專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，特別是涉及發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的動(dòng)作可變的技術(shù)。
背景技術(shù)：
圖7是表示公知的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的構(gòu)成的側(cè)剖面圖，圖8是表示圖7 所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的流體回路的構(gòu)成的回路圖。如圖7所示，發(fā)動(dòng)機(jī)閥 裝置100被構(gòu)成為在流體促動(dòng)器101的作用下經(jīng)由搖臂102來(lái)維持吸氣閥 103的開(kāi)放狀態(tài)。如圖8所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置100具有隨動(dòng)于搖臂102 的流體促動(dòng)器101、在規(guī)定的時(shí)機(jī)阻止流體從流體促動(dòng)器101流出的方向 控制閥105、向方向控制閥105供給流體的流體源，通過(guò)方向控制閥105 在規(guī)定的時(shí)機(jī)阻止流體從流體促動(dòng)器101流出，流體促動(dòng)器101作用于搖 臂102，可維持吸氣閥103的開(kāi)放狀態(tài)。這樣使用的流體源例如如圖8所 示，為附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上且向發(fā)動(dòng)機(jī)供給潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑單元107的一部分， 可供給約210KPa 620KPa的加壓油。另一方面，也可以與附帶在發(fā)動(dòng)機(jī) 上的潤(rùn)滑單元107獨(dú)立地設(shè)置泵，向方向控制閥105供給10MPa 35MPa 的加壓油(例如參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2003 — 328715號(hào)公報(bào)。
但是，如上所述，在以附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元107的一部分為流 體源而將210Kpa 620KPa的加壓油向方向控制閥105供給時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī) 的旋轉(zhuǎn)是高速的，例如超過(guò)1000rpm，則活塞106不能隨動(dòng)于吸氣閥103 的開(kāi)閉動(dòng)作。因此，活塞106不能到達(dá)規(guī)定位置，不能以所希望的幵度將 吸氣閥置于開(kāi)放狀態(tài)。另一方面，在與附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元107相 脫離地設(shè)置泵，供給10MPa 35MPa的加壓油時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)變大，并且不能 避免發(fā)動(dòng)機(jī)的大幅度的成本升高。另外，流體促動(dòng)器101每次作用，都從 附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元107進(jìn)行供給和排出，因此，能量損失很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而開(kāi)發(fā)的，其目的在于，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝 置，即使將附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元的一部分活用作液壓源來(lái)使動(dòng)作可 變，也可以隨動(dòng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，且可高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。
為解決上述課題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其具備: 與曲軸聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的凸輪；與凸輪的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的搖臂；搖臂及彈簧作用而開(kāi) 閉吸氣口的吸氣閥，所述發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的特征在于，具有可在與所述吸
氣閥相同的方向上運(yùn)動(dòng)的活塞；收容所述活塞并使所述活塞可在其內(nèi)部運(yùn)
動(dòng)的工作缸；由所述活塞和所述工作缸構(gòu)成的液壓促動(dòng)器；與由所述活塞 和所述工作缸構(gòu)成的壓力室連通的液壓管路；經(jīng)由所述液壓管路對(duì)自所述 壓力室流出的工作油進(jìn)行蓄能的蓄能裝置；對(duì)所述壓力室和所述蓄能裝置 之間的工作油的流通進(jìn)行控制的電磁開(kāi)閉闊，其中，由所述液壓促動(dòng)器、 所述液壓管路、所述蓄能裝置和所述電磁開(kāi)閉閥構(gòu)成液壓回路，所述電磁 開(kāi)閉閥配置于所述液壓促動(dòng)器和所述蓄能裝置之間的液壓管路上。
另外，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其具備與曲軸聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的凸 輪；與凸輪的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的搖臂；搖臂及彈簧作用而開(kāi)閉吸氣口的吸氣閥， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的特征在于，具有液壓促動(dòng)器、蓄能裝置和電磁開(kāi)閉閥 而構(gòu)成液壓回路，所述液壓促動(dòng)器通過(guò)吸氣閥的開(kāi)閉移動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作，且在 將工作油封入壓力室的情況下阻止處于開(kāi)狀態(tài)的吸氣閥的閉塞移動(dòng)，所述 蓄能裝置在吸氣閥進(jìn)行閉塞移動(dòng)時(shí)對(duì)從液壓促動(dòng)器的壓力室流出的工作 油進(jìn)行蓄能，在吸氣閥進(jìn)行開(kāi)放移動(dòng)時(shí)向液壓促動(dòng)器的壓力室供給工作 油，所述電磁開(kāi)閉閥對(duì)工作油從液壓促動(dòng)器向蓄能裝置的流出進(jìn)行控制， 所述電磁開(kāi)閉閥設(shè)置在所述液壓促動(dòng)器和所述蓄能裝置之間。
另外，本發(fā)明在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 具備向所述液壓回路供給工作油的工作油供給裝置。
另外，本發(fā)明在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 所述工作油供給裝置是附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供給潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑單 元。
另外，本發(fā)明在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于，
5還設(shè)有容許工作油從液壓促動(dòng)器的壓力室向蓄能裝置流出的輔助管路，所 述輔助管路具有在隨動(dòng)于向閉方向移動(dòng)的吸氣閥的液壓促動(dòng)器的活塞位 置處于規(guī)定區(qū)間時(shí)開(kāi)口的口。
另外，本發(fā)明在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 在工作油供給裝置和所述液壓回路之間設(shè)有單向閥，該單向閥只是在所述 液壓回路的液壓比工作油供給裝置的液壓小時(shí)從工作油供給裝置向液壓 回路供給工作油。
另外，本發(fā)明在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 所述液壓促動(dòng)器的壓力室構(gòu)成為對(duì)吸氣閥閉塞時(shí)的沖擊進(jìn)行緩沖。
另外，本發(fā)明在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 具備介于凸輪和搖臂之間且從凸輪向搖臂傳遞動(dòng)作的推桿；將搖臂向與 推桿密接的方向施力的施力裝置。
本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置具備蓄能裝置，其在吸氣閥進(jìn)行閉塞移動(dòng)時(shí)， 對(duì)從液壓促動(dòng)器的壓力室流出的工作油進(jìn)行蓄能，在吸氣閥進(jìn)行開(kāi)放移動(dòng) 時(shí)，向液壓促動(dòng)器的壓力室供給工作油；對(duì)工作油從液壓促動(dòng)器向蓄能裝 置的流出進(jìn)行控制的電磁開(kāi)閉閥，通過(guò)該蓄能裝置和電磁開(kāi)閉閥構(gòu)成液壓 回路，且在液壓促動(dòng)器和蓄能裝置之間設(shè)有電磁開(kāi)閉閥，因此，由于將吸 氣閥高精度地設(shè)為開(kāi)放狀態(tài)，故可隨動(dòng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)且可高效地運(yùn) 轉(zhuǎn)。
另外，在本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置中，由于附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 供給潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑單元向液壓回路供給工作油，因此，不需要與附帶在發(fā) 動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元獨(dú)立地設(shè)置油泵，也不需要將發(fā)動(dòng)機(jī)大型化，若這樣的 話則可抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的成本上升。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的概念圖;
圖2-1是表示圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的作用的示意圖，是表示吸氣 閥的閉塞狀態(tài)的圖2-2是表示圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的作用的示意圖，是表示吸氣 閥的全開(kāi)狀態(tài)的6圖2-3是表示圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的作用的示意圖，是表示吸氣
閥的閉塞開(kāi)始狀態(tài)的圖2-4是表示圖l所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的作用的示意圖，是表示吸氣 閥關(guān)閉到規(guī)定開(kāi)度的狀態(tài)的圖2-5是表示圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的作用的示意圖，是表示吸氣 闊的全閉狀態(tài)的圖3是圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的液壓回路圖4是表示圖l所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的吸入行程中凸輪旋轉(zhuǎn)角和閥升 程量的關(guān)系的圖5是說(shuō)明圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的控制的流程圖6是說(shuō)明圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的控制時(shí)機(jī)的時(shí)間圖7是表示公知的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的構(gòu)成的側(cè)剖面圖8是表示圖7所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的流體回路的構(gòu)成的回路圖。
符號(hào)說(shuō)明1發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置
2吸氣口
吸氣閥
3a閥部
3b桿
4閥彈簧
十字頭
9搖臂
9a按壓部
9b動(dòng)作部
9c槽
13推桿
14挺桿臂
15復(fù)位彈簧
18凸輪
20液壓促動(dòng)器21 工作缸體
21a凹部 21b第一管路 21c第二管路 21d供排管路 21e流出管路
22 工作缸部 22a小徑室 22b 大徑室 22M 油槽
23 活塞 23a活塞部 23b緩沖部 23 b 1 縱槽 23c連桿部
24間隙傳感器
30 電磁開(kāi)閉闊
40發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)
50蓄能器
52蓄能部
55 工作缸
56 柱塞
57壓縮彈簧 60液壓回路
61附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元
62 單向閥
63 安全閥 64油盤
CH 工作缸蓋
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置。另外，本 發(fā)明不受該實(shí)施方式限定。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的概念圖，圖2是表示圖 1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的作用的示意圖，圖3是圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置 的液壓回路圖，圖4是表示圖l所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的吸入行程中的凸輪 旋轉(zhuǎn)角和閥升程量的關(guān)系的圖，圖5是說(shuō)明圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的控 制的流程圖，圖6是說(shuō)明圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的控制時(shí)機(jī)的時(shí)間圖。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置1應(yīng)用于4行程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī) 閥裝置。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有工作缸體和工作缸蓋CH。在工作缸體上設(shè)有使發(fā)動(dòng) 機(jī)活塞EP可在上下方向上滑動(dòng)的筒狀的工作缸。
在工作缸蓋上設(shè)有向工作缸外插通的一對(duì)吸氣口2和未圖示的一對(duì)排 氣口。在各吸氣口2中設(shè)有吸氣閥3，吸氣閥3沿圖l上下方向移動(dòng)，閉 塞或開(kāi)放吸氣口2，在各排氣口中設(shè)有未圖示的排氣閥，排氣閥沿上下方 向移動(dòng)，閉塞或開(kāi)放排氣口。
吸氣閥3及排氣閥為呈傘形狀的提升閥，其具有將吸氣口 2和排氣口 閉塞的閥部(傘形狀部)3a和在工作缸蓋CH上滑動(dòng)的桿(棒狀部)3b。
在插通吸氣口 2的吸氣閥3的桿3b上安裝有閥彈簧4，其將吸氣閥3 的閥部3a向閉塞吸氣口 2的方向施力。同樣，在插通排氣口的排氣閥的 桿上安裝有未圖示的閥彈簧，其將排氣閥的閥部向閉塞排氣口的方向施 力。
在工作缸蓋CH的上方具備同時(shí)按壓一對(duì)吸氣閥3的桿端部的側(cè)面看 呈T字形的十字頭5。十字頭5被與吸氣閥3及排氣閥的運(yùn)動(dòng)方向平行設(shè) 置的軸6引導(dǎo)，可在圖l中上下方向升降。因此，當(dāng)使十字頭5下降時(shí)， 十字頭5按壓一對(duì)吸氣閥3的桿端部，對(duì)抗閥彈簧4的施力而將吸氣閥3 開(kāi)放。
在十字頭5的一個(gè)腕5a (圖1中左側(cè)的腕)具備按照吸氣閥3和十字 頭5密接的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)螺釘7。調(diào)節(jié)螺釘7可相對(duì)于十字頭5擰 進(jìn)，可調(diào)節(jié)與一對(duì)吸氣閥3中的一吸氣閥3 (圖1中左側(cè)的吸氣閥)的間隙。例如，可按照另一吸氣閥3將吸氣口 2開(kāi)放的同時(shí)， 一吸氣閥3將吸 氣口 2開(kāi)放的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。在該調(diào)節(jié)螺釘7上擰合有鎖定螺母8，調(diào)節(jié) 后使鎖定螺母8與十字頭5密接，由此可防止調(diào)節(jié)螺釘7松動(dòng)。
在十字頭5的圖1中上方設(shè)有搖臂9。搖臂9能夠以搖臂軸10為軸轉(zhuǎn) 動(dòng)， 一端部(圖1中左端部)成為按壓十字頭5的按壓部9a，另一端部(圖 1中右端部)成為動(dòng)作部9b。搖臂9的按壓部9a可按壓十字頭5的大致 中央部。因此，當(dāng)搖臂9向圖1中逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖臂9的按壓部9a 按壓十字頭5，吸氣閥3開(kāi)放吸氣口 2。另一方面，當(dāng)搖臂9向圖1中順 時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)閥彈簧4的施力，吸氣閥3閉塞吸氣口2，并且使 十字頭5上升。在按壓部9a的中央形成有俯視看呈U字形狀的槽9c。
在搖臂9的動(dòng)作部9b擰合有調(diào)節(jié)按壓部9a和十字頭5的間隙的調(diào)節(jié) 螺桿ll。調(diào)節(jié)螺桿11 一端部具有半球形狀，在另一端部形成有陽(yáng)螺紋。 在擰合于搖臂9的另一端部的調(diào)節(jié)螺桿11上擰合有鎖定螺母12，通過(guò)使 鎖定螺母12與搖臂9密接，可防止調(diào)節(jié)螺桿11松動(dòng)。
調(diào)節(jié)螺桿11的呈半球形狀的一端部收容于推桿13的一端部。在推桿 13的一端部形成有半球形狀的凹部13a，其可收容調(diào)節(jié)螺桿11的具有半 球形狀的一端部。
推桿13使搖臂9在圖1中向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖2所示，推桿13 的另一端部13b收容于在挺桿臂14的腕部上方設(shè)置的推桿收容部14a。
如圖1所示，在搖臂9的動(dòng)作部9b和工作缸蓋CH之間架設(shè)有復(fù)位 彈簧15。復(fù)位彈簧15將搖臂9向圖1中順時(shí)針?lè)较蚴┝?，可維持將調(diào)節(jié) 螺桿11的一端部收容于推桿13的凹部13a的狀態(tài)。另外，復(fù)位彈簧15 只要是將搖臂9向圖1中順時(shí)針?lè)较蚴┝Φ牟考纯?，也可以為繞搖臂軸 IO巻裝的受扭螺旋彈簧。該情況下，將螺旋彈簧的一端固定在搖臂9上， 將另一端固定于工作缸蓋CH上。
如圖2所示，挺桿臂14被安裝為能夠以挺桿軸16為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因此， 當(dāng)挺桿臂14向圖2中順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，挺桿臂14上壓推桿13而使搖 臂9向圖2中逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
在挺桿臂14的腕部下方旋轉(zhuǎn)自如地安裝有滾子從動(dòng)件17。在滾子從 動(dòng)件17的下方可旋轉(zhuǎn)地設(shè)有與該滾子從動(dòng)件17滾動(dòng)接觸的凸輪18。凸輪18與發(fā)動(dòng)機(jī)的未圖示的曲軸聯(lián)接而旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由挺桿臂14、推桿13、搖臂
9及十字頭5使吸氣閥3移動(dòng)(上升)，可開(kāi)放吸氣口2。從而，通過(guò)凸輪 18的外形形狀(凸輪輪廓)來(lái)控制吸氣口 2的開(kāi)放時(shí)機(jī)和吸氣閥3的閥升 程量。閥升程量是將閉時(shí)為O并向開(kāi)放的方向動(dòng)作這一情況作為提升，此 時(shí)取正的值。
曲軸與一端部連結(jié)于在工作缸內(nèi)滑動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞EP的連桿的另一 端部連結(jié)。從而，能夠在吸氣行程中開(kāi)閉吸氣閥3，在壓縮行程、爆發(fā)行 程、排氣行程中閉塞吸氣閥3。
如圖1所示，在十字頭5的上方設(shè)有液壓促動(dòng)器20。液壓促動(dòng)器20 按照活塞23的連桿部23c的前端與十字頭5抵接且可與十字頭5的動(dòng)作 聯(lián)動(dòng)的方式配設(shè)，在規(guī)定的時(shí)機(jī)按壓十字頭5，不論上述的凸輪18、挺桿 臂14、推桿13及搖臂9的動(dòng)作如何，都能夠維持吸氣閥3的開(kāi)放狀態(tài)。
應(yīng)用于本實(shí)施方式的液壓促動(dòng)器20為單動(dòng)式，在工作缸體21上一體 形成有工作缸部22，可收容安裝電磁開(kāi)閉閥30。
在工作缸體21上形成有與電磁開(kāi)閉閥30的輸出口 30b連通的供排管 路21d。另外，還形成有與后述的蓄能器50的輸出口 50a連通的第一管路 21b。第一管路21b通過(guò)第二管路21c與電磁開(kāi)閉閥30的輸入口 30a及后 述的流出管路21e連通。
工作缸部22由構(gòu)成壓力室的圓筒形的小徑室22a和大徑室22b形成。 大徑室22b的一端按照活塞23可插入的方式開(kāi)放，且由活塞23閉塞。在 大徑室22b的另一端形成有小徑室22a，該小徑室22a與大徑室22b的軸 一致并連通。小徑室22a與供排管路21d連通。在大徑室22b和小徑室22a 的邊界部形成有臺(tái)階22c。
在大徑室22b的規(guī)定的一部分形成有油槽22bl。在油槽22bl上形成 有與第二管路21c連通的流出管路21e。
在工作缸部22收容有沿這些大徑室22b及小徑室22a的軸方向(圖1 中上下方向)滑動(dòng)的活塞23。活塞23具有活塞部23a、緩沖部23b及連 桿部23c?；钊?3a為在工作缸部22的大徑室22b滑動(dòng)的部分。緩沖部 23b為收容于工作缸部22的小徑室22a的部分，并設(shè)于活塞部23a的軸方 向一端(圖1中活塞部的上方)。緩沖部23b可通過(guò)與工作缸部22的小徑室22a的相互作用來(lái)緩沖吸氣閥3閉塞時(shí)的沖擊，在該意思下，壓力室以 緩沖吸氣閥3閉塞時(shí)的沖擊的方式構(gòu)成。
具體而言，緩沖部23b具有緩沖吸氣閥3閉塞時(shí)(吸氣閥3落位時(shí)) 的沖擊的緩沖形狀。緩沖形狀例如是從緩沖部23b的外周根部朝向前端形 成的多個(gè)縱槽23bl (本實(shí)施方式的縱槽為4個(gè))，在緩沖部23b收容于小 徑室22a時(shí)，滯留于大徑室22b的上端角部的工作油通過(guò)縱槽23M流出， 由此可緩解緩沖部23b收容于小徑室22a時(shí)的沖擊。其結(jié)果是，可緩沖與 液壓促動(dòng)器20的活塞23聯(lián)接的吸氣閥3閉塞時(shí)的沖擊，防止由吸氣閥3 的閥部3a落位時(shí)的沖擊所引起的破壞。
另外，緩沖形狀不限于縱槽23bl，例如也可以以從根部朝向前端逐漸 減細(xì)的錐形狀形成緩沖部23b。另外，也可以以從底部朝向大徑室22b逐 漸加粗的錐形狀形成小徑室22a。連桿部23c為自工作缸部22向外部伸出 的部分，在活塞部23的軸方向上設(shè)于與緩沖部23b不同的端(圖1中為 活塞部23a的下方)。連桿部23c具有以從根部朝向前端逐漸減細(xì)的方式 形成的錐形狀，且插通形成于搖臂9的按壓部9a上的槽9c，可不與搖臂 9產(chǎn)生干擾地按壓十字頭5。從而，連桿部23c可與搖臂9分別獨(dú)立地按 壓十字頭5。
在活塞23的連桿部23c的側(cè)方設(shè)有間隙傳感器(間隙計(jì)測(cè)裝置)24。 間隙傳感器24測(cè)定連桿部23和間隙傳感器24之間的間隙，并與發(fā)動(dòng)機(jī) 控制單元(ECU) 40連接。間隙傳感器24例如可通過(guò)測(cè)定渦電流而測(cè)定 其與連桿部23c之間的間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40可通過(guò)監(jiān)視間隙傳感器 24所測(cè)定到的與連桿部23c之間的間隙而監(jiān)視液壓促動(dòng)器20的動(dòng)作。具 體而言，在連桿部23c從工作缸部22伸出時(shí)，間隙減小，在連桿部23c 向工作缸部22退縮時(shí)，間隙增大，因此，可通過(guò)監(jiān)視間隙而監(jiān)視液壓促 動(dòng)器20的動(dòng)作。
在工作缸體21的凹部21a收容有電磁開(kāi)閉閥30。電磁開(kāi)閉閥30是具 有輸入口 30a和輸出口 30b的雙口電磁開(kāi)閉閥。輸入口 30a與工作缸體21 的第二管路21c連通，輸出口 30b與工作缸體21的供排管路21d連通。 電磁開(kāi)閉閥30在內(nèi)部除具有滑閥31夕卜，還具有未圖示的彈簧和螺線管。 該電磁開(kāi)閉閥30在通常狀態(tài)下是彈簧按壓滑閥31而將輸入口 30a和輸出
12口 30b連通，當(dāng)對(duì)螺線管勵(lì)磁時(shí)，滑閥31對(duì)抗彈簧的施力而切斷輸入口
30a和輸出口 30b的連通狀態(tài)。因此，電磁開(kāi)閉閥30可切換為工作油供排 狀態(tài)和工作油切斷狀態(tài)。
因此，當(dāng)經(jīng)由形成于工作缸體21的第一管路21b及第二管路21c、電 磁開(kāi)閉閥30而將工作油向形成于工作缸體21的供排管路21d供給時(shí)，工 作油經(jīng)由小徑室22a被供給到大徑室22b。于是，工作油對(duì)活塞23的活塞 部23a進(jìn)行作用，將活塞23從工作缸部22推出(圖l中為下降)，連桿 部23c向圖1中下方伸出。之后，當(dāng)對(duì)電磁開(kāi)閉閥30的螺線管進(jìn)行勵(lì)磁 時(shí)，切斷輸入口30a和輸出口30b的連通狀態(tài)。在該狀態(tài)下，當(dāng)將連桿部 23c向工作缸部22側(cè)(圖1中上方)上壓時(shí)，活塞23被壓入工作缸部22 直到活塞23的活塞部23a閉塞與工作缸體21的流出管路21e連通的油槽 22bl，將工作油封入小徑室22a和大徑室22b。此時(shí)，活塞23被封入小徑 室22a及大徑室22b中的工作油阻止而停止。
之后，若將電磁開(kāi)閉閥30的螺線管脫磁，則輸入口 30a和輸出口 30b 再次成為連通狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)下將活塞23的連桿部23c向工作缸部22 側(cè)(圖1中上方)上壓時(shí)，活塞23上升，工作油從工作缸體21的供排管 路21d流出。流出的工作油經(jīng)由電磁開(kāi)閉閥30的輸出口 30b及輸入口30a、 第二管路21c及第一管路21b而逐漸流出到液壓促動(dòng)器20的外部。之后， 將活塞23的緩沖部23b收容于工作缸部22的小徑室22a，結(jié)束液壓促動(dòng) 器20的一連串的作用。
在電磁開(kāi)閉閥30上連接有發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40 控制電磁開(kāi)閉閥30的勵(lì)磁時(shí)機(jī)、勵(lì)磁時(shí)間，其可以以毫秒(1/1000秒) 單位任意控制電磁開(kāi)閉閥30。
在工作缸體21的第一管路21b上連接蓄能器50的輸出口 50a。蓄能 器50成為對(duì)液壓進(jìn)行蓄能的蓄能裝置，本實(shí)施方式的蓄能器50為機(jī)械式 蓄能器。
如圖1所示，蓄能器具有上述的輸出口 50a、自該輸出口50a延伸的 輸出管路50b、與該輸出管路50b交差的輸入管路50c、與輸入管路50c 連通的輸入口 50d。輸入管路50c與蓄能部52連通。
蓄能部52具有形成于蓄能器主體上的工作缸55。工作缸55與輸入管
13路50c連通，可流入從輸入口 50d供給的工作油、從輸出口50a供給的工 作油。在工作缸55的內(nèi)部具有沿工作缸55的軸方向滑動(dòng)的柱塞56、將柱 塞56向工作缸55的底壁(圖中朝向左方)施力的壓縮彈簧57。
從而，盡管從蓄能器50的輸入口 50d供給工作油，工作油將柱塞56 向側(cè)方(圖l中右側(cè)方)按壓，但柱塞56不能對(duì)抗壓縮彈簧57的施力， 從而工作油從輸出口 50a流出。另一方面，當(dāng)從液壓促動(dòng)器20流出且比 從輸入口 50d供給的工作油高壓的工作油從蓄能器50的輸出口 50a供給 時(shí)，工作油將柱塞56向側(cè)方(圖1中右側(cè)方)按壓，柱塞56對(duì)抗壓縮彈 簧57的施力而向側(cè)方(圖中右側(cè)方)移動(dòng)。此時(shí)，在蓄能部52貯存(蓄 能)工作油。
如圖3所示，這些液壓促動(dòng)器20、電磁開(kāi)閉閥30、蓄能器50構(gòu)成液 壓回路60。該液壓回路60附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上，并能夠從向發(fā)動(dòng)機(jī)供給潤(rùn)滑 油的潤(rùn)滑單元61供給低壓的工作油。在附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元61和 液壓回路60之間配設(shè)有單向閥62。單向閥62只是在液壓回路60的液壓 比附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元61的液壓小時(shí)才從附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑 單元61向液壓回路60供給工作油，而工作油不會(huì)從液壓回路60側(cè)流向 附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元61。
另外，在單向閥62和上述的液壓回路60之間設(shè)有安全閥63。安全閥 63在液壓回路60的液壓高出預(yù)先設(shè)定的壓力時(shí)，可將液壓回路60的工作 油排出到發(fā)動(dòng)機(jī)的油盤64。
如上所述，連接有間隙傳感器24及電磁開(kāi)閉閥30的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 40如圖6所示，基于從未圖示的TDC (Top Dead Center)傳感器(工作缸 判別信號(hào)輸出裝置)輸入的工作缸判別信號(hào)(G信號(hào))來(lái)檢測(cè)哪一個(gè)工作 缸的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞EP位于上止點(diǎn)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40基于從未圖示 的曲柄轉(zhuǎn)角傳感器(轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)輸出裝置)輸入的轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)(Ne 信號(hào))來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速，并且從使閉塞時(shí)機(jī)延遲的工作缸(例如圖6中的工作 缸"5")的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞EP位于上止點(diǎn)時(shí)開(kāi)始對(duì)轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)(矩形波) ,的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)被計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)的脈沖數(shù)到達(dá)預(yù)先設(shè)定好的 VVA啟動(dòng)設(shè)定脈沖時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40接通VVA啟動(dòng)信號(hào)，并以預(yù)先 設(shè)定的VVA保持時(shí)間Tw對(duì)電磁開(kāi)閉閥30進(jìn)行勵(lì)磁。根據(jù)具備上述液壓回路60的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置1，通過(guò)使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，從 附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元61向液壓回路60供給工作油。具體而言，經(jīng)
由單向閥62按蓄能器50、電磁開(kāi)閉閥30、液壓促動(dòng)器20的順序供給工 作油。因此，工作油被充填到電磁開(kāi)閉閥30、液壓促動(dòng)器20中。
然后，若發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作，則與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸聯(lián)接，按照凸輪18、挺桿臂 14、推桿13、搖臂9、十字頭5的順序傳遞動(dòng)力，在發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣行程中， 通過(guò)吸氣閥3開(kāi)閉吸氣口2，在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程及爆發(fā)行程、排氣行程 中，通過(guò)吸氣閥3閉塞吸氣口 2。
在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程及爆發(fā)行程、排氣行程中，如圖2—1所示，吸 氣閥3通過(guò)閥彈簧4的施力而閉塞吸氣閥2。此時(shí)的凸輪18的旋轉(zhuǎn)角和閥 升程量具有圖4的閉塞區(qū)域所示的關(guān)系。即，具有閥升程量與凸輪18的 旋轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)而為O的關(guān)系。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始吸氣行程時(shí)，從凸輪18按照挺桿臂14、推桿13、搖臂 9、十字頭5的順序傳遞動(dòng)力，吸氣閥3提升，由此，吸氣口2逐漸開(kāi)放。 此時(shí)的凸輪旋轉(zhuǎn)角和閥升程量具有圖4的開(kāi)放作用區(qū)域所示的關(guān)系。艮卩， 具有閥升程量伴隨凸輪18的旋轉(zhuǎn)角的增加而逐漸增加的關(guān)系。
此時(shí)，活塞23的連桿部23c通過(guò)將貯存于蓄能器50中的工作油逐漸 供給于工作缸部22的小徑室22a及大徑室22b， 一邊與十字頭5抵接一邊 逐漸伸出(圖l中下方)。具體而言，按照電磁開(kāi)閉閥30、液壓促動(dòng)器20 的順序供給工作油。在此，在蓄能器50中沒(méi)有貯存工作油的情況下，從 附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑單元61經(jīng)由單向閥62向液壓回路60逐漸供給工 作油。
而且，當(dāng)閥升程量達(dá)到最大時(shí)，如圖2—2所示，吸氣口2成為全開(kāi) 狀態(tài)。
之后，如圖2 — 3所示，通過(guò)閥彈簧4及復(fù)位彈簧15的施力，十字頭 5、搖臂9、推桿13、挺桿臂14隨動(dòng)于凸輪18，吸氣閥3將吸氣口2逐漸 閉塞。此時(shí)的凸輪旋轉(zhuǎn)角和閥升程量具有圖4的閉塞作用區(qū)域所示的關(guān)系。 即，具有閥升程量伴隨凸輪18的旋轉(zhuǎn)角的增加而逐漸減小的關(guān)系。
此時(shí)，活塞23逐漸收容于工作缸部22，工作缸部22的小徑室22a 及大徑室22b的工作油貯存于蓄能器50中。因而，液壓促動(dòng)器20具有活
15塞泵的功能。具體而言，工作油經(jīng)由電磁開(kāi)閉閥30、液壓促動(dòng)器20而貯
存于蓄能器50中。
而且，如圖4所示，當(dāng)閥升程量達(dá)到最小即0時(shí)，如圖2 — 5所示， 吸氣閥3成為全閉狀態(tài)。
另一方面，在圖4所示的閉塞作用區(qū)域，當(dāng)對(duì)電磁開(kāi)閉閥30進(jìn)行勵(lì) 磁時(shí)，滑閥31對(duì)抗彈簧的施力而切斷輸入口 30a和輸出口 30b的連通狀 態(tài)。即，電磁開(kāi)閉閥30從工作油供排狀態(tài)轉(zhuǎn)移至工作油切斷狀態(tài)。于是， 活塞23被壓入到工作缸部22內(nèi)直至活塞23的活塞部23a閉塞與工作缸 體21的流出管路21e連通的油槽22bl，之后，在工作缸部22的小徑室 22a及大徑室22b中封入工作油。從而，活塞23被封入小徑室22a及大徑 室22b的工作油阻止而停止。
于是，活塞23的連桿部23c按壓十字頭5，如圖2—4所示，吸氣閥 3以規(guī)定的開(kāi)度維持開(kāi)放的狀態(tài)。即，在吸氣行程中，吸氣閥3進(jìn)行的吸 氣口2的閉塞時(shí)機(jī)延遲。由于為在工作缸部22的內(nèi)部配設(shè)油槽22bl，且 活塞部23a閉塞油槽22M的機(jī)構(gòu)，故可以以相同的開(kāi)度維持開(kāi)放狀態(tài)。 此時(shí)的凸輪旋轉(zhuǎn)角和閥升程量具有圖4中閉塞延遲區(qū)域所示的關(guān)系。艮P， 具有即使凸輪18的旋轉(zhuǎn)角增加閥升程量也為一定的關(guān)系。
這樣，即使在活塞23的連桿部23c按壓十字頭5，且吸氣閥3以規(guī)定 的開(kāi)度維持的情況下，搖臂9也會(huì)在復(fù)位彈簧15的施力作用下與推桿13 密接，并被凸輪18的外徑形狀(凸輪輪廓)控制。因而，推桿13不會(huì)從 搖臂9脫落，會(huì)在十字頭5和搖臂9之間產(chǎn)生間隙。
當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后將電磁開(kāi)閉閥30脫磁時(shí)，輸入口 30a和輸出口 30b 再次成為連通狀態(tài)。因此，在閥彈簧4的施力作用下，吸氣閥3將吸氣口 2逐漸閉塞。
此時(shí)，十字頭5按壓活塞23，活塞23再次逐漸收容于工作缸部22 內(nèi)，工作缸部22的小徑室22a及大徑室22b的工作油貯存于蓄能器50中。
而且，如圖4所示，當(dāng)閥升程量為最小即0時(shí)，如圖2 — 5所示，通 過(guò)吸氣閥3，吸氣口2成為全閉狀態(tài)。
這樣，由于在吸入工序中使吸氣閥3進(jìn)行的吸氣口 2的閉塞時(shí)機(jī)延遲， 故發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40如圖5及圖6所示，在使閉塞時(shí)機(jī)延遲的工作缸(例如圖6中的工作缸"5")的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞EP位于上止點(diǎn)時(shí)(步驟S1:"是")， 開(kāi)始轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)的脈沖數(shù)的計(jì)數(shù)(步驟S2)。然后，在轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)的
脈沖數(shù)到達(dá)了預(yù)先設(shè)定的VVA啟動(dòng)設(shè)定脈沖時(shí)(步驟S3:"是")，接通 VVA啟動(dòng)信號(hào)(步驟S4)。這樣，當(dāng)VVA啟動(dòng)信號(hào)接通時(shí)，以預(yù)先設(shè)定 的VVA保持時(shí)間Tw對(duì)電磁開(kāi)閉閥30進(jìn)行勵(lì)磁(步驟S5)。之后，通過(guò) 重復(fù)這樣的循環(huán)，按照使吸氣閥3進(jìn)行的吸氣口 2的閉塞時(shí)機(jī)延遲的方式 進(jìn)行控制。
根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置1，在閉塞電磁開(kāi)閉閥30 時(shí)，在液壓促動(dòng)器20的活塞23將油槽22bl (流出管路21e)閉塞之前， 吸氣閥3與搖臂9聯(lián)接，在將與流出管路21e連通的油槽22bl閉塞之后， 維持吸氣閥3的開(kāi)放狀態(tài)直至將電磁開(kāi)閉閥30開(kāi)放，因此，可不受電磁 開(kāi)閉閥30的閉塞時(shí)機(jī)左右而以預(yù)先設(shè)定的開(kāi)度維持吸氣口 2的開(kāi)放狀態(tài)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)閥的動(dòng)作可變的發(fā)動(dòng)機(jī)閥 裝置是有用的，尤其適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)閥。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其具備與曲軸聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的凸輪；與凸輪的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的搖臂；搖臂及彈簧作用而開(kāi)閉吸氣口的吸氣閥，所述發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的特征在于，具有可在與所述吸氣閥相同的方向上運(yùn)動(dòng)的活塞；收容所述活塞并使所述活塞可在其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的工作缸；由所述活塞和所述工作缸構(gòu)成的液壓促動(dòng)器；與由所述活塞和所述工作缸構(gòu)成的壓力室連通的液壓管路；經(jīng)由所述液壓管路對(duì)自所述壓力室流出的工作油進(jìn)行蓄能的蓄能裝置；對(duì)所述壓力室和所述蓄能裝置之間的工作油的流通進(jìn)行控制的電磁開(kāi)閉閥，其中，由所述液壓促動(dòng)器、所述液壓管路、所述蓄能裝置和所述電磁開(kāi)閉閥構(gòu)成液壓回路，所述電磁開(kāi)閉閥配置于所述液壓促動(dòng)器和所述蓄能裝置之間的液壓管路上。
2、 一種發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其具備與曲軸聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的凸輪；與凸輪的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)的搖臂；搖臂及彈簧作用而開(kāi)閉吸氣口的吸氣閥，所述發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置的特征在于，具有液壓促動(dòng)器、蓄能裝置和電磁開(kāi)閉閥而構(gòu)成液壓回路， 所述液壓促動(dòng)器通過(guò)吸氣閥的開(kāi)閉移動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作，且在將工作油封入壓力室的情況下阻止處于開(kāi)狀態(tài)的吸氣閥的閉塞移動(dòng)，所述蓄能裝置在吸氣闊進(jìn)行閉塞移動(dòng)時(shí)對(duì)從液壓促動(dòng)器的壓力室流出的工作油進(jìn)行蓄能，在吸氣閥進(jìn)行開(kāi)放移動(dòng)時(shí)向液壓促動(dòng)器的壓力室供給工作油，所述電磁開(kāi)閉閥對(duì)工作油從液壓促動(dòng)器向蓄能裝置的流出進(jìn)行控制， 所述電磁開(kāi)閉閥設(shè)置在所述液壓促動(dòng)器和所述蓄能裝置之間。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 具備向所述液壓回路供給工作油的工作油供給裝置。
4、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于，所述工作油供給裝置是附帶在發(fā)動(dòng)機(jī)上并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供給潤(rùn)滑油的潤(rùn) 滑單元。
5、 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于，還設(shè)有容許工作油從液壓促動(dòng)器的壓力室向蓄能裝置流出的輔助管路，所述輔助管路具有在隨動(dòng)于向閉方向移動(dòng)的吸氣閥的液壓促動(dòng)器的 活塞位置處于規(guī)定區(qū)間時(shí)開(kāi)口的口 。
6、 如權(quán)利要求3 5中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 在工作油供給裝置和所述液壓回路之間設(shè)有單向閥，該單向閥只是在所述液壓回路的液壓比工作油供給裝置的液壓小時(shí)從工作油供給裝置向 液壓回路供給工作油。
7、 如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 所述液壓促動(dòng)器的壓力室構(gòu)成為對(duì)吸氣閥閉塞時(shí)的沖擊進(jìn)行緩沖。
8、 如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，其特征在于， 具備介于凸輪和搖臂之間且從凸輪向搖臂傳遞動(dòng)作的推桿； 將搖臂向與推桿密接的方向施力的施力裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，即使是閥的開(kāi)閉動(dòng)作可變的發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置，也可以隨動(dòng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，可高效地運(yùn)轉(zhuǎn)且發(fā)動(dòng)機(jī)閥動(dòng)作可變，該發(fā)動(dòng)機(jī)閥裝置具有通過(guò)旋轉(zhuǎn)的凸輪的按壓力和閥彈簧的按壓力使吸氣口進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作的吸氣閥(3)；可在與吸氣閥(3)相同的方向上運(yùn)動(dòng)的活塞(23)；收容活塞(23)并使活塞(23)可在其內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的工作缸部(22)；由活塞(23)和工作缸部(22)構(gòu)成的液壓促動(dòng)器(20)；與由活塞(23)和工作缸部(22)構(gòu)成的壓力室連通的供排管路(21d)；經(jīng)由供排管路(21d)對(duì)自壓力室流出的工作油進(jìn)行蓄能的蓄能器(50)；對(duì)壓力室和蓄能器(50)之間的工作油的流通進(jìn)行控制的電磁開(kāi)閉閥(30)，其中，電磁開(kāi)閉閥(30)配置于液壓促動(dòng)器(20)和蓄能器(50)之間的供排管路上。
文檔編號(hào)F01L9/02GK101473111SQ20078002304
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者丸山純, 久田陽(yáng)平, 佐藤悅郎, 堀合邦雄, 橘英明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所