用于可变地调节内燃机换气阀的控制时间的设备制造技术

技术编号:7705254 阅读:187 留言:0更新日期:2012-08-25 03:57
本发明专利技术涉及用于凸轮轴(35)的凸轮轴调节器(11),通过该凸轮轴操纵内燃机的气门(12),其中,通过该凸轮轴(35),在凸轮接近的情况下在滞后的气门打开时间方向上的滞后转矩以及在凸轮退离的情况下在提前的气门打开时间方向上的反向的提前转矩返回作用到凸轮轴调节器(11)上,其中,通过控制装置(20)能够控制压力介质的输入和排出,其中,借助于该控制装置(20)能够选择性地调整出力矩模式或者泵模式,其中,在力矩模式下主要利用凸轮轴力矩用于在第一部分腔(A)或者第二部分腔(B)中构建压力,而在泵模式下,在第一部分腔(A)或者第二部分腔(B)中的压力构建主要借助于由压力介质泵(P)提供的压力介质进行。在此,控制装置包含具有内套筒(103)和外套筒(105)的控制阀(101),其中,通过控制阀(101)能够调整出所期望的调节方向以及泵模式或力矩模式,并且通过内套筒(103)相对外套筒(105)的相对转动位置能够调整与所出现的凸轮轴力矩的适配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于可变地调节内燃机换气阀的控制时间的设备,具有液压的相位调节装置,其中,该相位调节装置能够带入与曲轴和凸轮轴的驱动连接中并且具有至少一个提前调节腔和至少一个滞后调节腔,通过压力介质管路可以向提前调节腔和滞后调节腔输入压力介质或者将压力介质从其中排出,其中,通过向调节腔的压力介质输入可以调节凸轮轴相对于曲轴的相位位置。
技术介绍
在现代的内燃机中,将这些设备用于可变调节换气阀的控制时间,以便可以可变地设计在经限定的角度范围内、在最大提前定位和最大滞后定位之间的凸轮轴相对于曲轴的相位位置。为了此目的,该设备的液压相位调节装置整合到驱动系中,通过该驱动系将转矩从曲轴传递到凸轮轴上。该驱动系例如可以实现为皮带轮传动装置、链轮传动装置或齿轮传动装置。这种设备的主要特征是相位调节速度和对压力介质的需求。为了能够将相位位置优化地适配不同的行驶状况,高的相位调节速度是值得期望的。此外,在消耗降低措施的范围内要求总是更少的压力介质需求,以便能够将内燃机的压力介质泵设计得更小,或者能够在使用已调节的压力介质泵的情况下降低推送量。这种设备例如已由EP 0806550A1公开。该设备包含以叶片式结构的相位调节装置,其具有与曲轴建立驱动连接的驱动件和抗相对转动地与凸轮轴连接的从动件。在该相位调节装置的内部构造有多个压力室,其中,多个压力室中的每个借助叶片分为两个彼此相对作用的压力腔。通过压力腔的压力介质输入或压力介质排放将叶片在压力腔的内部移动,由此进行从动件和驱动件之间的相位位置的改变。在此,相位调节所需的压力介质由内燃机的压力介质泵提供并且借助于控制阀选择性地向提前调节腔或者滞后调节腔导引。从相位调节装置中流出的压力介质被导引到压力介质存储器(内燃机的油槽)中。由此,借助于由内燃机压力介质泵提供的系统压力进行相位调节。其它的设备例如已由US 5,107,804A公开。在该实施方式中同样以叶片式结构方式构造有相位调节装置,并且设置有多个提前调节腔或者滞后调节腔。与EP 0806550A1的不同之处在于,不是通过压力腔的由压力介质泵的压力介质加载来进行相位调节,而是充分利用了作用到凸轮轴上的交变力矩。通过凸轮到利用各一个阀弹簧预张紧的换气阀上的滚动产生该交变力矩。在此,凸轮轴的旋转运动在打开换气阀期间被制动,并且在关闭期间被加速。将这些交变力矩传递到相位调节装置上,从而周期地在滞后止挡和提前止挡的方向上用力来加载叶片。由此,交替地在提前调节腔和滞后调节腔中产生压力峰值。如果相位位置应当保持恒定,那么阻止压力介质从压力腔排出。在向更提前的控制时间的方向进行相位调节的情况下阻止压力介质从提前调节腔的排出,即使在这样的时间点,即,在这些时间点中,在提前调节腔中产生了压力峰值。如果基于交变力矩在滞后调节腔中的压力上升,那么就利用该压力,以便将压力介质从处于形成压力峰值的压力下的滞后调节腔导引到提前调节腔中。以类似方式进行在更滞后的控制时间方向上的相位调节。附加地,压力腔与压力介质泵连接,然而仅用于平衡来自相位调节装置的泄露。由此,通过压力介质从待清空的压力腔转移到在形成压力峰值的压力下待充满的压力腔来进行相位调节。其它的设备已由US 2009/0133652A1公开。在该实施方式中,在小的交变力矩的情况下(类似于由EP 0806550A1的设备),通过提前调节腔或者滞后调节腔的由压力介质泵的压力加载,在同时压力介质从另外的压力腔排出至内燃机的油槽的情况下来进行相位调节。在高的交变力矩的情况下(类似于由US 5,107,804A的设备),利用这些交变力矩,以便将处于高的压力下的压力介质从提前调节腔(滞后调节腔)导引到滞后调节腔(提前调节腔)中。在此,从压力腔排出的压力介质被返回引导至控制阀,该控制阀控制向或者从压力腔的压力介质排出。该压力介质经由控制阀的内部的止回阀到达输入接口,该输入接口与压力介质泵连接,其中,压力介质的一部分被排出到内燃机的压力介质存储器中。EP 2075421A1公开了一种针对凸轮轴调节器的阀。该阀包含阀活塞,该阀活塞可转动地布置在阀壳体中。如此地布置压力油的输入和排出,即,通过阀活塞的位置可以向调节腔和向锁定机构导引压力油。在此,锁定装置不仅可以在凸轮轴调节器的端部位置中、即在滞后位置或提前位置内的止挡处被激活,而且也可以在中间位置中被激活。由此使得中间位置锁定成为可能,该中间位置锁定根据马达应用的不同可以是有意义的。DE 19850947示出用于控制内燃机的控制时间的设备,其具有至少一个驱动器具、至少一个带有凸轮的凸轮轴、至少一个可液压操纵的调节装置用于调节在驱动器具和凸轮轴之间的相对扭转角度、至少一个用于调节装置的加载的液压供应装置以及至少一个强制控制装置,通过该强制控制装置可以依赖于凸轮轴和/或凸轮的绝对扭转角度地至少短时地和/或至少部分地影响调节装置的液压加载。在此情况下,当出现通过转矩引起的压力波动(这些压力波动会在凸轮接近或者退离的情况下由凸轮轴返回作用到调节腔上)时,有针对性地然后中断向调节腔的流体连接。US 6,186,104B1公开了一种用于内燃机的、以叶片式结构的阀时间控制设备,其中,在压力室和操控该压力室的控制阀之间接入有压力分配设备,通过该压力分配设备减弱干扰的凸轮轴力矩。为此,当出现提前转矩时,例如在滞后调节的情况下然后中断向压力室的油输入。反之,当出现滞后转矩时,在提前调节的情况下然后中断向压力室的油输入。可与DE 19850947相比较的是,基于反向的凸轮轴力矩的调节因此中断了调节装置的回摆。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供具有较高相位调节速度的用于可变地调节内燃机换气阀的控制时间的设备。根据本专利技术,该任务通过用于凸轮轴的凸轮轴调节器来解决,通过该凸轮轴操纵内燃机的气门,其中,通过凸轮轴,在凸轮接近的情况下在滞后的气门打开时间的方向上的滞后转矩以及在凸轮退离的情况下在提前的气门打开时间方向上的反向的提前转矩返回作用到凸轮轴调节器上,该凸轮轴调节器具有压力腔和布置在该压力腔中的调节器具,其中,该调节器具将压力腔分为第一部分腔和第二部分腔,其中,压力介质能够输入第一和第二部分腔或者压力介质能够从第一和第二部分、腔排出,从而能够通过在第一部分腔和第二部分腔之间的压力差将调节器具运动,由此获得凸轮轴的扭转,其中,在所述第一部分腔中的压力较高的情况下获得凸轮轴朝向提前的气门打开时间方向的扭转,并且在第二部分腔中的压力较高的情况下获得凸轮轴朝向滞后的气门打开时间方向的扭转,并且其中,通过控制装置能够控制压力介质的输入和排出,其中,借助于该控制装置能够选择性地调整出力矩模式或者泵模式,其中,在力矩模式中主要利用凸轮轴力矩用于在第一部分腔或者第二部分腔中的压力构建,而在泵模式下,在第一部分腔或者第二部分腔中的压力构建主要借助于由压力介质泵提供的压力介质进行。 在现有技术中,至今针对液压凸轮轴调节遵循两种策略一方面通过压力介质泵(通常是马达油润滑回路的油泵)提供压力介质,或者充分利用凸轮轴力矩用于生成所需的调节压力。第一策略也被称为“油压致动”(0ΡΑ),并且第二策略被称为“凸轮扭矩致动”(CTA)0现在本专利技术基于这样的认识,即,OPA方法和CTA方法的各自的优点可以依赖本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.27 DE 102009056020.31.用于凸轮轴(35)的凸轮轴调节器(11),通过所述凸轮轴操纵内燃机的气门(12),其中,通过所述凸轮轴(35),在凸轮接近的情况下在滞后的气门打开时间方向上的滞后转矩以及在凸轮退离的情况下在提前的气门打开时间方向上的反向的提前转矩返回作用于所述凸轮轴调节器(11),所述凸轮轴调节器 具有压力腔(69)和布置在所述压力腔(69)中的调节器具(67), 其中,所述调节器具(67)将所述压力腔(69)分为第一部分腔(A)和第二部分腔(B), 其中,压力介质能够输入所述第一部分腔(A)和所述第二部分腔(B),或者压力介质能够从所述第一部分腔(A)和所述第二部分腔(B)排出, 从而所述调节器具(67)能够由于在所述第一部分腔(A)和所述第二部分腔(B)之间的压力差而运动,由此获得所述凸轮轴(35)的扭转, 其中,在所述第一部分腔(A)中的压力较高的情况下,获得所述凸轮轴(35)朝向提前的气门打开时间方向的扭转,并且在所述第二部分腔(B)中的压力较高的情况下,获得所述凸轮轴(35)朝向滞后的气门打开时间方向的扭转, 并且其中,通过控制装置(20)能够控制压力介质的输入和排出, 其特征在于, 借助于所述控制装置(20)能够选择性地调整出力矩模式或者泵模式, 其中,在所述力矩模式下主要利用凸轮轴力矩用于在所述第一部分腔(A)或者所述第二部分腔(B)中的压力构建, 而在所述泵模式下,在所述第一部分腔(A)或者在所述第二部分腔(B)中的所述压力构建主要借助于由压力介质泵(P)提供的压力介质进行。2.根据权利要求I所述的凸轮轴调节器(11),其中,所述控制装置(20)具有在所述凸轮轴(35)中居中定位的控制阀(101),所述控制阀具有阀活塞(27),所述阀活塞能够在阀壳体(29 )中得到引导,其中,所述阀壳体(29 )具有内套筒(103 )和在所述内套筒(103 )的径向外部并且围绕所述内套筒的外套筒(105),其中,所述内套筒(103)通过抗扭转装置(25)抵抗转动运动地固定,而所述外套筒(105)能够转动。3.根据权利要求2所述的凸轮轴调节器(11),其中,在所述内套筒(103)的外侧上形成有开口盖部(51),并且在所述外套筒(105)中形成有与所述第一部分腔(A)连通的多个第一开口(41)和与所述第二部分腔(B)连通的多个第二开口(43),其中,根据所述内套筒(103)相对所述外套筒(105)的转动角度位置,通...

【专利技术属性】
技术研发人员:格哈德·沙伊迪希
申请(专利权)人:谢夫勒科技股份两合公司
类型:发明
国别省市:

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