CN203285507U - 可变升程驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种可变升程驱动器，其包括驱动器壳体、油缸、活塞、油缸第一腔、油缸第二腔、活塞杆、弹簧系统、升程切换阀及驱动切换阀。活塞在所述油缸中可滑动。油缸第一腔为在油缸第一端部和活塞第一表面之间的油缸空间。油缸第二腔为在油缸第二端部和活塞第二表面之间的油缸空间。活塞杆可操作地连接于所述活塞第二表面。弹簧系统可操作地作用于所述活塞杆。第一端口、第二端口及大升程内口，在所述驱动器壳体中沿第二方向依次分布。升程切换阀与所述大升程内口流体相连，以控制所述可变升程驱动器的大、小升程切换。驱动切换阀进一步包括与所述第一端口流体相连的工作口，以控制工作液进出所述油缸第一腔。

Description

可变升程驱动器

技术领域

本发明是有关于一种驱动机的控制技术，且特别是有关于一种可变正时并离散地可变升程的驱动器。 

背景技术

现有技术中，可以采用各种系统来有效控制气门的正时和升程，来改善发动机的性能、燃油经济性、喷射和其他特性。根据控制的装置或驱动器，这些系统主要地可以分成机械的、电液的（electrohydraulic）和电磁（electromagnetic）形式。根据控制的范围，可以分成可变气门升程和正时、可变气门正时和可变气门升程的形式。它们也可以分成有凸轮（cam-based）及无凸轮(camless)的形式。 

在有凸轮的系统的情况下，保持传统的发动机凸轮系统并且稍微修改，以间接地控制气门正时和/或气门升程。在无凸轮系统中，传统的发动机凸轮系统用直接驱动各气门的电液或者电磁驱动器完全替换。尽管无凸轮系统提供更宽的可控性，例如汽缸和气门的停用（deactivation），并且由此具有更好的燃油经济性，但是所有现有生产的汽车可变气门系统都是有凸轮的。 

电磁无凸轮系统的问题包括与软着陆（soft-landing）、高电功率要求、能力不足相关的困难，或者难于控制升程以及处理高的和/或变化的汽缸空气压力的能力有限。电液无凸轮系统通常可以克服这样的问题，但是它确实存在自身的问题，例如在高发动机速度下的性能以及设计或者控制复杂，导致响应时间和流量之间的冲突。为了汽油机在6,000至7,000rpm下运行，驱动器必须在3毫秒左右的时间内在8mm左右的范围上首先加速然后减速气门。气门必须有能力行进在约4米/秒的峰值速度。这些要求已经达到了传统电液技术的极限。尤其多种电磁无凸轮系统试图采用比例或伺服反馈系统，以实现无级升程控制，但终因复杂性、高成本及可靠性差而不能实现产业化。 

相对可能较简单、可靠的电液手段是采用有级（discrete or discretely）可变升程。一般只要有两级可变升程加之无级可变正时，就能实现无凸轮技术能获取的大部分节能减排好处。 

美国专利US6536388揭示了一种无凸轮驱动器，它包括了一个油缸及活塞，它还有一个设置在油缸外壳内的、具有一个排油孔的、可沿轴向移动的排油构件。此发明包括了无级及有级可变升程两种功能。为了实现有级可变升程，油缸壁上沿轴向排列有数个油缸壁排 油口，当排油构件排油孔与某一油缸壁排油口相通时，就只有此一油缸壁排油口才能实现有效排油，当驱动活塞下行至完全遮盖此油缸壁排油口时，因憋油而驱动活塞及气门止步、达到目标升程。因此，有级升程控制是通过排油构件有级轴向位置控制来实现的。其缺点之一是：排油构件的运动控制及力平衡具有一定难度。 

美国专利US6505584揭示了另一种无凸轮驱动器，它包括了一个油缸及活塞，油缸沿轴向、在活塞下方具有多个纵向间隔开的排油口，每一个排油口与一个独立的开关电液阀相连，并由此电液阀的开闭来决定其本身的开闭。当驱动活塞下行至完全遮盖最下面一个开通的排油口时，因憋油而驱动活塞及气门止步、达到目标升程。因此，有级升程控制是通过两个或以上的电液阀的开闭状态来实现的。其缺点之一：电液阀个数与升程变化级数相等，比如，两级升程需要两个电液阀。其另一个缺点：每一驱动器均需要其自己的升程控制电液阀组，因此整个气门控制系统需要太多的电液阀，比如，一个4缸、16气门、两级升程系统需要32个升程控制电液阀。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可变升程驱动器，其可以用简单的升程切换装置实现两个或多个升程的切换。 

本发明提出一种可变升程驱动器，其包括：驱动器壳体、油缸、活塞、油缸第一腔、油缸第二腔、活塞杆、弹簧系统、升程切换阀及驱动切换阀。在所述驱动器壳体中，限定具有第一和第二方向的纵向轴线，并在油缸第一和第二方向的两端分别具有油缸第一端部和油缸第二端部。活塞在所述油缸中可滑动，在活塞第一和第二方向的两端分别具有活塞第一表面和活塞第二表面。油缸第一腔为在所述油缸第一端部和所述活塞第一表面之间的油缸空间。油缸第二腔为在所述油缸第二端部和所述活塞第二表面之间的油缸空间。活塞杆可操作地连接于所述活塞第二表面。弹簧系统可操作地作用于所述活塞杆。第一端口、第二端口及大升程内口，在所述驱动器壳体中、沿第二方向依次分布。升程切换阀与所述大升程内口流体相连，以控制所述可变升程驱动器的大、小升程切换。驱动切换阀进一步包括与所述第一端口流体相连的工作口，以控制工作液进出所述油缸第一腔。 

在本发明的一个实施例中，所述升程切换阀是液动开关阀。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器进一步包括升程切换控制阀，与所述液动开关阀流体连接，并控制所述液动开关阀的开关状态。 

在本发明的一个实施例中，所述升程切换控制阀连接于至少两个所述可变升程驱动器。 

在本发明的一个实施例中，所述升程切换控制阀连接于至少两个所述可变升程驱动器的所述液动开关阀。 

在本发明的一个实施例中，所述升程切换阀包括：升程切换腔；大升程控制口，连接所述升程切换腔和所述大升程内口；交流通道，连接所述升程切换腔；升程切换柱塞，可滑动地内置于所述升程切换腔；及升程切换控制腔，连接所述升程切换腔，加高压时可驱动所述升程切换柱塞以关闭所述大升程控制口。 

在本发明的一个实施例中，所述交流通道连接所述第二端口。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括：驱动切换阀回油路，连接油箱和所述驱动切换阀的回油口；高压流道，与所述驱动切换阀的进油口流体连接；所述第二端口流体连接至所述驱动切换阀回油路，以形成差动功能。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括背压装置，设置在所述驱动切换阀回油路中，在油箱和所述第二端口在回油路的连接点之间，以增强差动功能。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括第二腔补流单向阀,其出口流道流体连接于所述油缸第二腔在任何工况下均不被活塞遮盖处，其入口流道流体连接于某一低压流道，以便所述可变升程驱动器关闭行程的快速启动。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括：发动机气门，其进一步包括气门杆；液压挺柱，连接所述活塞杆和所述发动机气门的气门杆，以控制气门间隙；挺柱柱塞，是所述活塞杆的一部分，内设有轴向挺柱进流道；所述弹簧系统依次经过所述气门杆和所述液压挺柱来作用于所述活塞杆。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括：发动机气门，其进一步包括气门杆；液压挺柱，连接所述活塞杆和所述气门杆，以控制气门间隙；挺柱柱塞，独立于所述活塞杆，套设于所述活塞杆末端；所述弹簧系统依次经过所述气门杆和所述液压挺柱来作用于所述活塞杆。 

在本发明的一个实施例中，在所述油缸上、在所述油缸第一端部与所述大升程内口之间、沿第二方向依次分布有：动力内口，与所述油缸及所述第一端口流体相连；及小升程内口，与所述油缸及所述第二端口流体相连。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括：发动机气门，其进一步包括气门杆；液压挺柱，连接所述活塞杆和所述气门杆，以控制气门间隙；挺柱柱塞，内设有轴向挺柱进流道；径向挺柱进流道，径向穿过所述活塞，连接所述轴向挺柱进流道和所述小升程内口；所述弹簧系统依次经过所述气门杆和所述液压挺柱来作用于所述活塞杆。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括：第一腔补流单向阀，其输出口流体连接于所述油缸第一腔，以助所述可变升程驱动器打开行程的快速启动；可变节流装置，流体连接于所述油缸第一腔，以助所述活塞接近所述油缸第一端部时的缓冲。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括一压力传感器，以测量所述油缸的高压区的压力，从而推断所述活塞的运动时刻，进行周期间的控制。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括一位移传感器，以测量所述活塞的运动时刻，进行周期间的控制。 

在本发明的一个实施例中，所述驱动切换阀进一步由一个驱动高压切换阀及一个驱动低压切换阀组成。 

本发明还提供一种可变升程驱动器，其包括驱动器壳体；油缸，设置于所述驱动器壳体中，限定具有第一和第二方向的纵向轴线，并在其第一和第二方向的两端分别具有油缸第一端部和油缸第二端部；活塞，可滑动地设置于所述油缸中，该活塞具有活塞第一表面和活塞第二表面；活塞杆，可操作地连接到所述活塞，向第二方向延伸；驱动器回位机构，通过所述活塞杆，可将所述活塞向第一方向回位。在所述驱动器壳体中、在所述油缸第一端部与所述油缸第二端部之间、沿第二方向依次分布有第一端口、第二端口及第二升程控制口；所述可变升程驱动器还包括第二升程切换阀，该第二升程切换阀与所述第二升程控制口连接，并切换所述第二升程控制口的开闭状态。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括驱动切换阀及驱动切换阀回油路。驱动切换阀进一步包括工作口，与所述第一端口流体相连。驱动切换阀回油路与所述第二端口直接相通。 

在本发明的一个实施例中，所述可变升程驱动器还包括液压挺柱。液压挺柱进一步包括挺柱体、挺柱高压腔及挺柱柱塞。所述活塞同时工作为所述挺柱体；所述挺柱高压腔内置于所述活塞中；所述活塞杆同时工作为挺柱柱塞；所述活塞杆滑动于所述活塞中。 

在本发明的一个实施例中，所述述驱动器壳体中进一步开设有第三升程控制口；在所述油缸第一端部与所述油缸第二端部之间，所述第一端口、第二端口、第二升程控制口及第三升程控制口沿第二方向依次分布；且所述可变升程驱动器进一步包括第三升程切换阀，该第三升程切换阀与所述第三升程控制口连接，以切换所述第三升程控制口的开闭状态。 

在本发明的一个实施例中，在所述油缸上、在所述油缸第一端部与所述油缸第二端部之间、沿第二方向依次分布有： 

动力内口，与所述油缸及所述第一端口流体相连； 

第一升程内口，与所述油缸及所述第二端口流体相连；

第二升程内口，与所述油缸及所述第二升程控制口流体相连；以及

第三升程内口，与所述油缸及所述第三升程控制口流体相连。

本发明所述的可变升程驱动器可以用简单的升程切换装置实现两个升程的切换，且升程切换装置由升程切换控制阀来控制，该控制是数字式的，高压或低压比较可靠。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。 

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的可变升程驱动器的结构示意图。 

图2为图1所示可变升程驱动器在大升程工况、而气门打开状态时的结构示意图。 

图3为图1所示可变升程驱动器在大升程工况、气门将关闭时缓冲过程时的结构示意图。 

图4为图1所示可变升程驱动器在小升程工况、而气门打开状态时的结构示意图。 

图5为本发明另一较佳实施例的可变升程驱动器的结构示意图。 

图6为本发明多个升程的可变升程驱动器的结构示意图。 

图7为图1所示可变升程驱动器中驱动切换阀的另一种形式。 

附图中各部件的标记如下： 

21、驱动器壳体；30、活塞；31、活塞杆；34、活塞第一端面；36、活塞第二端面；40、第一腔补流单向阀；41、可变节流装置；50、液压挺柱；51、挺柱柱塞（lifter plunger)；52、挺柱体；53、挺柱单向阀阀芯；54、挺柱单向阀弹簧；55、挺柱单向阀弹簧座；56、柱塞回位弹簧；57、挺柱高压腔；60、驱动切换阀；62、油箱；61、背压节流口；70、弹簧系统；71、气门弹簧座；72、气门回位弹簧；73、气门导管；74、缸盖体；80、气门；81、气门杆；82、气门头；83、气门座；90、升程切换控制阀；91、压力传感器；92、位移传感器；210、第一通孔；211、油缸；212、第一槽口；213、第一端口；214、动力内口；215、小升程口；216、第二槽口；217、第二端口；218、交流通道（crossover passage)；219、大升程内口；220、升程切换腔；221、升程切换控制腔（stroke-switch control chamber)；222、挺柱进流口；223、活塞杆孔；224、大升程控制口；232、油缸第一腔；234、油缸第二腔；236、油缸第一端部；238、油缸第二端部；250、升程切换阀；251、升程切换柱塞；252、升程切换回位弹簧；253、第二腔补流单向阀；511、径向挺柱进流道；512、周向挺柱进流 道；513、纵向挺柱进流道；514、轴向挺柱进流道；515、挺柱泄流回油道；516、挺柱泄流沉割槽；517、挺柱泄流道；600、驱动器壳体；610、第一通孔；611、油缸；613、第一端口；614、动力内口；621、第一升程内口；622、第二端口；623、第二升程内口；624、第二升程控制口；625、第三升程内口；626、第三升程控制口；630、活塞；632、活塞杆； 634、挺柱高压腔；660、驱动切换阀；661、先导阀；690、第二升程切换阀；691、第三升程切换阀；761、驱动低压切换阀；762、驱动高压切换阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，但本发明的保护范围不以此实施例为限。本说明书中的术语“顶”及“底”或“上”及“下”等方位用语只是用来表明驱动器各部分在图中的相对位置，而不限制可变升程驱动器本身的安装位置或方向。 

如图1至图4所示，本发明第一较佳实施例的可变升程驱动器包括驱动器壳体21，在该驱动器壳体21中上，沿着纵向轴线并且沿附图中从顶（或上）部至底（下）部的方向设有油缸211、第一端口213、动力内口214、小升程内口215、第二端口217、交流通道218、大升程内口219、升程切换腔220、升程切换控制腔221、挺柱进流口222、及活塞杆孔223。可变升程驱动器还包括设置在油缸211中的活塞30；设置在活塞30设置在活塞杆孔223中的、与活塞30一体或刚性相连的活塞杆31；与活塞杆31连接的液压挺柱50、弹簧系统70及气门（即发动机气门或engine valve）80；以及驱动切换阀60和升程切换控制阀90。动力内口214、小升程内口215及大升程内口219在结构上可以是似图1所示的沉割槽；也可以是部分占领油缸周边的、分别与第一端口213、第二端口217及大升程控制口224相通的过流窗口。它们甚至可以在结构上不独立存在，而分别是第一端口213、第二端口217及大升程控制口224的一部分（即第一端口213、第二端口217及大升程控制口224分别直接打通至油缸的内壁，图1未示）。 

活塞30上下分别有活塞第一端面34及活塞第二端面36。活塞第二端面36的面积比第一端面34的面积小。设置在活塞30的侧面上、与靠近活塞第一及第二端面交界处分别有至少一个第一槽口212及至少一个第二槽口216。第一槽口212也可以由设置在动力内口214上边的至少一个槽口（图中未示）来代替；第二槽口216也可以由设置在小升程内口215下边及大升程内口219下边的至少一个槽口（图中未示）来代替。沿活塞或油缸沉割槽周边平衡地布置多于一个的槽口可以平稳流体流动，减少可能的侧向力。槽口的形状可以是传统的三角槽，也可以其它较为优化的形状。 

油缸211上下分别有油缸第一端部236及油缸第二端部238。在油缸211中，具有由油缸第一端部236和活塞第一端面34限定的油缸第一腔232和由油缸第二端部238和活塞第二端面36限定的油缸第二腔234。 

油缸第一腔232通过动力内口214和至少一个第一槽口212与第一端口213连接，通过第一通孔210（也可省去第一通孔210、直接地）与第一腔补流单向阀40的输出口（或称作工作口或A口）及可变节流装置41连接。流体只可往下流过第一腔补流单向阀40，以便气门打开行程的快速启动。但流体不能往上流过第一腔补流单向阀40，以便在气门落座时帮助在油缸第一腔232建立缓冲压力。第一腔补流单向阀40的输入口及可变节流装置41的另一端通过流道X3及流道X1连接至驱动切换阀60。第一腔补流单向阀40的输出口及可变节流装置41也可各自直接地与油缸第一腔232连接。 

油缸第二腔234在部分工况下（类似图1所示状态）与小升程内口215及大升程内口219相通。小升程内口215和第二端口217连接，以便与驱动器壳体21的外部进行流体交流。大升程内口219依次经过大升程控制口224、升程切换腔220、交流通道218及第二端口217与驱动器壳体21的外部进行流体交流。其中的大升程控制口224在部分工况下会被人为关闭。如果需要，交流通道218及第二端口217也可被其它与低压流道相连的通道所代替。 

驱动切换阀60是两位三通阀，其一个阀口（输出口或工作口）经过流道X1与第一端口213相通，其另一个阀口（回油口）经过流道X4（驱动切换阀回油路）与油箱62相通，其第三个阀口（进油口）经过流道X5（进油路）与高压流道PH相通。驱动切换阀60在右位时第一端口213向油箱62排工作液。驱动切换阀60在左位时，高压流道PH向第一端口213供工作液。流道X4在中途经过流道X2与第二端口217相通，并设置有背压节流口61（或者其它图中未显示的其它背压装置）。因此，第二端口217直接（即中间只经过流道或低压管道PL2、而不经过任何阀或其它控制或切换装置）与驱动切换阀回油路相通，以此，油缸211形成了一个有效的差动机制。当高压流道PH经过流道X5、X1及X3给油缸第一腔232进工作液时，油缸第二腔234经过第二端口217、流道X2及流道X4往油箱62排工作液。当油缸第一腔232经过流道X1及X4等往油箱62排工作液时，部分工作液从流道X4分出、经过流道X2给油缸第二腔234补工作液，其中背压节流口61帮助提高流道X4中工作液压力以便提高差动补液的效率。 

升程切换回位弹簧252设于升程切换腔220邻近大升程控制口224的一端。升程切换柱塞251与升程切换回位弹簧252配合设置于升程切换腔220，它们一起形成一个两位两 通的、液动控制的升程切换阀250。如果需要，升程切换阀250的全部或部分也可安置于驱动器壳体21之外。液动控制的控制液来自升程切换控制阀90。大升程控制口224的横截面积远小于升程切换腔220的横截面积。当升程切换控制腔221处于低压时，升程切换柱塞251在图1中左端面的压力及升程切换回位弹簧252的合力下移动至或处于图1所示的右位，大升程控制口224因此处于开的状态。在设计上，也可省掉升程切换回位弹簧252。油缸第二腔234在排放工作液时一般也能产生足够的压力来启动升程切换柱塞251。当升程切换控制腔221处于高压时，升程切换柱塞251在图1中右端面的力远大于其左端面的力（包括液压力及弹簧力），尤其是因为其左右流体受力面积的差异。因此，升程切换柱塞251移动至或处于左位而关闭大升程控制口224。 

升程切换控制阀90是两位三通阀，其一个阀口（工作阀口）经过流道X6与升程切换控制腔221相通，以控制升程切换柱塞251的位置而最终控制大升程控制口224的开关状态；其另一个阀口与油箱相通实现回油功能；其第三个阀口经过流道X7与高压流道PH相通。当升程切换控制阀90在图示的左位和右位时，升程切换控制腔221的压力分别是低压和高压，升程切换阀250（即其大升程控制口224）因此分别处于开和关的状态。 

在本实施例中，在图中升程切换腔220与交流通道218相对的一侧设置有第二腔补流单向阀253，以便气门关闭行程的快速启动。第二腔补流单向阀253只允许流体往下流，其出口流道连接于油缸第二端部238附近（此处，在任何工况下均不会被活塞遮盖住），其入口借道升程切换腔220（也可不借道而直接地）连接于第二端口217（也可以是系统或可变升程驱动器中任一低压流道）。本发明中，第二腔补流单向阀253及其出入口流道亦可省略。 

液压挺柱50包括挺柱柱塞51、挺柱体52、挺柱单向阀阀芯53、挺柱单向阀弹簧54、挺柱单向阀弹簧座55、及柱塞回位弹簧56。其中，挺柱柱塞51位于活塞杆31远离活塞的一端，也是活塞杆31的一部分。 

挺柱体52为一端敞口的中空柱状腔体，挺柱柱塞51一端可滑动地位于挺柱体52内部的空腔。挺柱体52内壁开设有挺柱泄流沉割槽516。挺柱单向阀阀芯53、挺柱单向阀弹簧54、挺柱单向阀弹簧座55、及柱塞回位弹簧56设于挺柱柱塞51端部与挺柱体52底部之间的挺柱高压腔57内。挺柱单向阀阀芯53、挺柱单向阀弹簧54、挺柱单向阀弹簧座55构成挺柱单向阀。挺柱体52与气门杆位于气门弹簧座的一端连接。 

高压腔57的补油来自连接低压流道PL的挺柱进流口222，途中依次经过沿活塞杆孔223的纵向挺柱进流道513、环绕活塞杆31的周向挺柱进流道512、横穿活塞杆31的径向 挺柱进流道511、穿过活塞杆31、及挺柱柱塞51中心的轴向挺柱进流道514。轴向挺柱进流道514通向高压腔57的开口由挺柱单向阀控制。 

挺柱高压腔57还通过挺柱泄流道517、挺柱泄流沉割槽516、及挺柱泄流回油道515向轴向挺柱进流道514（也是挺柱储液腔）实现可控泄流。挺柱泄流道517是适当设计的、在挺柱体52与挺柱柱塞51之间的间隙。 

弹簧系统70包括气门弹簧座71、气门回位弹簧72、气门导管73和缸盖体74。所述气门80包括气门杆81、气门头82及气门座83。气门弹簧座72和气门杆81一端连接，气门杆81另一端与气门头82连接。所述缸盖体74位于气门弹簧座71和气门头82之间，气门导管73套装于缸盖体74上。气门杆81从气门导管73中穿过，所述气门回位弹簧72套装在气门杆81上并同时与缸盖体74和气门弹簧座71接触。在图1中的位置时，油缸第一腔232排油至油箱62，气门复位弹簧72向上驱动活塞30及气门80。活塞第一端面34接近或接触油缸第一端部236，气门80已入座。 

弹簧系统70也可被其它驱动器回位机构（图1中未显示）替代，比如具有类似回位功能的气动弹簧（图1中未显示）。它们的力作用点可在气门杆81上（即间接地作用在活塞杆31上），也可直接地在活塞杆31上（图1中未显示）。 

如图1中所示，气门头82接触气门座83，处于关闭状态。图中标号S1表示小升程，即在图中活塞第二端面36从其在气门关闭时的位置至在气门小升程打开时的位置之间的距离。S2表示大升程，即活塞第二端面36从其在图1中气门关闭时的位置至在气门大升程打开时的位置之间的距离。Ls1表示小升程开启缓冲长度即气门小升程打开时，活塞第二端面36下行终点位置超过小升程内口215下边的轴向距离。Ls1大约等于第二槽口216的高度。Ls2表示大升程开启缓冲长度，即气门大升程打开时，活塞第二端面36下行终点位置超过大升程内口219下边的轴向距离。Ls2大约等于第二槽口216的高度。Lo表示油缸211中大升程内口219下边至油缸第二端部238的轴向距离。当Lo>Ls2时，有足够的长度来避免活塞第二端面36与油缸第二端部238的直接金属表面接触。当Lo=Ls2时，无气门升程超调，当然会有两金属表面接触。 

大升程工况、气门打开过程

请参阅图2，在可变升程驱动器的大升程工况、而气门在打开过程中，升程切换控制阀90在左位，驱动切换阀60切换至左位，高压工作液进入油缸第一腔232。气门刚开始打开时（即活塞第一端面34还未下行进入或超过动力内口214），工作液主要通过油缸第一腔补流单向阀40进入；之后通过第一端口213。 

在气门打开过程，油缸第二腔234工作液排到油箱62，具体过程如下： 

A. 开始时，工作液同时经过(1)小升程内口215至第二端口217，及（2）依次经过大升程内口219、大升程控制口224、升程切换腔220、交流通道218、第二端口217；再从第二端口217依次经过流道X2、流道X4（包括背压节流口61）、油箱62。此时，油缸第二腔补流单向阀253处于关闭状态。

B.活塞第二端面36过小升程内口215的下边之后，小升程内口215被封住。工作液依次经过大升程内口219、大升程控制口224、升程切换腔220、交流通道218、第二端口217、流道X2、流道X4（包括背压节流口61）、油箱62。此时，油缸第二腔补流单向阀253处于关闭状态。 

C.活塞第二端面36接近及超过大升程内口219的下边时，通过大升程内口219的出流也逐渐被大大减少直至封住，油缸第二腔补流单向阀253还是处于关闭状态。因为憋油，油缸第二腔234迅速升压（动能转化为液压势能），活塞在其第二端面36的高压作用下很快减速，直至基本停止运动。在这升压、减速过程中，（至少一个）第二槽口216可提供节流，以便部分消耗油缸第二腔234中迅速积聚的液压势能，帮助实现缓冲。缓冲过程直至第二槽口216被彻底封住（即第二槽口216失去与大升程内口219的通流）而结束。此时，活塞第二端面36往下超过大升程内口219的下边大约有Ls2d的距离。当然，缓冲过程中还可能有超调的可能。在上述运动过程中（从A至C），进入油缸第一腔的液压能在转化为动能，气门回位弹簧72也在被压缩、把部分液压能及动能转化为势能。 

D.活塞及气门保持在图2所示状态，其外力的力平衡为：油缸第一腔232有高压，力向下。气门回位弹簧72处于最大压缩状态，力向上。气门上有可能有不平衡的气压力，方向及大小视具体情况而定。油缸第二腔234有憋油压力，力向上，其大小基本平衡掉其余的力的总和。另外，由于活塞与油缸之间的间隙泄露及油缸第二腔补流单向阀253的可能泄露，油缸第二腔234不可能有绝对的憋油，活塞30及气门有向下蠕动的倾向。 

油缸第一腔在大升程工况、气门关闭过程中

请参阅图3所示，油缸第一腔在大升程工况、气门关闭过程中，驱动切换阀60在右位，升程切换控制阀90在左位。整个过程的驱动力主要来自气门回位弹簧72。关闭过程在图3所示的状态时已进入缓冲过程。油缸第一腔232在关闭过程中的大至工作过程为：

A. 在关闭行程的大部分，工作液流出油缸第一腔232，部分直到油箱62，部分经流道X2到油缸第二腔234而实现差动，即液压油缸的两腔之间的互补流动。此时的背压节流口61提供一定的流动阻力，以保证背压节流口61的上游（流道X2）具有高出油箱或大气压的压 力，以保证有足够压力给油缸第二腔234充油、避免体积快速增加的第二腔内产生真空。

B. 当活塞第一端面34逐步接近及向上超过动力内口214的上边时，油缸第一腔（也可称作缓冲腔）逐步开始有憋油而产生缓冲高压，降低活塞及气门的速度。所述至少一个第一槽口212的节流能帮助温和这个缓冲过程，使得缓冲腔压力的升高不太快、太高，不然会引起活塞反弹等不良效果。 

此时的油缸第一腔补流单向阀40基本处于关闭状态，帮助缓冲腔的憋油。此时的可变节流装置41通流能力极有限，不能排走足够的流体，因而帮助缓冲腔的憋油。 

C. 在缓冲的最后部分，活塞第一端面34与油缸211顶面接触之前主要由可变节流装置41来实现缓冲，以达到对气门入座速度的相对精确控制。可变节流装置41的设计可由下列至少一个方案的组合来实现：a. 比例控制的节流孔；b. 用公大另外一个专利“可变节流装置”，中国申请号为201320038766.X中揭示的方案；c. 在节流装置的基础上再加进一溢流阀，以控制缓冲腔的高压或峰值；d.不可变节流装置，即用一个固定节流孔；e. 可变节流装置41的出油口不经过流道X3、驱动切换阀60及流道X4到油箱62，而是直通到油箱62或大气。 

油缸第二腔在大升程工况、气门关闭过程中

在大升程工况、气门关闭过程中，油缸第二腔234的主要工作过程为从第二端口217得到工作液，具体如下：

A. 刚开始关闭过程时、在活塞第二端面36升至大升程内口219的下边之前，大、小升程内口215还未打开。进油主要经由（1）由第二端口217、交流通道218、升程切换腔220，到油缸第二腔补流单向阀253的路径；（2）由第二端口217、交流通道218、升程切换腔220、大升程控制口224、大升程内口219，到至少一个第二槽口216的路径；及（3）由第二端口217、交流通道218、升程切换腔220、大升程控制口224、大升程内口219，到活塞外径与油缸壁之间的间隙的路径。

B. 活塞第二端面36升过大升程内口219的下边之后，进油主要经由第二端口217、交流通道218、升程切换腔220、大升程控制口224、再到大升程内口219的路径。 

C. 活塞第二端面36升过小升程内口215的下边之后，进油主要经由：(1)由第二端口217到小升程内口215的路径；及(2)由第二端口217、交流通道218、升程切换腔220、大升程控制口224，到大升程内口219的路径。而进入第二端口217的主要是由差动作用来自油缸第一腔232。   

小升程工况、气门打开过程

再参阅图4，可变升程驱动器在小升程工况、而气门打开过程中，驱动切换阀60切换至左位。油缸第一腔232进高压工作液，开始主要通过油缸第一腔补流单向阀40，之后主要通过第一端口213。升程切换控制阀90切换至右位，升程切换柱塞251在高压下向左移动堵住大升程控制口224，由于受压面积差，油缸第二腔234的压力升至高压流道PH的多倍时也不会反推开升程切换柱塞251而打开大升程控制口224。

此过程中，油缸第二腔234的工作液排到油箱62，具体过程为： 

A. 开始时，工作液依次经过小升程内口215、第二端口217、流道X2、及流道X4（包括背压节流口61）到油箱62。此时，油缸第二腔补流单向阀253处于关闭状态。

B. 在活塞第二端面36经过小升程内口215的下边的前后，油缸第二腔234开始产生憋油现象而升高压力。此高压作用于活塞第二端面36而降低活塞等的运动速度，实现动能到液压势能的转化。同时，所述至少一个第二槽口216开始节流，试图降低油缸第二腔234的压力，消耗液压势能而实现有效缓冲功能。缓冲过程直至第二槽口216被彻底封住（即第二槽口216失去与小升程内口215的通流）而结束。当然，缓冲过程中还可能有超调的可能。在上述运动过程中（从A至B），进入油缸第一腔的液压能在转化为活塞等运动件的动能，气门回位弹簧72也在被压缩、把部分液压能及动能转化为势能。同时，油缸第二腔补流单向阀253基本处于关闭状态。 

C. 最后，活塞第二端面36稳定在小升程内口215的下边Ls1距离处， Ls1大约等于第二槽口216的高度。大升程控制口224被堵住，油缸第二腔补流单向阀253还是处于关闭状态，此时无出口，因为憋油，活塞停止运动。 

本状态下，活塞30及气门80保持在图4所示状态时的力平衡为：油缸第一腔232有高压，力向下。气门回位弹簧72处于压缩状态，力向上。气门上可能有纯气压力，方向及大小视具体情况而定。油缸第二腔234有憋油压力，力向上，其大小基本平衡掉其余的力的总和。另外，由于活塞与油缸之间的间隙泄露、油缸第二腔补流单向阀253的可能泄露及大升程控制口224上的可能泄露，油缸第二腔234不可能有绝对的憋油，活塞30及气门有向下蠕动的倾向。 

可变升程驱动器在小升程工况、而气门关闭行程中的情形，基本与图3相近。当然，小升程工况时的大升程控制口224是关着的。 

请进一步参阅图5，另一较佳实施例中，相较于图1所示的可变升程驱动器，小升程内口215增加了长度。大升程内口219下方的油缸长度Lo等于大升程开启缓冲长度Ls2。 

在本实施例中，挺柱柱塞51不是活塞杆31的一部分，挺柱柱塞51套设于活塞杆31 的末端。 

本实施例中，可变升程驱动器还包括一压力传感器91。测量油缸高压区某一点的压力，来推断活塞30及气门80的上下运动时刻，进行周期间的控制或调节。油缸高压区包括：油缸第一腔232、动力内口214、第一通孔210、第一端口213（如图5所示）、流道X1、流道X3、及驱动切换阀60工作口。  

本实施例中，径向挺柱进流道511设置在活塞内，与加长了的小升程内口215始终保持流动沟通。从小升程内口215引入液压挺柱50所需的低压工作液，简化了挺柱进油道结构。 

本实施例中，驱动切换阀60回油至低压系统或低压管道PL2。 

本实施例中，升程切换控制腔221连接升程切换控制系统或管道PS。两个或以上的可变升程驱动器可共用一个升程切换控制系统，可由一个升程切换阀（比如两位三通阀）来实现控制，即升程切换控制系统PS通过一个升程切换阀来为两个或以上的可变升程驱动器切换升程。 

本实施例中，可变升程驱动器还包括位移传感器92，比如霍尔效应位移传感器，感知活塞或气门的上下运动时刻，进行周期间的控制或调节。 

本实施例中，省略了图1-4中所示实施例中的第二腔补流单向阀253（及其相关的流道）和升程切换回位弹簧252。 

在上述实施例中（参考图1），液压挺柱50动态地消除、或更确切地说是控制气门间隙。对于本发明中的可变升程驱动器来说，在气门入座之瞬间，通常活塞第一端面34还未接触油缸第一端部236，两者之间的间隙叫做气门间隙。由于制造精度有限性、热胀冷缩、气门磨损等因素，气门间隙是个变数，要一直保持绝对零气门间隙是不实际的。如果气门间隙是负数，则活塞与油缸发生接触之后气门还没有关死，引起气门漏气。适当的气门间隙可降低发动机噪音，提高气门正时精度。一般汽油发动机在每燃烧周期中，气门间隙的动态最大值在0.05 mm至0.10mm之间。具体原理是： 

（1）从挺柱高压腔57至轴向挺柱进流道514（也是挺柱储液腔）的可控泄流，即中间经过适度设计的挺柱泄流道517、挺柱泄流沉割槽516、及挺柱泄流回油道。当气门打开及开着时，来自活塞及气门回位弹簧72的压缩力主宰了液压挺柱50内部的力，挺柱高压腔57受到了强大的压力而处于高压状态。在这高压的作用下，由挺柱单向阀阀芯53、挺柱单向阀弹簧54、挺柱单向阀弹簧座55构成的挺柱单向阀紧锁而不允许泄漏。同时，在这高压下有少量液体通过挺柱泄流道从挺柱高压腔57泄漏至挺柱储液腔，因此产生少许挺柱高度的压 缩（汽油发动机中大约在0.05 mm至0.10mm之间），帮助产生合理的、动态的气门间隙。

（2）通过挺柱单向阀的、从挺柱储液腔至挺柱高压腔57的补液：在气门入座后及处于关闭状态中，在挺柱回位弹簧56的推力作用下，挺柱柱塞51及挺柱体52在轴向增加相对距离，增加挺柱有效工作长度，减少、直至消除气门间隙（活塞第一端面34接触到油缸第一端部236而限制挺柱进一步的加长）。同时由于体积的增加，挺柱高压腔57的压力降至挺柱储液腔压力（或系统低压PL）以下。在系统低压PL（常规发动机中是机油压力）的作用下，工作液通过挺柱单向阀向挺柱高压腔57内充注，直至挺柱高压腔57内压力接近系统低压PL。相比挺柱回位弹簧56的推力，此时挺柱高压腔57内的液压压力相对较小。 

同样，从挺柱高压腔57至轴向挺柱进流道514（也是挺柱储液腔）的可控泄流也可选择地被引入其它低压通道（甚至大气或回油箱62），而不是挺柱储液腔。 

可以理解，在另一实施例中，可变升程驱动器没有液压挺柱50及与之相关的结构，活塞杆31直接与气门杆81相接触或连接。 

此外，请参阅图6，本发明所述的可变升程驱动器也可有三个或更多个升程。本实施例中，可变升程驱动器包括驱动器壳体600，在该驱动器壳体600中，沿着纵向轴线并且沿附图中从顶部至底部的方向设有第一通孔610、油缸611、第一端口613、动力内口614、第一升程内口621、第二端口622、第二升程内口623、第二升程控制口624、第三升程内口625、第三升程控制口626。本实施例还包括与第一端口622连接的驱动切换阀660及先导阀661。驱动切换阀660与先导阀661均与高压流道PH连接。本实施例中，驱动切换阀660是液动阀，而不是图1所示实施例中的直动电磁阀换成。驱动切换阀660的动力液流来自先导阀661。先导阀661为两位三通电磁阀。动力内口614、第一升程内口621、第二升程内口623及第三升程内口625在结构上可以是似图6所示的沉割槽；也可以是部分占领油缸周边的、分别与第一端口613、第二端口622、第二升程控制口624及第三升程控制口626相通的过流窗口。它们甚至可以在结构上不独立存在，而分别是第一端口613、第二端口622、第二升程控制口624及第三升程控制口626的一部分（即第一端口613、第二端口622、第二升程控制口624及第三升程控制口626分别直接打通至油缸的内壁，图6未示）。 

本实施例中，第二端口622与驱动切换阀660及低压流道PL连接。第二升程控制口624通过两位两通的第二升程切换阀690与低压流道PL连接，且第二升程切换阀690受第二升程控制压力PS2控制。在图6所示状态中，第二升程控制压力PS2是低压，第二升程切换阀690因此处于左位（即关闭状态）。第三升程控制口626通过两位两通的第三升程切换阀691与低压流道PL连接，且第三升程切换阀691受第三升程控制压力PS3控制，在图 6所示状态中，第三升程控制压力PS3是低压，第三升程切换阀691因此处于左位（即关闭状态）。 

显然，图1-5中的“小升程”可以理解为本实施例中的“第一升程”，图1-5中的大升程可以理解为本实施例中的第二升程。 

本发明可有两个、三个或更多个升程。如果有N个升程，可以用第i升程切换阀来控制第i升程控制口。其中、N为大于或等于2的整数；i是序号，是N-1个等于2 至N的整数（或二至N的整数）。第一升程不需要升程控制口或升程切换阀。每个升程切换阀本身可以独立地由电磁驱动（图1-6中未显示），或者由液动控制（图1-6中所示实施例）。一个升程切换控制阀可以通过压力PSi控制同一系统中一个、数个或所有可变升程驱动器的液动式第i升程切换阀（即其第i升程控制口）的开闭。另外，两个或以上比较相近的（比如在同一发动机气缸上的）可变升程驱动器可以合用同一第i升程控制口及同一第i升程切换阀。 

如果活塞较大，则可如图6所示把液压挺柱放在活塞中间，以减短结构长度，而且降低运动质量。挺柱高压腔634内置于活塞630中。活塞杆632与活塞630的可操作连接是以滑动的形式，即没有在轴向的刚性连接。这是可操作的，因为两者在轴向相对压缩的倾向由挺柱高压腔634内工作液的基本不可压缩性来限制，两者在轴向相对延伸的倾向由于来自气门回位弹簧和油缸第一腔的压力而得以限制。活塞630同时担当挺柱体的功能，活塞杆632同时工作为挺柱柱塞。在图6中，从第一升程内口621（类似于图1中的小升程内口215）引入所需的低压工作液。此种方案也适合于图1所示的实施例。在液压技术中，当需要高速度或大功率时，一般采用两级阀以避免电磁驱动部分的速度及功率限制；其中的先导阀661由电磁驱动，主阀（图6中的驱动切换阀660）由液动驱动。 

本实施例的控制逻辑如下： 

采用第一升程时，第一以上（不包括第一）的升程切换阀均关闭。

采用第二升程时，第二升程切换阀打开，第二以上（不包括第二）的升程切换阀均关闭。 

采用第三升程时，第三升程切换阀打开，第三以下（不包括第三）的升程切换阀可开可闭，第三以上（不包括第三）的升程切换阀均关闭。 

依次类推，采用第i升程时，第i升程切换阀打开，第2 至 i-1的升程切换阀可开可闭，第i以上（不包括第i）的升程切换阀均关闭。 

此外，本发明中的弹簧系统可为具体相同功能的其他类似结构，比如气动弹簧（图 中未显示），来实现可变升程驱动器回位机构的功能，此处不再一一列举。此外，本发明中各种切换阀及控制阀不限于上述切换阀及控制阀的结构、组合或控制形式，可由其它结构、组合或控制形式来代替。比如，一个两位三通阀可由两个两位两通阀替代，一个直动阀可由一个两级阀来代替，一个常开阀可由一个常闭阀来代替，单电磁铁控制的阀可由双电磁铁控制的阀来代替。比如，图1中所示的驱动切换阀60可由图7所示的驱动低压切换阀761及驱动高压切换阀762代替；驱动低压切换阀761和驱动高压切换阀762分别负责第一端口213与低压背压流道（或油箱）和高压流道的开闭状态。 

本发明所述的可变升程驱动器可以用简单的升程切换装置实现两个或多个升程的切换，且升程切换装置由升程切换控制阀来控制。该控制是数字式的，非比例的。升程切换控制阀只是开关式的，给出高压或低压两种控制压力，比较可靠。同一升程切换控制阀或压力控制源可同时控制多个驱动器或整个系统所有的驱动器。 

可以理解，本发明所述的可变升程驱动器可用在气门控制，也可以用在其他适用的场合。 

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (23)

1.一种可变升程驱动器，其包括：驱动器壳体；油缸，在所述驱动器壳体中，限定具有第一和第二方向的纵向轴线，并在其第一和第二方向的两端分别具有油缸第一端部和油缸第二端部；活塞，在所述油缸中可滑动，在其第一和第二方向的两端分别具有活塞第一表面和活塞第二表面；油缸第一腔，在所述油缸第一端部和所述活塞第一表面之间的油缸空间；油缸第二腔，在所述油缸第二端部和所述活塞第二表面之间的油缸空间；活塞杆，可操作地连接于所述活塞第二表面；弹簧系统，可操作地作用于所述活塞杆；第一端口、第二端口及大升程内口，在所述驱动器壳体中、沿第二方向依次分布；升程切换阀，与所述大升程内口流体相连，以控制所述可变升程驱动器的大、小升程切换；及驱动切换阀，进一步包括与所述第一端口流体相连的工作口，以控制工作液进出所述油缸第一腔。

2.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述升程切换阀是液动开关阀。

3.根据权利要求2所述的可变升程驱动器，进一步包括升程切换控制阀，与所述液动开关阀流体连接，并控制所述液动开关阀的开关状态。

4.根据权利要求3所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述升程切换控制阀连接于至少两个所述可变升程驱动器。

5.根据权利要求3所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述升程切换控制阀连接于至少两个所述可变升程驱动器的所述液动开关阀。

6.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述升程切换阀包括：升程切换腔；大升程控制口，连接所述升程切换腔和所述大升程内口；交流通道，连接所述升程切换腔；升程切换柱塞，可滑动地内置于所述升程切换腔；及升程切换控制腔，连接所述升程切换腔，加高压时可驱动所述升程切换柱塞以关闭所述大升程控制口。

7.根据权利要求6所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述交流通道连接所述第二端口。

8.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括：驱动切换阀回油路，连接油箱和所述驱动切换阀的回油口；高压流道，与所述驱动切换阀的进油口流体连接；其特征在于，所述第二端口流体直接连接至所述驱动切换阀回油路，以形成差动功能。

9.根据权利要求8所述的可变升程驱动器，还包括背压装置，设置在所述驱动切换阀回油路中，在油箱和所述第二端口在回油路的连接点之间，以增强差动功能。

10.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括第二腔补流单向阀,其出口流道流体连接于所述油缸第二腔在任何工况下均不被活塞遮盖处，其入口流道流体连接于某一低压流道，以便所述可变升程驱动器关闭行程的快速启动。

11.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括：

发动机气门，其进一步包括气门杆；

液压挺柱，连接所述活塞杆和所述发动机气门的气门杆，以控制气门间隙；以及

挺柱柱塞，是所述活塞杆的一部分，内设有轴向挺柱进流道；

其中，所述弹簧系统依次经过所述气门杆和所述液压挺柱来作用于所述活塞杆。

12.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括：

发动机气门，其进一步包括气门杆；

液压挺柱，连接所述活塞杆和所述气门杆，以控制气门间隙；以及

挺柱柱塞，独立于所述活塞杆，套设于所述活塞杆末端；

其中，所述弹簧系统依次经过所述气门杆和所述液压挺柱来作用于所述活塞杆。

13.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，其特征在于，在所述油缸上、在所述油缸第一端部与所述大升程内口之间、沿第二方向依次分布有：

动力内口，与所述油缸及所述第一端口流体相连；及

小升程内口，与所述油缸及所述第二端口流体相连。

14.根据权利要求13所述的可变升程驱动器，还包括：

发动机气门，其进一步包括气门杆；

液压挺柱，连接所述活塞杆和所述气门杆，以控制气门间隙；

挺柱柱塞，内设有轴向挺柱进流道；以及

径向挺柱进流道，径向穿过所述活塞，连接所述轴向挺柱进流道和所述小升程内口；

其中，所述弹簧系统依次经过所述气门杆和所述液压挺柱来作用于所述活塞杆。

15.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括：

第一腔补流单向阀，其输出口流体连接于所述油缸第一腔，以助所述可变升程驱动器打开行程的快速启动；以及

可变节流装置，流体连接于所述油缸第一腔，以助所述活塞接近所述油缸第一端部时的缓冲。

16.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括一压力传感器，以测量所述油缸的高压区的压力，从而推断所述活塞的运动时刻，进行周期间的控制。

17.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，还包括一位移传感器，以测量所述活塞的运动时刻，进行周期间的控制。

18.根据权利要求1所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述驱动切换阀进一步由一个驱动高压切换阀及一个驱动低压切换阀组成。

19.一种可变升程驱动器，其包括：

驱动器壳体；

油缸，设置于所述驱动器壳体中，限定具有第一和第二方向的纵向轴线，并在其第一和第二方向的两端分别具有油缸第一端部和油缸第二端部;

活塞，可滑动地设置于所述油缸中，该活塞具有活塞第一表面和活塞第二表面； 

活塞杆，可操作地连接到所述活塞，向第二方向延伸；以及

驱动器回位机构，通过所述活塞杆，可将所述活塞向第一方向回位；其特征在于：

在所述驱动器壳体中、在所述油缸第一端部与所述油缸第二端部之间、沿第二方向依次分布有第一端口、第二端口及第二升程控制口；

所述可变升程驱动器还包括第二升程切换阀，该第二升程切换阀与所述第二升程控制口连接，并切换所述第二升程控制口的开闭状态。

20.根据权利要求19所述的可变升程驱动器，还包括

驱动切换阀，进一步包括工作口，与所述第一端口流体相连；以及

驱动切换阀回油路，与所述第二端口直接相通。

21.根据权利要求19所述的可变升程驱动器，还包括液压挺柱，进一步包括挺柱体、挺柱高压腔及挺柱柱塞；其特征在于：所述活塞同时工作为所述挺柱体；所述挺柱高压腔内置于所述活塞中；所述活塞杆同时工作为挺柱柱塞；所述活塞杆滑动于所述活塞中。

22.根据权利要求19所述的可变升程驱动器，其特征在于，所述驱动器壳体中进一步开设有第三升程控制口；在所述油缸第一端部与所述油缸第二端部之间，所述第一端口、第二端口、第二升程控制口及第三升程控制口沿第二方向依次分布；且所述可变升程驱动器进一步包括第三升程切换阀，该第三升程切换阀与所述第三升程控制口连接，以切换所述第三升程控制口的开闭状态。

23.根据权利要求22所述的可变升程驱动器，其特征在于，在所述油缸上、在所述油缸第一端部与所述油缸第二端部之间、沿第二方向依次分布有：

动力内口，与所述油缸及所述第一端口流体相连；

第一升程内口，与所述油缸及所述第二端口流体相连；

第二升程内口，与所述油缸及所述第二升程控制口流体相连；以及

第三升程内口，与所述油缸及所述第三升程控制口流体相连。

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