CN1353243A - 单元泵或单元喷油器用伺服控制同步提前器 - Google Patents

Abstract

液压致动伺服器活塞和液压提前器活塞被集成在单元泵或喷油器的凸轮从动轮内,用以为泵或喷油器产生的喷油过程提供可变的提前。伺服器活塞嵌套在提前器活塞中,提前器活塞中的流体管道通过伺服器活塞的移动开启或关闭。提前器活塞可获得液压泵的全压力,以向提前功能提供动力,同时,施加来自同一个液压泵的分步减小级别的液压压力,以控制伺服器活塞的移动。阻尼孔限制液压流体流进和流出伺服器活塞。

Description

单元泵或单元喷油器用 伺服控制同步提前器

                             技术领域

本发明涉及一种同步提前器(timing advance)，用于通常在车辆引擎中使用的那种类型的燃油喷油系统。具体地，本发明是对液压驱动同步提前器技术的一个改进，该技术在2000年8月14号提交的美国专利申请第09/638,758号“用于单元泵或单元喷油器的同步提前器活塞及其方法(TimingAdvance Piston for Unit Pump or Unit Injector and Method Therefor)”中得以描述，其公开在本文中作为参考收录。

                        背景技术

汽车工业处于持续的压力下，以减小来自为当前在整个世界范围内使用的几乎所有车辆提供动力的内燃机的不必要的喷油量(emission)。虽然在稳态运行中(例如在巡航时)引擎具有低的排放，但是在引擎的非稳态过程中，例如启动、加速和减速，喷油量依然较高。众所周知，在这种非稳态过程中，引擎性能通过相对于其引擎汽缸中引擎活塞的位置而调节所谓的燃油喷油过程的“同步”来改进。

                       发明内容

本发明致力于一种系统和方法，通过它，单元泵(unit bump)或单元喷油器(unit injector)中液压驱动的提前器活塞被伺服装置进一步调节。单元泵或单元喷油器中，伺服装置与提前器活塞结合在一起。更具体地，提前器活塞和伺服器活塞嵌套在单元泵或单元喷油器的凸轮从动轮中。

根据本发明的一个方面，第一液压室(以下称为提前器室)限定在提前器活塞和凸轮从动轮体之间。第二液压室(以下称为伺服器室)限定在伺服器活塞和提前器活塞之间。通过取决于提前器活塞内伺服器活塞位置的油口和油路，提前器室持续可获得较高的基本恒定的液压。内燃机的润滑油泵例如可以产生此恒定的液压。提前器活塞内伺服器活塞的位置取决于施加在伺服器室上的调制液压。提前器活塞相对于凸轮从动轮的运动被调节以开启和关闭液压油口，例如相对于提前器活塞移动伺服器活塞以将液压加载到提前器室，或从其中排出液压流体。

优选地，加载到伺服器活塞上的液压来自于与恒定液压相同的液压源。根据本发明的一具体方面，由例如引擎润滑油泵产生的全液压被加载到提前器活塞上，同时，来自于相同源的减小的压力用于控制全液压向提前器活塞的施加。全液压优选地以不连续增加来调制，并加载到伺服器室上以改变提前器活塞内伺服器活塞的位置。例如，如果提前器活塞可获得的全液压为40磅/平方英寸，则施加到伺服器室上的调制压力可以是0至40磅/平方英寸之间的任何一组离散压力。此处将参考0至40磅/平方英寸之间的四个离散压力大小，例如5、15、25和35磅/平方英寸，描述本发明的一优选实施例。本发明决不受限于离散压力大小的任何具体数字或数值。

根据本发明的另一方面，到伺服器室的流体输入端口被配置成阻尼端口或限流端口。此阻尼端口限制速度，伺服器活塞可以通过限制进出伺服器室的流体的流动而以此速度运动。在凸轮驱动从动轮的恶劣环境中，伺服器活塞可能具有一种不希望有的倾向，即响应通过凸轮施加在凸轮从动轮上的加速度而相对于提前器活塞运动。伺服器室入口处的阻尼端口减慢了伺服器活塞相对于提前器活塞的运动，使得这种相对运动在凸轮转动几圈后发生。

布置一个或多个弹簧，以相反于液压驱动的方向将已知的力施加在伺服器活塞上。弹簧提供一种可靠的方式以将已知的力施加到伺服器活塞上，此力被传递给伺服器室的调制压力反作用。伺服器弹簧的力和伺服器室内的压力之间的差值确定了提前器活塞孔内伺服器活塞的位置。通过将提前器室连接至液压压力(提前(advance))或选择地连接至排出管路(延迟(retard))，伺服器活塞确定提前器室的容积，并最终确定提前器活塞相对于凸轮从动轮的位置。

通过对响应提前器活塞相对于从动轮体和伺服器活塞中的一个或两者的位移而准确开启和关闭的液压端口和管路结构的使用，对施加到伺服器活塞上的液压的非连续调制被优选地转换成非连续且可预期的提前器活塞位置。与单独依靠来自例如比例电磁阀的液压压力调制可以获得的控制相比，对具有用作阀门的边缘的端口的使用实现了对多个非连续提前器位置的更精确控制。

作用在提前器活塞上的净力正比于提前器室内的压力和伺服器室内的压力(此压力正比于伺服器弹簧在伺服器活塞上施加的力)之差。随着提前器室容积减小或增加，提前器活塞向着或背离泵的柱塞位移，因而影响柱塞的返回或静止位置，从而影响喷油过程的同步。

提前器活塞、伺服器活塞、伺服器弹簧以及辅助的端口和管路集成到从动轮体中以形成紧凑的凸轮从动轮总成，这代表了本发明的另一个方面。通过对在提前器活塞上端附近形成的轴肩上放置的提前器活塞顶盖的结合，实现该集成。伺服器弹簧座呈常规的圆柱体形式，此圆柱体共轴地安放在顶盖和伺服器活塞内。成形顶盖和提前器活塞以宽松地容纳横向定位栓，该定位栓固定在从动轮体内并紧密地贯穿伺服器弹簧座。因而弹簧座相对于从动轮体固定，但提前器活塞和辅助顶盖可以相对于从动轮体和栓移动。该集成通过穿过从动轮体圆柱壁的液压端口和管路进一步实现，此液压端口和管路与穿过提前器活塞圆柱壁的端口和管路可选择地对准，而后者又与伺服器活塞外表面上的环形流体传输通道可选择地对准。

本发明的一个目的是提供用于单元泵或喷油器的一种新的和改进的伺服控制提前器活塞，该活塞提供对喷油过程同步的更大程度控制。

本发明的另一个目的是为单元泵或喷油器提供一种新的和改进的伺服控制提前器活塞，该活塞提高装备有用于单元泵或喷油器的伺服控制提前器活塞的内燃机的性能。

本发明的再一个目的是为单元泵或喷油器提供一种新的和改进的伺服控制提前器活塞，该活塞减小装备有用于单元泵或喷油器的伺服控制提前器活塞的内燃机的不希望的废气排放。

本发明的再一个目的是为单元泵或喷油器提供一种新的改进的伺服控制提前器活塞，该活塞通过对喷油同步的控制结合了对喷油持续时间的控制。

通过结合附图的对优选实施例的描述，本发明的这些和其它目的、特征以及优点对本领域的技术人员将变得容易理解。

                        附图说明

以下，本发明的说明性实施例结合附图得以描述，其中：

图1A和1B是截面图，分别取自用于燃料喷嘴的单元泵的前部和侧部，此泵大体如所述审理中的美国专利申请第09/638,758号的一实施例所述，其中，凸轮从动轮内的提前器活塞被液压控制，但没有本发明的改进；

图2是根据本发明的控制系统的示意图，例如，作为对与图1相关的提前器技术的改进，此控制系统能得以实现；

图3A-3D显示包括具有独立液压供给的嵌套的提前器活塞和伺服器活塞的从动轮总成的优选实施例(具有为了清晰而以单一平面显示的液压管路)；

图4在相对于一端部视图的四个角度方向上图示了具有根据图3A-3D所示实施例的集成同步提前器的从动轮总成，视图中的三个部分地显示了断面；

图5A-5F包括根据图4所示实施例的凸轮从动轮的六个视图和从动轮上端部的一个细节视图(图5F)；

图6A在相对于一端部视图的三个角度方向上图示了根据图4所示实施例的提前器活塞，视图中的两个是截面图；

图6B-6D是根据图4所示实施例的提前器活塞的两个外部视图和一个截面图，图6B和6D是相反的外部侧视图；

图7A和7B分别是根据图4所示实施例的伺服器活塞的侧部截面和端部视图；

图8A-8D是根据图4所示实施例的提前器活塞顶盖的四个视图；

图9A-9C是根据图4所示实施例的伺服器弹簧座或挡板的侧外部、侧截面和端部视图；以及

图10A和10B分别图示了提前器活塞提前和提前器活塞延迟过程中的流体流动路径，籍此可实现图3A-3D所示的位置。

                   具体实施方式

图1A和1B图示可以被本发明改进的燃油喷油单元泵10或单元喷油器。单元泵10包括限定了纵向抽吸腔14的主体12，具有安装在主体一端的与抽吸腔同轴的头部16。大致为圆柱状的抽吸柱塞18设置在抽吸腔14内用以在其中往复运动。抽吸柱塞18具有朝向头部16设置的抽吸端20和从单元泵主体12凸出的反向驱动端22。注入/溢出口24设置在主体12内，且柱塞抽吸端20的引导边26经过注入/溢出口的运动确定了注入过程的开始。上部和下部通道部分28、30部分环绕抽吸柱塞18的外部直径。下部通道部分30与注入/溢出口24的对准用于确定燃油喷油过程的结束。燃油供给口32与注入/溢出口24流体相连。

还显示了一个安装到控制臂36上的控制栓34，用于抽吸腔14内抽吸柱塞18的旋转。抽吸柱塞18的旋转改变通道28、30相对于注入/溢出口24的对准，从而改变喷油持续时间和喷注燃油的量。抽吸柱塞的驱动端22安装到弹簧座39上。线圈状柱塞回复弹簧38被限制在单元泵主体12和柱塞弹簧座39之间，用以使抽吸柱塞18偏离头部16。凸轮从动轮总成40设置在抽吸柱塞18的驱动端22和凸轮辊42之间。在通常情况下，凸轮从动轮总成40用以将凸轮(未示出)的旋转转换成往复的直线运动，并将该往复直线运动传递到抽吸柱塞18。

倒扣的杯形提前器活塞44安装在凸轮从动轮主体46中的腔体48内。设置在提前器活塞44下方的提前器室54可以经由液压管线加压，因而提前器活塞44离开凸轮辊42位移一可以在约3毫米范围的距离。抽吸柱塞驱动端22顶住提前器活塞44，于是提前器活塞离开凸轮从动轮总成40的位移相似地使抽吸柱塞18移离凸轮从动轮和凸轮旋转轴。提前器活塞44也可以包括一个孔，用于提前器活塞内捕获的所有空气的溢出。

从动轮弹簧座56包括内凸的轴肩57，此轴肩相对于从动轮体46固定，但允许柱塞回复弹簧座39相对于从动轮体46的轴向运动。凸轮从动轮弹簧55限制在单元泵主体12和从动轮弹簧座56之间。柱塞回复弹簧38具有较低的约5磅的弹力和约75磅的弹率(spring rate)。柱塞弹簧座39衔接提前器活塞44，但不接触凸轮从动轮体46。从动轮回复弹簧55环绕柱塞回复弹簧座39，并限制在单元泵主体12和从动轮弹簧座56中间。凸轮从动轮弹簧55具有高的约30磅力的弹力和约200磅的弹率，以维持凸轮从动轮总成连续接触凸轮。

从动轮弹簧座56包括向内的向下面对的圆环轴肩57。当提前器活塞44处于延迟位置时，提前器活塞圆环轴肩45轴向地与从动轮弹簧座轴肩57分离，这被图示为间隙59(图1B)。当液压提前管路将流体压入提前器室54时，提前器活塞44从凸轮从动轮移开，且间隙59在提前器活塞轴肩45抵达从动轮弹簧座轴肩57时闭合。在提前器活塞的最大位移处，活塞轴肩45接触环形轴肩57，防止提前器活塞44的进一步相对运动。间隙59的深度尺寸限定了最大可能的提前器活塞位移，因而限定了提前器的位置(authority)。

从动轮弹簧55施加大的力以维持凸轮从动轮总成40和凸轮之间的持续接触。尽管使用了大力从动轮弹簧55，提前器活塞44仅被较小力的柱塞回复弹簧38反作用直到提前器活塞达到其最大位移。嵌套的从动轮弹簧55和柱塞回复弹簧38的使用允许提前器活塞44被较小压力的液压供给(一般为40-100磅/平方英寸)所驱动，例如来自润滑系统加压的内燃机的润滑油。

参照图2至10B，通过对两个液压管线以及伺服器活塞相对于提前器活塞的和提前器活塞相对于凸轮从动轮体的连接端口的使用，对如图1所示的液压驱动的提前器活塞的位置控制得以改进。液压管线如图2所示。用于提前功能的主动力源通过来自主油润滑泵(main oil lube pump)58的辅助管线61提供，该泵保持例如40磅/平方英寸的相对稳定的液压压力。伺服控制液压管线63优选地也是对主油润滑泵58的辅助。在5-35磅/平方英寸之间的控制液压管线63的压力调制提供对每个凸轮从动轮中伺服器活塞62的调制，通过连通和断开与提前器室54相连的流体管道以选择性地注入或排出其中的液压流体，该伺服器活塞从而确定提前器活塞44相对于从动轮体46的位置。端口系统提供对提前器活塞44相对于凸轮从动轮体46的非连续位置控制，如将在下面得以进一步阐明的那样。

优选地，喷油过程持续时间的控制通过与每个抽吸柱塞18的控制臂/控制栓34相连的可编程电子定位支架65提供。这可以用所谓的“智能致动器”实现，例如田纳西州奥克里季的伍德华汽车产品公司(WoodwardAutomotive Products，Oak Ridge，Tennessee)可提供的伍德华LCS系列(Woodwaard LCS Series)引擎速度控制器。用于向提前器活塞提供动力的主液压管线61不需要主动控制(active control)。伺服器控制管线63优选地包括可提供步进可变控制压力的主动装置67。这种主动装置的一个例子是德国赫尔多夫城的圣菲那多35的汤姆斯玛格力特公司(Thomas Magnete of SanFernando 35，Herdorf，Germany)可提供的比例减压阀。在比例减压阀中，阀门被集成进了电磁线圈中，于是阀管和磁极在电磁线圈套内形成一单独的单元。要被控制的压力反作用于电磁线圈产生的磁力。加载到电磁线圈上的电流和要被控制的压力之间存在比例关系。加载到电磁线圈电枢上的足够的电流移动阀芯，并清洁连接消耗装置(consuming device)的进油孔，该装置在这种情况下是伺服控制管线63。用于提供步进可变控制压力的其它方式是容易得到的。

虽然主液压管线61可通过相应的输入管路69b和相连的端口70而同时地将恒定的压力传送至所有单元喷油器10，但是控制管线63可以采用至少两种形式中的任何一个。如图2所示，单独的比例电磁阀67可以将其调制输出压力传送到所有控制输入管路69a和相连的控制输入端口72。选择性地，可以为每个单元喷油器10提供一个比例电磁阀，因而允许独立地同步调节。

用于控制管线63的比例阀67的输入信号器73可以简单地是一开放回路，或者一个来自利用例如无泄漏顶盖产生的压力的ECU36的喷油起始(BOI)信号器可以用于闭合同步器上的回路。可选地，用于电子定位支架65的智能控制器可以控制电磁线圈67以及控制臂34。

图3A-9C示出用于实现本发明的一个优选的凸轮从动轮总成40，或梃杆总成。从动轮体46具有从动轮腔48，该从动轮腔朝抽吸柱塞开口，例如远离凸轮辊42。提前器活塞44设置在从动轮腔48内用于在其中的轴向运动。这在提前器活塞44的外部基底处限定了一个可变容积的提前器室54。提前器活塞44具有轴向腔体43，该腔体朝抽吸柱塞开口用以安放伺服器活塞62。伺服器活塞62的底部和提前器活塞腔43的一部分在伺服器活塞62和提前器活塞44之间限定一个可变容积的伺服器室。

伺服器活塞62朝抽吸柱塞开口，用以安放伺服器弹簧64，该弹簧在一端顶在伺服器活塞的内底上，在另一端顶在座或挡板66上。挡板66优选地轴向伸长，带有一个孔、槽或类似结构102，以安放固定插销68等，此插销通过从动轮体46的上壁中的径向相对的孔92可插入。这使伺服器弹簧64的座端不能移动，因而确保弹簧在受到液压驱动力反作用的伺服器活塞62上利用一个已知的力对长度的关系。提前器活塞44的上端有一个轭状或类似的结构94，用以提供一个槽，该槽用于在提前器活塞44相对于从动轮体46向上移动时避免与固定插销68冲突。轭94的深度限定提前器活塞44离开凸轮辊42移动的界限，也被称为提前器位置。

提前器活塞44上的内部轴肩96或轴架为活塞顶盖60的下部提供一支撑面。顶盖60的下部为轭状部98，于是它可以与提前器活塞44一起相对于从动轮体46不受固定插销68阻碍地轴向移动。顶盖60的上端具有外部凸缘或台肩104和中心凸起106，用于接合抽吸柱塞的驱动端。于是，顶盖60为向抽吸柱塞加压和支撑柱塞回复弹簧55提供相同的功能，如同形成在图1所示的单元提前器活塞上的相应结构所作的那样。具体地，通过对从动轮体46上端可获得的用作从动轮回复弹簧座的夹子56、58，与图1A和1B所示的相似，明显的是，抽吸柱塞的动作和回复与从动轮体的动作和回复分开。

于是，可以意识到的是，凸轮从动轮40的动作长度，例如凸轮辊42和中心凸起106之间的距离，依赖于提前器室54的容积。在阻止液压流体从提前器室流出的同时将液压流体注入到提前器室内增加了其容积并将提前器活塞44移离(提前)凸轮辊42。在阻止液压流体注入提前器室的同时从提前器室54排出液压流体减小其容积，这将提前器活塞向凸轮辊42移动(延迟)。提前器活塞44内侧的伺服器活塞62的位置通过选择性地开启和关闭注入和排出管道而控制提前器室的容积。

伺服器活塞62相对于提前器活塞44有三个基本位置。第一位置，最佳地示于图10A，经由动力输入口70、上传输口80、下传输环86和排出管道85(包括检测阀87)在阻止从提前器室的排出的同时将全压力液压流体注入到提前器室54中。第二中间位置，最佳地示于图3A-3D，既阻止向提前器室54的注入，也阻止从其中的排出。第三位置，最佳地示于图10B，经由排出管道90、上传输环84、排出口88和排出管道110而在允许从提前器室排出液压流体的同时阻止注入。

从动轮总成40的运行将参照图3A-3D、10A和10B更详细地描述。在所有的时间内，提前器室54可获得引擎润滑泵的例如40磅/平方英寸(磅/平方英寸)的全液压压力。通过从动轮体46壁上的动力输入口70、提前器活塞44壁上的上部传输口80和管道、伺服器活塞壁上的下传输环86和提前器活塞内的输入管道85，液压流体被传输到提前器室。输入到提前器室54的流体仅当下部传输环86和输入管道85对准时发生。输入管道85包括检测阀87，以在凸轮从动轮处于抽吸载荷下时保证提前器室内的液压锁。在图示的实施例中，为了向伺服器室52内的排放，如5、15、25和35磅/平方英寸的步进可变控制压力在从动轮体壁内的控制输入口72处得以提供，该输入口用于通过提前器活塞44的下端口82和管道(优选地包括阻尼孔78)的流体的传递。

被引擎驱动凸轮驱动的凸轮从动轮经历由快速的方向变化引起的几百次非常快的加速。这种凸轮从动轮的内部组元具有响应加速度的力而非以受控的方式运动的倾向。在集成的伺服控制提前器总成中，控制组元(伺服器活塞)相对于提前器活塞的位置是关键的。阻尼孔78约束液压流体向伺服器室52的流入和从其中的流出。此受约束的流动阻滞了伺服器活塞相对于提前器活塞44的运动。于是，因加速度导致的力而引起的伺服器活塞62的运动被最小化。

如图10A所示，为了提前喷油过程的同步，液压管线63中的流体压力被增加，因而增加伺服器室52内反作用伺服器弹簧64的力的压力。伺服器弹簧64与伺服器室52的力之间的差增加，相对于提前器活塞44轴向向上地提前伺服器活塞62。伺服器活塞62向上的或远离提前器活塞44的轴向运动使下传输环86和输入管道85对齐，并允许全压力液压流体穿过检测阀87进入提前器室54。提前器室54扩大，迫使提前器活塞44离开凸轮辊42。活塞顶盖60随提前器活塞一起运动而离开凸轮辊42，并作用在喷油器或泵的柱塞的被驱动端上，以相对于接触凸轮辊的凸轮的旋转提前由柱塞产生的喷油过程。

通过压缩伺服器室52和伺服器弹簧64，提前器活塞44相对于从动轮体46的运动改变了伺服器室52和伺服器弹簧64内压力之间的反作用力关系。伺服器活塞62必须相对于提前器活塞运动，以重新平衡伺服器室52和伺服器弹簧64的反作用力。然而，由于端口80、82、86和相连的管道上的边缘的相互作用，此重新平衡必须在预定的位置发生。在提前器室54扩大(例如提前)的同时，动力流体不能通过检测阀87或排出管道90(它没有与伺服器活塞62上的上传输环84对齐)从提前器室溢出。伺服器室52的容积被提前器活塞向上的移动所限制，此活塞被伺服器活塞62上的由伺服器弹簧64施加的向下的力反作用。

当伺服器室52的体积减小时，过量流体回到控制管线63中，而不需要单独的排出路径。可以允许控制管线中的压力通过例如与润滑油贮存池相连的受限制的流动口120而排出(见图2)。容积减小的伺服器室52允许伺服器活塞相对于提前器活塞44轴向向下地运动。伺服器活塞62的这个运动关闭了下传输环86和输入管道85之间的流体连接，它终止了全动力液压流体向提前器室54的流动。于是，达到新的稳定态，提前器活塞44在相对于从动轮体46的提前位置。将会意识到，施加在伺服器室52上的更大的压力要求提前器活塞更大的提前，以限制伺服器室52在全动力液压流体被从提前器室54切断的点上。因此，施加到伺服器室上的液压压力的步进增加被转换成提前器活塞44相对于从动轮体的非连续的提前位置。

相反的过程用于延迟相对于从动轮体46的提前器活塞44，例如，通过减小提前器室54的容积而将提前器活塞移动得更靠近凸轮辊42。如图10B所示，当伺服器室52中的压力从与伺服器弹簧64施加的力平衡的稳态减小时，伺服器活塞62底座上的凸顶朝提前器活塞腔43的表面被拔出，使提前器活塞44内的排出管道90与伺服器活塞62中的上传输环84对齐。将会注意到，此伺服器活塞62的运动将下流体传输环86移离输入管道85，并将上流体传输环84移向与排出管道90、110和排出口88的流体连接。于是，从全动力液压流体的供给上将提前器室54切断，同时允许提前器室54中的液压流体流过排出管道90、上传输环84、排出口88和凸轮从动轮体排出管道110。因为反向上没有力，所以提前器活塞被伺服器弹簧64、柱塞回复弹簧和凸轮从动轮所经受的所有抽吸载荷的力推向凸轮从动轮体46。当柱塞圆柱处于最小高度时(图3A)，提前器活塞44基底上的凸顶114优选地处于与从动轮体46中腔体48的表面的紧密的金属对金属的接触中。在此延伸位置上，伺服器活塞62上伺服器弹簧64施加的力最小，且容易被低的例如5磅/平方英寸的控制压力平衡。当伺服器室的压力和伺服器弹簧的力平衡时，伺服器活塞回复到其中间位置(neutral position)上(图3A-3D)。

于是，提前器活塞44和伺服器活塞62将呈现图3A-3D所示的四个关系中的一个。在这些平衡态中的每一个中，伺服器室52具有相同的容积，于是伺服器活塞62相对于提前器活塞44的轴向位置相同(中间的)。然而，提前器活塞44(及其活塞顶盖)相对于从动轮体46呈现四个截然不同的轴向位置，因而限定四个截然不同的圆柱长度和四个截然不同的燃油喷油同步选择。

当能实现四个截然不同的提前位置的优选实施例已经得以描述时，对本领域的技术人员将明确的是，本发明的宗旨可被应用来产生提前器活塞相对于凸轮从动轮的更多或更少的位置。在一个方面，更多数量的非连续控制压力水平将产生相应数量的提前器活塞位置。

虽然前述发明的一个优选实施例为了说明的目的已经得以阐明，但是前述描述不应当被认为是对本发明的限制。相应地，对于本领域的技术人员而言，在不背离本发明的实质和范围的情况下，可以作各种修改、改造和替换。

Claims (19)

1.一种在能量接受端和能量传输端之间具有可变长度伸展的致动器，所述致动器包括：

限定第一腔的主体；

设置在所述第一腔内并限定第二腔的致动器活塞，所述致动器活塞相对于所述主体可移动，以在所述主体和所述致动器活塞之间限定可变体积的第一液压室；以及

设置在所述第二腔内并相对于所述致动器活塞可移动的伺服器活塞，以在所述致动器活塞和所述伺服器活塞之间限定第二可变容积的液压室；

其中，所述致动器的长度取决于所述第一液压室的容积，所述伺服器活塞相对于所述致动器活塞的移动控制第一液压压力向所述第一液压室的传输，所述伺服器活塞的移动受第二液压压力向所述第二液压室的传输的控制，由所述第一液压压力调制所述第二液压压力。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，从大致等于所述第一液压压力的最大液压压力到所述最大液压压力和零之间的最小液压压力，分步调制所述第二液压压力，每个分立步骤产生一个不同的致动器长度。

3.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，已知的弹性力相反于所述伺服器活塞离开所述第一活塞的移动，于是所述第二液压室内的净压力大致等于所述已知的弹性力和传输到其上的所述第二液压压力之间的差。

4.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，还包括穿过所述主体的主体压力管道以与所述第一腔连接，所述主体压力管道与穿过所述致动器活塞的致动器活塞压力管道选择性地可对准以连通所述第二腔，所述致动器活塞压力管道与所述伺服器活塞外侧上的压力传输通道选择性地可对准。

5.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述第一和第二液压压力通过单一的源产生。

6.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述致动器包括将引擎驱动凸轮的旋转运动转换成往复直线运动并将所述往复直线运动传输到单元泵或喷油器的抽吸柱塞的凸轮从动轮总成，所述能量接受端包括由所述主体支撑的凸轮辊，而所述能量传输端包括与所述第一活塞接触的活塞顶盖并相对于所述主体与所述第一活塞一起移动。

7.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述第二液压室包括阻尼孔，此阻尼孔限制液压流体流入和流出所述第二液压室。

8.一种凸轮从动轮总成，用于将引擎驱动凸轮的旋转运动转换成往复直线运动，所述凸轮从动轮总成设置在凸轮和单元泵或喷油器的抽吸柱塞之间以将所述往复直线运动加载到所述抽吸柱塞上，所述凸轮从动轮总成具有从凸轮到与所述柱塞接触的柱塞致动表面的可变长度伸展，所述凸轮从动轮总成包括：

限定提前器活塞腔的凸轮从动轮体；

设置在所述提前器活塞腔内用于其中的轴向移动的提前器活塞，所述提前器活塞限定伺服器活塞腔；以及

设置在所述伺服器活塞腔内的伺服器活塞，于是在所述提前器活塞和所述伺服器活塞之间允许相对运动，

其中，第一液压室限定在所述凸轮从动轮体和所述提前器活塞之间，第二液压室限定在所述伺服器活塞和所述提前器活塞之间，所述凸轮从动轮总成的长度取决于所述第一液压室的容积。

9.如权利要求8所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，所述伺服器活塞相对于所述提前器活塞的移动控制液压流体向所述第一液压室的流动，所述伺服器活塞的移动取决于被传输到所述第二液压室的可变液压压力。

10.如权利要求9所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，还包括：

用于相对于所述从动轮体固定地安装伺服器活塞弹簧的一端的装置，所述伺服器活塞弹簧的另一端相反于施加到所述第二液压室的液压压力作用在所述伺服器活塞上，于是所述第二液压室内的净压力与所述伺服器活塞弹簧施加的力成比例。

11.如权利要求8所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，所述提前器活塞限定进入所述第二液压室的流体管道，所述流体管道包括用于限制液压流体流入和流出所述第二液压室的阻尼装置。

12.如权利要求11所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，所述阻尼装置包括所述流体管道内的限制流动孔。

13.如权利要求8所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，恒定的液压压力施加在所述第一液压室上，而调制液压压力施加在所述第二液压室上，所述恒定的和调制的液压压力来自于单一的液压源。

14.如权利要求8所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，还包括：

从动轮体液压端口和穿过环绕所述提前器活塞腔的所述从动轮体的圆柱壁的管道；

提前器活塞液压端口和穿过环绕所述伺服器活塞腔的所述提前器活塞的圆柱壁的管道；以及

所述伺服器活塞外表面上的环状流体传输通道，

其中，所述从动轮体管道与所述提前器活塞液压端口是可对准的，所述提前器活塞管道与所述环状流体传输通道是可对准的，所述从动轮体管道和所述提前器活塞的液压端口的对准取决于所述提前器活塞相对于所述从动轮体的位置，而所述提前器活塞管道与所述环状流体传输通道的对准取决于所述伺服器活塞相对于所述提前器活塞的位置。

15.如权利要求8所述的凸轮从动轮总成，其特征在于，所述柱塞致动装置包括：

具有与所述提前器活塞的轴肩接触的下部并轴向伸展至与所述柱塞接触的中心凸起的活塞顶盖，所述活塞顶盖与所述提前器活塞一起移动，于是所述凸轮从动轮总成的往复直线运动被所述提前器活塞传递至所述柱塞。

16.一种用于液压调节喷油过程的同步的方法，包括：

响应限定在凸轮从动轮体和提前器活塞之间的提前器室中的液压压力，相对于凸轮从动轮体轴向移动设置在其中的同步提前器活塞；

响应限定在提前器活塞和伺服器活塞之间的伺服器室中的液压压力，相对于同步提前器活塞轴向移动设置在其中的伺服器活塞；

将大致恒定的液压压力施加到所述提前器或伺服器室中的一个上；以及

将调制液压压力施加到所述提前器或伺服器室中的另外一个上，

其中，所述大致恒定的液压压力和所述调制液压压力来自于单一的液压压力源。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，施加大致恒定的液压压力的所述步骤包括：

将所述大致恒定的液压压力施加到所述提前器室上；以及

施加调制液压压力的所述步骤包括：

将所述调制液压施加到所述伺服器室上，所述调制液压压力是所述大致恒定的液压压力的逐步减小的值。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括步骤：

相对于从动轮体固定地安装伺服器活塞弹簧的一端，伺服器活塞弹簧的另一端相反于伺服器室中的液压压力将已知的力施加在伺服器活塞上，

其中，伺服器室中的压力与伺服器活塞上伺服器活塞弹簧施加的已知力成比例。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括步骤：

限制液压流体流入和流出所述伺服器室。

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