用于内燃发动机的阀的可变致动的系统技术方案

本文描述了用于内燃发动机的发动机阀的可变致动的系统，其特征在于，所述系统能够基于发动机操作状况以四冲程操作模式和两冲程操作模式选择性地致动发动机阀。

【技术实现步骤摘要】
用于内燃发动机的阀的可变致动的系统
本专利技术涉及如下类型的用于内燃发动机的发动机阀的可变致动的系统，包括：液压设备，所述液压设备包括：-主活塞；-从动活塞，所述从动活塞能够借助于设置在所述主活塞和所述从动活塞之间的流体体积由所述主活塞驱动；和-电磁阀，所述电磁阀配置成呈现所述流体体积置于与出口连通的状态，从而使得所述从动活塞与所述主活塞的移动独立；凸轮轴，所述凸轮轴设计成驱动所述主活塞的运动；以及控制单元，所述控制单元配置成根据随着表示发动机操作状况的一个或多个参数而可变的升程和/或打开和关闭时间来控制所述电磁阀，从而以所述四冲程发动机操作模式操控所述发动机阀。
技术介绍
一段时间以来，本申请人已开发设置有用于发动机进气阀的可变致动的系统的内燃发动机，具有上文提及的特征且按商标“MULTIAIR”出售。本申请人是关于设置有上文所说明类型的系统和该系统的部件的发动机的多项专利和专利申请的持有人。附图中的图1示出所讨论系统的示例，所述系统用于致动内燃发动机的气缸的两个进气阀7。在所示的示例中，系统包括主活塞2，主活塞2由凸轮4移动，且驱动两个进气阀7的相应从动活塞6，用于借助于本身设置在从动活塞6和主活塞2之间的流体体积V将进气阀7带到打开状况。电磁阀8控制液压回路的腔室的连通，在所述腔室内，各个活塞借助于连接到流体蓄压器的出口12移动。当电磁阀变为关闭状态B时，主活塞2和从动活塞6在阀7的打开和关闭运动的传动中刚性地连接。相反，当电磁阀打开时，各个活塞的腔室与出口12处的低压力连通，因而使得从动活塞6与主活塞6的移动独立。电磁阀8正常处于打开状态，且在阀本身的电致动后进入关闭状态。在所述的系统，在电磁阀8被致动时，即变为关闭状态时，发动机阀跟随凸轮的移动（全升程）。发动机阀的预期关闭可以通过打开电磁阀8获得，从而排空加压流体体积C且在相应复位弹簧（未示出）的作用下获得阀7的关闭。类似地，阀7的延迟打开可以通过延迟电磁阀8的关闭而获得，而阀的延迟打开和预期关闭的组合可以在对应凸轮的推动期间通过关闭和打开电磁阀而获得。根据可选策略，按照以本申请人名义提交的专利申请No.EP1726790A1的教导，每个进气阀可以以多升程模式控制，即，根据打开和关闭的两个或更多重复“子循环”。在每个子循环中，进气阀打开且然后完全关闭。鉴于上文所述，电子控制单元因而能够根据发动机的一个或多个操作参数（例如，加速踏板的位置、发动机rpm、或者发动机温度（例如，油温度或冷却剂温度））获得进气阀的打开瞬时和/或关闭瞬时和/或升程的变化。这允许在每一个操作状况下获得最佳发动机效率。
技术实现思路
本申请人现在追求的总体目的在于进一步改进发动机的效率，尤其是通过提供用于阀的可变致动的系统，所述系统将允许实现如下优点中的一个或多个：以宽范围的压缩比值尤其是高的该比值来运行发动机的可能性；消耗水平的改进；给定相同的输送功率，提供小尺寸发动机的可能性；减少由活塞执行的泵送功；以及在涡轮增压器作用范围内提供较低压缩比的可能性。上述目的经由用于内燃发动机的发动机阀的可变致动的系统实现，包括根据权利要求1所述的特征。本文所述的系统特征在于：其能够基于发动机操作状况尤其是基于发动机负载状况选择性地以四冲程操作模式和两冲程操作模式致动发动机阀。本文所述的系统能够通过利用上述致动系统的能力以可变方式致动发动机阀而提供上述双操作模式。具体地，本文所述的系统总体上具有如下特征：所述凸轮轴具有设置有复合轮廓的凸轮，所述复合轮廓由第一部分限定，所述第一部分用于通过主活塞至少以四冲程发动机操作模式操控发动机阀，所述复合轮廓还由第二部分限定，所述第二部分预先设置用于至少以两冲程发动机操作模式操控所述发动机阀；所述控制单元配置成：根据发动机负载状况在发动机阀的两冲程和四冲程操作模式之间选择一个；以及基于所选择模式控制所述电磁阀，从而致使所述从动活塞沿前述第二凸轮轮廓或者沿前述第一凸轮轮廓独立于所述主活塞。除了上文所述的允许以两个两冲程和四冲程发动机操作模式控制阀之外，本文所述的系统此外能够根据发动机操作状况提供发动机阀的可变致动，以便确保在任何操作状况下的最佳效率。如下文将看出的，在优选实施例中，致动系统设想相位变化器，所述相位变化器设计成调节凸轮轴相对于曲轴的角位置。此外，本专利技术涉及根据权利要求9限定的所讨论类型的发动机阀的致动的系统的控制方法。附图说明本专利技术的另外的特征和优点将从后面参照附图的描述中显现，所述附图仅仅以非限制性示例的方式提供且其中：图1是根据现有技术的用于内燃发动机的阀的可变致动的系统的简图；图2是两个示例的示意图，一个涉及内燃发动机的四冲程操作循环，一个涉及两冲程操作循环；图3是根据本专利技术一个实施例的用于内燃发动机的阀的可变致动的系统的简图；图4A和4B图示了发动机的进气阀的升程的两个不同轮廓，分别用于四冲程发动机模式和两冲程发动机模式；；图5图示了在本文所述的系统中使用的凸轮轮廓的示例，用于致动进气阀；图6图示了在本文所述的系统中使用的凸轮轮廓的示例，用于致动排气阀；和图7A和7B图示了发动机的排气阀的升程的两个不同轮廓，分别用于四冲程发动机模式和两冲程发动机模式。具体实施方式在接下来的说明中，各个具体细节被阐述，旨在允许实施例的深入理解。实施例可以不设置有所述具体细节中的一个或多个，或者设置有其它方法、部件或材料等。在其它情况下，已知的结构、材料或操作未示出或者详细描述，从而将不会妨碍实施例的各个方面。本文使用的参考仅仅是为了方便提供，因而并不限定保护范围或实施例的范围。如已知的那样，内燃发动机的典型四冲程操作循环接连地包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。前两个冲程，进气和排气冲程，在第一曲轴转中发生，而后两个冲程，膨胀和排气冲程，在随后的曲轴转中发生。通常，进气冲程稍微在前一循环的排气冲程结束之前在活塞尚未到达上止点（TDC）时开始。此外，两冲程循环设想四个冲程：进气、压缩、膨胀和扫气，然而，在同一曲轴转期间发生。在该操作模式中，已燃烧气体的膨胀在所谓的扫气冲程中发生，且主要由于空气-汽油混合物进入燃烧室而发生，其将已燃烧气体推出所述燃烧室。常规两冲程发动机并没有四冲程发动机那样的发动机阀，而是直接在气缸壁上做出的端口或狭缝，其由于活塞的往复运动而打开和关闭。现在要注意的是，在所讨论的
的框架中，已经提出四冲程内燃发动机预先设置用于也以两冲程模式操作。这通过提供专用于两冲程模式的一组另外凸轮且提供设计成将该组凸轮与进气和排气阀置于连接同时将进气和排气阀从正常四冲程模式的凸轮断开的合适机械构件来获得。为此，文献No.JPS58152139描述了增压内燃发动机，精确地预先设置有用于致动发动机阀的两组不同凸轮，第一组用于以两冲程操作模式致动阀，第二组用于以四冲程操作模式致动阀。这两组中的一组或另一组的选择经由用于定位与阀有关的摇臂的系统进行，所述系统设计成使得摇臂在与一组凸轮接合的状况和与另一组凸轮接合的状况之间移动。此外，应当注意的是，两冲程循环的凸轮以如下方式配置，使得在扫气冲程中，进气和排气阀同时保持在打开位置，从而进入进气导管的气体能够将已燃烧气体推出燃烧室。燃烧室的该扫气动作另一方面通过空气-汽油混合物供应到燃烧室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃发动机的发动机阀的可变致动的系统，包括：液压设备，所述液压设备包括：‑主活塞（42）；‑从动活塞（44，46），所述从动活塞能够借助于设置在所述主活塞和所述从动活塞之间的流体体积由所述主活塞（42）驱动；和‑电磁阀（60），所述电磁阀配置成呈现所述流体体积置于与出口（61）连通的状态，从而使得所述从动活塞与所述主活塞的移动独立；其中，所述系统还包括：凸轮轴，所述凸轮轴设计成驱动所述主活塞（42）的运动；控制单元（100），所述控制单元配置成根据随着表示发动机操作状况的一个或多个参数而可变的升程和/或打开和关闭时间来控制所述电磁阀，从而以所述四冲程发动机操作模式操控所述发动机阀；所述系统的特征在于：所述凸轮轴具有设置有复合轮廓的凸轮（52），所述复合轮廓由第一部分（52A）限定，所述第一部分用于通过主活塞至少以四冲程发动机操作模式操控发动机阀，所述复合轮廓还由第二部分（52B）限定，所述第二部分用于至少以两冲程发动机操作模式操控所述发动机阀；以及所述控制单元（100）配置成：根据发动机负载状况选择两冲程操作模式或四冲程操作模式中的任一个；以及基于所选择模式控制所述电磁阀，从而致使所述从动活塞沿所述复合凸轮轮廓的所述第二部分和/或者沿所述复合凸轮轮廓的所述第一部分独立于所述主活塞。...

【技术特征摘要】
2015.12.24 EP 15202663.91.一种用于内燃发动机的发动机阀的可变致动的系统，包括：液压设备，所述液压设备包括：-主活塞（42）；-从动活塞（44，46），所述从动活塞能够借助于设置在所述主活塞和所述从动活塞之间的流体体积由所述主活塞（42）驱动；和-电磁阀（60），所述电磁阀配置成呈现所述流体体积置于与出口（61）连通的状态，从而使得所述从动活塞与所述主活塞的移动独立；其中，所述系统还包括：凸轮轴，所述凸轮轴设计成驱动所述主活塞（42）的运动；控制单元（100），所述控制单元配置成根据随着表示发动机操作状况的一个或多个参数而可变的升程和/或打开和关闭时间来控制所述电磁阀，从而以所述四冲程发动机操作模式操控所述发动机阀；所述系统的特征在于：所述凸轮轴具有设置有复合轮廓的凸轮（52），所述复合轮廓由第一部分（52A）限定，所述第一部分用于通过主活塞至少以四冲程发动机操作模式操控发动机阀，所述复合轮廓还由第二部分（52B）限定，所述第二部分用于至少以两冲程发动机操作模式操控所述发动机阀；以及所述控制单元（100）配置成：根据发动机负载状况选择两冲程操作模式或四冲程操作模式中的任一个；以及基于所选择模式控制所述电磁阀，从而致使所述从动活塞沿所述复合凸轮轮廓的所述第二部分和/或者沿所述复合凸轮轮廓的所述第一部分独立于所述主活塞。2.根据权利要求1所述的系统，还包括相位变化器装置（70），所述相位变化器装置设计成调节所述凸轮轴相对于曲轴的角位置，从而能够改变所述阀的打开瞬时。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制单元配置用于基于所选择发动机操作模式操控所述相位变化器装置（70）。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制单元配置用于在所述两冲程操作模式中延迟所述阀的打开瞬时。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述控制单元配置用于基于发动机负载选择发动机操作模式。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制单元配置用于将存储在其中的参考值与表示发动机负载的测量参数进行比较。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述复合轮廓的所述第一部分（52A）和第二部分（52B）预先设置成以所述两冲程操作模式操控所述发动机阀，所述控制单元配置用于控制所述电磁阀，从而致使所述从动活塞沿所述第一和第二部分独立于所述主活塞，从而根据与所述第一和第二部分不同的升程轮廓操控所述发动机阀。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，在所述四冲程操作模式中，所述控制单元配置用于控制所述电磁阀，从而致使所述从动活...

【专利技术属性】
技术研发人员：M鲁卡特洛，F瓦特塔内奥，V多里亚，
申请(专利权)人：CRF阿西安尼顾问公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT