SE520993C2 - Tryckpulsgenerator - Google Patents

Tryckpulsgenerator

Info

Publication number
SE520993C2
SE520993C2 SE0002597A SE0002597A SE520993C2 SE 520993 C2 SE520993 C2 SE 520993C2 SE 0002597 A SE0002597 A SE 0002597A SE 0002597 A SE0002597 A SE 0002597A SE 520993 C2 SE520993 C2 SE 520993C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
valves
valve
pair
pressure
pulse generator
Prior art date
Application number
SE0002597A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0002597L (sv
SE0002597D0 (sv
Inventor
Mats Hedman
Original Assignee
Cargine Engineering Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cargine Engineering Ab filed Critical Cargine Engineering Ab
Priority to SE0002597A priority Critical patent/SE520993C2/sv
Publication of SE0002597D0 publication Critical patent/SE0002597D0/sv
Priority to PCT/SE2001/001598 priority patent/WO2002004790A1/en
Priority to DE60135660T priority patent/DE60135660D1/de
Priority to AT01950164T priority patent/ATE407283T1/de
Priority to ES01950164T priority patent/ES2311528T3/es
Priority to AU2001271190A priority patent/AU2001271190A1/en
Priority to EP01950164A priority patent/EP1299622B1/en
Priority to US10/332,391 priority patent/US6752106B2/en
Publication of SE0002597L publication Critical patent/SE0002597L/sv
Publication of SE520993C2 publication Critical patent/SE520993C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F01L9/14Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem the volume of the chamber being variable, e.g. for varying the lift or the timing of a valve

Description

l0 15 20 25 30 é 520 993 då detta skulle medföra stora fördelar avseende bland annat bränsle- ekonomi och emissioner.
Därför har långtgående försök gjorts för att ersätta konventionella kamaxelsystem för öppning och stängning av motorventíler med sy- stem som bygger på användande av elektromagnetísm för styrning och drivning av motorns ventiler. Problemet med sådana lösningar är att de stora krav som ställs på den snabbhet med vilken ventilerna kan drivas i sin tur ställer stora krav på de elektromagneter som an- vänds. Den massa som varje elektromagnet måste bringa i rörelse motsvarar ventilens massa. Ventilen måste innefatta ett lämpligt magnetiskt material för att låta sig förskjutas under inverkan av en eller flera elektromagneter, och sådana material bidrar till en ökning av konventionella ventilers massa. Detta leder lätt till en ond cirkel där en förbättring av ventilen ur magnetisk synpunkt leder till en viktökning som i sin tur leder till att större och kraftfullare elektro- magneter erfordras. Det är således svårt att på denna väg komma till en ekonomiskt och praktiskt god lösning på problemet med att uppnå tillräckligt snabb styrning och drivning av motorns ventiler. Det är dessutom känt att elektromagneterna fordrar en given tid för magne- tisering och avmagnetisering.
Det förekommer även försök att med hjälp av hydraulik åstadkomma de rörelser hos motorns ventiler som önskas. Sådana system testas idag av bland annat fordonstillverkare. Tryckfluiden, här hydraul- vätskan, utnyttjas i detta fall för att påverka motorventilrörelsen. Det fordras därvid att den tryckpulsgenerator som används har förmåga att snabbt och med stor precision leverera de tryckpulser som föran- leder ventilernas rörelser. Uppfinnaren känner för närvarande inte till några tryckpulsgeneratorer enligt tidigare teknik med den presta- tionsförmåga som fordras för att på ett tillfredsställande sätt klara av ventilstyrningen vid de motorvarvtal som i dag förekommer hos två- 10 15 20 30 520 9§3 takts och i synnerhet fyrtakts förbränningsmotorer. Ett hinder för åstadkommandet av sådana tryckpulsgeneratorer kan vara svårighe- ten att åstadkomma en tillräckligt snabb öppnings- / stängningsrörelse hos den eller de ventiler som erfordras i en sådan tryckpulsgenerator. Det ska här nämnas att ventiler visserligen ofta är ersatta av portar i moderna tvåtaktsmotorkonstruktioner, men att föreliggande uppfinning ger möjlighet att utnyttja ventilteknik hos tvåtaktsmotorer på ett sätt motsvarande det förifyrtaktsmotorer.
Det bör i sammanhanget även nämnas att de tryckpulsgeneratorer som kan komma i fråga bör vara kompakta och ta litet utrymme i an- språk i förbränningsmotorapplikationer.
SYFTET MED UPPFINNINGEN Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en tryckpulsgenerator med förmåga att med stor tidsprecision och snabbhet leverera kortvariga tryckpulser med variabel längd för på- verkan av något föremål. Ett ytterligare syfte år att tillhandahålla en metod som möjliggör att med stor tidsprecision och snabbhet leverera tryckpulser.
Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett tryck- pulsgeneratorelement som kan användas i en tryckpulsgenerator för att underlätta för denna att med stor tidsprecision och snabbhet leve- rera kortvariga tryckpulser med variabel längd.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen uppnås medelst en tryckpulsgenerator av det inledningsvis definierade slaget, vilken är kännetecknad av att den innefattar ett första par och ett andra par seriekopplade, elekt- 10 ,__.
YJl 25 30 520 99% riskt styrda ventiler, och att det första ventilparet är anordnat i nämnda krets uppströms den åtminstone ena kommunikationska- nalen, och det andra ventilparet är anordnat i nämnda krets ned- ströms den åtminstone ena kommunikationskanalen.
Genom att de ventilparens ventiler är elektriskt styrda kan öppnan- det och stängandet av ventilerna styras med stor precision. Rörelser- na hos de ventiler som ingår i ett ventilpar kan samordnas på sådant sätt att de sker något tidsförskjutet, varigenom reducerade öpp- nings/stängningstider kan uppnås.
Tryckpulsgeneratorns ventiler är företrädesvis slidventiler, det vill säga anordnade att förskjutas tvärs en kanal i tryckfluidkretsen som de därvid är inrättade att stänga eller öppna för passage av tryckflui- den. Ventilparens ventiler är företrädesvis elektromagnetiskt styrda, eftersom sådana ventiler har fördelen av att kunna arbeta med både stor snabbhet och precision.
Enligt ett föredraget utförande är varje ventilpars ventiler inbördes förbundna med två separata, parallella kanaler som leder ut från en första av parets ventiler och leder in till en andra av parets ventiler, och att varje ventil är anordnad att utföra en stängning och öppning av varje kanal. Denna konstruktion ger möjlighet till en ytterligare förfinad styrning av öppnandet och stängandet av varje enskilt ven- tilpar på ett sätt som kommer att förklaras närmare senare.
Ventilparens ventiler är inrättade att inta ett första läge, i vilket de stänger en första av nämnda kanaler och öppnar en andra av nämn- da kanaler, och ett andra läge, i vilket de öppnar den första kanalen och stänger den andra kanalen. För att ventilparet ska kunna stänga är den första ventilen hos respektive ventilpar inrättad att inta sitt första läge samtidigt som den andra ventilen intar sitt andra läge. lO 20 25 520 9935 Kanalerna är företrädesvis förgreningar av en enkel tryckfluidledning i tryckfluidkretsen, vilka förgreningar är anordnade uppströms och nedströms varje enskilt ventilpar. Det ska emellertid inses att ett stort antal varianter på utformandet av själva tryckfluidkretsen och det i denna ingående ledningssystemet ryms inom ramen för uppfin- ningen.
Enligt uppfinningen innefattar tryckpulsgeneratorn medel för styr- ning av ventilernas övergång mellan sina första och andra lägen, var- vid nämnda styrmedel är anordnade att inbördes tidsförskjuta över- gången mellan nämnda första och andra lägen för de respektive ven- tilparens ventiler. Genom en tidsförskjutning av aktiveringen av de i ett ventilpar ingående ventilernas rörelse mellan sina respektive lägen kan man variera den tid under vilken det är möjligt att hålla någon av de bägge kanaler som förbinder dem öppen för tryckfluidpassage i samband med omkastningen av de bägge ventilernas lägen.
Styrmedlen innefattar företrädesvis en elektronisk anordning inrättad att styra tillslag och frånslag av en eller flera elektromagneter för på- verkan på och förflyttning av ventilparens ventiler mellan sina re- spektive stängande och öppnande positioner. De kan med fördel vara inrättade att ta emot indata från till exempel sensorer eller liknande och justera tidsförskjutníngen baserat på sådana indata. Medlen kan också innefatta en programsekvens i ett datorprogram för styrning av sändningen av styrsignaler till tryckpulsgeneratorns ventiler eller närmare bestämt till de elektromagneter som driver ventilernas rörel- SCI”.
Enligt ett föredraget utföringsexempel innefattar tryckpulsgeneratorn dessutom en cylinderenhet och en i cylinderenheten förskjutbart an- ordnad kolv, varvid den åtminstone ena kommunikationskanalen är förbunden med cylinderenheten på sådant sätt att tryckfluiden i l0 15 20 25 30 6 520 993 kretsen kan strömma in i och ut ur cylinderns innandöme via nämn- da kommunikationskanal för ästadkommande av en förskjutning av kolven i cylinderenheten. Ett kolvåterföringsmedel, till exempel en tryckfiäder, är företrädesvis anordnat att utöva ett tryck på kolven i en riktning motsatt den som kolven förskjuts i då en tryckpuls gene- reras genom att tryckfluid med ett relativt sett högre tryck tillåts pas- sera förbi det första, uppströms ventilparet. Kolvåterföringsmedlet tillåts bidra till en återföring av kolven till ett utgångsläge genom att det andra, nedströms ventilparet bringas att öppna för tryckfluidpas- sage i en påföljande sekvens. Kolvens rörelse kan i sin tur utnyttjas för styrning eller drivning av någon mekanisk anordning.
Kolven är enligt ett utföríngsexempel förbunden med en ventil till en förbränningsmotor och kolvens rörelse överförs till en öppnings- eller stängningsrörelse hos förbränningsmotorns ventil. De ovan nämnda styrmedlen styr därvid företrädesvis tillslag och frånslag av nämnda elektromagneter baserat på läget hos en till förbränningsmotorn hö- rande vevaxel.
Uppfinningen avser dessutom den inledningsvis definierade metoden för styrning av en tryckpulsgenerator, vilken metod är kännetecknad av att den innefattar: - styrning medelst elektriska signaler av ventilerna hos ett första par och ett andra par seriekopplade ventiler enligt en bestämd sekvens, varvid - det första ventilparet är anordnat i nämnda krets uppströms den åtminstone ena kommunikationskanalen, och - det andra ventilparet är anordnat i nämnda krets nedströms den åtminstone ena kommunikationskanalen.
Det parvisa anordnandet av ventilerna och det faktum att öppnandet och stängandet av de enskilda ventilerna sker enligt en bestämd se- 10 15 20 25 30 7 520 993 kvens kan utnyttjas för att förkorta den tid som fordras för öppning och efterföljande stängning av ett ventilpar för passage av en puls av tryckfluiden i jämförelse med då endast enskilda ventiler är anordna- de i stället för nämnda ventilpar.
Det första ventilparets ventiler styrs att under en första period öppna för flöde av tryckfluiden i riktning ut ur kretsen via kommunikations- kanalen, under det att åtminstone en av det andra ventilparets venti- ler hålls stängd för att förhindra fluidpassagen förbi det andra paret.
Det andra ventilparets ventiler styrs att öppna för flöde av tryckflui- den åter till kretsen via kommunikationskanalen och förbi åtminsto- ne en av dessa under en andra period, under det att åtminstone en av det första ventilparets ventiler hålls stängd för att förhindra fluid- passage förbi det första paret. På så vis kan en tryckpuls tillåtas på- verka något föremål eller en mekanisk anordning att utföra en fram- och återgående rörelse.
Varje ventílpars ventiler är förbundna med två separata, parallella kanaler som leder ut från en första av parets ventiler och leder in till en andra av parets ventiler, och att en första av parets ventiler öpp- nas för fluidpassage genom en första av dessa kanaler och stänger för fluidpassage i den andra kanalen samtidigt som den andra ventilen öppnas för fluidpassage i den andra kanalen men hålls stängd för fluidpassage i den första kanalen. Omkastningen av de bägge venti- lernas lägen styrs företrädesvis så att ventilerna under en kort period håller en av de bägge kanalerna öppen för passage av tryckfluiden.
Genom att ventilerna, som företrädesvis är elektromagnetiskt styrda slidventiler, därvid rör sig i motsatta riktningar kan nämnda tidsperi- od göras mycket kort.
Vid omkastningen av det inbördes läget hos ventilparets ventiler, styrs den tidpunkt vid vilken en elektrisk signal ges för aktivering av 10 15 25 30 is 520 993 en första elektromagnet, som åstadkommer en förskjutning av en för- sta av ventilerna, i förhållande till den tidpunkt vid vilken en elektrisk signal ges för aktivering av en andra elektromagnet, som åstadkom- mer en förskjutning av den andra ventílen, baserat på den önskade tidslängden på den tryckfluidpuls som därvid genereras via den öpp- na kanalen.
Uppfinningen avser även ett tryckpulsgeneratorelement, innefattande ett ventilpar som innefattar en första och en andra ventil, och kän- netecknat av att de första och andra ventilerna är förbundna med två parallella kanaler som leder ut från en första av parets ventiler och leder in till en andra av parets ventiler, och att varje ventil är anord- nad att utföra en stängning och öppning av varje kanal. Tryckpulsge- neratorelementet har företrädesvis de särdrag som beskrivits ovan för vart och ett av de i tryckpulsgeneratorn ingående ventilparen och lå- ter sig företrädesvis styras på något av de sätt som ovan beskrivits för nämnda ventilpar.
Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen samt av de bifogade pa- tentkraven.
KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen ska nedan beskrivas i exemplifierande syfte med hån- visníng till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig. 1 är en schematisk bild av ett första utföringsexempel på en tryckpulsgenerator enligt uppfinningen, Fig. 2 är en förstorad tvärsnittsvy av ett tryckpulsgeneratorelement hos tryckpulsgeneratorn i fig. 1 i ett första läge, 10 15 20 25 520 993 Fig. 3 är en förstorad tvärsnittsvy av tryckpulsgeneratorelementet en- ligt fig. 2 i ett andra läge, och Fig. 4 är en schematísk tvärsnittsvy av en vidareutveckling av utfö- ringsexemplet enligt fig. 1.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Fig. 1 är en schematisk tvärsnittsvy som visar en tryckpulsgenerator enligt uppfinningen, varvid tryckpulsgeneratorn är ansluten till en ventil l hos en förbränningsmotor. En av motorns cylindrar är an- tydd i figuren och angiven med hänvisningsbeteckningen 2. Ventilen l kan vara en insugs- eller utsläppsventil. Själva ventilkroppen, som är ägnad att i slutet läge på i sig känt sätt ta stöd mot ett ventilsäte (icke visat) är via en axel 3 förbundet med en kolv 4 som är anordnad i en andra cylinder 5, som företrädesvis är anordnade utvändigt om och i nära anslutning till cylindern 2.
Tryckpulsgeneratorn innefattar ett första och ett andra tryckpulsge- neratorelement 6, 7. Varje sådant element 6, 7 innefattar en första och en andra ventil 8, 9 respektive lO, 11 och är anordnade i en tryckfluidkrets 12. Tryckfluidkretsen är sammansatt av en eller flera ledningar för ledning och transport av en tryckfluid i denna.
Tryckfluidkretsen 12 är företrädesvis väsentligen sluten och ett tryckgenereringsorgan 14 är anordnat att generera ett tryck hos en tryckfluid som är inhyst i kretsen. Tryckgenereringsorganet 14 kan vara en kompressor eller någon annan typ av för ändamålet lämpligt pumporgan. Tryckfluiden strömmar i kretsen från tryckgenererings- organets högtryckssida, där trycket Pl råder, till dess lågtryckssida, där trycket P2 råder, varvid P1>P2. P2 kan vara atmosfärstryck och 10 15 20 25 30 10 520 993 kretsen kan, om så önskas vara öppen nedströms det andra tryck- pulsgeneratorelementet 7. Uppflnningen innefattar även möjligheten att kretsen 12 öppnas eller sluts beroende av yttre faktorer såsom förbränningsmotorns vartal eller belastning.
Tryckfluiden är företrädesvis en gas eller en gasblandning. I det visa- de, föredragna utföringsexemplet är tryckfluiden åtminstone huvud- sakligen bestående av luft. Tryckpulsgeneratorn definierar därmed en pneumatisk tryckpulsgenerator.
Kretsen 12 är via en kommunikationskanal 15 förbunden med en kammare 13 i cylinderns 5 innandöme som ligger på motsatt sida om kolven 4 relativt axeln 3. En tryckpuls från kretsen som innebär att tryckfluid tillförs kammaren 13 kommer att medföra en förskjutning av kolven 4 och följaktligen av ventilen 1. En sådan puls uppstår vid en omkastning av lägena hos ventilerna 8, 9 hos det första tryckpuls- generatorelementet 6, såsom kommer att beskrivas mer i detalj sena- TC.
Med hänvisning till fig. 1 till 3 ska nu principen för en tryckpulsgene- rering medelst ett uppfinningsenligt tryckpulsgenereringselement 6, 7 beskrivas. Den princip som gäller för genereringen av en positiv puls genom öppnande av det första elementet 6 gäller även för det motsat- ta fallet, det vill säga att en negativ puls genereras genom öppning av det andra elementet 7.
Varje tryckpulsgenereringselement 6, 7 innefattar en första och en andra kanal 16, 17 som är anordnade parallellt med varandra och är bildade genom en lokal förgrening av kretsens 12 huvudledning vid platsen för tryckpulsgenereringselementet. Varje ventilpar är anord- nat vid området för de parallella kanalerna 16, 17 och varje enskild ventil är inrättad att tillåta passage av tryckfluid genom den ena ka- 10 20 25 520 993 nalen samtidigt som den förhindrar passagen genom den andra av nämnda kanaler. Ventilerna eller ventilkropparna 8-1 1 innefattar magnetiskt material och är styrda medelst elektromagneter som är antydda i fig. 1 och har givits hänvisningsbeteckningarna 18-21.
Ventilkropparna är förskjutbart anordnade i en riktning tvärs kana- lerna 1. De är i detta utförande utformade som skivor som innefattar åtminstone ett hål 22 som i ett första läge hos ventilen ligger mitt för och öppnar för tryckfluidpassage i en första av nämndra kanaler 16, 17 och i ett andra läge ligger mitt för och öppnar för tryckfluidpassa- ge i en andra av nämnda kanaler 16, 17.
Ventilerna är bistabila, vilket innebär att de kommer att vila i det för- sta eller andra läget vid frånvaro aktivering av någon av elektromag- neterna 18-21. Ett ventilpars ö, 7 ena ventil eller ventilkropp 8-1 l är anordnad att inta det första läget under det att den andra ventilen intar det andra läget. En tryckpuls genereras genom att de bägge ventilernas 8, 9 respektive 10, 11 lägen kastas om. Genom en tidför- skjutning av ventilkropparnas rörelser i samband med en sådan om- kastning är det möjligt att under en längre eller kortare tid låta ven- tilkropparna hålla någon av kanalerna 16, 17 öppen samtidigt. På så vis kan tryckpulsens varaktighet styras till att vara längre än om ej någon samtidig öppning av någon av kanalerna sker under omkast- ningen. Den tryckfluidmängd som levereras är, förutom förekomsten av eventuell samtidigt öppnande av någon kanal, även beroende av volymen i varje kanal mellan ventilkropparna. Uppfinningen inbegri- per en tidsförskjutning av initieringen av ventilkropparnas 8-11 rö- relse för att styra pulslängden. I det fall då tryckpulsgeneratorn är ansluten till och styr rörelsen hos en eller flera ventiler hos en för- bränningsmotor baseras tidsförskjutningen på någon lämplig driftpa- rameter hos motorn, såsom motorvarvtalet. Kanalernas volym mini- meras företrädesvis för att möjliggöra en minimal tryckfluidåtgång. 10 20 30 , » u 1 > a ~ - » - ~ . v . « 520 995 Pulslängden kan alltså varieras hos den uppfinníngsenlíga tryckpuls- generatorn genom inbördes förskjutning av den tidpunkt vid vilken de bägge ventilerna 8-1 1 hos ett ventilpar aktiveras. Aktiveringen sker genom sändning av en signal som initierar magnetisering av en av de elektromagneter 18-21 som därigenom åstadkommer en för- skjutning av ventilkroppen 8-11. Signalen kan sändas från vilket styrmedel som helst och är i detta fall baserad på läget hos en till för- bränníngsmotorn hörande vevaxel.
Ett medel 23 för äterföring av kolven 4 till sitt övre läge eller ut- gångsläge är anordnat enligt uppfinningen. Förskjutningen av kolven 4 förutsätter att trycket hos den fluidpuls som genereras vid omkast- ning av lägena hos det första tryckgenereringselementets 6 ventil- kroppar 8,9 är tillräckligt för att den kraft som utövas av tryckfluiden på kolvens 4 mot kammaren 13 vända sida ska överstiga den kraft som kolväterföringsmedlet 23 applicerar på kolven 4 i motsatt rikt- ning. Kolvåterföringsmedlet 23 är i fig. 1 en tryckfiäder men kan in- nefatta en gas inhyst i den relativt kammaren 13 på motsatt sida om kolven 4 belägna kammaren 24 i cylindern 5. Cylindern 5 skulle i ett sådant fall företrädesvis vara ansluten till en gasbehällare eller lik- nande för att möjliggöra variabel trycksättning av den i cylindern 5 befintliga gasen.
En annan tänkbar lösning, schematiskt visad i figur 4, är att en andra tryckpulsgenerator, allmänt återgiven med hänvisningsbeteck- ningen 25 och motsvarande den ovan beskrivna första tryckpulsgene- ratorn, är ansluten till kammaren 24 och bringad att generera tryck- pulser för äterföring av kolven i samband med att tryckfluiden släpps ut ur den första kammaren 13 genom aktivering och öppnande av det andra tryckventilparet 10, 11. Pä motsvarande sätt öppnas, genom lägesomkastning av ventilkropparna såsom beskrivits ovan, ett ned- ströms ventilpar hos denna andra tryckpulsgenerator för utsläpp av 10 20 30 13 520 993 tryckfluiden från kammaren 24 i samband med att det första tryck- pulsgeneratorelementet 6 aktiveras för inflöde av tryckfluid i den för- sta kammaren 13.
Det ska inses att utföringsexemplen ovan endast givits i exemplifie- rande syfte och att ett flertal alternativa utföringsexempel kommer att vara uppenbara för fackmannen inom området utan att denne frångår uppfinningens ram, såsom denna är definierad i de bifogade patentkraven med stöd av beskrivningen och ritningarna.
Till exempel inbegriper uppfinningen att den elektromagnetiska driv- ningen av ventilkropparna 8-11 kan kompletteras med någon ytterli- gare drivning. Till exempel kan en pilotventil anordnas för styra en tryckfluid, såsom luft, att bidra till drivningen/omkastningen av ven- tilkropparna mellan sina stabila första och andra lägen, samt även för att hålla kvar ventilkropparna i dessa lägen. Pilotventilen är då lämpligen operativt kopplad till samma styrmedel som styr tryckpuls- generatorns elektromagneter 18-21.
Uppfinníngen innefattar även möjligheten att genom en styrning av tryckpulsens storlek styra ventillyftet hos en förbränningsmotors ventiler baserat på någon driftparameter hos motorn, företrädesvis motorns belastning.
Uppfinningen innefattar och möjliggör även övergång mellan två- taktsdrift och fyrtaktsdrift hos en förbränningsmotor i arbete genom styrning av ventilrörelserna medelst den uppfinningsenliga tryck- pulsgeneratorn och/ eller ett eller flera av det uppfinningsenliga tryckpulsgeneratorelementet.
Det ska även inses att kolvåterföringsmedlet 23 kan vara anordnat på vilken sida som helst om kolven 4, liksom att de magnetorgan 18-21 520 993 som används kan ha olika utformningar och att deras antal och pla- cering kan skilja sig från vad som visats ovan utan att uppfinníngen kringgås.

Claims (24)

lO 20 25 30 ..15. . 520 993 PATE NTKRAV
1. Tryckpulsgenerator, innefattande - en krets (12) fylld med en tryckfluid och - åtminstone en med kretsen (12) förbunden kommunikationskanal (15), via vilken tryckfluiden kan strömma in i och ut ur kretsen (12), kännetecknad av att den innefattar - ett första par (8, 9) och ett andra par (10, 11) seriekopplade, elekt- i riskt styrda ventiler, och - att det första ventilparet (8, 9) är anordnat i nämnda krets (12) upp- ströms den åtminstone ena kommunikationskanalen (15), och - det andra ventilparet (10, 11) är anordnat i nämnda krets (12) ned- ströms den åtminstone ena kornmunikationskanalen (15).
2. T ryckpulsgenerator enligt krav 1, kännetecknad av att de första och andra ventilparen (8, 9, 10, 11) innefattar slidventiler.
3. Tryckpulsgenerator enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att det första och andra ventilparet (8, 9, 10, 11) innefattar elektromagne- tiskt styrda ventiler.
4. Tryckpulsgenerator enligt något av kraven l-3, kännetecknad av att var och en av ventilerna (8, 9, 10, 1 1) är bistabil.
5. Tryckpulsgenerator enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att varje ventilpars ventiler (8, 9, 10, 11) är förbundna med två sepa- rata, parallella kanaler (16, 17) som leder från en första av parets ventiler (8, 10) och leder till en andra av parets ventiler (9, 11), och att varje ventil (8, 9, 10, 11) är anordnad att utföra en stängning och öppning av varje kanal (16, 17). 10 20 25 30 . i = ' :f ..« v , .i ' ,' .. 1 520 993
6. Tryckpulsgenerator enligt krav 5, kännetecknad av att ventilpa- rens ventiler (8, 9, 10, ll) är inrättade att inta ett första läge, i vilket de stänger en första av nämnda kanaler (16, 17) och öppnar en andra av nämnda kanaler (16, 17), och ett andra läge, i vilket de öppnar den första kanalen och stänger den andra kanalen.
7. Tryckpulsgenerator enligt krav 6, kännetecknad av att den första ventilen (8, 10) hos respektive ventilpar är inrättad att inta sitt första läge samtidigt som den andra ventilen (9, ll) intar sitt andra läge.
8. Tryckpulsgenerator enligt krav 7, kännetecknad av att den inne- fattar medel för styrning av ventilernas (8, 9, lO, ll) övergång mellan sina första och andra lägen, varvid nämnda styrmedel är anordnade att inbördes tidsförskjuta övergången mellan nämnda första och andra lägen för de respektive ventilparens ventiler (8, 9, lO, ll).
9. Tryckpulsgenerator enligt något av kraven l-8, kännetecknad av att nämnda styrmedel innefattar en elektronisk anordning inrättad att styra tillslag och frånslag av en eller flera elektromagneter (18-21) för påverkan på och förflyttning av ventilparens ventiler (8, 9, lO, l l) mellan sina respektive stängande och öppnande positioner.
10. Tryckpulsgenerator enligt något av kraven l-9, kännetecknad av att den innefattar - en cylinderenhet (5) och - en i cylinderenheten (5) förskjutbart anordnad kolv (4), varvid den åtminstone ena kommunikationskanalen (15) är förbunden med cy- linderenheten (5) på sådant sätt att tryckfluiden i kretsen (12) kan strömma in i och ut ur cylinderenhetens (5) innandöme via nämnda kommunikationskanal (15) för åstadkommande av en förskjutning av kolven (4) i cylinderenheten (5). 10 15 20 25 30 17 520 995
11. Tryckpulsgenerator enligt krav 10, kännetecknad av att kolven (4) är förbunden med en ventil (1) till en förbränningsmotor och att kolvens (4) rörelse överförs till en öppnings- eller stängningsrörelse hos förbränningsmotorns ventil (1).
12. Tryckpulsgenerator enligt krav 11 och något av kraven 8 eller 9, kännetecknad av att styrmedlen styr tillslag och frånslag av nämnda elektromagneter (18-21) baserat på läget hos en till förbränningsmo- torn hörande vevaxel.
13. Tryckpulsgenerator enligt något av kraven 1-12, kännetecknad av att tryckfluiden i nämnda krets (12) innefattar en gas eller en gas- blandning.
14. Tryckpulsgenerator enligt något av kraven 1- 13, kännetecknad av att tryckfluiden i nämnda krets (12) innefattar luft.
15. T ryckpulsgenerator enligt något av kraven 1-14, kännetecknad av att nämnda krets (12) är en väsentligen sluten krets.
16. Metod för styrning av en tryckpulsgenerator innefattande - en krets (12) fylld med en tryckfluid och - åtminstone en till kretsen (12) ansluten kommunikationskanal (15), via vilken tryckfluiden kan strömma in i och ut ur kretsen (12), kän- netecknad av att den innefattar - styrning medelst elektriska signaler av ventilerna hos ett första par (8, 9) och ett andra par (10, 1 1) seriekopplade ventiler enligt en be- stämd sekvens, varvid 10 20 25 30 520 993 - det första ventilparet (8, 9) är anordnat i nämnda krets (12) upp- ströms den åtminstone ena kornmunikationskanalen (15), och - det andra ventilparet (10, 11) är anordnat i nämnda krets (12) ned- ströms den åtminstone ena kommunikationskanalen (15).
17. Metod enligt krav 16, kännetecknad av att det första ventilparets ventiler (8, 9) styrs att under en första period öppna för flöde av tryckfluiden ut ur kretsen (12) via kommunikationskanalen (15), un- der det att åtminstone en av det andra ventilparets (10, 1 1) ventiler hålls stängd för att förhindra fluidpassagen förbi det andra paret.
18. Metod enligt krav 16 eller 17, kännetecknad av att det andra ventilparets ventiler (10, 11) styrs att öppna för flöde av tryckfluiden in i kretsen (12) via kommunikationskanalen (15) och förbi åtminsto- ne en av dessa under en andra period, under det att åtminstone en av det första ventilparets ventiler (8, 9) hålls stängd för att förhindra fluidpassage förbi det första paret.
19. Metod enligt något av kraven 16-18, kännetecknad av att varje ventilpars ventiler (8, 9, 10, 11) är förbundna med två separata, pa- rallella kanaler (16, 17) som leder från en första (8, 10) av parets ventiler och leder till en andra (9, 11) av parets ventiler, och att en första (8, 10) av parets ventiler öppnas för fluidpassage genom en för- sta (16) av dessa kanaler och stänger för fluidpassage i den andra kanalen (17) samtidigt som den andra ventilen (9, 11) öppnas för fluidpassage i den andra kanalen (17) men hålls stängd för fluidpas- sage i den första kanalen (16).
20. Metod enligt krav 19, kännetecknar! av att, under respektive av nämnda första och andra period, lägena hos ventilparets ventiler (8, 9, 10, ll) kastas om, och att omkastningen styrs så att bägge venti- 10 15 25 30 69": 520 993 lerna samtidigt, under åtminstone en del av nämnda tidsperiod, hålls öppna för tryckfluidpassage i en och samma av kanalerna (16, 17).
21. Metod enligt krav 20, kännetecknad av att ventilerna innefattar elektromagnetstyrda slidventiler (8, 9, 10, 11) och att, vid omkast- ningen av det inbördes läget hos ventilparets ventiler (8, 9, 10, 1 1), den tidpunkt vid vilken en elektrisk signal ges för aktivering av en första elektromagnet (18-21), som åstadkommer en förskjutning av en första av ventilerna, styrs i förhållande till den tidpunkt vid vilken en elektrisk signal ges för aktivering av en andra elektromagnet, som åstadkommer en förskjutning av den andra ventilen, baserat på den önskade tidslängden på den tryckfluidpuls som därvid genereras via den öppna kanalen (16 eller 17).
22. Tryckpulsgeneratorelement, innefattande ett ventilpar (8, 9, 10, 11) som innefattar en första (8,l0) och en andra (9, 11) ventil, känne- tecknat av att de första (8, 10) och andra (9, 1 1) ventilerna är för- bundna med två parallella kanaler (16, 17) som leder ut från en för- sta (8, 10) av parets ventiler och leder in till en andra (9, 11) av parets ventiler, och att varje ventil (8, 9, 10, 11) är anordnad att utföra en stängning och öppning av varje kanal (16, 17).
23. T ryckpulsgeneratorelement enligt krav 22, kännetecknat av att nämnda ventiler (8, 9, 10, 11) är elektromagnetiskt styrda slidventi- ler.
24. Tryckpulsgeneratorelement enligt krav 22 eller 23, kännetecknat av att varje enskild ventil (8, 9, 10, ll) är anordnad att stänga den ena av nämnda kanaler (16, 17) för tryckfluidpassage förbi ventilen i denna kanal när den är öppen för tryckfluidpassage förbi sig i den andra kanalen.
SE0002597A 2000-07-10 2000-07-10 Tryckpulsgenerator SE520993C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0002597A SE520993C2 (sv) 2000-07-10 2000-07-10 Tryckpulsgenerator
PCT/SE2001/001598 WO2002004790A1 (en) 2000-07-10 2001-07-10 Pressure pulse generator
DE60135660T DE60135660D1 (de) 2000-07-10 2001-07-10 Druckwellengenerator
AT01950164T ATE407283T1 (de) 2000-07-10 2001-07-10 Druckwellengenerator
ES01950164T ES2311528T3 (es) 2000-07-10 2001-07-10 Generador de impulsos de presion.
AU2001271190A AU2001271190A1 (en) 2000-07-10 2001-07-10 Pressure pulse generator
EP01950164A EP1299622B1 (en) 2000-07-10 2001-07-10 Pressure pulse generator
US10/332,391 US6752106B2 (en) 2000-07-10 2001-07-10 Pressure pulse generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0002597A SE520993C2 (sv) 2000-07-10 2000-07-10 Tryckpulsgenerator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0002597D0 SE0002597D0 (sv) 2000-07-10
SE0002597L SE0002597L (sv) 2002-01-11
SE520993C2 true SE520993C2 (sv) 2003-09-23

Family

ID=20280436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0002597A SE520993C2 (sv) 2000-07-10 2000-07-10 Tryckpulsgenerator

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6752106B2 (sv)
SE (1) SE520993C2 (sv)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104417A1 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Cargine Engineering Ab A method and device for the pneumatic operation of a tool
US8973541B2 (en) 2011-06-03 2015-03-10 Perfecter Ab Pressure pulse generator

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE522163C2 (sv) * 2002-05-30 2004-01-20 Cargine Engineering Ab Metod och anordning för tryckpulsgenerering
SE531535C2 (sv) * 2006-02-14 2009-05-12 Cargine Engineering Ab Metod för bromsning av en aktuatorkolv, samt en pneumatisk aktuator
US7866286B2 (en) * 2006-09-13 2011-01-11 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for valve seating control for an electro-hydraulic engine valve
DE102007025619B4 (de) * 2007-06-01 2012-11-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Stellers
CN103790678B (zh) * 2007-11-21 2016-08-31 排放控制技术有限公司 车辆排气系统
US7628250B2 (en) * 2007-11-21 2009-12-08 Emcon Technologies Llc Passive valve assembly for vehicle exhaust system
DE102010009617A1 (de) * 2010-02-27 2011-09-01 Allmineral Aufbereitungstechnik Gmbh & Co Kg Pulsventil
SE544645C2 (en) * 2020-03-02 2022-10-04 Freevalve Ab Actuator and method for operating an actuator

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH503892A (de) * 1969-08-30 1971-02-28 Bosch Gmbh Robert Steuerung von Ein- und Auslassventilen von Brennkraftmaschinen durch Flüssigkeit
US4416187A (en) * 1981-02-10 1983-11-22 Nystroem Per H G On-off valve fluid governed servosystem
US5138933A (en) * 1989-12-18 1992-08-18 The Babcock & Wilcox Company Activator device for movable components
US5638781A (en) 1995-05-17 1997-06-17 Sturman; Oded E. Hydraulic actuator for an internal combustion engine
US5537976A (en) * 1995-08-08 1996-07-23 Diesel Engine Retarders, Inc. Four-cycle internal combustion engines with two-cycle compression release braking
US5775198A (en) * 1997-03-07 1998-07-07 Alliedsignal Inc. Control system for a limited stall load activator
JP2003524736A (ja) 1998-05-22 2003-08-19 ユナイテッド ステイツ エンバイロメンタル プロテクション エージェンシー 高速作動弁およびアクチュエータ
US6024060A (en) 1998-06-05 2000-02-15 Buehrle, Ii; Harry W. Internal combustion engine valve operating mechanism
US6044815A (en) 1998-09-09 2000-04-04 Navistar International Transportation Corp. Hydraulically-assisted engine valve actuator
US6170524B1 (en) * 1999-05-21 2001-01-09 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Fast valve and actuator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104417A1 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Cargine Engineering Ab A method and device for the pneumatic operation of a tool
US7328575B2 (en) 2003-05-20 2008-02-12 Cargine Engineering Ab Method and device for the pneumatic operation of a tool
US8973541B2 (en) 2011-06-03 2015-03-10 Perfecter Ab Pressure pulse generator

Also Published As

Publication number Publication date
US6752106B2 (en) 2004-06-22
SE0002597L (sv) 2002-01-11
SE0002597D0 (sv) 2000-07-10
US20030150415A1 (en) 2003-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4657311B2 (ja) 内燃機関用液圧作動バルブシステムの改良
US5154143A (en) Electrohydraulic valve control device for internal combustion engines
US4228655A (en) Internal combustion engine and a method of operation thereof
SE520993C2 (sv) Tryckpulsgenerator
US3926159A (en) High speed engine valve actuator
EP2302179A2 (en) Oil supply device for vehicle
EP3058235B1 (en) Combustion engine and gas handling system for pneumatic operation of a valve actuator
SE1100435A1 (sv) Tryckpulsgenerator
CN101236131B (zh) 用于主动燃油管理系统的诊断方法和系统
KR101010393B1 (ko) 압력 펄스 발생 방법 및 장치
SE523622C2 (sv) Anordning vid förbränningsmotor
SE1550461A1 (sv) Aktuator för axiell förskjutning av ett objekt
US5058857A (en) Solenoid operated valve assembly
EP1299622B1 (en) Pressure pulse generator
EP0143128A1 (en) Valve operating mechanism for internal combustion and like-valved engines
CN104822911A (zh) 气体交换阀装置
US4311084A (en) Pneumatic engine
SE540421C2 (sv) Aktuator för axiell förskjutning av ett objekt
SE526975C2 (sv) Metod för generering av tryckpulser, tryckpulsgenerator och en med en sådan försedd kolvmotor
SE527373C2 (sv) Metod för genering av tryckpulser, tryckpulsgenerator och en med en sådan försedd kolvmotor
US6510825B2 (en) Internal combustion engine for motor vehicles and the like
SE524142C2 (sv) Anordning vid förbränningsmotor
US20040065285A1 (en) Variable engine valve actuator
US1824833A (en) Power plant
SE504993C2 (sv) Förbränningsmotor med variabelt geometiskt kompressionsförhållande

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed