CN100353039C - 压力脉冲发生方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种压力脉冲发生装置，包括：压力流体源(7)和压力流体低压区(8)；压力流体回路(2)；第一阀体(3)，其可移动地位于第一室(4)中；压力流体回路的第一支路(18)和第二支路(19)，它们分别通向第一阀体的相反两侧；第一室(4)，其在第一阀体的一侧具有开口(21)，所述开口与第一支路连通，并允许压力流体流出第一室(4)，其中，第一阀体在第一和第二支路中的压力流体的作用下可移动至其关闭开口的第一位置和其打开开口以使压力流体流出的第二位置。所述装置包括第一阀件，其被布置成用于打开或中断第一室(4)与压力流体源之间通过第一室(4)上游的第二支路而形成的连通途径。

Description

压力脉冲发生方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制压力流体在压力脉冲发生器中流动的方法。本发明还涉及一种压力脉冲发生装置。

本发明可以应用于所有类型的需要产生压力脉冲的技术领域。特别地讲，本发明可以应用在对脉冲的发生速度和单个脉冲的时间周期要求较高的应用场合。

内燃机限定出一个技术领域，其中压力脉冲可以用来控制和实现内燃机阀的运动，而不必利用传统运动传递机构来操作和控制进气阀、排气阀或燃料喷射阀，所述传统运动传递机构通过凸轮轴而将发动机活塞的运动传递到各个阀。本发明还可以用于控制和操作一个活塞，以便实现内燃机气缸中的可变压缩。

因此，本发明以示例性但非限定性的方式参照下述应用进行描述，即其用于控制和操作内燃机燃烧室的进气阀或排气阀。

背景技术

多年来，活塞式内燃机的设计者们希望能够在发动机运转时改变阀操作时间，因为这样能够使得在例如燃料经济性和排放物方面具有极大优点。

因此，已做了大量工作用来将传统的开闭发动机阀的凸轮轴系统替换为利用电磁技术控制和操作发动机阀的系统。这种解决方案的缺点在于，由于阀的操作速度要求较高，因此对所使用的电磁体的要求也会较高。每个电磁体所需移动的重量对应于阀的重量。阀必须包括适宜的磁性材料，以便通过一个或多个电磁体的启动而被移动，而且这种磁性材料将会导致传统阀的重量增加。这通常会导致恶性循环，即从磁性的角度来对阀进行改进将导致其重量增加，而这反过来又要求使用更大和更有力的电磁体。因此，凭借这种方式，难以经济且实用地提供很好的解决方案，以便对发动机阀进行足够快速地控制和操作。另外，众所周知的是，电磁体需要一定的时间来磁化和去磁。

还有人曾尝试利用液压系统来实现发动机阀的所需运动。目前，这种系统正在被车辆制造商等进行试验。在这种情况下，压力流体，在此为压力液体，用于实现发动机阀的运动。这样，就需要使用压力脉冲发生器，其能够传递压力脉冲，以引起快速且高精度的阀运动。本发明的发明人所知道的是，现有技术中没有任何压力脉冲发生器的性能能够使之令人满意地在目前使用的两冲程特别是四冲程内燃机中用于在发动机的每分钟转数下实现阀控制。实现这种压力脉冲发生器的一个障碍在于，可能难以实现这种压力脉冲发生器中所需的单个或多个阀的充分快速的打开/关闭动作。在此，应当指出，在现代两冲程发动机的结构中，阀通常通过进出口而被移位，但本发明提供了这样的可能性，即能够以对应于四冲程发动机的方式将阀技术应用在两冲程发动机中。

在这一方面，还应当指出，这里将讨论的压力脉冲发生器应当是紧凑的，并且在内燃机结构中只占据很小空间。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种方法和装置，用于以非常高的频率和精度产生压力流体脉冲。

本发明的另一个目的是提供一种方法和装置，用于以非常高的频率和精度且能最大程度地使用压力流体即在压力流体回路中没有任何压力流体丢失的情况下传递压力脉冲。

本发明的又一个目的是提供一种方法和装置，用于以非常高的频率和精度且能通过使用尽可能少的简单构件特别是通过使用尽可能少的电磁体来产生压力脉冲。

本发明的另一个目的是提供一种用于产生压力脉冲的方法和装置，所述方法和装置适用于内燃机以控制和操作各个进气阀、排气阀和(燃料或水)喷射阀。本发明也应能充当一个活塞驱动装置，以在内燃机中实现可变压缩率。

本发明的又一个目的是提供一种用于产生压力脉冲的方法和装置，所述方法和装置为在内燃机中将两冲程操作和四冲程操作相互转换创造条件或在实际中实现这一转换，其中，所述内燃机阀由利用本发明方法操作的本发明装置进行控制。

为实现本发明的主要目的，本发明提供了一种用于控制压力流体在压力脉冲发生器中流动的方法，包括：一个压力流体回路，其第一端连接着一个压力流体源，第二端连接着一个压力流体低压区；所述压力流体回路的一个第一支路和一个第二支路，它们分别从压力流体源通向一个第一阀体的相反两侧，所述第一阀体可移动地位于一个第一室中；以及所述第一室在第一阀体的一侧上具有一个开口，所述开口与第一支路连通，并允许压力流体流出第一室，而且，第一阀体在第一支路和第二支路中的压力流体的作用下移动至其关闭开口的第一位置或其打开开口以使压力流体流出的第二位置；其特征在于，在第一阶段，为了实现从开口释放出压力脉冲，压力流体源借助于第一支路而与所述第一室连通，以将所述第一阀体移动，与此同时，第一室与压力流体源之间通过第二支路连通的途径被中断。

本发明还提供了一种压力脉冲发生装置，包括：一个压力流体源和一个压力流体低压区；一个压力流体回路，其第一端连接着所述压力流体源，第二端连接着所述压力流体低压区；一个第一阀体，其可移动地位于一个第一室中；所述压力流体回路的一个第一支路和一个第二支路，它们分别通向第一阀体的相反两侧；以及所述第一室在第一阀体的一侧具有一个开口，所述开口与第一支路连通并允许压力流体流出第一室，其中，第一阀体可在第一支路和第二支路中的压力流体的作用下移动至其关闭开口的第一位置和其打开开口以使压力流体流出的第二位置；其特征在于，包括一个第一阀件，所述第一阀件被布置成用于打开或中断第一室与压力流体源之间通过位于所述第一室上游的第二支路而形成的连通途径。

以下是本发明的方法和装置的优选实施例。

在本发明的方法中，在第二阶段，为了中断所述压力脉冲，使压力流体源通过第二支路而与第一室连通。

在本发明的方法中，所述第一室通过一个通道而与压力流体低压区连接，其中，所述通道从第一室的与第二支路连通的一侧通向压力流体低压区，并且，在所述第一阶段中，第一室通过通道而与压力流体低压区连通，在所述第二阶段中，第一室与压力流体低压区之间的连通被持续中断。

在本发明的方法中，所述压力流体回路包括：压力流体回路的一个第三支路和一个第四支路，它们分别通向一个第二阀体的相反两侧，其中，所述第三支路与压力流体低压区相连通，所述第二阀体可移动地位于一个第二室中；其中，第二室在第二阀体的一侧上具有一个第二开口，所述第二开口与第三支路连通，并且压力流体可通过所述第二开口而流入或流出所述第二室，而且第二阀体在所述第三和第四支路中的压力流体的作用下移动至其关闭第二开口的第一位置或其将第二开口打开以使压力流体流入或流出的第二位置，以及在所述第一阶段中，第二室通过第四支路而与压力流体源持续连通。

在本发明的方法中，在所述第二阶段中，或是在所述第二阶段之后、并且在下一个第一阶段之前，第二室与压力流体源之间通过第四支路连通的途径被中断。

在本发明的方法中，当第二室与压力流体源之间通过所述第四支路连通的途径被中断时，第二室通过第三支路而与压力流体低压区连通。

在本发明的方法中，所述压力流体回路包括一个第五支路，其在第二阀体上的与第四支路相同的一侧上从压力流体低压区通向第二室，并且，当第二室与压力流体源之间的连通中断时，第二室通过第五支路而与压力流体低压区连通。

在本发明的方法中，开口和第二开口在一个活塞的一侧通向一个缸室，所述活塞可移动地布置在所述缸室中并且与内燃机的进气或排气阀连接，或与一个通向内燃机燃烧室的燃料喷射阀连接，或与一个连接着所述燃烧室以在其中实现可变压缩率的气缸中的可变压缩用活塞相连接或构成该可变压缩用活塞，而且，利用传送通过所述开口和第二开口的压力流体脉冲来控制所述进气或排气阀或所述燃料喷射阀或所述可变压缩用活塞相对于内燃机气缸的位置。

在本发明的方法中，利用以电磁方式控制并且布置在所述压力流体回路中的第三阀体和第四阀体，并且通过与所述第三和第四阀体相连的电磁体的启动，实现所述压力流体回路中的连通途径的打开和连通途径的中断。

在本发明的方法中，所述可变压缩用活塞在内燃机气缸中的位置由一个传感器记录，并且，基于所述可变压缩用活塞的记录位置实现所述压力流体回路中的连通和连通的中断。

在本发明的方法中，当第一室与压力流体源之间通过第二支路连通的途径被中断或已经中断时，第一室被允许通过一个第六支路与压力流体源连通，其中，所述第六支路从第一室的与第二支路连通的一侧通向压力流体源，并且，当第一室在所述第一阶段中被允许通过所述通道与压力流体低压区连通时，通过所述第六支路形成的所述连通被中断。

在本发明的装置中，还包括一个通道和一个第二阀件，其中，所述通道从第一室的与第二支路连通的一侧通向压力流体低压区，所述第二阀件被布置成用于打开或中断第一室与压力流体低压区之间通过所述通道而形成的连通途径。

在本发明的装置中，所述通道和第二支路彼此至少局部平行或相邻地布置，并且所述第一和第二阀件由同一阀体形成。

在本发明的装置中，还包括一个第三阀件，所述第三阀件被布置成用于打开或中断第一室与压力流体低压区之间通过所述通道而形成的连通途径。

在本发明的装置中，还包括：一个第二阀体，其可移动地布置在一个第二室中；所述压力流体回路的一个第三支路和一个第四支路，它们分别通向第二室中的第二阀体的相反两侧；其中，第二室在第二阀体的一侧上具有一个第二开口，所述第二开口与第三支路连通，并且压力流体可通过所述第二开口流入或流出所述第二室，第二阀体可在第三支路和第四支路中的压力流体的作用下移动至其关闭第二开口的第一位置或其将第二开口打开以使压力流体流入或流出的第二位置；而且，第三支路从第二室延伸至压力流体低压区，第四支路从第二室延伸至压力流体源；以及一个第四阀件，其用于打开或中断第二室与压力流体源之间通过第四支路而形成的连通途径。

在本发明的装置中，所述压力流体回路包括一个第五支路和一个第五阀件，其中，所述第五支路在第二阀体上的与第四支路相同的一侧上从压力流体低压区通向第二室，所述第五阀件被布置成用于在第二室与压力流体源之间通过第四支路连通的途径被中断时使第二室通过第五支路而与压力流体低压区连通。

在本发明的装置中，第四支路和第五支路彼此至少局部平行或相邻地布置，并且，所述第四和第五阀件由同一阀体形成。

在本发明的装置中，从第一室通向压力流体低压区的通道与第五支路至少局部平行或相邻地布置，并且，所述第三和第五阀件由同一阀体形成。

在本发明的装置中，所述第三、第四和第五阀件由同一阀体形成，所述阀体被布置成用于在所述通道中以及在第四支路和第五支路中同时执行运动。

在本发明的装置中，第一阀体和第二阀体中的至少一个阀体上的面向着与该阀体相关的开口和第二开口并且与所述支路中的压力流体相接触的那个表面小于该阀体的相反侧上的对应表面。

在本发明的装置中，第一室和第二室的开口和第二开口在一个可移动活塞的一侧开口于缸室中，所述可移动活塞布置在所述缸室中，并且与内燃机的进气或排气阀连接，或与一个面向内燃机燃烧室的燃料喷射阀连接，或与布置在一个连接着所述燃烧室以在其中实现可变压缩率的气缸中的可变压缩用活塞连接或构成该可变压缩用活塞的一部分，而且，传送通过所述开口和第二开口的压力流体脉冲被用来控制所述进气或排气阀或所述燃料喷射阀或所述可变压缩用活塞各自相对于内燃机气缸的位置。

在本发明的装置中，第一、第二、第三、第四和第五阀件中的至少一个包括一个由一个电磁体驱动的阀体。

在本发明的装置中，第四支路和第五支路与一个由压力流体控制的随动阀连通，以允许和中断液压油从一个用于液压制动和/或锁定所述可移动活塞的器具中流出。

在本发明的装置中，还包括一个第六支路和一个第六阀件，第一室通过所述第六支路与压力流体源连通，其中，所述第六支路从第一室的与第二支路连通的一侧通向压力流体源，所述第六阀件用于打开和中断所述第一室与压力流体源之间通过第六支路而形成的连通途径。

从下面详细的描述可看出根据本发明的方法和装置的其他技术特征和优点。

附图说明

下面，参看附图通过实例来描述本发明，附图包括：

图1以剖视图示意性地示出了处于起动位置的根据本发明的装置的第一实施例；

图2与图1中的视图相对应，但示出的是处于第一阶段中的装置；

图3示出了在所述第一阶段的结束过程中的根据图1和2的装置；

图4示出了在持续运动过程中的根据图1-3的装置；

图5示出了在第二阶段中的根据图1-4的装置；

图6示出了根据本发明的装置中的一部分回路的一个替代性实施例；

图7示出了处于第一阶段中的根据本发明的装置的第二实施例，其包含图6中所示的回路；

图8示出了处于第二阶段中的根据图7的装置；

图9示出了处于第一阶段中的根据本发明的装置的第三实施例；以及

图10示出了处于第二阶段中的根据图9的装置。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的装置的第一实施例，所述装置总体上以附图标记1表示，并且包括：一条压力流体回路2、一个定位在一个第一室4中的第一阀体3、一个定位在一个第二室6中的第二阀体5、一个压力流体源7、一个压力流体低压区8、一个包括一个电磁体9和一个由所述电磁体9驱动的第三阀体10的第一阀以及一个包括一个第二电磁体11和一个由所述第二电磁体11驱动的第四阀体12的第二阀。

此外，所述装置包括一个缸13和一个致动活塞14，所述致动活塞14可移动地布置在所述缸13中。压力流体回路2与活塞14的一侧连通，并被布置成用于向活塞14的所述一侧传递压力流体脉冲，以移动活塞14。活塞14借助于一根阀轴16而与阀17一起连接着内燃机的燃烧室。然而，阀17也可是一个用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的阀，或在一个与所述燃烧室连接的气缸中连接着或形成一个活塞，以实现可变的压缩率，所述阀和可变压缩用活塞各自相对于内燃机气缸的位置可通过压力流体脉冲控制。

优选地，所述压力流体为气体，最为优选地，其由空气或二氧化碳组成。在上述所谈到的应用场合，压力流体源7优选为一个连接有一个罐的压缩机或一个连接着所述内燃机的专用压力罐，并且所述压力流体低压区是一个压力比由所述压缩机产生的空气压力或所述压力罐中的压力低的任何部位。

压力流体回路2包括一条第一支路18和一条第二支路19，它们从压力流体源7分叉，并且延伸至第一室4中的第一阀体3的相反两侧。一个通道20从第一室4中的第一阀体3的一侧通向所述压力流体低压区，并且在第一阀体3的另一侧上具有一个开口21，所述开口的外周形成了一个用于阀体3的阀座，而且所述第一室或压力流体回路2的高压侧能够通过开口21与缸室15连通。所述第一支路在第一阀体3上的开口21所在的一侧与第一室4连通。

在所示的实施例中，第一室4借助于所述第一支路始终与压力流体源7保持连通。

装置1还包括一条第三支路22和一条第四支路23，它们分别从压力流体低压区8和压力流体源7分叉，并延伸至第二室6中的第二阀体5的相反两侧。一条第五支路24从压力流体低压区8延伸至第二室6中的第二阀体5的一侧，并且在第二阀体5的另一侧上具有一个开口，所述开口的外周形成了一个用于阀体5的阀座，而且所述第二室或所述压力流体回路的低压侧能够通过开口25与缸室15连通。

所述第三支路在第二阀体5上的开口25所在的一侧与第二室6连通。当阀体3和5抵靠在所述开口的外周即开口21、25四周的区域或边缘上而使所述开口关闭时，阀体3和5上的由所述压力流体回路的压力流体沿着一个方向在此为阀关闭方向作用的面积大于室4和6中的由所述压力流体沿着相反方向作用的相反面积。而且，罩盖着开口21、25的表面面积小于每单个阀体上的由所述压力流体沿着阀关闭方向作用的第一所述面积。阀体3、5被设计为圆盘阀。

在所示的实施例中，第二室6借助于第三支路22始终与压力流体低压区8保持连通。

所述装置包括一个第一电动阀件和一个第二电动阀件，其中，所述第一电动阀件用于打开/中断第一室4与压力流体源7之间的连通途径，所述第二电动阀件用于打开/中断第一室4与所述压力流体低压区之间通过所述通道20的连通途径。所述第一和第二阀件由第一电磁体9和由所述第一电磁体9驱动的阀体10形成，其中，所述阀体限定出了一个减压滑阀。所述第一阀件被布置成在所述第二阀件关闭时打开，且反之亦然。这可以通过以下方式实现：使阀体10设有至少一个这样的通道或通路(未示出)，即其在所述电磁体启动时可移动到通道20或第二支路19中的一个的前面的位置上(不是必须准确对中，但优选准确对中)，在所述电磁体9未启动时可移动至通道20和支路19中的另一个前面的位置上。

所述装置包括一个弹簧元件26，其用于在电磁体9未启动时使第一阀体10移动。这将在以下进行详细地描述。

根据图6至10中所示的替代性实施例，所述装置包括一个第三阀件，其由第二电磁体11和连接在所述第二电磁体11上的阀体12形成，并且被设置成用于打开/中断第一室4与压力流体低压区8之间通过通道20的连通途径。在这种情况下，所述第三阀件位于所述第二阀件的上游。当第二电磁体11启动时，所述第三阀件打开以使通道20连通，当第二电磁体11未启动时，所述第三阀件中断所述连通。

根据所示的所有实施例，所述装置还包括一个第四阀件，其由第二电磁体11和连接在第二电磁体11上的阀体12形成，并被布置成用于打开/中断压力流体源7与第二室6之间通过第四支路23的连通途径。而且，所述装置包括一个第五阀件，其由第二电磁体11和连接在第二电磁体11上的阀体12形成，并且被布置成用于打开/中断第二室6与压力流体低压区8之间的连通途径。所述第四阀件被布置成用于在所述第五阀件中断时打开，且反之亦然。这可以通过以下方式实现：使阀体12包括至少一个这样的通道或开口，即其在第二电磁体11启动时可移动至与第四支路23和第五支路24中的一条支路相对  的位置上，在第二电磁体11未启动时可移动至与第四和第五支路23、24中的第二条支路相对的位置上。

在根据图7至10的实施例中，所述第三阀件被布置成用于在以下情况时于通道20中打开：在所述第四阀件将压力流体源7与第二室6之间通过第四支路23连通的途径打开时，也就是在所述第四阀件将压力流体低压区8与第二室6之间通过第五支路24连通的途径关闭时。

所述装置包括一个弹簧元件27，其用于在第二电磁体11未启动时移动第二阀体12。这将在以下进行详细地描述。

在图9和10所示的第三实施例中，所述装置包括一个第六支路28和一个第六阀件，其中，第一室4通过所述第六支路28与压力流体源7连通，所述第六阀件由第二电磁体11和连接在第二电磁体11上的阀体12形成，以使第一室4与压力流体源7之间通过第六支路28连通和使该连通途径中断。所述第六阀件被布置成用于在所述第五阀件打开时即在所述第四阀件关闭时打开。

此外，所述装置包括一个诸如光学传感器或电感式传感器的传感器29，其记录致动活塞14或任何与致动活塞14连接的部件的位置。传感器29操作性地连接着一个控制单元(未示出)，所述控制单元基于来自所述传感器的信号使第一和第二电磁体9、11启动或停止启动。而且，所述装置包括一个用于检测连接着阀致动器的内燃机气缸的位置。也操作性地连接着所述传感器的所述控制单元这时可被布置成用于基于来自所述传感器的信息控制电磁体9和11。

如前所述，所述装置包括弹簧元件26和27，它们用于在电磁体9、11已停止启动时即电磁体9、11使阀体10、12释放时使已移动的阀体10、12重新移回。在这种情况下，弹簧元件26、27可被压力流体调节，这是由于阀体10、12的一个表面能够通过一个支路或一个通道在这种情况下始终与压力流体源7连通，并且第二相反表面能够通过另一个支路或通道在这种情况下始终与压力流体低压区8连通。在这种情况下，高压侧用于在所述电磁体停止启动时向所述电磁体施加作用力和使阀体10、12移回。如果所述压力流体低压区的压力比大气压力高，还可以使一个表面与大气连通，另一个表面与所述压力流体低压区连通(我们假定表面大小相同)。

除已述的构件以外，所述装置优选包括至少一个液压制动和锁定器具，其包括一个由通道30组成的液压回路，所述通道30从例如可包括内燃机油泵的压力源(未示出)延伸至一个室31，并且，一个与致动活塞14连接的活塞轴32至少在所述致动活塞的移动过程中的某时优选在连接着所述致动活塞的进气阀17达到原位置时进入所述室31中，在所述原位置上，进气阀17在缸顶部中位于其阀座上。所述装置具有一个阀，优选为单向阀41，其打开以使所述压力源与室31之间通过液压油通道30连通而在相反方向上关闭。而且，具有一个下游通道33，室31能够通过所述下游通道33与液压回路中的低压侧34例如内燃机的油盘连通。

室31包括一个约束部37，活塞轴32将通过所述约束部37移动，约束部37或所述活塞轴以这种方式布置，即在它们之间形成了一个在所述移动过程中会缩小的狭槽。例如，这在此可通过使活塞轴32的端部呈圆锥形来实现。通过这种方式，由于随着活塞运动的继续在室31中由活塞轴32推动离开的液压油得到的是一个越来越小的狭槽供其移出，因此在所述方向上可获得一个逐渐增强的制动效果。从而，在制动过程中得到加热的液压油可通过下游通道33排出。

所述装置包括一个可致动的阀35，其用于打开/中断通过下游液压油通道33的连通途径。所述阀35形成一个减压随动阀，并且通过一个第七支路36与第二室6连接，或与此时处于打开状态以使所述第二室分别与所述压力流体源或所述压力流体低压区之间形成压力流体连通的第四支路和第五支路连接。第七支路36中的所述压力流体对阀35的表面施加作用，以使阀35向着其关闭的位置移动。在相反表面上具有一个反力，在这种情况下所述反力是由下游液压油通道33中的液压油作用的，用于使所述阀移动至其关闭即中断与下游通道33的连通的位置上。由压力流体和压力液体分别作用的表面积和压力可以这种方式调节，即随动阀35在第七支路36与压力流体低压区8连通时打开以使通道33连通，在第七支路36与压力流体源7连通时关闭所述通道33。

下面，主要参看图1至5描述根据本发明的第一实施例的装置的一个工作周期。

在图1中，示出的所述装置处于起动位置，其中，两个电磁体9、11和连接在它们上的阀体10、12未启动，因此，发动机阀17处于其抵靠在其阀座上的原位置上。压力流体源7在第一阀体3的两侧均与第一室4连通，并且由于第一阀体3中的背向开口21的一侧的面积大于相反侧的面积，因此阀会被关闭。通过相同的方式，所述压力流体低压区在第二阀体5的两侧上均与第二室6连通，因此，会关闭相关的开口25。

在图2中，示出的所述装置处于这样一种位置上，即第一电磁体9在接到来自一个控制单元的命令之后刚启动不久之后的位置，所述命令是基于传感器对所述活塞在该内燃机气缸中的位置进行测量得出的。作为第一电磁体9启动的结果，第一阀体10将会中断第一室4与压力流体源7之间通过所述第二支路的连通。所述压力流体通过所述第一支路作用在第一阀体3上的压力使所述阀体移动离开开口21，从而，可使压力流体流入缸室15中，进而可使致动活塞14和阀17从所述原位置移动。所述阀体从所述原位置的移动以传统方式进行，即要抵抗阀弹簧40的作用。

第二电磁体11也已启动，从而，可使压力流体源7与第二室6之间通过第四支路23连通。因此，可防止第二阀体5从与其相关的开口25移开，其移开会导致压力流体能够从缸室15流过所述开口25。

在图3中，示出了一个后续阶段，在该阶段中，第一电磁体9已停止启动，从而，与其连接的阀体10会在弹簧元件26的作用下重新移动至其起动位置。所述第一阀件再一次打开，以使第一室4与压力流体源7之间通过第二支路19连通，从而，使得位于所述第一室中的第一阀体3已重新移动至其关闭第一开口21的位置上。由于缸室15中压力流体的持续膨胀和移动物体的动能，因此，致动活塞14和阀17的运动还会持续一会。

应当指出，随动阀35通过第七支路36和第四支路23与压力流体源7连通，从而，可中断液压油通过下游通道33的任何排出，但允许通过上游通道30流入。这样，就会使得所述液压回路在阀17到达其远距离位置或下止点时充当锁定器，并直到随动阀35再次来到其打开位置时为止。

在图4中，仅示出了致动活塞14和连接在致动活塞14上的阀17向着所述远距离位置的继续运动，所述阀在所述第二电磁体停止启动之前可能得到临时锁定。

在图5中，示出的所述装置处于一个后续阶段，在该阶段中，第二电磁体11停止启动和连接在第二电磁体11上的阀体12在相关弹簧元件27的作用下移动至这种位置上，即在该位置上第二室6可通过第五支路24再次与压力流体低压区8连通。位于第二室6中的阀体5在缸室15中的流体的压力作用下移动离开开口25，从而，压力流体可通过第三支路22从缸室15流至压力流体低压区8，同时致动活塞14和连接在致动活塞14上的阀17向着所述原位置移动。

应当指出，随动阀35已移动至其打开位置，因此，不会再将阀17锁定在其远距离位置上，这是由于第七支路36此时通过第五支路24与压力流体低压区8连通。

当缸室15中的压力降至已使所述阀到达其原位置的程度时，所述第二阀体由于重力作用和/或其上侧在下一周期之前再次与所述压力流体源连通而关闭。因此，返回到了图1中的所述起动位置。

也如附图中所示，应当理解，一般而言，根据应用场合的要求，阀体10、12中的每个阀体也可包括多个开口或通路来实现该通道和支路之间的连通。

应当理解，所使用的所述电磁体可以是一个相斥式或吸引式磁体。

在所述装置用于实现可变压缩率的情况下，在这种装置中阀17应被替换为相应的活塞。所述活塞此时布置在直接与所述燃烧室连通的缸中。另外，在所述装置形成一个喷射阀的情况下，阀17也应被替换为一个活塞。

所述装置也可用于使气体膨胀，在这种情况下，产生的气体/空气脉冲能够用于气动马达，一般而言，用于将气体脉冲转换为机械运动。

本发明的一个特殊优点是，其使用最小数目的电磁体和连接在电磁体上的阀体来打开/中断压力流体回路2中的所述通道和支路。因此，一个电磁体9用于通过移动与其相连的阀体10打开/关闭第二支路19和通道20。另一个电磁体11用于通过移动与其相连的阀体12打开/关闭第四和第五支路23、24和通道20以及第六支路28。

Claims (25)

1.一种用于控制压力流体在压力脉冲发生器中流动的方法，包括：

一个压力流体回路(2)，其第一端连接着一个压力流体源(7)，第二端连接着一个压力流体低压区(8)；

所述压力流体回路(2)的一个第一支路(18)和一个第二支路(19)，它们分别从压力流体源(7)通向一个第一阀体(3)的相反两侧，所述第一阀体(3)可移动地位于一个第一室(4)中；以及

所述第一室(4)在第一阀体(3)的一侧上具有一个开口(21)，所述开口(21)与第一支路(18)连通，并允许压力流体流出第一室(4)，而且，第一阀体(3)在第一支路(18)和第二支路(19)中的压力流体的作用下移动至其关闭开口(21)的第一位置或其打开开口(21)以使压力流体流出的第二位置；

其特征在于，在第一阶段，为了实现从开口(21)释放出压力脉冲，压力流体源(7)借助于第一支路(18)而与所述第一室(4)连通，以将所述第一阀体移动，与此同时，第一室(4)与压力流体源(7)之间通过第二支路(19)连通的途径被中断。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二阶段，为了中断所述压力脉冲，使压力流体源(7)通过第二支路(19)而与第一室(4)连通。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一室(4)通过一个通道(20)而与压力流体低压区(8)连接，其中，所述通道(20)从第一室(4)的与第二支路(19)连通的一侧通向压力流体低压区(8)，并且，在所述第一阶段中，第一室(4)通过通道(20)而与压力流体低压区(8)连通，在所述第二阶段中，第一室(4)与压力流体低压区(8)之间的连通被持续中断。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述压力流体回路包括：

压力流体回路(2)的一个第三支路(22)和一个第四支路(23)，它们分别通向一个第二阀体(5)的相反两侧，其中，所述第三支路(22)与压力流体低压区(8)相连通，所述第二阀体(5)可移动地位于一个第二室(6)中；

其中，第二室(6)在第二阀体(5)的一侧上具有一个第二开口(25)，所述第二开口(25)与第三支路(22)连通，并且压力流体可通过所述第二开口(25)而流入或流出所述第二室，而且第二阀体(5)在所述第三和第四支路中的压力流体的作用下移动至其关闭第二开口(25)的第一位置或其将第二开口(25)打开以使压力流体流入或流出的第二位置，以及

在所述第一阶段中，第二室(6)通过第四支路(23)而与压力流体源(7)持续连通。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第二阶段中，或是在所述第二阶段之后、并且在下一个第一阶段之前，第二室(6)与压力流体源(7)之间通过第四支路(23)连通的途径被中断。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当第二室(6)与压力流体源(7)之间通过所述第四支路连通的途径被中断时，第二室(6)通过第三支路(22)而与压力流体低压区(8)连通。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述压力流体回路包括一个第五支路(24)，其在第二阀体(5)上的与第四支路(23)相同的一侧上从压力流体低压区(8)通向第二室(6)，并且，当第二室(6)与压力流体源(7)之间的连通中断时，第二室(6)通过第五支路(24)而与压力流体低压区(8)连通。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，开口(21)和第二开口(25)在一个活塞(14)的一侧通向一个缸室(15)，所述活塞(14)可移动地布置在所述缸室(15)中并且与内燃机的进气或排气阀(17)连接，或与一个通向内燃机燃烧室的燃料喷射阀连接，或与一个连接着所述燃烧室以在其中实现可变压缩率的气缸中的可变压缩用活塞相连接或构成该可变压缩用活塞，而且，利用传送通过所述开口(21)和第二开口(25)的压力流体脉冲来控制所述进气或排气阀(17)或所述燃料喷射阀或所述可变压缩用活塞相对于内燃机气缸的位置。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，利用以电磁方式控制并且布置在所述压力流体回路中的第三阀体(10)和第四阀体(12)，并且通过与所述第三和第四阀体相连的电磁体(9，11)的启动，实现所述压力流体回路中的连通途径的打开和连通途径的中断。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述可变压缩用活塞在内燃机气缸中的位置由一个传感器记录，并且，基于所述可变压缩用活塞的记录位置实现所述压力流体回路中的连通和连通的中断。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当第一室(4)与压力流体源(7)之间通过第二支路(19)连通的途径被中断或已经中断时，第一室(4)被允许通过一个第六支路(28)与压力流体源(7)连通，其中，所述第六支路(28)从第一室(4)的与第二支路(19)连通的一侧通向压力流体源(7)，并且，当第一室(4)在所述第一阶段中被允许通过所述通道(20)与压力流体低压区(8)连通时，通过所述第六支路(28)形成的所述连通被中断。

12.一种压力脉冲发生装置，包括：

一个压力流体源(7)和一个压力流体低压区(8)；

一个压力流体回路(2)，其第一端连接着所述压力流体源(7)，第二端连接着所述压力流体低压区(8)；

一个第一阀体(3)，其可移动地位于一个第一室(4)中；

所述压力流体回路(2)的一个第一支路(18)和一个第二支路(19)，它们分别通向第一阀体(3)的相反两侧；以及

所述第一室(4)在第一阀体(3)的一侧具有一个开口(21)，所述开口(21)与第一支路(18)连通并允许压力流体流出第一室(4)，其中，第一阀体(3)可在第一支路(18)和第二支路(19)中的压力流体的作用下移动至其关闭开口(21)的第一位置和其打开开口(21)以使压力流体流出的第二位置；其特征在于，包括一个第一阀件，所述第一阀件被布置成用于打开或中断第一室(4)与压力流体源(7)之间通过位于所述第一室(4)上游的第二支路(19)而形成的连通途径。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括一个通道(20)和一个第二阀件，其中，所述通道(20)从第一室(4)的与第二支路(19)连通的一侧通向压力流体低压区(8)，所述第二阀件被布置成用于打开或中断第一室(4)与压力流体低压区(8)之间通过所述通道(20)而形成的连通途径。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述通道(20)和第二支路(19)彼此至少局部平行或相邻地布置，并且所述第一和第二阀件由同一阀体形成。

15.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，还包括一个第三阀件，所述第三阀件被布置成用于打开或中断第一室(4)与压力流体低压区(8)之间通过所述通道(20)而形成的连通途径。

16.如权利要求12至14中任一所述的装置，其特征在于，还包括：

一个第二阀体(5)，其可移动地布置在一个第二室(6)中；

所述压力流体回路的一个第三支路(22)和一个第四支路(23)，它们分别通向第二室(6)中的第二阀体(5)的相反两侧；

其中，第二室(6)在第二阀体(5)的一侧上具有一个第二开口(25)，所述第二开口(25)与第三支路(22)连通，并且压力流体可通过所述第二开口(25)流入或流出所述第二室(6)，第二阀体(5)可在第三支路(22)和第四支路(23)中的压力流体的作用下移动至其关闭第二开口(25)的第一位置或其将第二开口(25)打开以使压力流体流入或流出的第二位置；

而且，第三支路(22)从第二室(6)延伸至压力流体低压区(8)，第四支路(23)从第二室(6)延伸至压力流体源(7)；以及

一个第四阀件(11，12)，其用于打开或中断第二室(6)与压力流体源(7)之间通过第四支路(23)而形成的连通途径。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述压力流体回路包括一个第五支路(24)和一个第五阀件(11，12)，其中，所述第五支路(24)在第二阀体(5)上的与第四支路(23)相同的一侧上从压力流体低压区(8)通向第二室(6)，所述第五阀件(11，12)被布置成用于在第二室(6)与压力流体源(7)之间通过第四支路(23)连通的途径被中断时使第二室(6)通过第五支路(24)而与压力流体低压区(8)连通。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，第四支路(23)和第五支路(24)彼此至少局部平行或相邻地布置，并且，所述第四和第五阀件由同一阀体(11，12)形成。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，从第一室(4)通向压力流体低压区(8)的通道(20)与第五支路(24)至少局部平行或相邻地布置，并且，所述第三和第五阀件由同一阀体(11，12)形成。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第三、第四和第五阀件由同一阀体(11，12)形成，所述阀体(11，12)被布置成用于在所述通道(20)中以及在第四支路(23)和第五支路(24)中同时执行运动。

21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，第一阀体(3)和第二阀体(5)中的至少一个阀体上的面向着与该阀体相关的开口(21)和第二开口(25)并且与所述支路中的压力流体相接触的那个表面小于该阀体的相反侧上的对应表面。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，第一室(4)和第二室(6)的开口(21)和第二开口(25)在一个可移动活塞(14)的一侧开口于缸室(15)中，所述可移动活塞布置在所述缸室(15)中，并且与内燃机的进气或排气阀(17)连接，或与一个面向内燃机燃烧室的燃料喷射阀连接，或与布置在一个连接着所述燃烧室以在其中实现可变压缩率的气缸中的可变压缩用活塞连接或构成该可变压缩用活塞的一部分，而且，传送通过所述开口(21)和第二开口(25)的压力流体脉冲被用来控制所述进气或排气阀或所述燃料喷射阀或所述可变压缩用活塞各自相对于内燃机气缸的位置。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，第一、第二、第三、第四和第五阀件中的至少一个包括一个由一个电磁体驱动的阀体。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，第四支路(23)和第五支路(24)与一个由压力流体控制的随动阀(35)连通，以允许和中断液压油从一个用于液压制动和/或锁定所述可移动活塞(14)的器具中流出。

25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，还包括一个第六支路(28)和一个第六阀件(11，12)，第一室(4)通过所述第六支路(28)与压力流体源(7)连通，其中，所述第六支路(28)从第一室(4)的与第二支路(19)连通的一侧通向压力流体源(7)，所述第六阀件(11，12)用于打开和中断所述第一室与压力流体源(7)之间通过第六支路(28)而形成的连通途径。

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