CN103573325B - 电动液压可变气门升程装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动液压可变气门升程装置，其可以包括液压泵体、活塞、液压泵凸轮、保持器、保持器弹簧、油控制阀门、气门打开和关闭单元，所述液压泵体安装于发动机中；所述活塞设置为在所述液压泵体内往复运动，并与所述液压泵体一起形成液压泵室；所述液压泵凸轮设置为与所述活塞接触，并使得所述活塞能够根据所述液压泵凸轮的旋转而往复运动；所述保持器设置为可在所述活塞与发动机之间沿着所述活塞滑动，并与发动机形成保持器室；所述保持器弹簧弹性支撑所述保持器；所述油控制阀门使所述液压泵室和所述保持器室选择性彼此连通；所述气门打开和关闭单元与所述液压泵室连通，并根据从液压泵室供应的油压而打开或关闭。

Description

电动液压可变气门升程装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年8月8日提交的韩国专利申请第10-2012-0086706号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种电动液压可变气门升程装置，更特别地涉及一种适配成具有简化的油路以降低油流动路径阻力的电动液压可变气门升程装置。

背景技术

内燃发动机将燃料和空气吸入至燃烧室，并燃烧燃料和空气以产生动力。在吸入空气的情况中，进气门通过驱动凸轮轴而操作，并且当进气门打开时，空气被吸入至燃烧室中。而且，排气门通过驱动凸轮轴而操作，并且当排气门打开时，空气从燃烧室排出。

然而，进气门和排气门的最佳操作根据发动机的旋转速度而变化。即，适当的升程或气门打开/关闭时间根据发动机的旋转速度而变化。因此，为了根据发动机的旋转速度来实施适当的气门操作，设计了用于驱动气门的多个凸轮，或者已经研究了可变气门升程（VVL）装置（其中气门根据发动机RPM以不同的升程进行操作）、可变气门正时（VVT）、电动液压气门升程（EHV）等。

在通常使用的EHV装置的情况中，用于其操作的油路复杂，且经过复杂油路的油的阻力也成问题。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种电动液压可变气门升程装置，其适配成具有简化的油路以降低油流动路径阻力。

在本发明的一个方面，一种电动液压可变气门升程装置可以包括液压泵体、活塞、液压泵凸轮、保持器、保持器弹簧、油控制阀门和气门打开和关闭单元，所述液压泵体安装于发动机中；所述活塞可滑动设置于所述液压泵体中以在其中往复运动，并与所述液压泵体一起形成液压泵室；所述液压泵凸轮设置为与所述活塞接触，并使所述活塞能够根据所述液压泵凸轮的旋转而往复运动；所述保持器设置于发动机中，以可在所述活塞与发动机之间沿着所述活塞的纵向方向滑动，并与发动机形成保持器室；所述保持器弹簧弹性支撑所述保持器；所述油控制阀门选择性地使所述液压泵室和所述保持器室彼此流体连通；所述气门打开和关闭单元与所述液压泵室流体连通，并根据从所述液压泵室供应至其的油压而打开或关闭。

使所述保持器弹簧与所述保持器和所述活塞接触，以将弹力提供给所述活塞。

所述液压泵体可以包括保持器孔，所述保持器孔将所述液压泵室与所述保持器室流体连通，其中所述油控制阀门可以包括操作杆，所述操作杆可滑动地安装于所述保持器室中，并通过所述操作杆的操作而选择性地打开或关闭所述保持器孔。

所述电动液压可变气门升程装置还可以包括供油管路和止回阀，所述供油管路连接至所述液压泵室，并将油供应至所述液压泵室；所述止回阀设置于所述供油管路中。

所述电动液压可变气门升程装置还可以包括操作管路，所述操作管路将所述液压泵室流体连接至所述气门打开和关闭单元。

所述供油管路流体连接至所述操作管路。

所述电动液压可变气门升程装置还可以包括活塞弹簧，所述活塞弹簧在所述液压泵室中设置于所述活塞与所述液压泵体之间，以弹性支撑所述活塞。

所述油控制阀门通过如下方式实施高升程模式：在所述气门打开和关闭单元打开或关闭的循环过程中，防止油压从所述液压泵室释放至所述保持器室。

所述油控制阀门通过如下方式实施低升程模式：使所述液压泵室和所述保持器室流体连接，同时降低活塞。

所述油控制阀门通过如下方式实施停缸模式：使所述液压泵室和所述保持器室持续流体连接。

在根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置的情况中，油流动路径阻力可通过简化油路而得以降低。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置的截面图。

图2A至图2C为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的处于高升程模式的电动液压可变气门升程装置的操作的图。

图3A至图3C为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的处于低升程模式的电动液压可变气门升程装置的操作的图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、取向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方案。

本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。

在整个说明书中，除非明确做出相反描述，否则词语“包括”以及其变体，如“包含”或“含有”将被理解为暗示包括所述元件但是不排除任何其他元件。

在整个说明书中，由相同附图标记表示的元件为相同的元件。

在附图中，为清楚起见而放大了层、膜、板、区域等的厚度。

图1为根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置的截面图。

根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置包括液压泵体20、活塞30、液压泵凸轮40、保持器50、保持器弹簧52、油控制阀门60、气门打开和关闭单元70，所述液压泵体20安装于发动机10中；所述活塞30设置为在液压泵体20内往复运动，并与液压泵体20一起形成液压泵室22；所述液压泵凸轮40设置为与活塞30接触，并使得活塞30能够根据液压泵凸轮40的旋转而往复运动；所述保持器50设置为可在活塞30与发动机10之间沿着活塞30滑动，并与发动机10形成保持器室54；所述保持器弹簧52弹性支撑保持器50；所述油控制阀门60使液压泵室22和保持器室54选择性彼此连通；所述气门打开和关闭单元70与液压泵室22连通，并根据从液压泵室22供应的油压而打开或关闭。

这里，发动机10可以具有包括气缸盖、气门机构等的概念。

可以使保持器弹簧52与活塞30和保持器50接触，以提供弹力。

即，保持器弹簧52可以插入活塞30与保持器50之间，并将弹力提供给活塞30和保持器50。

而且，根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置还可以包括活塞弹簧32，所述活塞弹簧32设置于活塞30与液压泵体20之间以弹性支撑活塞30。

即，保持器弹簧52可以插入活塞30与保持器50之间以将弹力提供给活塞30和保持器50，或者可设置另一活塞弹簧32以弹性支撑活塞30。

液压泵体20包括与保持器室54连通的保持器孔24，油控制阀门60可以包括操作杆62，并通过操作杆62而选择性地打开和关闭保持器孔24。

根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置还可以包括供油管路14和止回阀16，所述供油管路14将油供应给液压泵室22，所述止回阀16设置于供油管路14中。

在根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置中，油可能在所述电动液压可变气门升程装置的操作过程中泄漏，从供油单元供应的油可以通过供油管路14供应至液压泵室22，由此在电动液压可变气门升程装置内的油可以保持在预定水平。这里，止回阀16防止油从液压泵室22向后流动。

气门打开和关闭单元70可以包括制动器单元72、气门74和气门弹簧76，所述制动器单元72在气门轮廓的开始位置和结束位置实施气门轮廓的平滑打开和关闭；所述气门74根据从液压泵室22供应的油压而打开或关闭；气门弹簧76弹性支撑气门74。

当根据液压泵凸轮40的操作在液压泵室22内形成高压时，高压油通过在液压泵体20中形成的操作孔26和操作管路12而操作气门74，以打开气门74。

这里，制动器单元72、气门74和气门弹簧76的操作和构造对于本领域技术人员而言是显而易见的，因此省略其详细描述。

图2A至图2C为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的处于高升程模式的电动液压可变气门升程装置的操作的图，且图3A至图3C为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的处于低升程模式的电动液压可变气门升程装置的操作的图。

在下文，将参照图1至图3A到图3C描述根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置的操作。

参见图2A至图2C，在高升程模式中，在气门打开和关闭单元70打开或关闭的循环过程中，油控制阀门60防止油压从液压泵室22释放至保持器室54，由此实施高升程模式。

即，如图2A至图2C所示，气门74根据液压泵凸轮40的旋转，通过形成与一般气门升程装置相同的轮廓而打开或关闭。这里，保持油控制阀门60的操作杆62以关闭保持器孔24。

参见图3A至图3C，在低升程模式中，油控制阀门60使液压泵室22和保持器室54彼此连通，同时活塞30被降低，由此实施低升程模式。

即，如图3A和图3B所示，在液压泵凸轮40的凸轮凸角42按压活塞30的状态中，油控制阀门60操作以使操作杆60打开保持器孔24。然后，在液压泵室22内的高压流体被引入保持器室54，以使保持器50沿着液压泵体20在附图的向上方向上滑动。然后，保持器室54的相对体积增加，因此，已被供应至气门打开和关闭单元70的油被部分释放至保持器室54。

因此，如图3B所示，气门74关闭，从而形成图中所示的轮廓。即，实施低升程模式。

在下文，如图3C所示，当液压泵凸轮40旋转时，凸轮基圆44和活塞30彼此接触，活塞30被保持器弹簧52或活塞弹簧32的弹力提升，同时保持器50被保持器弹簧52的弹力降低。

然后，将保持器室54内的油再次引入液压泵室22，且操作杆62关闭保持器孔24，从而进入实施下一循环的准备阶段。

这里，如图3C所示的在液压泵凸轮40的旋转位置中的油控制阀门60的操作为根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置的低升程模式的操作的一个示例性实施方案，且油控制阀门60可以在发动机控制单元（ECU）的控制下根据液压泵凸轮40的各种旋转位置进行操作，以形成各种气门轮廓。

无论液压泵凸轮40的旋转位置如何，油控制阀门60可以使油泵室22和保持器室54持续彼此连通，从而实施停缸（CDA）模式。

即，当操作杆62保持打开状态时，保持器60根据液压泵凸轮40的旋转而竖直往复运动。然而，由于油不供应至气门打开和关闭单元70，因此气门74不打开或关闭。

如上所述，在根据本发明的一个示例性实施方案的电动液压可变气门升程装置的情况中，油路可得以简化，由此降低了油流动路径阻力。而且，简单的结构改进了液压效率并减小了驱动摩擦。

而且，参见图3A至图3C，在图3A至图3B的操作过程中，保持器弹簧52根据液压泵凸轮40的旋转而被压缩，之后，其根据保持器50的移动而被压缩。之后，在图3B至图3C的操作过程中，保持器弹簧52扩张以旋转液压泵凸轮40，因此可获得降低用于旋转液压泵凸轮40的能量的效果。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (9)

1.一种电动液压可变气门升程装置，其包括：

液压泵体，所述液压泵体安装于发动机中；

活塞，所述活塞能够滑动地设置在所述液压泵体中以在其中往复运动，并与所述液压泵体一起形成液压泵室；

液压泵凸轮，所述液压泵凸轮设置为与所述活塞接触，并使所述活塞能够根据所述液压泵凸轮的旋转而往复运动；

保持器，所述保持器设置于发动机中，以能够在所述活塞与所述发动机之间沿着所述活塞的纵向方向滑动，并与所述发动机形成保持器室；

保持器弹簧，所述保持器弹簧弹性支撑所述保持器；

油控制阀门，所述油控制阀门选择性地使所述液压泵室和所述保持器室彼此流体连通；以及

气门打开和关闭单元，所述气门打开和关闭单元与所述液压泵室流体连通，并根据从所述液压泵室供应至所述气门打开和关闭单元的油压而打开或关闭，

其中使所述保持器弹簧与所述保持器和所述活塞接触，以将弹力提供给所述活塞，

所述液压泵体包括保持器孔，所述保持器孔将所述液压泵室与所述保持器室流体连通，且

所述油控制阀门包括操作杆，所述操作杆能够滑动地安装于所述保持器室中，并通过所述操作杆的操作而选择性地打开或关闭所述保持器孔。

2.根据权利要求1所述的电动液压可变气门升程装置，其还包括：

供油管路，所述供油管路连接至所述液压泵室，并将油供应至所述液压泵室；以及

止回阀，所述止回阀设置于所述供油管路中。

3.根据权利要求2所述的电动液压可变气门升程装置，其还包括操作管路，所述操作管路将所述液压泵室流体连接至所述气门打开和关闭单元。

4.根据权利要求3所述的电动液压可变气门升程装置，其中所述供油管路流体连接至所述操作管路。

5.根据权利要求1所述的电动液压可变气门升程装置，其还包括：

活塞弹簧，所述活塞弹簧在所述液压泵室中设置于所述活塞与所述液压泵体之间，以弹性支撑所述活塞。

6.根据权利要求1所述的电动液压可变气门升程装置，其中所述油控制阀门通过如下方式实施高升程模式：在所述气门打开和关闭单元打开或关闭的循环过程中，防止油压从所述液压泵室释放至所述保持器室。

7.根据权利要求1所述的电动液压可变气门升程装置，其中所述油控制阀门通过如下方式实施低升程模式：在降低活塞的同时使所述液压泵室和所述保持器室流体连接。

8.根据权利要求1所述的电动液压可变气门升程装置，其中所述油控制阀门通过如下方式实施停缸模式：使所述液压泵室和所述保持器室持续流体连接。

9.一种具有根据权利要求1所述的电动液压可变气门升程装置的车辆。