带有用于进气阀的可变致动的电子控制液压系统的内燃发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及某种类型的内燃发动机，其包括以下:
-发动机轴和限定燃烧室的至少一个汽缸；
-至少一个进气管和至少一个排气管，其通入所述燃烧室中；
-至少一个进气阀和至少一个排气阀，其与所述进气管和所述排气管相关联并具备将其推向闭合位置的各自的复位弹簧；
-用于借助于各自的挺杆致动所述至少一个进气阀的凸轮轴，所述凸轮轴由发动机轴驱动旋转；
-其中，所述至少一个进气阀是由各自的挺杆克服前述复位弹簧的作用通过插入液压机构来控制的，所述液压机构包括压力室，连接到挺杆的栗送柱塞面向所述压力室，所述压力室适合与关联到所述至少一个进气阀的液压致动器的室连通；
-电致动的控制阀，其与每个汽缸的所述至少一个进气阀相关联并且适合设定与排气体积连通的所述压力室以便使所述至少一个进气阀与各自的挺杆解除联接并由于各自的复位弹簧引起所述至少一个进气阀的快速闭合；
-电子控制机构，其用于控制电致动的阀，以便根据发动机的一个或更多个操作参数来改变所述至少一个进气阀的打开时刻和/或闭合时刻及升程；以及
-电致动的燃料喷射器机构，其由所述电子控制机构来控制以用于将燃料供应到所述燃烧室中，
用于发动机起动的电机与所述发动机相关联，所述电机适合在启动发动机的步骤中激活发动机轴的旋转。
[0002]上述类型的发动机描述于(例如)文献EP O 803 642 BUEP I 555 398,EP I 508676 BUEP I 674 673 BI和EP 2 261 471 Al中的任一者中，所有这些文献均以本申请人的名义提交。
【背景技术】
[0003]长期以来，本申请人已开发包括用于如上所指出类型的进气阀的可变致动的系统的内燃发动机，其按商标“MULTIAIR”出售。本申请人是关于具备上文所指定类型的系统的发动机的多项专利和专利申请的持有人。
[0004]附图中的图1示出发动机的截面图，所述发动机具备如欧洲专利号EP O 803 642BI中所描述的“MULTIAIR”系统。
[0005]参照图1，其中所图示的发动机是包括汽缸盖I的多缸发动机，例如，直列四缸发动机。对于每个汽缸而言，汽缸盖I包括由汽缸盖I的底座表面3所形成的腔体2，所述腔体2限定燃烧室CO且两个进气管4、5和两个排气管6通入所述腔体2中。两个进气管4、5与燃烧室2的连通由传统提升阀类型的两个进气阀7来控制，每者均包括可滑动地安装于汽缸盖I的本体中的阀杆8。
[0006]每个阀7通过设定在汽缸盖I的内表面与端阀保持器10之间的弹簧9被收回到闭合位置中。两个排气管6与燃烧室的连通是通过两个阀70来控制的，所述阀70也是传统类型的，且用于朝闭合位置返回的弹簧9与所述阀70相关联。
[0007]每个进气阀7的打开是通过凸轮轴11以下文将描述的方式来控制的，所述凸轮轴11围绕轴线12可旋转地安装于汽缸盖I的支撑件内并且包括用于致动进气阀7的多个凸轮14。
[0008]控制进气阀7的每个凸轮14与沿轴线17可滑动地安装的挺杆16的板15协作，在所引用的现有文献中图示的示例的情况下，所述轴线17设定成相对于阀7的轴线大致成90°。板15通过与之关联的弹簧被收回抵靠凸轮14。根据下文所详细描述的，挺杆16构成可滑动地安装于由预装配单元20的本体19所携载的衬套18内的栗送柱塞，所述预装配单元20合并有与致动进气阀相关联的所有电装置和液压装置。
[0009]借助于压力室C (栗送柱塞16面向所述压力室C)中存在的加压流体(优选地，来自发动机润滑回路的油)及借助于可滑动地安装于由衬套22 (所述衬套22也由子组件20的本体19携载)构成的圆柱状本体中的柱塞21，栗送柱塞16能够将推力传输到阀7的阀杆8以便引起阀7抵抗弹性机构9的作用而打开。
[0010]再次，在图1中所图示的已知解决方案中，与每个进气阀7相关联的加压流体室C能够设定成经由电致动的控制阀24 (例如，螺线管阀)与包括通道23的排气体积连通。螺线管阀24可以是适合于本文所说明的功能的任何已知的类型，其由电子控制机构(总体上标示为25)根据指示发动机操作参数(例如，加速器的位置和发动机每分钟转数)的信号S来控制。在本文所说明的特定情况下，阀24通常是打开的且能够通过将电流供应到其螺线管而闭合。
[0011]当螺线管阀24打开时，室C开始与通道23连通以使得存在于室C中的加压流体流到所述通道中，并且获得凸轮14和各自的挺杆16与进气阀7的解除联接，所述进气阀7因此在复位弹簧9的作用下快速返回到其闭合位置中。通过控制室C与排气通道23之间的连通，因此有可能根据需要改变打开每个进气阀7的时间和冲程。
[0012]各螺线管阀24的排气通道23全部通入与蓄压器27连通的一个且同一个纵向通道26中，图1中仅可见其中一者。
[0013]带有相关联衬套18的所有挺杆16、具有相关联衬套22的柱塞21、螺线管阀24和相对应的通道23、26是由预装配单元20的上述本体19所携载并从其获得，这对快速且简单地装配发动机而言是有利的。也能够将此单元划分成独立的子块，每个子块与各自的汽缸相关联。
[0014]尽管在所引用的现有文献的情况下原则上不排除也将液压致动系统应用于排气阀的控制，但在图1中所图示的实施例中，与每个汽缸相关联的排气阀70是通过各自的凸轮轴28经由各自的挺杆29以传统方式来控制的。
[0015]再次参照图1，被限定于衬套22内部且面向柱塞21的可变体积室(在图1中被图示为处于其最小体积状态，给定柱塞21位于其顶部的行程终端位置中)经由衬套22的端壁中所产生的开口 30与加压流体室C连通。此开口 30由柱塞21的端部鼻状物31以此方式接合，使得当阀接近闭合位置时在闭合阶段中提供对阀7的运动的液压制动，在此情况下可变体积室中存在的油被迫穿过存在于端部鼻状物31与由此接合的开口 30的壁之间的间隙流到加压流体室C中。除由开口 30构成的连通之外，加压流体室C和柱塞21的可变体积室还经由柱塞21的本体中所产生的内部通路彼此连通并由止回阀32来控制，所述止回阀32使得仅来自加压室C的流体能够通过至柱塞21的可变体积室。
[0016]在图1中所图示的已知发动机的正常操作期间，当螺线管阀24不允许加压流体室C与排气通道23的连通时，存在于此室中的油将栗送柱塞16的运动(由凸轮14所给予的)传输到柱塞21，该柱塞21操纵阀7的打开。在阀的开启运动的初始步骤中，来自室C的流体穿过止回阀32和设定柱塞21内部腔体的另外通路而到达柱塞21的可变体积室，所述内部腔体具有管状构造并与可变体积室连通。在柱塞21的第一次位移之后，鼻状物31离开开口 30以使得来自室C的流体能够经由现处于自由的开口 30直接进入可变体积室中。
[0017]在阀的闭合的反向运动中，如已所述的，在最后的步骤期间，鼻状物31进入开口30，引起对阀的液压制动，以便防止阀本体撞击其底座，例如，在打开螺线管阀24后，这引起阀7立即返回到闭合位置中。
[0018]在所描述的系统中，当螺线管阀24闭合时，发动机的进气阀7跟随凸轮的运动(完整升程)。进气阀7的预期闭合能够通过停用(打开)螺线管阀24来获得，以便清空室C并在各自的复位弹簧9的作用下获得发动机地进气阀7的闭合。同样地，阀的延迟打开能够通过延迟对螺线管阀的激活来获得，而阀的延迟打开和预期闭合的组合能够通过螺线管阀在相对应凸轮的推力期间的闭合和打开来获得。
[0019]根据可替代的策略，按照以本申请人名义提交的专利申请号EP I 726 790 Al的教导，每个进气阀能够以“多升程”模式(即，根据打开和闭合的两次或两次以上重复的“子循环”)来控制。在每个子循环中，进气阀在通过凸轮的一次且同一次致动内打开且随后完全闭合。电子控制单元因此能够根据发动机的一个或更多个操作参数(例如，每分钟转数、温度和/或系统中所用流体的黏度和/或其它发动机操作参数)来获得进气阀的打开时刻的变化和/或闭合时刻的变化和/或升程的变化。这使得能够在每种操作状态中获得最大的发动机效率和最低的燃料消耗。
[0020]附图中的图2对应于EP I 67