CN102588031B - 液压阀致动组件及包括该液压阀致动组件的发动机组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括独立反馈控制的液压发动机阀致动系统。具体地，液压阀致动组件可包括壳体，活塞，供给控制阀，关闭控制阀和打开控制阀。壳体可限定第一流体室，第二流体室和第三流体室。活塞可轴向地固定到发动机阀并且位于第一，第二和第三流体室内。活塞包括暴露于第一流体室的第一活塞表面，暴露于第二流体室的第二活塞表面，和暴露于第三流体室的第三活塞表面。供给控制阀可控制到活塞的液压流体供给。关闭控制阀可位于供给控制阀和第二流体室之间并且可控制从第二流体室到供给控制阀的流体流。打开控制阀可位于供给控制阀和第二流体室之间并且可控制从供给控制阀到第二流体室的流体流。

Description

液压阀致动组件及包括该液压阀致动组件的发动机组件

政府许可权 

美国政府依据美国能源部授予的合同No. DE-FC26-05NT-42415具有本发明的权利。

技术领域

本发明涉及液压发动机阀致动系统。

背景技术

该部分提供关于本公开的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

内燃发动机可以在气缸内燃烧空气和燃料的混合物，并由此产生驱动扭矩。进气阀可控制流入燃烧室的气流，排气阀可控制流出燃烧室的排气流。进气阀和排气阀操作可由液压致动机构控制。

发明内容

一种发动机组件可包括发动机结构，发动机阀和液压阀致动组件。发动机结构可限定燃烧室，发动机阀可由所述发动机结构支撑并且可与所述燃烧室连通。液压阀致动组件可被支撑在所述发动机结构上并且可包括壳体，活塞，供给控制阀，关闭控制阀和打开控制阀。壳体可限定第一流体室，第二流体室和第三流体室。活塞可轴向地固定到发动机阀并且位于所述壳体内。活塞包括暴露于所述第一流体室的第一活塞表面，暴露于所述第二流体室的第二活塞表面，和暴露于所述第三流体室的第三活塞表面。

供给控制阀可与第一液压流体供给部和第二液压流体供给部连通，所述第一液压流体供给部以第一压力操作，所述第二液压流体供给部以低于所述第一压力的第二压力操作。关闭控制阀可位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间。关闭控制阀可与所述第一流体室，所述第二流体室和所述供给控制阀连通。关闭控制阀可控制从所述第二流体室到所述供给控制阀的流体流。打开控制阀可位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间。打开控制阀可与所述第二流体室，所述第三流体室和所述供给控制阀连通。打开控制阀可控制从所述供给控制阀到所述第二流体室的流体流。

进一步的应用领域将从本文提供的说明书中变得清楚。该发明内容中的说明和具体示例仅旨在用于说明的目的且并不旨在限制本公开的范围。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种液压阀致动组件，包括：

壳体，其限定第一流体室，第二流体室，和第三流体室；

活塞，其轴向地固定到发动机阀并且位于所述壳体内，并且所述活塞包括暴露于所述第一流体室的第一活塞表面，暴露于所述第二流体室的第二活塞表面，和暴露于所述第三流体室的第三活塞表面；

供给控制阀，其与第一液压流体供给部和第二液压流体供给部连通，所述第一液压流体供给部以第一压力操作，所述第二液压流体供给部以低于所述第一压力的第二压力操作；

关闭控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述关闭控制阀与所述第一流体室，所述第二流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述第二流体室到所述供给控制阀的流体流；以及

打开控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述打开控制阀与所述第二流体室，所述第三流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述供给控制阀到所述第二流体室的流体流。

2. 如方案1所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述关闭控制阀和所述打开控制阀相互独立操作。

3. 如方案1所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述供给控制阀是电子控制阀，所述关闭控制阀和所述打开控制阀是机械压力致动阀。

4. 如方案3所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述关闭控制阀包括第一阀芯和第一偏置构件，所述打开控制阀包括第二阀芯和第二偏置构件，所述第一阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第一流体室连通，所述第二端与所述第一偏置构件接合，所述第二阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第三流体室连通，所述第二端与所述第二偏置构件接合。

5. 如方案4所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述第一偏置构件将所述第一阀芯推动到第一阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第一流路，所述第二偏置构件将所述第二阀芯推动到第二阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第二流路。

6. 如方案5所述的液压阀致动组件，其特征在于，进一步包括第一通气阀和第二通气阀，所述第一通气阀与所述第一流体室连通并且可在第一打开通气位置和第一关闭通气位置之间移动，所述第二通气阀与所述第三流体室连通并且可在第二打开通气位置和第二关闭通气位置之间移动，所述第一通气阀在处于所述第一打开通气位置时提供所述第一流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作，所述第二通气阀在处于所述第二打开通气位置时提供所述第三流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作。

7. 如方案6所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述供给控制阀可在阀打开位置和阀关闭位置之间移动，所述阀打开位置提供所述第一液压流体供给部和所述第一阀芯之间的流体连通，所述阀关闭位置提供所述第二液压流体供给部和所述第二阀芯之间的流体连通。

8. 如方案7所述的液压阀致动组件，其特征在于，当阀弹簧将所述发动机阀从发动机阀打开位置移动到发动机阀关闭位置时，所述第一通气阀处于所述第一打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀关闭位置，在所述发动机阀从所述发动机阀打开位置移动到所述发动机阀关闭位置期间，所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置时移动，直到来自所述第一流体室的液压流体将所述第一阀芯推动到第一阀芯关闭位置，其中所述第一流路关闭。

9. 如方案7所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述第二通气阀处于所述第二打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀打开位置，从而将第一液压流体供给提供到所述第二流体室并且将所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到发动机阀打开位置，在所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到所述发动机阀打开位置期间，所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置时移动，直到来自所述第二流体室的液压流体将所述第二阀芯推动到第二阀芯关闭位置，其中所述第二流路关闭。

10. 如方案6所述的液压阀致动组件，其特征在于，进一步包括第一止回阀和第二止回阀，所述第一止回阀位于所述第一流路中并且防止从所述第二流体室到所述供给控制阀的流动，所述第二止回阀位于所述第二流路中并且防止从所述供给控制阀到所述第二流体室的流动。

11. 一种发动机组件，包括：

发动机结构，其限定燃烧室；

发动机阀，其由所述发动机结构支撑并且与所述燃烧室连通；以及

液压阀致动组件，其被支撑在所述发动机结构上并且包括：

壳体，其限定第一流体室，第二流体室，和第三流体室；

活塞，其轴向地固定到发动机阀并且位于所述壳体内，并且所述活塞包括暴露于所述第一流体室的第一活塞表面，暴露于所述第二流体室的第二活塞表面，和暴露于所述第三流体室的第三活塞表面；

供给控制阀，其与第一液压流体供给部和第二液压流体供给部连通，所述第一液压流体供给部以第一压力操作，所述第二液压流体供给部以低于所述第一压力的第二压力操作；

关闭控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述关闭控制阀与所述第一流体室，所述第二流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述第二流体室到所述供给控制阀的流体流；以及

打开控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述打开控制阀与所述第二流体室，所述第三流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述供给控制阀到所述第二流体室的流体流。

12. 如方案11所述的发动机组件，其特征在于，所述关闭控制阀和所述打开控制阀相互独立操作。

13. 如方案11所述的发动机组件，其特征在于，所述供给控制阀是电子控制阀，所述关闭控制阀和所述打开控制阀是机械压力致动阀。

14. 如方案13所述的发动机组件，其特征在于，所述关闭控制阀包括第一阀芯和第一偏置构件，所述打开控制阀包括第二阀芯和第二偏置构件，所述第一阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第一流体室连通，所述第二端与所述第一偏置构件接合，所述第二阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第三流体室连通，所述第二端与所述第二偏置构件接合。

15. 如方案14所述的发动机组件，其特征在于，所述第一偏置构件将所述第一阀芯推动到第一阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第一流路，所述第二偏置构件将所述第二阀芯推动到第二阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第二流路。

16. 如方案15所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括第一通气阀和第二通气阀，所述第一通气阀与所述第一流体室连通并且可在第一打开通气位置和第一关闭通气位置之间移动，所述第二通气阀与所述第三流体室连通并且可在第二打开通气位置和第二关闭通气位置之间移动，所述第一通气阀在处于所述第一打开通气位置时提供所述第一流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作，所述第二通气阀在处于所述第二打开通气位置时提供所述第三流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作。

17. 如方案16所述的发动机组件，其特征在于，所述供给控制阀可在阀打开位置和阀关闭位置之间移动，所述阀打开位置提供所述第一液压流体供给部和所述第一阀芯之间的流体连通，所述阀关闭位置提供所述第二液压流体供给部和所述第二阀芯之间的流体连通。

18. 如方案17所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括阀弹簧，其与所述发动机阀接合并且将所述发动机阀偏置到发动机阀关闭位置，当所述阀弹簧将所述发动机阀从发动机阀打开位置移动到发动机阀关闭位置时，所述第一通气阀处于所述第一打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀关闭位置，在所述发动机阀从所述发动机阀打开位置移动到所述发动机阀关闭位置期间，所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置时移动，直到来自所述第一流体室的液压流体将所述第一阀芯推动到第一阀芯关闭位置，其中所述第一流路关闭。

19. 如方案17所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括阀弹簧，其与所述发动机阀接合并且将所述发动机阀偏置到发动机阀关闭位置，所述第二通气阀处于所述第二打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀打开位置，从而将第一液压流体供给提供到所述第二流体室并且将所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到发动机阀打开位置，在所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到所述发动机阀打开位置期间，所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置时移动，直到来自所述第二流体室的液压流体将所述第二阀芯推动到第二阀芯关闭位置，其中所述第二流路关闭。

20. 如方案16所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括第一止回阀和第二止回阀，所述第一止回阀位于所述第一流路中并且防止从所述第二流体室到所述供给控制阀的流动，所述第二止回阀位于所述第二流路中并且防止从所述供给控制阀到所述第二流体室的流动。

附图说明

本文描述的附图仅仅用于说明目的，并且决不意图限制本公开的范围。

图1是根据本发明的发动机组件的示意图；

图2是图1的发动机组件的剖视图；

图3是图1的发动机组件的另一剖视图；

图4是图1的发动机组件的另一剖视图；以及

图5是图1的发动机组件的另一剖视图。

在多个附图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图更充分地描述本公开的示例。以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开、应用或用途。

提供了示例性实施例以向本领域技术人员完整充分地说明本公开的范围。给出了多种具体细节（诸如具体构件、设备和方法的示例）以完全地理解本公开的实施例。本领域技术人员将清楚，不需要运用这些具体细节，示例性实施例可以以多种不同的形式来实施并且也不应被解释为对本公开范围的限定。在一些示例性实施例中，众所周知的过程，众所周知的设备结构以及众所周知的技术不再详细地描述。

当提及一个元件或层在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到另一元件或层，或者可以存在介于其间的元件或层。相反地，当提及一个元件“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可以不存在介于其间的元件或层。用于描述元件间关系的其它词汇应以相似的方式来解释（例如，“在……之间”相对“直接在……之间”，“邻近”相对“直接邻近”等等）。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项目的任何和所有组合。

虽然术语第一、第二、第三等在本文可以用来描述不同的元件、构件、区域、层和/或区段，但是这些元件、构件、区域、层和/或区段不应当被这些术语所限定。这些术语可仅用以将一个元件、构件、区域、层或区段与另一元件、构件、区域、层或区段区分开。本文使用的例如“第一”、“第二”以及其它数字项的术语并不意味着顺序或次序，除非上下文中有清楚的表示。因此，下文所论述的第一元件、构件、区域、层或区段可以称为第二元件、构件、区域、层或区段，而不背离示例性实施例的教导。

参照图1，发动机组件10被图解说明。发动机组件10可包括发动机结构12，活塞14（示出一个），曲轴16，阀机构组件18。发动机结构12可包括发动机缸体20，气缸盖22。发动机缸体20可限定气缸孔24。活塞14可与曲轴16接合并且位于气缸孔24内。为了简单示出了单个活塞14和气缸孔24。然而，应理解的是，本发明同样适用于任何数量的活塞气缸布置，以及发动机配置，其包括但不限于直列和V型配置。

气缸盖22可与发动机缸体20接合并且可限定进气口和排气口26，28。发动机结构12可限定燃烧室30。更具体地说，活塞14，气缸孔24和气缸盖22可合作以限定燃烧室30。阀机构组件18可由发动机结构12支撑，并且可有选择地提供进气口和排气口26，28与燃烧室30之间的连通。

阀机构组件18可包括液压阀致动组件32，发动机阀34，36和阀弹簧38，其与发动机阀34，36接合并且将发动机阀34，36偏置到发动机阀关闭位置。发动机阀34，36可由发动机结构12支撑并且可与燃烧室30连通。发动机阀34可形成进气阀，发动机阀36可形成排气阀。液压阀致动组件32对于每个发动机阀34，36可为相同的。为了简单，通过理解描述同样适用于与发动机阀34（进气阀）相关的发动机阀36（排气阀）相关的液压阀致动组件32，下面的描述讨论了与发动机阀36（排气阀）相关的液压阀致动组件32。

参照图2-5，液压阀致动组件32可由发动机结构12支撑并且可包括壳体40，活塞42，供给控制阀44，关闭控制阀46，打开控制阀48，第一通气阀50，第二通气阀52，第一止回阀54和第二止回阀56。壳体40可限定第一、第二和第三阀壳体58、60、62，第一流体室64，第二流体室66，第三流体室68，第一和第二排气通道70、72，第一和第二供给通道74、76，第一和第二控制通道78、80，以及第一和第二通气通道82、84。

第一排气通道70可从第一阀壳体58延伸到第二阀壳体60，第二排气通道72可从第二阀壳体60延伸到第二流体室66。第一控制通道78可从第二阀壳体60延伸到第一流体室64。第一通气通道82可从第一流体室64延伸到流体累积器86。

第一供给通道74可从第一阀壳体58延伸到第三阀壳体62，第二供给通道76可从第三阀壳体62延伸到第三流体室68。第二控制通道80可从第三阀壳体62延伸到第三流体室68。第二通气通道84可从第三流体室68延伸到流体累积器86。

活塞42可轴向固定到发动机阀36并且位于壳体40内。在本非限制性例子中，活塞42与壳体合作来限定第一、第二和第三流体室64、66、68。活塞42可包括暴露于第一流体室64的第一活塞表面90，暴露于第二流体室66的第二个活塞表面92，以及暴露于第三流体室68的第三活塞表面94。第一活塞表面90和第二活塞表面92均可面对第一轴线方向（A1），第三活塞表面94可面对与第一轴向方向（A1）相对的第二轴向方向（A2）。第一轴向方向（A1）可为图4所示的发动机阀36的关闭方向，第二轴向方向（A2）可为图5所示的发动机阀36的打开方向。

供给控制阀44可位于第一阀壳体58中并且可与第一液压流体供给部96和第二液压流体供给部97连通，该第一液压流体供给部96以第一压力（P1）操作，第二液压流体供给部97以低于第一压力（P1）的第二压力（P2）操作。第二液压流体供给部97可形成流体容器。供给控制阀44可为电子控制阀。更具体地说，供给控制阀44可包括阀芯98，与阀芯98接合的螺线管100，以及与阀芯98接合的偏置构件102。供给控制阀44可在阀打开位置和阀关闭位置之间移动。更具体地说，可通过控制模块104命令螺线管100到阀打开位置，从而抵抗偏置构件102移动阀芯98并且提供第一液压流体供给部96与第一排气通道70和第一供给通道74之间的连通。

如此处使用的，术语“模块”指的是专用集成电路（ASIC），电子电路，处理器（共享，专用，或组）和存储器，其执行一个或多个软件或固件程序，组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他适合部件。

关闭控制阀46可位于供给控制阀44和第二流体室66之间并且可与第一流体室64，第二流体室66和供给控制阀44连通。关闭控制阀46可控制从第二流体室66到供给控制阀44的流体流并且位于第二阀壳体60中。关闭控制阀46可为机械压力致动阀并且可包括第一阀芯106和第一偏置构件108。

第一阀芯106可具有第一端110和第二端112，该第一端110经由第一控制通道78与第一流体室64连通，该第二端112与第一偏置构件108接合。第一偏置构件108可推动第一阀芯106到第一阀芯打开位置并且提供供给控制阀44和第二流体室66之间的第一流路114。第一流路114可被第一和第二排气通道70、72和第二阀壳体60限定。

打开控制阀48可位于供给控制阀44和第二流体室66之间并且可与第二流体室66，第三流体室68和供给控制阀44连通。打开控制阀48可控制从供给控制阀44到第二流体室66的流体流并且可位于第三阀壳体62中。打开控制阀48可为机械压力致动阀并且可包括第二阀芯116和第二偏置构件118。

第二阀芯116可具有第一端120和第二端122，该第一端120经由第二控制通道80与第三流体室68连通，该第二端122与第二偏置构件118接合。第二偏置构件118可推动第二阀芯116到第二阀芯打开位置并且提供供给控制阀44和第二流体室66之间的第二流路124。第二流路124可被第一和第二供给通道74、76和第三阀壳体62限定。

第一通气阀50可与第一流体室64连通并且可在第一打开通气位置和第一关闭通气位置之间移动。第一通气阀50可提供第一流体室64和液压致动阀组件（流体累积器86）的区域之间的连通，该液压致动阀组件在第一打开通气位置时以低于第一压力（P1）的压力操作。第一通气阀50在处于第一关闭通气位置时可将第一流体室64与流体累积器86隔离。在本非限制性例子中，第一通气阀50位于第一通气通道82中。

第二通气阀52可与第三流体室68连通并且可在第二打开通气位置和第二关闭通气位置之间移动。第二通气阀52可提供第三流体室68和液压致动阀组件（流体累积器86）的区域之间的连通，该液压致动阀组件在第二打开通气位置时以低于第一压力（P1）的压力操作。第二通气阀52在处于第二关闭通气位置时可将第三流体室68与流体累积器86隔离。在本非限制性例子中，第二通气阀52位于第二通气通道84中。流体累积器86可以低于第一液压流体供给部96的压力操作。

控制模块104可额外地与第一和第二通气阀50、52连通并且可控制第一和第二通气阀50、52的打开，从而调节发动机阀打开和关闭，如下所述。

第一止回阀54可位于第一流路114中并且可防止从第二流体室66流入供给控制阀44。第二止回阀56可位于第二流路124中并且可防止从供给控制阀44流入第二流体室66。在本非限制性例子中，第一止回阀54位于第二排气通道72中，第二止回阀56位于第二供给通道76中。然而，应理解的是，第一止回阀54可位于第一排气通道70中，第二止回阀56可位于第一供给通道74中。

在操作过程中，发动机阀36可通过供给控制阀44在发动机阀关闭位置（图2）和发动机阀打开位置（图3）之间移动。在发动机阀由第一和第二通气阀50、52打开和关闭期间，发动机阀36可被保持在中间的位置。关闭控制阀46和打开控制阀48的过渡可控制发动机阀36的打开和关闭曲线。关闭控制阀46和打开控制阀48可相互独立操作。

更具体地说，当处于阀打开位置时，供给控制阀44可提供第一液压流体供给部96和第一阀芯106之间的流体连通。当处于阀关闭位置时，供给控制阀44可提供第二液压流体供给部97和第二阀芯116之间的流体连通。

在本非限制性例子中，第一通气阀50处于第一打开通气位置，供给控制阀44处于阀关闭位置，从而允许发动机阀36由阀弹簧38移动到发动机阀关闭位置。供给控制阀44在发动机阀36的关闭期间可提供第二流体室66和第二液压流体供给部97之间的连通。 

从图4可以看出，流体供给控制阀44可处于阀关闭位置，第一通气阀50可处于第一关闭通气位置，从而在发动机阀36从发动机阀打开位置移动到发动机阀关闭位置（A1表示阀关闭）期间将发动机阀36保持在中间的发动机阀打开位置。当第一通气阀50处于第一关闭通气位置时，发动机阀36可移动，直到来自第一流体室64的液压流体将第一阀芯106推动到第一阀芯关闭位置，其中第一流路114关闭。

关闭控制阀46可提供从发动机阀打开位置到中间的发动机阀打开位置的过渡。类似地，第一通气阀50和关闭控制阀46可用于控制发动机阀36从发动机阀打开位置（或中间的发动机阀打开位置）到发动机阀关闭位置的关闭过渡。

在本非限制性例子中，第二通气阀52处于第二打开通气位置，供给控制阀44处于阀打开位置，从而将第一液压流体供给部96提供到第二流体室66并且将发动机阀36从发动机阀关闭位置移动到发动机阀打开位置。发动机阀36可由发送通气阀52停止在中间的发动机阀打开位置。

从图5可以看出，供给控制阀44可处于阀打开位置，第二通气阀52可处于第二关闭通气位置，从而在发动机阀36从发动机阀关闭位置移动到发动机阀打开位置（A2表示阀打开）期间将发动机阀36保持在中间的发动机阀打开位置。当第二通气阀52处于第二关闭通气位置时，发动机阀36可移动，直到来自第二流体室的液压流体将第二阀芯116推动到第二阀芯关闭位置，其中第二流路124关闭。

打开控制阀48可提供从发动机阀打开位置到中间发动机阀打开位置的过渡。类似地，第二通气阀52和打开控制阀48可用于控制发动机阀36从发动机阀关闭位置（或中间发动机阀打开位置）到发动机阀打开位置的关闭过渡。

Claims (18)

1.一种液压阀致动组件，包括：

壳体，其限定第一流体室，第二流体室，和第三流体室；

活塞，其轴向地固定到发动机阀并且位于所述壳体内，并且所述活塞包括暴露于所述第一流体室的第一活塞表面，暴露于所述第二流体室的第二活塞表面，和暴露于所述第三流体室的第三活塞表面；

供给控制阀，其与第一液压流体供给部和第二液压流体供给部连通，所述第一液压流体供给部以第一压力操作，所述第二液压流体供给部以低于所述第一压力的第二压力操作；

关闭控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述关闭控制阀与所述第一流体室，所述第二流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述第二流体室到所述供给控制阀的流体流；

打开控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述打开控制阀与所述第二流体室，所述第三流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述供给控制阀到所述第二流体室的流体流；以及

第一通气阀和第二通气阀，所述第一通气阀与所述第一流体室连通并且可在第一打开通气位置和第一关闭通气位置之间移动，所述第二通气阀与所述第三流体室连通并且可在第二打开通气位置和第二关闭通气位置之间移动，所述第一通气阀在处于所述第一打开通气位置时提供所述第一流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作，所述第二通气阀在处于所述第二打开通气位置时提供所述第三流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作。

2.如权利要求1所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述关闭控制阀和所述打开控制阀相互独立操作。

3.如权利要求1所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述供给控制阀是电子控制阀，所述关闭控制阀和所述打开控制阀是机械压力致动阀。

4.如权利要求3所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述关闭控制阀包括第一阀芯和第一偏置构件，所述打开控制阀包括第二阀芯和第二偏置构件，所述第一阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第一流体室连通，所述第二端与所述第一偏置构件接合，所述第二阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第三流体室连通，所述第二端与所述第二偏置构件接合。

5.如权利要求4所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述第一偏置构件将所述第一阀芯推动到第一阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第一流路，所述第二偏置构件将所述第二阀芯推动到第二阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第二流路。

6.如权利要求5所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述供给控制阀可在阀打开位置和阀关闭位置之间移动，所述阀打开位置提供所述第一液压流体供给部和所述第一阀芯之间的流体连通，所述阀关闭位置提供所述第二液压流体供给部和所述第二阀芯之间的流体连通。

7.如权利要求6所述的液压阀致动组件，其特征在于，当阀弹簧将所述发动机阀从发动机阀打开位置移动到发动机阀关闭位置时，所述第一通气阀处于所述第一打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀关闭位置，在所述发动机阀从所述发动机阀打开位置移动到所述发动机阀关闭位置期间，所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置时移动，直到来自所述第一流体室的液压流体将所述第一阀芯推动到第一阀芯关闭位置，其中所述第一流路关闭。

8.如权利要求6所述的液压阀致动组件，其特征在于，所述第二通气阀处于所述第二打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀打开位置，从而将第一液压流体供给提供到所述第二流体室并且将所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到发动机阀打开位置，在所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到所述发动机阀打开位置期间，所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置时移动，直到来自所述第二流体室的液压流体将所述第二阀芯推动到第二阀芯关闭位置，其中所述第二流路关闭。

9.如权利要求1所述的液压阀致动组件，其特征在于，进一步包括第一止回阀和第二止回阀，所述第一止回阀位于所述第一流路中并且防止从所述第二流体室到所述供给控制阀的流动，所述第二止回阀位于所述第二流路中并且防止从所述供给控制阀到所述第二流体室的流动。

10.一种发动机组件，包括：

发动机结构，其限定燃烧室；

发动机阀，其由所述发动机结构支撑并且与所述燃烧室连通；以及

液压阀致动组件，其被支撑在所述发动机结构上并且包括：

壳体，其限定第一流体室，第二流体室，和第三流体室；

活塞，其轴向地固定到发动机阀并且位于所述壳体内，并且所述活塞包括暴露于所述第一流体室的第一活塞表面，暴露于所述第二流体室的第二活塞表面，和暴露于所述第三流体室的第三活塞表面；

供给控制阀，其与第一液压流体供给部和第二液压流体供给部连通，所述第一液压流体供给部以第一压力操作，所述第二液压流体供给部以低于所述第一压力的第二压力操作；

关闭控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述关闭控制阀与所述第一流体室，所述第二流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述第二流体室到所述供给控制阀的流体流；

打开控制阀，其位于所述供给控制阀和所述第二流体室之间，所述打开控制阀与所述第二流体室，所述第三流体室和所述供给控制阀连通并且控制从所述供给控制阀到所述第二流体室的流体流；以及

第一通气阀和第二通气阀，所述第一通气阀与所述第一流体室连通并且可在第一打开通气位置和第一关闭通气位置之间移动，所述第二通气阀与所述第三流体室连通并且可在第二打开通气位置和第二关闭通气位置之间移动，所述第一通气阀在处于所述第一打开通气位置时提供所述第一流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作，所述第二通气阀在处于所述第二打开通气位置时提供所述第三流体室和所述液压致动阀组件的区域之间的连通，所述液压致动阀组件以低于所述第一压力的压力操作。

11.如权利要求10所述的发动机组件，其特征在于，所述关闭控制阀和所述打开控制阀相互独立操作。

12.如权利要求10所述的发动机组件，其特征在于，所述供给控制阀是电子控制阀，所述关闭控制阀和所述打开控制阀是机械压力致动阀。

13.如权利要求12所述的发动机组件，其特征在于，所述关闭控制阀包括第一阀芯和第一偏置构件，所述打开控制阀包括第二阀芯和第二偏置构件，所述第一阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第一流体室连通，所述第二端与所述第一偏置构件接合，所述第二阀芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述第三流体室连通，所述第二端与所述第二偏置构件接合。

14.如权利要求13所述的发动机组件，其特征在于，所述第一偏置构件将所述第一阀芯推动到第一阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第一流路，所述第二偏置构件将所述第二阀芯推动到第二阀芯打开位置并且提供所述供给控制阀和所述第二流体室之间的第二流路。

15.如权利要求14所述的发动机组件，其特征在于，所述供给控制阀可在阀打开位置和阀关闭位置之间移动，所述阀打开位置提供所述第一液压流体供给部和所述第一阀芯之间的流体连通，所述阀关闭位置提供所述第二液压流体供给部和所述第二阀芯之间的流体连通。

16.如权利要求15所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括阀弹簧，其与所述发动机阀接合并且将所述发动机阀偏置到发动机阀关闭位置，当所述阀弹簧将所述发动机阀从发动机阀打开位置移动到发动机阀关闭位置时，所述第一通气阀处于所述第一打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀关闭位置，在所述发动机阀从所述发动机阀打开位置移动到所述发动机阀关闭位置期间，所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第一通气阀处于所述第一关闭通气位置时移动，直到来自所述第一流体室的液压流体将所述第一阀芯推动到第一阀芯关闭位置，其中所述第一流路关闭。

17.如权利要求15所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括阀弹簧，其与所述发动机阀接合并且将所述发动机阀偏置到发动机阀关闭位置，所述第二通气阀处于所述第二打开通气位置并且所述供给控制阀处于所述阀打开位置，从而将第一液压流体供给提供到所述第二流体室并且将所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到发动机阀打开位置，在所述发动机阀从所述发动机阀关闭位置移动到所述发动机阀打开位置期间，所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置，从而将所述发动机阀保持在中间的发动机阀打开位置，所述发动机阀在所述第二通气阀处于所述第二关闭通气位置时移动，直到来自所述第二流体室的液压流体将所述第二阀芯推动到第二阀芯关闭位置，其中所述第二流路关闭。

18.如权利要求10所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括第一止回阀和第二止回阀，所述第一止回阀位于所述第一流路中并且防止从所述第二流体室到所述供给控制阀的流动，所述第二止回阀位于所述第二流路中并且防止从所述供给控制阀到所述第二流体室的流动。