專利名稱：內(nèi)燃機設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥致動系統(tǒng)，其用于在設(shè)置有至少一個進氣閥和 至少一個排氣閥的內(nèi)燃機的閥機構(gòu)內(nèi)提供附加運動，閥機構(gòu)包括具有 凸輪曲線的可旋轉(zhuǎn)凸輪軸，所述凸輪曲線包括上升和下降斜坡，其被 設(shè)計為與閥控制柱塞相互作用，所述閥控制柱塞可在氣缸內(nèi)移動， 用來在閥彈簧的作用下驅(qū)動進氣或排氣閥，控制柱塞氣缸與液壓流體 供給管線連通，且液壓控制回路允許相對于對應(yīng)的下降斜坡的正時而 延遲閥的返回運動。
背景技術(shù)：
在車輛內(nèi)燃機中，有時希望具有可在不同操作方式之間進行切換 的設(shè)備。例如可以在傳統(tǒng)對稱循環(huán)和例如所謂的米勒循環(huán)的不對 稱循環(huán)之間進行切換，這是通過在發(fā)動機感應(yīng)沖程期間改變進氣閥閉 合的正時而進行的。其優(yōu)點是，能夠在這些不同操作方式之間進行切 換，例如在改變發(fā)動機有效壓縮比率的能力范圍內(nèi)進行改變，以優(yōu) 化效率并將廢氣排放量減小到最低。為此，就需要可變的閥致動。
一種可實現(xiàn)可變閥致動的公知方法是利用如WO 2004/005677所 述的"附加-運動"型的機械一液壓系統(tǒng)。根據(jù)此文獻，閥的閉合相位可 以延遲一段可調(diào)節(jié)的時間，該時間段抵消閥彈簧的閉合力。雙通液壓 控制閥用于啟動附加的運動功能并用于控制發(fā)動機的閥閉合。
這樣的系統(tǒng)的一個缺點是，其尤其不適合在部分升程位置或多級 處提供發(fā)動機閥閉合的延遲。有時希望在另一部分-升程位置處延遲發(fā) 動機閥的閉合，而不是對應(yīng)于它的最大升程位置處進行延遲發(fā)動機閥 的閉合。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)動機閥以其更好的方式趨向于閉
合時，如果液壓閥是單向開-關(guān)閥，則閉合雙通液壓閥的嘗試可能會引 發(fā)系統(tǒng)內(nèi)的強烈振蕩。利用比例液壓控制閥可以解決沖擊波和不可控 振蕩的問題，但是也強烈增加了系統(tǒng)成本和控制的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種價格低廉的，在控制發(fā)動機閥的閉合相 位時具有改善的靈活性的裝置。
依照本發(fā)明，所述目的可以通過提供一種閥致動系統(tǒng)而實現(xiàn)，所 述閥致動系統(tǒng)用于在具有至少一個進氣閥和至少一個排氣閥的內(nèi)燃機 的閥機構(gòu)中提供附加的運動，閩機構(gòu)包括具有凸輪曲線的可旋轉(zhuǎn)的凸 輪軸，所述凸輪曲線包括上升和下降斜坡，其被設(shè)計為與在氣缸內(nèi) 部可移動的閥控制柱塞相互作用，用于在閥彈簧作用下驅(qū)動進氣或排 氣閥，控制柱塞氣缸經(jīng)由止回閥而連通于液壓流體供給管線，且液壓 控制回路(26)允許發(fā)動機閥進行返回運動，以相對于對應(yīng)的下降斜 坡的正時而被延遲，其特征在于，液壓控制回路包括在沿其縱軸的不 同水平面上連接至控制柱塞氣缸的第一和第二液壓液體流量限流器， 且選擇閥能夠使在氣缸和液壓控制回路之間的連接經(jīng)僅僅一個或兩個 流量限流器而被打開。這種閥致動系統(tǒng)的配置使得在它們的閉合相位 期間停止在中間位置之前，更容易減速發(fā)動機閥。
在所附的權(quán)利要求書中公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


下面將參照附圖對具體實施例進行更詳細的描述，其中 圖1為根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的閥機構(gòu)的視圖，以及 圖2 — 5為在四種不同使用方式中，用于控制圖1所示的閥機構(gòu)的 液壓控制回路圖。
具體實施例方式
圖1中示意性顯示的閥機構(gòu)位于氣缸蓋中，且其包括帶有閥彈簧 13的雙進氣閥12和公共軛14。軛通過搖架15以公知的方式進行作用，
所述搖架15可樞轉(zhuǎn)地支撐于搖架軸16上。搖架15具有位于軸一側(cè)的 閥壓力臂17和位于軸另一側(cè)的凸輪從動件18，所述從動件設(shè)置有搖架 臂輥19，其與高架凸輪軸20相互作用?；蛘?，位于發(fā)動機內(nèi)更低水平 處的凸輪軸可經(jīng)由閥挺桿和推桿而與搖架相互作用。
軛14安裝在活塞桿21上，所述活塞桿21被支撐為可通過氣缸 23內(nèi)的柱塞22而垂直移動。氣缸的端部24設(shè)置有相對于柱塞桿21的 密封，使得在柱塞和端部之間形成液密空間25。柱塞氣缸23經(jīng)管道和 控制單元26而連接于壓力容器28。當(dāng)凸輪軸20打開發(fā)動機閥12時， 泵27從容器28經(jīng)單向閥29而輸送液壓流體，以填充氣缸空間25。在 柱塞22的返回沖程期間，控制單元26控制液壓流體從氣缸空間25進 入壓力容器28中的轉(zhuǎn)移。
圖2 — 5中更詳細顯示了控制單元26，且所述控制單元26包括開 /關(guān)螺線管閥30和雙位模式選擇閥31。兩個閥30， 31經(jīng)由液壓管線32 而串聯(lián)連接。圖2 — 5中示出了導(dǎo)向液壓流體供給管線的管線32，但是， 當(dāng)使用液壓回路中的發(fā)動機潤滑油時，液壓流體可經(jīng)由閥30而移送到 任何發(fā)動機油回路。在激勵位置處，開/關(guān)閥30阻塞經(jīng)液壓管線32的 液流，在由螺旋彈簧33限定的另一解除激勵位置處，開/關(guān)閥30允許 液體從柱塞空間流向壓力容器28。選擇閥31可選擇兩種不同功能模式 的其中之一。為此，閩31經(jīng)由第一液壓管線34和第二平行管線35而 連接至柱塞空間25。管線34、 35沿著其縱軸方向，在兩個不同的水平 面上連接至控制柱塞氣缸23，其中第一水平面與柱塞氣缸的底端相距 一定距離。包括第一液體限流器37的第三液壓管線36連接氣缸23的 底部和第一液壓管線34。在兩條管線34、 35之間還有包括第二液體限 流器38的連接。
在圖2中，柱塞22沿箭頭40的方向移動，同時，諸如發(fā)動機潤滑油的液壓流體經(jīng)由單向閥29而流入氣缸空間25。螺線管閥30顯示 為被解除激勵，即在打開位置，但是也可以處于其它的激勵位置處。 選擇閥31顯示在其激勵位置處，其中由箭頭41指示的控制壓力對螺 旋彈簧42進行壓縮。
圖3顯示了在圖2中所示的相同位置處的液壓閥30， 31，但是柱 塞22在它的返回沖程期間，由箭頭43所指示。在這種操作方式中， 閥機構(gòu)跟隨升程曲線10向上，然后向下，直到柱塞端部到達環(huán)形氣缸 口44的位置處，所述氣缸口 44連接至液壓管線35。當(dāng)柱塞閉合氣缸 口44時，液壓流體改為經(jīng)由限流器38進行流動。選擇流量限流器38， 以便于在氣缸口44閉合期間，柱塞可以被充分減速，以便于能夠通過 閉合開/關(guān)閥30而使柱塞停止，而在系統(tǒng)中沒有產(chǎn)生過量振蕩。當(dāng)柱塞 最終到達并閉合第二環(huán)形氣缸口 45時，流體經(jīng)由連接至管線36和限 流器37, 38的端口46而流動，直到柱塞到達其沖程的終點為止。流 量限流器37設(shè)計成可充分地對柱塞進行減速，這樣閥機構(gòu)的?？靠?以無風(fēng)險進行，所述的風(fēng)險是指對閥機構(gòu)內(nèi)的接觸面的損壞。
圖4顯示了第二種操作模式，其中選擇閥31仍然處于激勵位置， 但是現(xiàn)在開/關(guān)閥30被激勵用來阻塞流體流經(jīng)閥。在這種方式中，閥 機構(gòu)沿打開發(fā)動機閥12的方向跟隨著凸輪曲線，但是閥12被阻塞用 于在相反的返回方向進行運動，直到開/關(guān)閥30被解除激勵，以通過螺 旋彈簧33的作用而至其打開位置為止。因此，發(fā)動機閾12的閉合可 以以控制方式而被延遲。閉合運動沿著如上所述的相同的曲線進行， 其由液壓流量限流器37， 38限定。
如圖5所示的第三種方式，其中柱塞22執(zhí)行由箭頭43指示的返 回沖程。兩個液壓閥30， 31位于其解除激勵位置，從而閥30被打開 且閥31處于其第二方式，允許液壓流體經(jīng)第二口 45流動。因此，當(dāng) 柱塞22在返回沖程期間于端口 44和45之間移動時，沒有限流器將流 體從柱塞氣缸節(jié)流至閥31。從而，在跟隨凸輪輪廓或通過開/關(guān)閥30
的控制阻塞而被延遲之后，可以允許柱塞22形成快速返回沖程。返回
沖程的最后部分利用上述的流動限流器37而被減速。
上述液壓控制回路可以修正柱塞22的返回運動，以適于不同操作 的需要。依照本發(fā)明的閥致動系統(tǒng)已經(jīng)說明了其應(yīng)用至一對進氣閥的 情況。也有可能將該設(shè)備應(yīng)用在排氣閥中?？梢詫⑦@種應(yīng)用利用在， 例如用于廢氣的內(nèi)部返回，即所謂的內(nèi)部廢氣再循環(huán)(EGR)中， 通過調(diào)節(jié)在完成排氣沖程中的進氣和在排氣閥之間的重疊，排氣閥閉 合次序的變化就能夠影響內(nèi)部EGR的量。
上述具體實施例并不是對本發(fā)明的限制，而是更多種的變化和變 體都可認為在下述專利權(quán)利要求范圍內(nèi)。例如作為控制回路26，控 制柱塞氣缸21 — 25可以具有不同的設(shè)計。柱塞氣缸21 — 25可以，例 如直接作用于閥。在這種情況下，凸輪軸位于下部，柱塞氣缸21 — 25可以與推桿或閥挺桿相互作用。氣缸23可以沿著其縱軸在不同水平 面處設(shè)置與其相連的兩個以上的端口。作為進一步的實例，選擇閥31 可以電氣操作，而非液壓操作。另一個可能的系統(tǒng)變型可以包括將第 一限流器37的功能包括在柱塞的控制端口外形中。
權(quán)利要求
1.一種用于在具有至少一個進氣閥(12)和至少一個排氣閥的內(nèi)燃機閥機構(gòu)中提供附加運動的閥致動系統(tǒng)，所述閥機構(gòu)包括具有凸輪曲線的可旋轉(zhuǎn)凸輪軸(20)，所述凸輪曲線包括上升和下降斜坡，其被設(shè)計為與在氣缸(23)內(nèi)部活動的閥控制柱塞(22)相互作用，用于在閥彈簧(13)的作用下驅(qū)動所述進氣或排氣閥(12)，柱塞氣缸(23)經(jīng)止回閥(29)而連通于液壓流體供給管線，并且液壓控制回路(26)允許發(fā)動機閥的返回運動相對于對應(yīng)的下降斜坡的正時而被延遲，其特征在于，液壓控制回路(26)包括第一和第二液壓流體流量限流器(37，38)，所述液壓流體流量限流器在沿著其縱軸的不同的水平面處與柱塞氣缸(23)相連，且選擇閥(31)能夠使在氣缸和液壓控制回路(26)之間的連接經(jīng)僅僅一個流量限流器或兩個流量限流器而被打開。
2. 如權(quán)利要求1所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于，選擇閥(31) 與開/關(guān)閥(30)串聯(lián)連接，用于打開或關(guān)閉與返回管線(32)的連接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于，柱塞氣缸 (23)設(shè)置有通向液壓流體返回管線(32)的出口 (45)，所述出口 (45)與對應(yīng)于關(guān)閉的發(fā)動機閥的柱塞沖程端相距一定距離。
4. 如權(quán)利要求3所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于，柱塞氣缸(23) 設(shè)置有通向返回管線(32)的第二出口 (44)，所述出口 (44)與第 一出口 (45)相距一定距離，并與所述柱塞沖程的所述端相距更遠的 距離。
5. 如權(quán)利要求4所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于，柱塞氣缸(23) 設(shè)置有通向出口管線(32)的第三出口 (46)，所述第三出口 (46) 位于對應(yīng)于關(guān)閉的發(fā)動機閥的柱塞沖程的所述端。
6. 如權(quán)利要求1至5的任意一項所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于，控制構(gòu)件(21 — 25， 26)包括液壓活塞氣缸(21 — 25)，其機械連接 于所述閥(12)，并由液壓控制回路(26)致動。
7. 如權(quán)利要求1至6任意一項所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于， 控制構(gòu)件(21 — 25， 26)被應(yīng)用于發(fā)動機排氣閥(12)上，用于內(nèi)部 廢氣的再循環(huán)。
8. 如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的閥致動系統(tǒng)，其特征在于， 控制構(gòu)件(21—25， 26)被應(yīng)用于發(fā)動機進氣閥(12)上，用于改變 關(guān)閉次序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閥致動系統(tǒng)，其用于在具有至少一個進氣閥和至少一個排氣閥的內(nèi)燃機的閥機構(gòu)中提供附加的運動。所述閥機構(gòu)包括具有上升和下降斜坡的可旋轉(zhuǎn)的凸輪軸(20)，所述上升和下降斜坡被設(shè)計為與在氣缸(23)內(nèi)部可移動的閥控制柱塞(22)相互作用，用于在閥彈簧(13)作用下驅(qū)動所述進氣或排氣閥(12)。氣缸(23)經(jīng)由止回閥連通于液壓流體供給管線，并且液壓控制回路(26)允許閥的返回運動相對于對應(yīng)的下降斜坡的正時而被延遲。液壓控制回路(26)包括在沿其縱軸的不同水平上連接至控制柱塞氣缸(23)的第一和第二液壓流體流量限流器(37，38)。選擇閥(31)能夠使氣缸和液壓流體返回管線(32)之間的連接經(jīng)僅僅一個流量限流器或兩個流量限流器而被打開。
文檔編號F01L9/02GK101099029SQ200580046517
公開日2008年1月2日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者薩吉·尤達諾夫 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司