本分案申請是基于中國發(fā)明專利申請?zhí)?01480056731.6(國際申請?zhí)杙ct/se2014/051185)、發(fā)明名稱“內(nèi)燃機和用于閥致動器的氣動操作的氣體處理系統(tǒng)”、申請日為2014年10月8日的專利申請的分案申請。

本發(fā)明整體涉及一種內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機適于為車輛(諸如汽車或卡車、船等)或機器(諸如發(fā)電單元等)提供動力。所涉及的內(nèi)燃機是凸輪軸自由活塞發(fā)動機，所述凸輪軸自由活塞發(fā)動機還以概念“具有自由閥的發(fā)動機”而為人所知。本發(fā)明特別地涉及一種內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機包括：可控的第一發(fā)動機閥，所述第一發(fā)動機閥布置成選擇性地打開/關(guān)閉被包括在內(nèi)燃機中的燃燒室；和氣體處理系統(tǒng)，所述氣體處理系統(tǒng)布置成驅(qū)動所述第一發(fā)動機閥，所述氣體處理系統(tǒng)包括氣動的閉合壓力流體回路，其中，所述閉合壓力流體回路包括相互串聯(lián)聯(lián)接的壓縮機和閥致動器，所述閥致動器操作地連接到所述第一發(fā)動機閥。

在第二方面中，本發(fā)明涉及一種用于對閥致動器進行氣動操作的氣體處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在凸輪軸自由內(nèi)燃機中，壓力流體(諸如液體或氣體)用于實現(xiàn)一個或多個發(fā)動機閥的移動/打開。這意味著已經(jīng)用更少體積要求以及更加可控的系統(tǒng)來替換凸輪軸和有關(guān)設(shè)備，傳統(tǒng)內(nèi)燃機使用所述凸輪軸和有關(guān)設(shè)備打開發(fā)動機閥，以使得空氣進入從燃燒室出來的相應(yīng)排出廢氣中。

在構(gòu)造成用于重要角動量輸出的發(fā)動機中，燃燒室中的壓力隨增加的角動量輸出成比例增加，打開所述閥致動器以關(guān)于燃燒室向內(nèi)開口打開發(fā)動機閥所需的力因此也隨增加的角動量輸出成比例增加。在高轉(zhuǎn)數(shù)(諸如6-8000rpm)的條件下，還需要非常快速地打開發(fā)動機閥，以便不會限制填充空氣來將來自發(fā)動機氣缸的排出廢氣相應(yīng)排出。這些要求(即，在打開排氣閥時在具有發(fā)動機的燃燒室內(nèi)高反壓的高性能發(fā)動機中需要在高頻時極其快速的打開)需要閥致動器上游的壓力流體的壓力高，大約為8-30bar。在閥致動器的下游處，壓力流體具有較低壓力，大約為3-6bar。

在高轉(zhuǎn)數(shù)和高發(fā)動機載荷的條件下，低壓側(cè)和高壓側(cè)之間的壓差應(yīng)當大約為15bar至20bar，以實現(xiàn)閥致動器的正確操作，并且當發(fā)動機空轉(zhuǎn)時或在低轉(zhuǎn)數(shù)和低載荷的條件下，低壓側(cè)和高壓側(cè)之間的壓差僅僅需要為大約2bar至5bar。當壓力因壓縮機從低壓側(cè)至高壓側(cè)而升高時，在低轉(zhuǎn)數(shù)條件下的低壓差是期望的，并且在壓力升高時，發(fā)生能量消耗，所述能量消耗與高壓側(cè)上的壓力升高同步發(fā)生。

在需要快速加速和/或從低轉(zhuǎn)數(shù)和低載荷非?？焖僮兓粮咿D(zhuǎn)數(shù)和高載荷的情況中，例如，在進入到繁忙的主要公路時或在突然超越緩慢行駛的車輛時，低壓側(cè)和高壓側(cè)之間的壓差必須立即增加，以實現(xiàn)駕駛員需要的加速度。傳統(tǒng)壓縮機設(shè)定尺寸以便能夠以很大變化幅度產(chǎn)生壓差，然而，它們沒有設(shè)定尺寸以滿足在單獨大壓差水平和壓力流體流量之間的立即轉(zhuǎn)換。

而且，在本系統(tǒng)中存在從大壓差變至小壓差的惰性，即，當在轉(zhuǎn)數(shù)/發(fā)動機載荷短時/暫時升高之后再次在低轉(zhuǎn)數(shù)條件下操作時，這在壓差并且由此高能耗降低到期望水平之前需要花時間。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是解決先前已知的內(nèi)燃機的上述缺陷和缺點并且提供一種改進的內(nèi)燃機。本發(fā)明的根本目標是提供一種初始限定類型的改進的內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機布置成能夠使得在需要內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)數(shù)/發(fā)動機載荷快速增加時通過作用在壓力流體回路的高壓側(cè)上的壓力增加而立即增大低壓側(cè)和高壓側(cè)之間的壓差。

本發(fā)明的另一目標是提供一種內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機能夠快速地將低壓側(cè)和高壓側(cè)之間壓差的從大壓差變?yōu)樾翰睢?/p>

本發(fā)明的又一目標是提供一種內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機在每次突然增加壓差之后在下一次需要突然增加壓差之前自啟動。

對發(fā)明特征的簡要描述

根據(jù)本發(fā)明，至少通過具有獨立權(quán)利要求中限定的特征的初始限定類型的內(nèi)燃機和用于對閥致動器進行氣動操作的氣體處理系統(tǒng)來實現(xiàn)主要目標。在隨后的從屬權(quán)利要求中進一步限定了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種初始限定類型的內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機的特征在于，氣體處理系統(tǒng)還包括氣體蓄積器，所述氣體蓄積器經(jīng)由至少一根氣體蓄積器導(dǎo)管連接到閉合壓力流體回路，所述氣體蓄積器導(dǎo)管包括可控閥。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，用于對閥致動器進行氣動操作的氣體處理系統(tǒng)設(shè)置成包括氣動的閉合壓力流體回路，其中，閉合壓力流體回路包括串聯(lián)聯(lián)接的壓縮機和閥致動器。氣體處理系統(tǒng)的特征在于，氣體處理系統(tǒng)包括氣體蓄積器，所述氣體蓄積器經(jīng)由至少一根氣體蓄積器導(dǎo)管連接到閉合壓力流體回路，所述氣體蓄積器導(dǎo)管包括可控閥。

因此，本發(fā)明基于下述見解：氣體蓄積器布置成存儲更早的壓力峰值，以便能夠在高壓條件下快速地將大量壓力流體供應(yīng)到閉合壓力流體回路，用于實現(xiàn)壓力流體回路的高壓側(cè)上的即時壓力增加。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，閉合壓力流體回路包括第一壓力流體通道，所述第一壓力流體通道從壓縮機延伸到閥致動器的入口，其中，氣體蓄積器經(jīng)由第一氣體蓄積器導(dǎo)管連接到第一壓力流體通道，所述第一氣體蓄積器導(dǎo)管包括可控閥。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，氣體蓄積器經(jīng)由第二氣體蓄積器導(dǎo)管連接到所述第一壓力流體通道，所述第二氣體蓄積器導(dǎo)管包括止回閥，所述止回閥布置成允許沿著朝向氣體蓄積器方向的流動。即，確保當?shù)谝粴怏w蓄積器導(dǎo)管中的可控閥關(guān)閉時氣體蓄積器中的壓力始終與閉合流體回路的高壓側(cè)中的最高壓力峰值相等。

根據(jù)一個優(yōu)選實施例，壓縮機具有可變排量。這意味著與快速增加轉(zhuǎn)數(shù)或載荷相關(guān)地通過增加壓縮機的排量可進一步加速壓力流體回路的高壓側(cè)的壓力增加。排量的大小優(yōu)選地通過壓縮機活塞的上側(cè)和下側(cè)之間的壓差控制，即，壓縮機上的壓力比。

根據(jù)一個優(yōu)選實施例，閉合壓力流體回路包括第二壓力流體通道，所述第二壓力流體通道從氣缸蓋室延伸到壓縮機，其中，氣體蓄積器經(jīng)由第三氣體蓄積器導(dǎo)管與所述第二壓力流體通道連接，所述第三氣體蓄積器導(dǎo)管包括可控閥。因此，優(yōu)選的是單向閥布置在所述第二壓力流體通道中、在第三氣體蓄積器導(dǎo)管在第二壓力流體通道中進行排放的位置的上游，其中，單向閥布置成允許沿著朝向壓縮機方向的流動。這導(dǎo)致壓縮機活塞的上側(cè)上的平均壓力增加，這導(dǎo)致壓縮機的排量快速增加。

根據(jù)其余從屬權(quán)利要求和優(yōu)選實施例的以下詳細描述，本發(fā)明的其它優(yōu)勢和特征將變得顯而易見。

附圖說明

參照附圖，根據(jù)優(yōu)選實施例的以下詳細描述，對本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)勢的更加全面的理解將變得顯而易見，其中：

圖1是內(nèi)燃機的一部分的示意性側(cè)剖視圖；

圖2是閥致動器的示意性側(cè)剖視圖；

圖3是氣缸蓋和氣缸蓋覆蓋件的示意性局部剖透視圖；以及

圖4至圖9是示意性電路圖，其示出了用于對閥致動器進行氣動控制的氣體處理系統(tǒng)的可替代實施例的示例。

具體實施方式

初始參照圖1，所述圖1是整體用1表示的本發(fā)明內(nèi)燃機的一部分的示意圖。內(nèi)燃機1包括具有至少一個氣缸3的氣缸組2。所述氣缸組2通常包括三個或四個氣缸3。在示出的實施例中，僅僅參照了一個氣缸3，但是應(yīng)當認識到的是，關(guān)于示出的氣缸3，下文描述的設(shè)備優(yōu)選地應(yīng)用于內(nèi)燃機1的所有氣缸，在本實施例中，內(nèi)燃機包括多個氣缸。

而且，內(nèi)燃機1包括活塞4，所述活塞4能夠在所述氣缸3內(nèi)軸向移動。活塞4的運動(來回軸向移動)被以傳統(tǒng)方式傳遞到與活塞4連接的連接桿5，連接桿5繼而連接到曲柄軸(未示出)并且驅(qū)動所述曲柄軸轉(zhuǎn)動。

內(nèi)燃機1還包括氣缸蓋6，所述氣缸蓋6與所述氣缸3和所述活塞4一起界定了燃燒室7。在燃燒室7中，以傳統(tǒng)方式點燃燃料和空氣的混合物并且在此將不再對其進行描述。氣缸蓋6包括至少一個可控的第一發(fā)動機閥8，所述可控的第一發(fā)動機閥8還被稱為氣體交換閥。在示出的實施例中，氣缸蓋還包括可控的第二發(fā)動機閥9。一個發(fā)動機閥8在示出的實施例中構(gòu)成進入閥，所述進入閥布置成選擇性地打開/關(guān)閉將空氣供到燃燒室7中的供應(yīng)，而第二發(fā)動機閥9在示出的實施例中構(gòu)成空氣排出閥或排氣閥，所述空氣排出閥或排氣閥布置成選擇性打開/關(guān)閉以將廢氣從燃燒室7排出。

內(nèi)燃機1還包括整體用10表示的第一閥致動器，所述第一閥致動器10操作地連接到所述第一發(fā)動機閥8，并且布置在內(nèi)燃機1的閉合壓力流體回路中。閥致動器10包括氣動的壓力流體回路，其具有用于壓力流體的至少一個入口11和用于壓力流體的至少一個出口12。壓力流體是氣體或者氣體混合物，優(yōu)選的是空氣或氮氣?？諝獾膬?yōu)勢在于其易于改變壓力流體或者若閉合壓力流體回路發(fā)生泄漏則供應(yīng)更多的壓力流體，而氮氣的優(yōu)勢是沒有氧氣，這防止其它元件氧化。

在內(nèi)燃機包括若干個閥致動器的情況中，所述若干個閥致動器相互平行地布置在所述閉合壓力流體回路中。每個閥致動器均可與一個或多個發(fā)動機閥操作地連接，所述內(nèi)燃機例如可包括兩個進氣閥8，所述進氣閥8由同一閥致動器10聯(lián)動驅(qū)動。然而，優(yōu)選的是每個閥致動器各操作一個發(fā)動機閥，以實現(xiàn)針對內(nèi)燃機1的操作的最大程度的可控性。

內(nèi)燃機的以下描述將僅僅包括一個發(fā)動機閥8和一個閥致動器10，但是應(yīng)當意識到的是，除非另有說明，否則對應(yīng)的內(nèi)容也應(yīng)用于所有的發(fā)動機閥和閥致動器。

內(nèi)燃機1還包括氣缸蓋室13，所述氣缸蓋室13形成所述閉合壓力流體回路的一部分，并且由所述氣缸蓋6和至少第一氣缸蓋覆蓋件14界定。在示出的實施例中，氣缸蓋覆蓋件14被分成兩個部分，所述兩個部分各自通過螺栓可附接到氣缸蓋6以及可從氣缸蓋6釋放。氣缸蓋室13優(yōu)選地擁有大約3-10升的容積，典型地大約為5-6升。在一個可替代實施例中，存在僅僅一個氣缸蓋覆蓋件14，該氣缸蓋覆蓋件與氣缸蓋6一起界定了氣缸蓋室13。

閥致動器10的至少一個出口12與氣缸蓋室13流體連通，即，經(jīng)由所述至少一個出口12離開閥致動器10的壓力流體流出到氣缸蓋室13中。在內(nèi)燃機1包括若干個閥致動器的那些情況中，用于壓力流體排放的閥致動器的所有出口皆位于同一氣缸蓋室中。

優(yōu)選地，整個閥致動器10布置在所述氣缸蓋室13中，并且還優(yōu)選的是閥致動器10例如通過螺栓16或類似的保持器件而可釋放地連接到所述氣缸蓋覆蓋件14。在這個實施例中，閥致動器10因此“懸掛”在氣缸蓋覆蓋件14中，而又沒有與氣缸蓋6接觸。如果閥致動器10應(yīng)當與氣缸蓋覆蓋件14和氣缸蓋6都接觸，則導(dǎo)致了構(gòu)造方式的不利公差鏈。

現(xiàn)在參照圖2，圖2示出了閥致動器10的示意圖。

閥致動器10包括致動器活塞盤17和致動器缸體21，界定了向下開放的氣缸體積。致動器活塞盤17將所述氣缸體積分成第一上部部分19和第二下部部分20，并且在所述致動器缸體21中軸向移動。致動器活塞盤17形成整體用21表示的致動器活塞的一部分，所述致動器活塞布置成接觸并且驅(qū)動所述第一發(fā)動機閥8。致動器活塞還包括游隙消除器件22，其用于相對于所述第一發(fā)動機閥8沿著軸向方向消除游隙。游隙消除器件22優(yōu)選的是液壓驅(qū)動的，并且確保在第一發(fā)動機閥8關(guān)閉時，當致動器活塞盤21處于其上改向位置中時，致動器活塞21保持與第一發(fā)動機閥8接觸，用于校正組裝公差、熱膨脹等。因此，通過游隙消除器件22來調(diào)節(jié)致動器活塞21的軸向長度。

閥致動器10的缸體體積的另一部分20與所述氣缸蓋室13流體連通。這樣，當致動器活塞21處于上改向位置中時，確保同樣的壓力從氣缸體積的第一部分19以及相應(yīng)地從氣缸體積的第二部分20作用在致動器活塞盤17上。由此，致動器活塞盤17和致動器缸體12之間的密封并不重要，而是可允許發(fā)生一些泄漏，用于最小化致動器活塞盤17移動的阻力，并且在停止位置中致動器活塞盤不受低壓水平改變的影響。

閥致動器10包括：可控的進入閥23，所述可控的進入閥23布置成打開/關(guān)閉入口12；可控的排出閥27，所述可控的排出閥27布置成打開/關(guān)閉出口11；液壓回路，所述液壓回路整體用25表示并且繼而包括單向閥26，所述單向閥26布置成允許填充液壓回路25；和可控的清空閥27，所述可控的清空閥27布置成控制對液壓回路25的清空。應(yīng)當指出的是，示意性示出了閥致動器10中的閥，并且例如可由滑動閥、座閥等構(gòu)成所述閥。而且，可以由單體構(gòu)成上述可控閥中的若干個閥。還可直接或間接電控制各個閥。直接電控制表示通過例如電磁裝置直接控制閥的位置，而間接電控制表示由壓力流體控制閥的位置，所述壓力流體繼而由例如電磁裝置控制。

為了實現(xiàn)致動器活塞盤17向下運動以打開發(fā)動機閥8，打開進入閥26，以允許將高壓壓力流體填充到氣缸體積的上部部分19中。當致動器活塞21向下移動時，液壓回路25的單向閥26打開，因此吸入液壓液體并且取代致動器活塞21留下的容積。此后，進入閥23關(guān)閉并且允許已經(jīng)進入缸體容積的上部部分19中的壓力流體膨脹，因此致動器活塞盤17繼續(xù)向下運動。當缸體體積中的上部部分19中的壓力流體不能使得致動器活塞盤17更遠移動時，即，當作用在致動器活塞盤17的下側(cè)上的壓力和發(fā)動機閥8的回位彈簧28與致動器活塞盤17的上側(cè)上的壓力一樣大時，致動器活塞盤17停止。通過在液壓回路25的單向閥26自動關(guān)閉的同時保持液壓回路25的清空閥27閉合而將致動器活塞盤17保持(鎖定)在其下方位置中一段期望的時間。為了實現(xiàn)返回運動，打開排出閥24，以便允許壓力流體從氣缸體積的上部部分19排出，并且還打開液壓回路25的清空閥27，因此致動器活塞盤在從液壓回路25排出液壓液體時向上移動，并且同時，壓力流體從氣缸體積的上部部分17排出到氣缸蓋室13。

現(xiàn)在主要參照圖3，圖3特別地示出了氣缸蓋和氣缸蓋覆蓋件的示意性局部剖視圖。

氣缸蓋覆蓋件14包括壓力流體歧管29，所述壓力流體歧管29連接到閥致動器10的至少一個入口11。壓力流體歧管29沿著氣缸蓋覆蓋件14的軸向長度延伸。所述壓力流體歧管29形成第一壓力流體通道30的一部分，所述第一壓力流體通道30從壓縮機31延伸到閥致動器10的至少一個入口11。壓縮機31布置成將處于高壓下的壓力流體供應(yīng)到閥致動器。而且，第二壓力流體通道32(也見圖1)從氣缸蓋室13延伸到所述壓縮機31。

高壓側(cè)的第一壓力流體通道30的容積將保持盡可能地小，使得壓力流體的溫度從壓縮機31至閥致動器10盡可能小地下降。另一方面，低壓側(cè)的氣缸蓋室13和第二壓力流體通道32的容積將最大化，使得當壓縮機31從低壓側(cè)拉動氣體/壓力流體時盡可能小地影響低壓側(cè)和高壓側(cè)之間的壓力比。優(yōu)選地，氣缸蓋室13和第二壓力流體通道32的容積至少是第一壓力流體通道30的容積十倍，最為優(yōu)選地為至少15倍。

壓縮機31具有可變的壓縮機容積/排量，或通過其他方式可調(diào)的流出量，通常，由內(nèi)燃機1的曲柄軸驅(qū)動壓縮機31。在高轉(zhuǎn)數(shù)和高轉(zhuǎn)矩輸出的條件下，要求第一壓力流體通道30中的壓力流體壓力較高，而在低轉(zhuǎn)數(shù)和低轉(zhuǎn)矩輸出的條件下，要求第一壓力流體通道30中的壓力流體壓力較低。在高轉(zhuǎn)數(shù)/轉(zhuǎn)矩載荷條件下，高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的壓差為大約15-20bar，而在低轉(zhuǎn)數(shù)和低發(fā)動機載荷的條件下，所述壓差為大約2-5bar。壓縮機31優(yōu)選地是軸向活塞泵或斜盤式活塞泵類型的，所述壓縮機通過具有可變沖程的若干個活塞提供可變排量，其中，所有活塞在它們相應(yīng)周期中都布置在相互不同的位置中。由滑行板的傾角界定沖程，所述滑行板作用在活塞上并且通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動活塞，以實施軸向移動，并且滑行板的中央軸線實施章動運動。對于每次旋轉(zhuǎn)動，滑行板均轉(zhuǎn)動，所有活塞將執(zhí)行一個周期?；邪宓膬A角因此是可變/可調(diào)節(jié)的。

以足夠速度、在高壓側(cè)上大約為8-30bar的壓力水平打開向內(nèi)開口的發(fā)動機閥，其中，在內(nèi)燃機中燃燒室存在高反壓，而低壓側(cè)上的壓力水平大約為4-8bar。

氣缸蓋覆蓋件14還包括液壓液體歧管33，所述液壓液體歧管33與閥致動器10的所述液壓回路25的入口34連接。液壓液體歧管33平行于壓力流體歧管29沿著氣缸蓋覆蓋件14的軸向長度延伸。泵35或類似部件布置成將加壓液壓液體經(jīng)由導(dǎo)管36供應(yīng)到液壓液體歧管33中。氣缸蓋覆蓋件14還包括所有必需的電氣設(shè)施(未示出)，尤其用于控制第一閥致動器10，用于各種傳感器等。

現(xiàn)在主要參照圖4至圖9，示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的用于對閥致動器10進行氣動控制的氣體處理系統(tǒng)的可替代實施例，所述氣體處理系統(tǒng)包括氣動的閉合壓力流體回路。

在圖4至9中，示出了壓縮機位于右側(cè)，第一壓力流體通道30(高壓側(cè))位于上邊緣處，閥致動器10位于左側(cè)，并且第二壓力流體通道32(低壓側(cè))位于下邊緣處。壓力流體因此在各附圖中逆時針流動，由圖4中的箭頭37示出了所述壓力流動逆時針流動。

對于本發(fā)明必不可少的是氣體處理系統(tǒng)包括氣體蓄積器38，所述氣體蓄積器38經(jīng)由至少一根氣體蓄積器導(dǎo)管連接到閉合壓力流體回路，所述氣體蓄積器導(dǎo)管包括可控閥。

現(xiàn)在參照圖4，其示出了優(yōu)選的第一實施例。在這個實施例中，氣體蓄積器38經(jīng)由第一氣體蓄積器導(dǎo)管39與所述第一壓力流體通道30連接，所述第一氣體蓄積器導(dǎo)管39包括可控閥40。

在需要在高壓側(cè)上從低壓水平至高壓水平壓力快速增大時，例如，作為車輛中的加速器踏板快速壓下和/或轉(zhuǎn)數(shù)快速增加的響應(yīng)，第一氣體蓄積器導(dǎo)管39中的可控閥40打開，因此壓力水平高于高壓側(cè)上的壓力水平的一閉合體積量流入到第一壓力流體通道30中并且提供了高壓側(cè)的即時壓力升高。氣體蓄積器中的壓力水平略微下降。氣體蓄積器38的容積優(yōu)選地是第一壓力流體通道30中的容積的至少5倍。優(yōu)選地，壓縮機31具有可變排量31，由壓縮機上的壓力關(guān)系和壓縮機活塞的下側(cè)上的壓力來控制所述可變排量31，因此壓縮機31布置成在高壓側(cè)上的壓力增加的條件下實現(xiàn)了壓縮機31排量的自動增加，這導(dǎo)致壓力進一步增加。

優(yōu)選地，第一壓力傳感器41與氣體蓄積器38連接，并且第二壓力傳感器42與第一壓力流體通道30連接。以便確保在第一氣體蓄積器導(dǎo)管39中的可控閥40打開之前氣體蓄積器38中的壓力水平高于第一壓力流體通道30中的壓力水平。在示出的實施例中，第三壓力傳感器43還與第二壓力流體通道32連接，以便能夠確定低壓側(cè)和高壓側(cè)之間的壓力關(guān)系。

當氣體蓄積器38中的壓力用于短暫升高第一壓力流體通道30中的壓力水平時，第一氣體蓄積器導(dǎo)管39中的可控閥40關(guān)閉。當高壓側(cè)上的壓力水平再次將降低時，打開第一氣體蓄積器導(dǎo)管39中的可控閥40，用于再次填充氣體蓄積器38。壓縮機31優(yōu)選地被激活，以便將氣體蓄積器再填充至預(yù)定水平，而與閥致動器10是否需要高壓壓力流體無關(guān)。

現(xiàn)在參照圖5，其示出了第二實施例。將僅僅描述相對于根據(jù)圖4的實施例的不同之處。

除了根據(jù)圖4的第一實施例之外，內(nèi)燃機1包括第二氣體蓄積器導(dǎo)管44，所述第二氣體蓄積器導(dǎo)管44在第一壓力流體通道30和氣體蓄積器38之間延伸，并且包括單向閥44，所述單向閥44布置成允許沿著朝向氣體蓄積器38方向的流動。這樣，確保第一氣體蓄積器導(dǎo)管39中的可控閥40可在第一壓力流體通道30中已經(jīng)實現(xiàn)期望的壓力升高之后盡快閉合。此后，第二氣體蓄積器導(dǎo)管44中的止回閥45確保在第一壓力流體通道30中最近獲得的最高壓力峰值傳遞到氣體蓄積器38并且保存在氣體蓄積器38中。因此，實現(xiàn)了氣體蓄積器38的更加簡單且自動的啟動。此外，第二氣體蓄積器導(dǎo)管44還包括流量限制器件44’，所述流量限制器件44’例如由收縮部來實施。流量限制器件44’的目的是進行延遲/限制，使得壓縮機31傳遞的增加的壓力不會直接用于再次填充氣體蓄積器38。

現(xiàn)在參照圖6，其示出了第三實施例。將僅僅描述相對于根據(jù)4和圖5的實施例的不同之處。

在這個實施例中并且在后續(xù)實施例中，氣缸蓋覆蓋件13還示出為布置在第二壓力流體通道32和閥致動器10之間。然而，應(yīng)當指出的是在第三實施例和后續(xù)實施例中可免除氣缸蓋室13，而所述氣缸蓋室13可包括在第一實施例和第二實施例中。

在根據(jù)圖6的第三實施例中，氣體處理系統(tǒng)包括氣體蓄積器導(dǎo)管47，所述氣體蓄積器導(dǎo)管47在氣體蓄積器38和第二壓力流體通道32之間延伸并且包括可控閥48。在第三實施例中沒有設(shè)置在第一實施例和第二實施例中示出的第一氣體蓄積器導(dǎo)管39。

在需要高壓側(cè)的壓力從低壓力水平至高壓力水平快速增加時，打開第三氣體蓄積器導(dǎo)管47中的可控閥48，因此，一封閉體積的壓力流體流入到第二壓力流體通道32。由此，將用更加致密的壓力流體供給壓縮機31，這使得壓縮機31的排量更加快速增加并且由此提供了高壓側(cè)上的更加快速的壓力升高。優(yōu)選地，第三氣體蓄積器導(dǎo)管47與第二壓力流體通道32聯(lián)接，所述第二壓力流體通道32靠近壓縮機或者與壓縮機直接連接，換言之，在壓縮機31和第二壓力流體通道32之間的交界處，第三氣體蓄積器導(dǎo)管47最為優(yōu)選地與第二壓力流體通道32連接。

優(yōu)選地，壓縮機31具有可變排量，所述可變排量由壓縮機31上的壓力關(guān)系和壓縮機活塞的底側(cè)上的壓力控制，因此壓縮機31布置成在壓縮機31的入口處壓力升高的情況下自動增加壓縮機的排量。

現(xiàn)在參照圖7，所述圖7公開了第四實施例。將僅僅描述相對于根據(jù)圖6的實施例的不同之處。

在根據(jù)權(quán)利要求7所述的第四實施例中，第二氣體蓄積器導(dǎo)管44除了止回閥45之外還包括可控閥45’，以防止當需要保持高壓側(cè)上的壓力升高時再次填充氣體蓄積器38。

還優(yōu)選的是單向閥49布置在第二壓力流體通道32中、在第三氣體蓄積器導(dǎo)管47在第二壓力流體通道32進行排放的位置的上游處，所述單向閥49布置成允許沿著朝向所述壓縮機方向的流動，并且因此防止已供應(yīng)的壓力流體流入氣缸蓋室13中。

在一個可替代(未示出)實施例中，第三氣體蓄積器導(dǎo)管47直接連接到壓縮機31并且單向閥49還優(yōu)選地布置在壓縮機31中。

第二氣體蓄積器導(dǎo)管44中的可控閥45’還通往氣體蓄積器38中，所述氣體蓄積器38在打開所述可控閥45”之前沒有再次填充/啟動。這導(dǎo)致壓力應(yīng)當升高的體積保持最小，因此實現(xiàn)了更加快速的壓力升高。當在第一壓力流體通道30中的高壓需要下降/停止時，打開第二氣體蓄積器導(dǎo)管44中的可控閥45’，因此壓力流體流入到氣體蓄積室38中。另外，將自動減小壓縮機31的排量，這使得高壓側(cè)壓力更加快速下降。

現(xiàn)在參照圖8，其示出了第五實施例。將僅僅描述相對于先前所述的實施例的不同之處。

第五實施例是根據(jù)圖4的第一實施例和根據(jù)圖7的第四實施例的組合。然而，這個實施例沒有包括第二氣體蓄積器導(dǎo)管。第五實施例提供了或者經(jīng)由第一氣體蓄積器導(dǎo)管39在第一壓力流體通道30或者經(jīng)由第三氣體蓄積器導(dǎo)管47在第二壓力流體通道32打開壓力流體以及從氣體蓄積室38釋放壓力流體的可能性。

現(xiàn)在參照圖9，其示出了第六實施例。將僅僅描述相對于先前實施例的不同之處。

第六實施例是根據(jù)圖5的第二實施例和根據(jù)圖7的第四實施例的組合。然而，這個實施例在第二氣體蓄積器導(dǎo)管44中沒有包括可控閥。

與根據(jù)8的第五實施例類似地，第六實施例提供了或者經(jīng)由第一氣體蓄積器導(dǎo)管39在第一壓力流體通道30中或者經(jīng)由第三氣體蓄積器導(dǎo)管47在第二壓力流體通道32中打開壓力流體以及從氣體蓄積器釋放壓力流體。另外，第六實施例提供了根據(jù)圖5的第二實施例的自動再填充功能。

本發(fā)明的可設(shè)想的變型

本發(fā)明并不僅僅局限于上述以及在附圖中示出的實施例，所述實施例僅僅用于進行說明和舉例。本專利申請旨在涵蓋在此描述的優(yōu)選實施例的所有變型和改變，并且因此本發(fā)明由所附權(quán)利要求的語句限定并且因此能夠以處于所附權(quán)利要求的框架內(nèi)的所有可設(shè)想的方式來修改設(shè)備。

還應(yīng)當指出的是，應(yīng)當根據(jù)附圖定向的設(shè)備來理解/解讀關(guān)于/涉及諸如上方、下方、上、下等術(shù)語的所有信息，其中，附圖以使得能夠以正確方式解讀附圖標記的方式定向。結(jié)果，這些術(shù)語僅僅表示示出的實施例中的相對關(guān)系，如果根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備設(shè)置有另一種構(gòu)造/設(shè)計，則可改變這些關(guān)系。

應(yīng)當指出的是，即使沒有明確指出具體實施例中的特征可與另一個實施例的特征組合，但是當有可能時該組合應(yīng)當視為是顯而易見的。