[发明专利]进气阀关闭液压调节器

说明书

技术领域

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

将内燃机中的燃烧阶段的控制应用于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。

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

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。

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。

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。

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。

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使一个阀朝向阀座移动并使可浮动轴浮动。

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。

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。

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)(variable restriction)，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。

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。

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。

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。

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。

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后解除约束以允许转轴浮动。

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；

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。

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。

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。

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。