本發(fā)明屬于液壓驅(qū)動,尤其涉及液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器、全可變液壓氣門系統(tǒng)及控制方法。
背景技術:
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關的背景技術信息,不必然構(gòu)成在先技術。
2、為了進一步優(yōu)化內(nèi)燃機相關技術,研究人員開發(fā)了可以實現(xiàn)氣門正時、氣門開啟持續(xù)期和氣門最大升程連續(xù)可變的全可變液壓氣門系統(tǒng)。但現(xiàn)有的系統(tǒng)存在使用成本較高,系統(tǒng)組成過于復雜和響應性能較差等問題。
3、全可變液壓氣門系統(tǒng)氣門運動規(guī)律的控制是通過控制液壓系統(tǒng)中高壓油腔和低壓油腔的接通和斷開來實現(xiàn)的,其中高壓油腔與低壓油腔之間的控油閥的泄油相位大多是由電機控制,但由于自身機械特性和物理特性的限制,如果在內(nèi)燃機上進行實際應用,則對整體泄油機構(gòu)有更高要求。
4、中國發(fā)明專利zl201310296611.0公開了一種內(nèi)燃機全可變液壓氣門系統(tǒng)的控油裝置,該裝置與內(nèi)燃機液壓驅(qū)動氣門系統(tǒng)相連接,由殼體及安裝在殼體中的回轉(zhuǎn)閥、液壓蓄能器和傳動機構(gòu)構(gòu)成,是一種可取代高頻電磁閥應用于單缸及多缸內(nèi)燃機的全可變液壓氣門系統(tǒng)控油裝置。
5、在控制方式上,該裝置通過伺服電機驅(qū)動與回轉(zhuǎn)閥套齒輪相嚙合的齒條從而驅(qū)動回轉(zhuǎn)閥套轉(zhuǎn)動,改變回轉(zhuǎn)閥套上徑向油孔的圓周位置從而改變泄油時間,但伺服電機體積過大,價格昂貴,耐受溫度只有80℃,實際控制應用存在一定困難。
技術實現(xiàn)思路
1、為克服上述現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供了液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器、全可變液壓氣門系統(tǒng)及控制方法,可以通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)改變?nèi)勺円簤簹忾T系統(tǒng)的泄油時間,達到氣門正時、氣門開啟持續(xù)期和氣門最大升程連續(xù)可變的目的,從而大大改善內(nèi)燃機的動力性和經(jīng)濟性。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個或多個實施例提供了如下技術方案:
3、第一方面,公開了液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器,包括:
4、驅(qū)動器殼體、驅(qū)動器轉(zhuǎn)子及電磁閥;
5、所述驅(qū)動器殼體與驅(qū)動器轉(zhuǎn)子形成液壓腔;所述驅(qū)動器殼體上安裝有驅(qū)動器轉(zhuǎn)子及電磁閥;
6、所述驅(qū)動器轉(zhuǎn)子的每個葉片將驅(qū)動器殼體與驅(qū)動器轉(zhuǎn)子形成的液壓腔分為左右兩個部分,定義葉片左側(cè)形成的液壓腔為a腔,葉片右側(cè)形成的液壓腔為b腔;
7、基于電磁閥控制液壓油在不同通道內(nèi)的流入與流出,在轉(zhuǎn)子葉片的a腔及b腔之間建立壓力差,從而驅(qū)動驅(qū)動器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
8、作為進一步的技術方案,所述驅(qū)動器殼體上設置有多個液壓油通道、軸向油孔c及多個液壓油口;
9、所述驅(qū)動器轉(zhuǎn)子上設置有中心液壓油通道、第六液壓油通道,第七液壓油通道及第八液壓油通道;
10、所述電磁閥設置有進油通道。
11、作為進一步的技術方案,每個所述a腔與所述驅(qū)動器轉(zhuǎn)子上的相應的液壓油通道相通,液壓油通道與所述中心液壓油通道相通,中心液壓油通道上開有液壓油口;
12、所述液壓油口與所述驅(qū)動器殼體的第二液壓油通道相通,第二液壓油通道通過所述軸向油孔c與第一液壓油通道相通,第一液壓油通道通過所述電磁閥進油通道接收來自所述電磁閥進油口的液壓油。
13、作為進一步的技術方案,每個所述b腔與所述驅(qū)動器殼體上的相應的液壓油口相通,液壓油口與相應的液壓油通道相通,第四液壓油通道通過所述電磁閥的進油通道接收來自所述電磁閥進油口的液壓油。
14、作為進一步的技術方案,所述驅(qū)動器轉(zhuǎn)子與所述驅(qū)動器殼體之間采用密封片密封,在驅(qū)動器轉(zhuǎn)子每個葉片頂端開有密封槽,所述密封槽內(nèi)裝有頂端密封片,所述頂端密封片由頂端密封片彈簧、頂端密封片和側(cè)片組成,維持液壓油的密封,并通過頂端密封片彈簧的彈力清潔驅(qū)動器殼體的摩擦表面。
15、作為進一步的技術方案,還包括驅(qū)動器端蓋,所述驅(qū)動器端蓋與所述驅(qū)動器轉(zhuǎn)子端部采用o型密封圈密封,在驅(qū)動器轉(zhuǎn)子端部圓周面上開有環(huán)形槽,所述環(huán)形槽內(nèi)裝有o型密封圈,所述密封圈與驅(qū)動器端蓋緊貼,維持液壓油的密封。
16、作為進一步的技術方案,還包括角度傳感器,所述角度傳感器與驅(qū)動器端蓋之間采用o型密封圈密封,所述驅(qū)動器端蓋頂面開有環(huán)形密封槽,維持角度傳感器和驅(qū)動器端蓋之間的密封。
17、作為進一步的技術方案,所述驅(qū)動器殼體的進油口處進油通道與液壓油源之間采用o型密封圈密封,所述進油通道開有環(huán)形密封槽,所述環(huán)形密封槽內(nèi)裝有o型密封圈,維持液壓油的密封。
18、作為進一步的技術方案,所述驅(qū)動器端蓋徑向開有徑向泄油孔,所述徑向泄油孔與外界環(huán)境直接相通,多余的液壓油直接通過所述徑向泄油孔流入外界。
19、第二方面,公開了全可變液壓氣門系統(tǒng),包括:
20、液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器,控油閥;
21、所述液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器至少包括驅(qū)動器轉(zhuǎn)子,所述控油閥包括回轉(zhuǎn)閥芯及回轉(zhuǎn)閥套;
22、所述驅(qū)動器轉(zhuǎn)子通過齒扇與控油閥的回轉(zhuǎn)閥套上齒輪相嚙合,驅(qū)動回轉(zhuǎn)閥套轉(zhuǎn)動,控油閥的回轉(zhuǎn)閥芯隨凸輪軸同步轉(zhuǎn)動;
23、所述回轉(zhuǎn)閥芯與回轉(zhuǎn)閥套上均設置有相配合的泄油孔,通過回轉(zhuǎn)閥芯的泄油孔和回轉(zhuǎn)閥套的泄油孔兩者的相對位置的變化,實現(xiàn)在不同相位時刻泄油從而實現(xiàn)全可變。
24、第三方面,公開了全可變液壓氣門系統(tǒng)的控制方法,包括:
25、配氣凸輪轉(zhuǎn)動帶動控油閥的回轉(zhuǎn)閥芯同步轉(zhuǎn)動;
26、當回轉(zhuǎn)閥芯的徑向油孔轉(zhuǎn)動到與回轉(zhuǎn)閥套的徑向油孔不連通時,控油閥處于關閉狀態(tài),配氣凸輪驅(qū)動液壓挺柱在液壓腔內(nèi),油液克服氣門彈簧彈力驅(qū)動氣門開啟;
27、當回轉(zhuǎn)閥芯徑向油孔轉(zhuǎn)動到與回轉(zhuǎn)閥套徑向油孔重合時,控油閥處于開啟狀態(tài),系統(tǒng)開始泄油,氣門關閉;
28、當需要改變系統(tǒng)泄油相位時,通過控制電磁閥的開關驅(qū)動驅(qū)動器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,驅(qū)動器轉(zhuǎn)子上的齒扇隨驅(qū)動器轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動,驅(qū)動控油閥回轉(zhuǎn)閥套上的齒輪轉(zhuǎn)動,從而驅(qū)動控油閥的回轉(zhuǎn)閥套轉(zhuǎn)動,回轉(zhuǎn)閥套徑向油孔的圓周位置也隨之改變,從而改變了控油閥的泄油相位,達到控制氣門正時,氣門開啟持續(xù)期和氣門升程全可變的目的。
29、作為進一步的技術方案,泄油時所用液壓油來自內(nèi)燃機自身的潤滑系統(tǒng)。
30、以上一個或多個技術方案存在以下有益效果:
31、本發(fā)明的技術方案通過控制電磁閥控制液壓油在不同通道內(nèi)的流入與流出,在擺動缸轉(zhuǎn)子葉片的兩側(cè)建立壓力差,從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,達到液壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的目的。該旋轉(zhuǎn)裝置與fhvvs匹配使用,便可以通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)改變?nèi)勺円簤簹忾T系統(tǒng)的泄油時間,達到氣門正時、氣門開啟持續(xù)期和氣門最大升程連續(xù)可變的目的,從而大大改善內(nèi)燃機的動力性和經(jīng)濟性。
32、本發(fā)明的技術方案可以取代伺服電機作為全可變液壓氣門系統(tǒng)中的泄油驅(qū)動裝置,其結(jié)構(gòu)緊湊,耐溫性能更好。本發(fā)明技術方案的整體密封效果好,采用頂端密封片等密封方式,減小了液壓油的泄漏量。本發(fā)明技術方案液壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動器擴展性好,應用潛力大,可作為一種液壓驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)裝置應用于相關技術領域。
33、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。