[发明专利]一种全可变配气执行装置及其控制方法

说明书

本发明的目的在于提供一种全可变配气执行装置及其控制方法，包括液压系统、液压缸、气阀、三位四通比例阀，液压缸包括壳体，壳体上方安装上端盖，壳体下方安装下端盖，壳体的上部柱腔里安装LVDT线轴，LVDT线轴缠绕线圈绕组，LVDT线轴的空心圆柱里设置LVDT铁芯，壳体的下部柱腔里安装活塞组件，活塞组件的活塞上方为上油腔，活塞组件的活塞下方为下油腔，活塞组件的活塞杆伸出下端盖外部并连接气阀。本发明取消了气阀弹簧，可以在响应速度不变的情况下降低油源压力，解决了基于气阀弹簧提供落座动力时系统高能耗的问题。本发明将现有装置的多个电磁阀用一个三位四通比例阀代替，系统的集成度大幅提高的同时，控制复杂度降低、系统响应速度进一步提高。

技术领域

本发明涉及的是一种配气装置及控制方法，具体地说是内燃机配气装置及控制方法。

背景技术

随着人们对于环境保护愈加重视，排放法规向着日趋严格的方向发展。内燃机作为人类生产生活的主要动力来源，是各项排放法规的主要实施对象，内燃机行业面临大幅节能减排的严峻挑战。作为内燃机正常工作三要素之一的空气，主要受配气系统进行控制。传统内燃机使用固定式凸轮轴驱动气阀，导致气阀运动规律单一，无法满足全工况下的不同配气需求。为满足全工况下的配气需求，发展出了可变配气技术。该技术可以实现在内燃机运行过程中，改变气阀运动规律，从而使多个乃至整个工况下都能得到理想的气阀型线。应用可变配气技术对于提高内燃机效率，降低有害物质排放等方面具有显著效果。

全可变配气技术作为可变配气技术的一种，能够做到气阀各项运动参数的灵活可变，能够针对整个工况做出相应的调节，是未来可变配气技术的主要发展方向。作为全可变配气关键技术的全可变配气执行装置，必须做到能够控制气阀运动速度、气阀的开启与关闭，并能在一定范围内任意改变气阀的最大升程。

发明内容

本发明的目的在于提供可以实现较高的气阀运动速度，控制复杂度降低、系统响应速度进一步提高的一种全可变配气执行装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种全可变配气执行装置，其特征是：包括液压系统、液压缸、气阀、三位四通比例阀，所述三位四通比例阀包括P口、T口、A口和B口，所述液压系统包括油箱、高压管路、低压回油管路，油箱通过高压管路连接P口，油箱通过低压回油管路连接T口，所述液压缸包括壳体，壳体上方安装上端盖，壳体下方安装下端盖，壳体内部为直径不同的上部柱腔和下部柱腔，上部柱腔里安装LVDT线轴，LVDT线轴缠绕线圈绕组，LVDT线轴的中心为空心圆柱且上端封闭的结构，空心圆柱里设置LVDT铁芯，下部柱腔里安装活塞组件，活塞组件的活塞上方为上油腔，活塞组件的活塞下方为下油腔，壳体上设置上腔油口和下腔油口，上腔油口位于上油腔处并连接A口，下腔油口位于下油腔处并连接B口，活塞组件的活塞杆伸出下端盖外部并连接气阀。

本发明一种全可变配气执行装置还可以包括：

1、下腔油口上方的下部柱腔设置下限位凸台，防止活塞堵塞下腔油口，活塞组件顶部加工有突出的圆台，圆台顶部开有用于固定LVDT铁芯的螺纹孔，圆台直径大于LVDT线轴空心圆柱直径，从而形成活塞运动的上限位结构，防止活塞堵塞上腔油口。

2、线圈绕组包括一个初级线圈、两个对置的次级线圈，初级线圈通高频正弦信号，作为LVDT的激励信号，两个对置的次级线圈对称分布于初级线圈的上下两侧，通过两个次级线圈之间的压差反应出铁芯的位置。

3、活塞组件活塞侧壁面与壳体下部柱腔壁面之间为配合面，从而构成间隙密封结构，活塞侧壁开有等距的窄槽，用于减弱泵油效应，增强间隙密封的密封效果。

4、高压管路、低压回油管路通过溢流管路连接，溢流管路上设置逆流阀，高压管路上设置滤清器、液压泵、蓄能器。

5、LVDT线轴为截面呈工字形。