[发明专利]液压发动机阀升降机构组合

说明书

本发明总的涉及内燃机领域，更具体地涉及一种应用了液压发动机阀升降机构的发动机。在一种型式中，本发明包括一具有阀门减震和/或阀游隙调节功能的尤其适用的液压发动机阀升降机构组合，以及采用了这种尤其适用的阀升降机构组合的内燃机。在一具体的实旋例中，本发明的液压阀升降机构具有一对在它两之间限定有一压力腔的活塞和一分离的阀游隙调节活塞，该活塞对于一对活塞中的一个可限定一游隙调节腔。单向阀装置许可流体从压力腔流入阀游隙调节腔中，由此，靠液压推动分离的阀游隙调节活塞而与活塞对无关，从而调节了阀游隙。利用一阀门减震腔和装阀结构可提供阀门缓冲功能，这两种装置仅在升降机构诸活塞的下行程期间能使运动得以缓冲。

液压阀升降机构已使用了一些时间了，为的是改变阀门打开的同步和持续时间，以便在各种操作条件下（即称之为“空转”系统）能提供较佳的发动机性能。一种使用液压阀升降机构的这种系统公开在1986年10月7日公布的、由Russel    J.Wakeman发明的、题目为“发动机阀门同步控制系统”的专利（U.S.P4615306）中（该已有专利的全部内容已被参考，清楚地引入于本文中，并在此后称其为“Wakeman的306专利”）。在Wakeman的306专利中，阀门同步和阀门打开持续时间是通过由于升降机构操作引起在发动机供油中产生的压力脉冲来控制的。阀门升降机构本身包括一由一电磁线圈控制的活动的液压连接。在一具体的实施例（见Wakeman的306专利的图6）中，一对活塞在它两之间限定有一与电磁线圈相联系的腔。当下活塞在凸轮轮廓上运动时，油被推出升降机构进入泄放通道，直至受一发动机控制单元（ECU）支配将下活塞的位移液压传递到上活塞，在这时，电磁线圈被激发，从而形成一坚实的液压连接，将下活塞的移动与上活塞联系起来又使阀门打开。由于这种系统的作用取消与凸轮有联系的能和缓地将阀门打开和关闭的斜面，结果引起阀门关闭速度高，伴随的噪声和阀门寿命问题（即过分的阀门磨损）。因此，希望在阀门最后移向其关闭位置期间要使阀门得以缓冲。

1984年6月5日公布、由Toru    Kosuda等人发明的、题为“液压阀升降装置”的专利（U.S.P4452187），1982年9月7日公布、由Toru    Kosuda等人发明的、题为“液压阀升降装置”的专利（U.S.P4347812）以及1987年6月9日公布、由Bernhard    Geringer等人发明的、题为“阀门控制装置”的专利（U.S.P4671221）中提出了液压阀升降机构的阀门减震功能。

在由Kosuda等人发明的187和812专利中，公开了一种所谓制动腔，它对于一栓塞是呈环状的，栓塞有一缺口，在栓塞上行程期间许可油从供油腔流入该缺口。当栓塞下行程时，在制动腔中的油就通过缺口和供油孔流入供油腔，由此，就减小了制动腔的容积。当栓塞在下行程期间进一步下降从而使供油孔完全关闭时，缺口将开始限制从制动腔流到供油腔的油流（由于缺口在运动中它的打开的区域是变化的），其结果，制动腔中的压力升高，以致反抗栓塞进一步的下降，由此，制止住了栓塞的向下运动。

Geringer等人发明的221专利提出了将阀门的运动制动于其关闭状态的构思，它是利用一斜面形状腔结合一壳体的环形突出物而使用，这样，当阀门活塞处于其下行程时，依靠突出物与限定其腔的斜面之间的间隙越加关紧斜面形腔。这样，由于斜面与环状突出物的表面之间的叠合增加，所以腔变窄了。

尽管Kosuda等人发明的187和812专利，以及Geringer等人发明的221专利提供了阀门制动或减震功能，但没有与在一对工作活塞之间建立的液压连接无关的液压阀门游隙调节机构。无论如何，Geringer等人发明的221专利不能提供液压阀门游隙调节，因为在Geringer等人的221专利中的系统中的其中一个工作活塞与和它有关的发动机阀之间是一刚性机械连接。另一方面，Kosuda等人的187和812专利虽然有液压阀门游隙调节能力，但实现这种阀门游隙调节要取决于升降机构的压力腔中加压的油，也就是说，取决于一对工作活塞之间的液压连接。所以，所需要的是一种改进的液压阀升降机构，使它不但在阀门最后行程中缓冲阀门的运动（和由此减轻与“空转”阀门升降系统有关的一些问题），而且可液压调节阀门游隙而与阀门升降机构的诸工作活塞之间的液压连接无关。本发明就是为了达到这样的改进而提出的。