动。此后，排气门可以在其他气门机构元件的影响下被打开和关闭。
[0058] 通过如前面所描述的在第二控制阀的控制下锁定内部活塞540来保持一个或者多个排气门打开，图7所示的实施例还可以在发动机操作期间提供泄放型发动机制动。
[0059] 图7所示的实施例还可以以另一种方式提供压缩释放或者泄放型发动机制动。通过在可选择的第一控制阀或者主活塞组件(图8中所示为元件172)的控制下从任一高压储存器供应高压液压流体至第一液压流体供应通道512，可以提供压缩释放型发动机制动。当系统60下面的发动机汽缸内的活塞接近上止点时，高压流体可以循环地提供到外部活塞孔510。在活塞从上止点位置移动离开时，高压流体可以被释放，以便外部活塞520被向下压用于压缩释放型发动机制动事件。在每次压缩释放事件之后，发动机气门弹簧(未示出)可以使得外部活塞520返回到如图7所示的位置。
[0060] 继续参照图7，对于泄放型发动机制动，在可选择的第二控制阀的控制下，低压液压流体可以被提供到第一液压流体供应通道512以便外部活塞520和内部活塞540被一起向下压用于泄放制动事件。当不再期望泄放制动时低压流体可以被释放，并且发动机气门弹簧(未示出)可以使外部活塞520返回到如图7所示的位置。
[0061] 本发明的第七实施例被示出为附图的图8中的发动机气门致动系统70。除以下不同外，图8所示的气门致动系统70与图1所示的系统10是相同的。系统70包括从第二控制阀或者主活塞组件172延伸到外部活塞孔110的第二液压流体供应通道122。
[0062] 系统70可以提供上面联系图1描述的所有发动机气门致动，并且还提供压缩释放或者泄放发动机制动。压缩释放或者泄放型发动机制动可以通过从流体供应通道120供应低压液压流体到内部活塞孔142提供。这可以导致内部活塞150抵抗内部活塞弹簧156的偏压移动到内部活塞孔142内。内部活塞150横向移动到其孔142内导致环形凹槽152与滑销160的上部对齐。当内部活塞150被完全移动到右边时，滑销160的上部被接收到环形凹槽
152内，并且作为结果，滑销在销弹簧162的影响下向上平移。
152内，并且作为结果，滑销在销弹簧162的影响下向上平移。
[0063] 继续参照图8，对于压缩释放型发动机制动，在可选择的第二控制阀或者主活塞组件172的控制下，高压液压流体可以从任一高压储存器被提供到第二液压流体供应通道122。当滑销160下面的发动机汽缸内的活塞接近上止点时，高压流体可以被循环地提供到外部活塞孔110。在活塞从上止点位置移动离开时，高压流体可以被释放以便外部活塞140和滑销160被向下压用于压缩释放型发动机制动事件。在每个压缩释放事件之后，发动机气门弹簧(未示出)可以使外部活塞140返回到图8所示的位置。
[0064] 对于泄放型发动机制动，低压液压流体可以在可选择的第二控制阀172的控制下被提供到第二液压流体供应通道122以便外部活塞140和滑销160被向下压用于泄放型制动事件。当不再期望泄放型制动时低压流体可以被释放，并且发动机气门弹簧(未示出)可以使外部活塞140返回到如图8所示的位置。
[0065] 本发明的第八实施例被示出为附图的图9中的发动机气门致动系统80。除以下不同外，图9所示的气门致动系统80与图1所示的系统10是相同的。系统80包括内部活塞孔142和内部活塞150，其被提供在也是气门横杆的壳体100内。进一步，内部活塞150可以直接作用在发动机气门74的杆上而不是接触滑销。系统80可以提供在上面联系图1所描述的所有发动机气门致动。
[0066] 本发明的第九实施例被示出为附图的图10中的发动机气门致动系统90。除以下不同外，图10所示的气门致动系统90与图7所示的系统60是相同的。系统90被设置在气门横杆内，其提供系统的壳体500。进一步，代替使用第一液压流体供应通道512提供泄放型制动或者压缩释放型制动，另一个气门机构元件，诸如摇臂、凸轮、从动活塞或者其他的元件550提供外部活塞520的机械式发动机制动的致动。此外，内部活塞540可以直接作用在发动机气门74的杆上。系统90可以提供在上面联系图7所描述的所有发动机气门致动。
[0067] 本发明的第十实施例被示出为附图的图11所示的气门致动系统95。除以下不同外，图11所示的气门致动系统95与图8所示的系统70是相同的。系统95包括液压间隙调节器组件180，其包括围绕间隙螺钉130的下端设置的液压间隙调节器活塞182和使间隙调节器活塞182偏压离开间隙螺钉130的间隙弹簧184。小的流体开口186可以允许液压流体填充间隙调节器活塞182的内部。系统95可以提供在上面联系图8所描述的所有发动机气门致动。
[0068] 本发明的第十一实施例被示出为附图的图12中的发动机气门致动系统97。除以下不同外，图12所示的气门致动系统97与图8所示的系统70是相同的。在系统97中，通道122不再被用于供应液压流体，而是接收滑动元件190。滑动元件可以具有大致圆柱形的中心主体、圆锥形或者截头圆锥形的端部196以及头部192。通道122可以具有用于牢固地接收滑动元件的主体和滑动元件190的头部192的双重直径。弹簧194可以被设置在由双重直径通道122所形成的台肩和滑动元件头部192之间以便使滑动元件190偏压远离外部活塞140。
[0069] 在第一个示例中，对于泄放型发动机制动，在可选择的第二控制阀172的控制下，低压液压流体可以被提供到通道122以便滑动元件190接合外部活塞140并且向下压外部活塞和滑销160用于泄放型制动事件。当不再期望泄放型制动时低压流体可以通过第二控制阀172从通道122释放，并且弹簧194可以导致滑动元件与外部活塞140脱离，以便外部活塞返回到如图12所示的最上面的位置。可替代的，液压流体可以在可选择的第二控制阀172的控制下被提供到通道122，以提供用于发动机启动的发动机汽缸减压而不是泄放型制动。在所有其他的方面，系统97可以提供上面联系图8所描述的所有发动机气门致动。
[0070] 本领域技术人员将理解本发明能够做出变体和修改而不脱离本发明的范围或精神。例如，在上面的实施例中，气动流体可以代替液压流体被使用而不脱离本发明的范围。进一步，上面所描述的环形凹槽未示出完全围绕其被提供在上面的活塞延伸，然而，将理解这些环形凹槽可以围绕活塞的整个圆周延伸而不脱离本发明预期的范围。
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