本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種內(nèi)燃機的閥定時控制設(shè)備，實際上是凸輪相位器。該閥定時控制設(shè)備包括連接到凸輪軸并具有多個葉片的轉(zhuǎn)子。定子與轉(zhuǎn)子接合，并包括多個腹板，其中壓力室設(shè)置在每個腹板與葉片之間。凸輪相位器被構(gòu)造為不必依賴電子控制就能自動定位到其中鎖位置。本發(fā)明專利技術(shù)的至少一個實施例被構(gòu)造為使用凸輪扭矩使油從轉(zhuǎn)子的葉片的一側(cè)再循環(huán)到另一側(cè)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)的實施例涉及內(nèi)燃機的閥定時控制設(shè)備或凸輪相位器，其中，凸輪相位器被構(gòu)造為不必依賴電子控制就能自動定位到其中鎖位置。本專利技術(shù)的至少一個實施例還涉及凸輪相位器，其被構(gòu)造為使用凸輪扭矩使油再循環(huán)以協(xié)助油壓將轉(zhuǎn)子定位到其中鎖位置。
技術(shù)介紹
典型的內(nèi)燃機使用鏈或驅(qū)動帶來由曲軸驅(qū)動主動輪。定子以扭轉(zhuǎn)剛性的方式連接到主動輪。這樣，定子借助這個驅(qū)動元件和主動輪而驅(qū)動連接到曲軸。對應(yīng)的轉(zhuǎn)子與定子接合，并以扭轉(zhuǎn)剛性的方式連接到凸輪軸。凸輪軸上具有凸輪凸角(cam lobe)，這些凸輪凸角推擠換氣閥以打開換氣閥。通過旋轉(zhuǎn)凸輪軸來變換換氣閥打開和關(guān)閉的時間點，能夠使內(nèi)燃機在所涉及的速度上提供最佳性能。為了優(yōu)化內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間的性能，使凸輪軸的角位置根據(jù)轉(zhuǎn)子相對于定子的相對位置而相對于主動輪連續(xù)變化。特別地，發(fā)動機的RPM以及發(fā)動機需要產(chǎn)生的扭矩量和馬力是定時調(diào)整的基礎(chǔ)。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時進行這些調(diào)整。這使得閥定時可變，因為在RPM的整個范圍上在不斷地調(diào)整進排氣閥定。性能的獲益包括提高發(fā)動機效率以及改善怠速平滑性。發(fā)動機還能傳遞比具有傳統(tǒng)閥定時的類似位移式引擎更多的馬力和扭矩。這還使發(fā)動機具有改善的燃料經(jīng)濟性并致使發(fā)動機排放更少的烴。定子包括向定子的中心軸線徑向突出的腹板(web)。在相鄰的腹板之間形成多個中間空間，液壓介質(zhì)經(jīng)由液壓閥引入這些空間。轉(zhuǎn)子包括背離轉(zhuǎn)子的中心軸線徑向突出、并突出到定子的相鄰腹板之間的葉片。轉(zhuǎn)子的這些葉片把定子的腹板之間的中間空間劃分為兩個壓力室(常常分別被稱為“A”和“B”)。為了改變凸輪軸與主動輪之間的角位置，轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)。為此目的，根據(jù)每次旋轉(zhuǎn)的期望的方向，對一個壓力室(“A”或“B”)中的液壓介質(zhì)施壓，而同時對另一壓力室(“B”或“A”)向罐泄壓。在內(nèi)燃機的一些運轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，不可避免地需要使轉(zhuǎn)子相對于定子的位置鎖定。為此目的，可將鎖銷形式的閥定時控制裝置用在轉(zhuǎn)子上，用于鎖定到對應(yīng)的孔中。—些系統(tǒng)被配置為將這個孔設(shè)置在轉(zhuǎn)子相對于定子的運動范圍(最鄰近一個腹板或另一個)的一端或另一端。典型地，鎖銷被構(gòu)造為鎖定在完全滯后的位置。無論如何，將轉(zhuǎn)子鎖定在其運動范圍的一端或另一端更容易，因為在發(fā)動機停止的情況下，可以利用凸輪摩擦來使轉(zhuǎn)子移動到鎖定位置，或甚至使用彈簧來克服反作用的摩擦來使轉(zhuǎn)子移動到鎖定位置。盡管提供使轉(zhuǎn)子相對定子鎖定的系統(tǒng)具有許多優(yōu)點，但是困難在于將轉(zhuǎn)子引導(dǎo)到“中鎖(mid-lock) ”位置，S卩，既不位于轉(zhuǎn)子相對于定子的運動范圍的一端也不位于另一端的鎖定位置。特別是，當鎖定位置設(shè)置在完全滯后位置與完全超前位置之間的鎖定位置(即中鎖位置)時，如果發(fā)動機在將轉(zhuǎn)子控制到中鎖位置之前熄火或停止，那么傳統(tǒng)的端鎖系統(tǒng)不能將轉(zhuǎn)子移動到正確的位置并鎖定相位器。美國專利第8，973，542號公開了一種系統(tǒng)，其提供了一種中間鎖定(mid-locking)系統(tǒng)，其被構(gòu)造為從轉(zhuǎn)子的葉片的一側(cè)或另一側(cè)排放壓力介質(zhì)，以將轉(zhuǎn)子移動到其中鎖位置。本專利技術(shù)相較于8，973，542專利公開的系統(tǒng)具有有效的改進。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施例的目的是提供一種閥定時控制設(shè)備或凸輪相位器，其耗油較少，當油壓和流量受限時縮短了達到中鎖位置花費的時間，并且不依賴電子控制來達到中鎖位置。本專利技術(shù)的實施例的另一目的是提供一種閥定時控制設(shè)備或凸輪相位器，其使用凸輪扭矩來使油從其轉(zhuǎn)子的葉片的一側(cè)重新循環(huán)到另一側(cè)，以幫助使凸輪相位器定位到其中鎖位置，盡管來自油栗的壓力很小甚至沒有壓力。在本專利技術(shù)的一個示例實施例中，設(shè)置具有轉(zhuǎn)子定位機構(gòu)的中鎖相位器(mid-locking phaser)。轉(zhuǎn)子定位機構(gòu)包括定向供應(yīng)部和起使轉(zhuǎn)子自動運動到中鎖位置的作用的定向排放端口，由此使轉(zhuǎn)子能夠相對于定子鎖定，而不必依賴電子控制。具體地，當發(fā)動機停止時，控制器關(guān)閉電流。因此，在停止期間，確定相位角的傳感器無法正確讀取位置。轉(zhuǎn)子定位機構(gòu)被構(gòu)造為不用電子控制而能使轉(zhuǎn)子自動移動到中鎖位置。此外，根據(jù)轉(zhuǎn)子相對于定子的位置，油被選擇性地供給到一個室或另一個室。換言之，油不是供給到兩個室，而是僅供應(yīng)到要求的室。這樣，降低了油耗，當油壓和流量受限時達到中鎖位置所花費的時間縮短。另外，在本文公開的一些實施例中，盡管來自栗的油壓小甚至沒有，但凸輪扭轉(zhuǎn)使油從一側(cè)再循環(huán)到另一側(cè)，達到中鎖位置并鎖定。【附圖說明】以下將結(jié)合附圖描述本專利技術(shù)，在附圖中相似的附圖標記表示相似的元件，以及圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的閥定時控制設(shè)備或凸輪相位器的轉(zhuǎn)子部件的立體圖；圖2是閥定時控制設(shè)備的定子部件的前視圖；圖3示出(為了簡單，省略了蓋)彼此接合的轉(zhuǎn)子與定子，且轉(zhuǎn)子相對定子鎖定；圖4類似圖3，但其中轉(zhuǎn)子未相對于定子鎖定，并且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到其相對于定子的最前的位置；圖5是沿圖3中的線5-5截取的剖視圖，示出了閥定時控制設(shè)備的油控制閥和壓力介質(zhì)控制閥；圖6是示出油控制閥的各種狀態(tài)的狀態(tài)圖；圖7-10示出了在發(fā)動機各種運轉(zhuǎn)階段期間壓力介質(zhì)控制閥的各種狀態(tài)；圖11是示出根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例的閥定時控制設(shè)備的供應(yīng)閥、油控制閥和壓力介質(zhì)控制閥的剖視圖；圖12-16類似圖11，但示出了油控制閥的不同狀態(tài)；圖17是示出關(guān)于圖11-16的各種狀態(tài)的狀態(tài)圖；圖18是示出根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例的閥定時控制設(shè)備的供應(yīng)閥、油控制閥和壓力介質(zhì)控制閥的剖視圖；圖19是示出圖18所示的油控制閥的各種狀態(tài)的狀態(tài)圖；以及圖20-23類似圖18，但示出油控制閥的不同狀態(tài)。【具體實施方式】盡管本專利技術(shù)可允許不同形式的實施例，在附圖中示出并將在本文詳細描述具體實施例，應(yīng)理解，公開的內(nèi)容應(yīng)被認為本專利技術(shù)的原理的范例，并非旨在將本專利技術(shù)限制在所示出的內(nèi)容中。本專利技術(shù)涉及與內(nèi)燃機一起使用的閥定時控制設(shè)備，實際上為凸輪相位器。本文公開了本專利技術(shù)的多個實施例。本文公開的實施例相較于美國專利第8，973，542號公開的系統(tǒng)具有有效的改進，該專利文獻由此通過援引全文并入本文。將描述第一實施例，然后將重點描述其他實施例的差異。首先，將描述每個實施例中的轉(zhuǎn)子和定子，然后將描述每個實施例的液壓或油控制閥。最后，將描述不同的狀態(tài)。如圖1中所示，轉(zhuǎn)子10包括轂12以及從轂12徑向向外伸出的葉片14。轉(zhuǎn)子10還包括環(huán)形通道16，該環(huán)形通道16與通向轉(zhuǎn)子10的外表面22的附加通道18、20(見圖3)相連通。如示出的，通道18、20相似地位于每個轉(zhuǎn)子葉片14之間。如將描述的，這些通道16、18和20為壓力介質(zhì)(即油)提供流路。轉(zhuǎn)子10的葉片14中的一個葉片24還包括壓力介質(zhì)控制閥室26。如圖3_5所示，例如鎖定銷52的壓力介質(zhì)控制閥布置在該壓力介質(zhì)控制閥室26中，轉(zhuǎn)子10提供通向這個室26并與至少一個設(shè)置在轉(zhuǎn)子10的轂12中的環(huán)形通道16連通的內(nèi)部流動通道30。這樣，壓力介質(zhì)能夠在壓力介質(zhì)控制閥室26與液壓或油控制閥32之間流動。如圖1所示，形成在轉(zhuǎn)子10的葉片24的外表面36上的對中槽34鄰近壓力介質(zhì)控制閥室26并與其流體連通。如本文稍后將更完整描述的，這個對中槽34作用為在發(fā)動機某些運轉(zhuǎn)階段期間，當轉(zhuǎn)子10在相對于定子40的某些位置時，使壓力介質(zhì)能夠沿該對中槽34運動到鎖定銷52。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子10的外側(cè)未密封，而是優(yōu)選通過葉片14的長度(密封長度)來進行密封本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種內(nèi)燃機的閥定時控制設(shè)備，所述閥定時控制設(shè)備包括：轉(zhuǎn)子，包括多個葉片；定子，與所述轉(zhuǎn)子相接合，所述定子包括多個腹板，其中超前室和滯后室設(shè)置在每個所述腹板與所述葉片之間；鎖定銷，使所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子鎖定在中鎖位置；油控制閥，與所述轉(zhuǎn)子流體連通，還包括對中槽和定向供應(yīng)端口，其中,所述超前室或所述滯后室通過所述對中槽使油排出到該油控制閥，在此期間所述油控制閥將油通過所述定向供應(yīng)端口供應(yīng)到另一室，由此將所述轉(zhuǎn)子定位在其中鎖位置，使得所述鎖定銷能夠?qū)⑺鲛D(zhuǎn)子相對于所述定子鎖定。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：伍德·迪得里希，昆特·本尼謝克，約翰·斯奈德，史蒂夫·南斯，莫里薩·柯尼西，丹尼爾·斯坦諾普，科尼斯·帕克，
申請(專利權(quán))人：德國海利特有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國;DE
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