MODULARIZED MULTIFUNCTIONAL VARIABLE VALVE ACTUATION SYSTEM FOR USE IN 4-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE

一种用于 4缸内燃机的模块化多功能可变气门驱动系统 技术领域 本发明涉及一种用于 4缸内燃机的模块化多功能可变气门驱动系统， 属于 可实现内燃机可变气门的驱动系统。

背景技术

随着世界经济的快速发展， 能源与环境的问题己成为影响经济可持续发展 的重要问题。 内燃机作为目前世界上应用最为广泛的动力机械， 每年消耗着大 量的燃油， 并且排出大量的有害气体与微粒， 内燃机节能减排工作刻不容缓。 可变气门技术因其在改善内燃机性能方面的潜力， 受到了国内外内燃机研究机 构与企业的广泛关注。 除此以外， 随着内燃机保有量的急剧增加， 每年因交通 事故造成的人民生命与财产损失逐年增加， 车辆安全性越来越受到人们的重视， 越来越多的国家将辅助制动系统列为车辆必备附件之一。 然而目前电涡流缓速 模块、 液力缓速模块等辅助制动系统大多存在运行过程中制动部件容易过热、 制动效率降低过快、 制动能力可控程度低、 制动时车辆容易跑偏、 制动系统占 用有限的车辆空间等问题。 发动机辅助制动系统能够很好地避免这些问题。 目 前的发动机辅助制动系统中， 720° CA/循环的减压式辅助制动系统的制动效率 最高， 但是， 该系统仍然存在制动功率较小的问题。 日益迫切的节能减排和车 辆安全性需求推动气门驱动系统向循环间、 气缸间、 气门运行参数 （气门开启 正时、 最大升程、 开启持续期） 间独立可调， 即向全可变气门驱动系统的方向 发展。 针对以上问题， 一套同时满足内燃机 720° CA/循环的驱动模式和 360° CA/循环的压气机式制动模式的可变气门驱动系统的幵发迫在眉睫。

目前， 实用化了的可变气门驱动系统大多保留了配气凸轮， 采用机械式结 构， 主要分为： 1 ) 凸轮轴调相式， 如 TOYOTA的 VVT系统、 BMW的 Vanos 系统等； 2 ) 分阶段可变气门升程式， 如 Honda的 VTEC系统等； 3 ) 连续可变 气门升程式， 如 BMW的 Valvetronic系统、 Hyundai的 CVVL系统等。 这类系 统通过控制中间传动机构， 调节内燃机各缸气门的启闭正时和 /或最大行程。 较有凸轮可变气门驱动系统而言， 无凸轮系统可实现更加灵活的气门事件， 同时结构复杂， 成本昂贵， 并且需要在可靠性、 耐用性和气门热膨胀补偿控制 等方面进行更加深入的研究。 这类系统主要包括电磁式和电液式两类。 电磁式 系统在运动精确控制、 气门升程可调程度等方面有待进一步改善。 较机械式和 电磁式系统而言， 电液式系统具有相对更高的气门可调灵活度、 更高的功率密 度、 布置灵活等特点， 是目前最具潜力的可变气门驱动系统。 该系统主要包括 共轨供油式和凸轮供油式两大类。

共轨供油式系统取消了配气凸轮， 通过控制电磁阀的启闭状态和蓄能器内 驱动油的压力， 调节气门的启闭正时和最大行程。 Ford公司、 Lucas公司等对此 进行过研究， 仍需在系统成本、 响应速度、 占用空间等方面迸行深入的研究。 随着内燃机缸数、 单缸气门数以及转速的增加， 该系统还存在： 1 ) 共轨管体积 庞大、空间布置困难的问题； 2)系统中所使用的高速大流量电磁阀的数量过多， 以及由目前电磁阀材料与加工工艺决定的电磁阀成本较高， 因此， 该系统的整 体成本较高。 这些问题造成了传统共轨供油式电液可变气门驱动系统实用化较 为困难。

通过综合机械式和共轨供油式系统的优势， 凸轮供油式系统受到了研究人 员和生产厂商的广泛关注， 如 Fiat的 Multiair系统、 ABB的 VCM系统等。这类 系统采用凸轮-柱塞式供油器来取代蓄能器， 占用空间小， 可实现气门的启闭正 时和行程三者之间的同步调节。 仍需要在以下两个方面加以改进： 第一， 系统 所需供油器和电磁阀的数量较多， 系统整体成本偏高； 第二， 气门运行可调范 围受到供油和控制装置的限制， 无法实现气门启闭正时和行程三者之间的独立 调节，也实现不了内燃机辅助制动模式要求的 360° CA/循环的气门运行过程等。

针对凸轮供油式系统的这些问题， 出现了一种凸轮供油式电液气门驱动系 统， 该系统采用凸轮 -柱塞供油的方式， 因其取消共轨管， 并且减少了供油器的 数量， 系统空间布置容易。 然而， 该系统仍存在以下两个问题有待解决： 1 ) 系 统所需电磁阀的数量过多、 系统成本较高的问题； 2 ) 气门驱动可调范围受到凸 轮-柱塞供油器供油规律的限制， 无法实现排气门二次 ^启事件、 无法实现将 720°CA/循环的内燃机变为 360°CA/循环的压气机式制动模式所要求的可变气门 事件等， 这些限制了该系统的功能拓展。 针对凸轮供油式电液气门驱动系统所存在的问题， 出现了一种双模式全可 变气门驱动系统， 该系统通过使用驱动-制动循环器与模式转换器， 减少了电磁 阀数量， 并且实现了同时满足内燃机驱动与制动模式所要求的可变气门事件。 然而， 该系统仍存在以下几个问题有待解决： 1 ) 由于系统所使用的两位五通阀 需要在各个油口不同压差的情况下进行切换， 而各个油口的玉差变化情况极为 复杂， 并且， 随着转速的增加， 要求两位五通阀的响应时间越短， 流通速率越 大， 这些要求造成了两位五通阀结构复杂， 加工成本高； 2) 在内燃机驱动模式 下， 该系统无法实现在供油器供油阶段内关闭气门， 这将限制该系统在内燃机 怠速及中低工况的性能改善程度， 而这些工况恰恰是城市车辆常用工况， 这些 工况下内燃机的运行情况很大程度上决定了车辆实际运行时的油耗与排放情 况； 3 ) 驱动-制动循环器结构复杂， 外接油管数量较多， 降低了系统的工艺性， 增加了系统的成本和布置难度； 4) 系统各部件间功能相互依赖， 对于不同应用 要求， 需要改变多个部件及系统整体布置， 限制了系统的应用范围。

针对凸轮供油式电液气门驱动系统和双模式全可变气门驱动系统所存在的 问题， 近年来出现了一种集约型多功能可变气门驱动系统， 简化了电磁阀的结 构， 并且实现了在内燃机驱动模式下在供油器供油阶段内关闭气门。 然而， 该 系统仍存在以下两个问题有待解决： 1 ) 循环选择器结构复杂， 外接油管数量较 多， 降低了系统的工艺性， 增加了系统的成本和布置难度； 2 ) 系统各部件间功 能相互依赖， 对于不同应用要求， 需要改变多个部件及系统整体布置， 限制了 系统的应用范围。 发明内容 本发明的目的在于： 1 )通过设计阶段限定模块来达到以数量极少的供油模 块和电磁阀， 并且结构尽可能简单的电磁阀来实现内燃机驱动与制动模式所要 求的可变气门事件的目的， 从而达到在实现内燃机可变气门技术与辅助制动技 术合二为一的同时， 大幅度简化系统结构， 降低系统成本的目的； 2) 尽可能简 化阶段限定模块等系统关键部件的结构， 减少外接油管的数量， 提高零部件的 工艺性， 降低系统成本； 3 ) 通过采用模块化设计方法， 将系统各部件的功能独 立， 以达到通过实际应用要求来选取系统部件， 而无需对系统其他部件以及系 统整体布置进行改变的目的， 增强系统对机型的适应性， 拓展系统的应用范围； 最终提高本系统的市场接受程度。

本发明所采用的技术方案是： 一种用于 4缸内燃机的模：央化多功能可变气 门驱动系统， 它主要包括气门驱动模块 1、 第 1供油模块 6、 第 2供油模块 5、 输油模块 7、 油箱 8、 泄油阀 9以及油管； 它还包括阶段限定模块 2、 模式选择 模块 22、 第 1控制模块 3、 第 2控制模块 4; 所述第 1供油模块 6与第 2供油模 块 5为相位相差 180度凸轮轴转角的凸轮 -柱塞式供油模块， 其旋转周期为内燃 机点火间隔角的 2倍， SP 360度曲轴转角； 第 1控制模块 3设置有第 1控制模 块第 1供油口 3a、 第 1控制模块泄油口 3b、第 1控制模块第 1驱动口 3c和第 1 控制模块输油口 3d; 第 2控制模块 4设置有第 2控制模块第 1供油口 4a、 第 2 控制模块泄油口 4b、 第 2控制模块第 1驱动口 4c和第 2控制模块输油口 4 输油模块 7设置有输油模块第 2输油口 7a、 输油模块泄油口 7b、 输油模块第 1 输油口 7c和输油模块进油口 7山阶段限定模块 2设置有阶段限定模块第 2供油 口 2a、 阶段限定模块第 1供油口 2b、 阶段限定模块第 2泄油口 2d、 阶段限定模 块第 1驱动口 2e、阶段限定模块第 2驱动口 2f、阶段限定模块第 3驱动口 2g和 阶段限定模块第 4驱动口 2h; 输油模块泄油口 7b、 输油模块进油口 7d、第 1控 制模块泄油口 3b、第 2控制模块泄油口 4b均与油箱 8相连， 输油模块第 2输油 口 7a与第 2控制模块输油口 4d相连， 输油模块第 1输油口 7c与第 1控制模块 输油口 3d相连， 第 1控制模块第 1供油口 3a与第 1供油模块 6相连， 第 2控 制模块第 1供油口 4a与第 2供油模块 5相连，第 1控制模块第 1驱动口 3c与阶 段限定模块第 1供油口 2b相连， 第 2控制模块第 1驱动口 4c与阶段限定模块 第 2供油口 2a相连； 对于非独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 增设泄油阔 9， 阶段限定模块 2还设置有阶段限定模块第 1泄油口 2c， 阶段限定模块第 1泄 油口 2c与泄油阀进油口％相连， 泄油阀出油口 9a与油箱 8相连； 无制动模式 时， 阶段限定模块第 1驱动口 2e、 阶段限定模块第 2驱动口 2f、 阶段限定模块 第 3驱动口 2g和阶段限定模块第 4驱动口 2h分别与 1缸.、 4缸、 2缸和 3缸的 气门驱动模块， 阶段限定模块第 2泄油口 2d与油箱 8相连， 有制动模式时， 增 设模式选择模块 22， 模式选择模块 22设置有模式选择模块第 1供油口 22a、 模 式选择模块第 2供油口 22b、 模式选择模块第 3供油口 22c和模式选择模块第 4 供油口 22d， 这四者分别与阶段限定模块第 1驱动口 2e、 阶段限定模块第 2驱 动口 2f、 阶段限定模块第 3驱动口 2g和阶段限定模块第 4驱动口 2h相连， 模 式选择模块 22还设置有模式选择模块第 1驱动口 22g、 模式选择模块第 2驱动 口 22h、 模式选择模块第 3驱动口 22i和模式选择模块第 4驱动口 22j， 这四者 分别与 1缸、 4缸、 2缸和 3缸的气门驱动模块相连， 模式选择模块 22还设置 有模式选择模块控制进油口 22r和模式选择模块控制出油口 22s， 二者分别与阶 段限定模块第 2泄油口 2d和油箱 8相连； 对于缸数为 4的整数倍的内燃机的气 门驱动系统， 按照点火顺序相隔 180度曲轴转角分组， 每 4缸一组， 每组采用 一套上述可变气门驱动系统。

对于气门侧控制连续可变式或者独立泄油阀的全可变式气门驱动系统，第 1 控制模块 3增设第 1控制模块第 5驱动口 3k和第 1控制模块第 6驱动口 3m， 第 1控制模块第 5驱动口 3k连接到阶段限定模块第 1驱动口 2e与模式选择模 块第 1供油口 22a之间的油路或者模式选择模块第 1驱动口 22g与 1缸的气门 驱动模块之间的油路上， 第 1控制模块第 6驱动口 3m连接到阶段限定模块第 2 驱动口 2f与模式选择模块第 2供油口 22b或者模式选择模块第 2驱动口 22h与 4缸的气门驱动模块之间的油路上，第 2控制模块 4增设第 2控制模块第 5驱动 口 4k和第 2控制模块第 6驱动口 4m， 第 2控制模块第 5驱动口 4k连接到阶段 限定模块第 3驱动口 2g与模式选择模块第 3供油口 22c之间的油路或者模式选 择模块第 3驱动口 22i与 2缸的气门驱动模块之间的油路上， 第 2控制模块第 6 驱动口 4m连接到阶段限定模块第 4驱动口 2h与模式选择模块第 4供油口 22d 或者模式选择模块第 4驱动口 22j与 3缸的气门驱动模块之间的油路上。

对于气门侧控制的全可变式气门驱动系统， 第 1控制模块 3增设第 1控制 模块第 2供油口 3e、 第 1控制模块第 3供油口 3f、 第 1控制模块第 2驱动口 3h 和第 1控制模块第 3驱动口 3i， 第 1控制模块第 2供油口 3e和第 1控制模块第 2驱动口 3h分别与阶段限定模块第 1驱动口 2e和模式选择模块第 1供油口 22a 或者模块第 1驱动口 22g和 1缸的气门驱动模块相连， 第 1控制模块第 3供油 口 3f和第 1控制模块第 3驱动口 3i分别与阶段限定模块第 2驱动口 2f和模式 选择模块第 2供油口 22b或者模式选择模块第 2驱动口 22h和 4缸的气门驱动 模块相连， 第 2控制模块 4还需要增设第 2控制模块第 2供油口 4e、 第 2控制 模块第 3供油口 4f、第 2控制模块第 2驱动口 4h和第 1控制模块第 3驱动口 4i， 第 2控制模块第 2供油口 4e和第 2控制模块第 2驱动口 4h分别与阶段限定模 块第 3驱动口 2g和模式选择模块第 3供油口 22c或者模式选择模块第 3驱动口 221和 2缸的气门驱动模块相连，第 2控制模块第 3供油口 4f和第 2控制模块第 3驱动口 4i分别与阶段限定模块第 4驱动口 2h和模式选择模块第 4供油口 22d 或者模式选择模块第 4驱动口 22j和 3缸的气门驱动模块相连。

对于气门侧控制 +独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 还可以取消阶段限 定模块 2和模式选择模块 22， 第 1控制模块第 1供油口 3a、 第 1控制模块第 1 驱动口 3c、第 1控制模块第 2供油口 3e和第 1控制模块第 3供油口 3f均与第 1 供油模块 6相连， 第 1控制模块第 2驱动口 3h和第 1控制模块第 5驱动口 3k 均与 1缸的气门驱动模块相连， 第 1控制模块第 3驱动口 3i和第 1控制模块第 6驱动口 3m均与 4缸的气门驱动模块相连， 第 2控制模块第 1供油口 4a、 第 2 控制模块第 1驱动口 4c、第 2控制模块第 2供油口 4e和第 2控制模块第 3供油 口 4f均与第 2供油模块 5相连，第 2控制模块第 2驱动口 4h和第 2控制模块第 5驱动口 4k均与 2缸的气门驱动模块相连， 第 2控制模块第 3驱动口 4i和第 2 控制模块第 6驱动口 4m均与 3缸的气门驱动模块相连。

对于连续可变式气门驱动系统， 输油模块 7包括输油泵 10、 输油泵安全阀 11、 第 1输油单向阀 12和第 2输油单向阀 13， 输油泵进油口 10a与输油模块进 油口 7d相连，输油泵安全阀出油口 11a与输油模块泄油口 7b相连，第 1输油单 向阀出油口 12b与输油模块第 1输油口 7c相连， 第 2输油单向阀出油口 13b与 输油模块第 2输油口 7a相连， 输油泵出油口 10b、输油泵安全阀进油口 l lb、第 1输油单向阀进油口 12a与第 2输油单向阀进油口 13a四者相连；对于全可变式 气门驱动系统， 输油模块 7包括输油泵 10、 输油泵安全阀 11、 输油单向阀 16 和系统安全阀 17， 输油泵进油口 10a与输油模块进油口 7d相连， 输油泵出油口 10b、 输油泵安全阀进油口 l ib与输油单向阀进油口 16a三者相连， 输油泵安全 阀出油口 l la、 系统安全阀出油口 17a与输油模块泄油口 7b三者相连， 输油单 向阀出油口 16b、 系统安全阀进油口 17b、 输油模块第 2输油口 7a与输油模块 第 1输油口 7c四者相连。

对于供油侧控制的连续可变式气门驱动系统， 第 1控制模块 3包括第 1两 位两通阀 14; 第 1两位两通阀出油口 14a与第 1控制模块泄油口 3b相连； 第 1 两位两通阀进油口 14b、 第 1控制模块第 1供油口 3a、 第 1控制模块第 1驱动 口 3c与第 1控制模块输油口 3d四者相连； 对于气门侧控制的连续可变式气门 驱动系统，第 1控制模块 3包括第 1-1两位两通阀 141和第 1-2两位两通阀 142， 第 1控制模块第 1供油口 3a、第 1控制模块第 1驱动口 3c与第 1控制模块输油 口 3d三者相连， 第 1-1两位两通阔出油口 141a、 第 1-2两位两通闽出油口 142a 与第 1控制模块泄油口 3b三者相连，第 1-1两位两通阀进油口 141b与第 1控制 模块第 5驱动口 3k相连， 第 1-2两位两通阀进油口 142b与第 1控制模块第 6 驱动口 3m相连； 对于供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18和第 1两位三通阀 19, 第 1单向阀进油口 18a 与第 1控制模块泄油口 3b相连， 第 1两位三通阀供油口 19a与第 1控制模块第 1供油口 3a相连， 第 1两位三通阀输油口 1%与第 1控制模块输油口 3d相连， 第 1两位三通阀驱动口 19c与第 1控制模块第 1驱动口 3c相连， 第 1单向阀出 油口 18b与第 1两位三通阀供油口 19a或者第 1两位三通阀驱动口 19c相连；对 于气门侧控制 +非独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18、 第 1-1两位三通阀 191和第 1-2两位三通阀 192， 第 1单向阀进油 口 18a与第 1控制模块泄油口 3b相连， 第 1单向阀出油口 18b、 第 1控制模块 第 1供油口 3a与第 1控制模块第 1驱动口 3c三者相连，第 1-1两位三通阀输油 口 191 b、 第 1-2两位三通阀输油口 192b与第 1控制模块输油口 3d三者相连， 第 1-1两位三通阀供油口 191a与第 1控制模块第 2供油口 3e相连， 第 1-2两位 三通阀供油口 192a与第 1控制模块第 3供油口 3f相连， 第 1-1两位三通阀驱动 口 191c与第 1控制模块第 2驱动口 3h相连， 第 1-2两位三通阀驱动口 192c与 第 1控制模块第 3驱动口 3i相连；对于供油侧控制 +独立泄油阀的全可变式气门 驱动系统， 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18、 第 1两位三通阀 19、 第 1泄油 阀 91和第 2泄油阀 92，第 1两位三通阀供油口 19a与第 1控制模块第 1供油口 3a相连， 第 1两位三通阀输油口 19b与第 1控制模块输油口 3d相连， 第 1两位 三通阀驱动口 19c与第 1控制模块第 1驱动口 3c相连， 第 1泄油阀出油口 91a、 第 泄油阀出油口 92a、 第 1单向阀进油口 18a与第 1控制模块泄油口 3b四者 相连， 第 1泄油阀进油口 91b与第 1控制模块第 5驱动口 3k相连， 第 2泄油阀 进油口 92b与第 1控制模块第 6驱动口 3m相连， 第 1单向阀出油口 18b与第 1 两位三通阀供油口 19a或者第 1两位三通阀驱动口 19c相连； 对于气门侧控制 + 独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18、 第 1- 1两位三通阀 191、 第 1-2两位三通阀 192、 第 1泄油阀 91和第 2泄油阀 92， 第 1单向阀出油口 18b、 第 1控制模块第 1供油口 3a与第 1控制模块第 1驱动 口 3c三者相连， 第 1-1两位三通阀输油口 191b、 第 1-2两位三通阀输油口 192b 与第 1控制模块输油口 3d三者相连，第 1-1两位三通阀供油口 191a与第 1控制 模块第 2供油口 3e相连，第 1-2两位三通阀供油口 192a与第 1控制模块第 3供 油口 3f相连， 第 1-1两位三通阀驱动口 191c与第 1控制模块第 2驱动口 3h相 连， 第 1-2两位三通阀驱动口 192c与第 1控制模块第 3驱动口 3i相连， 第 1泄 油阀出油口 91a、 第 2泄油阀出油口 92a、 第 1单向阀进油口 18a与第 1控制模 块泄油口 3b四者相连， 第 1泄油阀进油口 91b与第 1控制模块第 5驱动口 3k 相连， 第 2泄油阀进油口 92b与第 1控制模块第 6驱动口 3m相连。

对于供油侧控制的连续可变式气门驱动系统， 第 2控制模块 4包括第 2两 位两通阀 15， 第 2两位两通阀出油口 15a与第 2控制模块泄油口 4b相连， 第 2 两位两通阀进油口 15b、 第 2控制模块第 1供油口 4a、 第 :2控制模块第 1驱动 口 4c与第 2控制模块输油口 4d四者相连； 对于气门侧控制的连续可变式气门 驱动系统，第 2控制模块 4包括第 2-1两位两通阀 151和第 2-2两位两通阀 152， 第 2控制模块第 1供油口 4a、第 2控制模块第 1驱动口 4c与第 2控制模块输油 口 4d三者相连， 第 2-1两位两通阀出油口 151a、 第 2-2两位两通阀出油口 152a 与第 2控制模块泄油口 4b三者相连，第 2-1两位两通阔进油口 151b与第 2控制 模块第 5驱动口 4k相连， 第 2-2两位两通阀进油口 152b与第 2控制模块第 6 驱动口 4m相连； 对于供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20和第 1两位三通阀 21， 第 2单向阀进油口 20a 与第 2控制模块泄油口 4b相连， 第 2两位三通阀供油口 21a与第 2控制模块第 1供油口 4a相连， 第 2两位三通阀输油口 21b与第 2控制模块输油口 4d相连， 第 2两位三通阀驱动口 21c与第 2控制模块第 1驱动口 4c相连， 第 2单向阀出 油口 20b与第 2两位三通阀供油口 21a或者第 2两位三通阀驱动口 21c相连；对 于气门侧控制 +非独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20、 第 2-1两位三通阀 211和第 2-2两位三通阀 212， 第 2单向阀进油 口 20a与第 2控制模块泄油口 4b相连， 第 2单向阀出油口 20b、 第 2控制模块 第 1供油口 4a与第 2控制模块第 1驱动口 4c三者相连，第 2-1两位三通阀输油 口 211b、 第 2-2两位三通阀输油口 212b与第 2控制模块输油口 4d三者相连， 第 2-1两位三通阀供油口 2Ua与第 2控制模块第 2供油口 4e相连， 第 2-2两位 三通阀供油口 212a与第 2控制模块第 3供油口 4f相连， 第 2..1两位三通阀驱动 口 211c与第 2控制模块第 2驱动口 4h相连， 第 2-2两位三通阀驱动口 212c与 第 2控制模块第 3驱动口 4i相连；对于供油侧控制 +独立泄油阀的全可变式气门 驱动系统， 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20、 第 2两位三通阀 21、 第 4泄油 阀 94和第 5泄油阀 95 ,第 2两位三通阀供油口 21a与第 2控制模块第 1供油口 4a相连， 第 2两位三通阀输油口 21b与第 2控制模块输油口 4d相连， 第 2两位 三通阀驱动口 21c与第 2控制模块第 1驱动口 4c相连， 第 4泄油阀出油口 94a、 第 5泄油阀出油口 95a、 第 2单向阀进油口 20a与第 2控制模块泄油口 4b四者 相连， 第 4泄油阀进油口 94b与第 2控制模块第 5驱动口 4k相连， 第 5泄油阀 进油口 95b与第 2控制模块第 6驱动口 4m相连， 第 2单向阀出油口 20b与第 2 两位三通阀供油口 21a或者第 2两位三通阀驱动口 21c相连； 对于气门侧控制 + 独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20、 第 2-1两位三通阀 211、 第 2-2两位三通阀 212、 第 4泄油阀 94和第 5泄油阀 95， 第 2单向阀出油口 20b、 第 2控制模块第 1供油口 4a与第 2控制模块第 1驱动 口 4c三者相连， 第 2-1两位三通阀输油口 211b、 第 2-2两位三通阀输油口 212b 与第 2控制模块输油口 4d三者相连，第 2-1两位三通阀供油口 211a与第 2控制 模块第 2供油口 4e相连，第 2-2两位三通阀供油口 212a与第 2控制模块第 3供 油口 4f相连， 第 2-1两位三通阀驱动口 211c与第 2控制模块第 2驱动口 4h相 连， 第 2-2两位三通阀驱动口 212c与第 2控制模块第 3驱动口 4i相连， 第 4泄 油阀出油口 94a、 第 5泄油阀出油口 95a、 第 2单向阀进油口 20a与第 2控制模 块泄油口 4b四者相连， 第 4泄油阀进油口 94b与第 2控制模块第 5驱动口 4k 相连， 第 5泄油阀进油口 95b与第 2控制模块第 6驱动口 4m相连。

阶段限定模块 2采用三层嵌套式结构， 从外到内依次为幵有油口的阶段限 定模块外壳 2k、 轴向开槽与开孔的阶段限定模块轴套 2m以及径向开槽的阶段 限定模块轴芯 2n， 其中， 阶段限定模块轴芯 2η通过齿轮或者链轮传动机构由内 燃机曲轴驱动， 每 720度曲轴转角旋转 1周， 阶段限定模块轴套 2m固定嵌套在 阶段限定模块外壳 2k内部， 将依照内燃机发火顺序， 随着阶段限定模块轴芯 2η 的不断旋转， 对于连续可变式气门驱动系统， 阶段限定模块第 1驱动口 2e和阶 段限定模块第 2驱动口 2f均间隔性地分别与阶段限定模块第 1供油口 2b或者阶 段限定模块第 2泄油口 2d相连， 阶段限定模块第 3驱动口 2g和阶段限定模块 第 4驱动口 2h均间隔性地分别与阶段限定模块第 2供油口 2a或者阶段限定模 块第 2泄油口 2d相连； 对于全可变式气门驱动系统， 阶段限定模块第 1驱动口 2e和阶段限定模块第 2驱动口 2f均间隔性地分别与阶段限定模块第 1供油口 2b、 阶段限定模块第 1泄油口 2c或者阶段限定模块第 2泄油口 2d相连， 阶段限定 模块第 3驱动口 2g和阶段限定模块第 4驱动口 2h均间隔性地分别与阶段限定 模块第 2供油口 2a、阶段限定模块第 1泄油口 2c或者阶段限定模块第 2泄油口 2d相连。

模式选择模块 22可采用双层嵌套式结构， 包括幵有油口的模式选择模块外 壳 22η与幵槽的模式选择模块轴芯 22q，模式选择模块轴芯 22q通过电磁、液压、 机械或者气动机构驱动在模式选择模块外壳 22η 内进行旋转或者沿轴向移动， 具有两个位置； 当内燃机作为动力源的驱动模式时， 不驱动模式选择模块轴芯 22q， 此时， 模式选择模块控制迸油口 22r与模式选择模块控制出油口 22s相连， 模式选择模块第 1供油口 22a与模式选择模块第 1驱动口 22g相连， 模式选择 模块第 2供油口 22b与模式选择模块第 2驱动口 22h相连， 模式选择模块第 3 供油口 22c与模式选择模块第 3驱动口 22i相连， 模式选择模块第 4供油口 22d 与模式选择模块第 4驱动口 22j相连； 当内燃机作为消耗源的制动模式时， 驱动 模式选择模块轴芯 22q旋转过一定角度或者沿轴向移动一定距离， 模式选择模 块控制迸油口 22r与模式选择模块控制出油口 22s断开， 采用以进为排-以排为 迸制动模式时， 模式选择模块第 1供油口 22a、 模式选择模块第 供油口 22b、 模式选择模块第 1驱动口 22g与模式选择模块第 2驱动口 22h四者相连， 模式 选择模块第 3供油口 22c、 模式选择模块第 4供油口 22d、 模式选择模块第 3驱 动口 22i与模式选择模块第 4驱动口 2¾四者相连，采用以进为进-以排为排制动 模式时， 模式选择模块第 1供油口 22a、 模式选择模块第 2供油口 22b、 模式选 择模块第 3驱动口 22i与模式选择模块第 4驱动口 22j四者相连， 模式选择模块 第 3供油口 22c、 模式选择模块第 4供油口 22d、 模式选择模块第 1驱动口 22g 与模式选择模块第 2驱动口 22h四者相连。

对于采用以进为排-以排为进制动模式的气门驱动系统， 模式转换模块 22 还可采用幵关阀组件式结构， 开关阀组件 27可采用双层嵌套式结构， 包括幵有 油口的开关阀组件外壳 27η与开槽的开关阀组件轴芯 27q， 幵关阀组件轴芯 27q 通过电磁、 液压、 机械或者气动机构驱动在开关阀组件外壳 27η 内进行旋转或 者沿轴向移动， 具有两个位置； 开关阀组件 27设置有开关阀组件第 1油口 27a、 开关阀组件第 2油口 27b、 幵关阀组件第 4油口 27d、 开关阔组件第 5油口 27e、 开关阀组件第 6油口 27f和开关阀组件第 8油口 27h, 模式选择模块第 1供油口 22a, 模式选择模块第 1驱动口 22g与开关阀组件第 1油口 27a三者相连， 模式 选择模块第 2供油口 22b、模式选择模块第 2驱动口 22h与开关阀组件第 5油口 27e三者相连， 模式选择模块第 3供油口 22 模式选择模块第 3驱动口 22i与 幵关阀组件第 2油口 27b三者相连， 模式选择模块第 4供油口 22d、模式选择模 块第 4驱动口 22j与幵关阀组件第 6油口 27f三者相连， 模式选择模块控制进油 口 22r与开关阀组件第 4油口 27d相连，模式选择模块控制出油口 22s与幵关阀 组件第 8油口 27h相连； 在驱动模式下， 不驱动开关阀组件轴芯 27q， 此时， 开 关阀组件第 1油口 27a与开关阀组件第 5油口 27e断开， 幵关阀组件第 2油口 27b与幵关阀组件第 6油口 27f断开， 开关阀组件第 4油口 27d与开关阀组件第 8油口 27h相连， 在制动模式下， 开关阀组件轴芯 27q旋转过一定角度或者沿轴 向移动一定距离， 开关阀组件第 1油口 27a与幵关阀组件第 5油口 27e相连，幵 关阀组件第 2油口 27b与开关阀组件第 6油口 27f相连， 幵关阀组件第 4油口 27d与开关阀组件第 8油口 27h断幵； 幵关阀组件 27还可采用独立开关阀的结 构， 包括第 1幵关阀 23、 第 2幵关阀 24和第 4幵关阀 26:; 幵关阀组件第 5油 口 27e与第 1开关阀第 1油口 23a相连，开关阀组件第 1油口 27a与第 1幵关阀 第 2油口 23b相连， 开关阀组件第 6油口 27f与第 2开关阀第 1油口 24a相连， 开关阀组件第 2油口 27b与第 2幵关阔第 2油口 24b相连， 开关阀组件第 8油 口 27h与第 4幵关阀第 1油口 26a相连， 幵关阀组件第 4油口 27d与第 4幵关 阀第 2油口 26b相连； 在驱动模式下， 第 4开关阀第 1油口 26a与第 4开关阀 第 2油口 26b相连， 第 1开关阀第 1油口 23a与第 1开关阀第 2油口 23b断开， 第 2开关阀第 1油口 24a与第 2开关阀第 2油口 24b断幵； 在制动模式下， 驱 动第 4幵关阀第 1油口 26a与第 4开关阀第 2油口 26b断开， 第 1开关阀第 1 油口 23a与第 1开关阀第 2油口 23b相连，第 2幵关阀第 1油口 24a与第 2开关 阀第 2油口 24b相连。 本发明的有益效果是： （a) 这种用于 4 缸内燃机的模块化多功能可变气门 驱动系统在实现仅采用 2个供油模块为内燃机所有进 （排） 气门的气门驱动模 块提供液压油的同时， 只需要两个供油模块和两个两位两通阀即可实现连续可 变气门事件， 以及只需要两个供油模块、 两个两位三通阀和一个两位两通阀即 可实现全可变气门事件， 供油模块和电磁阀数量的大幅度减少， 以及电磁阀所 需结构的简化， 极大地降低了系统的成本， 提高了市场的接受程度； （b) 削弱 了气门运行过程受供油模块运行阶段的限制， 尤其是气门关闭过程完全不受供 油模块运行阶段的限制， 可达到通过提前关闭进气门进一步改善内燃机怠速及 中低工况性能来改善车辆实际运行时的油耗和排放情况的目 ί的， 从而拓展系统 的应用效果； （c ) 极大地简化了阶段限定模块的结构， 减少了外接油管的数量, 增强了系统的工艺性和实用性， 并且将阶段限定模块与模式选择模块的功能独 立， 有利于匹配有无制动模式及不同制动模式的内燃机； （d ) 通过采用模块化 设计方法， 系统各部件间功能独立， 根据实际应用要求来选取部件， 而对系统 其他部件没有影响， 对机型的适应性好， 应用范围广： 根据是否有制动模式， 选择是否设置模式选择模块； 根据制动模式及模式选择模块的驱动方式， 选取 模式选择模块的结构； 根据气门可变灵活程度、 内燃机转速范围、 空间布置等 要求， 选取相应的控制模块与输油模块； 根据内燃机点火顺序， 调节阶段限定 模块轴芯各油口截面的开口角度， 或者对于有制动模式的内燃机， 改变阶段限 定模块与模式选择模块之间油路的连接对象， 对于无制动模式的内燃机， 改变 阶段限定模块与各缸气门驱动模块之间油路的连接对象即可； （e) 模式选择模 块将内燃机可变气门技术和辅助制动技术合二为一， 减少了汽车附件， 极大地 降低了成本， 增强了系统的功能； （e) 系统各部件间采用油管连接， 这对系统 在应用车型上布置极为有利。 附图说明

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明。

图 1是模块化多功能可变气门驱动系统示意图。

图 2是连续可变系统输油模块示意图。

图 3是全可变系统输油模块示意图。 图 4是供油侧控制的连续可变气门系统第 1控制模块示意图。

图 5是气门侧控制的连续可变气门系统第 1控制模块示意图。

图 6是供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块第 1种结 构示意图。

图 7是供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块第 2种结 构示意图。

图 8是气门侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块示意图。 图 9是供油侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块第 1种结构 示意图。

图 10是供油侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块第 2种结 构示意图。 ，

图 11是气门侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块示意图。 图 12是供油侧控制的连续可变气门系统第 2控制模块示意图。

图 13是气门侧控制的连续可变气门系统第 2控制模块示意图。

图 14是供油侧控制 +非独立泄油阔的全可变气门系统第 2控制模块第 1种 结构示意图。

图 15是供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块第 2种 结构示意图。

图 16是气门侧控制+非独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块示意图。 图 17是供油侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块第 1种结 构示意图。

图 18是供油侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块第 2种结 构示意图。

图 19是气门侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块示意图。 图 20是阶段限定模块主视图。

图 21是阶段限定模块左视图。

图 22是阶段限定模块俯视图。

图 23是阶段限定模块 A-A横截面图。

图 24是阶段限定模块 B-B横截面图。

图 25是阶段限定模块 C-C横截面图。 图 26是阶段限定模块 D-D横截面图。

图 27是阶段限定模块 E-E横截面图。

图 28是阶段限定模块 F-F横截面图。

图 29是阶段限定模块 G-G横截面图。

图 30是阶段限定模块 H-H横截面图。

图 3 1是阶段限定模块 I-I横截面图。

图 32是阶段限定模块 J-J横截面图。

图 33是阶段限定模块 K-K横截面图。

图 34是阶段限定模块 L-L横截面图。

图 35是阶段限定模块 M-M横截面图。

图 36是阶段限定模块 N-N横截面图。

图 37是用于以进为进-以排为排制动模式的旋转式模式选择模块主视图。 图 38是用于以进为进-以排为排制动模式的旋转式模式选择模块左视图。 图 39是用于以进为进-以排为排制动模式的旋转式模式选择模块后视图。 图 40是用于以进为进-以排为排制动模式的旋转式模式选择模块俯视图。 图 41是用于以进为进-以排为排制动模式的直动式模式选择模块主视图。 图 42是用于以进为进-以排为排制动模式的直动式模式选择模块左视图。 图 43是用于以进为进-以排为排制动模式的直动式模式选择模块后视图。 图 44是用于以进为进-以排为排制动模式的直动式模式选择模块俯视图。 图 45是用于以进为排-以排为进制动模式的旋转式模式选择模块主视图。 图 46是用于以进为排-以排为进制动模式的旋转式模式选择模块左视图。 图 47是用于以进为排-以排为进制动模式的旋转式模式选择模块俯视图。 图 48是用于以进为排-以排为进制动模式的直动式模式选择模块主视图。 图 49是用于以进为排-以排为进制动模式的直动式模式选择模块左视图。 图 50是用于以进为排-以排为进制动模式的直动式模式选择模块第 1、 3、 5 横截面图。

图 51是用于以进为排-以排为进制动模式的直动式模式选择模块第 2、 4、 6 横截面图。

图 52是用于以进为排-以排为进制动模式的直动式模弍选择模块第 Ί横截面 图。 图 53 是用于以进为排-以排为进制动模式的开关阀组件式模式选择模块示 意图。

图 54是旋转式开关阀组件主视图。

图 55是旋转式幵关阀组件左视图。

图 56是旋转式幵关阔组件俯视图。

图 57是直动式幵关阀组件主视图。

图 58是直动式开关阀组件左视图。

图 59是直动式开关阀组件俯视图。

图 60是独立开关阀式开关阀组件示意图。

图 61是采用供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门以及以进为排-以排为 进制动模式的单气门模块化多功能可变气门驱动系统示意图。 图中： 1、 气门驱动模块； 2、 阶段限定模块； 2a、 阶段限定模块第 2 供油 口； 2b、 阶段限定模块第 1供油口； 2c、 阶段限定模块第 1 泄油口； 2d、 阶段 限定模块第 2泄油口； 2e、 阶段限定模块第 1驱动口； 2f、 阶段限定模块第 2驱 动口； 2g、 阶段限定模块第 3驱动口； 2h、 阶段限定模块第 4驱动口； 2k、 阶 段限定模块外壳； 2m、 阶段限定模块轴套； 2n、 阶段限定模块轴芯； 3、 第 1控 制模块，， 3a、 第 1控制模块第 1供油口； 3b、 第 1控制模块泄油口； 3c、 第 1 控制模块第 1驱动口； 3d、 第 1控制模块输油口； 3e、 第 1控制模块第 2供油 口； 3f、 第 1控制模块第 3供油口； 3h、 第 1控制模块第 2驱动口； 3i、 第 1控 制模块第 3驱动口； 3k、 第 1控制模块第 5驱动口； 3m、 第 1控制模块第 6驱 动口； 4、 第 2控制模块； 4a、 第 2控制模块第 1供油口； 4b、 第 2控制模块泄 油口； 4c、 第 2控制模块第 1驱动口； 4d、 第 2控制模块输油口； 4e、 第 2控制 模块第 2供油口； 4f、第 2控制模块第 3供油口； 4h、第 2控制模块第 2驱动口； 4i、 第 2控制模块第 3驱动口； 4k、 第 2控制模块第 5驱动口； 4m、 第 2控制 模块第 6驱动口； 5、 第 2供油模块； 6、 第 1供油模块； 7、 输油模块； 7a、 输 油模块第 2输油口； 7b、 输油模块泄油口； 7c、 输油模块第 1输油口； 7d、 输 油模块进油口； 8、 油箱； 9、 泄油阀； 9a、 泄油阀出油口 9b、 泄油阀进油口； 10、输油泵； 10a、输油泵进油口； 10b、输油泵出油口； 11、输油泵安全阀； l la、 输油泵安全阀出油口； l lb、 输油泵安全阀进油口； 12、 第 1输油单向阀； 12a、 第 1输油单向阀迸油口； 12b、 第 1输油单向阀出油口； 13、 第 2输油单向阀； 13a、 第 2输油单向阀进油口； 13b、 第 2输油单向阀出油口； 14、 第 1两位两 通阀； 14a、 第 1 两位两通阀出油口； 14b、 第 1 两位两通阀进油口； 15、 第 2 两位两通阀； 15a、 第 2两位两通阀出油口； 15b、 第 2两位两通阀进油口； 16、 输油单向阀； I6a、 输油单向阀进油口； 16b、 输油单向阀出油口； 17、 系统安 全阀； 17a、 系统安全阀出油口； 17b、 系统安全阀进油口； 18、 第 1 单向阀； 18a, 第 1单向阀进油口； 18b、 第 1单向阀出油口； 19、 第】两位三通阀； 19a、 第 1两位三通阔供油口； 19b、 第 1两位三通阀输油口； 19e、 第 1两位三通阀 驱动口； 20、 第 2单向阀； 20a、 第 2单向阀进油口； 20b、 第 2单向阀出油口； 21、 第 2两位三通阀； 21a、 第 2两位三通阀供油口； 21b、 第 2两位三通阀输 油口； 21c、 第 2两位三通阀驱动口； 22、 模式选择模块； 22a、 模式选择模块第 1供油口； 22b、模式选择模块第 2供油口； 22c、模式选择模块第 3供油口； 22d、 模式选择模块第 4供油口； 22g、 模式选择模块第 1驱动口； 22h、 模式选择模 块第 2驱动口； 22i、模式选择模块第 3驱动口； 22j、模式选择模块第 4驱动口； 22η, 模式选择模块外壳； 22q、 模式选择模块轴芯； 22r、 模式选择模块控制进 油口； 22s、 模式选择模块控制出油口； 23、 第 1开关阀、 23a; 第 1开关阀第 1 油口； 23b、 第 1开关阀第 2油口； 24、 第 2幵关阀； 24a、 第 2幵关阀第 1油 口； 24b、 第 2开关阀第 2油口； 26、 第 4幵关阀； 26a、 第 4开关阀第 1油口； 26b, 第 4开关阀第 2油口； 27、 开关阀组件； 27a、 开关阀组件第 1油口； 27b、 开关阀组件第 2油口； 27d、 开关阀组件第 4油口； 27e、 幵关阀组件第 5油口； 27f、 开关阀组件第 6油口； 27h、 开关阀组件第 8油口； 27n、 幵关阀组件外壳； 27q、 幵关阀组件轴芯； 91、 第 1泄油阀； 91a、 第 1泄油阀出油口； 91b、 第 1 泄油阀进油口； 92、 第 2泄油阀； 92a、 第 2泄油阀出油口； 92b、 第 2泄油阀 进油口； 94、 第 4泄油阀； 94a、 第 4泄油阀出油口； 94b、， 第 4泄油阀进油口； 95、 第 5泄油阀； 95a、 第 5泄油阀出油口； 95b、 第 5泄油阀进油口； 141、 第 1-1两位两通阀； I41a、 第 1-1两位两通阀出油口； 141b、 第 1-1两位两通阀进 油口； 142、 第 1-2两位两通阀； 142a、 第 1-2两位两通阀出油口； 142b、 第 1-2 两位两通阀进油口； 151、 第 2-1两位两通阀； 151a、 第 2·.1两位两通阀出油口； 151b, 第 2-1两位两通阀进油口； 152、 第 2-2两位两通阀； 152a、 第 2-2两位 两通阀出油口； 152b、第 2-2两位两通阀进油口； 191、第：. -1两位三通阀； 191a、 第 1- 1两位三通阀供油口； 191b、 第 1-1两位三通阀输油口； 191c、 第 1-1两位 三通阀驱动口； 192、第 1-2两位三通阀； 192a、第 1-2两位三通阀供油口； 192b、 第 2两位三通阀输油口； 192c、 第 1-2两位三通阀驱动口； 211、 第 2-1两位三 通阀； 211a、 第 2-1两位三通阀供油口； 211b、 第 2-1两位三通阀输油口； 211c；、 第 2-1两位三通阀驱动口； 212、 第 2-2两位三通阀； 212a、 第 2-2两位三通阀 供油口； 212b、 第 2-2两位三通阀输油口； 212c、 第 2-2两位三通阀驱动口。 具体实施方式

图 1 示出了模块化多功能可变气门驱动系统示意图。 该系统主要包括气门 驱动模块 1、 第 1供油模块 6、 第 2供油模块 5、 输油模块 7、 油箱 8、 泄油阀 9 以及油管； 它还包括阶段限定模块 2、 模式选择模块 22、 第 1控制模块 3、 第 2 控制模块 4;所述第 1供油模块 6与第 2供油模块 5为相位相差 180度凸轮轴转 角的凸轮 -柱塞式供油模块， 其旋转周期为内燃机点火间隔角的 2倍， 即 360度 曲轴转角； 第 1控制模块 3设置有第 1控制模块第 1供油口 3a、 第 1控制模块 泄油口 3b、 第 1控制模块第 1驱动口 3c和第 1控制模块输油口 3d; 第 2控制 模块 4设置有第 2控制模块第 1供油口 4a、 第 2控制模块泄油口 4b、 第 2控制 模块第 1驱动口 4c和第 2控制模块输油口 4山 输油模块 Ί设置有输油模块第 2 输油口 7a、 输油模块泄油口 7b、 输油模块第 1输油口 7c和输油模块进油口 7 阶段限定模块 2设置有阶段限定模块第 2供油口 2a、 阶段垠定模块第 1供油口 2b、 阶段限定模块第 2泄油口 2d、 阶段限定模块第 1驱动 2e、 阶段限定模块 第 2驱动口 2f、阶段限定模块第 3驱动口 2g和阶段限定模块第 4驱动口 2h;输 油模块泄油口 7b、 输油模块进油口 7d、 第 1控制模块泄油口 3b、 第 2控制模块 泄油口 4b均与油箱 8相连， 输油模块第 2输油口 7a与第 2控制模块输油口 4d 相连， 输油模块第 1输油口 7c与第 1控制模块输油口 3d相连， 第 1控制模块 第 1供油口 3a与第 1供油模块 6相连，第 2控制模块第 1供油口 4a与第 2供油 模块 5相连， 第 1控制模块第 1驱动口 3c与阶段限定模块第 1供油口 2b相连， 第 2控制模块第 1驱动口 4c与阶段限定模块第 2供油口 2a相连;无制动模式时， 阶段限定模块第 1驱动口 2e、 阶段限定模块第 2驱动口 2f、 阶段限定模块第 3 驱动口 2g和阶段限定模块第 4驱动口 2h分别与 1缸、 4缸、 2缸和 3缸的气门 驱动模块， 阶段限定模块第 2泄油口 2d与油箱 8相连， 有制动模式时， 增设模 式选择模块 22， 模式选择模块 22设置有模式选择模块第 1供油口 22a、 模式选 择模块第 2供油口 22b、模式选择模块第 3供油口 22c和模式选择模块第 4供油 口 22d， 这四者分别与阶段限定模块第 1驱动口 2e、 阶段限定模块第 2驱动口 2f、阶段限定模块第 3驱动口 2g和阶段限定模块第 4驱动口 2h相连，模式选择 模块 22还设置有模式选择模块第 1驱动口 22g、 模式选择模块第 2驱动口 22h、 模式选择模块第 3驱动口 22i和模式选择模块第 4驱动口 22j， 这四者分别与 1 缸、 4缸、 2缸和 3缸的气门驱动模块相连， 模式选择模块 22还设置有模式选 择模块控制进油口 22r和模式选择模块控制出油口 22s， 二者分别与阶段限定模 块第 2泄油口 2d和油箱 8相连； 对于缸数为 4的整数倍的内燃机的气门驱动系 统， 按照点火顺序相隔 180度曲轴转角分组， 每 4缸一组， 每组采用一套上述 可变气门驱动系统。

对于气门侧控制连续可变式或者独立泄油阀的全可变式气门驱动系统，第 1 控制模块 3增设第 1控制模块第 5驱动口 3k和第 1控制模块第 6驱动口 3m， 第 1控制模块第 5驱动口 3k连接到阶段限定模块第 1驱动口 2e与模式选择模 块第 1供油口 22a之间的油路或者模式选择模块第 1驱动口 22g与 1缸的气门 驱动模块之间的油路上， 第 1控制模块第 6驱动口 3m连接到阶段限定模块第 2 驱动口 2f与模式选择模块第 2供油口 22b或者模式选择模块第 2驱动口 22h与 4缸的气门驱动模块之间的油路上，第 2控制模块 4增设第 2控制模块第 5驱动 口 4k和第 2控制模块第 6驱动口 4m， 第 2控制模块第 5驱动口 4k连接到阶段 限定模块第 3驱动口 2g与模式选择模块第 3供油口 22c之间的油路或者模式选 择模块第 3驱动口 22i与 2缸的气门驱动模块之间的油路上， 第 2控制模块第 6 驱动口 4m连接到阶段限定模块第 4驱动口 2h与模式选择模块第 4供油口 22d 或者模式选择模块第 4驱动口 22j与 3缸的气门驱动模块之间的油路上。

对于气门侧控制的全可变式气门驱动系统， 第 1控制模块 3增设第 1控制 模块第 2供油口 3e、 第 1控制模块第 3供油口 3f、 第 1控制模块第 2驱动口 3h 和第 1控制模块第 3驱动口 3i， 第 1控制模块第 2供油口 3e和第 1控制模块第 2驱动口 3h分别与阶段限定模块第 1驱动口 2e和模式选择模块第 I供油口 22a 或者模块第 1驱动口 22g和 1缸的气门驱动模块相连， 第 1控制模块第 3供油 口 3f和第 1控制模块第 3驱动口 3i分别与阶段限定模块第 2驱动口 2f和模式 选择模块第 2供油口 22b或者模式选择模块第 2驱动口 22h和 4缸的气门驱动 模块相连， 第 2控制模块 4还需要增设第 2控制模块第 2供油口 4e、 第 2控制 模块第 3供油口 4f、第 2控制模块第 2驱动口 4h和第 2控制莫块第 3驱动口 4i， 第 2控制模块第 2供油口 4e和第 2控制模块第 2驱动口 4h分别与阶段限定模 块第 3驱动口 2g和模式选择模块第 3供油口 22c或者模式选择模块第 3驱动口 22i和 2缸的气门驱动模块相连,第 2控制模块第 3供油口 4f和第 2控制模块第 3驱动口 4i分别与阶段限定模块第 4驱动口 2h和模式选择模块第 4供油口 22d 或者模式选择模块第 4驱动口 22j和 3缸的气门驱动模块相连。

对于气门侧控制 +独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 还可以取消阶段限 定模块 2和模式选择模块 22， 第 1控制模块第 1供油口 3a.、 第 1控制模块第 1 驱动口 3c、第 1控制模块第 2供油口 3e和第 1控制模块第 3供油口 3f均与第 1 供油模块 6相连， 第 1控制模块第 2驱动口 3h和第 1控制模块第 5驱动口 3k 均与 1缸的气门驱动模块相连， 第 1控制模块第 3驱动口 3i和第 1控制模块第 6驱动口 3m均与 4缸的气门驱动模块相连， 第 2控制模块第 1供油口 4a、 第 2 控制模块第 1驱动口 4c、第 2控制模块第 2供油口 4e和第 2控制模块第 3供油 口 4f均与第 2供油模块 5相连，第 2控制模块第 2驱动口 4h和第 2控制模块第 5驱动口 4k均与 2缸的气门驱动模块相连， 第 2控制模块第 3驱动口 4i和第 2 控制模块第 6驱动口 4m均与 3缸的气门驱动模块相连。

对于非独立泄油阀的全可变式气门驱动系统， 增设泄油阀 9， 阶段限定模块 2还设置有阶段限定模块第 1泄油口 2c， 阶段限定模块第 I泄油口 2c与泄油阀 进油口 9b相连， 泄油阀出油口 9a与油箱 8相连。

输油模块 7为第 1供油模块 6与第 2供油模块 5输送液压油。 对于供油侧 控制的气门驱动系统， 第 1控制模块 3控制第 1供油模块 6内液压油的连通对 象， 第 2控制模块 4控制第 2供油模块 5内液压油的连通对象。 对于用于 6缸 内燃机的气门侧控制的气门驱动系统， 第 1控制模块 3控制 1缸、 2缸和 3缸的 气门驱动模块内液压油的连通对象， 气门侧控制的第 2控制模块 4控制 4缸、 5 缸和 6缸的气门驱动模块内液压油的连通对象。 对于用于 4缸内燃机的气门侧 控制的气门驱动系统， 第 1控制模块 3控制 1缸和 4缸的气门驱动模块内液压 油的连通对象， 气门侧控制的第 2控制模块 4控制 2缸和 3缸的气门驱动模块 内液压油的连通对象。阶段限定模块 2决定各缸气门驱动模块与第 1供油模块 6、 第 2供油模块 5、直接或者间接与油箱 8相连的阶段来达到^ Γ气门驱动阶段限定 的目的。 模式选择模块 22则根据内燃机运行情况， 选择气门驱动系统当前的运 行模式， 即驱动模式或者制动模式。 气门驱动模块 1 采用液压驱动， 弹簧复位 的方式来完成气门的启闭运行。

在驱动模式下， 阶段限定模块 2使得第 1供油模块 6间隔性地为 1缸和 4 缸的气门驱动模块供油， 第 1控制模块 3单独或者和泄油阀 9相配合， 间隔性 地控制 1缸和 4缸的气门驱动模块的具体启闭参数； 第 2供油模块 5间隔性地 为 2缸和 3缸的气门驱动模块供油， 第 2控制模块 4单独或者和泄油阀 9相配 合， 间隔性地控制 2缸和 3缸的气门驱动模块的具体启闭参数。 在 720度曲轴 转角， 即一个阶段限定模块 2运行周期内， 按照 1缸 -2缸 -4缸 -3缸或者 1缸 -3 缸 -4缸 -2缸的顺序启闭气门， 满足驱动模式的要求。 在制动模式下， 模式选择 模块 22使得将内燃机的气门驱动模块分为 2组： 1缸和 4缸， 2缸和 3缸。 第 1 供油模块 6或者第 2供油模块 5间隔性地为这两组气门驱动模块供油， 第 1控 制模块 3单独或者和泄油阀 9相配合或者第 2控制模块 4单独或者和泄油阀 9 相配合， 间隔性地控制这两组气门驱动模块的具体启闭参数。 在 720度曲轴转 角， 即一个阶段限定模块 2运行周期内， 按照 1缸 +4缸 -2缸 +3缸 -1缸 +4缸 -2 缸 +3缸的顺序启闭气门， 满足制动模式的要求。

图 2是连续可变系统输油模块示意图。 输油模块 7包¾输油泵 10、 输油泵 安全阀 11、第 1输油单向阀 12和第 2输油单向阀 13，输油泵进油口 10a与输油 模块进油口 7d相连， 输油泵安全阀出油口 11a与输油模块泄油口 7b相连， 第 1 输油单向阀出油口 12b与输油模块第 1输油口 7c相连， 第 2输油单向阀出油口 13b与输油模块第 2输油口 7a相连， 输油泵出油口 10b、 输油泵安全阀进油口 l lb、 第 1输油单向阀进油口 12a与第 2输油单向阀进油口 13a四者相连。

图 3是全可变系统输油模块示意图。 输油模块 7包括输油泵 10、 输油泵安 全阀 11、输油单向阀 16和系统安全阀 17，输油泵进油口〗0a与输油模块进油口 7d相连， 输油泵出油口 10b、 输油泵安全阀进油口 l ib与输油单向阀进油口 16a 三者相连， 输油泵安全阀出油口 l la、 系统安全阀出油口 17a与输油模块泄油口 W

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7b三者相连， 输油单向阀出油口 16b、 系统安全阀进油口 17b、 输油模块第 2输 油口 7a与输油模块第 1输油口 7c四者相连。

图 4是供油侧控制的连续可变气门系统第 1控制模块示意图。 第 1控制模 块 3包括第 1两位两通阀 14; 第 1两位两通阀出油口 14a与第 1控制模块泄油 口 3b相连； 第 1两位两通阀进油口 14b、 第 1控制模块第 1供油口 3a、 第 1控 制模块第 1驱动口 3c与第 1控制模块输油口 3d四者相连。

图 5是气门侧控制的连续可变气门系统第 1控制模块示意图。 第 1控制模 块 3包括第 1-1两位两通阀 141和第 1-2两位两通阔 142, 第 1控制模块第 1供 油口 3a、 第 1控制模块第 1驱动口 3c与第 1控制模块输油口 3d三者相连， 第 1-1两位两通阀出油口 141a、 第 1-2两位两通阀出油口 142a与第 1控制模块泄 油口 3b三者相连， 第 1-1两位两通阀进油口 141b与第 1控制模块第 5驱动口 3k相连， 第 1-2两位两通阀进油口 142b与第 1控制模块第 6驱动口 3m相连。

图 6和图 7分别是供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模 块第 1种和第 2种结构示意图。 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18和第 1两位 三通阀 19， 第 1单向阀进油口 18a与第 1控制模块泄油口 3b相连， 第 1两位三 通阀供油口 19a与第 1控制模块第 1供油口 3a相连，第 1两位三通阀输油口 19b 与第 1控制模块输油口 3d相连， 第 1两位三通阀驱动口 19c与第 1控制模块第 1驱动口 3c相连，第 1单向阀出油口 18b与第 1两位三通阀供油口 19a或者第 1 两位三通阀驱动口 19c相连。

图 8是气门侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模块示意图。 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18、第 1-1两位三通阀 191和第 1-2两位三通阀 192, 第 1单向阀进油口 18a与第 1控制模块泄油口 3b相连， 第 1单向阀出油 口 18b、 第 1控制模块第 1供油口 3a与第 1控制模块第 1驱动口 3c三者相连， 第 1-1两位三通阀输油口 191b、 第 1 -2两位三通阀输油口 192b与第 1控制模块 输油口 3d三者相连，第 1-1两位三通阀供油口 191a与第 1控制模块第 1供油口 3e相连， 第 1-2两位三通阀供油口 192a与第 1控制模块第 3供油口 3f相连，第 1-1两位三通阀驱动口 191c与第 1控制模块第 2驱动口 3h相连， 第 1-2两位三 通阀驱动口 192c与第 1控制模块第 3驱动口 3i相连。

图 9和图 10分别是供油侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 1控制模 块第 1种和第 2种结构示意图。 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18、 第 1两位 三通阀 19、 第 1泄油阀 91和第 2泄油阀 92， 第 1两位三通阀供油口 19a与第 1 控制模块第 1供油口 3a相连， 第 1两位三通阀输油口 19b与第 1控制模块输油 口 3d相连，第 1两位三通阀驱动口 19c与第 1控制模块第 1驱动口 3c相连，第 1泄油阀出油口 91a、 第 2泄油阀出油口 92a、 第 1单向阀 ¾油口 18a与第 1控 制模块泄油口 3b四者相连， 第 1泄油阀进油口 91b与第 1控制模块第 5驱动口 3k相连， 第 2泄油阀进油口 92b与第 1控制模块第 6驱动口 3m相连， 第 1单 向阀出油口 18b与第 1两位三通阀供油口 19a或者第 1两位三通阀驱动口 19c 相连。

图 11 是气门侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 ] 控制模块示意图。 第 1控制模块 3包括第 1单向阀 18、 第 1-1两位三通阀 191、 第 1-2两位三通阀 192、 第 1泄油阀 91和第 2泄油阀 92， 第 1单向阀出油口 18b、 第 1控制模块 第 1供油口 3a与第 1控制模块第 1驱动口 3c三者相连，第 1-1两位三通阀输油 口 i91b、 第 1-2两位三通阀输油口 192b与第 1控制模块输油口 3d三者相连， 第 1-1两位三通阀供油口 191a与第 1控制模块第 2供油口 3e相连， 第 1-2两位 三通阀供油口 192a与第 1控制模块第 3供油口 3f相连， 第 1-1两位三通阀驱动 口 191c与第 1控制模块第 2驱动口 3h相连， 第 1-2两位三通阀驱动口 192c与 第 1控制模块第 3驱动口 3i相连， 第 1泄油阀出油口 91a.、 第 2泄油阀出油口 92a,第 1单向阀进油口 18a与第 1控制模块泄油口 3b四者相连，第 1泄油阀进 油口 91b与第 1控制模块第 5驱动口 3k相连， 第 2泄油阀进油口 92b与第 1控 制模块第 6驱动口 3m相连。

图 12是供油侧控制的连续可变气门系统第 2控制模块示意图。 第 2控制模 块 4包括第 2两位两通阀 15， 第 2两位两通阀出油口 15a与第 2控制模块泄油 口 4b相连， 第 2两位两通阀进油口 15b、 第 2控制模块第 1供油口 4a、 第 2控 制模块第 1驱动口 4c与第 2控制模块输油口 4d四者相连

图 13是气门侧控制的连续可变气门系统第 2控制模块示意图。 第 2控制模 块 4包括第 2-1两位两通阀 151和第 2-2两位两通阀 152， 第 2控制模块第 1供 油口 4a、 第 2控制模块第 1驱动口 4c与第 2控制模块输油口 4d三者相连， 第 2-1两位两通阀出油口 151a、 第 2-2两位两通阀出油口 152a与第 2控制模块泄 油口 4b三者相连， 第 2-1两位两通阀进油口 151b与第 2控制模块第 5驱动口 4k相连， 第 2-2两位两通阀进油口 152b与第 2控制模块第 6驱动口 4m相连。 图 14和图 15分别是供油侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制 模块第 1种和第 2种结构示意图。 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20和第 2两 位三通阔 21， 第 2单向阀进油口 20a与第 2控制模块泄油口 4b相连， 第 2两位 三通阀供油口 21a与第 2控制模块第 1供油口 4a相连， 第 2两位三通阀输油口 21b与第 2控制模块输油口 4d相连， 第 2两位三通阀驱动口 21c与第 2控制模 块第 1驱动口 4c相连， 第 2单向阀出油口 20b与第 2两位三通阀供油口 21a或 者第 2两位三通阀驱动口 21c相连。

图 16是气门侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块示意图。 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20、第 2-1两位三通阀 211和第 2-2两位三通阀 212, 第 2单向阀进油口 20a与第 2控制模块泄油口 4b相连， 第 2单向阀出油 口 20b、 第 2控制模块第 1供油口 4a与第 2控制模块第 1驱动口 4c三者相连， 第 2-1两位三通阀输油口 211b、 第 2-2两位三通阀输油口 212b与第 2控制模块 输油口 4d三者相连，第 2-1两位三通阀供油口 211a与第 2控制模块第 2供油口 4e相连， 第 2-2两位三通阀供油口 212a与第 2控制模块第 3供油口 4f相连，第 2-1两位三通阀驱动口 211c与第 2控制模块第 2驱动口 4h相连， 第 2-2两位三 通阀驱动口 212c与第 2控制模块第 3驱动口 4i相连。

图 17和图 18分别是供油侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模 块第 1种和第 2种结构示意图。 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20、 第 2两位 三通阀 21、 第 4泄油阀 94和第 5泄油阀 95， 第 2两位三通阀供油口 21a与第 2 控制模块第 1供油口 4a相连， 第 2两位三通阀输油口 21b与第 2控制模块输油 口 4d相连，第 2两位三通阀驱动口 21c与第 2控制模块第 1驱动口 4c相连，第 4泄油阀出油口 94a、 第 5泄油阀出油口 95a、 第 2单向阀进油口 20a与第 2控 制模块泄油口 4b四者相连， 第 4泄油阀进油口 94b与第 2控制模块第 5驱动口 4k相连， 第 5泄油阀进油口 95b与第 2控制模块第 6驱动口 4m相连， 第 2单 向阀出油口 20b与第 1两位三通阀供油口 21a或者第 2两位三通阀驱动口 21c 相连。

图 19是气门侧控制 +独立泄油阀的全可变气门系统第 2控制模块示意图。 第 2控制模块 4包括第 2单向阀 20、 第 2-1两位三通阀 211、 第 2-2两位三通阀 212、 第 4泄油阀 94和第 5泄油阀 95， 第 2单向阀出油口 20b、 第 2控制模块 第 1供油口 4a与第 2控制模块第 1驱动口 4c三者相连，第 2-1两位三通阔输油 口 211b、 第 2-2两位三通阀输油口 212b与第 2控制模块输油口 4d三者相连， 第 2-1两位三通阀供油口 211a与第 2控制模块第 2供油口 4s相连， 第 2-2两位 三通阀供油口 212a与第 1控制模块第 3供油口 4f相连， 第 2-1两位三通阀驱动 口 211c与第 2控制模块第 2驱动口 4h相连， 第 2-2两位三通阀驱动口 212c与 第 2控制模块第 3驱动口 4i相连， 第 4泄油阀出油口 94a、 第 5泄油阀出油口 95a、第 2单向阀进油口 20a与第 2控制模块泄油口 4b四者 连，第 4泄油阀进 油口 94b与第 2控制模块第 5驱动口 4k相连， 第 5泄油阀迸油口 95b与第 2控 制模块第 6驱动口 4m相连。

本具体实施方式以 1-2-4-3类 4缸内燃机为例， 设计阶段限定模块 2和模式 选择模块 22。对于 1-3-4-2类 4缸内燃机的阶段限定模块 2只需要在对应的阶段 限定模块 2的基础上， 调节阶段限定模块轴芯 2η各油口截面的幵口角度， 或者 对于有制动模式的内燃机， 改变阶段限定模块 2与模式选择模块 22之间油路的 连接对象， 对于无制动模式的内燃机， 改变阶段限定模块 2 与各缸气门驱动模 块之间油路的连接对象即可， 不再重复。

图 20-图 22分别是阶段限定模块主视图、 左视图与俯视图。 图 23-图 36分 别是阶段限定模块上各油口的横截面图。 对于连续可变气门事件的内燃机， 取 消阶段限定模块第 1泄油口 2c及其相关截面， 即取消图 25-图 1Ί以及图 32-图 34。

根据驱动模式下的 4缸内燃机对气门启闭事件的要求， 可得出第 1供油模 块 6、第 2供油模块 5、各缸的气门驱动模块、油箱 8相对曲轴转角的连通关系， 见表 1。值得注意到是表 1为未考虑具体内燃机实际运行情况的粗略的连通关系， 在实际应用中， 应当根据内燃机的实际要求对表中数据加以修正。 对于连续可 变气门事件的内燃机， 取消间接与油箱 8相连行。 表 1 驱动模式下第 1供油模块 6、 第 2供油模块 5、 各缸的气门驱动

模块、 油箱 8相对曲轴转角的连通关系

根据表 1 中各部件的连通关系， 阶段限定模块 2采用三层嵌套式结构， 从 外到内依次为开有油口的阶段限定模块外壳 2k、 轴向幵槽与开孔的阶段限定模 块轴套 2m以及径向幵槽的阶段限定模块轴芯 2n， 其中， 阶段限定模块轴芯 2η 通过齿轮或者链轮传动机构由内燃机曲轴驱动， 每 720度曲轴转角旋转 1 周， 阶段限定模块轴套 2m固定嵌套在阶段限定模块外壳 2k内部， 将依照内燃机发 火顺序， 随着阶段限定模块轴芯 2η的不断旋转， 利用阶段限定模块轴芯 2η径 向开的槽与阶段限定模块轴套 2m轴向幵的槽与孔来将阶段限定模块外壳 2k上 的各个油口按照表 1 的要求进行连通或者断开。 阶段限定模块 2上的各个油口 相对曲轴转角的连通关系如表 2所示，相对阶段限定模块转角的连通关系如表 3 所示。 对于连续可变气门事件的内燃机， 取消阶段限定模块第 1泄油口 2c行。

表

根据制动模式下内燃机对气门启闭的要求， 采用以进为排-以排为进制动模 式的自然吸气式内燃机在需要制动的情况下， 气门驱动系统在上止点附近打开 进气门， 将缸内的压缩气体沿着进气道排出， 以减少活塞下行时压缩气体对活 塞做功； 在下止点附近打开排气门， 将空气从排气道吸入气缸， 以增加活塞上 行时活塞压缩气体的负功。 采用以进为进-以排为排制动模式的涡轮增压式或者 自然吸气式内燃机在需要制动的情况下， 气门驱动系统在上止点附近打开排气 门， 将缸内的压縮气体沿着排气道排出， 以减少活塞下行时压缩气体对活塞做 功； 在下止点附近打幵进气门， 将空气从进气道吸入气缸： 以增加活塞上行时 活塞压缩气体的负功。

根据制动模式下的 4缸内燃机对气门启闭事件的要求， 可得出第 1供油模 块 6、第 2供油模块 5、各缸的气门驱动模块、油箱 8相对曲轴转角的连通关系， 见表 4。值得注意到是表 4为未考虑具体内燃机实际运行情况的粗略的连通关系, 在实际应用中， 应当根据内燃机的实际要求对表中数据加以修正。 对于连续可 变气门事件的内燃机， 无间接与油箱 8相连的行。

表 4制动模式下第 1供油模块 6、 第 2供油模块 5、 各缸的气门驱动

模块、 油箱 8相对曲轴转角的连通关系

根据不同缸数与不同模式下， 第 1供油模块 6、 第 2供油模块 5、 各缸的气 门驱动模块、 油箱 8相对曲轴转角的连通关系， 以及阶段限定模块 2的运行特 点，设计了模式选择模块 22。表 5为模式选择模块 22上的各个油口的连通关系。

模式选择模块 22 连通关系

图 37-图 40分别是用于以进为进-以排为排制动模式的旋转式模式选择模块 主视图、 左视图、 后视图与俯视图。 图 41-图 44分别是用于以进为进-以排为排 制动模式的直动式模式选择模块主视图、左视图、 后视图与俯视图。 图 45-图 47 是用于以进为排-以排为进制动模式的旋转式模式选择模块主视图、 左视图与俯 视图。 图 48-图 52分别是用于以迸为排 -以排为进制动模式的直动式模式选择模 块主视图、 左视图、 第 1、 3、 5横截面图、 第 2、 4、 6横截面图和第 7横截面 图。 这几类模式选择模块 22均采用开有油口的模式选择模块外壳 22η与幵槽的 模式选择模块轴芯 22q， 模式选择模块轴芯 22q通过电磁、 液压、 机械或者气动 机构驱动， 具有两个位置。 当内燃机作为动力源的驱动模式时， 不驱动模式选 择模块轴芯 22q。 当内燃机作为消耗源的制动模式时， 驱动模式选择模块轴芯 22q旋转过一定角度或者沿轴向移动一定距离。

图 53 是用于以进为排-以排为进制动模式的幵关阀组件式模式选择模块示 意图。 图 54-图 56分别是旋转式开关阀组件主视图、 左视图与俯视图。 图 57- 图 59分别是直动式开关阀组件主视图、 左视图与俯视图。 图 60是独立开关阀 式幵关阀组件示意图。 这是由于对于以进为排-以排为进制动模式， 在驱动模式 与制动模式下， 模式选择模块第 1供油口 22a与模式选择模块第 1驱动口 22g 相连， 模式选择模块第 2供油口 22b与模式选择模块第 2驱动口 22h相连， 模 式选择模块第 3供油口 22c与模式选择模块第 3驱动口 22i相连，模式选择模块 第 4供油口 22d与模式选择模块第 4驱动口 22j相连。

开关阀组件 27可采用双层嵌套式结构，包括幵有油口的幵关阀组件外壳 27η 与开槽的幵关阀组件轴芯 27q， 开关阀组件轴芯 27q通过电磁、 液压、机械或者 气动机构驱动在开关阀组件外壳 27η 内进行旋转或者沿轴向移动， 具有两个位 置； 幵关阀组件 27设置有幵关阀组件第 1油口 27a、 开关阀组件第 2油口 27b、 开关阀组件第 4油口 27d、 幵关阀组件第 5油口 27e、 幵关阀组件第 6油口 27f 和开关阀组件第 8油口 27h， 模式选择模块第 1供油口 22a、 模式选择模块第 1 驱动口 22g与开关阀组件第 1油口 27a三者相连，模式选择模块第 2供油口 22b、 模式选择模块第 2驱动口 22h与开关阀组件第 5油口 27e三者相连， 模式选择 模块第 3供油口 22c、 模式选择模块第 3驱动口 22i与幵关阔组件第 2油口 27b 三者相连， 模式选择模块第 4供油口 22d、 模式选择模块第 4驱动口 2¾与开关 阀组件第 6油口 27f三者相连， 模式选择模块控制进油口 22r与开关阀组件第 4 油口 27d相连， 模式选择模块控制出油口 22s与开关阀组件第 8油口 27h相连； 在驱动模式下， 不驱动幵关阀组件轴芯 27q， 此时， 开关阀组件第 1油口 27a与 开关阀组件第 5油口 27e断开， 开关阀组件第 2油口 27b与幵关阀组件第 6油 口 27f断幵， 开关阀组件第 4油口 27d与开关阀组件第 8油口 27h相连，在制动 模式下， 幵关阀组件轴芯 27q旋转过一定角度或者沿轴向移动一定距离， 开关 阀组件第 1油口 27a与幵关阀组件第 5油口 27e相连， 幵关阀组件第 2油口 27b 与幵关阀组件第 6油口 27f相连， 幵关阀组件第 4油口 27d与开关阀组件第 8 油口 27h断开。

幵关阀组件 27还可采用独立幵关阀的结构， 包括第 1开关阀 23、第 2开关 阀 24和第 4开关阀 26; 幵关阀组件第 5油口 27e与第 1开关阀第 1油口 23a相 连， 开关阀组件第 1油口 27a与第 1开关阀第 2油口 23b相连， 开关阀组件第 6 油口 27f与第 2幵关阀第 1油口 24a相连，开关阀组件第 2油口 27b与第 2开关 阀第 2油口 24b相连， 幵关阀组件第 8油口 27h与第 4幵关阀第 1油口 26a相 连， 幵关阀组件第 4油口 27d与第 4幵关阀第 2油口 26b 连； 在驱动模式下， 第 4幵关阀第 1油口 26a与第 4开关阀第 2油口 26b相连， 第 1开关阀第 1油 口 23a与第 1开关阀第 2油口 23b断幵，第 2开关阀第 1油口 24a与第 2幵关阀 第 2油口 24b断幵； 在制动模式下， 驱动第 4幵关阀第 1油口 26a与第 4开关 阀第 2油口 26b断幵， 第 1幵关阀第 1油口 23a与第 1开关阀第 2油口 23b相 连， 第 2幵关阀第 1油口 24a与第 2开关阀第 2油口 24b相连。

应该注意到本例中阶段限定模块 2与模式选择模块 22的功能独立， 根据实 际应用中是否有制动模式来选择是否设置模式选择模块 22， 而对阶段限定模块 2及系统其它部件没有影响。 对于根据制动模式及模式选择模块 22的驱动方式 的不同， 选取模式选择模块 22的结构。 对于不同缸数的内燃机， 只需要增减阶 段限定模块 2与模式选择模块 22上的特定的油口截面即可， 无需对其他油口截 面以及系统其它部件进行改变。 对于气门可变灵活程度、 内燃机转速、 系统整 体布置等要求不同， 只需改变控制模块与输油模块的元件即可， 对系统其他部 分没有影响。 对于不同的内燃机点火顺序， 只需要调节阶段限定模块轴芯 2η各 油口截面的幵口角度， 或者对于有制动模式的内燃机， 改变阶段限定模块 2 与 模式选择模块 22之间油路的连接对象， 对于无制动模式的 ¾燃机， 改变阶段限 定模块 2 与各缸气门驱动模块之间油路的连接对象即可。 因此， 只需要简单调 整即可适应不同的机型， 系统具有广阔的应用范围。 与此^时， 阶段限定模块 2 与模式选择模块 22 的结构与油口位置等具体结构均根据实际安装要求进行调 整， 并且系统各部件间采用油管连接， 可以很好地满足系统在应用车型上的布 置要求。

以采用以进为排-以排为进制动模式的 1-2-4-3 式自然吸气式内燃机的供油 侧控制 +非独立泄油阀的全可变气门驱动系统为例加以说明。 以泄油阀 9为常闭 阀； 第 1两位三通阀 19不通电时， 第 1两位三通阀供油口 19a与第 1两位三通 阀输油口 19b相连， 第 1两位三通阀驱动口. 19c堵塞； 第 2两位三通阀 21不通 电时， 第 2两位三通阀供油口 21a与第 2两位三通阀输油口 21b相连， 第 2两 位三通阀驱动口 21c堵塞为例。 图 61是该情况下单气门的模块化多功能可变气 门驱动系统示意图。

由于该情况下系统的设计特点， 气门驱动模块 1 的运行情况由第 1供油模 块 6与阶段限定模块 2的运动规律、 以及模式选择模块 22、 第 1两位三通阀 19 与泄油阀 9的工作状态共同决定。 按照模式选择模块 22的工作状态， 可将气门 驱动模块 1的工作过程分成驱动模式与制动模式， 其工作过程为-

(一） 驱动模式

当内燃机处于作为动力源的驱动模式时， 不驱动模式选择模块 22， 保持模 式选择模块第 1驱动供油口 22a与模式选择模块第 1驱动口 22g连通， 模式选 择模块控制迸油口 22r与模式选择模块控制出油口 22s相连。 阶段限定模块第 1 驱动口 2e与阶段限定模块第 2供油口 2a始终不相连， 因此， 气门驱动模块 1 只能在由第 1供油模块 6与阶段限定模块 2的运动规律限制的范围内工作， 并 且在此范围内由第 1两位三通阀 19与泄油阀 9的工作状态调节具体的气门运行 参数， 其工作过程为-

( 1 ) 气门可被驱动阶段- 0° CA-360⁰ CA

在此阶段内， 阶段限定模块第 1驱动口 2e与阶段限定模块第 1供油口 2b 相连， 阶段限定模块第 i驱动口 2e与阶段限定模块第 2 ：油口 2d断幵。 驱动 模式下的气门驱动油路， 即阶段限定模块第 1供油口 2b、 阶段限定模块第 1驱 动口 2e、 模式选择模块第 1驱动供油口 22a与模式选择模块第 1驱动口 22g完 全连通。

( a) 第 1供油模块 6供油阶段： 0° CA-180⁰ CA

此时，阶段限定模块第 1驱动口 2e与阶段限定模块第 1泄油口 2c相连。驱 动模式下的第 1泄油油路， 即模式选择模块第 1驱动口 22g、 模式选择模块第 1 驱动供油口 22a、阶段限定模块第 1驱动口 2e与阶段限定模块第 1泄油口 2c被 完全连通。 可实现：

a) 气门开启过程： 当第 1供油模块 6进入供油阶段时， 当气门驱动幵启正 时信号未达到时， 第 1两位三通阀 19与泄油阀 9均不被激励， 即第 1两位三通 阀供油口 19a与第 1两位三通阀输油口 1%相连， 第 1两位三通阀驱动口 19c 堵塞； 泄油阀进油口 9b与泄油阀出油口 9a断幵。 第 1供油模块 6内的液压油 通过第 1两位三通阀 19、 输油模块 7回到油箱 8。 当气门驱动开启正时信号到 达时， 第 1两位三通阀 19被激励， 即第 1两位三通阀供泊口 19a与第 1两位三 通阀驱动口 19c相连， 第 1两位三通阀输油口 1%堵塞。 第 1供油模块 6内的 液压油通过第 1两位三通阀 19后， 再通过驱动模式下的气门驱动油路， 进入气 门驱动模块 1中， 克服气门驱动模块 1弹簧的作用力， 驱动气门开启。

b) 气门开启保持： 当气门驱动停止正时信号达到时， 第 1 两位三通阀 19 不被激励， 即第 1两位三通阀供油口 19a与第 1两位三通阀输油口 1%相连， 第 1两位三通阀驱动口 19c堵塞。 气门驱动模块 1 内的液压油被阻塞， 气门保 持在最大升程位置。 此时第 1供油模块 6仍处于供油阶段时， 第 1供油模块 6 内的液压油通过第 1两位三通阀 19、 输油模块 7被推回到泊箱 8中。

c)气门泄油关闭： 当气门驱动泄油关闭正时信号达到 ΗΓ， 泄油阀 9被激励， 泄油阀进油口％与泄油阀出油口 9a相连。 在气门驱动模块 1弹簧的作用下， 气门驱动模块 1 内的液压油通过驱动模式下的第 1泄油油路， 泄油阀 9回到油 箱 8中， 实现了气门的泄油关闭过程。 此时第 1供油模块 6仍处于供油阶段时， 第 1供油模块 6内的液压油通过第 1两位三通阀 19、 输油模块 7被推回到油箱 8中。

(b) 第 1供油模块 6吸油阶段： 180。 CA-360⁰ CA

此时，阶段限定模块第 1驱动口 2e与阶段限定模块第 I泄油口 2c断开。可 实现：

a) 气门开启保持： 当第 1两位三通阀 19不被激励时， 气门驱动模块 1 内 的液压油被阻塞， 气门保持在最大升程位置。 此时第 1供油模块 6仍处于吸油 阶段时， 油箱 8内的液压油通过输油模块 7、 第 1两位三通阀 19进入第 1供油 模块 6中。

b) 气门吸油关闭： 当气门吸油关闭正时信号达到时， 第 1 两位三通阀 19 被激励， 即第 1两位三通阀供油口 19a与第 1两位三通阀驱动口 19c相连， 第 1 两位三通阀输油口 19b堵塞。 在气门驱动模块 1弹簧与第 1供油模块 6吸油的 作用下， 气门驱动模块 1 内的液压油通过驱动模式下的驱动油路、 第 1两位三 通阀 19回到第 1供油模块 6中， 实现了气门的吸油关闭过程。

( 2 ) 气门关闭保持阶段： 360° CA-720° CA

此阶段内， 阶段限定模块 2将阶段限定模块第 1供油口 2b与阶段限定模块 第 1驱动口 2e断开，将阶段限定模块第 1泄油口 2c与阶段限定模块第 1驱动口 2e断幵， 将阶段限定模块第 2泄油口 2d与阶段限定模块第 1驱动口 2e连通。 驱动模式下的第 2泄油油路， 即模式选择模块第 1驱动口 22g、模式选择模块第 1驱动供油口 22a、 阶段限定模块第 1驱动口 2e、 阶段限定模块第 2泄油口 2d、 模式选择模块控制进油口 22r与模式选择模块控制出油口 22s被完全连通。气门 驱动模块〖通过驱动模式下的第 2泄油油路与油箱 8相连， 可实现气门的关闭 以及关闭保持， 可取代气门间隙调节模块。

(二） 制动模式

当内燃机处于作为消耗源的制动模式时， 驱动模式选择模块 22运动， 将模 式选择模块第 1供油口 22a、 模式选择模块第 2供油口 22b -、 模式选择模块第 1 驱动口 22g与模式选择模块第 2驱动口 22h四者相连， 模式选择模块控制进油 口 22r与模式选择模块控制出油口 22s断开。此时， 气门驱动模块 1的工作范围 受到第 1供油模块 6或者第 2供油模块 5与阶段限定模块 2的运动规律限制， 并且在此范围内由第 1两位三通阀 19或者第 2两位三通阀 21与泄油阀 9工作 状态调节具体的气门运行参数， 其工作过程为：

此阶段是第 1供油模块 6从供油起始点开始的一个供油 +吸油的运行周期。 同时， 阶段限定模块 2将阶段限定模块第 1供油口 2b与阶段限定模块第 1驱动 口 2e相连， 阶段限定模块第 1供油口 2a与阶段限定模块第 1驱动口 2e断幵， 阶段限定模块第 2泄油口 2d与阶段限定模块第 1驱动口 2e断开， 阶段限定模 块第 1供油口 2b与阶段限定模块第 2驱动口 2f断开，阶段裉定模块第 2供油口 2a与阶段限定模块第 2驱动口 2f断开， 阶段限定模块第 2泄油口 2d与阶段限 定模块第 2驱动口 2f相连，阶段限定模块第 1泄油口 2c与 3介段限定模块第 2驱 动口 2f断幵。制动模式下的第 1气门制动油路，即阶段限定模块第 1供油口 2b、 阶段限定模块第 1驱动口 2e、 模式选择模块第 1供油口 22a、 模式选择模块第 1 驱动口 17%以及模式选择模块第 2驱动口 22h被完全连通。

( 1 ) 第 1供油模块 6供油阶段： 0° CA-180。CA

阶段限定模块 2将阶段限定模块第 1泄油口 2c与阶段限定模块第 1驱动口 2e连通。 制动模式下的第 1泄油油路， 即模式选择模块第 1驱动口 22g以及模 式选择模块第 2驱动口 22h、 模式选择模块第 1供油口 22a、 阶段限定模块第 1 驱动口 2e与阶段限定模块第 1泄油口 2c被完全连通。除了驱动油路不同外，在 此阶段内可实现的气门运行过程与驱动模式下气门可被驱动阶段的第 1 供油模 块 6供油阶段内气门运行过程一样， 此处不再重复。 ( 2 ) 第 1供油模块 6吸油阶段- 180。 CA-360⁰ CA

阶段限定模块 2将阶段限定模块第 1泄油口 2c与阶段限定模块第 1驱动口 2e 断开。 除了驱动油路不同外， 在此阶段内可实现的气门运行过程与驱动模式 下气门可被驱动阶段的第 1供油模块 6吸油阶段内气门运行过程一样， 此处不 再重复。

由于在一个阶段限定模块运行周期内， 驱动模式具有 1 个气门可被驱动阶 段， 而制动模式具有 2个气门可被驱动阶段， 因此， 可实现 360°CA/循环的压气 机的制动模式所要求的可变气门事件等。

不同缸数、 气门可变灵活程度、 有 /无制动模式、 不同^动模式、 不同控制 位置下的气门驱动系统的运行情况， 该过程随着具体情况下系统各部件的运行 特点的不同略有差别， 以表格的形式对此进行介绍， 不单独进行详细说明。 表 6-表 8分别是驱动模式、 以进为排 -以排为进制动模式和以进为进-以排为排制动 模式下 4缸内燃机气门驱动系统运行情况。其中，从 1-6的编号的系统类型分别 为供油侧控制的连续可变式、 气门侧控制的连续可变式、 气门侧控制 +非独立泄 油阀的全可变式、 供油侧控制 +独立泄油阀的全可变式和气门侧控制 +独立泄油 阀的全可变式气门驱动系统。 +代表控制阀布置在模式选择^块供油口侧， -代表 控制阀布置在模式选择模块驱动口侧。

以进为排-以排为进制动模式下 ^

各缸气门驱动模块 供油和控制部件

1缸 +4缸 ^ 2缸 +3缸 供 第 1供油模块 6_: 第 2供油模块 5 : - 油 * 0。-180°及 360。-480 180。-360。及 480°-600 ，

1^ 第 1两位两通阀 14-， 第 2两位两通阀 15 第 1 -1两位两通阀 141或者第 第 2-1两位两通阀 15 1或者第

1-2两位两通阀 142^ 2-2两位两通阀 152 第 1两位三通阀 19和泄油阀 9*第 2两位三通阀 21禾 [泄油阀 第 1 -1两位三通阀 191和泄油阀 第 2-1两位三通阀 211和泄油阀

4^ 或者第 1 -2两位三通阀 192和 9或者第 2-2两位三通阀 212和 泄油阀 9 泄油阀^ 第 1两位三通阀 19和第 1泄油 第 2两位 直阀 21和第 4泄油

5^ 阀 91或者第 1两位三通阀 19 阀 94或者第 2两位三通阀 21

和第 2泄油阀 92 和第 5泄油阀 95^ 第 1 -1两位三通阀 191和第 1 第 2-1两位三通阀 211和第 4

6*' 泄油阀 91或者第 1-2两位三通 泄油阀 94或者第 2-2两位三通 阀 192和第 2泄油阀 92·^ 阀 212和第 5泄油阀 95

表 8 以进为进-以排为棑制动模式下