RU2286468C2 - Timing gear valves control device - Google Patents
Timing gear valves control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286468C2 RU2286468C2 RU2002135633/06A RU2002135633A RU2286468C2 RU 2286468 C2 RU2286468 C2 RU 2286468C2 RU 2002135633/06 A RU2002135633/06 A RU 2002135633/06A RU 2002135633 A RU2002135633 A RU 2002135633A RU 2286468 C2 RU2286468 C2 RU 2286468C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- valves
- working
- control
- actuators
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/06—Timing or lift different for valves of same cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Настоящее изобретение относится к устройству управления клапанами механизма газораспределения, предусмотренными для цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС), согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.The present invention relates to a valve control device for a gas distribution mechanism provided for internal combustion engine (ICE) cylinders, according to the preamble of claim 1.
В известном устройстве такого типа (DE 19826047 А1) первая рабочая полость каждого исполнительного механизма, поршень которого, управляющий перемещениями клапана механизма газораспределения, выполнен за одно целое с толкателем соответствующего клапана механизма газораспределения, постоянно соединен с источником высокого давления, а вторая его рабочая полость, во-первых, соединена с первым управляющим клапаном с электроприводом, который (клапан) попеременно перекрывает или открывает соединение с подводящей линией, идущей к источнику высокого давления, и, во-вторых, соединена со вторым управляющим клапаном с электроприводом, который (клапан) попеременно открывает или перекрывает соединение с разгрузочной линией. Такие управляющие клапаны с электроприводом выполнены в виде двухлинейных двухпозиционных электромагнитных распределителей (электромагнитных 2/2-распределителей) с пружинным возвратом в исходное положение. При обесточенных управляющих клапанах первая рабочая полость по-прежнему остается под высоким давлением, тогда как вторая рабочая полость отсоединена от источника высокого давления и соединена с разгрузочной линией. При этом клапан механизма газораспределения закрыт. Для открытия этого клапана механизма газораспределения на приводы обоих управляющих клапанов подается электрический ток. При переключении этих управляющих клапанов в другое положение вторая рабочая полость исполнительного механизма, во-первых, отсоединяется вторым управляющим клапаном от разгрузочной линии и, во-вторых, соединяется первым управляющим клапаном с подводящей линией, идущей к источнику высокого давления. В результате клапан механизма газораспределения открывается, при этом величина и скорость перемещения этого клапана на ходе открытия зависят от параметров или характеристики электрического управляющего сигнала, подаваемого на электропривод первого управляющего клапана. Затем для удержания клапана механизма газораспределения в открытом на определенную величину положении первый управляющий клапан обесточивают, в результате чего он переключается в положение, в котором он перекрывает соединение между подводящей линией и второй рабочей полостью исполнительного механизма. Таким путем с помощью электрического блока управления, формирующего соответствующие управляющие сигналы, можно регулировать величину открытия клапана механизма газораспределения, устанавливая его во все возможные положения. Для управления одним клапаном механизма газораспределения необходимы два управляющих клапана с электроприводом, которые управляют созданием и сбросом гидравлического давления, прикладываемого к рабочему органу функционально связанного с этими управляющими клапанами исполнительного механизма.In a known device of this type (DE 19826047 A1), the first working cavity of each actuator, the piston of which controls the movements of the valve of the gas distribution mechanism, is integral with the plunger of the corresponding valve of the gas distribution mechanism, is constantly connected to a high pressure source, and its second working cavity, firstly, it is connected to the first control valve with an electric actuator, which (valve) alternately closes or opens a connection with a supply line going to the source high pressure, and secondly, it is connected to the second control valve with an electric actuator, which (valve) alternately opens or closes the connection to the discharge line. Such electric control valves are made in the form of two-line on-off electromagnetic distributors (electromagnetic 2/2-way valves) with a spring return to its original position. With de-energized control valves, the first working cavity is still under high pressure, while the second working cavity is disconnected from the high-pressure source and connected to the discharge line. In this case, the valve timing mechanism is closed. To open this valve of the gas distribution mechanism, electric current is supplied to the actuators of both control valves. When these control valves are switched to a different position, the second working cavity of the actuator is, firstly, disconnected by the second control valve from the discharge line and, secondly, connected by the first control valve to the supply line to the high pressure source. As a result, the valve of the gas distribution mechanism opens, and the magnitude and speed of movement of this valve during the opening depends on the parameters or characteristics of the electric control signal supplied to the electric actuator of the first control valve. Then, in order to keep the valve of the gas distribution mechanism in an open position by a certain amount, the first control valve is de-energized, as a result of which it switches to the position in which it closes the connection between the supply line and the second working cavity of the actuator. In this way, with the help of an electric control unit that generates the corresponding control signals, it is possible to adjust the valve opening value of the gas distribution mechanism by setting it to all possible positions. To control one valve of the gas distribution mechanism, two electric control valves are required, which control the creation and release of hydraulic pressure applied to the working body of the actuator functionally connected with these control valves.
Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention
Преимущество предлагаемого в изобретении устройства управления клапанами механизма газораспределения с отличительными признаками п.1 формулы изобретения состоит в том, что объединенное управление обоими вторыми управляющими клапанами пары исполнительных механизмов с целью совместного закрытия обоих клапанов механизма газораспределения, используемых в качестве впускных или выпускных клапанов одного из цилиндров ДВС, позволяет сократить затраты на вычисления, связанные с формированием управляющих сигналов, подаваемых на управляющие клапаны, и уменьшить в блоке управления на один количество сигнальных выходов, с которых на управляющие клапаны выдаются управляющие сигналы, с относящимся к нему выходным или усилительным каскадом. Сохранение же раздельного управления первыми управляющими клапанами позволяет и далее независимо управлять открытием каждого из впускных или выпускных клапанов, задавая отдельно для каждого из них величину перемещения на ходе открытия и обеспечивая их срабатывание с определенным смещением во времени.An advantage of the valve control device of the invention proposed in the invention with the distinguishing features of claim 1 is that the combined control of both second control valves of a pair of actuators to jointly close both valves of the gas distribution mechanism used as intake or exhaust valves of one of the cylinders ICE, allows to reduce the cost of calculations associated with the formation of control signals supplied to the control valves, and reduce in the control unit by one number of signal outputs from which control signals are issued to the control valves, with an output or amplifier stage related to it. Saving separate control of the first control valves allows you to further independently control the opening of each of the inlet or outlet valves, setting separately for each of them the amount of movement during the opening and ensuring their operation with a certain time offset.
Предпочтительные варианты выполнения устройства управления клапанами механизма газораспределения, представленного в п.1 формулы изобретения, приведены в зависимых пунктах формулы.Preferred embodiments of the valve control device of the gas distribution mechanism presented in claim 1 are given in the dependent claims.
Согласно одному из таких предпочтительных вариантов осуществления изобретения оба вторых управляющих клапана для пары исполнительных механизмов конструктивно выполнены в виде единого клапанного блока с общим электрическим управляющим входом. Благодаря этому удается на один сократить количество отдельных управляющих клапанов, используемых для пары исполнительных механизмов, а к управляющему входу клапанного блока от блока управления требуется подвести только одну сигнальную линию.According to one such preferred embodiment of the invention, both second control valves for a pair of actuators are structurally designed as a single valve block with a common electrical control input. Thanks to this, it is possible to reduce by one the number of individual control valves used for a pair of actuators, and only one signal line is required from the control unit to the control input of the valve block.
В простейшем случае согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения клапанный блок выполнен в виде электромагнитного 2/2-распределителя, имеющего возможность переключения в одно из двух возможных положений и два управляемых подсоединения, к одному из которых присоединена разгрузочная линия, а к другому присоединено по одной соединительной линии, идущих от одной из вторых рабочих полостей пары исполнительных механизмов. В этом случае во избежание при различных величинах хода клапанов механизма газораспределения притока рабочей жидкости от исполнительного механизма, управляющего перемещением открытого на большую величину клапана механизма газораспределения, к исполнительному механизму, управляющему перемещением открытого на меньшую величину клапана механизма газораспределения, в каждой из соединительных линий необходимо установить по обратному клапану, которые в нормальном положении пропускают поток рабочей жидкости в сторону электромагнитного 2/2-распределителя. Если один и тот же клапан механизма газораспределения всегда открывается раньше или на большую величину, то обратный клапан вполне достаточно предусмотреть только в исполнительном механизме, относящемся к другому клапану механизма газораспределения, открывающемуся на меньшую величину или в более поздний момент времени. Следует также отметить, что при задании параметров управляющего сигнала следует проводить различия между режимом, в котором срабатывает только один клапан механизма газораспределения, и режимом, в котором срабатывают два клапана механизма газораспределения, т.е. требуется закрывать только один либо оба клапана механизма газораспределения, поскольку от этих условий зависит скорость закрытия клапанов механизма газораспределения. В режиме, в котором срабатывает только один клапан механизма газораспределения, более быстрый сброс давления рабочей жидкости в исполнительном механизме обеспечивает и более быстрое перемещение такого клапана механизма газораспределения в направлении закрытия.In the simplest case, according to another preferred embodiment of the invention, the valve block is made in the form of an electromagnetic 2/2-way valve, which can switch to one of two possible positions and two controlled connections, one of which is connected to the discharge line, and to the other one is connected a connecting line going from one of the second working cavities of a pair of actuators. In this case, in order to avoid, for various valve stroke sizes, the timing of the working fluid inflow from the actuator controlling the movement of the valve of the timing mechanism open by a large amount, to the actuator controlling the movement of the valve of the timing mechanism open by a smaller amount, it is necessary to install in each of the connecting lines on the non-return valve, which in the normal position pass the flow of the working fluid in the direction of the electromagnetic 2/2-way valve. If the same valve of the gas distribution mechanism always opens earlier or by a larger amount, then it is quite enough to provide the check valve only in the actuator, which refers to another valve of the gas distribution valve, opening by a smaller value or at a later point in time. It should also be noted that when setting the parameters of the control signal, differences should be made between the mode in which only one valve of the gas distribution mechanism is activated and the mode in which two valves of the gas distribution mechanism are activated, i.e. it is required to close only one or both valves of the gas distribution mechanism, since the closing speed of the valves of the gas distribution mechanism depends on these conditions. In the mode in which only one valve of the gas distribution mechanism is triggered, a faster release of the working fluid pressure in the actuator provides faster movement of such a valve of the gas distribution mechanism in the closing direction.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения клапанный блок выполнен в виде электромагнитного 3/2-распределителя, имеющего возможность переключения в одно из двух возможных положений и три управляемых подсоединения, среди которых к первому подсоединению присоединена разгрузочная линия, а оба других подсоединения, одновременно подключаемых к первому подсоединению, соединены каждое с одной из вторых рабочих полостей пары исполнительных механизмов. В этом случае можно отказаться от установки обратных клапанов в соединительных линиях между клапанным блоком и обоими исполнительными механизмами, если проходное сечение того подсоединения, которое образует выход клапанного блока и к которому присоединена разгрузочная линия, подобрано таким образом, чтобы в открытом состоянии электромагнитного 3/2-распределителя исключить перемещение рабочей жидкости обратным потоком из одного из двух остальных подсоединений в другое из двух остальных подсоединений. Очевидно, что и в этом варианте при задании параметров управляющих сигналов следует проводить различия между режимом, в котором срабатывает только один клапан механизма газораспределения, и режимом, в котором срабатывают два клапана механизма газораспределения.In another preferred embodiment of the invention, the valve block is made in the form of an electromagnetic 3/2-way valve, having the ability to switch to one of two possible positions and three controlled connections, among which a discharge line is connected to the first connection, and both other connections are simultaneously connected to the first connecting, each connected to one of the second working cavities of a pair of actuators. In this case, you can refuse to install non-return valves in the connecting lines between the valve block and both actuators, if the passage section of the connection that forms the output of the valve block and to which the discharge line is connected is selected so that in the open state of electromagnetic 3/2 -distributor to exclude the movement of the working fluid in reverse flow from one of the other two connections to the other of the other two connections. Obviously, in this embodiment, when setting the parameters of the control signals, it is necessary to distinguish between the mode in which only one valve of the gas distribution mechanism is activated, and the mode in which two valves of the gas distribution mechanism are activated.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения клапанный блок выполнен в виде электромагнитного 4/2-распределителя, имеющего возможность переключения в одно из двух возможных положений и четыре управляемых подсоединения, среди которых к первому и второму подсоединениям присоединено по одной разгрузочной линии, а третье подсоединение, подключаемое к первому подсоединению, и четвертое подсоединение, подключаемое ко второму подсоединению, соединены каждый с одной из вторых рабочих полостей пары исполнительных механизмов. К первому и второму подсоединениям распределителя предпочтительно присоединять раздельные разгрузочные линии, ведущие к резервуару для рабочей жидкости. При таком исполнении клапанного блока клапаны механизма газораспределения перемещаются в направлении закрытия всегда с одинаковой скоростью вне зависимости от того, открыт только один или открыты оба клапана механизма газораспределения. В результате значительно упрощаются вычисления, связанные с формированием управляющих сигналов.According to another preferred embodiment of the invention, the valve block is made in the form of an electromagnetic 4/2-way valve, having the ability to switch to one of two possible positions and four controlled connections, among which one discharge line is connected to the first and second connections, and the third connection connected to the first connection, and the fourth connection connected to the second connection, each connected to one of the second working cavities mechanisms. Separate discharge lines leading to the working fluid reservoir are preferably connected to the first and second connections of the distributor. With this embodiment of the valve block, the valves of the gas distribution mechanism always move in the closing direction at the same speed, regardless of whether only one of the valves of the gas distribution mechanism is open. As a result, the calculations associated with the formation of control signals are greatly simplified.
Согласно следующему предпочтительному варианту осуществления изобретения клапанный блок выполнен в виде электромагнитного 4/3-распределителя, имеющего возможность переключения в одно из трех возможных положений и четыре управляемых подсоединения, среди которых к двум подсоединениям присоединено по разгрузочной линии, а два других подсоединения соединены каждое с одной из рабочих полостей пары исполнительных механизмов. При этом подобный электромагнитный 4/3-распределитель выполнен таким образом, что в одном из его возможных положений он соединяет каждую из обеих вторых рабочих полостей с соответствующей разгрузочной линией, во втором положении он запирает обе вторые рабочие полости, а в третьем положении он запирает одну из обеих вторых рабочих полостей и соединяет другую с разгрузочной линией.According to a further preferred embodiment of the invention, the valve block is made in the form of an electromagnetic 4/3-way distributor, having the ability to switch to one of three possible positions and four controlled connections, among which two connections are connected via a discharge line, and two other connections are connected to one from the working cavities of a pair of actuators. At the same time, such an electromagnetic 4/3-way valve is designed in such a way that in one of its possible positions it connects each of both second working cavities with a corresponding discharge line, in the second position it locks both second working cavities, and in the third position it locks one from both second working cavities and connects the other to the discharge line.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения клапанный блок выполнен в виде электромагнитного 4/4-распределителя, имеющего возможность переключения в одно из четырех возможных положений и четыре управляемых подсоединения, среди которых к двум подсоединениям присоединено по разгрузочной линии, а два других подсоединения соединены каждое с одной из вторых рабочих полостей пары исполнительных механизмов. При этом подобный электромагнитный 4/4-распределитель выполнен таким образом, что в одном из его возможных положений он соединяет вторые рабочие полости пары исполнительных механизмов с разгрузочными линиями, в другом положении он запирает обе вторые рабочие полости, а в двух остальных положениях он попеременно соединяет одну из обеих вторых рабочих полостей с разгрузочной линией и запирает другую из обеих вторых рабочих полостей. Тем самым оба последних варианта выполнения клапанного блока позволяют расширить функциональные возможности предлагаемого в изобретении устройства управления, поскольку в этом случае помимо совместного закрытия клапанов механизма газораспределения можно обеспечить также последовательное закрытие обоих клапанов механизма газораспределения с определенным смещением во времени.In accordance with another embodiment of the invention, the valve block is made in the form of an electromagnetic 4/4-way valve, having the ability to switch to one of four possible positions and four controlled connections, among which two connections are connected via a discharge line, and two other connections are connected each to one of the second working cavities of a pair of actuators. Moreover, a similar electromagnetic 4/4-way valve is designed in such a way that in one of its possible positions it connects the second working cavities of a pair of actuators with discharge lines, in another position it closes both second working cavities, and in the other two positions it alternately connects one of both second working cavities with a discharge line and locks the other of both second working cavities. Thus, both last versions of the valve block make it possible to expand the functionality of the control device proposed in the invention, since in this case, in addition to jointly closing the valves of the gas distribution mechanism, it is also possible to provide sequential closing of both valves of the gas distribution mechanism with a certain time offset.
ЧертежиBlueprints
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:Below the invention is described in more detail on the example of some variants of its implementation with reference to the accompanying drawings, which show:
на фиг.1 - схематичное изображение устройства управления двумя клапанами механизма газораспределения, которыми оснащен цилиндр ДВС,figure 1 is a schematic illustration of a control device for two valves of the gas distribution mechanism, which is equipped with an internal combustion engine cylinder,
на фиг.2 - схематичное изображение клапана механизма газораспределения, которым (клапаном) оснащен цилиндр ДВС,figure 2 - schematic representation of the valve of the gas distribution mechanism, which (valve) is equipped with an internal combustion engine cylinder,
на фиг.3-5 - схематичные изображения несколько модифицированного устройства управления двумя клапанами механизма газораспределения, которыми оснащен цилиндр ДВС, согласно трем другим вариантам осуществления изобретения,figure 3-5 - schematic images of a slightly modified control device for two valves of the gas distribution mechanism, which is equipped with an internal combustion engine cylinder, according to three other embodiments of the invention,
на фиг.6 и 7 - соответственно два других варианта выполнения клапанного блока, используемого в устройстве, показанном на фиг.5.in Fig.6 and 7, respectively, two other embodiments of the valve block used in the device shown in Fig.5.
Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments
Схематично показанное на фиг.1 устройство предназначено для управления двумя клапанами механизма газораспределения, предусмотренными для одного из цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС), который (цилиндр) обычно оснащен двумя впускными и двумя выпускными клапанами. При этом оба клапана 10 механизма газораспределения являются впускными или выпускными клапанами цилиндра. На фиг.1 показана система управления лишь обоими впускными клапанами цилиндра. По такой же схеме осуществляется и управление обоими выпускными клапанами цилиндра. В четырехцилиндровом ДВС, механизм газораспределения которого оснащен в общей сложности шестнадцатью клапанами, имеется восемь впускных и восемь выпускных клапанов, управление которыми, т.е. управление открытием и закрытием которых, в соответствии с порядком работы цилиндров осуществляется единым электронным блоком 30 управления. У четырехцилиндрового ДВС, механизм газораспределения которого оснащен двенадцатью клапанами, предусмотрено два впускных и один выпускной клапан на каждый из четырех отдельных цилиндров. В последующем описании в качестве примера рассмотрено управление двумя впускными клапанами цилиндра. При этом все сказанное ниже соответственно справедливо и в отношении управления остальными клапанами механизма газораспределения.Schematically shown in figure 1, the device is designed to control two valves of the gas distribution mechanism provided for one of the cylinders of an internal combustion engine (ICE), which (cylinder) is usually equipped with two inlet and two exhaust valves. In this case, both
В предлагаемом в изобретении устройстве для каждого клапана механизма газораспределения предусмотрен исполнительный механизм (позиционер) 11, который имеет перемещаемый в рабочем или силовом цилиндре 12 в осевом направлении установочный или управляющий поршень 13, управляющий перемещением клапана механизма газораспределения. Этот управляющий поршень 13 разделяет рабочий цилиндр 12 на две ограниченные им гидравлические рабочие полости 121 и 122 и жестко соединен с толкателем 14 клапана 10 механизма газораспределения. На фиг.2 исполнительный механизм 11 схематично изображен в увеличенном масштабе вместе с функционально связанным с ним клапаном 10 механизма газораспределения. На дальнем от управляющего поршня 13 конце толкатель 14 имеет тарельчатую уплотняющую поверхность 15 клапана, которая во взаимодействии с выполненной в корпусе 16 цилиндра ДВС опорной поверхностью 17 седла клапана управляет открытием и закрытием ведущего в цилиндр отверстия и регулирует его проходное сечение. Рабочий цилиндр 12 оснащен в общей сложности тремя гидравлическими подсоединениями, из которых одно гидравлическое подсоединение 121а сообщается с первой рабочей полостью 121, а два других гидравлических подсоединения 122а и 122b сообщаются со второй рабочей полостью 122 рабочего цилиндра 12.In the device according to the invention, an actuator (positioner) 11 is provided for each valve of the gas distribution mechanism, which has an installation or
Помимо этого устройство управления клапанами механизма газораспределения имеет систему 22 подачи давления, которая состоит из резервуара 18 с рабочей жидкостью, насоса 19 высокого давления, обратного клапана 20 и гидравлического аккумулятора 21, предназначенного для гашения колебаний или пульсаций давления и аккумулирования энергии рабочей жидкости. Отвод 221, отходящий от системы 22 подачи давления на участке между обратным клапаном 20 и гидравлическим аккумулятором 21, линией 23 соединен с гидравлическими подсоединениями 121а обоих исполнительных механизмов 11, управляющих перемещениями клапанов механизма газораспределения, и тем самым в первых рабочих полостях 121 рабочих цилиндров исполнительных механизмов 11 постоянно преобладает создаваемое системой 22 подачей давления в ее отводе 221 примерно постоянное гидравлическое давление, которое путем регулирования можно устанавливать на различные заданные значения.In addition, the valve control device of the gas distribution mechanism has a
Вторые рабочие полости 122 рабочих цилиндров 12 их гидравлическими подсоединениями 122а и 122b, во-первых, могут соединяться через соответствующие первые имеющие электропривод управляющие клапаны 24 и 26 с отводом 221, отходящим от системы 22 подачи давления, и, во-вторых, могут соединяться через соответствующие гидравлические соединительные линии 35 и 36 и соответствующие вторые имеющие электропривод управляющие клапаны 25 и 27 с соответствующими разгрузочными линиями 28 и 29, которые в свою очередь сообщаются с резервуаром 18 с рабочей жидкостью. Все управляющие клапаны 24-27 выполнены в виде управляющих или переключающих клапанов, а именно, в виде двухлинейных двухпозиционных электромагнитных распределителей (2/2-распределителей) с пружинным возвратом в исходное положение. Однако в качестве таких управляющих клапанов можно использовать также клапаны пропорционального регулирования. Электрические управляющие входы этих управляющих клапанов электрическими сигнальными линиями 31, 32, 33, 34 соединены с электронным блоком 30 управления, при этом электрические сигнальные линии 31 и 32 отходят к обоим первым управляющим клапанам 24, 26 от отдельных сигнальных выходов 301, 303 с отдельными выходными каскадами электронного блока 30 управления, тогда как две другие электрические сигнальные линии 32 и 34, ведущие к обоим вторым управляющим клапанам 25, 27, отходят от общего сигнального выхода 302 с единым выходным или усилительным каскадом.The second working
Каждый из исполнительных механизмов 11 выполнен вместе с функционально связанными с одним из них первым и вторым управляющими клапанами 24 и 25, соответственно вместе с функционально связанными с другим из них первым и вторым управляющими клапанами 26 и 27 в соответствующем едином корпусе 37, 38, каждый из которых обозначен на фиг.1 прерывистой линией. С целью обеспечить возможность совместного управления обоими вторыми управляющими клапанами 25 и 27, каждый из которых расположен в соответсвующем корпусе 37, 38 относящегося к нему исполнительного механизма, через сигнальный выход 302 электронного блока 30 управления выходной каскад этого блока управления должен иметь соответствующие параметры.Each of the
Ниже рассмотрен принцип работы устройства управления обоими впускными клапанами, соответственно клапанами 10 механизма газораспределения.The following describes the principle of operation of the control device for both intake valves, respectively,
В показанном на фиг.1 начальном или исходном положении все управляющие клапаны 24-27, соответственно их приводы, обесточены, при этом первые управляющие клапаны 24 и 26 находятся в закрытом положении и каждый из них тем самым перекрывает соединение между второй рабочей полостью 122 рабочего цилиндра соответствующего исполнительного механизма 11 и отходящим от системы 22 подачи давления отводом, тогда как вторые управляющие клапаны 25 и 27 находятся в открытом положении и каждый из них тем самым соединяет вторую рабочую полость 122 с соответствующей разгрузочной линией 28, 29. Под действием создаваемого в гидравлической системе давления, которое преобладает и в первой рабочей полости 121 рабочего цилиндра каждого из исполнительных механизмов 11, показанный на фиг.2 управляющий поршень 13 перемещается вверх до упора уплотняющей поверхности 15 клапана 10 в опорную поверхность 17 седла, выполненную в корпусе 16 цилиндра ДВС. При этом управляющий поршень 13 занимает внутри рабочего цилиндра 12 исполнительного механизма 11 показанное на фиг.1 положение, в котором клапаны 10 закрыты.In the initial or initial position shown in FIG. 1, all control valves 24-27, respectively their actuators, are de-energized, while the
Для открытия обоих клапанов 10 механизма газораспределения электронным блоком 30 управления формируется управляющий сигнал на переключение вторых управляющих клапанов 25, 27, который после усиления в выходном каскаде выдается через сигнальный выход 302 и на электрический управляющий вход второго управляющего клапана 25, и на электрический управляющий вход второго управляющего клапана 27. По этому управляющему сигналу вторые управляющие клапаны 25, 27 одновременно переводятся в их закрытое положение, в котором они перекрывают соединение между второй рабочей полостью 122 и соответствующей разгрузочной линией 28, 29. В определенный момент времени электронным блоком 30 управления через его сигнальный выход 301 выдается усиленный управляющий сигнал на электрический управляющий вход первого управляющего клапана 24. По этому управляющему сигналу управляющий клапан 24 переключается в другое положение, в котором он открывает соединение между второй рабочей полостью 122 и отводом 221, отходящим от системы 22 подачи давления, в результате чего и во второй рабочей полости 122 рабочего цилиндра исполнительного механизма 11 устанавливается давление, преобладающее в гидравлической системе. Поскольку площадь той поверхности управляющего поршня 13, которая ограничивает первую рабочую полость 121, меньше площади другой его поверхности, которая ограничивает вторую рабочую полость 122, к этому управляющему поршню 13 прикладывается перестановочное усилие, под действием которого управляющий поршень 13 начинает перемещаться вниз в плоскости чертежа по фиг.1 и 2, и в результате клапан 10 механизма газораспределения открывается. Величина перемещения клапана 10 на ходе его открытия зависит от продолжительности и скорости установки первого управляющего клапана 24, соответственно 26, в открытое состояние. После перемещения клапана 10 на ходе его открытия на требуемую величину подача тока на первый управляющий клапан 24 прекращается, который в результате вновь устанавливается в закрытое положение. При этом давление во второй рабочей полости 122 сохраняется на прежнем уровне, и поэтому клапан 10 остается неподвижным в достигнутом им на ходе открытия положении.To open both
Одновременно либо с некоторой временной задержкой, что определяется конкретными требованиями, электронным блоком 30 управления формируется также управляющий сигнал для первого управляющего клапана 26, выдаваемый на его электрический управляющий вход через сигнальный выход 303. По такому управляющему сигналу этот управляющий клапан аналогичным образом переключается в его рабочее положение, в результате чего управляющий поршень 13 начинает перемещаться, открывая другой клапан 10 механизма газораспределения. При этом величина, на которую этот другой клапан 10 перемещается на ходе открытия, может равняться величине перемещения, совершаемого на ходе открытия первым клапаном 10 механизма газораспределения, или отличаться от нее. После перемещения второго клапана 10 на ходе его открытия на требуемую величину подача управляющего сигнала с сигнального выхода 303 электронного блока 30 управления прекращается, в результате чего первый управляющий клапан 26 вновь возвращается в закрытое положение и отсоединяет от остальной гидравлической системы вторую рабочую полость 122, давление в которой, однако, сохраняется на прежнем уровне.At the same time or with a certain time delay, which is determined by specific requirements, the control signal for the
Для закрытия обоих клапанов 10 механизма газораспределения, что происходит в один и тот же момент времени, прекращается подача управляющего сигнала на сигнальный выход 302 электронного блока 30 управления, в результате чего оба вторых управляющих клапана 25, 27 под действием возвратного усилия, создаваемого их возвратными пружинами, вновь устанавливаются в исходное положение, в котором они соединяют соответствующие вторые рабочие полости 122 рабочих цилиндров обоих исполнительных механизмов 11 с одной из соответствующих разгрузочных линий 28, 29. При этом давление во вторых рабочих полостях 122 падает, и управляющие поршни 13 под действием создаваемого в гидравлической системе давления, которое преобладает и в каждой из первых рабочих полостей 121 обоих исполнительных механизмов 11, перемещаются в их рабочих цилиндрах 12 вверх в плоскости чертежа по фиг.1 и 2 до полного закрытия обоих клапанов 10 механизма газораспределения.To close both
Показанные на фиг.3-5 несколько модифицированные варианты выполнения устройства управления парой одинаковых клапанов механизма газораспределения, например парой впускных или выпускных клапанов, предусмотренных для одного из цилиндров ДВС, отличаются от рассмотренного выше со ссылкой на фиг.1 варианта выполнения устройства управления тем, что оба вторых управляющих клапана 25, 27, управляющих парой исполнительных механизмов 11, объединены в показанных на фиг.3-5 вариантах в единый клапанный блок 40, а сама эта пара исполнительных механизмов вместе с клапанным блоком 40 и обоими управляющими клапанами 24, 26, каждый из которых относится к одному из исполнительных механизмов 11, размещены в общем корпусе 39. В зависимости от конкретного исполнения клапанного блока 40 в устройстве управления к резервуару 18 с рабочей жидкостью проходит лишь одна общая разгрузочная линия 28, как это имеет место в показанных на фиг.3 и 4 вариантах, либо, как и в показанном на фиг.1 варианте, две отдельных разгрузочных линии 28, 29, как это имеет место в показанном на фиг.5 варианте. В остальном показанные на фиг.3-5 варианты выполнения устройства управления не отличаются от показанного на фиг.1 варианта его выполнения, и поэтому на всех этих чертежах одинаковые конструктивные элементы обозначены одинаковыми позициями.Shown in Figures 3-5 are somewhat modified embodiments of a control device for a pair of identical valves of a gas distribution mechanism, for example, a pair of intake or exhaust valves provided for one of the internal combustion engine cylinders, differ from the embodiment of the control device discussed above with reference to Figure 1 in that both second control valves 25, 27, controlling a pair of
В показанном на фиг.3 устройстве управления клапанный блок 40 выполнен в виде электромагнитного 2/2-распределителя 41 с пружинным возвратом в исходное положение. Этот распределитель может переключаться в одно из двух возможных положений и имеет два управляемых подсоединения 411 и 412, из которых подсоединение 411 присоединено к разгрузочной линии 28. К другому подсоединению 412 присоединены обе соединительные линии 35 и 36, идущие от вторых рабочих полостей 122 пары исполнительных механизмов 11 к клапанному блоку 40. В каждой соединительной линии 35, 36 предусмотрено по обратному клапану 42, 43, которые в нормальном положении пропускают поток рабочей жидкости в сторону электромагнитного 2/2-распределителя. Эти обратные клапаны 42, 43 при различных величинах хода открытия клапанов 10 механизма газораспределения препятствуют притоку рабочей жидкости от исполнительного механизма 11, управляющему перемещением открытого на большую величину клапана 10 механизма газораспределения, к исполнительному механизму 11, управляющего перемещением открытого на меньшую величину клапана 10 механизма газораспределения. Если один из клапанов 10 механизма газораспределения всегда открывается раньше или на большую величину, то в относящемся к этому клапану исполнительном механизме 11 можно отказаться от установки обратного клапана 42, соответственно 43, в соединительной линии 35, соответственно 36, ведущей к разгрузочной линии 28, что, однако, в определенной степени ограничивает функциональные возможности всей системы.In the control device shown in FIG. 3, the
Показанное на фиг.4 устройство управления отличается от показанного на фиг.3 лишь иным исполнением клапанного блока 40. В этом случае клапанный блок 40 выполнен в виде электромагнитного 3/2-распределителя 44, который может переключаться в одно из двух возможных положений и имеет три управляемых подсоединения 441, 442 и 443, из которых к первому подсоединению 441 присоединена разгрузочная линия 28, а каждое из двух других подсоединении 442 и 443, одновременно подключаемых к первому подсоединению 441, соединено соответствующей соединительной линией 35 и 36 с соответствующей второй рабочей полостью 122 рабочего цилиндра каждого из обоих исполнительных механизмов 11. Проходное сечение подсоединения 441, которое образует выход клапанного блока и к которому присоединена разгрузочная линия 28, подобрано таким образом, чтобы в открытом состоянии электромагнитного 3/2-распределителя 44 исключить перемещение рабочей жидкости обратным потоком из одного подсоединения 442 в другое подсоединение 443 или наоборот.Очевидно, что в закрытом состоянии электромагнитного 3/2-распределителя 44 подсоединения 442 и 443 не сообщаются между собой. В этом варианте можно отказаться от применения обратных клапанов, которые в показанном на фиг.3 варианте устанавливаются в соединительных линиях 35, 36.The control device shown in FIG. 4 differs from that shown in FIG. 3 only in a different embodiment of the
В показанном на фиг.5 варианте выполнения устройства управления клапанами механизма газораспределения клапанный блок 40 выполнен в виде электромагнитного 4/2-распределителя 45, который может переключаться в одно из двух возможных положений и имеет четыре управляемых подсоединения 451-454, среди которых к первому подсоединению 451 присоединена разгрузочная линия 28, ко второму подсоединению 452 присоединена разгрузочная линия 29, к третьему подсоединению 453, подключаемому к первому подсоединению 451, присоединена соединительная линия 35, а к четвертому подсоединению 454, подключаемому ко второму подсоединению 452, присоединена соединительная линия 36. В этом варианте каждая из обеих соединительных линий 35, 36 также проходит к одной из вторых рабочих полостей 122 рабочих цилиндров пары исполнительных механизмов 11.In the embodiment of the valve control device of the gas distribution mechanism shown in FIG. 5, the
При таком исполнении клапанного блока 40 клапаны 10 механизма газораспределения в отличие от показанных на фиг.3 и 4 вариантов выполнения клапанных блоков 40 перемещаются в направлении закрытия всегда с одинаковой скоростью вне зависимости от того, открыт только один или открыты оба клапана 10 механизма газораспределения. В показанных же на фиг.3 и 4 вариантах выполнения клапанного блока 40 следует проводить различия между режимом, в котором срабатывает только один клапан механизма газораспределения, и режимом, в котором срабатывают два клапана механизма газораспределения, поскольку скорость закрытия клапанов 10 механизма газораспределения зависит от того, открыт ли только один такой клапан 10 механизма газораспределения или открыты оба клапана 10 механизма газораспределения. При необходимости обеспечить установку обоих клапанов механизма газораспределения в закрытое состояние в один и тот же момент времени в обоих режимах, в одном из которых срабатывает один такой клапан, а в другом срабатывают оба клапана, требуется соответствующим образом задать характеристики управляющих сигналов, выдаваемых через сигнальный выход 302 электронного блока 30 управления.With this design of the
Расширить функциональные возможности показанного на фиг.5 устройства управления можно, если выполнить клапанный блок 40 в виде электромагнитного 4/3-распределителя 46 или электромагнитного 4/4-распределителя 47. Такие электромагнитный 4/3-распределитель 46 и электромагнитный 4/4-распределитель 47 схематично показаны на фиг.6 и 7 соответственно. Электромагнитный 4/3-распределитель 46 может переключаться в одно из трех возможных положений и имеет четыре управляемых подсоединения 461-464, а электромагнитный 4/4-распределитель 47 может переключаться в одно из четырех возможных положений и имеет четыре управляемых подсоединения 471-474. В отличие от показанного на фиг.5 электромагнитного 4/2-распределителя 45 электромагнитный 4/3-распределитель 46 может переключаться в дополнительное положение, в котором он соединяет идущую от второй рабочей полости 122 рабочего цилиндра одного из исполнительных механизмов 11 соединительную линию 35 с разгрузочной линией 28 и перекрывает соединительную линию 36, идущую от второй рабочей полости 122 рабочего цилиндра другого исполнительного механизма 11. Благодаря этому становится возможным не только совместно устанавливать оба клапана 10 механизма газораспределения в закрытое состояние в один и тот же момент времени аналогично тому, как это имеет место в показанных на фиг.3 и 4 вариантах выполнения клапанного блока 40, но и управлять открытием и закрытием одного из клапанов 10 механизма газораспределения с некоторым смещением во времени относительно другого клапана.To expand the functionality of the control device shown in FIG. 5, it is possible to make the
Показанный на фиг.7 электромагнитный 4/4-распределитель 47 может дополнительно по сравнению с показанным на фиг.6 электромагнитным 4/3-распределителем 46 переключаться в четвертое положение, в котором он соединяет идущую от второй рабочей полости 122 рабочего цилиндра одного из исполнительных механизмов 11 соединительную линию 36 с разгрузочной линией 29 и перекрывает соединительную линию 35, идущую от второй рабочей полости 122 рабочего цилиндра другого исполнительного механизма 11. Тем самым становится возможным по выбору управлять открытием и закрытием одного или другого клапана 10 механизма газораспределения с определенным смещением во времени относительно другого клапана 10 механизма газораспределения.Shown in Fig.7 electromagnetic 4/4-
Настоящее изобретение не ограничено описанными выше вариантами осуществления, на примере которых оно рассмотрено. Так, в частности, вместо предусмотренных в различных вариантах осуществления изобретения многолинейных многопозиционных электромагнитных распределителей 25, 27, 41, 44, 45, 47, которые в обесточенном состоянии находятся в открытом состоянии, можно также использовать распределители, которые в обесточенном состоянии находятся в закрытом состоянии.The present invention is not limited to the embodiments described above, by the example of which it has been considered. So, in particular, instead of the multi-line
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10140528.6 | 2001-08-17 | ||
| DE10140528A DE10140528A1 (en) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Device for controlling gas exchange valves |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002135633A RU2002135633A (en) | 2004-08-10 |
| RU2286468C2 true RU2286468C2 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=7695850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002135633/06A RU2286468C2 (en) | 2001-08-17 | 2002-06-08 | Timing gear valves control device |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040074456A1 (en) |
| EP (1) | EP1432891A1 (en) |
| JP (1) | JP2005500463A (en) |
| KR (1) | KR100928405B1 (en) |
| DE (1) | DE10140528A1 (en) |
| RU (1) | RU2286468C2 (en) |
| WO (1) | WO2003018968A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20051810A1 (en) * | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Dellorto Spa | ELECTRO-HYDRAULIC CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE VALVES WITH VARIABLE DRIVE |
| DE102007021109A1 (en) * | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Jan Mendzigall | Valve for internal combustion engine, is ideally brought, clocked by drive, into one position for closing or opening combustion chamber |
| JP4831839B2 (en) * | 2008-03-27 | 2011-12-07 | 三菱重工業株式会社 | Engine valve actuator and internal combustion engine |
| CN102135143A (en) * | 2011-04-06 | 2011-07-27 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Pure aerodynamic AMT clutch control system |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4009695A (en) * | 1972-11-14 | 1977-03-01 | Ule Louis A | Programmed valve system for internal combustion engine |
| DE69218971T2 (en) * | 1991-06-24 | 1997-07-24 | Ford Werke Ag | Hydraulic valve control device for an internal combustion engine |
| US5237968A (en) * | 1992-11-04 | 1993-08-24 | Caterpillar Inc. | Apparatus for adjustably controlling valve movement and fuel injection |
| US5497736A (en) * | 1995-01-06 | 1996-03-12 | Ford Motor Company | Electric actuator for rotary valve control of electrohydraulic valvetrain |
| US6148778A (en) * | 1995-05-17 | 2000-11-21 | Sturman Industries, Inc. | Air-fuel module adapted for an internal combustion engine |
| DK0767295T3 (en) * | 1995-10-03 | 2000-06-05 | Wortsilo Nsd Schweiz Ag | Hydraulic valve drive |
| DE19826047A1 (en) | 1998-06-12 | 1999-12-16 | Bosch Gmbh Robert | Device for controlling a gas exchange valve for internal combustion engines |
| DE19826045A1 (en) * | 1998-06-12 | 2000-01-13 | Bosch Gmbh Robert | Method for controlling a gas exchange valve for internal combustion engines |
-
2001
- 2001-08-17 DE DE10140528A patent/DE10140528A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-06-08 US US10/399,290 patent/US20040074456A1/en not_active Abandoned
- 2002-06-08 KR KR1020047002168A patent/KR100928405B1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-06-08 EP EP02747201A patent/EP1432891A1/en not_active Withdrawn
- 2002-06-08 WO PCT/DE2002/002094 patent/WO2003018968A1/en active Application Filing
- 2002-06-08 RU RU2002135633/06A patent/RU2286468C2/en not_active IP Right Cessation
- 2002-06-08 JP JP2003523803A patent/JP2005500463A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005500463A (en) | 2005-01-06 |
| DE10140528A1 (en) | 2003-02-27 |
| KR20040030072A (en) | 2004-04-08 |
| WO2003018968A1 (en) | 2003-03-06 |
| US20040074456A1 (en) | 2004-04-22 |
| KR100928405B1 (en) | 2009-11-26 |
| EP1432891A1 (en) | 2004-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5713331A (en) | Injection and exhaust-brake system for an internal combustion engine having several cylinders | |
| JP4637727B2 (en) | Internal combustion engine with variable drive valve driven by a single pumping piston and controlled by a single solenoid valve for each engine cylinder | |
| KR20010031821A (en) | Lost motion valve actuation system | |
| JP2001522014A (en) | Lost motion all-purpose valve actuation system | |
| JPH04224215A (en) | Engine brake for air compression type internal combustion engine | |
| GB2312018A (en) | Hydraulic actuation of i.c. engine lift valve | |
| JPH09151715A (en) | Controller for valve of internal combustion engine | |
| JPH04128508A (en) | Valve system device of internal combustion engine | |
| RU2286468C2 (en) | Timing gear valves control device | |
| CN104822911B (en) | Gas exchanges valve gear | |
| JP4580937B2 (en) | System and method for preventing collision between piston and valve of non-freewheel internal combustion engine | |
| US11466598B2 (en) | System and method for variable actuation of valves of an internal combustion engine | |
| US7134408B2 (en) | Device for the control of gas exchange valves | |
| US6857618B2 (en) | Device for controlling a gas exchange valve | |
| JP4047807B2 (en) | Driving method of electric hydraulic valve control system for internal combustion engine, computer program, open control and closed loop control device for driving internal combustion engine | |
| JPH0791969B2 (en) | Valve drive for internal combustion engine | |
| EP1233152B1 (en) | Electrohydraulic device for operating the valves of a combustion engine | |
| US20040144345A1 (en) | Device for controlling charge exchange valves | |
| KR20010024636A (en) | Lost motion hydraulic overhead with integrated retarding | |
| KR100966484B1 (en) | Device for the control of gas exchange valves | |
| KR20080103074A (en) | A method of braking an actuator piston, and a pneumatic actuator | |
| RU2395728C2 (en) | Pneumatic drive system | |
| JP2005508469A (en) | Device for controlling gas exchange valve | |
| CN220302201U (en) | Control device for controlling opening and closing of valve of engine and engine | |
| JP4079063B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100609 |