[发明专利]控制液压作动的进气/排气阀和燃料喷射器的控制模件

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及控制液压驱动内燃机的燃料喷射器和进/排气阀的作动的控制模件。

2.相关技术说明

压燃式内燃机包含多个配置在机体燃烧腔内的往复移动活塞。一个将高压燃料喷雾到燃烧室内的燃料喷射器与每一堵塞有关联。燃料与经进气阀被引入燃烧室的空气相混合。燃烧后，排气经排气阀流出燃烧室。燃料的喷射和进、排气阀的运动通常由机械凸轮控制。凸轮效率较低，且易于磨损。此外，凸轮不允许发动机改变燃料喷射定时或进/排气阀的开闭。

授与Sehechfer并转让给Ford Motor co的美国专利No.5,255,641和授与Cannon并转让给Caterpillar Inc.的美国专利No.5,339,777公开了液压驱动进/排气阀，它们不需要凸轮去开、闭这些阀。进/排气阀的运动受电磁线圈作动的流体阀控制。当这些流阀处在一活塞内时，液压流体流入一封闭的进/排气阀的杆部。液压流体对该杆施加一力，该杆开启气阀。当流体阀被切换到另一位置时，进/排气阀移回到原始关闭位置。流体阀由电子控制器切换。该控制器能改变进/排气阀的定时，使发动机性能最佳。

授与Sturman的美国专利No.5,460,329公开了一种液压驱动燃料喷射器。该Sturman喷射器包含一个连于一电子控制器的电磁线圈作动流体阀。该阀和控制器控制燃料被喷入发动机燃烧室内的定时和数量。为了计算在Schechter和cannon专利中所公开的无凸轮进/排气阀的时间，在Sturman专利中公开的液压驱动燃料喷射器终是作为单独的组件来设置的，它必须被个别地装配到发动机机体上。此外，由于电线长度的制造公差可能有变化，这种变化可能改变传送给各电磁作动控制阀的驱动信号的定时和幅值。该驱动信号的变化可能使发动机的性能恶化。因此，希望提供一种单个电子液压模件，它能控制无凸轮液压驱动进/排气阀和燃烧室的燃料喷射器。还希望该单个模件具有最少的外部电线。

进/排气阀的电磁作动流体阀一般连于单个微处理机，后者根据许多输入参数，如燃料输入、液压总压力，环境温度等的变化能改变阀定时。该微处理机能改变该流体阀的驱动信号的开始时间和持续时间，以得到所希望的结果。由于制造公差的变化，不同阀对同一驱动脉冲可有不同的应答。例如，赋予相同的驱动脉冲，在同一发动机中，一个进气阀的开启时间可能比另一进气阀的短。

Schechter专利公开了一种工艺方法，其中每个阀被标定到一个修正值。该修正值被储存在发动机的电子设备中，并用于缩短或延伸各阀的驱动脉冲，这样，所有阀全都开启相同的时间。Schechter技术虽然对于补偿制造公差变化是有效的，然而已并不补偿发动机工作寿命内出现的各种变化。例如，一个阀可能粘住而需要更多的能量来将其移到开启位置。因此希望提供一种模件，它们各别地分析这些进/排气阀和燃料喷射器，以确保相应的燃料室在发动机工作寿命内以最佳性能工作。

液压驱动燃料喷射器的液压流体通常由一泵和一系列流体管路供应。该流体系统通常包含一弹簧偏压释压阀，它开启以确保流体压力不超过某个值。该泵在该系统按旁通模式工作期间进行工作，以克服释压阀的弹簧。因此希望为无凸轮发动机提供一种液压系统，其中，流体压力能被控制而无需任何附加的部件，或者无需泵进行额外的工作来降低该系统内的压力。

某些内燃机包含一透平增压器组件，它改变流入燃烧室内的空气流量。某些透平增压器包含复杂的电子设备，以改变和控制流入燃烧室内的空气流量。该电子设备增加了发动机的造价和复杂性。因此希望提供单个控制模件，它能控制一燃料喷射器，一进气阀，一排气阀和一透平增压组件。

发明简述