一种可变气门驱动流体供应系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410116538.9

申请日:

2014.03.27

公开号:

CN104061037A

公开日:

2014.09.24

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F01L 9/02申请公布日:20140924|||专利申请权的转移IPC(主分类):F01L 9/02变更事项:申请人变更前权利人:江苏公大动力技术有限公司变更后权利人:宁波华液机器制造有限公司变更事项:地址变更前权利人:215513 江苏省苏州市常熟经济技术开发区科创园四海路11号303室变更后权利人:315131 浙江省宁波市鄞州区横溪镇周夹村登记生效日:20150521|||实质审查的生效IPC(主分类):F01L 9/02申请日:20140327|||公开

IPC分类号:

F01L9/02

主分类号:

F01L9/02

申请人:

江苏公大动力技术有限公司

发明人:

娄征; 孙明; 文韶

地址:

215513 江苏省苏州市常熟经济技术开发区科创园四海路11号303室

优先权:

专利代理机构:

苏州广正知识产权代理有限公司 32234

代理人:

张汉钦

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内容摘要

本发明公开了一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置和流体供应装置,所述执行装置包括控制阀块、气门驱动器和至少一个气门,所述流体供应装置包括第一泵、第二泵、第一供流道、第二供流道、主供流道、主回流道、油箱、动力源和流动控制装置,所述动力源用于驱动所述第一泵和所述第二泵,所述流动控制装置用于控制第一供流道和第二供流道中流体的流动方向,通过上述方式,本发明可变气门驱动流体供应系统能够根据实际工况的需求,控制主供流道的流量,操作简单,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。

权利要求书

1.  一种可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,包括:执行装置和流体供应装置,
所述执行装置包括控制阀块、气门驱动器和至少一个气门,所述气门驱动器用于驱动所述气门,所述气门驱动器与所述控制阀块相连,
所述流体供应装置包括第一泵、第二泵、第一供流道、第二供流道、主供流道、主回流道、油箱、动力源和流动控制装置,
所述油箱与所述第一泵和所述第二泵相连,用于为所述第一泵和所述第二泵提供流体,
所述第一供流道连接在所述第一泵及所述主供流道之间,所述第二供流道连接在所述第二泵及所述主供流道之间,
所述主供流道与所述控制阀块相连,且为所述执行装置提供流体,
所述主回流道连接于所述控制阀块与所述油箱之间,且为所述执行装置提供回流途径,
所述动力源连接所述第一泵和所述第二泵,用于驱动所述第一泵和所述第二泵,
所述流动控制装置至少与所述第一供流道和第二供流道之一相连,用于控制其中流体的流动方向。

2.
  根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流体供应装置还包括系统压力控制器,所述系统压力控制器与所述主供流道相连,用于控制所述主供流道内的流体压力。

3.
  根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述控制阀块包括系统阀块及至少一块气门阀块,所述至少一块气门阀块与所述系统阀块相连。

4.
  根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述气门驱动器包括进气驱动器,所述气门包括进气门,所述进气驱动器用于驱动至少一个进气门。

5.
  根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述气门驱动器包括排气驱动器,所述气门包括排气门,所述排气驱动器用于驱动至少一个排气门。

6.
  根据权利要求1至5任一所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流体供应装置还包括驱动轴,所述驱动轴同时连接动力源、第一泵和第二泵,所述动力源通过所述驱动轴同时驱动第一泵及第二泵。

7.
  根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述动力源包括发动机驱动源,所述发动机驱动源与所述第一泵和所述第二泵连接。

8.
  根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第一卸荷阀和第一单向阀,
所述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流,
所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。

9.
  根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第二卸荷阀和第二单向阀,
所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流,
所述第二卸荷阀与第二供流道相连,用于在其打开时,将所述第二供流道短路至油箱,为第二泵卸掉负荷。

10.
  根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括换向阀,所述换向阀为三位四通阀,
所述换向阀的四通是指:分别与主供流道、油箱、第一供流道和第二供流道相连接,
所述换向阀的三位是指:
(1)换向阀位于第一位时,第一泵被卸荷,第二泵的流量有效,
(2)换向阀位于第二位时,第一泵的流量有效,第二泵被卸荷,
(3)换向阀位于第三位时,第一泵和第二泵的流量均有效。

11.
  根据权利要求1至5任一所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述动力源包括发动机驱动源和电动驱动器,所述发动机驱动源用来驱动第一泵,所述电动驱动器用来驱动第二泵。

12.
  根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述电动驱动器的转速可调。

13.
  根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第二单向阀,所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流。

14.
  根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第一单向阀,所述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流。

15.
  根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第一卸荷阀,所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。

16.
  根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述动力源还包括离合器,所述离合器连接在所述发动机驱动源与所述第一泵之间,用于控制所述第一泵的工作状态。

17.
  根据权利要求2所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述系统压力控制器为固定式溢流阀和可调式溢流阀中的一种。

18.
  根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述第一泵和所述第二泵具有不同的体积排量。

说明书

一种可变气门驱动流体供应系统
技术领域
本发明涉及一种可变气门驱动流体供应系统。
背景技术
人们正在使用及开发各种可变气门系统来有效控制气门的正时和升程,来改善发动机的性能、燃油经济性、喷射和其他特性。其中的气门可以是发动机传统的进气门及排气门,也可以是专门用于控制气体状燃料的装置,根据控制的装置或驱动器,这些系统主要地可以分成机械的、电液的(electrohydraulic)和电磁(electromagnetic)形式。根据控制的范围,可以分成可变气门升程和正时、可变气门正时和可变气门升程的形式。它们也可以分成带凸轮(cam-based)及无凸轮(camless)的形式,电液无凸轮可变气门系统的流体供应装置需要提供较大的输出功率,输出功率为输出压力或系统压力与流量的乘积。其中的系统压力一般远高于传统内燃机润滑系统的压力。为了降低可变气门系统能耗,其中的流体供应装置应尽量能够根据执行装置的压力及流量需求的不同而变化。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种操作简单、流量可控性好、可变气门系统的能耗低、工作效率高的可变气门驱动流体供应系统。特别是,如何利用具有固定体积排量的泵(即定量泵)来满足变化的系统流量需求,同时减少系统负载或能耗,提高可变气门系统的工作效率。
为解决上述技术问题,本发明提供一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置和流体供应装置,
所述执行装置包括控制阀块、气门驱动器和至少一个气门,所述气门驱动器用于驱动所述气门,所述气门驱动器与所述控制阀块相连,
所述流体供应装置包括第一泵、第二泵、第一供流道、第二供流道、主供流道、主回流道、油箱、动力源和流动控制装置,
所述油箱与所述第一泵和所述第二泵相连,用于为所述第一泵和所述第二泵提供流体,
所述第一供流道连接在所述第一泵及所述主供流道之间,所述第二供流道连接在所述第二泵及所述主供流道之间,
所述主供流道与所述控制阀块相连,且为所述执行装置提供流体,
所述主回流道连接于所述控制阀块与所述油箱之间,且为所述执行装置提供回流途径,
所述动力源连接所述第一泵和所述第二泵,用于驱动所述第一泵和所述第二泵,
所述流动控制装置至少与所述第一供流道和第二供流道之一相连,用于控制其中流体的流动方向。
在本发明一个实施例中,所述流体供应装置还包括系统压力控制器,所述系统压力控制器与所述主供流道相连,用于控制所述主供流道内的流体压力。
在本发明一个实施例中,所述控制阀块包括系统阀块及至少一块气门阀块,所述至少一块气门阀块与所述系统阀块相连。
在本发明一个实施例中,所述气门驱动器包括进气驱动器,所述气门包括进气门,所述进气驱动器用于驱动至少一个进气门。
在本发明一个实施例中,所述气门驱动器包括排气驱动器,所述气门包括排气门,所述排气驱动器用于驱动至少一个排气门。
在本发明一个实施例中,所述流体供应装置还包括驱动轴,所述驱动轴同时连接动力源、第一泵和第二泵,所述动力源通过所述驱动轴同时驱动第一泵及第二泵。
在本发明一个实施例中,所述动力源包括发动机驱动源,所述发动机驱动源与所述第一泵和所述第二泵连接。
在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第一卸荷阀和第一单向阀,
所述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流,
所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。
在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第二卸荷阀和第二单向阀,
所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流,
所述第二卸荷阀与第二供流道相连,用于在其打开时,将所述第二供流道短路至油箱,为第二泵卸掉负荷。
在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括换向阀,所述换向阀为三位四通阀,
所述换向阀的四通是指:分别与主供流道、油箱、第一供流道和第二供流道相连接,
所述换向阀的三位是指:
(1)换向阀位于第一位时,第一泵被卸荷,第二泵的流量有效,
(2)换向阀位于第二位时,第一泵的流量有效,第二泵被卸荷,
(3)换向阀位于第三位时,第一泵和第二泵的流量均有效。
在本发明一个实施例中,所述动力源包括发动机驱动源和电动驱动器,所述发动机驱动源用来驱动第一泵,所述电动驱动器用来驱动第二泵。
在本发明一个实施例中,所述电动驱动器的转速可调。
在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第二单向阀,所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流。
在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第一单向阀,所述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流。
在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第一卸荷阀,所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。
在本发明一个实施例中,所述动力源还包括离合器,所述离合器连接在所述发动机驱动源与所述第一泵之间,用于控制所述第一泵的工作状态。
在本发明一个实施例中,所述系统压力控制器为固定式溢流阀和可调式溢流阀中的一种。
在本发明一个实施例中,所述第一泵和所述第二泵具有不同的体积排量。
本发明的有益效果是:本发明可变气门驱动流体供应系统能够根据实际工况的需求,控制第一泵和第二泵的流量或流动方向,操作简单,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例一的结构示意图;
图2是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例二中流体供应装置的结构示意图;
图3是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例三中流体供应装置的结构示意图;
图4是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例四中流体供应装置的结构示意图;
图5是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例五中流体供应装置的结构示意图;
附图中各部件的标记如下:10、执行装置;12、系统阀块;14、进气阀块;16、排气阀块;18、进气驱动器;20、进气门;22、排气驱动器;24、排气门;30(302、303、304、305)、流体供应装置;32、第一泵;34、第二泵;36、发动机驱动源;38、第一卸荷阀;40、第二卸荷阀;42、系统压力控制器;44、第一单向阀;46、第二单向阀;48、驱动轴;50、油箱; 52、主供流道;54、主回流道;56、第一供流道;58、第二供流道;60、换向阀;601、第一位;602、第二位;603、第三位;66、电动驱动器;68、离合器。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1,一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置10和流体供应装置30。
所述执行装置10包括控制阀块、气门驱动器和气门。所述气门驱动器用于驱动所述气门,所述气门驱动器与所述控制阀块相连。
如图1所示,所述控制阀块包括系统阀块12、进气阀块14和排气阀块16,所述进气阀块14和排气阀块16皆与所述系统阀块12相连。
所述气门驱动器包括八个进气驱动器18和八个排气驱动器22,所述气门包括八个进气门20和八个排气门24,所述进气驱动器18用于驱动进气门20,所述排气驱动器22用于驱动排气门24。
执行装置10的流量需求至少包括所有进气驱动器18及排气驱动器22的流量需求的总和,每个驱动器的流量需求在很大程度上取决于其工作模式及升程。工作模式是指驱动器是否处于停气门模式,某些可变气门驱动系统可以让部分气门一直处于关闭状态,比如每个气缸中只动用其中两个进气门20的一个及两个排气门24中的一个,此时整个系统的流量需要基本减半。
另外,某些可变气门驱动系统可帮助实现停缸功能,比如在低负载时发动机的四个气缸可以停掉两个,以提高这个发动机的热效率,此时至少一半驱动器处于停气门模式,整个系统的流量需要也相应减少。在某些可变气门驱动系统中,驱动器采用可切换的一大一小两级升程,升程是指气门打开时的最大行程或开度,比如大小升程可以分别是9 mm和5 mm,或者分别是10 mm和5 mm, 或者分别是8 mm和1 mm。 一般来说,发动机转速或负载增加时需采用较大的升程,此时系统流量需要也随之增加。当然,随着发动机转速的提高,驱动器的使用频率、系统流量需求一般也线性地提高,可喜的是由发动机直接带动的泵的输出流量也线性地提高,能够与之相互匹配。
总之,执行装置10确实有变化的流量需求,考虑到与发动机转速基本成线性正比的流量需求及供应能力的相关性,随着执行装置10或其中驱动器的工作模式及升程的变化,流体供应装置30应该或尽量通过相应的排量变化,以保证系统的正常工作,并减少系统能耗。
所述流体供应装置包括第一泵32、第二泵34、第一供流道56、第二供流道58、主供流道52、主回流道54、油箱50、动力源和流动控制装置。
所述油箱50与所述第一泵32和所述第二泵34相连,用于为所述第一泵32和所述第二泵34提供流体。
所述第一供流道56连接在所述第一泵32及所述主供流道52之间,所述第二供流道58连接在所述第二泵34及所述主供流道52之间。
所述主供流道52与所述控制阀块相连,且为所述执行装置10提供流体。
所述主回流道54连接于所述控制阀块与所述油箱50之间,且为所述执行装置10提供回流途径。
所述动力源连接所述第一泵32和所述第二泵34,用于驱动所述第一泵32和所述第二泵34。
所述流动控制装置至少与所述第一供流道56和第二供流道58之一相连,用于控制其中流体的流动方向及流量。
所述流体供应装置还包括系统压力控制器42,所述系统压力控制器42与所述主供流道52相连,用于控制所述主供流道52内的流体压力。
所述动力源包括发动机驱动源36,所述流体供应装置还包括驱动轴48,所述发动机驱动源36与所述第一泵32和所述第二泵34连接,通过驱动轴48同时驱动所述第一泵32和所述第二泵34。
所述发动机驱动源36可以是发动机输出轴(即曲轴),也可以是与输出轴机械相连的驱动源,比如,发动机前端轮系( Engine Front End Accessory Drive)。
所述流动控制装置还包括第一卸荷阀38和第一单向阀44。所述第一单向阀44连接在所述第一供流道56上,用于防止流体从所述主供流道52至所述第一供流道56的倒流。所述第一卸荷阀38与第一供流道56相连,能够在其打开时,将所述第一供流道56短路至油箱50,为所述第一泵32卸掉负荷。此时,流体供应装置30的理论系统体积排量为第二泵34的体积排量。
所述流动控制装置包括第二卸荷阀40和第二单向阀46。所述第二单向阀46连接在所述第二供流道58上,用于防止流体从所述主供流道52至所述第二供流道58的倒流。所述第二卸荷阀40与第二供流道58相连,能够在其打开时,将所述第二供流道58短路至油箱50,为第二泵34卸掉负荷。此时,流体供应装置30的理论系统体积排量为第二泵34的体积排量。
由图1可知,所述动力源和流动控制装置一起用来调节和控制流体流量。所述动力源控制第一泵32及第二泵34的流量,分别把流体从油箱50送至第一供流道56及第二供流道58,第一供流道56和第二供流道58合并成主供流道52。主供流道52及主回流道54与执行装置10相连通,以分别给执行装置10提供流体供应及回流途径。其中的第一泵32及第二泵34均具有固定的体积排量,即它们是定量泵,它们的流量变化通过动力源的速度变化来实现。同时,流动控制装置控制第一供流道56和第二供流道58内流体的流道方向,即是否卸荷回油箱还是与主供流道52合流,以此进一步控制主供流道52内的流量或系统有效流量。
如图1可知,所述动力源和流动控制装置一起用来控制系统即主供流道52内的流量。所述动力源为第一泵32及第二泵34提供动力,分别把流体从油箱50送至第一供流道56和第二供流道58。所述流动控制装置用来控制第一供流道56和第二供流道58各自与主供流道52的通流状态,以控制在主供流道52内的流量,即有效系统流量。主供流道52及主回流道54与执行装置10相连通,且分别给执行装置10提供流体供应及回流途径。其中的第一泵32及第二泵34均具有固定的体积排量,即它们是定量泵。
再如图1所示,进气驱动器18和排气驱动器22分别驱动发动机的进气门20和排气门24。八个进气驱动器18均与进气阀块14连接,并通过进气阀块14实现必要的流体交换。八个排气驱动器22均与排气阀块16连接,并通过排气阀块16实现必要的流体交换。进气阀块14和排气阀块16进一步与系统阀块12连接,实现必要的流体交换。系统阀块12一般含有各种系统流体控制功能;根据可变气门设计及控制的要求,控制功能或装置(图中未标示)可能包含:压力控制或调节、压力波动消除、蓄能或流量波动消除、气门升程控制或切换装置、气门入座速度控制或切换装置或背压控制。
在结构及功能上,系统阀块12与进气阀块14和排气阀块16的边界不一定分得很清。它们中间的任何两块、甚至它们三块可能是一体的结构(图中未标示)。上述的系统控制装置也可根据控制要求或空间布置需要包含于任何一个阀块中。因此,可以把系统阀块12、进气阀块14和排气阀块16看成是一个整体或一个阀块。
再如图1所示,发动机驱动源36通过驱动轴48同时驱动第一泵32及第二泵34,分别把流体从油箱50送至第一供流道56及第二供流道58,第一供流道56和第二供流道58合并成主供流道52。主供流道52及主回流道54与执行装置10流体连通,分别给执行装置10提供流体供应及回流途径。主供流道52上旁接了系统压力控制器42,系统压力控制器42可以是、但不限于图1中所示的固定式溢流阀。系统压力控制器42可以是可调式溢流阀或其它更复杂的压力控制器。
第一卸荷阀38打开时可将第一供流道56短路至油箱50,为第一泵32卸掉负荷。此时,第一单向阀44在反向压差下处于关闭状态,以防止其余系统的流体倒灌进第一供流道56及打开的第一卸荷阀38中。
第二卸荷阀40打开时可将第二供流道58短路至油箱50,为第二泵34卸掉负荷。此时,第二单向阀46在反向压差下处于关闭状态,以防止其余系统的流体倒灌进第二供流道58及打开的第二卸荷阀40中。
一个泵的理论流量Qt等于其体积排量D与转速N的乘积,如果体积排量D的单位是毫升/转(ml/rev),转速N的单位是转/分钟(rev/m),理论流量Qt的单位是升/分(l/m),则 Qt = DN/1000。一般实际流量Q要小于理论流量Qt,它们的比叫做容积效率,因为泵的内泄漏而使容积效率小于100%。
如果第一泵32和第二泵34的体积排量分别是D1和D2,假定相等的容积效率,则在同样转速下它们的实际流量比例Q1/Q2等于它们的体积排量比例D1/D2。可选择地,第一泵32和第二泵34也可以有相同或不同的体积排量D1和D2。
图1所示实施例的工作原理:
如果第一泵32和第二泵34有相同的体积排量 (即D1= D2 ),则流体供应装置30有两档系统体积排量,在设定的转速N下有两档系统理论流量:
(1)第一卸荷阀38和第二卸荷阀40打开及关闭各一个,系统体积排量为D1, 系统理论流量为N×D1,
(2)第一卸荷阀38和第二卸荷阀40均关闭,系统体积排量为2×D1, 系统理论流量为2×N×D1。
如果第一泵32和第二泵34有不同的体积排量,比如 D1 > D2 ,则流体供应装置30有三档系统体积排量,在设定的转速N下有依次增加的三档系统理论流量:
(1)第一卸荷阀38打开,第二卸荷阀40关闭,系统体积排量为D2, 系统理论流量为N×D2,
(2)第一卸荷阀38关闭,第二卸荷阀40打开,系统体积排量为D1, 系统理论流量为N×D1,
(3)第一卸荷阀38关闭,第二卸荷阀40关闭,系统体积排量为D1+D2, 系统理论流量为N×(D1 + D2)。
因此在同样转速下,流体供应装置30至少可提供三级不同的排量来满足执行装置10的需求。
当然本实施例一中:设定可变气门系统同时驱动进气门20及排气门24,在实际的某些应用中,可变气门系统可能只驱动进气门20或只驱动排气门24。图1还表示总共有八个进气门20及八个排气门24,每个气缸有两个进气门20及两个排气门24,因此发动机有四个气缸。常用的、或本发明可应用的汽车发动机不限于四缸,也可以是三缸、六缸、八缸、十二缸等。每缸的气门数也不限于四气门,也可以是两气门、三气门等。
本实施例1中,通过发动机驱动源36通过驱动轴48同时驱动第一泵32及第二泵34,分别把流体从油箱50送至第一供流道56及第二供流道58。通过第一卸荷阀38和第一单向阀44控制第一泵32输出的去向及负荷状态,从而达到控制第一泵32和第一供流道56的有效流量。同样的,通过第二卸荷阀40和第二单向阀46控制第二泵34输出的去向及负荷状态,从而达到控制第二泵34和第二供流道58的有效流量。最终实现了控制第一泵32及第二泵34流体的去向,其中被短路后直接回油箱50的流体被降压,降低了泵的负荷及可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。
实施例二
一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置10和流体供应装置302,其与实施例一的不同之处在于其流体供应装置302与实施例一中的流体供应装置30不同。
如图2所示,流体供应装置302包括第一泵32、第二泵34、第一供流道56、第二供流道58、主供流道52、主回流道54、系统压力控制器42、油箱50、发动机驱动源36和驱动轴48,其结构、连接模式和工作原理皆与实施例一相同,此处不再累述。
流体供应装置302与实施例一的不同之处在于,在流动控制装置中由换向阀60来控制第一泵32及第二泵34流量的去向及负荷状态。所述换向阀60为三位四通阀,
所述换向阀60的四通是指:分别与主供流道52、油箱50、第一供流道56和第二供流道58相连接。换向阀60与油箱50的连接可以如图2所示那样借道主回流道54,也可通过其它流道直接或间接地完成。
所述换向阀60的三位是指:
(1)换向阀60位于第一位601时,第一供流道56与油箱50相通,因此第一泵32被卸荷,第二供流道58与主供流道52相通,因此第二泵34的流量有效,
(2)换向阀60位于第二位602时,第一供流道56与主供流道52相通,因此第一泵32的流量有效,第二供流道58与油箱50相通,因此第二泵34被卸荷,
(3)换向阀60位于第三位603时,第一供流道56和第二供流道58均与主供流道52相通,因此第一泵32和第二泵34的流量均有效。
由此可见,本实施例2中,通过换向阀60来实现了控制第一泵32及第二泵34流量的去向及负荷状态,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。
实施例三
一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置10和流体供应装置303,其与实施例一的不同之处在于其流体供应装置303与实施例一中的流体供应装置30不同。
再如图3所示,在本实施例三与实施例一的不同之处在于:除发动机驱动源36之外,其动力源还包括电动驱动器66。所述发动机驱动源36用来驱动第一泵32,所述电动驱动器66用来驱动第二泵34。由于动力源中所述电动驱动器66在转速等方面的可控性,实施例三中流动控制装置可做相应调整或简化,比如可省去实施例一中采用的第一卸荷阀38、第二卸荷阀40和第一单向阀44。
实施例三没有卸荷阀,主供流道52内的流量一直是第一泵32流量和第二泵34流量的总和。发动机驱动源36用于驱动第一泵32,并且一直处于动力连接状态。只要发动机不停,第一泵32的输出一直是有效的。所述电动驱动器66转速可调地控制第二泵34的流量。当所述电动驱动器66的转速在零时,第二泵34的流量为零,为了防止流体从主供流道52倒流进第二供流道58,实施例三安置了第二单向阀46。
实施例四
一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置10和流体供应装置304,其与实施例三不同之处在于其流体供应装置304与实施例三中的流体供应装置303不同。
如图4所示,流体供应装置304包括主供流道52、主回流道54、系统压力控制器42、第一供流道56、第二供流道58、第一泵32、第二泵34、发动机驱动源36、电动驱动器66、第二单向阀46和油箱50,其结构、连接模式和工作原理皆与实施例三相同,此处不再累述。
再如图4所示,本实施例四与实施例三的不同之处在于:
第一:所述动力源还包括离合器68,所述离合器68连接在所述发动机驱动源36与所述第一泵32之间,用于控制所述第一泵32的工作状态。
离合器68在其合闭状态下,保持从发动机驱动源36至第一泵32的动力传递。离合器68在其分离状态下,切断从发动机驱动源36至第一泵32的动力传递。因此,由离合器68用来控制第一泵32是否处于工作状态。
本实施例四中,通过离合器68控制第一泵32的工作状态,从而控制第一泵32是否有流量输出。与实施例三原理相同,所述电动驱动器66转速可调地控制第二泵34的流量。最终根据实际系统要求,通过发动机驱动源36、离合器68和电动驱动器66调节第一泵32及第二泵34的总流量,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。
第二:所述流动控制装置包括第一单向阀44,所述第一单向阀44连接在所述第一供流道56上,用于在离合器68分离时防止流体从所述主供流道52至所述第一供流道56的倒流。
实施例五
一种可变气门驱动流体供应系统,包括:执行装置10和流体供应装置305,其与实施例四的不同之处在于其流体供应装置305与实施例四中的流体供应装置304不同。
如图5所示,流体供应装置305包括主供流道52、主回流道54、系统压力控制器42、第一供流道56、第二供流道58、第一泵32、第二泵34、发动机驱动源36、电动驱动器66、第一单向阀44、第二单向阀46和油箱50,其结构、连接模式和工作原理皆与实施例四相同,此处不再累述。
再如图5所示,本实施例五与实施例四的不同之处在于:所述流动控制装置包括第一卸荷阀38,所述第一卸荷阀38与第一供流道56相连,用于在其打开时,将所述第一供流道56短路至油箱50,为所述第一泵32卸掉负荷。实施例五中的第一卸荷阀38代替了实施例四中的离合器68来给第一泵32卸荷。
其中,电动驱动器66可以是一个独立的电动马达,或由发动机电动起动器兼任。所述发动机电动起动器在结构及控制逻辑上可以根据需要不同于传统的起动器。所述电动驱动器66转速可调,可以有以下的功能:
(1)不需要第二泵34的流量时,可关掉电动驱动器66,以降低系统功耗;
(2)其它正常运行时,电动驱动器66可通过调整转速任意地提供合理的流量。第一泵32正常供流体,第二泵34能够根据系统负载的变化来补足额外需要的流量;
(3)在某些工况下,也可以打开第一卸荷阀38来实现第一泵32卸荷,只由第二泵34提供流量
(4)在发动机启动时或启动前,可转动电动驱动器66以预先或帮助给系统加压。
本实施例五中,通过发动机驱动源36来驱动第一泵32,通过第一卸荷阀38来控制第一泵32的流量去向及负荷状态。通过电动驱动器66来驱动第二泵34及控制第二泵34的工作状态,并通过电动驱动器66的可调转速来根据要求控制第二泵34的流量。本实施例五降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。
因此,本发明所述的一种可变气门驱动流体供应系统通过在动力源中多种驱动源及动力切换装置来驱动和控制具有固定体积排量的第一泵、第二泵的工作状态,并在流动控制装置中通过多种流体方向切换或卸荷装置控制第一泵、第二泵的流量去向及压力状态,从而达到控制主供流道流量的目的,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。相对于变量泵,定量泵一般结构形式多、结构简单、可靠、体积小、容易设计与制造、成本低、工作压力高、或容积效率高。本发明可以通过适当地组合驱动、切换及控制装置来让两个定量泵提供可变的流量,基本满足可变气门驱动系统的要求,并尽量减少系统负载。
区别于现有技术,本发明可变气门驱动流体供应系统能够根据实际工况的需求,控制第一泵和第二泵的流量或卸荷状态,操作简单,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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1、10申请公布号CN104061037A43申请公布日20140924CN104061037A21申请号201410116538922申请日20140327F01L9/0220060171申请人江苏公大动力技术有限公司地址215513江苏省苏州市常熟经济技术开发区科创园四海路11号303室72发明人娄征孙明文韶74专利代理机构苏州广正知识产权代理有限公司32234代理人张汉钦54发明名称一种可变气门驱动流体供应系统57摘要本发明公开了一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置和流体供应装置,所述执行装置包括控制阀块、气门驱动器和至少一个气门,所述流体供应装置包括第一泵、第二泵、第一供流道、第二供。

2、流道、主供流道、主回流道、油箱、动力源和流动控制装置,所述动力源用于驱动所述第一泵和所述第二泵,所述流动控制装置用于控制第一供流道和第二供流道中流体的流动方向,通过上述方式,本发明可变气门驱动流体供应系统能够根据实际工况的需求,控制主供流道的流量,操作简单,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。51INTCL权利要求书2页说明书9页附图4页19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2页说明书9页附图4页10申请公布号CN104061037ACN104061037A1/2页21一种可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,包括执行装置和流体供应装置,所述执行装置包括。

3、控制阀块、气门驱动器和至少一个气门,所述气门驱动器用于驱动所述气门,所述气门驱动器与所述控制阀块相连,所述流体供应装置包括第一泵、第二泵、第一供流道、第二供流道、主供流道、主回流道、油箱、动力源和流动控制装置,所述油箱与所述第一泵和所述第二泵相连,用于为所述第一泵和所述第二泵提供流体,所述第一供流道连接在所述第一泵及所述主供流道之间,所述第二供流道连接在所述第二泵及所述主供流道之间,所述主供流道与所述控制阀块相连,且为所述执行装置提供流体,所述主回流道连接于所述控制阀块与所述油箱之间,且为所述执行装置提供回流途径,所述动力源连接所述第一泵和所述第二泵,用于驱动所述第一泵和所述第二泵,所述流动控。

4、制装置至少与所述第一供流道和第二供流道之一相连,用于控制其中流体的流动方向。2根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流体供应装置还包括系统压力控制器,所述系统压力控制器与所述主供流道相连,用于控制所述主供流道内的流体压力。3根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述控制阀块包括系统阀块及至少一块气门阀块,所述至少一块气门阀块与所述系统阀块相连。4根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述气门驱动器包括进气驱动器,所述气门包括进气门,所述进气驱动器用于驱动至少一个进气门。5根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所。

5、述气门驱动器包括排气驱动器,所述气门包括排气门,所述排气驱动器用于驱动至少一个排气门。6根据权利要求1至5任一所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流体供应装置还包括驱动轴,所述驱动轴同时连接动力源、第一泵和第二泵,所述动力源通过所述驱动轴同时驱动第一泵及第二泵。7根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述动力源包括发动机驱动源,所述发动机驱动源与所述第一泵和所述第二泵连接。8根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第一卸荷阀和第一单向阀,所述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流,。

6、所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。9根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第二卸荷阀和第二单向阀,所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流,权利要求书CN104061037A2/2页3所述第二卸荷阀与第二供流道相连,用于在其打开时,将所述第二供流道短路至油箱,为第二泵卸掉负荷。10根据权利要求6所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括换向阀,所述换向阀为三位四通阀,所述换向阀的四通是指分别与主供流道、油箱、第一供流道和第二。

7、供流道相连接,所述换向阀的三位是指(1)换向阀位于第一位时,第一泵被卸荷,第二泵的流量有效,(2)换向阀位于第二位时,第一泵的流量有效,第二泵被卸荷,(3)换向阀位于第三位时,第一泵和第二泵的流量均有效。11根据权利要求1至5任一所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述动力源包括发动机驱动源和电动驱动器,所述发动机驱动源用来驱动第一泵,所述电动驱动器用来驱动第二泵。12根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述电动驱动器的转速可调。13根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第二单向阀,所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,。

8、用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流。14根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第一单向阀,所述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流。15根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述流动控制装置包括第一卸荷阀,所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。16根据权利要求11所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述动力源还包括离合器,所述离合器连接在所述发动机驱动源与所述第一泵之间,用于控制所述第一泵的工作状态。17。

9、根据权利要求2所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述系统压力控制器为固定式溢流阀和可调式溢流阀中的一种。18根据权利要求1所述的可变气门驱动流体供应系统,其特征在于,所述第一泵和所述第二泵具有不同的体积排量。权利要求书CN104061037A1/9页4一种可变气门驱动流体供应系统技术领域0001本发明涉及一种可变气门驱动流体供应系统。背景技术0002人们正在使用及开发各种可变气门系统来有效控制气门的正时和升程,来改善发动机的性能、燃油经济性、喷射和其他特性。其中的气门可以是发动机传统的进气门及排气门,也可以是专门用于控制气体状燃料的装置,根据控制的装置或驱动器,这些系统主要地可以分成。

10、机械的、电液的(ELECTROHYDRAULIC)和电磁(ELECTROMAGNETIC)形式。根据控制的范围,可以分成可变气门升程和正时、可变气门正时和可变气门升程的形式。它们也可以分成带凸轮(CAMBASED)及无凸轮CAMLESS的形式,电液无凸轮可变气门系统的流体供应装置需要提供较大的输出功率,输出功率为输出压力或系统压力与流量的乘积。其中的系统压力一般远高于传统内燃机润滑系统的压力。为了降低可变气门系统能耗,其中的流体供应装置应尽量能够根据执行装置的压力及流量需求的不同而变化。发明内容0003本发明主要解决的技术问题是提供一种操作简单、流量可控性好、可变气门系统的能耗低、工作效率高的。

11、可变气门驱动流体供应系统。特别是,如何利用具有固定体积排量的泵(即定量泵)来满足变化的系统流量需求,同时减少系统负载或能耗,提高可变气门系统的工作效率。0004为解决上述技术问题,本发明提供一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置和流体供应装置,所述执行装置包括控制阀块、气门驱动器和至少一个气门,所述气门驱动器用于驱动所述气门,所述气门驱动器与所述控制阀块相连,所述流体供应装置包括第一泵、第二泵、第一供流道、第二供流道、主供流道、主回流道、油箱、动力源和流动控制装置,所述油箱与所述第一泵和所述第二泵相连,用于为所述第一泵和所述第二泵提供流体,所述第一供流道连接在所述第一泵及所述主供流道之间,。

12、所述第二供流道连接在所述第二泵及所述主供流道之间,所述主供流道与所述控制阀块相连,且为所述执行装置提供流体,所述主回流道连接于所述控制阀块与所述油箱之间,且为所述执行装置提供回流途径,所述动力源连接所述第一泵和所述第二泵,用于驱动所述第一泵和所述第二泵,所述流动控制装置至少与所述第一供流道和第二供流道之一相连,用于控制其中流体的流动方向。0005在本发明一个实施例中,所述流体供应装置还包括系统压力控制器,所述系统压说明书CN104061037A2/9页5力控制器与所述主供流道相连,用于控制所述主供流道内的流体压力。0006在本发明一个实施例中,所述控制阀块包括系统阀块及至少一块气门阀块,所述至。

13、少一块气门阀块与所述系统阀块相连。0007在本发明一个实施例中,所述气门驱动器包括进气驱动器,所述气门包括进气门,所述进气驱动器用于驱动至少一个进气门。0008在本发明一个实施例中,所述气门驱动器包括排气驱动器,所述气门包括排气门,所述排气驱动器用于驱动至少一个排气门。0009在本发明一个实施例中,所述流体供应装置还包括驱动轴,所述驱动轴同时连接动力源、第一泵和第二泵,所述动力源通过所述驱动轴同时驱动第一泵及第二泵。0010在本发明一个实施例中,所述动力源包括发动机驱动源,所述发动机驱动源与所述第一泵和所述第二泵连接。0011在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第一卸荷阀和第一单向阀,所。

14、述第一单向阀连接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流,所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。0012在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第二卸荷阀和第二单向阀,所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流,所述第二卸荷阀与第二供流道相连,用于在其打开时,将所述第二供流道短路至油箱,为第二泵卸掉负荷。0013在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括换向阀,所述换向阀为三位四通阀,所述换向阀的四通是指分别与主供流道、油箱、第一供流道和第二供流道相连接,所述换。

15、向阀的三位是指(1)换向阀位于第一位时,第一泵被卸荷,第二泵的流量有效,(2)换向阀位于第二位时,第一泵的流量有效,第二泵被卸荷,(3)换向阀位于第三位时,第一泵和第二泵的流量均有效。0014在本发明一个实施例中,所述动力源包括发动机驱动源和电动驱动器,所述发动机驱动源用来驱动第一泵,所述电动驱动器用来驱动第二泵。0015在本发明一个实施例中,所述电动驱动器的转速可调。0016在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第二单向阀,所述第二单向阀连接在所述第二供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第二供流道的倒流。0017在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第一单向阀,所述第一单向阀连。

16、接在所述第一供流道上,用于防止流体从所述主供流道至所述第一供流道的倒流。0018在本发明一个实施例中,所述流动控制装置包括第一卸荷阀,所述第一卸荷阀与第一供流道相连,用于在其打开时,将所述第一供流道短路至油箱,为所述第一泵卸掉负荷。0019在本发明一个实施例中,所述动力源还包括离合器,所述离合器连接在所述发动说明书CN104061037A3/9页6机驱动源与所述第一泵之间,用于控制所述第一泵的工作状态。0020在本发明一个实施例中,所述系统压力控制器为固定式溢流阀和可调式溢流阀中的一种。0021在本发明一个实施例中,所述第一泵和所述第二泵具有不同的体积排量。0022本发明的有益效果是本发明可变。

17、气门驱动流体供应系统能够根据实际工况的需求,控制第一泵和第二泵的流量或流动方向,操作简单,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。附图说明0023为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中图1是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例一的结构示意图;图2是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例二中流体供应装置的结构示意图;图3是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例三中流体供应装置的结。

18、构示意图;图4是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例四中流体供应装置的结构示意图;图5是本发明的可变气门驱动流体供应系统实施例五中流体供应装置的结构示意图;附图中各部件的标记如下10、执行装置;12、系统阀块;14、进气阀块;16、排气阀块;18、进气驱动器;20、进气门;22、排气驱动器;24、排气门;30(302、303、304、305)、流体供应装置;32、第一泵;34、第二泵;36、发动机驱动源;38、第一卸荷阀;40、第二卸荷阀;42、系统压力控制器;44、第一单向阀;46、第二单向阀;48、驱动轴;50、油箱;52、主供流道;54、主回流道;56、第一供流道;58、第二供流道;6。

19、0、换向阀;601、第一位;602、第二位;603、第三位;66、电动驱动器;68、离合器。具体实施方式0024下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。0025实施例一请参阅图1,一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置10和流体供应装置30。0026所述执行装置10包括控制阀块、气门驱动器和气门。所述气门驱动器用于驱动所述气门,所述气门驱动器与所述控制阀块相连。0027如图1所示,所述控制阀块包括系。

20、统阀块12、进气阀块14和排气阀块16,所述进气阀块14和排气阀块16皆与所述系统阀块12相连。0028所述气门驱动器包括八个进气驱动器18和八个排气驱动器22,所述气门包括八个进气门20和八个排气门24,所述进气驱动器18用于驱动进气门20,所述排气驱动器22用于驱动排气门24。说明书CN104061037A4/9页70029执行装置10的流量需求至少包括所有进气驱动器18及排气驱动器22的流量需求的总和,每个驱动器的流量需求在很大程度上取决于其工作模式及升程。工作模式是指驱动器是否处于停气门模式,某些可变气门驱动系统可以让部分气门一直处于关闭状态,比如每个气缸中只动用其中两个进气门20的一。

21、个及两个排气门24中的一个,此时整个系统的流量需要基本减半。0030另外,某些可变气门驱动系统可帮助实现停缸功能,比如在低负载时发动机的四个气缸可以停掉两个,以提高这个发动机的热效率,此时至少一半驱动器处于停气门模式,整个系统的流量需要也相应减少。在某些可变气门驱动系统中,驱动器采用可切换的一大一小两级升程,升程是指气门打开时的最大行程或开度,比如大小升程可以分别是9MM和5MM,或者分别是10MM和5MM,或者分别是8MM和1MM。一般来说,发动机转速或负载增加时需采用较大的升程,此时系统流量需要也随之增加。当然,随着发动机转速的提高,驱动器的使用频率、系统流量需求一般也线性地提高,可喜的是。

22、由发动机直接带动的泵的输出流量也线性地提高,能够与之相互匹配。0031总之,执行装置10确实有变化的流量需求,考虑到与发动机转速基本成线性正比的流量需求及供应能力的相关性,随着执行装置10或其中驱动器的工作模式及升程的变化,流体供应装置30应该或尽量通过相应的排量变化,以保证系统的正常工作,并减少系统能耗。0032所述流体供应装置包括第一泵32、第二泵34、第一供流道56、第二供流道58、主供流道52、主回流道54、油箱50、动力源和流动控制装置。0033所述油箱50与所述第一泵32和所述第二泵34相连,用于为所述第一泵32和所述第二泵34提供流体。0034所述第一供流道56连接在所述第一泵3。

23、2及所述主供流道52之间,所述第二供流道58连接在所述第二泵34及所述主供流道52之间。0035所述主供流道52与所述控制阀块相连,且为所述执行装置10提供流体。0036所述主回流道54连接于所述控制阀块与所述油箱50之间,且为所述执行装置10提供回流途径。0037所述动力源连接所述第一泵32和所述第二泵34,用于驱动所述第一泵32和所述第二泵34。0038所述流动控制装置至少与所述第一供流道56和第二供流道58之一相连,用于控制其中流体的流动方向及流量。0039所述流体供应装置还包括系统压力控制器42,所述系统压力控制器42与所述主供流道52相连,用于控制所述主供流道52内的流体压力。004。

24、0所述动力源包括发动机驱动源36,所述流体供应装置还包括驱动轴48,所述发动机驱动源36与所述第一泵32和所述第二泵34连接,通过驱动轴48同时驱动所述第一泵32和所述第二泵34。0041所述发动机驱动源36可以是发动机输出轴(即曲轴),也可以是与输出轴机械相连的驱动源,比如,发动机前端轮系(ENGINEFRONTENDACCESSORYDRIVE)。0042所述流动控制装置还包括第一卸荷阀38和第一单向阀44。所述第一单向阀44连接在所述第一供流道56上,用于防止流体从所述主供流道52至所述第一供流道56的倒说明书CN104061037A5/9页8流。所述第一卸荷阀38与第一供流道56相连,。

25、能够在其打开时,将所述第一供流道56短路至油箱50,为所述第一泵32卸掉负荷。此时,流体供应装置30的理论系统体积排量为第二泵34的体积排量。0043所述流动控制装置包括第二卸荷阀40和第二单向阀46。所述第二单向阀46连接在所述第二供流道58上,用于防止流体从所述主供流道52至所述第二供流道58的倒流。所述第二卸荷阀40与第二供流道58相连,能够在其打开时,将所述第二供流道58短路至油箱50,为第二泵34卸掉负荷。此时,流体供应装置30的理论系统体积排量为第二泵34的体积排量。0044由图1可知,所述动力源和流动控制装置一起用来调节和控制流体流量。所述动力源控制第一泵32及第二泵34的流量,。

26、分别把流体从油箱50送至第一供流道56及第二供流道58,第一供流道56和第二供流道58合并成主供流道52。主供流道52及主回流道54与执行装置10相连通,以分别给执行装置10提供流体供应及回流途径。其中的第一泵32及第二泵34均具有固定的体积排量,即它们是定量泵,它们的流量变化通过动力源的速度变化来实现。同时,流动控制装置控制第一供流道56和第二供流道58内流体的流道方向,即是否卸荷回油箱还是与主供流道52合流,以此进一步控制主供流道52内的流量或系统有效流量。0045如图1可知,所述动力源和流动控制装置一起用来控制系统即主供流道52内的流量。所述动力源为第一泵32及第二泵34提供动力,分别把。

27、流体从油箱50送至第一供流道56和第二供流道58。所述流动控制装置用来控制第一供流道56和第二供流道58各自与主供流道52的通流状态,以控制在主供流道52内的流量,即有效系统流量。主供流道52及主回流道54与执行装置10相连通,且分别给执行装置10提供流体供应及回流途径。其中的第一泵32及第二泵34均具有固定的体积排量,即它们是定量泵。0046再如图1所示,进气驱动器18和排气驱动器22分别驱动发动机的进气门20和排气门24。八个进气驱动器18均与进气阀块14连接,并通过进气阀块14实现必要的流体交换。八个排气驱动器22均与排气阀块16连接,并通过排气阀块16实现必要的流体交换。进气阀块14和。

28、排气阀块16进一步与系统阀块12连接,实现必要的流体交换。系统阀块12一般含有各种系统流体控制功能;根据可变气门设计及控制的要求,控制功能或装置(图中未标示)可能包含压力控制或调节、压力波动消除、蓄能或流量波动消除、气门升程控制或切换装置、气门入座速度控制或切换装置或背压控制。0047在结构及功能上,系统阀块12与进气阀块14和排气阀块16的边界不一定分得很清。它们中间的任何两块、甚至它们三块可能是一体的结构(图中未标示)。上述的系统控制装置也可根据控制要求或空间布置需要包含于任何一个阀块中。因此,可以把系统阀块12、进气阀块14和排气阀块16看成是一个整体或一个阀块。0048再如图1所示,发。

29、动机驱动源36通过驱动轴48同时驱动第一泵32及第二泵34,分别把流体从油箱50送至第一供流道56及第二供流道58,第一供流道56和第二供流道58合并成主供流道52。主供流道52及主回流道54与执行装置10流体连通,分别给执行装置10提供流体供应及回流途径。主供流道52上旁接了系统压力控制器42,系统压力控制器42可以是、但不限于图1中所示的固定式溢流阀。系统压力控制器42可以是可调式溢流阀或其它更复杂的压力控制器。说明书CN104061037A6/9页90049第一卸荷阀38打开时可将第一供流道56短路至油箱50,为第一泵32卸掉负荷。此时,第一单向阀44在反向压差下处于关闭状态,以防止其余。

30、系统的流体倒灌进第一供流道56及打开的第一卸荷阀38中。0050第二卸荷阀40打开时可将第二供流道58短路至油箱50,为第二泵34卸掉负荷。此时,第二单向阀46在反向压差下处于关闭状态,以防止其余系统的流体倒灌进第二供流道58及打开的第二卸荷阀40中。0051一个泵的理论流量QT等于其体积排量D与转速N的乘积,如果体积排量D的单位是毫升/转(ML/REV),转速N的单位是转/分钟(REV/M,理论流量QT的单位是升/分(L/M),则QTDN/1000。一般实际流量Q要小于理论流量QT,它们的比叫做容积效率,因为泵的内泄漏而使容积效率小于100。0052如果第一泵32和第二泵34的体积排量分别是。

31、D1和D2,假定相等的容积效率,则在同样转速下它们的实际流量比例Q1/Q2等于它们的体积排量比例D1/D2。可选择地,第一泵32和第二泵34也可以有相同或不同的体积排量D1和D2。0053图1所示实施例的工作原理如果第一泵32和第二泵34有相同的体积排量(即D1D2),则流体供应装置30有两档系统体积排量,在设定的转速N下有两档系统理论流量(1)第一卸荷阀38和第二卸荷阀40打开及关闭各一个,系统体积排量为D1,系统理论流量为ND1,(2)第一卸荷阀38和第二卸荷阀40均关闭,系统体积排量为2D1,系统理论流量为2ND1。0054如果第一泵32和第二泵34有不同的体积排量,比如D1D2,则流体。

32、供应装置30有三档系统体积排量,在设定的转速N下有依次增加的三档系统理论流量(1)第一卸荷阀38打开,第二卸荷阀40关闭,系统体积排量为D2,系统理论流量为ND2,(2)第一卸荷阀38关闭,第二卸荷阀40打开,系统体积排量为D1,系统理论流量为ND1,(3)第一卸荷阀38关闭,第二卸荷阀40关闭,系统体积排量为D1D2,系统理论流量为N(D1D2)。0055因此在同样转速下,流体供应装置30至少可提供三级不同的排量来满足执行装置10的需求。0056当然本实施例一中设定可变气门系统同时驱动进气门20及排气门24,在实际的某些应用中,可变气门系统可能只驱动进气门20或只驱动排气门24。图1还表示总。

33、共有八个进气门20及八个排气门24,每个气缸有两个进气门20及两个排气门24,因此发动机有四个气缸。常用的、或本发明可应用的汽车发动机不限于四缸,也可以是三缸、六缸、八缸、十二缸等。每缸的气门数也不限于四气门,也可以是两气门、三气门等。0057本实施例1中,通过发动机驱动源36通过驱动轴48同时驱动第一泵32及第二泵34,分别把流体从油箱50送至第一供流道56及第二供流道58。通过第一卸荷阀38和第一单向阀44控制第一泵32输出的去向及负荷状态,从而达到控制第一泵32和第一供流道56的有效流量。同样的,通过第二卸荷阀40和第二单向阀46控制第二泵34输出的去向及负说明书CN104061037A。

34、7/9页10荷状态,从而达到控制第二泵34和第二供流道58的有效流量。最终实现了控制第一泵32及第二泵34流体的去向,其中被短路后直接回油箱50的流体被降压,降低了泵的负荷及可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。0058实施例二一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置10和流体供应装置302,其与实施例一的不同之处在于其流体供应装置302与实施例一中的流体供应装置30不同。0059如图2所示,流体供应装置302包括第一泵32、第二泵34、第一供流道56、第二供流道58、主供流道52、主回流道54、系统压力控制器42、油箱50、发动机驱动源36和驱动轴48,其结构、连接模式和工作原。

35、理皆与实施例一相同,此处不再累述。0060流体供应装置302与实施例一的不同之处在于,在流动控制装置中由换向阀60来控制第一泵32及第二泵34流量的去向及负荷状态。所述换向阀60为三位四通阀,所述换向阀60的四通是指分别与主供流道52、油箱50、第一供流道56和第二供流道58相连接。换向阀60与油箱50的连接可以如图2所示那样借道主回流道54,也可通过其它流道直接或间接地完成。0061所述换向阀60的三位是指(1)换向阀60位于第一位601时,第一供流道56与油箱50相通,因此第一泵32被卸荷,第二供流道58与主供流道52相通,因此第二泵34的流量有效,(2)换向阀60位于第二位602时,第一。

36、供流道56与主供流道52相通,因此第一泵32的流量有效,第二供流道58与油箱50相通,因此第二泵34被卸荷,(3)换向阀60位于第三位603时,第一供流道56和第二供流道58均与主供流道52相通,因此第一泵32和第二泵34的流量均有效。0062由此可见,本实施例2中,通过换向阀60来实现了控制第一泵32及第二泵34流量的去向及负荷状态,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。0063实施例三一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置10和流体供应装置303,其与实施例一的不同之处在于其流体供应装置303与实施例一中的流体供应装置30不同。0064再如图3所示,在本实施例三与实施。

37、例一的不同之处在于除发动机驱动源36之外,其动力源还包括电动驱动器66。所述发动机驱动源36用来驱动第一泵32,所述电动驱动器66用来驱动第二泵34。由于动力源中所述电动驱动器66在转速等方面的可控性,实施例三中流动控制装置可做相应调整或简化,比如可省去实施例一中采用的第一卸荷阀38、第二卸荷阀40和第一单向阀44。0065实施例三没有卸荷阀,主供流道52内的流量一直是第一泵32流量和第二泵34流量的总和。发动机驱动源36用于驱动第一泵32,并且一直处于动力连接状态。只要发动机不停,第一泵32的输出一直是有效的。所述电动驱动器66转速可调地控制第二泵34的流量。当所述电动驱动器66的转速在零时。

38、,第二泵34的流量为零,为了防止流体从主供流道52倒流进第二供流道58,实施例三安置了第二单向阀46。0066实施例四一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置10和流体供应装置304,其与实施例三不同之处在于其流体供应装置304与实施例三中的流体供应装置303不同。说明书CN104061037A108/9页110067如图4所示,流体供应装置304包括主供流道52、主回流道54、系统压力控制器42、第一供流道56、第二供流道58、第一泵32、第二泵34、发动机驱动源36、电动驱动器66、第二单向阀46和油箱50,其结构、连接模式和工作原理皆与实施例三相同,此处不再累述。0068再如图4所示,。

39、本实施例四与实施例三的不同之处在于第一所述动力源还包括离合器68,所述离合器68连接在所述发动机驱动源36与所述第一泵32之间,用于控制所述第一泵32的工作状态。0069离合器68在其合闭状态下,保持从发动机驱动源36至第一泵32的动力传递。离合器68在其分离状态下,切断从发动机驱动源36至第一泵32的动力传递。因此,由离合器68用来控制第一泵32是否处于工作状态。0070本实施例四中,通过离合器68控制第一泵32的工作状态,从而控制第一泵32是否有流量输出。与实施例三原理相同,所述电动驱动器66转速可调地控制第二泵34的流量。最终根据实际系统要求,通过发动机驱动源36、离合器68和电动驱动器。

40、66调节第一泵32及第二泵34的总流量,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。0071第二所述流动控制装置包括第一单向阀44,所述第一单向阀44连接在所述第一供流道56上,用于在离合器68分离时防止流体从所述主供流道52至所述第一供流道56的倒流。0072实施例五一种可变气门驱动流体供应系统,包括执行装置10和流体供应装置305,其与实施例四的不同之处在于其流体供应装置305与实施例四中的流体供应装置304不同。0073如图5所示,流体供应装置305包括主供流道52、主回流道54、系统压力控制器42、第一供流道56、第二供流道58、第一泵32、第二泵34、发动机驱动源36、电。

41、动驱动器66、第一单向阀44、第二单向阀46和油箱50,其结构、连接模式和工作原理皆与实施例四相同,此处不再累述。0074再如图5所示,本实施例五与实施例四的不同之处在于所述流动控制装置包括第一卸荷阀38,所述第一卸荷阀38与第一供流道56相连,用于在其打开时,将所述第一供流道56短路至油箱50,为所述第一泵32卸掉负荷。实施例五中的第一卸荷阀38代替了实施例四中的离合器68来给第一泵32卸荷。0075其中,电动驱动器66可以是一个独立的电动马达,或由发动机电动起动器兼任。所述发动机电动起动器在结构及控制逻辑上可以根据需要不同于传统的起动器。所述电动驱动器66转速可调,可以有以下的功能(1)不。

42、需要第二泵34的流量时,可关掉电动驱动器66,以降低系统功耗;(2)其它正常运行时,电动驱动器66可通过调整转速任意地提供合理的流量。第一泵32正常供流体,第二泵34能够根据系统负载的变化来补足额外需要的流量;(3)在某些工况下,也可以打开第一卸荷阀38来实现第一泵32卸荷,只由第二泵34提供流量(4)在发动机启动时或启动前,可转动电动驱动器66以预先或帮助给系统加压。0076本实施例五中,通过发动机驱动源36来驱动第一泵32,通过第一卸荷阀38来控制第一泵32的流量去向及负荷状态。通过电动驱动器66来驱动第二泵34及控制第二泵34的工作状态,并通过电动驱动器66的可调转速来根据要求控制第二泵。

43、34的流量。本实施说明书CN104061037A119/9页12例五降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。0077因此,本发明所述的一种可变气门驱动流体供应系统通过在动力源中多种驱动源及动力切换装置来驱动和控制具有固定体积排量的第一泵、第二泵的工作状态,并在流动控制装置中通过多种流体方向切换或卸荷装置控制第一泵、第二泵的流量去向及压力状态,从而达到控制主供流道流量的目的,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。相对于变量泵,定量泵一般结构形式多、结构简单、可靠、体积小、容易设计与制造、成本低、工作压力高、或容积效率高。本发明可以通过适当地组合驱动、切换及控制装。

44、置来让两个定量泵提供可变的流量,基本满足可变气门驱动系统的要求,并尽量减少系统负载。0078区别于现有技术,本发明可变气门驱动流体供应系统能够根据实际工况的需求,控制第一泵和第二泵的流量或卸荷状态,操作简单,降低了可变气门系统的能耗,提高了可变气门系统的工作效率。0079以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。说明书CN104061037A121/4页13图1说明书附图CN104061037A132/4页14图2说明书附图CN104061037A143/4页15图3说明书附图CN104061037A154/4页16图4图5说明书附图CN104061037A16。

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