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具有往复凸轮的电液致动器

阅读:542发布:2021-09-11

专利汇可以提供具有往复凸轮的电液致动器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种具有汽缸和往复 凸轮 的电液 阀 致动器 ,其包括:利用开阀 电磁阀 (4)、高压开阀管道(11)和高压引入油路(5)来开启 内燃机 (100)的阀的阀致动 液压缸 (2),其利用闭阀电磁阀(6)、高压闭阀管道(12)和高压引出油路(7)来闭合所述阀;以及与 泵 入口止回阀(14)和泵出口密封电磁阀(13)协作的液压正位移泵(8),其出口则连接到低压油路(9)和通过补充泵(52)和补充容器(53)供给的低压容器(10)。,下面是具有往复凸轮的电液致动器专利的具体信息内容。

1.一种用于内燃机(100)的具有汽缸和往复凸轮的电液致动器,其特征在于,其包括:
·包括至少一个阀致动活塞(3)的至少一个阀致动液压缸(2),在所述液压缸(2)通过开阀电磁阀(4)与至少一个引入高压油路(5)连接时,所述液压缸(2)开启内燃机(100)或活塞式压缩机的至少一个阀(101),在所述液压缸(2)通过闭阀电磁阀(6)与至少一个引出高压油路(7)连接时,所述液压缸(2)关闭所述阀(101),以及在所述液压缸(2)既不与所述引入高压油路(5)连接也不与所述引出高压油路(7)连接时,所述液压缸(2)使所述阀(101)保持开启;
·包括至少一个出口和至少一个入口的至少一个液压正位移(8),所述至少一个出口与连接到至少一个低压容器(10)的低压油路(9)连接,而所述至少一个入口与所述低压油路(9)连接,所述泵(8)以与所述内燃机(100)的曲轴(102)的速度成比例的速度转动;
·使所述液压正位移泵(8)的出口与所述阀致动液压缸(2)的所述引入高压油路(5)连接的至少一个开阀高压管道(11);
·使所述液压正位移泵(8)的入口与所述阀致动液压缸(2)的所述引出高压油路(7)连接的至少一个闭阀高压管道(12);
·至少一个泵出口关闭件(13),所述泵出口关闭件(13)能够防止从所述液压正位移泵(8)的所述出口排出的液压流体返回所述低压油路(9),以使所述流体被逼入所述开阀高压管道(11)内;
·至少一个泵入口止回阀(14),所述泵入口止回阀(14)防止来自所述阀致动液压缸(2)的经由所述闭阀高压管道(12)的液压流体直接返回所述低压油路(9),以使所述流体被迫入所述液压正位移泵(8)的入口内,而在所述低压油路(9)的压大于所述闭阀高压管道(12)时,所述止回阀使所述泵能摄取包含在所述低压油路(9)中的流体;
·至少一个开阀凸轮(15),所述开阀凸轮(15)在一方面与所述阀致动液压缸(2)通过机械传动装置(16)连接以及在另一方面与所述内燃机(100)的所述阀(101)直接连接或通过中间传动装置(17)连接,所述凸轮(15)在所述阀(101)的开启操作期间沿一个方向移动,然后在所述阀(101)的闭合操作期间沿相反方向移动;
·所述开阀凸轮(15)的至少一个复位弹簧(19),所述复位弹簧(19)倾向于使所述凸轮(15)返回在所述内燃机(100)的所述阀(101)闭合时所述凸轮(15)所处于的位置
2.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀致动液压缸(2)是转动的以及所述阀致动活塞(3)是形,所述活塞(3)使至少一个高压室(20)与至少一个低压室(21)分离,以致于所述液压流体的压力可以转动所述活塞(3),所述活塞与所述开阀凸轮(15)直接地或间接地转动连接。
3.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀致动活塞(3)在汽缸(22)中移动并推动在汽缸盖(104)中制导的开阀齿条(23),所述汽缸盖由所述内燃机(100)或所述活塞式压缩机包含,所述齿条(23)与设置在所述开阀凸轮(15)的轴(25)上的小齿轮(24)协作以便在所述活塞(3)以纵向平移方式运动时转动所述凸轮(15)。
4.如权利要求3所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀齿条(23)通过至少一个滚珠或滚柱轴承(26)在所述内燃机(100)的所述汽缸盖(104)中制导。
5.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀致动活塞(3)在汽缸(22)中移动并用各端中与开阀杆(27)铰接的一端推动所述开阀杆,所述杆(27)继而推动由所述开阀凸轮(15)直接或间接地包含的凸轮臂(28),所述杆(27)的另一端还与所述凸轮臂铰接,以便在所述活塞(3)以纵向平移方式运动时转动所述凸轮(15)。
6.如权利要求5所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀杆(27)的两端的至少一端通过开式或闭式球窝接头(29)来铰接。
7.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述液压正位移泵(8)包括多个隔间(31),每一隔间构成自主泵,所述自主泵包括与至少一个阀致动液压缸(2)连接的至少一个入口(32)和至少一个出口(33),所述自主泵通过同一转轴(34)来转动,并且容纳在同一壳体(35)中。
8.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述内燃机(100)的所述阀(101)包括位置传感器
9.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀凸轮(15)包括凸轮位置传感器(30)。
10.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀凸轮(15)与凸轮止动件协作,在由所述凸轮(15)致动的所述内燃机(100)的所述阀(101)闭合时,所述凸轮止动件限制所述凸轮(15)的最大角位置。
11.如权利要求10所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述凸轮止动件安装在减震器上或包括减震器,所述减振器限制在所述凸轮(15)与所述凸轮止动件接触时的声发射。
12.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀凸轮(15)包括两个开式或闭式接头(36,37)和凸轮杠杆接触表面(38),第一接头(36)固定在所述内燃机(100)上,而第二接头(37)则直接通过活塞随动件或间接地通过推杆(40)而与所述阀致动活塞(3)连接,以及所述凸轮(15)能在设置在摇臂开关断电臂(42)上的摇臂开关接触表面(41)上滚动和/或滑动,所述摇臂开关断电臂的各端中的一端铰接在固定于所述发动机(100)上的至少一个断电臂锚(43)上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件(44),所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机(100)的至少一个阀(101)的尾部(105),以便开启所述阀(101)。
13.如权利要求12所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述两个开式或闭式接头(36,37)的至少一个为球窝接头。
14.如权利要求12所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述推杆(40)的各端中的一端与球窝接头铰接,第一球窝接头(46)设置在所述阀致动活塞(3)中或在所述阀致动活塞的端部上,而第二球窝接头(47)则设置在所述开阀凸轮(15)中或所述开阀凸轮(15)上。
15.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀凸轮(15)包括凸轮杠杆接触表面(38)以及通过至少一个转动臂(48)来转动,所述转动臂的各端中的一端固定在所述凸轮(15)的轴(25)上,而它的另一端则通过枢轴或球窝接头(49)与臂形推杆(40)的第一端铰接,所述推杆(40)的第二端则通过枢轴或球窝接头(47)与所述阀致动活塞(3)铰接,以及所述凸轮(15)能在设置在摇臂开关断电臂(42)上的摇臂开关接触表面(41)上滚动和/或滑动,所述摇臂开关断电臂的各端中的一端铰接在固定于所述发动机(100)上的至少一个断电臂锚(43)上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件(44),所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机(100)的至少一个阀(101)所包含的尾部(105),以便开启所述阀(101)。
16.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀致动活塞(3)在配备活塞端位吸震开口(50)的汽缸(22)中移动,当所述阀致动活塞到达它在它所致动的所述内燃机(100)的阀(101)闭合时所处于的位置附近时,所述开口由所述阀致动活塞(3)完全地或部分地关闭。
17.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀致动活塞(3)在配备活塞端位止动件的汽缸(22)中移动,所述活塞端位止动件限制所述阀致动活塞(3)插入所述汽缸(22)的深度。
18.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述低压容器(10)包括通过至少一个补充泵(52)而保持在压力下的至少一个补偿蓄压器(51),所述补充泵通过将液压流体吸入至少一个补充容器(53)内来为所述补偿蓄压器提供液压流体。
19.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀电磁阀(4)和/或所述闭阀电磁阀(6)和/或所述泵出口密封电磁阀(13)为管形电磁阀(60),所述电磁阀管包括能够在包含上室(63)和下室(64)的阀壳(62)内纵向平移运动的至少一个直线管(61),所述直线管(61)包括引入所述上室(63)内的第一端(65)以及引入所述下室(64)内的第二端(66),所述第二端(66)能够接触固定于所述阀壳(62)的至少一个密封表面(67),以便尽可能紧地密封所述第二端(66)。
20.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述管形电磁阀(60)包括在所述直线管(61)的外表面和所述阀壳(62)之间的密封装置(68),所述密封装置(68)使所述上室(63)与所述下室(64)隔离。
21.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述管形电磁阀(60)包括至少一个闭合弹簧(69),所述闭合弹簧(69)倾向于使所述直线管(61)与所述密封表面(67)保持接触。
22.如权利要求19或21所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述管形电磁阀(60)包括能够向所述直线管(61)施加与所述闭合弹簧(69)所产生的力相反的力的至少一个电致动器(70),当电流通过所述致动器时,所述力足以从所述密封表面(67)提起所述直线管(61)。
23.如权利要求22所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述电致动器(70)包括导电线线圈(71),当电流通过所述线圈时,所述线圈吸引导电芯或衔铁(72)。
24.如权利要求23所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述导电芯或衔铁(72)容纳在所述上室(63)内。
25.如权利要求23所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述导电线线圈(71)容纳在所述上室(63)内。
26.如权利要求23所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述导电线线圈(71)容纳在所述上室(63)的外部,当电流通过所述线圈时的由所述线圈产生的磁场穿过所述室的外壁,以便对磁芯或衔铁(72)施加力。
27.如权利要求19或23所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述直线管(61)的所述第一端(65)固定于所述导电芯或衔铁(72)。
28.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述直线管(61)的所述第一端(65)包括通往所述上室(63)的至少一个径向和/或轴向开口(88)。
29.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述直线管(61)的所述第二端(66)具有截球形的形状,并与所述密封表面(67)成线接触,所述线接触与将球靠在底座上构成的线接触相似。
30.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述密封表面(67)设置在所述阀壳(62)中的独立的浮动安装部件(73)上,当所述直线管的所述第二端(66)与所述密封表面接触时,所述部件能够与所述直线管(61)对齐。
31.如权利要求19,21或30所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:
所述阀壳(62)直接包括或通过中间插塞(74)而间接地包括由独立的部件(73)封闭的排气口(75),所述密封表面(67)设置在所述独立的部件上。
32.如权利要求1或19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀壳(62)固定于所述内燃机(100)以及包括开口和/或入口/出口管道(89),所述入口/出口管道使所述上室(63)和/或所述下室(64)与所述阀致动液压缸(2)连接或通过所述引入高压油路(5)、所述引出高压油路(7)或所述低压油路(9)与所述液压正位移泵(8)连接。
33.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述直线管(61)的在由所述直线管与所述阀壳(62)构成的密封处的部分稍微小于所述直线管的在所述直线管与所述密封表面(67)接触处的部分。
34.如权利要求20所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述密封装置(68)包括与所述阀壳(62)的内表面协作的所述直线管(61)的外表面。
35.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:设置在所述直线管(61)上的可调节件或不可调节件与直接或间接地设置在所述阀壳(62)中的轴向止动面(93)协作,所述止动面确定在所述直线管和与所述直线管协作的所述密封表面(67)之间的最大距离。
36.如权利要求19所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀壳(62)能容纳多个管形电磁阀(60)。
37.如权利要求18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充泵(52)包括补充活塞(54),所述补充活塞(54)能够在设置在封闭端汽缸壳体(56)内的封闭端汽缸(55)中来回移动,以便在所述汽缸的内部限定可变的容积,所述补充活塞(54)还与补充入口阀(57)和补充出口阀(58)协作,其中出口和入口分别引入所述容积内,所述入口阀(57)允许来自所述补充容器(53)的液压流体进入,而所述出口阀(58)则将所述流体排入所述补偿蓄压器(51)或排入补充蓄压器(85)内。
38.如权利要求37所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充活塞(54)通过主要由补充磁芯(81)、导电线线圈(82)以及补充磁性壳体(83)构成的电磁致动器(80)以第一方向平移地被致动,以及通过所述补充活塞(54)的复位弹簧(84)以第二方向平移地被致动。
39.如权利要求37或38所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述封闭端汽缸壳体(56)与所述补充磁性壳体(83)包含在同一金属部件内。
40.如权利要求37所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述封闭端汽缸壳体(56)包括套箱(59),所述补充活塞(54)在所述套箱内移动。
41.如权利要求37或38所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述封闭端汽缸(55)包括端位输送开口(76),所述端位输送开口(76)使所述封闭端汽缸与所述补充出口阀(58)连接,以致于所述补充活塞(54)在输送冲程的结尾时密封所述开口,并在它的输送冲程中减慢然后停止。
42.如权利要求37所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充活塞(54)的最大行程在输送方向上通过输送止动件(77)而受限和/或在抽吸方向上通过吸入截止件(78)而受限。
43.如权利要求37或38所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充磁芯(81)刚性地安装在所述补充活塞(54)上,所述补充活塞(54)横贯所述补充磁芯(81),所述补充活塞以端到端的方式横贯所述补充磁性壳体(83),以便在所述壳体的一侧与所述封闭端汽缸(55)协作,并在所述壳体的另一侧与所述活塞(54)的所述复位弹簧(84)协作。
44.如权利要求18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充泵(52)包括能在开式汽缸(108)内来回移动的补充管形活塞(107),所述开式汽缸设置在与泵壳(126)直接或间接地成一体的开式汽缸壳体(109)内,以致于所述活塞(107)、所述汽缸(108)和所述泵壳(126)一起在所述汽缸(108)的内部限定可变的容积(110),所述补充管形活塞(107)与包括球(113)和弹簧(114)的管形活塞入口阀(111)协作,所述球靠在底座(115)上,所述底座设置在底部和在所述活塞(107)和包括球(116)和弹簧(117)的开式汽缸出口阀(112)的内部上,所述球(116)靠在设置在底部和所述汽缸(109)的外部上的底座(118)上,所述入口阀(111)允许来自所述补充容器(53)的液压流体进入,而所述出口阀(112)则将所述流体排入所述补偿蓄压器(51)或所述补充蓄压器(85)内。
45.如权利要求44所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开式汽缸壳体(109)包括使所述管形活塞入口阀(111)直接或间接地连接所述泵壳(126)包含的泵入口开口(125)的液压流体输送管道(124)。
46.如权利要求44所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述泵壳(126)包括使所述开式汽缸出口阀(112)直接或间接地连接所述泵壳(126)包含的泵出口开口(128)的液压流体出口管道(127)。
47.如权利要求44所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充管形活塞(107)通过主要由固定于所述补充活塞(107)的补充磁芯(120)、导电线线圈(121)以及补充磁性壳体(122)构成的电磁致动器(119)以第一方向平移地被致动,以及通过所述补充活塞(107)的复位弹簧(123)以第二方向平移地被致动。
48.如权利要求47所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充磁芯(120)设置至少一个芯通道(129),所述芯通道使所述液压流体输送管道(124)经由所述管形活塞入口阀(111)、所述开式汽缸壳体(109)间接地连接所述补充管形活塞(107)的中心,所述磁芯(120)和所述活塞(111)共同容纳在密壳体(130)的内部,而所述壳体(130)使液压流体从所述管道(124)输送到所述通道(129)。
49.如权利要求1或18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充容器(53)由所述内燃机(100)的润滑油油路供给液压流体。
50.如权利要求1或18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充容器(53)包含特定的液压流体,并独立于所述内燃机(100)的润滑油油路。
51.如权利要求1或18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述阀致动液压缸(2)包括至少一个排放口,所述排放口回收从所述阀致动液压缸排出的液压流体,以致于所述流体通过至少一个汽缸排放管道返回到所述补充容器(53)。
52.如权利要求1或18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述液压正位移泵(8)包括至少一个排放口,所述排放口回收从所述液压正位移泵排出的液压流体,以致于所述流体通过至少一个泵排放管道返回到所述补充容器(53)。
53.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:其包括一个或多个排放旋塞,所述排放旋塞放置在所述阀致动液压缸(2)上和/或在所述液压正位移泵(8)上和/或在所述引入高压油路(5)和/或所述引出高压油路(7)和/或所述低压油路(9)的任何位置上。
54.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀凸轮(15)为楔形滑动件(90),所述滑动件(90)能在所述阀致动液压缸(2)的作用下在设置在所述内燃机(100)的汽缸盖(104)中的导向件或滑动件(91)中平移,以致于所述滑动件(90)的楔形在厚度上产生局部变化,使得能够使所述内燃机(100)的所述阀(101)从它的阀座提升或放置于所述阀座中。
55.如权利要求54所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述导向件或滑动件(91)包括至少一个辊(92),所述楔形滑动件(90)在所述辊上滚动。
56.如权利要求54所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述楔形滑动件(90)与辊式摇臂开关断电臂(18)协作,所述摇臂开关断电臂(18)的各端中的一端铰接在固定于所述发动机(100)上的至少一个断电臂锚(43)上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件(44),所述断电臂随动件(44)能直接或间接地推动所述发动机(100)的所述阀(101)所包含的尾部(105),以便开启所述阀(101)。
57.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀凸轮(15)包括凸轮销(131),所述凸轮销(131)的各端中的一端铰接在轴(133)上,而另一端则包括切向升力面(132),所述切向升力面所具有的形状为使得当所述凸轮销(131)在所述阀致动液压缸(2)的作用下绕它的轴(133)转动时,所述切向升力面相对于所述轴(133)向辊式摇臂开关断电臂(18)施加径向力,所述断电臂(18)本身的各端中的一端铰接在固定于所述发动机(100)上的至少一个断电臂锚(43)上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件(44),以便能直接或间接地推动所述发动机(100)的所述阀(101)所包含的尾部(105),以便开启所述阀(101)。
58.如权利要求1或57所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:使凸轮销(131)与所述阀致动液压缸(2)连接的机械传动装置(16)包括推杆(40),所述推杆的两端(135,136)的每一端包括枢转和/或球窝接头,第一端(135)靠在所述阀致动活塞(3)上或所述阀致动活塞(3)内,而第二端(136)则靠在所述凸轮销(131)的主体上。
59.如权利要求1或57所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:凸轮销(131)的复位弹簧(19)包括至少一个螺旋弹簧(134),所述螺旋弹簧(134)施加与所述阀致动活塞(3)的力相反的力并且趋向于使通过至少一个滑动连接(137)相对于彼此来导引的两个枢转和/或球窝接头(138,139)相互分离,第一接头(138)直接或间接地靠在所述内燃机(100)上,而第二接头(139)则靠在凸轮销(131)的主体上。
60.如权利要求57所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述切向升力面(132)端接于止动件(140),所述止动件(140)能接触辊式摇臂开关断电臂(18),以便限制所述凸轮销(131)的角运动。
61.如权利要求18所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述至少一个补充蓄压器(85)插置在所述补充泵(52)和所述补偿蓄压器(51)之间。
62.如权利要求61所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充蓄压器(85)的出口包括闭阀。
63.如权利要求61所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述补充蓄压器(85)与所述补偿蓄压器(51)通过包括至少一个止回阀(86)的管道来连接,所述止回阀允许液压流体从所述补充蓄压器(85)流往所述补偿蓄压器(51),而且并非反之亦然。
64.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述开阀高压管道(11)包括至少一个压力保持阀(87),所述压力保持阀(87)被定位成朝向它的最接近所述液压正位移泵(8)的端,所述压力保持阀允许来自所述泵的液压流体渗入所述开阀高压管道中,但不能从所述开阀高压管道排出。
65.如权利要求1所述的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器,其特征在于:所述液压正位移泵(8)的出口包括定位在所述出口和泵出口密封电磁阀(13)之间的低压容器(10)止回阀(141),所述阀(141)允许液压流体从所述液压正位移泵(8)的所述出口流往所述低压容器(10)中,但并非反之亦然。

说明书全文

具有往复凸轮的电液致动器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器。

背景技术

[0002] 往复式内燃机的进气和排气阀在这些发动机曲轴达到一定位置时会打开。这是由发动机的凸轮轴相对于所述曲轴的通常不变的角位置而导致的,后者的位置在2冲程发动机中被认为会超过360度以及在诸如那些由Nikolaus Otto和Alphonse Eugène Beau de Rochas两人所构思的4冲程发动机中被认为会超过720度。
[0003] 为了使所述阀相对于所述曲轴的角位置而打开的时刻可变,现代的汽油发动机包括至少一进气凸轮轴移相器,并且越来越多地包括排气凸轮轴移相器。这些移相装置通常是电式的,但有时是电气式的,并且使得能够改变所述轴相对于所述曲轴的角位置。
[0004] 对于由汽车行业生产的大多数发动机而言,开启时间、开启速度、和阀升程高度这些参数明确地通过致动所述阀的凸轮的轮廓来确定。使这些参数可变具有极大益处,因为它们对汽缸的充填和燃烧的品质有很大的影响。这些参数的可变性是使这些发动机的污染排放物的控制能显著改善的源由。具体而言,这种可变性使得可以:
[0005] ·改善内燃机在全开下使用时的汽缸的装填,以增加发动机的在其整个发动机速度范围的转矩和功率。这个结果是通过使进气和排气阀在最有利于所述装填的时刻进行打开和闭合而得到的,尤其是通过考虑在发动机的汽缸以及进气和排气管道中的气体的空气动和声学行为而得到的;
[0006] ·降低内燃机在油门未全开下使用时的送损失,这是用基于下面两个主要原理的用于进气阀的打开和闭合的适当规则来取代通常是通过节流阀来操作的对进气阀的选操作而达到的:
[0007] 第一个策略包括在发动机的进气冲程期间快速地重合进气阀,同时在该期间保持进气管道处于接近大气压力的压力下,以使得将该负荷量的空气或要求的汽化混合物困于发动机的汽缸中,然后在燃烧室中再压缩所述空气或混合物直到发动机的活塞的上死点处之前使所述空气或混合物膨胀直到发动机的活塞的下死点处。
[0008] 第二个策略包括在发动机的压缩冲程期间延迟地关闭进气阀,在该冲程期间保持进气管道处于接近大气压力的压力下,在发动机的进气冲程期间将最大负荷量的空气或汽化混合物引入汽缸,然后,所述负荷量在压缩冲程期间会部分地被迫回到所述管道中,直到汽缸内剩余的负荷量相应于要求的负荷量,进气阀会在该时候再次关闭。后一种策略运行阿特金森循环-在部分负荷下比Otto或Beaude Rochas的更有效-以及在可变压缩发动机中具有特殊的益处。
[0009] 这些用于减少泵送损失的策略导致发动机性能在部分负荷下的显著改善;
[0010] ·提高内燃机的燃烧的稳定性质量,具体而言是通过较好地控制燃烧室中的气体的湍流,这例如是通过精细地调节进气阀的升程高度而达成的。该种改善的控制使得能够例如通过在低油门时为进气阀提供小的升程来改善多点喷射发动机的空气/燃料混合物的均匀性,其效果是在气体通过进气阀时产生较细的湍流,所述湍流有利于所述均匀性。这种控制还使得能够调整在汽缸中的空气或气体的“翻滚”运动,其效果是在发动机的活塞到达上死点时使该运动转化成细小湍流,从而改善燃烧发展过程中的火焰传播。该种控制还使得能够调整空气或常用于柴油发动机的气体的湍流运动或“涡流”,所述运动例如可通过移动同一汽缸的两个进气阀的开点来调节;
[0011] ·通过增加在燃烧时包含在充气中的热的残留燃烧气体的水平来降低内燃机在油门未全开下运行时的泵送损失和热量损失。所述气体不含有任何且不参与燃烧,而是捕获由所述燃烧释放的热量,这限制了壁上的热损失,并从而限制了燃料消耗。因为它们是热的,所以所述气体是体积大的并降低了发动机的容积效率,其结果是降低了在用于油门未全开下时对进气管道的风选的需要。残留燃烧气体水平的增加具体是通过增加进气和排气阀的重合来实现的,也就是说增加在同一循环的进气和排气阀同时打开的时间段。这使得发动机的活塞可同时摄取新鲜气体和燃烧气体。残留燃烧气体水平的提高的实现也可通过较早地开启进气阀以使燃烧气体在发动机的进气冲程期间被重新引入汽缸之前可囤积于管道中。作为另一个非限制性的例子,残留燃烧气体水平的提高的实现也可通过较早地闭合排气阀以使在开启进气阀之前可将排气囤积于汽缸中。应当注意的是,在当前循环重用来自前一循环的排气也是一种策略来使得可减少污染排放物,尤其是来自柴油发动机的硫氧化物;
[0012] ·为处于固定压缩水平的发动机提供较高的压缩比,其结果使发动机在用来例如驱动汽车(其中一个主要特征是其被用于使得功率在宽范围内连续地变化)时有较好的平均性能。这通过如下方式来实现:通过延迟进气阀的闭合来控制发动机的有效压缩水平,使得在高负载和低发动机转速时,发动机的活塞冲程的仅仅一部分被用来压缩气体,而在基本上整个活塞冲程被用来使所述气体膨涨。然而,根据该策略,该发动机的若干工作点可使用该活塞的基本上整个冲程来将所述气体压缩和膨胀为使得所述发动机的负荷和转速状况既不产生爆震也不产生完全燃烧;
[0013] ·通过防止或限制气体在重负载下回流到排气来改善涡轮增压的多汽缸发动机的性能和功率。这是通过如下方式而实现的:在最大可能程度上防止排气阀在发动机的汽缸中的压力小于所述发动机的排气岐管中的压力时打开;
[0014] ·通过停用多汽缸发动机的一个或多个汽缸来改善所述发动机在低功率下使用时的性能。这可以通过方式来实现:使停用的汽缸的进气和排气阀保持关闭,以这种方式停用的汽缸以消耗很少能量的一系列压缩/膨胀的方式来工作,而保持作用的汽缸会提供较好的性能,因为它们在较高负载下工作。应当注意的是,根据此策略,有可能在同一汽缸的一系列作用循环中插入不作用循环,以便获得更顺畅的内燃机操作,在这种情况下,每个汽缸是只在发动机运转的部分时间内才停用,而汽缸在其余时间正常地工作;
[0015] ·通过在膨胀燃烧气体的冲程的结尾时进行进气以优化燃烧气体的扫气来改善二冲程内燃机的效率。这是通过如下方式来实现的:优化进气和排气阀相对于所述发动机的曲轴的角位置的开启和闭合点以便将要求的充气捕获在所述发动机的汽缸内以及将要求量的残留燃烧气体保持在汽缸内。此策略可能使得有可能避免使用进气开口和/或排气开口,因为所述开口与所述发动机的机能和结构的各种缺点相关联;
[0016] ·改善用于来自内燃机的污染物的后处理的设备的效率,而不管是2元或3元催化剂还是颗粒过滤器。由于所述设备在油门全开时不起作用和/或仅仅在特定温度下开始再生,因此所述发动机的排气阀的较早开启使得可以缩短气体的膨胀,以致可向所述发动机的活塞施加较小的压力,以便提高它们的排气的温度。此策略尤其使得可加速所述设备的工作温度的上升和/或向它们给予它们再生所需的热能
[0017] ·通过使得能够降低通常设置在往复式内燃机的活塞的密封件上的凹部的深度、甚至消除所述凹部来促进往复式内燃机的燃烧室的设计,因为所述凹部的功能是防止活塞与所述发动机的阀之间的任何碰撞。这可通过在压缩比为高时有意地降低所述发动机的阀的升程高度来达成,这通常对应于所述发动机在油门未全开下的操作;
[0018] 各种技术使得有可能完全地或部分地控制往复式内燃机的阀的开启时间、开启持续时间和升程高度。凸轮轴移相器被工业化并倾向于被广泛地使用,但它们既不能控制开启持续时间又不能控制所述阀的升程高度。然而,所述移相器越来越频繁地与使所述阀的升程高度可变的设备相关联。
[0019] 所述设备以不同品牌及/或商品名来销售。这些都是分立的阀升程高度变换器,其包括至少两种凸轮轮廓和连续升程变换器。
[0020] 分立升程变换器尤其有:出自Honda company的 出自Porschecompany的 出自Audi company的“Valvelift system”以及出自
Toyota company的“VVTL-i”。
[0021] 连续可变阀升程高度变速器尤其有:由BMW company开发的基于可变比杆的或出自FIAT company的 其提供了在凸轮和起阀器之间的液压传动,所述起阀器具有用于将使用的液压流体返回到容器的电磁阀,从而使得能够在或多或少程度上缩短阀的升程。
[0022] 应当指出的是,可变起阀设备最常用于进气阀,并且在罕见的情况下,用于排气阀。这些设备通常只装配于发动机的凸轮轴之一,即进气阀或排气阀,这主要是由于与成本或地物干扰相关的原因。
[0023] 我们注意到,当它们用于大量生产的客车时,这些设备都始终依赖于至少一个凸轮轴,所以它们的性能直接取决于构成所述轴的所述凸轮的轮廓。
[0024] 克服由凸轮轮廓引入的约束显然是有利的。这就是所谓的“无凸轮”的设备的目的。从理论上讲,这些设备可在由物理和几何所强加的限制之内实施与所述阀的开启、升程和闭合相关的任何规则。
[0025] 本领 域有 很 多处 于原 型 阶段 的设 备,诸 如 出自Valéo company的“electromagnetic camless”,出自Cargine company的“Free Valve”,由美国公司Sturman与Siemens company合作开发的水电设备,或出自Lotus company的“Active Valve TMTrain(AVT )”。
[0026] 在大多数情况下,这些系统与过量或甚至是高得惊人的能源消耗和/或声音排放和/或地物干扰和/或成本相关联。
[0027] 与这些设备相关联的其它缺点或限制阻止或阻延它们的工业规模生产,诸如:难以在汽车的整个使用寿命中保证可靠性和/或耐久性;和/或可能的不足的可控性,其可导致阀在高速时的扰动;和/或当阀停留在其阀座时缺乏渐进性;和/或在弹道模式中的操作,其导致了难以控制的开启规则。
[0028] 这些观察是本申请人的国际专利WO2004/011780的基础,它叙述了一种“无凸轮”液压致动器,其使得可控制往复式内燃机的阀的升程、阀的预先开启和/或延迟闭合。该致动器可使大多数用于提高内燃机的功率和性能的策略以及那些能够更好地控制发动机的污染排放的策略得以实现。
[0029] 此外,相对于该致动器,本专利主张可与用于大量生产的汽车的内燃机的规格相符的可靠性和生产成本。具体而言,该致动器包括:
[0030] ·至少一个液压缸,其通过管道与高压油路连接,并设置成用于至少一个阀的开启;
[0031] ·至少一个液压正位移泵,其包括至少一个出口和一个入口以及其转动速度与发动机的曲轴的转动速度成正比;
[0032] ·至少一个泵出口闭合部件,其使得能够防止从液压正位移泵的出口排出的液压流体进入低压油路或进入油箱,并可迫使液压流体流向高压油路,该高压油路与设置成用于一个或多个阀的开启的一个或多个液压缸相连通;
[0033] ·至少一个开阀选择器,其使得可通过高压油路直接将液压正位移泵的排出口排出的液压流体送往待开启的至少一个阀的液压缸,同时还防止所述液压流体被送往需要保持闭合的一个或多个其它阀;
[0034] ·至少一个开口止回阀,其设置在至少一个阀的泵出口和液压缸之间的高压油路上,其使液压流体保留在所述阀的所述液压缸中,以使所述阀保持开启;
[0035] ·至少一个闭阀选择器,其使得可将所述液压缸含有的液压流体从通过开口止回阀保持开启的至少一个阀送往所述液压正位移泵的入口,以便提供阀的闭合,并防止包含在它的液压缸中的液压流体被引入需要保持在闭合位置的另一阀或其它阀的到液压缸中;
[0036] ·以及至少一个泵入口防回流阀,其可在低压油路或油箱的压力大于低压入口时使液压流体从低压油路或从油箱可进入液压正位移泵的入口。
[0037] 尽管有这些潜在的优点,在属于本申请人的国际专利WO2004/011780中叙述的用于内燃机的液压阀致动器仍具有各种各样的限制和缺点,包括:
[0038] ·不能同时获得与同一内燃机的另一汽缸的开阀规则不同的汽缸开阀规则,所以它不能例如停用发动机的汽缸之一的阀;
[0039] ·不能为同一阀的每一发动机循环提供多于一个升程或不可从四冲程循环转到二冲程循环;
[0040] ·内燃机的阀的液压缸直接冲击所述阀,所述阀的升程在致动器的管道中产生剧烈的水锤作用,因为所述管道中的压力在所述缸与致动器的液压正位移泵放置在油路时突然地波动,这种水锤是由所述阀的惯性产生的,其导致相当大的加速力,这些力通过所述阀的复位弹簧产生的反作用力而增大;
[0041] ·难以使内燃机的阀轻轻地靠在它们的阀座上,这归因于在致动器的液压泵的出口和所述阀的开启和闭合速度之间的恒定关系。这可导致所述阀和其阀座之间所产生的碰撞会产生过大的声发射以及使所述阀和所述阀座过早损坏;
[0042] ·用于连接致动器与开启和关闭所述阀的液压缸的管道很长,并含有相当大量的油,其在所述阀的每一次操作中会被压缩然后再解压缩。这可导致所述阀具有不稳定的位置和难以控制;
[0043] ·该致动器具有一定的设计复杂性,因为它由众多的精密零件构成,而该种复杂性和部件可导致致动器具有高生产成本;
[0044] ·该致动器需要精确的电动达,以导引其叉件的位置,以便能以相称的方式用于所述阀的升程、阀的预先开启和延迟闭合。这些复杂的马达可以很昂贵。

发明内容

[0045] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器比现有技术公知的阀驱动装置出色,因为本发明继承了在属于本申请人的国际专利WO2004/011780中叙述的用于内燃机的液压阀致动器的优点,同时消除了它的缺点,并通过实施例和所用的完全不同的手段来排除它的功能限制。
[0046] 因此,根据本发明的电液阀致动器:
[0047] ·使得可以为内燃机的汽缸同时提供一种开阀规则,该开阀规则与所述发动机的另一汽缸的开阀规则不同;
[0048] ·使得可以为内燃机的汽缸的进气或排气阀提供一种开启规则,其同时不同于所述汽缸的具有同样的进气或排气功能的另一阀的开启规则;
[0049] ·使同一内燃机的一个或多个汽缸的阀可停用;
[0050] ·允许同一阀在每一发动机循环可有若干个升程;
[0051] ·使同一内燃机或同一内燃机的任何汽缸可同样好地执行2冲程或4冲程循环;
[0052] ·通过降低由液压缸直接冲击的部分所产生的惯性力以及通过提供渐进性升和降内燃机的阀来防止或大大地减弱致动器的管道中的水锤作用,从而减少所述阀的噪音和位置不稳定性;
[0053] ·使内燃机的阀可轻轻地靠在它们的阀座上,从而防止过大的声发射以及所述阀座和/或所述阀的任何过早的损坏;
[0054] ·大大地降低油的压缩性对内燃机的阀的位置稳定性的影响;
[0055] ·显著降低成本和复杂性。
[0056] 本发明的其它特征在说明书和在直接或间接地从属于主权利要求从属权利要求中作出了叙述。
[0057] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括:
[0058] ·包括至少一个阀致动活塞的至少一个阀致动液压缸,在所述液压缸通过开阀电磁阀与至少一个引入高压油路连接时,所述液压缸开启内燃机或活塞式压缩机的至少一个阀,在所述液压缸通过闭阀电磁阀与至少一个引出高压油路连接时,所述液压缸关闭所述阀,以及在所述液压缸既不与所述引入高压油路连接也不与所述引出高压油路连接时,所述液压缸使所述阀保持开启;
[0059] ·包括至少一个出口和至少一个入口的至少一个液压正位移泵,所述至少一个出口与连接到至少一个低压容器的低压油路连接,而所述至少一个入口与所述低压油路连接,所述泵以与所述内燃机的曲轴的速度成比例的速度转动;
[0060] ·使所述液压正位移泵的出口与所述阀致动液压缸的所述引入高压油路连接的至少一个开阀高压管道;
[0061] ·使所述液压正位移泵的入口与所述阀致动液压缸的所述引出高压油路连接的至少一个闭阀高压管道;
[0062] ·至少一个泵出口关闭件,其能够防止从所述液压正位移泵的所述出口处排出的液压流体返回所述低压油路,以使所述流体被逼入所述开阀高压管道内;
[0063] ·至少一个泵入口止回阀,其防止来自所述阀致动液压缸的经由所述闭阀高压管道的液压流体直接返回所述低压油路,以使所述流体被迫入所述液压正位移泵的入口内,而在所述低压油路的压力大于所述闭阀高压管道时,所述止回阀使所述泵能摄取包含在所述低压油路中的流体;
[0064] ·至少一个开阀凸轮,其在一方面与所述阀致动液压缸通过机械传动装置连接以及在另一方面与所述内燃机的所述阀直接连接或通过中间传动装置连接,所述凸轮在所述阀的开启操作期间沿一个方向移动,然后在所述阀的闭合操作期间沿相反方向移动;
[0065] ·所述开阀凸轮的至少一个复位弹簧,其倾向于使所述凸轮返回在所述内燃机的所述阀闭合时所述凸轮所处于的位置。
[0066] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括转动的阀致动液压缸以及形(pallet-shaped)的阀致动活塞,所述活塞使至少一个高压室与至少一个低压室分离,以致于所述液压流体的压力可以转动所述活塞,所述活塞与所述开阀凸轮直接地或间接地转动连接。
[0067] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括可在汽缸中移动并推动在汽缸盖中制导的开阀齿条的阀致动活塞,所述汽缸盖包含在所述内燃机或所述活塞式压缩机内,所述齿条与设置在所述开阀凸轮的轴上的小齿轮相配合以便在所述活塞以纵向平移方式运动时转动所述凸轮。
[0068] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括通过至少一个滚珠或滚柱轴承在所述内燃机的所述汽缸盖中制导的开阀齿条。
[0069] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀致动活塞,该阀致动活塞在汽缸中移动并以各端中与开阀杆铰接的一端推动所述开阀杆,所述杆继而推动由所述开阀凸轮直接或间接地包含的凸轮臂,所述杆的另一端还与所述凸轮臂铰接,以便在所述活塞以纵向平移方式运动时转动所述凸轮。
[0070] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀杆,其两端的至少一端通过开式或闭式球窝接头来铰接。
[0071] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括液压正位移泵,其包括多个隔间,每一隔间构成自主泵,所述自主泵包括与至少一个阀致动液压缸连接的至少一个入口和至少一个出口,所述自主泵通过同一凸轮来转动,并且容纳在同一壳体中。
[0072] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括在所述内燃机的所述阀上的位置传感器
[0073] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括在所述开阀凸轮上的凸轮角位置传感器
[0074] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀凸轮,其与凸轮止动件配合,在由所述凸轮致动的所述内燃机的所述阀闭合时,所述凸轮止动件限制所述凸轮的最大角位置。
[0075] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括凸轮止动件,其安装在减震器上或包括减震器,以便限制在所述凸轮与所述凸轮止动件接触时的声发射。
[0076] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀凸轮,其包括两个开式或闭式接头和凸轮杠杆接触表面,第一接头固定在所述内燃机上,而第二接头则直接通过活塞随动件或间接地通过推杆而与所述阀致动活塞连接,所述凸轮能在设置在摇臂开关断电臂上的摇臂开关接触表面上滚动和/或滑动,所述摇臂开关断电臂的其中一端铰接在固定于所述发动机上的至少一个断电臂锚上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件,所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机的至少一个阀的尾部,以便开启所述阀。
[0077] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括在两个开式或闭式接头的至少一个上的球窝接头。
[0078] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括推杆,其每端与球窝接头铰接,第一球窝接头设置在所述阀致动活塞中或在所述阀致动活塞的端部上,而第二球窝接头则设置在所述开阀凸轮中或所述开阀凸轮上。
[0079] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀凸轮,其包括凸轮杠杆接触表面以及通过至少一个转动臂来转动,所述转动臂的其中一端固定在所述凸轮的轴上,而它的另一端则通过枢轴接头或球窝接头与臂形推杆的第一端铰接,所述推杆的第二端则通过枢轴接头或球窝接头与所述阀致动活塞铰接,以及所述凸轮能在设置在摇臂开关断电臂上的摇臂开关接触表面上滚动和/或滑动,所述摇臂开关断电臂的其中一端铰接在固定于所述发动机上的至少一个断电臂锚上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件,所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机的至少一个阀所包含的尾部,以便开启所述阀。
[0080] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀致动活塞,其在配备活塞端位吸震开口的汽缸中移动,当所述阀致动活塞到达它在它所致动的所述内燃机的阀闭合时所处于的位置附近时,所述活塞端位吸震开口由所述阀致动活塞完全地或部分地关闭。
[0081] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀致动活塞,其在配备活塞端位止动件的汽缸中移动,所述活塞端位止动件限制所述阀致动活塞插入所述汽缸的深度。
[0082] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括低压容器,其包括通过至少一个补充泵而保持在压力下的至少一个补偿蓄压器,所述补充泵通过将液压流体吸入至少一个补充容器内来为所述补偿蓄压器提供液压流体。
[0083] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀电磁阀和/或闭阀电磁阀和/或泵出口密封电磁阀,其为管形电磁阀,所述电磁阀管包括能够在包含上室和下室的阀壳内纵向平移运动的至少一个直线管,所述直线管包括引入所述上室内的第一端以及引入所述下室内的第二端,所述第二端能够接触固定于所述阀壳的至少一个密封表面,以便尽可能紧地密封所述第二端。
[0084] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其包括在所述直线管的外表面和所述阀壳之间的密封装置,所述密封装置使所述上室与所述下室隔离。
[0085] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其包括至少一个闭合弹簧,其倾向于使所述直线管与所述密封表面保持接触。
[0086] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其包括能够向所述直线管施加与所述闭合弹簧所产生的力相反的力的至少一个电致动器,当电流通过所述致动器时,所述力足以从所述密封表面提起所述直线管。
[0087] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其电致动器包括导电线线圈,当电流通过所述线圈时,所述线圈吸引导磁芯或衔铁。
[0088] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括电致动器,其导磁芯或衔铁容纳在所述上室内。
[0089] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括电致动器,其导电线线圈容纳在所述上室内。
[0090] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括电致动器,其导电线线圈容纳在所述上室的外部,当电流通过所述线圈时的由所述线圈产生的磁场穿过所述室的外壁,以便对磁芯或衔铁施加力。
[0091] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其第一端固定于所述磁芯或衔铁。
[0092] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括直线管,其第一端包括通往所述上室的至少一个径向和/或轴向开口。
[0093] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括直线管,其第二端具有截球形的形状,并与所述密封表面成线接触,该线接触与将球靠在底座上构成的线接触相似。
[0094] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括密封表面,其设置在所述阀壳中的独立的浮动安装部件上,当所述直线管的所述第二端与所述密封表面接触时,所述部件能够与所述直线管对齐。
[0095] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀壳,其直接包括或通过中间插塞而间接地包括由独立的部件封闭的排气口,所述密封表面设置在该独立的部件上。
[0096] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀壳,其固定于所述内燃机且包括入口/出口开口和/或管道,所述开口和/或管道使所述上室和/或所述下室与所述阀致动液压缸连接或通过所述引入高压油路、所述引出高压油路或所述低压油路与所述液压正位移泵连接。
[0097] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括直线管,其在由所述直线管与所述阀壳构成的密封处的部分稍微小于所述直线管的在所述直线管与所述密封表面接触处的部分。
[0098] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其密封装置包括与所述阀壳的内表面协作的所述直线管的外表面。
[0099] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括管形电磁阀,其具有设置在所述直线管上并与直接或间接地设置在所述阀壳中的轴向止动面协作的可调节件或不可调节件,所述止动面确定在所述直线管和与所述直线管相协作的所述密封表面之间的最大距离。
[0100] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀壳,其能容纳多个管形电磁阀。
[0101] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其包括能够在设置在封闭端汽缸壳体内的封闭端汽缸中来回移动的补充活塞,以便在所述汽缸的内部限定可变的容积,所述补充活塞还与补充入口阀和补充出口阀协作,其中出口和入口分别引入所述容积内,所述入口阀允许来自所述补充容器的液压流体进入,而所述出口阀则将所述流体排入所述补偿蓄压器或排入补充蓄压器内。
[0102] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其补充活塞通过主要由补充磁芯芯、导电线线圈以及补充磁性壳体构成的电磁致动器来致动以在第一方向平移运动,以及通过所述补充活塞的复位弹簧来致动以在第二方向平移运动。
[0103] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其封闭端汽缸与所述补充磁性壳体包含在同一金属部件内。
[0104] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其封闭端汽缸包括套箱,所述补充活塞在所述套箱内移动。
[0105] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其所述封闭端汽缸包括端位输送开口,所述端位输送开口使所述封闭端汽缸与所述补充出口阀连接,以致于所述补充活塞在输送冲程的结尾时覆盖所述开口,并减慢然后在它的输送冲程中停止。
[0106] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其最大行程在输送方向上通过输送止动件而受限和/或在抽吸方向上通过吸入截止件而受限。
[0107] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括电磁阀致动器,其补充磁芯芯刚性地安装在所述补充活塞上,所述补充活塞横贯所述补充磁芯,所述补充活塞以端到端的方式横贯所述补充磁性壳体,以便在所述壳体的一侧与所述封闭端汽缸协作,并在所述壳体的另一侧与所述活塞的所述复位弹簧协作。
[0108] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充泵,其包括能经受在开式汽缸内的来回移动的补充管形活塞,所述开式汽缸设置在与泵壳直接或间接地成一体的开式汽缸壳体内,以致于所述活塞、所述汽缸和所述泵壳一起在所述汽缸的内部限定可变的容积,所述补充管形活塞与包括球和弹簧的管形活塞入口阀协作,所述球靠在底座上,所述底座设置在底部和在所述活塞和包括球和弹簧的开式汽缸出口阀的内部,所述球靠在设置在底部和所述汽缸的外部上的底座上,所述入口阀允许来自所述补充容器的液压流体进入,而所述出口阀则将所述流体排入所述补偿蓄压器或所述补充蓄压器内。
[0109] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开式汽缸壳体,其包括使所述管形活塞入口阀直接或间接地连接所述泵壳包含的泵入口开口的液压流体输送管道。
[0110] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括泵壳,其包括使所述开式汽缸出口阀直接或间接地连接所述泵壳包含的泵出口开口的液压流体出口管道。
[0111] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充管形活塞,其通过主要由固定于所述补充活塞的补充磁芯、导电线线圈以及补充磁性壳体构成的电磁阀致动器以第一方向平移运动被致动,以及通过所述补充管形活塞的复位弹簧以第二方向平移运动被致动。
[0112] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充磁芯,其设置有至少一个芯通道,所述芯通道使所述液压流体输送管道经由所述管形活塞入口阀、所述开式汽缸壳体间接地连接所述补充管形活塞的中心,所述磁芯和所述活塞共同容纳在紧密壳体的内部,而所述壳体使液压流体从所述管道输送到所述通道。
[0113] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充容器,其由所述内燃机的润滑油油路供给液压流体。
[0114] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充容器,其包含特定的液压流体,并独立于所述内燃机的润滑油油路。
[0115] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括阀致动液压缸,其包括至少一个排放口,所述排放口回收从所述阀致动液压缸排出的液压流体,以致于所述流体通过至少一个汽缸排放管道返回到所述补充容器。
[0116] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括液压正位移泵,其包括至少一个排放口,所述排放口回收从所述液压正位移泵排出的液压流体,以致于所述流体通过至少一个泵排放管道返回到所述补充容器。
[0117] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括一个或多个排放旋塞,所述排放旋塞放置在所述阀致动液压缸上和/或在所述液压正位移泵上和/或在所述引入高压油路和/或所述引出高压油路和/或所述低压油路的任何位置上。
[0118] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀凸轮,其为楔形滑动件,所述滑动件可在所述阀致动液压缸的作用下在设置在所述内燃机的汽缸盖中的导向件或滑动件中平移,以致于所述滑动件的楔形在厚度上产生局部变化,使得能够使所述内燃机的所述阀从它的阀座提升或放置于所述阀座中。
[0119] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括导向件或滑动件,其包括至少一个辊,所述楔形滑动件在所述辊上滚动。
[0120] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括楔形滑动件,其与辊式摇臂开关断电臂协作,所述摇臂开关断电臂的其中一端铰接在固定于所述内燃机上的至少一个断电臂锚上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件,所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机的所述阀所包含的尾部,以便开启所述阀。
[0121] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀凸轮,其包括凸轮销,所述凸轮销的其中一端铰接在轴上,而另一端则包含切向升力面,所述切向升力面所具有的形状为使得当所述凸轮销在所述阀致动液压缸的作用下绕它的轴转动时,所述切向升力面相对于所述轴向辊式摇臂开关断电臂施加径向力,所述断电臂本身的其中一端铰接在固定于所述发动机上的至少一个断电臂锚上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件,以便能直接或间接地推动所述发动机的所述阀所包含的尾部,以便开启所述阀。
[0122] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括机械传动装置,其使凸轮销与所述阀致动液压缸连接,所述机械传动装置包括推杆,所述推杆的两端的每一端包括枢转和/或球窝接头,第一端靠在所述阀致动活塞之上或之内,而第二端则靠在所述凸轮销的主体上。
[0123] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括凸轮销复位弹簧,其包括至少一个螺旋弹簧,它施加与所述阀致动活塞的力相反的力,并且它趋向于使通过至少一个滑动连接相对于彼此来导引的两个枢转和/或球窝接头相互分离,第一接头直接或间接地靠在所述内燃机上,而第二接头则靠在凸轮销的主体上。
[0124] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括切向升力面,其端接于止动件,所述止动件能接触辊式摇臂开关断电臂,以便限制所述凸轮销的角运动。
[0125] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括至少一个补充蓄压器,其插置在所述补充泵和所述补偿蓄压器之间。
[0126] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充蓄压器,其出口包括闭阀。
[0127] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括补充蓄压器,其与所述补偿蓄压器通过包括至少一个止回阀的管道来连接,所述止回阀允许液压流体从所述补充蓄压器流往所述补偿蓄压器,而且并非反之亦然。
[0128] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括开阀高压管道,其包括至少一个压力保持阀,所述压力保持阀被定位为在其一端处最接近所述液压正位移泵,所述压力保持阀允许来自所述泵的液压流体渗入所述开阀高压管道中,但不能从所述开阀高压管道排出。
[0129] 根据本发明的用于内燃机的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器包括液压正位移泵,其出口包括定位在所述出口和泵出口密封电磁阀之间的低压容器止回阀,所述阀允许液压流体从所述液压正位移泵的所述出口流往所述低压容器中,但并非反之亦然。
[0130] 具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器的功能在于:
[0131] -使输送到液压正位移泵的出口处的液压流体被迫入热内燃机的至少一个阀的阀致动液压缸中,以便在要求的时刻和需要提升所述阀的时刻逐渐地将所述阀提升到要求的高度;
[0132] 然后,
[0133] -使液压流体保持限制于所述阀的阀致动液压缸中,以便保持所述阀开启达到要求的时间,所述时间以所述发动机的曲轴转动度数来表示;
[0134] 然后,
[0135] -使所述阀的阀致动液压缸中包含的液压流体被迫入所述液压正位移泵的入口内,以致于所述阀在要求的时刻轻柔地靠在其阀座上,同时回收在所述阀的开启期间由所述阀的复位弹簧存储的大多数机械能,以及在所述阀的闭合冲程期间由所述阀、所述弹簧、组合来致动所述阀的机械部件所存储的大多数动能
[0136] 根据一个具体的实施例,根据本发明的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器还包括:
[0137] ·至少一个凸轮位置传感器和/或至少一个阀位置传感器;
[0138] ·控制所述致动器的不同电磁阀的至少一个电子控制单元;
[0139] ·测量所述发动机的曲轴的角位置的至少一个传感器,所述角位置由电子控制单元考虑,以便控制开阀电磁阀、闭阀电磁阀和泵密封电磁阀,以致于由凸轮角位置传感器和/或阀位置传感器为所述曲轴的每一角位置测量的实际的阀位置与所述阀要求的实际开度、升程高度和闭合点较好地匹配,这些不同的传感器、电子控制单元和其各种电磁阀实现了阀位置的闭环控制。附图说明
[0140] 以下的参照附图且作为非限制性实施例所提供的叙述将有利于更好地理解本发明、其提出的功能、以及其能够提供的优点:
[0141] 图1示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器的示意图,该致动器诸如可设置成仅仅致动往复式内燃机的其中一个阀。
[0142] 图2示出了根据本发明的致动器的示意图,该致动器诸如可设置成致动具有四汽缸与每缸四阀的往复式内燃机的八个进气或排气阀,其中同一汽缸的由两个阀构成的每一组由同一阀致动液压缸致动。
[0143] 图3示出了根据本发明的致动器的示意图,该致动器诸如可设置成致动具有每缸四阀的四汽缸与发动机的八个进气阀和八个排气阀,其中同一汽缸的由两个阀构成的每一组由同一阀致动液压缸驱动。
[0144] 图4是根据本发明的致动器的往复式内燃机上的样品安装的截面示意图。
[0145] 图5是根据本发明的致动器的液压正位移泵的分解图,根据一个具体的实施例,所述泵是被间隔化,从而构成由同一轴驱动并容纳在同一壳体中的多个自主泵。
[0146] 图6是根据本发明的致动器的阀致动液压缸的开阀凸轮以及在所述液压缸和所述凸轮之间的机械传动装置的示意性截面图,根据一个具体的实施例,所述传动装置是与固定在所述凸轮的轴的小齿轮协作的齿条。
[0147] 图7是根据本发明的致动器的阀致动液压缸的开阀凸轮以及在所述液压缸和所述凸轮之间的机械传动装置的示意性截面图,根据一个具体的实施例,所述传动装置是铰接在由所述凸轮包括的一个凸轮臂上的开阀杆。
[0148] 图8是根据本发明的致动器的阀致动液压缸的开阀凸轮以及在所述液压缸和所述凸轮之间的机械传动装置的示意性截面图,根据一个具体的实施例,所述凸轮采用可在辊式滑动件和辊式断电臂之间平移的楔形滑动件的形式。
[0149] 图9是根据本发明的开阀凸轮的示意性截面图,根据一个具体的实施例,它由直接地安装在所述凸轮的轴上的转动的液压缸致动,在所述汽缸和所述凸轮之间的机械传动装置由所述轴包含。
[0150] 图10和11分别是根据本发明的致动器的开阀凸轮、阀致动液压缸、以及在所述汽缸和所述凸轮之间的机械传动装置的开阀和闭阀的示意性截面图,根据一个具体的实施例,所述凸轮包括两个开式或闭式接头和凸轮杠杆接触表面,以及所述凸轮与摇臂开关断电臂协作。
[0151] 图12是图10和图11所示的致动器的构件的变型的示意性截面图,其差异之处在于开阀凸轮由转动臂转动,转动臂的其中一端固定在所述凸轮的轴上以及所述转动臂与臂形推杆协作,所述臂形推杆将阀致动活塞产生的力传送给所述转动臂。
[0152] 图13是根据本发明的致动器的开阀凸轮、阀致动液压缸、以及在所述液压缸和所述凸轮之间的机械传动装置的示意性截面图,所述凸轮包括凸轮销,其一端铰接在轴上,而其另一端则包括与辊式摇臂开关断电臂协作的切向升力面。
[0153] 图14和15是根据本发明的开阀电磁阀和/或泵出口密封电磁阀分别在闭合位置(图14)和在开启位置(图15)的示意性截面图,在根据一个具体实施例中,其采用管形电磁阀的形式。
[0154] 图16是根据本发明和根据一个具体实施例的提供封闭端汽缸的补充泵的示意性截面图。
[0155] 图17是根据本发明和根据第二具体实施例的提供补充管形活塞的补充泵的示意性截面图。
[0156] 图18至20是根据本发明和如图17所示的实施例的补充泵的分解三维视图。
[0157] 图21示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮的电液阀致动器的示意图,该致动器诸如可设置成仅仅致动往复式内燃机的其中一个阀,其中泵入口止回阀由与泵入口压力限制器平行安装的泵入口电磁阀取代。

具体实施方式

[0158] 图1至图4示出了用于内燃机100的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器。
[0159] 电动液阀致动器1包括至少一个阀致动液压缸2,其包括至少一个阀致动活塞3,在所述液压缸2通过开阀电磁阀4与至少一个引入高压油路5连接时,所述液压缸2开启内燃机100或活塞式压缩机的至少一个阀101。
[0160] 在所述液压缸2通过闭阀电磁阀6与至少一个引出高压油路7连接时,所述液压缸2关闭所述阀101。
[0161] 在所述液压缸2既不与所述引入高压油路5连接也不与所述引出高压油路7连接时,所述液压缸2保证所述阀101保持开启。
[0162] 引入高压油路5和引出高压油路7可包括固有地公知的分流器,以便划分流往或来自若干个阀致动液压缸2的流。
[0163] 电动液阀致动器1包括至少一个液压正位移泵8,其一方面包括与连接到至少一个低压容器10的低压油路9连接的至少一个出口,而另一方面包括与所述低压油路9连接的至少一个入口。
[0164] 低压容器10包括通过至少一个补充泵52而保持在压力下的至少一个补偿蓄压器51,所述补充泵通过将液压流体吸入至少一个补充容器53内来为所述补偿蓄压器51提供液压流体。
[0165] 需要注意的是,补偿蓄压器51可用隔膜、活塞来具体化或可以是本领域技术人员已知的任何其它类型,而且可容纳在所述液压正位移泵8的壳体35中,并在一方面具有尤其是限制液压流体的可压缩性对根据本发明致动器1的功能的影响以及在另一方面防止在所述致动器的内部出现任何气穴现象的作用。
[0166] 要注意,液压正位移泵8以与所述内燃机100包含的曲轴102的速度成比例的速度转动。
[0167] 液压正位移泵8可具有固定式汽缸或可变式汽缸、内齿轮或外齿轮、活塞、螺钉或衔铁。
[0168] 液压正位移泵8可固定在内燃机100上,并且可以通过所述发动机的曲轴102由至少一个小齿轮或至少一个链路或由至少一个皮带或通过固定比率或可变比率传动装置来驱动。
[0169] 通过所述曲轴102对所述液压正位移泵8的驱动可仅由机械装置或电气装置以及通过驱动推动所述泵的电动马达的交流发电机来进行。由所述交流发电机产生的电能可以或无需预先存储在电池,以及低压油路9可包括压力传感器,其将所述油路中占优的压力的值返回给电子控制单元。
[0170] 电动液阀致动器1包括至少一个开阀高压管道11,其使所述液压正位移泵8的出口与所述阀致动液压缸2的所述引入高压油路5连接。
[0171] 电动液阀致动器1包括至少一个闭阀高压管道12,其使所述液压正位移泵8的入口与所述阀致动液压缸2的所述引出高压油路7连接。
[0172] 电动液阀致动器1包括至少一个泵出口密封电磁阀13,其能够防止从所述液压正位移泵8的所述出口排出的液压流体返回所述低压油路9,以使所述流体被逼入所述开阀高压管道11内。
[0173] 根据电动液阀致动器1的一个特定实施例,压力限制器144可与泵出口密封电磁阀13平行地安装,在所述电磁阀的两端的压力差超过一定值时,所述限制器允许液压流体从液压正位移泵8的出口直接传送到低压容器10而不会流过所述电磁阀。
[0174] 电动液阀致动器1包括至少一个泵入口止回阀14,其防止来自所述阀致动液压缸2的经由所述闭阀高压管道12的液压流体直接返回所述低压油路9,从而使所述流体被迫进入所述液压正位移泵8内。
[0175] 在所述低压油路9的压力大于所述闭阀高压管道12中占优的压力时,所述止回阀14允许所述液压正位移泵8吸取包含在所述低压油路9中的所述流体。
[0176] 根据非限制性范例实施例,所述止回阀14可包括球,其通过弹簧而保持在其底座上。
[0177] 根据图21所示的电动液阀致动器1的一个特定实施例,所述泵入口止回阀14可以由泵入口电磁阀142代替,其可与泵入口压力限制器143平行地安装,在所述电磁阀142的各端的压力差超过一定值时,所述限制器允许液压流体从低压容器10直接传送到液压正位移泵8的入口而不会流过所述电磁阀142。这种配置可与闭阀高压管道12的止回阀145有利地协作,以便使低压容器10中占优的压力可大于完全关闭发动机100的阀101所需的压力,所述配置使得有可能尤其是降低施加于所述液压正位移泵8的各端的平均压差,以便改善电液阀致动器1的能量性能。
[0178] 电动液阀致动器1包括至少一个开阀凸轮15,其在一方面与所述阀致动液压缸2通过机械传动装置16连接以及在另一方面与所述内燃机100的所述阀101直接连接或通过中间传动装置17连接。
[0179] 所述凸轮15在所述阀101的开启操作期间沿一个方向移动,然后在所述阀101的闭合操作期间沿相反方向移动。
[0180] 所述中间传动装置17可以是本领域技术人员公知的挺杆、摇臂或辊式断电臂18,后者可任选地可包含固有地公知的自动装置以用于补偿所述凸轮15和所述阀101之间的间隙。
[0181] 所述开阀凸轮15是所述开阀凸轮与之协作的可动部件,所述机械传动装置16和所述中间传动装置17以尽可能轻的方式来实施。
[0182] 电动液阀致动器1包括开阀凸轮15的至少一个复位弹簧19,它倾向于使所述凸轮15返回在所述内燃机100的所述阀101闭合时所述凸轮15所处于的位置。
[0183] 根据一个具体实施例,所述复位弹簧19可以是确保所述阀101返回到关闭位置的弹簧103。
[0184] 内燃机100的阀101包括位置传感器(未示出),它可以是电感式的使用霍尔效应来作用的类型,或者是本领域技术人员已知的任何其它类型。
[0185] 图9示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的样品实施例。
[0186] 电动液阀致动器1包括转动的阀致动液压缸2以及具有衔铁形的阀致动活塞3。
[0187] 所述阀致动活塞3使至少一个高压室20与至少一个低压室21分离,以致于所述液压流体的压力可以转动所述活塞3,所述活塞与所述开阀凸轮15直接地或间接地转动连接。
[0188] 图6示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的另一样品实施例。
[0189] 电动液阀致动器1包括阀致动活塞3,其可在汽缸22中移动并推动在汽缸盖104中制导的开阀齿条23,所述汽缸盖由所述内燃机100或所述活塞式压缩机包含。
[0190] 所述开阀齿条23与设置在所述开阀凸轮15的轴25上的小齿轮24协作以便在所述活塞3以纵向平移方式运动时转动所述凸轮,所述齿条23与所述小齿轮24构成所述机械传动装置16。
[0191] 需要注意的是,根据一个具体实施例,小齿轮24可包括以小角度直接布置在开阀凸轮15的周边上的带齿扇形体。
[0192] 开阀齿条23可通过至少一个滚珠或滚柱轴承26在所述内燃机100的所述汽缸盖104中制导。
[0193] 图7示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的又一样品实施例。
[0194] 电动液阀致动器1包括阀致动活塞3,其可在汽缸22中移动并以与开阀杆27铰接的其中一端推动所述开阀杆。
[0195] 所述开阀杆27继而推动由所述开阀凸轮15直接或间接地包含的凸轮臂28,所述杆27的另一端还与所述凸轮臂铰接,以便在所述活塞3以纵向平移方式运动时转动所述凸轮15。
[0196] 所述开阀杆27和凸轮臂28构成电液阀致动器1的机械传动装置16。
[0197] 所述开阀杆27的两端的至少一端通过开式或闭式球窝接头29来铰接。
[0198] 开阀凸轮15包括凸轮角位置传感器30,其可以是编码器或本领域技术人员公知的任何其它类型的角传感器(图6,7,9和12)。
[0199] 开阀凸轮15与凸轮止动件(未示出)协作,在由所述凸轮15致动的所述内燃机100的所述阀101闭合时,所述凸轮止动件限制所述凸轮15的最大角位置。
[0200] 所述凸轮止动件安装在减震器上或包括减震器,以便限制在所述开阀凸轮15与所述凸轮止动件接触时的声发射。
[0201] 图5示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的液压正位移泵8的样品实施例。
[0202] 所述液压正位移泵8包括多个隔间31,每一隔间构成自主泵,所述自主泵包括与至少一个阀致动液压缸2连接的至少一个入口32和至少一个出口33,所述自主泵通过同一转轴34来转动,并且容纳在同一壳体35中。
[0203] 图10和图11示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的另一样品实施例。
[0204] 开阀凸轮15包括两个开式或闭式接头36,37和凸轮杠杆接触表面38。
[0205] 第一接头36固定在所述内燃机100上,而第二接头37则直接通过活塞随动件或间接地通过推杆40而与所述阀致动活塞3连接。
[0206] 开阀凸轮15能在设置在摇臂开关断电臂42上的摇臂开关接触表面41上滚动和/或滑动,所述摇臂开关断电臂的其中一端铰接在固定于所述发动机100上的至少一个断电臂锚43上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件44,所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机100的至少一个阀101的尾部105,以便开启所述阀。
[0207] 由于开阀凸轮15的两个接头36,37、凸轮杠杆接触表面38、摇臂开关接触表面41、以及断电臂锚43和断电臂随动件44的位置皆设置成为所述阀致动活塞3提供大的杠杆臂,以便在所述内燃机100的阀101闭合时用于打开所述阀101,所述杠杆臂随着所述阀
101的升程高度的变大而变得越来越弱。
[0208] 注意,该断电臂锚43可包括固有地公知的液压装置,以用于补偿所述阀101的游隙。
[0209] 注意,开阀凸轮15的形状、设置在摇臂开关断电臂42上的接触面41的形状、所述凸轮15的固定于内燃机100的接头的定位、以及固定于所述发动机100的断电臂锚43的定位被确定成在所述阀101经历开启或关闭操作时有利于在所述凸轮15和所述接触面41之间的接触点之处的最大可能滚动分量和最小可能滑动分量。
[0210] 开阀凸轮15包括两个接头36,37,该两个开式或闭式接头的至少一个为球窝接头45。
[0211] 所述推杆40的其中一端与球窝接头铰接,第一球窝接头46设置在所述阀致动活塞3中或在所述阀致动活塞的端部上,而第二球窝接头47则设置在所述开阀凸轮15之中或之上。
[0212] 图8示出了所述开阀凸轮15可以是楔形滑动件90,所述滑动件可在所述阀致动液压缸2的作用下在设置在所述内燃机100的汽缸盖104中的导向件或滑动件91中平移,以致于所述滑动件90的楔形在厚度上产生局部变化,使得能够使所述内燃机100的所述阀101从它的阀座提升或放置于所述阀座中。
[0213] 开阀凸轮15的导向件或滑动件91可包括至少一个辊92,所述楔形滑动件在所述辊上滚动。
[0214] 所述楔形滑动件90与辊式摇臂开关断电臂18协作,所述摇臂开关断电臂的其中一端铰接在固定于所述发动机100上的至少一个断电臂锚43上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件44,所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机100的所述阀101所包含的尾部105,以便开启所述阀。
[0215] 注意,该断电臂锚43可包括固有地公知的液压装置,以用于补偿所述阀101的游隙。
[0216] 如图13所示,开阀凸轮15可包括凸轮销131,所述凸轮销的其中一端铰接在轴133上,而另一端则包含切向升力面132,所述切向升力面所具有形状为使得当所述凸轮销
131在所述阀致动液压缸2的作用下绕它的轴133转动时,所述切向升力面相对于所述轴
133径向地推动辊式摇臂开关断电臂18。
[0217] 根据该种配置,所述断电臂18本身的其中一端铰接在固定于所述发动机100上的至少一个断电臂锚43上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件44,以便能直接或间接地推动所述发动机100的所述阀101所包含的尾部105,以便开启所述阀。
[0218] 参看图13,可以注意到,使凸轮销131与阀致动液压缸2连接的机械传动装置1可有利地包括推杆40,所述推杆的两端135,136的每一端包括枢转和/或球窝接头,第一端135靠在所述阀致动活塞3之上或之内,而第二端136则靠在所述凸轮销131的主体上。
[0219] 还要注意的是,凸轮销13的复位弹簧19可包括至少一个螺旋弹簧134,它施加与所述阀致动活塞3的力相反的力,并且它趋向于使通过至少一个滑动连接137相对于彼此来导引的两个枢转和/或球窝接头138,139相互分离,第一接头138直接或间接地靠在所述内燃机100上,而第二接头139则靠在凸轮销131的主体上。
[0220] 此外,作为一个变型,切向升力面132可端接于止动件140,所述止动件能接触辊式摇臂开关断电臂18,以便限制所述凸轮销131的角运动。
[0221] 图12示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的另一样品实施例。
[0222] 开阀凸轮15包括凸轮杠杆接触表面38。
[0223] 开阀凸轮15通过至少一个转动臂48来转动,所述转动臂的其中一端固定在所述凸轮15的轴25上,而它的另一端则通过枢轴或球窝接头49与臂形推杆40的第一端铰接。
[0224] 所述推杆40的第二端则通过枢轴或球窝接头47与所述阀致动活塞3铰接。
[0225] 所述凸轮15能在设置在摇臂开关断电臂42上的摇臂开关接触表面41上滚动和/或滑动,所述摇臂开关断电臂的其中一端铰接在固定于所述发动机100上的至少一个断电臂锚43上,而它的另一端则配备至少一个断电臂随动件44,所述断电臂随动件能直接或间接地推动所述发动机100的至少一个阀101所包含的尾部105,以便开启所述阀101。
[0226] 开阀凸轮15的轴25、凸轮杠杆接触表面38、摇臂开关接触表面41、以及断电臂锚43和断电臂随动件44的定位皆设置成以便为所述阀致动活塞3提供大的提升臂,以便在所述内燃机100的阀101闭合时用于打开所述阀101,所述提升臂则随着所述阀101的升程高度的变大而变得越来越弱。
[0227] 需要注意的是,根据一个具体实施例,转动臂48可以转动数个开阀凸轮15。
[0228] 还要注意的是,该断电臂锚43可包括固有地公知的液压装置,以用于补偿所述阀的游隙。
[0229] 注意,开阀凸轮15的形状、设置在摇臂开关断电臂42上的接触面41的形状、所述凸轮15的固定于内燃机100的接头的定位、以及固定于所述发动机100的摇臂开关锚43的定位被确定成在所述阀101经历开启或关闭操作时有利于在所述凸轮和所述接触面之间的接触点之处的最大可能滚动分量和最小可能滑动分量。
[0230] 所述阀致动活塞3在配备吸震开口50的汽缸22中移动,所述吸震开口在活塞冲程的端部。
[0231] 当所述阀致动活塞到达它在它所致动的所述内燃机100的阀101闭合时所处于的位置附近时,所述吸震开口50由所述阀致动活塞3完全地或部分地密封。
[0232] 所述吸震开口50通过逐渐缩减液压流体所通过的部分来使所述活塞3减速,所述液压流体在所述阀101关闭时从所述液压缸2排出。
[0233] 所述阀致动活塞3在配备活塞端位止动件的汽缸22中移动,所述活塞端位止动件限制所述阀致动活塞3插入所述汽缸22的深度。
[0234] 图14和图15示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的开阀电磁阀4和/或闭阀电磁阀6和/或泵出口密封电磁阀13的样品实施例。
[0235] 所述开阀电磁阀4和/或所述闭阀电磁阀6和/或所述泵出口密封电磁阀13为管形电磁阀60,所述电磁阀管包括能够在包含上室63和下室64的阀壳62内纵向平移移动的至少一个直线管61。
[0236] 所述直线管61包括引入所述上室63内的第一端65以及引入所述下室64内的第二端66。
[0237] 所述直线管61的所述第二端66能够接触固定于所述阀壳62的至少一个密封表面67,以便尽可能紧地密封所述第二端66。
[0238] 所述管形电磁阀60包括在所述直线管61的外表面和所述阀壳62之间的密封装置68,它使所述上室63与所述下室64隔离。
[0239] 所述管形电磁阀60包括至少一个闭合弹簧69,其倾向于使所述直线管61与所述密封表面67保持接触。
[0240] 所述管形电磁阀60包括能够向所述直线管61施加与所述闭合弹簧69所产生的力相反的力的至少一个电致动器70,当电流通过所述致动器时,所述力足以从所述密封表面67提起所述直线管61。
[0241] 所述电致动器70包括导电线线圈71,当电流通过所述线圈71时,所述线圈吸引导电芯或衔铁72。
[0242] 电致动器70的导电线或衔铁72可容纳在阀壳62的上室63内。
[0243] 电致动器70的导电线线圈71可容纳在阀壳62的上室63内。
[0244] 电致动器70的导电线线圈71可容纳在所述上室63的外部,当电流通过所述线圈时的由所述线圈产生的磁场穿过所述室63的外壁,以便对导电芯或衔铁72施加力。
[0245] 所述直线管61的所述第一端65可固定于所述导电芯或衔铁(72)。
[0246] 所述导电芯或衔铁72可以与直线管61包含在同一金属部件内,或者直线管可通过胶合、螺纹连接、压接、或通过本领域技术人员公知的任何其它方式来与所述芯固定。
[0247] 所述直线管61的所述第一端65包括通往所述上室63的至少一个径向和/或轴向开口88。
[0248] 所述直线管61的所述第二端66具有截球形的形状,并与所述密封表面67成线接触,该线接触与将球靠在底座上构成的线接触相似。
[0249] 所述密封表面67设置在所述阀壳62中的独立的浮动安装部件73上,当所述直线管的所述第二端66与所述密封表面67接触时,所述部件能够与所述直线管61对齐。
[0250] 所述阀壳62直接包括或通过中间插塞74而间接地包括由独立的部件73封闭的排气口75,所述密封表面67设置在独立的部件上,以致于由闭合弹簧69通过该直线管61向所述独立的部件73施加的力和/或由上室63和/或下室64内占优的压力所产生的力使所述部件73在所述排气口75保持处于压力下,以便使所述排气口保持关闭。
[0251] 在所述独立的部件73和所述阀壳62之间的接触面可设置接头或止动件,其局部地增加接触压力,从而改善所述独立的部件73和所述阀壳62之间的紧密性。
[0252] 所述阀壳62固定于所述内燃机100以及包括入口/和/或出口开口和/或管道89,所述开口和/或管道使所述上室63和/或所述下室64与所述阀致动液压缸2连接或通过所述引入高压油路5、所述引出高压油路7或所述低压油路9与所述液压正位移泵8连接。
[0253] 所述直线管61的在由所述直线管与所述阀壳62构成的密封处的部分稍微小于所述直线管的在所述直线管与所述密封表面67接触处的部分。
[0254] 所述密封装置68包括与所述阀壳62的内表面协作的所述直线管61的外表面。
[0255] 密封装置68也可包括直线管61的外表面,它与所述阀壳62的内表面协作,所述阀壳内可容纳至少一个环形接头和/或至少一个节段,其可有利地由直线管61的外表面和阀壳62的内表面之间留下的几微米的小间隙替代。
[0256] 可在直线管61上设置可调节或不可调节止动件,其与直接或间接地设置在所述阀壳62中的轴向止动面93协作,所述止动面确定在所述直线管和与所述直线管协作的所述密封表面67之间的最大距离。
[0257] 注意,如前所述,阀壳62可容纳多个管形电磁阀60。
[0258] 图16示出了根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的补充泵52的样品实施例。
[0259] 补充泵52包括补充活塞54,其能够在设置在封闭端汽缸壳体56内的封闭端汽缸55中来回移动,以便在所述汽缸的内部限定可变的容积。
[0260] 所述补充活塞54与补充入口阀57和补充出口阀58协作,其相应出口和入口分别通向所述容积内,所述入口阀57允许来自所述补充容器53的液压流体进入,而所述出口阀58则将所述流体排入所述补偿蓄压器51或排入补充蓄压器85内。
[0261] 所述补充活塞54通过主要由补充磁芯81、导电线线圈82以及补充磁性壳体83构成的电磁致动器80以第一方向平移地被致动,以及通过使得所述补充活塞54能够返回的弹簧84以第二方向平移地被致动。
[0262] 所述封闭端汽缸壳体56与电磁致动器80的补充磁性壳体83包含在同一部件内。
[0263] 所述封闭端汽缸壳体56包括套箱59,所述补充活塞54在所述套箱内移动。
[0264] 所述封闭端汽缸55包括端位输送开口76,其使所述封闭端汽缸与所述补充出口阀58连接,以致于所述补充活塞54在输送冲程的结尾时覆盖所述开口,并在它的输送冲程中减慢然后停止。
[0265] 注意,所述补充活塞54的最大冲程在输送方向上通过输送止动件77而受限和/或在抽吸方向上通过吸入截止件78而受限。
[0266] 输送止动件77和吸入截止件78可包括提供吸震性质的至少一件弹性材料。
[0267] 所述补充磁芯81被上面刚性地安装所述补充磁芯的补充活塞54横贯。
[0268] 所述补充活塞54以端到端的方式横贯所述补充磁性壳体83,以便在所述壳体的一侧与所述封闭端汽缸55协作,并在所述壳体的另一侧与所述活塞54的所述复位弹簧84协作。
[0269] 根据该种布置的第一修改方案,补充活塞54可以固定于补充磁芯81上。
[0270] 为此目的,所述补充磁芯81包括用于连接到该复位弹簧84的装置,所述复位弹簧间接地固定于所述补充活塞54,以便使所述芯和所述弹簧复位。
[0271] 如图17至20所示的变型,补充泵52可包括能在开式汽缸108内来回移动的补充管形活塞107,所述开式汽缸设置在与泵壳126直接或间接地成一体的开式壳体109内。
[0272] 因此,所述活塞107、所述汽缸108和所述泵壳126一起在所述汽缸108的内部限定可变的容积110,所述补充管形活塞107与包括球113和弹簧114的管形活塞入口阀111协作,所述球靠在底座115上,所述底座设置在底部和在所述活塞107和包括球116和弹簧117的开式汽缸出口阀112的内部上,所述球靠在设置在底部和所述汽缸109的外部上的底座118上。
[0273] 因此,应当注意的是,所述入口阀111允许来自所述补充容器53的液压流体进入,而所述出口阀112则将所述流体排入所述补偿蓄压器51或所述补充蓄压器85内。
[0274] 根据一个具体实施例,所述开式汽缸壳体109可包括液压流体输送管道124,其使所述管形活塞入口阀111直接或间接地连接所述泵壳126包含的泵入口开口125。
[0275] 还要注意的是,泵壳126包括液压流体出口管道127,其使所述开式汽缸出口阀112直接或间接地连接所述泵壳126包含的泵出口开口128。
[0276] 根据选定的实施例,所述补充管形活塞107可通过主要由固定于所述补充活塞107的补充磁芯120、导电线线圈121以及补充磁性壳体122构成的电磁致动器119以第一方向平移地被致动,以及通过所述补充活塞107的复位弹簧123以第二方向平移地被致动。
[0277] 根据该种配置,所述补充磁芯120可设置至少一个芯通道129,所述芯通道使所述液压流体输送管道124经由所述管形活塞入口阀111、所述开式汽缸壳体109间接地连接所述补充管形活塞107的中心,所述磁芯120和所述活塞111共同容纳在水密壳体130的内部,而所述壳体130使液压流体从所述管道124输送到所述通道129。
[0278] 所述补充容器53由所述内燃机100的润滑油油路供给液压流体。
[0279] 所述补充容器53包含特定的液压流体,并独立于所述内燃机100的润滑油油路。
[0280] 所述液压流体可特别地配制,以使根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的性能、精度和耐久性最大化,这尤其多亏于所述流体的与热发动机的工作温度无关的低粘性、较低的可压缩性、良好的润滑性和抗磨损特性、或者不带有研磨颗粒和腐蚀氧化剂
[0281] 应当指出,该阀致动液压缸2可包括至少一个排放口(未示出),所述排放口回收从所述阀致动液压缸排出的液压流体,以致于所述流体通过至少一个汽缸排放管道返回到所述补充容器53。
[0282] 注意,液压正位移泵8可包括至少一个排放口(未示出),所述排放口回收从所述液压正位移泵排出的液压流体,以致于所述流体通过至少一个汽缸排放管道返回到所述补充容器53。
[0283] 根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器可包括一个或多个排放旋塞,所述排放旋塞放置在所述阀致动液压缸2上和/或在所述液压正位移泵8上和/或在所述引入高压油路5和/或所述引出高压油路7和/或所述低压油路9的任何位置上。
[0284] 所述排放旋塞(未示出)的类型可以与本领域技术人员在任何液压应用中常用的那些相类似。
[0285] 根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器可包括至少一个补充蓄压器85,其插置在所述补充泵52和所述补偿蓄压器51之间。
[0286] 如图2和3所示,补充蓄压器85可供给多个补偿蓄压器51,它们分别供给多个独立的阀致动器油路。
[0287] 在所述油路中的压力超过一定值时,所述补充蓄压器85供给所述补偿蓄压器51。
[0288] 补充蓄压器85可包括隔膜、活塞,或可以是本领域技术人员公知的任何其它类型。
[0289] 补充蓄压器85的出口包括闭锁阀,其保证在内燃机100停止时所述补充蓄压器中的压力可以保持。
[0290] 补充蓄压器85与所述补偿蓄压器51通过包括至少一个止回阀86的管道来连接,所述止回阀允许液压流体从所述补充蓄压器85流往所述补偿蓄压器51,而且并非反之亦然。
[0291] 开阀高压管道11包括至少一个压力保持阀87,所述压力保持阀被定位在它的最接近所述液压正位移泵8的一端。
[0292] 所述压力保持阀87允许来自所述液压正位移泵8的液压流体渗入所述开阀高压管道中,但不能从所述开阀高压管道排出。
[0293] 具体而言,压力保持阀87使得能够防止所述油路在两个阀101升之间减压,以限制声发射和提高根据本发明的致动器的性能。
[0294] 作为一个变型,所述液压正位移泵8的出口包括定位在所述出口和泵出口密封电磁阀13之间的低压容器10止回阀141,所述阀141允许液压流体从所述液压正位移泵8的所述出口流往所述低压容器10中,但并非反之亦然。
[0295] 具有汽缸和往复凸轮1的电动液阀致动器可包括至少一个油路压力限制器146,其放置在低压的油路9和/或开阀高压管道11和/或闭阀高压管道12的任何位置上,在所述油路9和/或所述管道11,12中的压力超过一定值时,所述限制器146允许包含在所述油路9和/或所述管道11,12中的液压流体直接返回到补充容器53中。
[0296] 基于以上叙述,可理解根据本发明的具有汽缸和往复凸轮1的电液阀致动器的运行。
[0297] 相对于图1,其示出了本发明的变型的示意图,它设置成以便控制仅仅一个阀101,而相对于图12,其提出了其具体实施例,根据本发明的致动器在功能上的操作如下:
[0298] 液压正位移泵8由内燃机100的曲轴102不断地驱动。
[0299] 当内燃机100的阀101必须保持关闭时,开阀电磁阀4和闭阀电磁阀6关闭,而泵出口密封电磁阀13则开启,并允许在所述液压正位移泵8的出口排出的液压流体引向所述低压油路9,后者通过泵入口止回阀14以相同的速率将所述液压流体馈送回所述泵8的入口。由于在所述泵的入口和出口之间的压差是低的,后者只消耗极少的能量。
[0300] 当内燃机100的阀101必须进行开启操作时,泵出口密封电磁阀13关闭和防止在液压正位移泵8的出口处排出的液压流体返回低压油路9,以致于所述流体自然地被迫入开阀高压管道11内。
[0301] 一旦泵出口密封电磁阀13关闭,则在液压正位移泵8出口处的压力会迅速增大,并达到通过所述压力保持阀87而之前储存在开阀高压管道11中的压力。大约在该时刻,开阀电磁阀4开启,以使液压流体渗透入所述阀致动液压缸2以及推进所述阀致动活塞3。
[0302] 如图12所示,在移动时,阀致动活塞3推动臂形推杆40,所述推杆推动转臂48,其使开阀凸轮15在它的轴25上转动。所述凸轮15的转动导致设置在所述凸轮15上的凸轮杠杆接触表面38向设置在摇臂开关断电臂42上的摇臂开关接触表面41施加压力。这使所述断电臂42向前倾倒,一旦它靠在固定于内燃机100的断电臂锚43上时,就通过断电臂随动件44推动所述发动机的阀101的尾部105,其导致所述阀101开启。
[0303] 需要注意的是,由图12所示的结构看来,所述开阀凸轮15的轴25、凸轮杠杆接触表面38、摇臂开关接触表面41、以及断电臂锚43和断电臂随动件44的位置皆设置成使得它们为所述阀致动活塞3提供大的杠杆臂,以便在所述内燃机100的阀101闭合时用于打开所述阀101,所述杠杆臂则随着所述阀101的升程高度的变大而变得越来越弱[0304] 这种配置促使所述阀101的逐渐加速以及由内燃机100包含的燃烧室106的可能的减压,以致于在所述液压缸2、引入高压油路5、以及开阀高压管道11中的压力递增而不会有因在液压流体的压缩和/或减压期间出现水锤或激磁而导致开阀凸轮15的角位置和所述发动机的阀101的纵向位置不稳定的风险。
[0305] 正如从图12中可以看出,内燃机100的阀101的升程高度可以从开阀凸轮15的通过凸轮角位置传感器30测得的角位置来推断。测量值会返回给内燃机100的电子控制单元。
[0306] 当达到所述阀101要求的升程高度时,所述电子控制单元开启该泵出口密封电磁阀13,其停止所述阀101的开启,因为从液压正位移泵8的出口处排出的液压流体不再被迫入开阀高压管道11中以及因此而自然地流向低压油路9。
[0307] 几乎在同时,开阀电磁阀4关闭,它的其中一个作用是使阀101稳定在其设定位置处,而它的另一作用将处于压力下的一定量的液压流体捕集在开阀高压管道11和引入高压油路5中,所述压力保持阀87防止所述流体返回液压正位移泵8。
[0308] 注意,通过所述阀将所述流体捕集在所述管道中可有利地导致声发射的降低和/或改进根据本发明的致动器的性能,这特别是通过降低在所述补偿蓄压器51中猛烈地停止的流体的容量实现的。
[0309] 注意,只要闭阀电磁阀6未被电子控制单元致动以便开启时,内燃机100的阀101就保持开启。所述阀101的开启的定时可基于分配给内燃机100的控制的目标来确定,而不管该目标是要提高所述发动机的转矩和功率性能、还是要提高其能量效率或降低其污染物的排放。
[0310] 为了在要求的时间重新关闭所述阀101,电子控制单元开启闭阀电磁阀6。此操作的结果是允许包含在阀致动液压缸2中的液压流体通过引出高压油路7然后通过闭阀高压管道12排出,以便连接到液压正位移泵8的入口。
[0311] 此操作瞬间增加在所述泵的入口处的压力,从而使所述压力变得大于低压油路9中的现有压力。该压差关闭了泵入口止回阀14,以致于来自阀致动液压缸2的液压流体被强制地流经所述液压正位移泵8的入口。
[0312] 通过阀致动液压缸2排出的流体而转动的所述液压正位移泵8变成马达,并向内燃机100的曲轴102返回一部分的机械功,所述机械功在先前使得可压缩液压流体和所述发动机的阀101的弹簧103以及可使开阀凸轮15的复位弹簧19张紧,并在先前使得可加速所述阀、整个机械传动装置16链以及通过根据本发明的致动器以往复运动方式移动的液力传动装置。
[0313] 注意,闭阀电磁阀6可开启一次,但它也可以成比例的方式开启或者开启多次。附加于如图12所示的由机械传动装置16和中间传动装置17所产生的可变杠杆,这些用于开启所述电磁阀的策略还可有助于使所述内燃机100的阀101在其阀座上着陆时承受的震荡作用最小化。
[0314] 具体而言,所述闭阀电磁阀6的成比例的开启可通过向其线圈71的端部施加脉冲宽度调制电流来实现,该方法还简称“PWM”(脉冲宽度调制)。所述电磁阀的控制是托付给电子控制单元,其与内燃机100的凸轮角位置传感器30和/或曲轴角编码器102协作,以便控制所述阀101的速度,尤其是在它着陆在它的阀座上的时候。
[0315] 注意,致动器1的油路的总容积取决于阀致动活塞3在其汽缸22中的位置。该容积的变化由补偿蓄压器51吸收,其将低压油路9的压力保持在两个值、即最小值和最大值之间。
[0316] 所述最小压力值在一方面足以使根据本发明的所述致动器1起作用而不会出现气穴现象,所述现象被视为是破坏性的;而在另一方面足以使内燃机100的阀101的由液压流体的可压缩性导致的可能的位置不稳定性最小化。在任何情况下,所述最大的阀压力必须不超过使阀致动活塞3将内燃机100的阀101从其阀座提升的压力。
[0317] 注意,如果低压油路9的最小压力值下降到低于某一阈值(所述值由电子控制单元通过设置在低压油路9中的任何位置处的压力传感器来监测),补充泵52通过吸取补充容器53中的液压流体并将所述流体输送入补偿蓄压器51内,以便用所述流体来补充所述补偿蓄压器。
[0318] 在图2和3中可看出,当根据本发明的致动器1供给多个并联油路且每一油路供给不在同时开启但属于同一内燃机100的多个阀101或阀组时,补充蓄压器85可有利地插入由所述并联油路的每一油路所包含的补充泵52和补偿蓄压器51之间。在该种情况下,单个补充蓄压器85通过由每一所述低压油路9包含的补充止回阀86而向由每一所述低压油路9包含的补偿蓄压器51供应所述液压流体。
[0319] 根据该种配置,由电子控制单元通过压力传感器来监测的是补充蓄压器85中的现有的最小压力值,每一所述低压油路9中的现有的最小压力值则通过它补充止回阀86而自动保持在要求的值。
[0320] 正如将会轻易地理解的那样,以上的叙述仅给出作为范例,并且完全不会限制本发明的范围,本发明包括通过任何其它等效物作出叙述的执行细节。
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