專利名稱：用于凸輪相位器的底部供給油流控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凸輪相位器的油流控制閥，更具體地涉及一種底部供給油流控制閥。
背景技術(shù)：
凸輪相位器用于控制帶輪/鏈輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸的角度關(guān)系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可變凸輪相位器(VCP)允許進(jìn)行相位關(guān)系的調(diào)節(jié)。通常，凸輪相位器用于移動(dòng)雙頂置凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的進(jìn)氣凸輪以便使發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩曲線變寬，從而增加高轉(zhuǎn)速時(shí)的峰值功率并因此改進(jìn)空轉(zhuǎn)質(zhì)量。此外，排氣凸輪可通過凸輪相位器被移動(dòng)以便提供內(nèi)部充氣稀釋控制，從而顯著地降低HC和NOx排放或改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性。凸輪相位器通常由液壓系統(tǒng)控制，所述液壓系統(tǒng)使用來自發(fā)動(dòng)機(jī)的加壓潤(rùn)滑油以改變凸輪軸與曲軸之間的相對(duì)位置，由此改變氣門正時(shí)。通過油流控制閥來命令凸輪軸的提前或延后位置。油流控制閥(下文稱為OCV)控制油流動(dòng)至不同端口從而進(jìn)入凸輪相位器，由此控制凸輪軸相對(duì)于帶輪或鏈輪的角位置?，F(xiàn)有的OCV或是側(cè)面供給，或是底部供給。側(cè)面供給意味著供應(yīng)的油在側(cè)面流至閥內(nèi)。在底部供給OCV上，油來自閥底端。圖1和2示出了底部供給0CV10的示例。所述0CV10包括殼體12、定位在所述殼體12中的滑柱14以及控制單元16，所述控制單元16用于控制滑柱14在殼體12中的位置。所述滑柱14在前位置(圖1)與后位置(圖2、之間沿著縱向軸線Al可滑動(dòng)地安裝在殼體12中。彈簧18插入到滑柱后端20與殼體后端22之間，從而朝向其前位置偏壓滑柱 14。所述殼體12在其后部分沈中設(shè)置有流體供應(yīng)入口 M。徑向后端口觀和徑向前端口 30與凸輪相位器34的液壓回路32連通。徑向排出端口 36或排放端口布置在后端口 28與前端口 30之間，所述排出端口 36與油存儲(chǔ)器連通。所述滑柱14設(shè)置有槽和通道，所述槽和通道相應(yīng)地與殼體12的所述端口觀、30、36交會(huì)以便基于滑柱的位置引導(dǎo)流體?？刂茊卧?6由電磁閥致動(dòng)器構(gòu)成，當(dāng)被激勵(lì)時(shí)所述電磁閥致動(dòng)器接合滑柱前端 38以便抵抗彈簧偏壓作用而朝其后位置移動(dòng)滑柱14。圖1示出了處于其前位置的滑柱14，所述前位置對(duì)應(yīng)于凸輪相位器34的延后位置。油流從處于閥10的底部的供應(yīng)入口 M供給，隨后到達(dá)后端口 28，之后返回到前端口 30，并最終流向排出端口 36。圖2示出了處于其后位置的滑柱14，所述后位置對(duì)應(yīng)于凸輪相位器34的提前位置，并且電磁閥致動(dòng)器被激勵(lì)。油流從供應(yīng)入口 M供給，隨后穿過滑柱14的縱向通孔40， 到達(dá)前端口 30，隨后返回到后端口 28，并最終流向排出端口 36。這種底部供給OCV對(duì)施加到滑柱上的液壓力具有敏感性。當(dāng)設(shè)定高供應(yīng)壓力并且當(dāng)閥處于提前模式時(shí)，流量會(huì)下降，而非如供應(yīng)壓力上升時(shí)所預(yù)計(jì)的那樣，具有更高的流量。這種情況可通過施加至用于高供應(yīng)壓力的滑柱的液壓力來解釋。所述液壓力沿著與彈簧力相同的方向抵抗著磁力而推動(dòng)滑柱，從而降低流量。
本發(fā)明旨在解決上述問題以便改進(jìn)OCV的可控性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于凸輪相位器的油流控制閥，所述油流控制閥包括殼體、定位在所述殼體中的滑柱以及用于控制滑柱在殼體中的位置的控制單元，所述滑柱在前位置與后位置之間沿著縱向軸線可滑動(dòng)地安裝在殼體中，彈簧插入到滑柱后端與殼體后端之間以朝其前位置偏壓滑柱，所述殼體設(shè)置有位于其后部的流體供應(yīng)入口、與凸輪相位器的液壓回路連通的徑向后端口和徑向前端口以及布置在后端口與前端口之間的徑向排出端口，所述排出端口與油存儲(chǔ)器連通，所述滑柱設(shè)置有槽和通道，所述槽和通道相應(yīng)地與殼體的所述端口交會(huì)以便基于滑柱的位置引導(dǎo)流體，其特征在于，所述滑柱后端和滑柱前端在殼體內(nèi)分別界定出后端空腔和前端空腔，所述彈簧安裝在后端空腔中，所述后端空腔和所述前端空腔與所述油存儲(chǔ)器連通并且與流體供應(yīng)壓力隔離。本發(fā)明提供一種技術(shù)方案來平衡底部供給OCV的液壓力?；脑O(shè)計(jì)使得兩端都不暴露在供應(yīng)壓力下，但卻暴露在大體上對(duì)應(yīng)于大氣壓力的排出壓力下。這就防止施加到滑柱的每端上的差壓，因?yàn)橐簤毫υ诨鶅?nèi)部被平衡。根據(jù)本發(fā)明的其他特征
所述空腔通過所述排出端口連接至所述油存儲(chǔ)器； 所述空腔通過至少一個(gè)在滑柱中延伸的縱向通過通道彼此連接； 所述通過通道包括向排出端口打開的徑向通孔；
后蓋安裝在殼體后端處以關(guān)閉后端空腔的后側(cè)并形成用于所述彈簧的彈簧保持器。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中
圖1和圖2是示出了現(xiàn)有技術(shù)的油流控制閥分別當(dāng)滑柱在其前位置和在其后位置時(shí)的剖視圖3和4是類似于前面視圖的視圖，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的分別當(dāng)滑柱在其前位置和在其后位置時(shí)的油流控制閥；
圖5是具有剖面的立體圖，圖中示出了當(dāng)滑柱在其前位置時(shí)的圖3的油流控制閥； 圖6是示出了圖3的油流控制閥的滑柱的剖視圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中，具有類似功能的不同元件將用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識(shí)。指代現(xiàn)有技術(shù)的圖1和2的附圖標(biāo)記將重新用于圖3至6的相應(yīng)元件?，F(xiàn)在將結(jié)合圖3至6來描述根據(jù)本發(fā)明的用于凸輪相位器34的0CV10的優(yōu)選實(shí)施方式。圖3示出了用于控制從油供應(yīng)通道42進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪相位器34的油流的 0CV10，所述油供應(yīng)通道42可連接至高壓油源。0CV10通常安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋46的縱向孔44中。0CV10包括殼體12、定位在所述殼體12中的滑柱14以及控制單元16，所述控制單元16用于控制滑柱14在殼體12中沿著縱向軸線Al在圖3和4分別示出的最前與最后位置之間的位置。在下面的描述中，將使用沿著縱向軸線Al從前向后的朝向，所述朝向不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。這種從前向后的朝向?qū)?yīng)于結(jié)合圖3和4的從左向右的朝向。0CV10的殼體12形成類似柱狀的套筒，所述柱狀套筒包括與布置在氣缸蓋46中的對(duì)應(yīng)油通道48、50、52連通的徑向端口 28、30、36。在這些通道48、50、52中，后通道48和前通道50通常用于交替地為凸輪相位器34供應(yīng)油，以便在提前位置與延后位置之間移動(dòng)凸輪相位器34，而中間通道是返回至發(fā)動(dòng)機(jī)油槽或油存儲(chǔ)器M的排出通道52。如本領(lǐng)域公知的，穿過0CV10和通道48、50、52的油流基本上通過滑柱14的縱向位置來控制，所述滑柱14往復(fù)地安裝在殼體12中。滑柱14在殼體12中的位置通過控制單元34來控制，所述控制單元34優(yōu)選地包括電磁閥致動(dòng)器?？刂茊卧?4包括致動(dòng)桿56， 所述致動(dòng)桿56縱向延伸并且接合滑柱的前端表面38，并且當(dāng)被致動(dòng)時(shí)致動(dòng)桿56抵抗著插入滑柱后端20與殼體后端22之間的彈簧18的偏壓作用而朝其最后位置偏壓滑柱14。彈簧18朝其最前位置偏壓滑柱14。 殼體12設(shè)置有形成為徑向孔的油供應(yīng)入口 M，所述油供應(yīng)入口 M在殼體12的后部沈中。殼體12的后部沈基本是柱狀的并且具有比縱向孔44的內(nèi)徑小的外徑，以允許油通過所述油供應(yīng)入口 M從油供應(yīng)通道42流動(dòng)至殼體12的內(nèi)部。優(yōu)選地，后部沈設(shè)置有過濾裝置58。在圖6中獨(dú)立示出的滑柱14具有設(shè)置有槽和通道的大體上柱狀的本體，所述槽和通道相應(yīng)地與殼體12的端口觀、30、36交會(huì)以便基于滑柱的位置來引導(dǎo)油流?；?4包括長(zhǎng)形的且從滑柱14的后端壁62縱向延伸至前端壁64的主縱向孔60或通道。所述主縱向孔60包括后徑向入口 66，所述后徑向入口 66大體上面對(duì)殼體供應(yīng)入口 M中的至少一個(gè)，從而使流動(dòng)通過殼體供應(yīng)入口 M的油進(jìn)入滑柱14的主縱向孔60，而不管滑柱14的縱向位置如何。所述主縱向孔60還包括僅當(dāng)滑柱14在其后位置(圖4)時(shí)至少部分地面對(duì)殼體前端口 30的前徑向出口 68，當(dāng)滑柱14在其前位置(圖3)時(shí)所述前徑向出口 68面對(duì)殼體 12的前部的內(nèi)表面?；?4的后入口 66和前出口 68每個(gè)都在后面和在前面被柱狀部分 70環(huán)繞，所述柱狀部分70緊密地抵靠殼體12的內(nèi)表面滑動(dòng)配合?；?4具有周向中間槽72，所述周向中間槽72面對(duì)殼體排出端口 36，并且可選地當(dāng)滑柱14在其前位置時(shí)與殼體前端口 30連通，或當(dāng)滑柱14在其后位置時(shí)與殼體后端口 28連通。根據(jù)本發(fā)明，滑柱后端在殼體12內(nèi)分別界定出后端空腔74和前端空腔76，所述彈簧18安裝在后端空腔74中，而在前端空腔76中所述致動(dòng)桿56接合滑柱14。所述后端空腔74和所述前端空腔76與所述油存儲(chǔ)器M連通并且與來自油供應(yīng)通道42的流體供應(yīng)壓力隔離。取決于滑柱的位置，每個(gè)空腔74、76的縱向尺寸都是可變的。根據(jù)圖中示出的實(shí)施方式，后端空腔74在前面通過與滑柱本體整體制成的滑柱后端壁62界定，并且在后面通過后蓋78或塞來界定，后蓋78安裝在殼體后端以關(guān)閉后部 26的后側(cè)并形成用于所述彈簧18的彈簧保持器。應(yīng)當(dāng)指出，殼體供應(yīng)入口 M與后蓋78之間的縱向距離必須選定為使得甚至當(dāng)滑柱14在其前位置時(shí)后端空腔74仍與油供應(yīng)壓力隔
1 O根據(jù)本實(shí)施方式，前端空腔76在后面通過滑柱14的前端壁64界定，前端壁64由
5安裝在滑柱前端處的前蓋制成以關(guān)閉滑柱14的主縱向孔60，并且在前面通過控制單元16界定。根據(jù)示例性實(shí)施方式，后蓋78和前蓋64可分別壓配合到殼體12和滑柱14中。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，由于縱向通過通道80平行于主縱向孔60在滑柱本體中延伸，空腔74、76都通過所述排出端口 36連接至所述油存儲(chǔ)器M。有利的是，所述通過通道80對(duì)每個(gè)空腔74、76縱向打開并且具有對(duì)排出端口 36打開的徑向通孔82，所述徑向通孔82大體上布置在滑柱14的兩端之間的中間縱向位置?？涨?4、76與從供應(yīng)入口 M 流動(dòng)穿行至殼體后端口和前端口 28、30的高壓流體隔離并且僅連接至排出壓力。排出壓力大體上對(duì)應(yīng)于大氣壓力。在圖3、4和5中油流動(dòng)回路用箭頭Fl來示意性表示。如圖3和5所示，在延后模式中，電磁閥沒有被激勵(lì)且滑柱14處于其前位置。油供應(yīng)通道42為閥10供給高壓油。油流通過殼體供應(yīng)入口 M和通過滑柱后入口 66進(jìn)入殼體12和進(jìn)入滑柱14。因?yàn)榛笕肟?66與殼體后端口 28連通且因?yàn)榛俺隹?68面對(duì)殼體內(nèi)表面，所以油僅可流動(dòng)至后通道48。在流動(dòng)通過凸輪相位器34之后，油通過前通道 50和殼體前端口 30返回到閥10。殼體前端口 30通過滑柱槽72與排出端口 36連通，油通過排出通道52流回到油存儲(chǔ)器M。如圖4所示，在提前模式中，電磁閥被激勵(lì)，使得滑柱14抵抗彈簧返回力而朝其后位置滑動(dòng)。油供應(yīng)通道42為閥供給高壓油。油流通過殼體供應(yīng)入口 M和通過滑柱后入口 66進(jìn)入殼體12和進(jìn)入滑柱14。因?yàn)榛笕肟?66不與殼體后端口觀連通且因?yàn)榛俺隹?68與殼體前端口 30連通，所以油僅可流動(dòng)至前通道50。在流動(dòng)通過凸輪相位器34之后，油通過后通道48和殼體后端口觀返回到閥10。殼體后端口觀通過滑柱槽72與排出端口 36連通，油通過排出通道52流回到油存儲(chǔ)器M。在延后模式和在提前模式中，施加到滑柱14的前端表面以及滑柱14的后端表面上的壓力總是使滑柱14的控制均衡的排出壓力。因此，在提前模式中，致動(dòng)器僅須提供用于壓縮彈簧18的足夠壓力到滑柱14上。與現(xiàn)有技術(shù)相反，油供應(yīng)壓力的增加不會(huì)形成抵抗致動(dòng)器力的液壓力。
權(quán)利要求
1.一種用于凸輪相位器(34)的油流控制閥(10)，所述油流控制閥(10)包括殼體 (12)、定位在殼體(12)中的滑柱(14)以及用于控制滑柱(14)在殼體(12)中的位置的控制單元(16)，所述滑柱(14)在前位置與后位置之間沿縱向軸線(Al)可滑動(dòng)地安裝在殼體 (12)中，彈簧(18)插入到滑柱后端與殼體后端之間以朝其前位置偏壓滑柱(14)，所述殼體(1 設(shè)置有位于其后部06)的流體供應(yīng)入口(M)、與凸輪相位器(34)的液壓回路連通的徑向后端口 08)和徑向前端口(30)以及布置在后端口 08)與前端口(30)之間的徑向排出端口(36)，所述排出端口(36)與油存儲(chǔ)器(54)連通，所述滑柱(14)設(shè)置有槽和通道，所述槽和通道相應(yīng)地與殼體(1 的所述端口 O8、30、36)交會(huì)以便基于滑柱的位置來引導(dǎo)油，其特征在于，所述滑柱后端和滑柱前端在殼體(1 內(nèi)分別界定出后端空腔(74)和前端空腔(76)，所述彈簧(18)安裝在后端空腔(74)中，所述后端空腔(74)和所述前端空腔(76)與所述油存儲(chǔ)器(54)連通并且與流體供應(yīng)壓力隔離。
2.如權(quán)利要求1所述的閥(10)，其特征在于，所述空腔(74、76)通過所述排出端口 (36)連接至所述油存儲(chǔ)器(54)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥(10)，其特征在于，所述空腔(74、76)通過至少一個(gè)在滑柱(14)中延伸的縱向通過通道(80)彼此連接。
4.如權(quán)利要求2和3所述的閥(10)，其特征在于，所述通過通道(80)包括向排出端口 (36)打開的徑向通孔(82)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的閥(10)，其特征在于，后蓋(78)安裝在殼體后端處以關(guān)閉后端空腔(74)的后側(cè)并形成用于所述彈簧(18)的彈簧保持器。
全文摘要
一種油流控制閥(10)包括殼體(12)、滑柱(14)以及控制單元(16)，所述滑柱(14)可滑動(dòng)地安裝在殼體(12)中，彈簧(18)插入到滑柱后端與殼體后端之間，所述殼體(12)設(shè)置有位于其后部(26)的流體供應(yīng)入口(24)、與凸輪相位器(34)的液壓回路連通的徑向后端口(28)和徑向前端口(30)以及布置在后端口(28)與前端口(30)之間的徑向排出端口(36)，所述排出端口(36)與油存儲(chǔ)器(54)連通，所述滑柱(14)設(shè)置有槽和通道，所述槽和通道相應(yīng)地與殼體(12)的所述端口(28、30、36)交會(huì)，其特征在于，所述滑柱后端和滑柱前端界定出與所述油存儲(chǔ)器(54)連通的后端空腔(74)和前端空腔(76)。
文檔編號(hào)F01L1/344GK102472129SQ201080034812
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者哈姆迪 N. 申請(qǐng)人:德爾菲技術(shù)公司