專利名稱：多升程閥動(dòng)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)或多個(gè)閥的系統(tǒng)和方法。特別是，本發(fā)明涉及多升程驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥的系統(tǒng)和方法來產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明可以被用于提供多升程廢氣再循環(huán)閥動(dòng)作。本發(fā)明的實(shí)施例可以提供其它的多升程閥動(dòng)作，例如，主閥動(dòng)作(排氣和/或進(jìn)氣)，減壓制動(dòng)閥動(dòng)作，排放制動(dòng)閥動(dòng)作，和/或其它輔助閥動(dòng)作。
背景技術(shù)：
為了使發(fā)動(dòng)機(jī)做正功、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和廢氣再循環(huán)(EGR)，內(nèi)燃機(jī)中需要閥動(dòng)裝置。在做正功的過程中，可以打開一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥來允許燃料和空氣進(jìn)入汽缸燃燒?？梢源蜷_一個(gè)或多個(gè)排氣閥來允許燃燒氣體從汽缸中排出。也可以在做正功期間的不同時(shí)刻打開吸氣、排氣和/或輔助閥來再循環(huán)氣體以改善排放性能。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有用于產(chǎn)生正功時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)裝置也可以被用于產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和廢氣再循環(huán)。在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)過程中，可選擇性地打開一個(gè)或多個(gè)排氣閥，以至少暫時(shí)地轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)為空氣壓縮機(jī)。在這樣做時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生減速馬力來幫助車輛減速。這能使操作者提高對(duì)車輛的控制，且大大地降低車輛腳踏閘的磨損。
發(fā)動(dòng)機(jī)閥可以被驅(qū)動(dòng)來產(chǎn)生減壓制動(dòng)和/或排放制動(dòng)。一個(gè)現(xiàn)有減壓發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的例子在Cummins的美國(guó)專利No.3220392(1965年11月)中公開，在這里此專利被并入作為參考。利用排放型發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器的系統(tǒng)和方法的例子在受讓人的美國(guó)專利No.6594996(2003年7月22日)中公開，在這里此專利的備份被并入作為參考。
廢氣再循環(huán)(EGR)的基本原理也是眾所周知的。當(dāng)適當(dāng)操作的發(fā)動(dòng)機(jī)用其燃燒室中的燃料和進(jìn)入空氣的混合物完成工作之后，發(fā)動(dòng)機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸排放剩余氣體。EGR系統(tǒng)允許這些廢氣中的一部分流回發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。在正功操作過程中和/或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)周期中，可以利用氣體再循環(huán)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸來提供相當(dāng)大的好處。像這里應(yīng)用的那樣，EGR可以包括制動(dòng)氣體再循環(huán)(BGR)，它是發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)周期中的氣體再循環(huán)。
在正功操作期間，EGR系統(tǒng)主要被用來改善發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能。在發(fā)動(dòng)機(jī)做正功期間，可以打開一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥來允許燃料和來自大氣的空氣進(jìn)入，空氣中包括汽缸內(nèi)燃料燃燒所需要的氧氣。然而，空氣中也包括大量的氮。發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的高溫使得氮與任何沒有使用的氧反應(yīng)，并形成氮氧化物(NOx)。氮氧化物是柴油機(jī)釋放的主要污染物之一。EGR系統(tǒng)提供的再循環(huán)氣體已經(jīng)被發(fā)動(dòng)機(jī)使用，且其中僅僅有很少量的氧。通過使這些氣體和新鮮的空氣混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氧氣量可以減少，且生成更少的氮氧化物。另外，再循環(huán)的氣體具有使發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的燃燒溫度降低至氮與氧結(jié)合生成氮氧化物的溫度以下的作用。由此EGR系統(tǒng)可用來減少生成的NOx的量和改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能。美國(guó)和其它國(guó)家目前的柴油機(jī)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、以及提出的規(guī)定預(yù)示著，改善排放性能的需要只會(huì)在未來變得更加重要。
EGR系統(tǒng)也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)操作中被用來優(yōu)化減速功。像上面討論的那樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)過程中，可以選擇性地打開一個(gè)或多個(gè)排氣閥，至少暫時(shí)地轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)為空氣壓縮機(jī)。通過控制使用EGR的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的壓力和溫度，可以在不同的操作狀態(tài)下優(yōu)化制動(dòng)水平。
在許多系統(tǒng)中，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作希望設(shè)置多個(gè)閥升程。例如，所希望的廢氣再循環(huán)的量可隨發(fā)動(dòng)機(jī)速度的增大而增加。因此，當(dāng)提供EGR閥動(dòng)作時(shí)，希望閥升程在發(fā)動(dòng)機(jī)速度較高時(shí)更高和/或更長(zhǎng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)速度較低時(shí)更低和/或更短。
在許多內(nèi)燃機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣閥和排氣閥可以由固定輪廓的凸輪來打開和關(guān)閉，更為特別地，也可以由作為每一個(gè)凸輪的整體部分的一個(gè)或多個(gè)固定凸部來打開和關(guān)閉。如果進(jìn)氣閥和排氣閥的閥定時(shí)和閥升程可以改變，將會(huì)獲得很多優(yōu)點(diǎn)，例如性能提高、燃料節(jié)約、降低排放和更好的車輛可操作性。然而，使用固定輪廓的凸輪使得調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)閥升程的定時(shí)和/或大小以便在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)下優(yōu)化它們很困難。
在給定凸輪輪廓時(shí)，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)閥定時(shí)和閥升程的一個(gè)方法是在閥和凸輪之間設(shè)置將“空轉(zhuǎn)”系統(tǒng)并入閥連接機(jī)構(gòu)的閥動(dòng)裝置。空轉(zhuǎn)是一個(gè)應(yīng)用于一類改變閥運(yùn)動(dòng)的技術(shù)方案中的術(shù)語，由具有可變長(zhǎng)度的機(jī)械、液壓和/或其它連接組件的凸輪輪廓來指定上述閥運(yùn)動(dòng)。在空轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，凸輪凸部可以提供發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)的全程所需要的“最大”(最長(zhǎng)暫停和最大升程)運(yùn)動(dòng)?？勺冮L(zhǎng)度的系統(tǒng)則可以包括在閥連接機(jī)構(gòu)中，設(shè)置在待打開的閥和提供最大運(yùn)動(dòng)的凸輪之間，來減小或損失由凸輪傳給閥的部分或全部運(yùn)動(dòng)。提供一個(gè)用于改變固定凸輪輪廓的運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)是有利的，上述系統(tǒng)可以被開啟或關(guān)閉，且可依據(jù)各種狀態(tài)來選擇性地被控制。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在要求閥驅(qū)動(dòng)做正功、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)閥動(dòng)作和/或EGR/BGR閥動(dòng)作的發(fā)動(dòng)機(jī)中可能是特別有用的。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)和方法可以提供低成本、較簡(jiǎn)單的可變閥動(dòng)系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以提供若干閥升程輪廓來在多種發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下，在做正功、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)、EGR和/或BGR操作中提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。本發(fā)明實(shí)施例的其它優(yōu)點(diǎn)一部分在后續(xù)的說明書中提出，一部分由一個(gè)本領(lǐng)域技術(shù)人員從說明書和/或本發(fā)明的實(shí)踐中顯然得到的。

發(fā)明內(nèi)容
面對(duì)前述的挑戰(zhàn)，申請(qǐng)人研發(fā)了驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥的創(chuàng)新的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，此系統(tǒng)可包括殼體；位于殼體內(nèi)具有第一開口端和第二開口端的蓄壓器；可滑動(dòng)地位于形成在殼體內(nèi)的第一孔中的主活塞；用于傳遞運(yùn)動(dòng)給主活塞的閥機(jī)構(gòu)元件；和可滑動(dòng)地位于形成在殼體內(nèi)的第二孔中的隨動(dòng)活塞，所述隨動(dòng)活塞通過高壓液壓通道與主活塞流體連通，其中所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端與高壓液壓通道連通，來選擇性地改變傳入的運(yùn)動(dòng)。
申請(qǐng)人:進(jìn)一步研發(fā)了一種驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)中一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥來產(chǎn)生廢氣再循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作的系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括殼體；位于殼體內(nèi)具有第一開口端和第二開口端的蓄壓器；高壓流體通道；可滑動(dòng)地位于形成在殼體內(nèi)的第一孔中的主活塞；用于傳遞運(yùn)動(dòng)給主活塞的裝置；和可滑動(dòng)地位于形成在殼體內(nèi)的第二孔中的隨動(dòng)活塞，隨動(dòng)活塞通過高壓液壓通道與主活塞流體連通；梭動(dòng)閥；和用于控制梭動(dòng)閥以選擇性地使蓄壓器的第一開口端和第二開口端與高壓液壓通道連通的第一電磁閥；其中，蓄壓器的第一開口端和第二開口端選擇性地與高壓液壓通道連通，來選擇性地改變傳入的運(yùn)動(dòng)。
可以理解，前述的總體說明和后續(xù)的詳細(xì)說明都僅僅是代表性的和說明性的，并且不是像聲稱的那樣限制本發(fā)明。在此并入作為參考且組成說明書一部分的


了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，而且與詳細(xì)說明一起用來說明本發(fā)明的原理。

為了幫助理解本發(fā)明，隨后的附圖將提供參考，附圖中相同的附圖標(biāo)記指相同的元件。附圖僅僅是舉例，不應(yīng)被看作是對(duì)本發(fā)明的限制。
圖1是本發(fā)明閥動(dòng)系統(tǒng)第一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖2是可以被應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例中的凸輪的示意圖。
圖3是本發(fā)明閥動(dòng)系統(tǒng)第二個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖4是本發(fā)明閥動(dòng)系統(tǒng)第三個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖5是本發(fā)明閥動(dòng)系統(tǒng)第四個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖6a-圖6c是根據(jù)本發(fā)明閥動(dòng)系統(tǒng)的閥升程曲線圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明 現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明系統(tǒng)和方法的實(shí)施例，其舉例在附圖中闡述。正如這里所體現(xiàn)的一樣，本發(fā)明包括驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例作為閥動(dòng)系統(tǒng)10示意性地顯示在附圖1中。閥動(dòng)系統(tǒng)10包括操作性地連接于閥驅(qū)動(dòng)裝置300的用于傳入運(yùn)動(dòng)的裝置100，閥驅(qū)動(dòng)裝置300又操作性地連接于一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥200。運(yùn)動(dòng)傳入裝置100用來向閥驅(qū)動(dòng)器300施加運(yùn)動(dòng)?？蛇x擇性地控制所述閥驅(qū)動(dòng)器300向發(fā)動(dòng)機(jī)閥200傳遞或不傳遞運(yùn)動(dòng)。
在運(yùn)動(dòng)傳遞模式下，閥驅(qū)動(dòng)器300驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)閥200產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作，例如主進(jìn)氣、主排氣、廢氣再循環(huán)、減壓制動(dòng)、和/或排放制動(dòng)，但不局限于此。閥驅(qū)動(dòng)器300也可以改變傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)閥200的運(yùn)動(dòng)的量和定時(shí)。在這種方式下，閥驅(qū)動(dòng)器300上適于提供多種閥升程輪廓。包括閥驅(qū)動(dòng)器300的閥動(dòng)系統(tǒng)10可以響應(yīng)來自控制器400的信號(hào)或輸入而傳遞、不傳遞、和/或改變傳入的運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)閥200可以是一個(gè)或多個(gè)排氣閥、進(jìn)氣閥或輔助閥，例如專用閥。
運(yùn)動(dòng)傳入裝置100可以包括適于給閥驅(qū)動(dòng)器300傳入運(yùn)動(dòng)的凸輪、推管(push tube)和/或搖臂、或它們的等同物的任何組合。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳入裝置100包括凸輪110。凸輪110可以包括排氣凸輪、進(jìn)氣凸輪、噴射凸輪和/或?qū)Ｓ猛馆?。如附圖2所示，凸輪110可以包括一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作的凸輪凸部。例如，凸輪可以包括凸部，如主動(dòng)作(排氣或進(jìn)氣)凸部112、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)凸部114和EGR凸部116。所述凸輪110上的凸部的描繪僅是說明性的，并不局限于此。所述凸部的數(shù)量、組合、大小、位置和形狀可以明顯地變化而不脫離本發(fā)明的范圍。
凸輪110傳入的產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥主動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)可以被用來產(chǎn)生EGR閥動(dòng)作。例如，主動(dòng)作(例如進(jìn)氣或排氣)凸部112可以用來又驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)用于EGR閥動(dòng)作的閥200。由于主動(dòng)作的整個(gè)運(yùn)動(dòng)可以提供比EGR閥動(dòng)作所需要的閥升程更多的閥升程，因此閥驅(qū)動(dòng)器300可以改變所述運(yùn)動(dòng)。
EGR閥動(dòng)作可以由與那些用于執(zhí)行主發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作的閥不同的閥執(zhí)行。這些“不同的閥”可以是與那些用于主閥動(dòng)作的閥相同或不同類型的(進(jìn)氣對(duì)排氣)閥，并且可以連接到與用于主閥動(dòng)作的閥不同或相同的汽缸。
控制器400可以包括任何電子或機(jī)械設(shè)備用于與閥驅(qū)動(dòng)器300通訊，且使閥驅(qū)動(dòng)器300傳遞輸入給它的運(yùn)動(dòng)、改變輸入給它的運(yùn)動(dòng)或不傳遞該運(yùn)動(dòng)給發(fā)動(dòng)機(jī)閥200。控制器400可以包括連接于其它發(fā)動(dòng)機(jī)元件的微處理器，來確定和選擇閥驅(qū)動(dòng)器300的適當(dāng)操作。通過依據(jù)微處理器從發(fā)動(dòng)機(jī)元件采集的信息控制閥驅(qū)動(dòng)器300，EGR在多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)(例如，速度、負(fù)載等)下得以實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化。采集的信息可以包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、車輛速度、油溫、歧管(或端口)溫度、歧管(或端口)壓力、汽缸溫度、汽缸壓力、微粒信息和/或曲柄角度。
現(xiàn)在將參考圖3描述本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例。閥驅(qū)動(dòng)器300包括可滑動(dòng)地位于殼體302內(nèi)形成的第一孔311中的主活塞裝置310，以至于主活塞在保持與殼體302液密封的同時(shí)能在所述孔中來回滑動(dòng)。閥驅(qū)動(dòng)器300還包括可滑動(dòng)地位于殼體302內(nèi)形成的第二孔321中的隨動(dòng)活塞裝置320，以至于隨動(dòng)活塞在保持與用殼體302液密封的同時(shí)能在所述孔中來回滑動(dòng)。隨動(dòng)活塞裝置320與主活塞裝置310通過形成于殼體302上的液壓通道304而流體連通。彈簧322在孔321中向向上偏壓隨動(dòng)活塞320遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)閥200隨動(dòng)活塞。彈簧322向上夾持隨動(dòng)活塞320對(duì)抗通道304內(nèi)作用于活塞的任何低的液壓。這阻止隨動(dòng)活塞裝置320“抬起”，這種狀態(tài)會(huì)損壞系統(tǒng)。
閥驅(qū)動(dòng)器300可以進(jìn)一步包括流體供給閥，例如位于形成在殼體302內(nèi)的低壓液壓通道306中的電磁閥330。第一電磁閥330可以響應(yīng)從控制器400接收的信號(hào)，有選擇地從流體供給裝置(未示出)通過低壓通道306向通道304供給液壓流體。第一止回閥332可以位于低壓通道306中，以從根本上僅僅允許從低壓通道306向通道304的單向流體流動(dòng)。在替代實(shí)施例中，止回閥332可以包括，例如控制閥或其它適于從根本上僅允許流體從低壓通道306單向流動(dòng)的類型的閥。
閥驅(qū)動(dòng)器還可以包括與控制閥355連通的電磁閥350。控制閥355可以包括例如柱閥、梭動(dòng)閥或另一能夠在多個(gè)位置之間操作的閥。電磁閥350響應(yīng)從控制器400收到的信號(hào)，可在如圖3所示的第一位置和第二位置之間操作控制閥355。
閥驅(qū)動(dòng)器300還包括具有第一開口端342和第二開口端344的蓄壓器340。沖程限制蓄壓器彈簧346位于第一開口端342和第二開口端344之間。例如，當(dāng)彈簧開始回升時(shí)，可以根據(jù)系統(tǒng)要求調(diào)整彈簧346的規(guī)格。如圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，第一端342與蓄壓器通道308連通，并且第二端344與周圍壓力連通。
在圖3所示的閥驅(qū)動(dòng)器300的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳入裝置100包括具有容納搖臂軸的中心孔122的搖臂120，和與主活塞310接觸的接觸表面124。搖臂120可以操作性地連接于凸輪110以使凸輪110的運(yùn)動(dòng)通過搖臂120傳給主活塞310。
在圖3所示的閥驅(qū)動(dòng)器300的實(shí)施例中，隨動(dòng)活塞320可以作用于搖臂220，搖臂220又作用在一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥200上。搖臂220包括容納搖臂軸的中心孔222，和與隨動(dòng)活塞320和閥200接觸的接觸延伸部分224。在本發(fā)明的替代實(shí)施例中，可以預(yù)料到隨動(dòng)活塞320作用于可滑動(dòng)地設(shè)置在接觸延伸部分224上的銷或直接作用于發(fā)動(dòng)機(jī)閥200。仍在另一替代實(shí)施例中，例如，隨動(dòng)活塞可以通過閥橋作用在多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥200上。
如上所述，凸輪和搖臂120可以為不同“類型”(例如，進(jìn)氣對(duì)排氣)，并且來自于與搖臂220和閥200相比相同或不同的汽缸。例如，在多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，搖臂120可以包括來自于第一汽缸的吸氣搖臂，而搖臂220可以包括來自于第一汽缸的排氣搖臂。這種布置在提供適當(dāng)定時(shí)的閥動(dòng)作方面可能是有用的，例如，在主進(jìn)氣動(dòng)作過程中的廢氣再循環(huán)動(dòng)作。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，閥驅(qū)動(dòng)器300還可以包括位于隨動(dòng)活塞320上方的沖擊裝置360。沖擊裝置360包括延伸到隨動(dòng)活塞孔321內(nèi)的可調(diào)螺桿364和鎖定螺母362。調(diào)整鎖定螺母362使螺桿364在孔321中伸出預(yù)定的距離，來調(diào)整可能存在于隨動(dòng)活塞320和搖臂220之間的沖擊。
下面將描述圖3所示的閥驅(qū)動(dòng)器300的操作。為例證的目的，將結(jié)合產(chǎn)生EGR發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作描述閥驅(qū)動(dòng)器300的操作。如上所述，可以像描述的那樣操作閥驅(qū)動(dòng)器300來提供其它發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作。
當(dāng)不需要EGR時(shí)，不觸發(fā)電磁閥330。因此沒有液壓流體進(jìn)入通道304。由于在通道304中沒有足夠的液壓，主活塞310的運(yùn)動(dòng)不會(huì)傳遞給隨動(dòng)活塞320。相應(yīng)地，隨動(dòng)活塞320不作用于發(fā)動(dòng)機(jī)閥200上且不產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作。引起的閥升程線圖如圖6a所示，其中僅有主排氣動(dòng)作212發(fā)生。
當(dāng)希望EGR動(dòng)作時(shí)，電磁閥330響應(yīng)從控制器400獲得的信號(hào)給通道304提供低壓的液壓流體。當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳遞給主活塞310時(shí)，主活塞310在孔311中向上運(yùn)動(dòng)。主活塞運(yùn)動(dòng)通過通道304內(nèi)的液壓傳遞給隨動(dòng)活塞320。這使得隨動(dòng)活塞320轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳乱苿?dòng)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)閥200的動(dòng)作。當(dāng)控制閥355在如圖3所示的第一位置時(shí)，通道304中的液壓流體壓力受阻不能通過通道308傳給蓄壓器340。因此，傳入給主活塞310的所有運(yùn)動(dòng)都傳給隨動(dòng)活塞320，且產(chǎn)生全升程EGR閥動(dòng)作216，例如圖6b所示。
當(dāng)需要較低升程的發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作時(shí)，傳入給主活塞310的運(yùn)動(dòng)可以改變。響應(yīng)從控制器400獲得的信號(hào)，電磁閥350可以操作控制閥355進(jìn)入它的第二位置。在這個(gè)位置時(shí)，通道304內(nèi)的液壓流體壓力可以通過通道308傳給蓄壓器340的第一開口端342。通道304內(nèi)的液壓足夠克服蓄壓器彈簧346的偏壓。因此，當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳入給主活塞310時(shí)，通道304內(nèi)的液壓被蓄壓器彈簧346所吸收而沒有傳給隨動(dòng)活塞320。蓄壓器340吸收運(yùn)動(dòng)直到彈簧346達(dá)到蓄壓器內(nèi)部的機(jī)械擋塊。在這一點(diǎn)，傳入給主活塞310的剩余運(yùn)動(dòng)傳遞給隨動(dòng)活塞320和閥200。結(jié)果如圖6c所示改變了EGR閥動(dòng)作216的升程。
如圖3所示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第二止回閥334可以位于低壓通道306上。當(dāng)觸發(fā)電磁閥330提供低壓流體給通道304時(shí)，液壓流體也可以通過止回閥334流向蓄壓器342的第一端。當(dāng)控制閥355處于它的第二位置且通過通道308提供高壓流體時(shí)，低壓油的存在有利于高壓流體傳遞給蓄壓器340。這可導(dǎo)致改善系統(tǒng)10的響應(yīng)時(shí)間。由于低壓流體本身不足以克服蓄壓器彈簧346的偏壓，當(dāng)不需要變化的運(yùn)動(dòng)時(shí)蓄壓器340的沖程不受影響。止回閥334可以從根本上允許一個(gè)方向的液體流動(dòng)，以至于通道308提供的高壓流體不能流入低壓通道306。
參考圖4所示的閥驅(qū)動(dòng)器300的另一個(gè)實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記指相同的元件。蓄壓器340的第一端342始終通過通道308與通道304連通?？刂崎y355可以在圖4所示的第一位置和第二位置之間操作，在第一位置時(shí)蓄壓器340的第二端344通過控制閥355的開口356與周圍環(huán)境連通，在第二位置時(shí)蓄壓器340的第二端344與通道304連通。當(dāng)控制閥355在第一位置時(shí)，通道304中的高壓液壓流體可以通過通道308流到蓄壓器340的第一開口端342。由于蓄壓器340的第二端344處壓力為周圍環(huán)境壓力，來自通道308的高壓足以克服蓄壓器彈簧的偏壓。因此，當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳入給主活塞310時(shí)，通道304內(nèi)的液壓被蓄壓器340所吸收而不傳遞給隨動(dòng)活塞320。結(jié)果如圖6c所示為改變了升程的EGR閥動(dòng)作216。
當(dāng)控制閥355在其第二位置時(shí)，通道304內(nèi)的高壓流體可以通過通道308流入蓄壓器340的第一開口端342和流入蓄壓器340的第二開口端344。蓄壓器340的第二端344處壓力現(xiàn)在實(shí)質(zhì)上等于第一開口端342處的高壓。由于缺少壓差，蓄壓器彈簧346沒有動(dòng)作。因此，當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳入給主活塞310時(shí)，通道304內(nèi)的液壓不被蓄壓器340所吸收，所有運(yùn)動(dòng)傳遞給隨動(dòng)活塞320。結(jié)果如圖6b所示為全升程EGR閥動(dòng)作216。
參考圖5所示的閥驅(qū)動(dòng)器300的另一個(gè)實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記指相同的元件。電磁閥350可以包括與流體供給裝置連通的高速流體供給閥。當(dāng)需要全升程動(dòng)作時(shí)，電磁閥350可以被觸發(fā)通過控制閥355來提供高壓流體給蓄壓器340的第二端344。由于高壓作用于蓄壓器340的第一端和第二端，蓄壓器彈簧346不動(dòng)作且沒有運(yùn)動(dòng)被吸收。當(dāng)需要改變閥升程時(shí)，電磁閥350不被觸發(fā)。單獨(dú)作用于蓄壓器340第一端342的高壓現(xiàn)在足以克服蓄壓器彈簧346的偏壓，蓄壓器340吸收一部分傳入的運(yùn)動(dòng)。
很顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出不脫離本發(fā)明范圍和精神的本發(fā)明的變更和修改。因此，本發(fā)明傾向于覆蓋所有本發(fā)明在附加權(quán)利要求和其等同范圍內(nèi)的改變和變更。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)中一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥來產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括殼體；位于所述殼體內(nèi)具有第一開口端和第二開口端的蓄壓器；可滑動(dòng)地位于形成在所述殼體內(nèi)的第一孔中的主活塞；用于傳遞運(yùn)動(dòng)給主活塞的裝置；和可滑動(dòng)地位于形成在所述殼體內(nèi)的第二孔中的隨動(dòng)活塞，所述隨動(dòng)活塞通過高壓液壓通道與主活塞流體連通；其中所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端選擇性地與高壓液壓通道連通來改變傳入的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作包括廢氣再循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述蓄壓器的第一開口端與高壓液壓通道連通，并且第二開口端與周圍環(huán)境壓力連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中改變傳入的運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生低升程發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端與高壓液壓通道連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中傳入的運(yùn)動(dòng)不被改變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述蓄壓器還包括位于第一開口端和第二開口端之間的沖程限制活塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括梭動(dòng)閥；和第一電磁閥，其用于控制所述梭動(dòng)閥以選擇性地使所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端與所述高壓液壓通道連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括流體供給裝置；低壓液壓通道；和第二電磁閥，其用于通過所述低壓液壓通道選擇性地從流體供給裝置提供流體給所述高壓液壓通道。
10.一種驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)中一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥來產(chǎn)生廢氣再循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括殼體；位于所述殼體內(nèi)具有第一開口端和第二開口端的蓄壓器；高壓流體通道；可滑動(dòng)地位于形成在所述殼體內(nèi)的第一孔中的主活塞；用于傳遞運(yùn)動(dòng)給所述主活塞的裝置；可滑動(dòng)地位于形成在所述殼體內(nèi)的第二孔中的隨動(dòng)活塞，所述隨動(dòng)活塞通過高壓液壓通道與所述主活塞流體連通；梭動(dòng)閥；和第一電磁閥，其用于控制所述梭動(dòng)閥以選擇性地使所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端與所述高壓液壓通道連通；其中所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端與所述高壓液壓通道選擇性地連通，來選擇性地改變傳入的運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，還包括位于一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥和所述主活塞之間的第一搖臂；和位于所述運(yùn)動(dòng)傳入裝置和所述隨動(dòng)活塞之間的第二搖臂。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述蓄壓器的第一開口端與高壓液壓通道連通，并且第二開口端與周圍環(huán)境壓力連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中改變傳入的運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生低升程發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述蓄壓器的第一開口端和第二開口端與所述高壓液壓通道連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中傳入的運(yùn)動(dòng)不被改變。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述蓄壓器還包括位于第一開口端和第二開口端之間的沖程限制活塞。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，還包括流體供給裝置；低壓液壓通道；和第二電磁閥，其用于通過所述低壓液壓通道選擇性地從流體供給裝置提供流體給所述高壓液壓通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，還包括位于所述低壓液壓通道內(nèi)的止回閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)閥產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)可以包括殼體；位于殼體內(nèi)具有第一開口端和第二開口端的蓄壓器；可滑動(dòng)地位于形成在殼體內(nèi)的第一孔中的主活塞；用于傳遞運(yùn)動(dòng)給主活塞的閥機(jī)構(gòu)元件；和可滑動(dòng)地位于形成在殼體內(nèi)的第二孔中的隨動(dòng)活塞，所述隨動(dòng)活塞通過高壓液壓通道與主活塞流體連通，其中蓄壓器的第一開口端和第二開口端與高壓液壓通道連通來選擇性地改變傳入的運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F02D13/04GK1985085SQ200580008315
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者布賴恩·魯杰羅, 楊周, 內(nèi)爾·富克斯, 羅布·賈納克, 黃勝強(qiáng) 申請(qǐng)人:雅各布斯車輛系統(tǒng)公司