内燃机的阀定时控制设备制造技术

本发明专利技术公开了一种内燃机的阀定时控制设备，实际上是凸轮相位器。该阀定时控制设备包括连接到凸轮轴并具有多个叶片的转子。定子与转子接合，并包括多个腹板，其中压力室设置在每个腹板与叶片之间。凸轮相位器被构造为不必依赖电子控制就能自动定位到其中锁位置。本发明专利技术的至少一个实施例被构造为使用凸轮扭矩使油从转子的叶片的一侧再循环到另一侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及内燃机的阀定时控制设备或凸轮相位器，其中，凸轮相位器被构造为不必依赖电子控制就能自动定位到其中锁位置。本专利技术的至少一个实施例还涉及凸轮相位器，其被构造为使用凸轮扭矩使油再循环以协助油压将转子定位到其中锁位置。
技术介绍
典型的内燃机使用链或驱动带来由曲轴驱动主动轮。定子以扭转刚性的方式连接到主动轮。这样，定子借助这个驱动元件和主动轮而驱动连接到曲轴。对应的转子与定子接合，并以扭转刚性的方式连接到凸轮轴。凸轮轴上具有凸轮凸角(cam lobe)，这些凸轮凸角推挤换气阀以打开换气阀。通过旋转凸轮轴来变换换气阀打开和关闭的时间点，能够使内燃机在所涉及的速度上提供最佳性能。为了优化内燃机运转期间的性能，使凸轮轴的角位置根据转子相对于定子的相对位置而相对于主动轮连续变化。特别地，发动机的RPM以及发动机需要产生的扭矩量和马力是定时调整的基础。在发动机运转时进行这些调整。这使得阀定时可变，因为在RPM的整个范围上在不断地调整进排气阀定。性能的获益包括提高发动机效率以及改善怠速平滑性。发动机还能传递比具有传统阀定时的类似位移式引擎更多的马力和扭矩。这还使发动机具有改善的燃料经济性并致使发动机排放更少的烃。定子包括向定子的中心轴线径向突出的腹板(web)。在相邻的腹板之间形成多个中间空间，液压介质经由液压阀引入这些空间。转子包括背离转子的中心轴线径向突出、并突出到定子的相邻腹板之间的叶片。转子的这些叶片把定子的腹板之间的中间空间划分为两个压力室(常常分别被称为“A”和“B”)。为了改变凸轮轴与主动轮之间的角位置，转子相对于定子旋转。为此目的，根据每次旋转的期望的方向，对一个压力室(“A”或“B”)中的液压介质施压，而同时对另一压力室(“B”或“A”)向罐泄压。在内燃机的一些运转状态期间，不可避免地需要使转子相对于定子的位置锁定。为此目的，可将锁销形式的阀定时控制装置用在转子上，用于锁定到对应的孔中。—些系统被配置为将这个孔设置在转子相对于定子的运动范围(最邻近一个腹板或另一个)的一端或另一端。典型地，锁销被构造为锁定在完全滞后的位置。无论如何，将转子锁定在其运动范围的一端或另一端更容易，因为在发动机停止的情况下，可以利用凸轮摩擦来使转子移动到锁定位置，或甚至使用弹簧来克服反作用的摩擦来使转子移动到锁定位置。尽管提供使转子相对定子锁定的系统具有许多优点，但是困难在于将转子引导到“中锁(mid-lock) ”位置，S卩，既不位于转子相对于定子的运动范围的一端也不位于另一端的锁定位置。特别是，当锁定位置设置在完全滞后位置与完全超前位置之间的锁定位置(即中锁位置)时，如果发动机在将转子控制到中锁位置之前熄火或停止，那么传统的端锁系统不能将转子移动到正确的位置并锁定相位器。美国专利第8，973，542号公开了一种系统，其提供了一种中间锁定(mid-locking)系统，其被构造为从转子的叶片的一侧或另一侧排放压力介质，以将转子移动到其中锁位置。本专利技术相较于8，973，542专利公开的系统具有有效的改进。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供一种阀定时控制设备或凸轮相位器，其耗油较少，当油压和流量受限时缩短了达到中锁位置花费的时间，并且不依赖电子控制来达到中锁位置。本专利技术的实施例的另一目的是提供一种阀定时控制设备或凸轮相位器，其使用凸轮扭矩来使油从其转子的叶片的一侧重新循环到另一侧，以帮助使凸轮相位器定位到其中锁位置，尽管来自油栗的压力很小甚至没有压力。在本专利技术的一个示例实施例中，设置具有转子定位机构的中锁相位器(mid-locking phaser)。转子定位机构包括定向供应部和起使转子自动运动到中锁位置的作用的定向排放端口，由此使转子能够相对于定子锁定，而不必依赖电子控制。具体地，当发动机停止时，控制器关闭电流。因此，在停止期间，确定相位角的传感器无法正确读取位置。转子定位机构被构造为不用电子控制而能使转子自动移动到中锁位置。此外，根据转子相对于定子的位置，油被选择性地供给到一个室或另一个室。换言之，油不是供给到两个室，而是仅供应到要求的室。这样，降低了油耗，当油压和流量受限时达到中锁位置所花费的时间缩短。另外，在本文公开的一些实施例中，尽管来自栗的油压小甚至没有，但凸轮扭转使油从一侧再循环到另一侧，达到中锁位置并锁定。【附图说明】以下将结合附图描述本专利技术，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，以及图1是根据本专利技术的实施例的阀定时控制设备或凸轮相位器的转子部件的立体图；图2是阀定时控制设备的定子部件的前视图；图3示出(为了简单，省略了盖)彼此接合的转子与定子，且转子相对定子锁定；图4类似图3，但其中转子未相对于定子锁定，并且转子旋转到其相对于定子的最前的位置；图5是沿图3中的线5-5截取的剖视图，示出了阀定时控制设备的油控制阀和压力介质控制阀；图6是示出油控制阀的各种状态的状态图；图7-10示出了在发动机各种运转阶段期间压力介质控制阀的各种状态；图11是示出根据本专利技术的优选实施例的阀定时控制设备的供应阀、油控制阀和压力介质控制阀的剖视图；图12-16类似图11，但示出了油控制阀的不同状态；图17是示出关于图11-16的各种状态的状态图；图18是示出根据本专利技术的优选实施例的阀定时控制设备的供应阀、油控制阀和压力介质控制阀的剖视图；图19是示出图18所示的油控制阀的各种状态的状态图；以及图20-23类似图18，但示出油控制阀的不同状态。【具体实施方式】尽管本专利技术可允许不同形式的实施例，在附图中示出并将在本文详细描述具体实施例，应理解，公开的内容应被认为本专利技术的原理的范例，并非旨在将本专利技术限制在所示出的内容中。本专利技术涉及与内燃机一起使用的阀定时控制设备，实际上为凸轮相位器。本文公开了本专利技术的多个实施例。本文公开的实施例相较于美国专利第8，973，542号公开的系统具有有效的改进，该专利文献由此通过援引全文并入本文。将描述第一实施例，然后将重点描述其他实施例的差异。首先，将描述每个实施例中的转子和定子，然后将描述每个实施例的液压或油控制阀。最后，将描述不同的状态。如图1中所示，转子10包括毂12以及从毂12径向向外伸出的叶片14。转子10还包括环形通道16，该环形通道16与通向转子10的外表面22的附加通道18、20(见图3)相连通。如示出的，通道18、20相似地位于每个转子叶片14之间。如将描述的，这些通道16、18和20为压力介质(即油)提供流路。转子10的叶片14中的一个叶片24还包括压力介质控制阀室26。如图3_5所示，例如锁定销52的压力介质控制阀布置在该压力介质控制阀室26中，转子10提供通向这个室26并与至少一个设置在转子10的毂12中的环形通道16连通的内部流动通道30。这样，压力介质能够在压力介质控制阀室26与液压或油控制阀32之间流动。如图1所示，形成在转子10的叶片24的外表面36上的对中槽34邻近压力介质控制阀室26并与其流体连通。如本文稍后将更完整描述的，这个对中槽34作用为在发动机某些运转阶段期间，当转子10在相对于定子40的某些位置时，使压力介质能够沿该对中槽34运动到锁定销52。优选地，转子10的外侧未密封，而是优选通过叶片14的长度(密封长度)来进行密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的阀定时控制设备，所述阀定时控制设备包括：转子，包括多个叶片；定子，与所述转子相接合，所述定子包括多个腹板，其中超前室和滞后室设置在每个所述腹板与所述叶片之间；锁定销，使所述转子相对于所述定子锁定在中锁位置；油控制阀，与所述转子流体连通，还包括对中槽和定向供应端口，其中,所述超前室或所述滞后室通过所述对中槽使油排出到该油控制阀，在此期间所述油控制阀将油通过所述定向供应端口供应到另一室，由此将所述转子定位在其中锁位置，使得所述锁定销能够将所述转子相对于所述定子锁定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伍德·迪得里希，昆特·本尼谢克，约翰·斯奈德，史蒂夫·南斯，莫里萨·柯尼西，丹尼尔·斯坦诺普，科尼斯·帕克，
申请(专利权)人：德国海利特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE