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1、10申请公布号CN101994536A43申请公布日20110330CN101994536ACN101994536A21申请号201010257236522申请日2010081312/540,82820090813USF01L9/02200601F15B1/02200601F15B15/2220060171申请人万国引擎知识产权有限责任公司地址美国伊利诺斯州72发明人W德奥赫达D科尔尼厄斯74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人张兰英丁晓峰54发明名称进气阀关闭液压调节器57摘要本发明公开了一种进气阀关闭液压调节器。一种允许内燃机阀18在内燃机循环的各个时间关闭的机构40具有。
2、液压致动器58和用于控制液压致动器控制阀60，以A在汽缸阀被迫渐增地开启的同时约束阀摇杆52的转轴不浮动；以及B在汽缸阀已被迫开启后释放该约束以允许转轴浮动以使进气阀体腔提早关闭，由此提供提早的IVC。液压缓冲器64通过对液压蓄能器62的计划几何形状缓冲汽缸阀的关闭运动。控制阀向蓄能器开启以允许摇杆转轴浮动并提供提早的IVC，并对蓄能器关闭以使转轴回到不提供提早的IVC的位置。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书5页说明书8页附图5页CN101994541A1/5页21一种内燃机，包括进气系统，空气通过所述进气系统进入至少一个内燃机汽缸，在所述。
3、内燃机汽缸内，空气支持燃料燃烧以使内燃机工作；排气系统，汽缸内燃烧产物通过所述排气系统排出；汽缸阀，用于控制各系统与所述至少一个汽缸的连通，其中一个汽缸阀通过阀簧施力关闭以位于阀座上，但又通过绕可浮动轴枢转并渐增地挤压阀簧的阀开启机构的摇杆渐增地开启；液压致动器，用于当一个阀通过摇杆渐增地开启时液压地锁住可浮动轴而使之不浮动，并随着一个阀开启，解除可浮动轴的锁定以允许阀簧渐增地伸长并同时迫使所述一个阀朝向阀座移动并使可浮动轴浮动；液压流体压力源，用来通过第一止回阀将液压流体输送至液压缓冲器的可变体积腔室，所述液压缓冲器设置成缓冲一个阀朝向阀座的运动，并通过第二止回阀将液压流体输送至所述致动器的。
4、可变体积腔室，并将液压流体输送至与缓冲器腔室和控制阀的第一端口流体连通的液压蓄能器，所述控制阀具有与所述致动器腔室流体连通的第二端口；缓冲器的可变体积腔室由缓冲部件和本体协同界定，所述缓冲部件相对于所述本体可伸出和回缩；所述缓冲部件和缓冲器本体共同地包括可变限流，籍此所述缓冲器的可变体积腔室流体连通于所述蓄能器、液压流体压力源以及控制阀的第一端口，并且所述可变限流随着缓冲部件相对于缓冲器本体的伸出和回缩而减小和增大；随着阀开启机构渐增地打开一个阀，所述液压流体压力源和蓄能器共同发生效果以迫使液压流体进入缓冲器腔室并由此使缓冲部件相对于缓冲器本体伸出；在通过阀开启机构使一个阀渐增开启的过程中，所。
5、述控制阀使第一端口相对第二端口关闭，以通过防止在一个阀离开阀座前已强迫进入致动器腔室的液压流体逸离致动器腔室而液压地锁住致动器；并且随着一个阀开启，所述控制阀使第一端口相对第二端口开启以通过使致动器腔室与蓄能器连通而解除致动器锁定，结果随着一个阀通过阀簧压向阀座并通过与缓冲器的相互作用得到缓冲而允许阀簧迫使液压流体流出致动器腔室并进入蓄能器，其中所述缓冲器迫使缓冲部件回缩并随着一个阀向阀座移动而渐增限流地使流体离开缓冲器腔室进入蓄能器。2如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述一个汽缸阀包括进气阀，籍此进气系统与所述汽缸中的相应一个连通。3如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述可浮动轴包。
6、括圆柱销的中央纵向轴，所述摇杆和致动器的活塞杆通过所述中央纵向轴可作用地耦合在一起。4如权利要求3所述的内燃机，其特征在于，所述摇杆包括设置在所述销的两侧的相对两端，所述相对两端中的一端提供所述摇杆和进气阀之间的相互作用点，而所述相对两端中的另一端提供与由内燃机的凸轮轴上的凸轮驱动的推杆的一端相互作用的点。5如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，所述液压流体压力源包括油轨道，所述油轨道通过将油经过第三止回阀泵入油轨道的泵来使油轨道保持填满加压油。6如权利要求5所述的内燃机，其特征在于，所述缓冲部件包括从缓冲器本体伸出以权利要求书CN101994536ACN101994541A2/5页3与进气阀。
7、相互作用的前端以及随着缓冲部件伸出和回缩而保持在缓冲器本体内的尾端，并且所述可变限流是通过计划的几何形状孔协同界定的，所述几何形状孔贯穿缓冲部件的尾端的中空圆柱壁部分延伸，并随着缓冲部件渐增地回缩而跨过围绕所述缓冲部件尾端的中空圆柱壁部分的缓冲器本体的圆柱形壁部分的内表面中的凹口。7如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述缓冲部件的尾端的中空圆柱形壁部分相对于所述缓冲部件的前端封闭并与前端相对，所述中空圆柱壁部分经由缓冲本体中的通道与液压流体压力源连通，并且所述凹口与所述蓄能器连通，从而随着缓冲部件渐增地回缩，流体通过计划的几何形状孔迫出缓冲部件的尾端的中空内壁部分，并随着缓冲部件渐增地伸出。
8、，流体通过计划的几何形状孔进入缓冲器腔室。8如权利要求7所述的内燃机，其特征在于，所述凹口围绕所述缓冲器本体的圆柱形壁部分延伸360。9如权利要求8所述的内燃机，其特征在于，所述凹口在缓冲器本体的整个圆柱形壁部分上具有恒定的轴向尺寸。10如权利要求9所述的内燃机，其特征在于，所述计划的几何形状孔包括多个离散的通孔。11如权利要求10所述的内燃机，其特征在于，所述多个离散通孔排列成一种图案，其中第一通孔沿周向和轴向与第二通孔错开。12如权利要求11所述的内燃机，其特征在于，所述第一通孔比第二通孔更远离缓冲部件的前端，而所述第一通孔还具有大于所述第二通孔的开口面积。13如权利要求12所述的内燃机，。
9、其特征在于，所述第二通孔在所述进气阀接近归位的最后一次行程增量过程中并在所述进气阀最终归位时面向所述凹口。14如权利要求13所述的内燃机，其特征在于，所述第二通孔是在所述进气阀接近归位的最后一次行程增量过程中并在所述进气阀最终归位时面向所述凹口的唯一通孔。15如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述缓冲器包括限制所述缓冲部件相对于所述缓冲器本体伸出的止动结构。16如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述控制阀包括可选择地通过电供能以控制所述第一端口和第二端口之间的开启和关闭的电气执行机构。17一种与内燃机汽缸阀相关联的机构，所述汽缸阀通过阀簧施力封闭于阀座并通过阀开启机构的阀摇杆而开启，从。
10、而赋予汽缸阀在发动机循环过程中的各个时间从开启至关闭运转的操作能力，所述机构包括具有可变体积腔室的液压致动器；控制阀，所述控制阀控制液压致动器以A当阀开启机构作用阀摇杆以迫使汽缸阀渐增地开启并渐增地压缩阀簧时，约束阀摇杆的转轴使之不浮动；以及B随着阀簧渐增地伸长以使汽缸阀朝向关闭到阀座而移动，在汽缸阀已被迫开启后解除约束以允许转轴浮动；第一止回阀，所述第一止回阀允许来自液压流体压力源和与所述源流体连通的液压蓄能器的液压流体引入以增大所述腔室的体积并禁止流体从所述腔室回流；液压缓冲器，所述液压缓冲器包含可变体积腔室以缓冲汽缸阀朝向关闭在阀座的运动；权利要求书CN101994536ACN10199。
11、4541A3/5页4第二止回阀，所述第二止回阀允许来自液压流体压力源的液压流体以增大缓冲器腔室的体积并禁止流体从所述缓冲器腔室回流；所述缓冲器的可变体积腔室由缓冲部件和本体协同界定，所述缓冲部件通过经由所述第二止回阀引入缓冲器的液压流体相对于所述本体伸出；所述缓冲部件和缓冲本体协同地包括可变限流，所述缓冲器腔室通过所述可变限流与蓄能器连通，并且所述可变限流随着缓冲部件相对于缓冲器本体回缩而变化；所述控制阀提供这样的功能通过将所述致动器腔室封闭于所述蓄能器而使所述致动器约束轴使之不浮动并通过使致动器腔室开启于蓄能器而使所述致动器解除该约束，其结果允许阀簧经由摇杆作用以迫使流体流出所述致动器腔室进。
12、入所述蓄能器，并通过汽缸阀与缓冲部件的相互作用迫使流体流出所述缓冲器腔室并进入蓄能器，随着缓冲部件渐增地回缩因可变限流而使流体渐增限流。18如权利要求17所述的机构，其特征在于，所述缓冲部件包括从所述缓冲器本体伸出以与所述进气阀相互作用的前端以及随着所述缓冲部件伸出和回缩而保持在所述缓冲器本体内的尾端，并且所述可变限流是通过计划的几何形状孔协同界定的，所述几何形状孔贯穿所述缓冲部件的尾端的中空圆柱壁部分延伸，并随着所述缓冲部件渐增地回缩而跨过围绕所述缓冲部件尾端的中空圆柱壁部分的所述缓冲器本体的圆柱形壁部分的内表面中的凹口。19如权利要求18所述的机构，其特征在于，所述缓冲部件的尾端的中空圆柱。
13、壁部分对所述缓冲部件的前端封闭并与前端相对，所述中空圆柱壁部分经由缓冲本体中的通道连通于液压流体压力源，并且所述凹口与所述蓄能器连通，因此随着缓冲部件渐增地回缩并随着计划几何形状孔移动跨过凹口而将流体通过计划的孔迫出缓冲部件的尾端的中空内壁部分。20如权利要求19所述的机构，其特征在于，所述凹口围绕所述缓冲器本体的圆柱形壁部分延伸360并在所述缓冲器本体的整个圆柱壁部分上具有恒定的轴向尺寸，并且所述计划几何形状孔包括多个离散的通孔。21如权利要求20所述的机构，其特征在于，所述多个离散的通孔排列成一种图案，其中第一通孔沿周向和轴向与第二通孔错开，所述第一通孔比所述第二通孔更远离所述缓冲部件的前。
14、端，且所述第一通孔还具有大于所述第二通孔的开口面积。22如权利要求21所述的机构，其特征在于，所述第二通孔是当所述缓冲部件完全回缩时面向所述凹口的唯一通孔。23如权利要求17所述的机构，其特征在于，所述控制阀包括有选择地通过电力供能以控制其功能的电气致动器。24一种运作内燃机汽缸阀的方法，所述汽缸阀通过阀簧施力关闭在阀座上并通过在发动机循环过程中使阀开启机构的阀摇杆绕可浮动轴枢转而开启，并且所述汽缸阀朝向阀座的关闭运动受到液压缓冲器的缓冲，所述方法包括通过第一止回阀使缓冲器的可变体积腔室与液压流体压力源连通以允许流体流入缓冲器腔室并禁止从缓冲器腔室回流；通过第二止回阀使液压致动器的可变体积腔室。
15、与流体连通于液压流体压力源的液压蓄能器连通，以允许流体流入致动器腔室并禁止从致动器腔室回流；权利要求书CN101994536ACN101994541A4/5页5使致动器腔室通过控制阀与压力源、缓冲器腔室和蓄能器连通；有选择地作用控制阀以A随着阀开启机构作用阀摇杆以迫使汽缸阀渐增地开启并渐增地对阀簧施压，通过使致动器腔室封闭于蓄能器、压力源和缓冲器腔室而约束阀摇杆的可浮动轴使之不浮动，由此在汽缸阀开启过程中液压地锁住致动器；以及B在汽缸阀已被迫开启后，通过使致动器腔室向蓄能器、压力源和缓冲器腔室开启而解除约束，由此解除致动器的锁定以使轴随着阀簧渐增地伸长而可浮动，从而迫使流体离开致动器腔室并使汽。
16、缸阀朝向关闭在阀座上移动；并随着汽缸阀在朝向阀座作关闭运动过程中与缓冲器相互作用，通过对汽缸阀朝向阀座施力的阀簧使缓冲器渐增地限制被迫离开缓冲器腔室的液压流体流动来缓冲关闭运动。25一种用于缓冲内燃机汽缸阀在阀座上的关闭运动的液压缓冲器，所述缓冲器包括可变体积腔室，所述可变体积腔室由缓冲部件和本体协同界定，所述缓冲部件相对于所述本体可直线地位移；源端口，通过所述源端口将来自液压流体压力源的液压流体输送至可变体积腔室以沿相对于所述本体直线伸出的方向对所述缓冲部件液压施力；泄流端口，当汽缸阀的关闭动作迫使所述缓冲部件相对于所述本体沿直线回缩方向移动时，通过所述泄流端口能泄放来自可变体积腔室的液压流。
17、体；以及可变限流，当所述缓冲部件沿直线回缩方向位移时，可变体积腔室内的液压流体通过所述可变限流被迫流向所述泄流端口；可变限流包括计划的几何形状孔，所述孔贯穿缓冲部件的尾端的中空圆柱壁部分延伸并随着缓冲部件沿直线回缩的方向位移而越过围绕缓冲部件尾端的中空圆柱壁部分的缓冲器本体的圆柱形壁部分的内表面中的凹口。26如权利要求25所述的缓冲器，其特征在于，所述凹口围绕所述缓冲器本体的圆柱形壁部分延伸360并在所述缓冲器本体的整个圆柱壁部分上具有恒定的轴向尺寸，并且所述计划几何形状孔包括多个离散的通孔。27如权利要求26所述的缓冲器，其特征在于，所述多个离散的通孔排列成一种图案，其中第一通孔沿周向和轴向。
18、与第二通孔错开，所述第一通孔比所述第二通孔更远离所述缓冲部件的轴向端，且所述第一通孔还具有大于所述第二通孔的开口面积。28如权利要求27所述的缓冲器，其特征在于，所述第二通孔是当所述缓冲部件完全直线地回缩时面向所述凹口的唯一通孔。29一种在具有VVA机构的内燃机中使用提早的IVC的方法，所述VVA机构具有用于控制摇杆的转轴位置的液压致动器，通过所述摇杆传递推杆的运动以开启由阀簧施力关闭的汽缸进气阀；以及可选择作用的控制阀，所述控制阀有选择地开启和关闭以液压地解锁和锁住致动器，从而允许和禁止转轴的位置从没有提供提早的IVC的规定位置移动至提供提早的IVC的位置，所述方法包括在内燃机起动过程中开启。
19、控制阀以提供一定程度提早的IVC，所述提早IVC通过阀簧的作用迫使一些油和任意夹带的空气从致动器流出至蓄能器，所述蓄能器与加压油源流体连通，所述阀簧的作用使转轴从规定位置移动至提供提早的IVC的位置；并在所述进气阀关闭后足够长时间地保持控制阀开启以允许油从蓄能器返回至致动权利要求书CN101994536ACN101994541A5/5页6器并使所述转轴移动至规定的位置。权利要求书CN101994536ACN101994541A1/8页7进气阀关闭液压调节器技术领域0001本公开涉及内燃机，具体涉及用于控制内燃机汽缸阀操作的机构，尤其是汽缸进气阀关闭的定时。背景技术0002将内燃机中的燃烧阶段的。
20、控制应用于ERG尾气再循环、燃料喷射定时和汽缸冷却策略是有用的。然而糟糕的校准有时造成不合需的内燃机操作，例如在ERG速率高的范围内不着火。不均一的ERG分布或汽缸内冷却也能导致燃烧阶段的汽缸间有所不同。0003申请人相信基于各内燃机汽缸控制进气阀关闭IVC能为多汽缸柴油机提供更好的总体控制。如果存在例如汽缸压力或离子检测技术的燃烧阶段反馈，就能进一步改进控制。发明内容0004本公开涉及能应用于单独内燃机汽缸以提供可变阀驱动VVA的机构，尤其是单独内燃机汽缸高效地控制汽缸压缩比的进气阀的可变关闭。0005申请人相信结合涡轮增压系统和EGR控制，所披露的机构可限制发动机尾气中的NOX而不必将内燃。
21、机降速至一水平，这样可限制NOX而不必使用包含贫NOX聚集器LNT或SCR可选催化还原催化剂的昂贵尾气后处理系统。0006本公开的一个总的方面涉及内燃机，该内燃机包括进气系统，空气从中进入空气支持燃料燃烧以使内燃机工作的至少一个内燃机汽缸；排气系统，汽缸内燃烧产物从中排出。汽缸阀控制各系统与至少一个汽缸的连通。0007其中一个汽缸阀通过阀簧施力关闭至阀座上的座，但通过绕可浮动轴枢转并随着一个阀渐增地开启而渐增地挤压阀簧的阀开启机构的摇杆渐以增地开启。0008当一个阀通过摇杆渐增地开启时，液压致动器液压地锁住可浮动轴而使之不可浮动，而当一个阀开启后就解除可浮动轴的锁定以允许阀簧渐增地伸长并同时迫。
22、使一个阀朝向阀座移动并使可浮动轴浮动。0009液压流体压力源通过第一止回阀将液压流体输送至液压缓冲器的可变体积腔室，所述液压缓冲器缓冲一个阀朝向阀座的运动，并通过第二止回阀将液压流体输送至致动器的可变体积腔室，并将液压流体输送至与缓冲器腔室和控制阀的第一端口流体连通的液压蓄能器，该控制阀还具有与致动器腔室流体连通的第二端口。0010缓冲器的可变体积腔室可由缓冲部件和本体共同界定，所述缓冲部件相对于所述本体可伸出和回缩。0011缓冲部件和缓冲器本体共同地包括可变限流或称为可变限流结构VARIABLERESTRICTION，籍此缓冲器的可变体积腔室流体连通于蓄能器、液压流体压力源以及控制阀的第一端。
23、口，并且该可变限流随着缓冲部件相对于缓冲器本体的伸出和回缩而减小和增大。说明书CN101994536ACN101994541A2/8页80012随着阀开启机构渐增地打开一个阀，液压流体压力源和蓄能器共同发生效果以迫使液压流体通过第一止回阀进入缓冲器腔室并由此使缓冲部件相对于缓冲器本体伸出。0013在通过阀开启机构使一个阀渐增开启时，控制阀使第一端口至相对第二端口关闭以通过防止在一个阀离开阀座前已强迫进入致动器腔室的液压流体离开致动器腔室而液压地锁住致动器。0014随着一个阀开启，控制阀使第一端口相对第二端口开启以通过使致动器腔室与蓄能器连通而解除致动器锁定，结果随着阀通过阀簧压向阀座并通过与缓。
24、冲器的相互作用得到缓冲而允许阀簧强迫液压流体流出致动器腔室并进入蓄能器，所述缓冲器迫使缓冲部件回缩并随着一个阀向阀座移动而具有渐增限流地使流体离开缓冲器腔室进入蓄能器。0015本公开的另一总的方面涉及与内燃机汽缸阀相关联的机构，所述汽缸阀通过阀簧施力封闭于阀座并通过阀开启机构的阀摇杆开启，从而赋予汽缸阀在发动机循环过程的各个时间从开启至关闭操作的能力。0016该机构包括具有可变体积腔室的液压致动器和控制阀，所述控制阀控制液压致动器以A当阀开启机构作用阀摇杆以迫使汽缸阀渐增地开启并渐增地压缩阀簧时，约束阀摇杆的转轴使之不浮动；以及B随着阀簧渐增地伸长以使汽缸阀移动关闭到阀座上，在汽缸阀已强迫开启。
25、后解除约束以允许转轴浮动。0017第一止回阀允许来自液压流体压力源和与所述源流体连通的液压蓄能器的液压流体引入以增大腔室的体积并禁止所述流体从所述腔室回流；0018包含可变体积腔室的液压缓冲器缓冲汽缸阀朝向关闭至阀座的运动。0019第二止回阀允许来自液压流体压力源的液压流体引入以增大缓冲器腔室的体积并禁止流体从缓冲器腔室回流。0020缓冲器的可变体积腔室可由缓冲部件和本体共同界定，所述缓冲部件通过由第二止回阀引入缓冲器腔室的液压流体而相对于所述本体伸出。0021缓冲部件和缓冲本体共同地包括可变限流，籍此缓冲器腔室与蓄能器连通，并且该可变限流随着缓冲部件相对于缓冲器本体回缩而变化。0022控制阀。
26、提供这样的功能通过将致动器腔室封闭于蓄能器而使致动器约束轴使之不浮动并通过使致动器腔室开启于蓄能器而解除该约束，其结果允许经由摇杆作用阀簧以迫使流体离开致动器腔室进入蓄能器，并通过汽缸阀与缓冲部件的相互作用迫使流体离开缓冲器腔室并进入蓄能器，随着缓冲部件渐增地回缩因可变限流而具有渐增的流体限流。0023本公开还涉及一种运作内燃机汽缸阀的方法，该内燃机汽缸阀通过阀簧施力关闭至阀座并通过在内燃机循环过程中使阀开启机构的阀摇杆绕可浮动轴枢转而开启，并且其朝向阀座的关闭运动受到液压缓冲器的缓冲。0024该方法包括通过第一止回阀使缓冲器的可变体积腔室与液压流体压力源连通以允许流体流入缓冲器腔室并禁止从缓。
27、冲器腔室回流；通过第二止回阀使液压致动器的可变体积腔室与连通于液压流体压力源流体的液压蓄能器，以允许流体流入致动器腔室并禁止从致动器腔室回流；通过控制阀使致动器腔室与压力源、蓄能器和缓冲器连通，有选择地作用控制阀以A随着阀开启机构作用阀摇杆以迫使汽缸阀渐增地开启并渐增地对阀簧施压，通过使驱动腔室封闭于蓄能器、压力源和缓冲器腔室而约束阀摇杆的可浮动轴使之不浮动，从而在汽缸阀开启过程中液压地锁住致动器；以及B在汽缸阀已被迫开启后，通过说明书CN101994536ACN101994541A3/8页9使致动器腔室向蓄能器、压力源和缓冲器腔室开启而解除约束，从而解除致动器的锁定以使轴随着阀簧渐增地伸长而。
28、可浮动，从而迫使流体离开致动器腔室并使汽缸阀朝向阀座关闭地移动。0025随着汽缸阀在朝向阀座作关闭运动的过程中与缓冲器相互作用，通过对汽缸阀朝向阀座施力的阀簧使缓冲器渐增地限制被迫离开缓冲器腔室的液压流体流动来缓冲关闭运动。0026本公开的另一方面涉及缓冲内燃机汽缸阀在阀座上的关闭运动的液压缓冲器。0027缓冲器包括可变体积腔室，它由缓冲部件和缓冲部件相对于其可直线位移的本体共同界定；压力源端口，通过该压力源端口将来自液压流体压力源的液压流体输送至可变体积腔室以使缓冲部件沿相对于本体直线伸出的方向受到液压施力；泄流端口，当汽缸阀的关闭动作迫使缓冲部件相对于本体沿直线回缩方向移动时，通过该泄流端。
29、口可泄放来自可变体积腔室的液压流体；以及可变限流，当缓冲部件沿直线回缩方向位移时，通过该可变限流可变体积腔室内的液压流体被迫流向泄流端口。0028可变限流包括计划的几何形状孔，所述孔贯穿缓冲部件的尾端的中空圆柱壁部分延伸并随着缓冲部件沿直线回缩的方向位移而跨过围绕缓冲部件尾端的中空圆柱壁部分的缓冲器本体的圆柱形壁部分的内表面中的凹口。0029本公开的另一方面涉及在具有VVA机构的内燃机中使用提早的IVC的方法，所述VVA机构具有用于控制摇杆的转轴位置的液压致动器，通过摇杆传递推杆的运动以开启由阀簧施力关闭的汽缸进气阀；以及可选择作用的控制阀，该控制阀有选择地开启和关闭以液压地解锁和锁住致动器，。
30、从而允许和禁止转轴的位置从没有提供提早IVC的规定位置移动至提供提早IVC的位置。0030该方法包括在内燃机起动过程中开启控制阀以提供一定程度的提早的IVC，所述提早的IVC通过阀簧的作用迫使一些油和任意夹带的空气流出致动器至蓄能器，所述蓄能器与加压油源流体连通，所述阀簧的作用使转轴从规定位置移动至提供提早IVC的位置并在进气阀关闭后足够长时间地保持控制阀开启以允许油从蓄能器返回至致动器并使转轴移动至规定位置。0031前面的概述，伴随本公开的进一步细节将在下面结合作为本公开一部分的附图描述的详细说明中给出。0032附图简述0033图1是柴油机的一个汽缸的总览示意图。0034图2是各个与本公开的。
31、机构联系的一排四个内燃机汽缸的示意图。0035图3是在汽缸进气阀开启时内燃机循环中的某一时间的其中一个汽缸及其关联的机构的放大图。0036图4是类似于图3但处于内燃机循环的不同时间的图。0037图5是示出机构本身的一个装置的局部纵截面图。0038图6是沿图5中的直线66剖切得到的横截面图。0039图7、8和9是用于解释在内燃机循环过程中机构的操作的某些方面的相应曲线图。0040详细说明说明书CN101994536ACN101994541A4/8页100041图1示出例如向机车供能的柴油机之类的内燃机10的一部分。0042内燃机10包括进气系统12，增压空气通过该进气系统12输送至内燃机10的进。
32、气集管14。增压空气经由相应进气阀18从集管14进入各个内燃机汽缸16。各燃料喷射器20在关联于内燃机工作的适当时间将柴油燃料喷射入各内燃机汽缸。喷射的燃料以热压缩空气形式在汽缸中燃烧以迫使通过连杆24与曲柄轴26连接的活塞22形成动力冲程。0043内燃机10还包括排气系统28，用于将通过内燃机汽缸中的燃烧产生的尾气传离内燃机。尾气经由各尾气阀30离开每个汽缸。0044每个汽缸上的常闭进气阀和尾气阀通过一个机构在内燃机循环过程中的合适时间开启和关闭，该机构对于进气阀18在附图中以附图标记32表示而对于尾气阀30以附图标记34表示。0045具有数字处理能力的电子内燃机控制模块ECM36关联于内燃。
33、机10。ECM36包括一个或多个处理器，这些处理器根据已编程的算法处理来自各输入数据信号源的数据以形成用于执行与内燃机10的工作相关的多种功能的信号的某些数据。0046内燃机10的涡轮增压是通过未具体示出的涡轮增压器完成的。内燃机10还包括同样未具体示出的EGR系统。0047图2示出四个机构40，每个机构针对各自的内燃机汽缸。由于图2仅旨在介绍各装置以及它们在每个机构中如何配置，每个机构中的各装置的可移动部件的所示位置不一定是其在内燃机工作过程中具有的那些准确的位置。机构中的移动部件的实际操作将在后面结合其它附图予以说明。要理解由于汽缸具有特定的点火顺序，因此汽缸的内燃机循环也是异相的，这致使。
34、每个机构40中的移动部件的位置也与其它机构的移动部件异相。0048每个进气阀18具有座落在汽缸头42中并离开阀座的阀头18H。弹簧44对每个阀头18H施力以使其座落在使各汽缸封闭住进气集管14的各个阀座上。0049每个进气阀的阀开启机构46包括凸轮轴50上各自的凸轮48和各自的摇杆52。各摇杆52能绕可浮动轴54枢转并包括相对的两端，其一端提供摇杆和各进气阀之间的相互作用点，而其另一端提供与由各自的凸轮48作用的推杆56的端部相互作用的点。0050每个机构40包括液压致动器58、快速作用控制阀60、蓄能器62、液压缓冲器64以及两个止回阀66、68。由机构40使用的液压流体通过来自油轨道70的。
35、油提供，油轨道70根据燃料喷射器的类型也可向燃料喷射器20提供油以将燃料喷射入汽缸16并通过将油藉由止回阀76从蓄液池74泵抽入油轨道的泵72保持填满以加压的油。0051致动器58包括可变体积的腔室78，当油引入腔室内时通过朝向致动器一端推动内部活塞80而使该腔室78增大。活塞连杆82从一端凸出并随着活塞80移动，活塞80随着腔室增大而渐增地伸出。活塞连杆82的远端通过纵轴与轴54重合的圆柱销84固定于摇杆52。0052致动器腔室78与阀60的一个端口86连通。阀60的另一端口88与蓄能器62、油轨道70以及缓冲器64的一个端口90连通。来自油轨道70的油通过止回阀68提供给缓冲器64的另一端。
36、口92。来自油轨道70的油也通过止回阀66提供给致动器腔室78。0053阀60弹簧施力地关闭以阻断端口90和端口92之间的流动，但包括当由电信号操纵时开启阀以使流体在其两端口之间流动的电气执行机构60A。0054图2示出每个汽缸进气阀18关闭，每个推杆56脱离各凸轮48的凸瓣、并且每个说明书CN101994536ACN101994541A5/8页11机构的移动部件处于相同位置、以及一种不反映早前讨论的不同点火顺序的表现。现在参照图3和图4讨论机构40对于一个汽缸开始于图2所示位置的操作。0055随着凸轮轴50从图2位置逆时针转动，凸轮48的凸瓣将推杆56向上推动，致使摇杆52绕轴54逆时针枢转。
37、并迫使阀18离位，在该过程中进一步对弹簧44施压。在这段时间内，致动器58通过关闭中的阀60保持液压锁定，从而防止腔室78中存在的油逸出，并约束轴54浮动即锁住轴54以使摇杆52作用为第一类杠杆。如果致动器58不被液压锁定，由于轴54缺乏约束，推杆56的向上运动致使摇杆52作用为第二类杠杆，这样会使摇杆52绕其与阀18的相互作用点枢转，由此使轴54移动直到到达轴的向上行程极限为止。0056只要致动器58保持液压锁定以致销84无法浮动，由于在摇杆52端部上的弹簧44对轴54一侧的连续作用保持摇杆的相对端压靠在推杆56的一端而将推杆的相对端保持在凸轮上，阀18的开口仅受凸轮48控制。在锁定状态下，。
38、阀18无法提早开启。0057图3示出阀18基本全开。当提早关闭适用于包含ECM36中的特定内燃机控制策略时，每个机构40通过允许销84浮动而为每个内燃机汽缸提供提早的IVC。随着阀18开启，提早的IVC由来自ECM36的信号发起，该信号对电气执行机构60A起作用以使控制阀60开启，由此解锁致动器58以允许销84浮动。随着端口86向端口88开启，由于已通过致动器58的解锁而解除锁定的轴54如今允许摇杆52作用为第二类杠杆，其中弹簧44使摇杆绕与推杆56相互作用点顺时针地枢转，因此致动器腔室78中的油通过阀60被迫流出。由于摇杆52如此枢转，活塞杆82被迫回缩到致动器58内，随着腔室体积减小，推动。
39、活塞80将油迫出腔室58。0058由于通过开启的阀60的直接暴露于腔室78，蓄能器62能迅速地接受被迫离开致动器58的油，不管油轨道70在那时具有的接受油的能力如何，因为它也通过开启的阀60使腔室78敞开。由蓄能器62接受的流体变得可重复利用，正如马上就将予以清楚说明的那样。0059图4示出在因如上所述致动器58解锁而提早的IVC之后阀座关闭的阀18，其中销84已从图3所示位置至图4中标记为84的位置向上移动过一定距离94。0060在接下来的一次内燃机循环过程中，阀18再次通过凸轮48开启前，销84以下述方式从图4中位置84回到图3中的位置。0061随着凸轮48继续转动，阀60保持开启。随着推。
40、杆56离开凸轮凸瓣以使推杆向下移动并因此允许蓄能器将油迫入致动器以使活塞杆82伸出，如果已储有被迫流出致动器58的油，则蓄积器62如今通过迫使油通过阀60进入致动器而重新储备油以使销84并因此使摇杆轴54移动至图3位置。一旦推杆已完全离开凸轮凸瓣，阀60关闭以通过轴54将致动器58液压锁定在图3位置。0062蓄能器62由此不仅可最小化来自油轨道70的油的机构消耗，还可通过当阀60开启时提供快速接受油的能力而允许快速执行提早的IVC。0063尽管缓冲器端口90也通过开启的阀60直接露出于致动器腔室78，但缓冲器64一般不影响阀18的初始提早关闭。缓冲器64用来缓冲阀18朝向汽缸头42中的阀座关闭。
41、的最终运动，如参照图5和图6更详细说明的那样。0064缓冲器64包括由缓冲部件98和缓冲部件相对于其可伸出和回缩的本体100协同界定的可变体积腔室96。缓冲部件98包括从本体100伸出以与进气阀18相互作用的前端说明书CN101994536ACN101994541A6/8页12102以及随着缓冲部件98伸出和回缩而保持在本体100内的尾端104。0065当阀逼近阀座时，缓冲器64提供对端口90和端口92之间油流动的限流以缓冲阀18的关闭运动。尽管限流一般随着阀渐增地接近阀座而增大，但它也可均匀地增大。限流变化的方式是通过计划的贯穿尾端104的中空圆柱形壁部分106的孔的几何形状设定的，随着缓冲。
42、元件98渐增地回缩，所述中空圆柱形壁部分106越过围绕壁部分106的缓冲器本体100的圆柱形壁部分110的内表面中的凹口108。在所示实施例中，计划的孔的几何形状包括四个离散的通孔112、114A、114B、116。0066壁部分106向前端102关闭，并因此围住构成缓冲器部件96的下部的体积，该体积的上部由本体100的壁部分110围绕并由上端壁118封闭。端口92位于端壁118的顶部并通过端壁118内的通道120与腔室96连通。0067凹口108在壁部分110周围延伸360并具有恒定的全部轴向尺寸。壁部分110中的通道122使凹口108与端口90连通。0068四个通孔排列成一图案，其中各孔彼。
43、此沿周向地偏置，其中通孔114A、114B沿径向彼此相对并具有相似的开口面积。通孔112比通孔114A、114B更远离前端102并具有比通孔114A、114B的开口面积之和更大的开口面积。图6示出从通孔112逆时针偏置的通孔114A和顺时针偏置的通孔114B。图5示出比通孔116更远离前端102的通孔114A、114B，并且每个通孔114A、114B还具有比通孔116更大的开口面积。图6示出从通孔114A逆时针偏置的通孔116。0069缓冲器本体100的下端具有开口124，前端102从中伸出。在没有流体压力存在时，弹簧126偏压缓冲部件98以使部件的肩部128压靠在本体围绕开口124的唇缘13。
44、0以设定前端102可伸出的最大距离。在那种情况下，腔室96仅经由通孔112向凹口108开启。0070在没有在缓冲部件98上施加向上作用力的阀18存在时，轨道70中的油压力迫使油流过止回阀68并进入缓冲器腔室96以使缓冲元件98伸出直到肩部128抵靠在唇缘130上为止。在这种状态下，一旦阀已充分移动以与部件98相互作用，缓冲器64准备就绪以缓冲阀18的关闭运动。缓冲总会发生，不管是否使用提早的IVC。0071随着缓冲元件98完全伸出，阀18通过阀簧44在缓冲部件上的向上运动迫使其回缩，该过程中腔室96的体积缩小。随着缓冲部件渐增地回缩，缩小的体积迫使油首先流过通孔112并继而流过通孔114A、1。
45、14B、116，这些通孔由于其计划的几何形状而具有渐增的限流效果。由于蓄能器62与端口90直接连通，因此它能迅速接受从缓冲器强行抽出的油。0072结果，由于在接近再归位的阀行程的最终增量过程中以及在经过由附图标记132指示的距离后最终再归位时通孔116是油可通过的仅有的一个通孔，因此阀关闭运动被缓冲成可确保在阀座上基本恒定的着陆LANDING速度。0073图7示出包含迹线133的曲线图，迹线133表示出现在凹口108的缓冲器计划几何形状的开启面积即端口90和92之间的限流与缓冲部件98的直线位移的关系。水平轴代表缓冲部件位移或冲程，而垂直轴代表出现在凹口108的计划几何形状的开口面积。该曲线图。
46、是归一化的而非实际尺寸的。迹线133开始于“零”并从起点沿水平轴终止于“1”，迹线133具有与通孔116的开口面积对应的“非零”值。在其端点，迹线133具有与抵靠在唇缘130的肩部128对应的值“1”。基本与内燃机速度无关的恒定进气阀着陆速度是通过设置通孔116的位置以使其作为计划的几何形状中在着陆前阀行程最后一次增量说明书CN101994536ACN101994541A7/8页13过程中与凹口108对准的唯一通孔来实现的。如此，阀可正确地在公差累积和阀生长的可变范围内回缩，同时着陆速度贯穿内燃机速度范围和所要求的阀使用寿命气相内保持基本恒定。由于缓冲部件98可具有超过阀着陆斜面的相对更长冲程。
47、，并因此在这段期间它可与阀关闭运动相互作用更长的时间，可减轻或避免在较短相互作用时间内发生的例如接触应力、压力波动和/或噪声的影响。0074图8示出蓄能器62对缓冲器腔室96压力的影响。在缺乏蓄能器时，第一迹线134表示随着阀18开启，由于在标记为136的内燃机循环部分一部分真空从腔室96中被抽去，即空穴发生，因此油轨道70不能满足腔室96的增大体积。通过随着缓冲部件98渐增地伸出限流变小的缓冲器可变限流或称为可变限流结构来向腔室96提供附加油源，蓄能器62减轻空穴现象。迹线138表示在缓冲器腔室内没有真空被抽去。0075图9图解地描绘具有和不具有提早的IVC的内燃机循环的一部分。迹线140描。
48、述通过保持致动器58液压锁定而没有发生提早的IVC的阀运动。迹线142示出开启以造成提早的IVC的控制阀60。响应控制阀60开启，迹线144示出阀18开始提早关闭并比缺乏提早IVC的情形更早重归关闭。阀60仅在阀18已再归位后才允许关闭并再次锁住致动器58。迹线145表示随着进气阀开启而伸出直到在满行程时抵靠住唇缘130的缓冲部件98。0076机构40可制造成“螺栓紧固”单元以与内燃机气阀机构相联。快速作用阀60和致动器58共同作用以响应关闭命令快速开始关闭进气阀。0077轴54的浮动能力允许机构40A在不存在IVC调节命令时作用为液压提升机；以及B作用为以通过各致动器58、快速作用阀60和缓。
49、冲器64的几何形状确定的速率来关闭各进气阀的回缩部件。进气阀的着陆速度通过施加于阀60的控制算法和特征为唯一计划面积几何形状的特定缓冲器设计的一种或某种组合设定或控制，其中该面积规定一恒定着陆速度和“迟滞”孔即通孔116，确保进气阀能在所有条件下着陆。0078由于蓄能器62能从致动器58接受油并在内燃机循环的适当时间将至少一些油快速输送至缓冲器64，缓冲元件98能具有相对长的直线冲程并避免图8中迹线134所例示的空穴现象。由于蓄能器已暴露于致动器58和油轨道70，机构40在每个内燃机循环过程中使用相对少的“新”油，同时工作在快速作用阀60所适合的速度下。0079如果内燃机10停机某一长度的时间，可能产生一定的泄漏，这导致损失一定的压力并在包括致动器58的机构40的液压系统中形成空气泡。为了减轻或甚至完全避免这种空气泡对机构性能的影响，在内燃机开始以其本身的功率运行前，该机构和内燃机以特殊方式运作。0080由于内燃机是曲柄运转的，快速作用阀60在相应内燃机汽缸的循环的适宜曲柄角下开启以引发一定程度的提早的IVC，这是为了净化来自致动器58的空气。阀60的开启解锁致动器58以使作用在摇杆52上的弹簧44的力迫使油和油所包含的任何夹带空气离开致动器58并进入蓄能器62和/或油轨道70。在进气阀18关闭后，快速作用阀60在关闭前足够长时间地保持开启以将油推回通过阀60并进入致动。