帶有雙向油壓偏置電路的凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式可變凸輪軸正時(shí)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種相位器，具有一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式葉片，其限定凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前和延遲室，以及一個(gè)油壓致動(dòng)式葉片，其限定油壓致動(dòng)式提前和延遲室。該相位器通過(guò)凸輪轉(zhuǎn)矩能量和油壓能量移動(dòng)到一個(gè)提前位置和一個(gè)延遲位置。該相位器的保持位置通過(guò)油壓能量來(lái)維持。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有雙向油壓偏置電路的凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式可變凸輪軸正時(shí)裝置
[0001]發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及可變凸輪正時(shí)相位器的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及帶有一個(gè)雙向油壓偏置電路的凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式可變凸輪軸正時(shí)裝置。
[0003]相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明
[0004]已經(jīng)證實(shí)，利用凸輪軸轉(zhuǎn)矩能量操作一個(gè)可變凸輪軸正時(shí)裝置相位器以對(duì)該閥正時(shí)裝置進(jìn)行相位調(diào)整是希望的，因?yàn)橐粋€(gè)凸輪軸轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式可變凸輪軸正時(shí)裝置所需的油量少。但是，不是所有的發(fā)動(dòng)機(jī)都能在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍內(nèi)提供足夠的凸輪軸轉(zhuǎn)矩能量來(lái)有效地對(duì)該可變凸輪軸正時(shí)裝置進(jìn)行相位調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明用發(fā)動(dòng)機(jī)油壓補(bǔ)充了凸輪軸轉(zhuǎn)矩能量，以使該可變凸輪軸正時(shí)裝置在凸輪軸轉(zhuǎn)矩低的時(shí)進(jìn)行相位調(diào)整。
[0006]附圖簡(jiǎn)述
[0007]圖1示出了第一實(shí)施例的一種相位器向提前位置移動(dòng)的示意圖。
[0008]圖2示出了第一實(shí)施例的一種相位器向延遲位置移動(dòng)的示意圖。
[0009]圖3示出了第一實(shí)施例的一種相位器在零位置或保持位置的示意圖。
[0010]圖4示出了第二實(shí)施例的一種相位器向提前位置移動(dòng)的示意圖。
[0011]圖5示出了第二實(shí)施例的一種相位器向延遲位置移動(dòng)的示意圖。
[0012]圖6示出了第二實(shí)施例的一種相位器在零位置或保持位置的示意圖。
[0013]發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明
[0014]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)采用了不同的機(jī)構(gòu)來(lái)改變凸輪軸與曲軸之間的相對(duì)正時(shí)以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能或減少排放。大多數(shù)的這些可變凸輪軸正時(shí)(VCT)機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸(或多凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)中的多個(gè)凸輪軸)上使用一個(gè)或多個(gè)“葉片式相位器”。如圖中所示，葉片式相位器具有一個(gè)轉(zhuǎn)子組件105，該轉(zhuǎn)子組件帶有一個(gè)或多個(gè)葉片104a、104b，該轉(zhuǎn)子組件被安裝到凸輪軸的端部上，該轉(zhuǎn)子組件被一個(gè)帶有葉片室的殼體組件100環(huán)繞，這些葉片安裝在這些葉片室內(nèi)。有可能將這些葉片104a、104b安裝到殼體組件100上，并且同樣安裝到轉(zhuǎn)子組件105的這些室中。殼體的外周101形成了該鏈輪、皮帶輪或者齒輪從而通過(guò)一個(gè)鏈條、皮帶或者多個(gè)齒輪接受驅(qū)動(dòng)力，該驅(qū)動(dòng)力通常來(lái)自曲軸，或者有可能來(lái)自一個(gè)多凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的另一個(gè)凸輪軸。
[0015]圖1至圖6示出了 VCT相位器取決于滑閥位置的這些工作模式。圖中所示的這些位置限定了該VCT相位器正在移動(dòng)的方向。應(yīng)理解，該相位控制閥具有無(wú)限數(shù)目的中間位置，這樣該控制閥不但控制該VCT相位器移動(dòng)的方向而且通過(guò)取決于該不連續(xù)的滑閥芯位置控制該VCT相位器改變位置的速率。因此，應(yīng)該理解，該相位控制閥還可以在無(wú)數(shù)的中間位置中工作而不限于圖中所示的這些位置。
[0016]在第一實(shí)施例中，穿過(guò)控制閥109的油壓致動(dòng)的室125、127的端口分開(kāi)地在軸向上沿著套管116。參見(jiàn)第一實(shí)施例的圖1至圖3，該相位器的殼體組件100具有一個(gè)用于接受驅(qū)動(dòng)力的外周101。轉(zhuǎn)子組件105被連接到該凸輪軸上并且被同軸地定位在殼體組件100之內(nèi)。轉(zhuǎn)子組件105具有至少兩個(gè)葉片，一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式葉片104a和一個(gè)油壓致動(dòng)式葉片104b。凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式(CTA)葉片104a將在殼體組件100和轉(zhuǎn)子組件105之間形成的室117a分離成一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式(CTA)提前室和一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式(CTA)延遲室103。
[0017]在該凸輪軸中由多個(gè)打開(kāi)和關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)閥的力所引起的轉(zhuǎn)矩逆轉(zhuǎn)使CTA葉片104a移動(dòng)。該CTA提前室和延遲室102、103被安排為反抗凸輪軸中的正的和負(fù)的轉(zhuǎn)矩脈沖并且替代地被凸輪轉(zhuǎn)矩施加壓力。取決于希望的移動(dòng)方向，通過(guò)允許流體從CTA提前室102流向CTA延遲室103或反過(guò)來(lái)而移動(dòng)，控制閥109允許該相位器中的CTA葉片104a移動(dòng)。
[0018]油壓致動(dòng)式(OPA)葉片104b將在殼體組件100和轉(zhuǎn)子組件105之間形成的室117b分離成一個(gè)油壓致動(dòng)式(OPA)提前室125和一個(gè)油壓致動(dòng)式(OPA)延遲室127。OPA葉片104b由發(fā)動(dòng)機(jī)油壓致動(dòng)輔助。
[0019]這些葉片104a、104b是能夠旋轉(zhuǎn)的以便改變殼體組件100和轉(zhuǎn)子組件105的相對(duì)角位置。
[0020]鎖銷(xiāo)130被可滑動(dòng)地容納在轉(zhuǎn)子組件105中的一個(gè)孔中并且具有一個(gè)末端部分，該末端部分被一個(gè)彈簧131朝向殼體組件100中的一個(gè)凹陷132偏置并且裝配在其中。在一個(gè)鎖定位置中，鎖銷(xiāo)130的末端部分接合殼體組件100的凹陷132。在一個(gè)解鎖位置中，鎖銷(xiāo)130的末端部分不接合殼體組件100。替代地，鎖銷(xiāo)130可以被容納在殼體組件100中并且被彈簧131朝向轉(zhuǎn)子組件105中的一個(gè)凹陷132偏置。
[0021]在圖1至圖6中，通過(guò)與凹陷132流體連通的管線(xiàn)128，鎖銷(xiāo)130的加壓被OPA提前室125中的流體控制。在鎖銷(xiāo)130被在OPA提前室125中的流體控制的情況下，該相位器可以通過(guò)使OPA提前室125排空被鎖定在該延遲位置，這樣鎖銷(xiāo)130將接合在一個(gè)延遲停止件處。替代地，鎖銷(xiāo)130的加壓可能被在OPA延遲室127中的流體控制。在鎖銷(xiāo)130被在OPA延遲室127中的流體控制的情況下，該相位器可以通過(guò)使OPA延遲室127排空被鎖定在該提前位置，這樣鎖銷(xiāo)130將接合在一個(gè)提前停止件處。
[0022]CTA提前室102通過(guò)提前管線(xiàn)112、延遲管線(xiàn)113、共用管線(xiàn)114、提前止回閥108、延遲止回閥110以及控制閥109連接到CTA延遲室103。OPA提前室125通過(guò)提前油壓管線(xiàn)123連接到控制閥109，并且OPA延遲室127通過(guò)延遲油壓管線(xiàn)124連接到控制閥109。
[0023]控制閥109優(yōu)選為滑閥，包括一個(gè)閥芯111，該閥芯帶有可滑動(dòng)地接收在一個(gè)套管116內(nèi)的圓柱形臺(tái)面111a、111b、Illc和llld。該控制閥可以定位為遠(yuǎn)離該相位器，在轉(zhuǎn)子組件105中的一個(gè)在該凸輪軸中導(dǎo)向的孔中，或在該相位器的一個(gè)中心螺栓中。該滑閥芯111的一端接觸彈簧115而該滑閥芯111的相反端接觸一個(gè)脈沖寬度調(diào)制的可變力螺線(xiàn)管(VFS) 107。螺線(xiàn)管107還可以受變化的電流或電壓或如適用的其他方法的線(xiàn)性控制。另外，滑閥芯111的相反端可以接觸一個(gè)電動(dòng)機(jī)、或其他致動(dòng)器并且受其影響。
[0024]滑閥芯111的位置受彈簧115的影響并且螺線(xiàn)管107受E⑶106的控制。關(guān)于該相位器的控制的其他細(xì)節(jié)將在以下更詳細(xì)地討論?；y芯111的位置控制該相位器的運(yùn)動(dòng)(例如，朝向該提前位置、保持位置、或延遲位置移動(dòng))連同控制鎖銷(xiāo)130是在鎖定還是解鎖位置?？刂崎y109具有一種提前模式、一種延遲模式、以及一種保持模式。
[0025]圖1示出了該相位器朝向提前位置移動(dòng)。為了朝向該提前位置移動(dòng)，占空比被增加為大于50%，滑閥芯111上的VFS 107的力被增加并且滑閥芯111在一種提前模式中被VFS 107移動(dòng)到右側(cè)，直到彈簧115的力平衡VFS 107的力。
[0026]在所示的提前模式中，滑閥芯臺(tái)面Illa阻止流體通過(guò)排放管線(xiàn)121從該CTA提前室102中流出。管線(xiàn)113和114對(duì)該CTA提前室102和該CTA延遲室103開(kāi)放。凸輪軸轉(zhuǎn)矩對(duì)CTA延遲室103施加壓力，從而致使流體從CTA延遲室103移動(dòng)并且進(jìn)入CTA提前室102，并且使CTA葉片104a朝向延遲壁103a移動(dòng)。流體通過(guò)管線(xiàn)113從CTA延遲室103流出到滑閥芯臺(tái)面Illa與Illb之間的控制閥109，并且再循環(huán)回到共用管線(xiàn)114和通向CTA提前室102的管線(xiàn)112。
[0027]流向該CTA提前室102的流體也流動(dòng)通過(guò)提前管線(xiàn)112并且在滑閥芯臺(tái)面Illa與Illb之間通過(guò)管123流到OPA室125，從而使OPA葉片104b朝向延遲壁127a移動(dòng)，實(shí)際上幫助CTA葉片104a朝向延遲壁103a移動(dòng)。在OPA提前室125中的流體能夠?qū)︽i銷(xiāo)管線(xiàn)128加壓，對(duì)抗彈簧131偏置鎖銷(xiāo)130遠(yuǎn)離凹槽132并到達(dá)一個(gè)解鎖位置。來(lái)自O(shè)PA延遲室127的流體通過(guò)在滑閥芯臺(tái)面Illc與Illd之間的控制閥109并且通過(guò)管線(xiàn)124流出到排放管線(xiàn)122。
[0028]由栗140將補(bǔ)充油從供給S提供給該相位器以補(bǔ)充泄露并且補(bǔ)充油進(jìn)入管線(xiàn)119。管線(xiàn)119通向一個(gè)輸入止回閥118和該控制閥109。流體從控制閥109通過(guò)提前止回閥108進(jìn)入管線(xiàn)114，并且流到CTA提前室102和OPA提前室125。
[0029]通過(guò)允許流體通過(guò)提前止回閥108從CTA延遲室103流到共用管線(xiàn)114并且填充CTA提前室102 ;使滑閥芯臺(tái)面Illa阻擋CTA提前室排出到排除線(xiàn)管121 ;并且允許OPA延遲室127通過(guò)排放管線(xiàn)122排出到儲(chǔ)槽，導(dǎo)致該相位器利用凸輪轉(zhuǎn)矩能量和來(lái)自油壓能量的輔助來(lái)移動(dòng)CTA葉片104a以便移動(dòng)OPA葉片104b，因此該相位器可以被凸輪轉(zhuǎn)矩能量和源油壓能量這兩種能量來(lái)源中的任意一種或兩種致動(dòng)。
[0030]當(dāng)占空比被設(shè)置在20% -50%之間時(shí)，該相位器的葉片將朝向一個(gè)延遲位置移動(dòng)和/或移動(dòng)到一個(gè)延遲位置中。
[0031]圖2示出了朝向延遲位置移動(dòng)的相位器。為了朝向該延遲位置移動(dòng)，該占空比被改變到大于0%但是小于50%，在該圖中的一種延遲模式中通過(guò)彈簧115，滑閥芯111上的VFS 107的力被減小并且滑閥芯111移動(dòng)到左側(cè)，直到彈簧115的力平衡了 VFS 107的力。
[0032]在所示的延遲模式中，滑閥芯臺(tái)面111d阻止流體通過(guò)排放管線(xiàn)122從該CTA延遲室103中流出。管線(xiàn)112和114對(duì)CTA提前室102和CTA延遲室103開(kāi)放。凸輪軸轉(zhuǎn)矩對(duì)CTA提前室102施加壓力，從而致使在CTA提前室102中的流體移動(dòng)進(jìn)入CTA延遲室103，并且使葉片104a朝向提前室壁102a移動(dòng)。流體通過(guò)管線(xiàn)112從CTA提前室102流出到在滑閥芯臺(tái)面Illb與Illc之間的控制閥109，并且再循環(huán)回到共用管線(xiàn)114和通向CTA延遲室103的管線(xiàn)113。
[0033]流向該CTA提前室103的流體也流動(dòng)通過(guò)延遲管線(xiàn)113并且在滑閥芯臺(tái)面Illc與Illd之間流到OPA延遲室127，從而移動(dòng)OPA葉片104b到提前壁125a，實(shí)際上幫助CTA葉片104a朝向提前壁102a的移動(dòng)。流體通過(guò)在滑閥芯臺(tái)面Illa與Illb之間的控制閥109并且通過(guò)管線(xiàn)123從OPA提前室125流出到排放管線(xiàn)121。由于流體離開(kāi)OPA提前室125，該鎖銷(xiāo)線(xiàn)管128被減壓并且彈簧131將鎖銷(xiāo)130的末端部分偏置成與殼體組件100的凹槽132接合。
[0034]由栗140將補(bǔ)充油從供給S提供給該相位器以補(bǔ)充泄露并且補(bǔ)充油進(jìn)入管線(xiàn)119。管線(xiàn)119通向一個(gè)輸入入口止回閥118和控制閥109。流體從控制閥109通過(guò)延遲止回閥110進(jìn)入管線(xiàn)114并流向CTA延遲室103。
[0035]通過(guò)允許流體通過(guò)延遲止回閥110從CTA提前室102流到共用管線(xiàn)114并且填充CTA提前室103 ;使滑閥芯臺(tái)面Illd阻擋CTA延遲室102排出到排放線(xiàn)管122 ;并且允許OPA提前室125通過(guò)排放管線(xiàn)121排出到儲(chǔ)槽，導(dǎo)致該相位器利用凸輪轉(zhuǎn)矩能量和來(lái)自油壓能量的輔助來(lái)移動(dòng)CTA葉片104a在以便移動(dòng)OPA葉片104b，因此該相位器可以被凸輪轉(zhuǎn)矩能量和源油壓能量這兩種能量來(lái)源中的任意一種或兩種致動(dòng)。
[0036]該相位器的保持位置優(yōu)選地出現(xiàn)在該葉片相對(duì)于殼體的延遲和提前位置之間。
[0037]圖3示出了處于零位置或保持位置的相位器。在這個(gè)位置中，可變力螺線(xiàn)管107的占空比是50%并且滑閥芯111的一端上的VFS 107的力等于處于保持模式中的滑閥芯111的相反端上的彈簧115的力。臺(tái)面Illb和Illc限制了流體從連接至CTA提前室102和OPA提前室125的提前管線(xiàn)112的流動(dòng)并限制了流體從連接至CTA延遲室103和OPA延遲室127的延遲管線(xiàn)113的流動(dòng)?；y芯臺(tái)面Illa阻擋了排放管線(xiàn)121并且滑閥芯臺(tái)面Illd阻擋了排放管線(xiàn)122。
[0038]由栗140將補(bǔ)充油從供給S提供給該相位器以補(bǔ)充泄露并且補(bǔ)充油進(jìn)入管線(xiàn)119。管線(xiàn)119通向一個(gè)輸入止回閥118和該控制閥109。流體從控制閥109通過(guò)提前止回閥108進(jìn)入管線(xiàn)114到達(dá)CTA提前室102，并且通過(guò)延遲止回閥110到達(dá)CTA延遲室103。
[0039]滑閥111被定位以使得流體可以從供給流經(jīng)提前止回閥108和延遲止回閥110到達(dá)CTA提前室102和CTA延遲室103，并且然后到達(dá)OPA提前室125和OPA延遲室127。在OPA提前室125中的流體將鎖銷(xiāo)管線(xiàn)128加壓，對(duì)抗彈簧131將鎖銷(xiāo)130偏置遠(yuǎn)離凹部132并到達(dá)解鎖位置。由于施加相同壓力到OPA提前室125和OPA延遲室127，該相位器將維持位置。
[0040]在附圖4-6所示的實(shí)施例中，到OPA室125、127和CTA室102、103的端口是共面的且徑向圍繞套管116彼此分離的。使用于OPA室125、127和CTA室102、103的端口共面且徑向圍繞套管116彼此分離的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是油被引導(dǎo)至OPA室125、127，不必如第一實(shí)施例中一樣流過(guò)提前或延遲止回閥108、110。
[0041]參見(jiàn)第二實(shí)施例中的圖4-6，該相位器的殼體組件100具有一個(gè)外周101用于接受驅(qū)動(dòng)力。轉(zhuǎn)子組件105被連接到該凸輪軸上并且被同軸地定位在殼體組件100之內(nèi)。轉(zhuǎn)子組件105具有至少兩個(gè)葉片，一個(gè)CTA葉片104a和一個(gè)OPA葉片104b。CTA葉片104a將形成在殼體組件100與轉(zhuǎn)子組件105之間的室117a分離成一個(gè)CTA提前室和一個(gè)CTA延遲室103。在該凸輪軸中由多個(gè)打開(kāi)和關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)閥的力所引起的轉(zhuǎn)矩逆轉(zhuǎn)使CTA葉片104a移動(dòng)。該CTA提前室和延遲室102、103被安排為反抗凸輪軸中的正的和負(fù)的轉(zhuǎn)矩脈沖并且替代地被凸輪轉(zhuǎn)矩施加壓力。取決于希望的移動(dòng)方向，控制閥109允許該相位器中的CTA葉片104a通過(guò)允許流體從CTA提前室102流向CTA延遲室103或反過(guò)來(lái)而移動(dòng)。
[0042]OPA葉片104b將形成在殼體組件100與轉(zhuǎn)子組件105之間的一個(gè)室117b分離成一個(gè)OPA提前室125和一個(gè)OPA延遲室127。OPA葉片104b由發(fā)動(dòng)機(jī)油壓致動(dòng)輔助。
[0043]葉片104a、104b能夠旋轉(zhuǎn)從而改變殼體組件100和轉(zhuǎn)子組件105的相對(duì)角位置。
[0044]鎖銷(xiāo)130被可滑動(dòng)地容納在轉(zhuǎn)子組件105中的一個(gè)孔中并且具有一個(gè)末端部分，該末端部分被一個(gè)彈簧131朝向殼體組件100中的一個(gè)凹陷132偏置并且裝配在其中。在一個(gè)鎖定位置中，鎖銷(xiāo)130的末端部分接合殼體組件100的凹陷132。在一個(gè)解鎖位置中，鎖銷(xiāo)130的末端部分未接合殼體組件100。替代地，鎖銷(xiāo)130可以被容納在殼體組件100中并且被彈簧131朝向轉(zhuǎn)子組件105中的一個(gè)凹陷132偏置。
[0045]在圖4-6中，鎖銷(xiāo)130的增壓由在OPA提前室125中經(jīng)由管線(xiàn)128與OPA提前室125流體連通的流體控制。在鎖銷(xiāo)130被OPA提前室125中的流體控制的情況下，該相位器能通過(guò)排空OPA提前室125以鎖定在延遲位置中，使得鎖銷(xiāo)130將接合在一個(gè)延遲停止處。替代地，鎖銷(xiāo)130的增壓可以由OPA延遲室127中的流體控制。在鎖銷(xiāo)130被OPA延遲室127中的流體控制的情況下，該相位器能通過(guò)排空OPA延遲室127以鎖定在提前位置，使得鎖銷(xiāo)130將接合在一個(gè)提前停止處。
[0046]CTA提前室102經(jīng)由提前管線(xiàn)112、延遲管線(xiàn)113、共用管線(xiàn)114、提前止回閥108、延遲止回閥110和控制閥109連接到CTA延遲室103。OPA提前室125經(jīng)由油壓提前管線(xiàn)224連接到控制閥109，并且OPA延遲室127經(jīng)由油壓延遲管線(xiàn)223連接到OPA延遲室127。
[0047]控制閥109，優(yōu)選為滑閥，包括一個(gè)滑閥芯111，該滑閥芯帶有可滑動(dòng)地接收在一個(gè)套管116中的多個(gè)圓柱形臺(tái)面111a、111b、Illc以及l(fā)lld。該控制閥可以定位為遠(yuǎn)離該相位器，在轉(zhuǎn)子組件105中的一個(gè)在該凸輪軸中導(dǎo)向的孔中，或在該相位器的一個(gè)中心螺栓中?；y芯111的臺(tái)面111a、111b、Illc以及l(fā)lld的長(zhǎng)度使得CTA室102、103不在閥芯111運(yùn)動(dòng)過(guò)程中向排放管線(xiàn)122、121開(kāi)放而排空。該滑閥芯的一端接觸彈簧115而該滑閥芯的相反端接觸一個(gè)脈沖寬度調(diào)制的可變力螺線(xiàn)管(VFS) 107。螺線(xiàn)管107還可以受變化的電流或電壓或如適用的其他多種方法的線(xiàn)性控制。另外，滑閥芯111的相反端可以接觸一個(gè)電動(dòng)機(jī)、或其他致動(dòng)器并且受其影響。
[0048]滑閥芯111的位置受彈簧115的影響并且螺線(xiàn)管107受E⑶106的控制。關(guān)于該相位器的控制的其他細(xì)節(jié)將在以下更詳細(xì)地討論。滑閥芯111的位置控制該相位器的運(yùn)動(dòng)(例如，朝向該提前位置、保持位置、或延遲位置移動(dòng))連同控制鎖銷(xiāo)130是在鎖定還是解鎖的位置?？刂崎y109具有提前模式、延遲模式、以及保持位置。
[0049]圖4示出了朝向該提前位置移動(dòng)的相位器。為了朝向該提前位置移動(dòng)，該占空比被增加為大于50%，滑閥芯111上的VFS 107的力被增加并且滑閥芯111在一種提前模式中被VFS 107移動(dòng)到右側(cè)，直到彈簧115的力平衡VFS 107的力。
[0050]在所示的提前模式中，滑閥芯臺(tái)面Illb阻止流體通過(guò)排放管線(xiàn)121從CTA提前室102流出。這些管線(xiàn)113和114對(duì)該CTA延遲室103開(kāi)放。凸輪軸轉(zhuǎn)矩對(duì)CTA延遲室103施加壓力，從而致使流體從CTA延遲室103移動(dòng)并且進(jìn)入該CTA提前室102，并且致使該CTA葉片104a通過(guò)凸輪轉(zhuǎn)矩能量朝向該延遲壁103a移動(dòng)。流體通過(guò)管線(xiàn)113從CTA延遲室103流出到在滑閥芯臺(tái)面Illb與Illc之間的控制閥109，并且再循環(huán)回到共用管線(xiàn)114，該提前止回閥108，以及通向CTA提前室102的管線(xiàn)112。
[0051]通過(guò)滑閥芯臺(tái)面Illb阻止流向該CTA提前室102的流體從管線(xiàn)112流出并且穿過(guò)該控制閥109。從該CTA延遲室103流出的流體，除了來(lái)自該供應(yīng)管線(xiàn)119的流體之外，也流入該OPA提前室125，從而使該OPA葉片104b向該延遲壁127a移動(dòng)，因此用油壓能量輔助該CTA葉片104a的運(yùn)動(dòng)。該OPA延遲室127中的流體通過(guò)管線(xiàn)223流出該室，并且通過(guò)在滑閥芯臺(tái)面Illa與Illb之間的控制閥到達(dá)排放管線(xiàn)121。因此，該相位器可由凸輪轉(zhuǎn)矩能量或源油壓能量中的任一或兩種能量來(lái)源致動(dòng)。
[0052]該OPA提前室125中的流體對(duì)鎖銷(xiāo)管線(xiàn)128施加壓力，從而反抗該彈簧131使該鎖銷(xiāo)130偏置遠(yuǎn)離該凹陷132并且到達(dá)一個(gè)解鎖位置。
[0053]由栗140將補(bǔ)充油從供給S提供給該相位器以補(bǔ)充泄露并且補(bǔ)充油進(jìn)入管線(xiàn)119。管線(xiàn)119通向一個(gè)輸入止回閥118和該控制閥109。流體從該控制閥109通過(guò)該提前止回閥108進(jìn)入管線(xiàn)114，并且流到該CTA提前室102。
[0054]當(dāng)該占空比被設(shè)定在0-50%之間時(shí)，該相位器的葉片朝向一個(gè)延遲位置和/或到一個(gè)延遲位置移動(dòng)。
[0055]圖5示出了朝向延遲位置移動(dòng)的相位器。為了朝向該延遲位置移動(dòng)，該占空比被改變到大于0%但是小于50%，在該圖中的一種延遲模式中通過(guò)彈簧115，滑閥芯111上的VFS 107的力被減小并且該滑閥芯111被移動(dòng)到左側(cè)，直到彈簧115的力平衡了 VFS 107的力。
[0056]在所示的延遲模式中，滑閥芯臺(tái)面Illc阻擋流體通過(guò)排放管線(xiàn)122從CTA延遲室103流出。管線(xiàn)112和114對(duì)該CTA提前室102開(kāi)放。凸輪軸轉(zhuǎn)矩對(duì)CTA提前室102施加壓力，從而致使在CTA提前室102中的流體移動(dòng)進(jìn)入CTA延遲室103，并且致使該葉片104a通過(guò)凸輪轉(zhuǎn)矩能量朝向該提前壁102a移動(dòng)。流體通過(guò)管線(xiàn)112從該CTA提前室102流出到在滑閥芯臺(tái)面Illb與Illc之間的控制閥109，并且再循環(huán)回到共用管線(xiàn)114，該延遲止回閥110，以及通向該CTA延遲室103的管線(xiàn)113。
[0057]通過(guò)滑閥芯臺(tái)面Illc阻止流向該CTA延遲室103的流體從管線(xiàn)113流出并且穿過(guò)該控制閥109。從該CTA提前室102流出的流體，除了來(lái)自該供應(yīng)管線(xiàn)119的流體之外，也流入該OPA延遲室127，從而使該葉片104b朝向該提前壁125a移動(dòng)，因此用油壓能量輔助該CTA葉片104a的運(yùn)動(dòng)。該OPA提前室125中的流體通過(guò)管線(xiàn)224流出到儲(chǔ)槽，并且通過(guò)在滑閥芯臺(tái)面Illc與Illd之間的控制閥到達(dá)排放管線(xiàn)122。因此，該相位器可由凸輪轉(zhuǎn)矩能量或源油壓能量中的任一或兩種能量來(lái)源致動(dòng)。
[0058]當(dāng)流體流出該OPA提前室125時(shí)，該鎖銷(xiāo)管線(xiàn)128被減壓，并且彈簧131將該鎖銷(xiāo)130的末端部分偏置成與該殼體組件100的凹陷132相接合。
[0059]由栗140將補(bǔ)充油從供給S提供給該相位器以補(bǔ)充泄露并且補(bǔ)充油通過(guò)軸承120進(jìn)入管線(xiàn)119。管線(xiàn)119通向一個(gè)輸入止回閥118和該控制閥109。流體從該控制閥109通過(guò)該延遲止回閥110進(jìn)入管線(xiàn)114，并且流到該CTA延遲室103。
[0060]該相位器的保持位置優(yōu)選地出現(xiàn)在葉片相對(duì)于該殼體的延遲與提前位置之間。
[0061]圖6示出了處于該零或保持位置的相位器。在這個(gè)位置中，該可變力螺線(xiàn)管107的占空比大約是50%并且滑閥芯111的一端上的VFS 107的力等于處于保持模式中的滑閥芯111的相反端上的彈簧115的力。該臺(tái)面Illb和Illc阻止流體從該CTA提前室102和該CTA延遲室103流出。這些相同的臺(tái)面Illb和Illc還允許來(lái)自該供給管線(xiàn)119的流體流入管線(xiàn)223和224中，通過(guò)套管116中擴(kuò)大的端口到達(dá)該OPA延遲室127以及該OPA提前室125。滑閥芯臺(tái)面Illb阻擋排放管線(xiàn)121，并且滑閥芯臺(tái)面Illc阻擋排放管線(xiàn)122。由于相同的壓力被施加至該OPA提前室125和該OPA延遲室127，因此該相位器將維持位置。
[0062]由栗140將補(bǔ)充油從供給S提供給該相位器以補(bǔ)充泄露并且補(bǔ)充油通過(guò)軸承120進(jìn)入管線(xiàn)119。管線(xiàn)119通向一個(gè)輸入止回閥118和該控制閥109。流體從該控制閥109通過(guò)該提前止回閥108進(jìn)入管線(xiàn)114到達(dá)該CTA提前室102，并且通過(guò)該延遲止回閥110到達(dá)該CTA延遲室103。
[0063]因此，應(yīng)理解本發(fā)明的在此描述的這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的這些原理的應(yīng)用。在此提及的所說(shuō)明的實(shí)施例的細(xì)節(jié)無(wú)意限制權(quán)利要求書(shū)的范圍，這些權(quán)利要求書(shū)本身引述了被視為對(duì)本發(fā)明必不可少的那些特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的可變凸輪軸正時(shí)相位器，包括: 一個(gè)殼體組件，該殼體組件具有用于接受驅(qū)動(dòng)力的外周； 一個(gè)轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件同軸地定位于該殼體內(nèi)以用于連接到一個(gè)凸輪軸上，該殼體組件和該轉(zhuǎn)子組件限定至少兩個(gè)葉片，這些葉片將該殼體組件中的室分離成多個(gè)提前室和多個(gè)延遲室，其中該兩個(gè)葉片中的至少一個(gè)是凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)的并且限定了一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室和一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室，并且該至少兩個(gè)葉片中的至少另一個(gè)是油壓致動(dòng)的并且限定了一個(gè)油壓致動(dòng)式延遲室和一個(gè)油壓致動(dòng)式提前室； 一條供應(yīng)管線(xiàn)，該供應(yīng)管線(xiàn)聯(lián)接到一個(gè)流體輸入端； 至少一條排放管線(xiàn)； 一個(gè)控制閥，該控制閥是在提前模式、延遲模式和保持位置之間可移動(dòng)的以用于引導(dǎo)在該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室與該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室之間的流體經(jīng)過(guò)提前管線(xiàn)、帶有延遲止回閥和提前止回閥的共用管線(xiàn)、以及延遲管線(xiàn)； 其中，當(dāng)該控制閥處于提前模式時(shí)，流體從該凸輪轉(zhuǎn)矩延遲室經(jīng)該提前止回閥被輸送到該凸輪轉(zhuǎn)矩提前室，并且到達(dá)該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)提前室的流體額外被輸送到該油壓致動(dòng)式提前室，并且來(lái)自該油壓延遲室的流體被輸送到該至少一條排放管線(xiàn)； 其中，當(dāng)該控制閥處于延遲模式時(shí)，流體從該凸輪轉(zhuǎn)矩提前室經(jīng)該延遲止回閥被輸送到該凸輪轉(zhuǎn)矩延遲室，并且到達(dá)該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室的流體額外被輸送到該油壓致動(dòng)式延遲室，并且來(lái)自該油壓提前室的流體被輸送到該至少一條排放管線(xiàn)；并且 其中，當(dāng)該控制閥處于保持位置時(shí)，阻擋流體在該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室和該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室之間移動(dòng)，從而通過(guò)油壓保持該油壓致動(dòng)式葉片和凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式葉片在適當(dāng)?shù)奈恢谩?.如權(quán)利要求1所述的相位器，進(jìn)一步包括可滑動(dòng)地位于該轉(zhuǎn)子組件中的一個(gè)鎖銷(xiāo)，該鎖銷(xiāo)是在該轉(zhuǎn)子組件中從鎖定位置可移動(dòng)到解鎖位置的，在該鎖定位置中該鎖銷(xiāo)的一個(gè)末端接合該殼體組件的一個(gè)凹陷，在該解鎖位置中該末端不接合該殼體組件的凹陷。3.如權(quán)利要求2所述的相位器，其中該鎖銷(xiāo)是與該油壓致動(dòng)式致動(dòng)提前室處于流體連通的、并且在該控制閥處于該提前模式時(shí)移動(dòng)到解鎖位置。4.如權(quán)利要求2所述的相位器，其中該鎖銷(xiāo)是與該油壓致動(dòng)式延遲室處于流體連通的并且在該控制閥處于該延遲模式時(shí)移動(dòng)到解鎖位置。5.如權(quán)利要求1所述的相位器，其中沿著該控制閥，通向該油壓提前管線(xiàn)和該油壓延遲管線(xiàn)的端口是軸向分開(kāi)的。6.如權(quán)利要求1所述的相位器，其中該控制閥遠(yuǎn)離該相位器定位。7.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的可變凸輪軸正時(shí)相位器，包括: 一個(gè)殼體組件，該殼體組件具有用于接受驅(qū)動(dòng)力的外周； 一個(gè)轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件同軸地定位于該殼體內(nèi)以用于連接到一個(gè)凸輪軸上，該殼體組件和該轉(zhuǎn)子組件限定至少兩個(gè)葉片，這些葉片將該殼體組件中的室分離成多個(gè)提前室和多個(gè)延遲室，其中該兩個(gè)葉片中的至少一個(gè)是凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)的并且限定了一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室和一個(gè)凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室，并且該至少兩個(gè)葉片中的至少另一個(gè)是油壓致動(dòng)的并且限定了一個(gè)油壓致動(dòng)式延遲室和一個(gè)油壓致動(dòng)式提前室； 一條供應(yīng)管線(xiàn)，該供應(yīng)管線(xiàn)聯(lián)接到一個(gè)流體輸入端； 至少一條排放管線(xiàn)； 一個(gè)控制閥，該控制閥是在提前模式、延遲模式和保持位置之間可移動(dòng)的以用于引導(dǎo)在該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室與該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室之間的流體經(jīng)過(guò)提前管線(xiàn)、共用管線(xiàn)以及延遲管線(xiàn)； 其中當(dāng)該控制閥移動(dòng)到該提前模式時(shí)，流體從該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室被輸送至該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室，來(lái)自該供應(yīng)管線(xiàn)的流體被輸送至該油壓致動(dòng)式提前室，并且來(lái)自該油壓致動(dòng)式延遲室的流體被輸送至該至少一條排放管線(xiàn)； 其中當(dāng)該控制閥移動(dòng)到該延遲模式時(shí)，流體從該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室被輸送至該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室，來(lái)自該供應(yīng)管線(xiàn)的流體被輸送至該油壓致動(dòng)式延遲室，并且來(lái)自該油壓致動(dòng)提前室的流體被輸送至該至少一條排放管線(xiàn)；并且 其中，當(dāng)該控制閥處于該保持位置時(shí)，阻擋流體在該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式提前室和該凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式延遲室之間移動(dòng)，從而通過(guò)油壓將該油壓致動(dòng)式葉片和凸輪轉(zhuǎn)矩致動(dòng)式葉片保持在位。8.如權(quán)利要求7所述的相位器，進(jìn)一步包括可滑動(dòng)地位于該轉(zhuǎn)子組件中的一個(gè)鎖銷(xiāo)，該鎖銷(xiāo)是在該轉(zhuǎn)子組件中從鎖定位置可移動(dòng)到解鎖位置的，在該鎖定位置中該鎖銷(xiāo)的一個(gè)末端接合該殼體組件的一個(gè)凹陷，在該解鎖位置中該末端不接合該殼體組件的凹陷。9.如權(quán)利要求8所述的相位器，其中該鎖銷(xiāo)是與該油壓致動(dòng)式致動(dòng)提前室處于流體連通的、并且在該控制閥處于該提前模式時(shí)移動(dòng)到解鎖位置。10.如權(quán)利要求8所述的相位器，其中該鎖銷(xiāo)是與該油壓致動(dòng)式延遲室處于流體連通的并且在該控制閥處于該延遲模式時(shí)移動(dòng)到解鎖位置。11.如權(quán)利要求7所述的相位器，其中沿著該控制閥，通向該油壓提前管線(xiàn)和該油壓延遲管線(xiàn)的端口是徑向分開(kāi)的并且與引向該提前管線(xiàn)、延遲管線(xiàn)和共用管線(xiàn)的端口共面。12.如權(quán)利要求7所述的相位器，其中該控制閥遠(yuǎn)離該相位器定位。
【文檔編號(hào)】F01L1/34GK105899767SQ201480011341
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年3月11日
【發(fā)明人】F·R·史密斯
【申請(qǐng)人】博格華納公司