[发明专利]具有在中间位置的液压锁定的可变凸轮轴正时装置

说明书

技术领域

本发明涉及可变凸轮正时系统的领域。更具体地讲，本发明涉及一种具有在中间位置的液压锁定的可变凸轮轴正时装置。

背景技术

美国专利号6,814,038和6,941,913披露了一种可变凸轮正时系统，该系统利用控制VCT系统的同一个滑阀芯来主动地控制锁定销。滑阀芯的台面位置直接影响是否将油源提供给锁定销和相位器的延迟室或提前室之一。

美国专利号6,666,181(将其通过引用结合在此)披露了一种可变凸轮正时装置，该装置能够被设置为默认处于一个中间相位角的位置，该位置定位在提前机械停止件与延迟机械停止件之间。更确切地说，通过一个控制阀门使一个液压定位回路致动以便将可变凸轮正时(VCT)装置控制在相位角度的总权限范围中间的某一位置处。

这两个特征(一个控制锁定销的滑阀芯以及通过控制阀门来致动以便将VCT控制在相位角度的总权限范围中间某一位置处的液压定位回路)可以被结合在一个有待由该滑阀控制的VCT组件上，但是这么做是不实际的。使用这种方法的问题在于在一个滑阀上将存在三个液压回路，一个控制VCT、一个控制将VCT控制在一个已知的中间位置上的液压定位回路、并且一个控制该锁定销。这使滑阀和套管非常长，从而使它们非常难于制造。此外，将全部三个液压回路放置在控制阀门上增加了VCT的总体封装长度，这在汽车的动力传动系的紧凑封装要求中不会很好地被接受。最后，将全部三个控制回路放置在一个滑阀上导致复杂的并且限制性的流动回路，因此限制了每一个回路的性能。

GB 2437305传授了多个不同的实施方案，其中一个或两个锁定销与一个双向弹簧或者一个液压回路一起使用，以便在凸轮扭矩逆转的作用下将相位器返回到一个锁定位置。

在一个实施方案中，相位器内部的两个单向阀允许油响应于在一个方向上或另一个方向上的扭矩而溢出这些腔室。这些锁定销的孔各自通过一个油钻孔被连接到单向阀上，该油钻孔还进入了形成在壳体与转子之间的相邻的空腔，在该空腔中存在叶片。当相位器被解锁并且油压下降时，一个锁定销相对于壳体将转子锁定并且另一个抵靠端板的表面移动。当锁定销被锁定时，油能够流经钻孔并且从中经过到达一个单向阀而到达该相邻的空腔，以便将相位器移动到一个位置上，在这里第二锁定销能够接合并锁定。如果一个锁定销被解锁，该锁定销的直径防止流体流到这个单向阀处。这个系统是在被动控制下。换言之，另一个阀门不直接影响作用在这些锁定销上的流体。

在另一个实施方案中，两个单向阀存在于相位器中并且被连接在一个单一的锁定销上。一个第三钻孔通入锁定销孔并且这个洞通过一个薄的歧管板通入到相位器的前板中的一个槽缝中。该槽缝的作用是将第一洞连接在歧管板中的另外两个洞上，这两个洞被叶片中的一个选择性地覆盖和打开。在锁定位置处，叶片遮掩了两个洞。相位离开锁定位置的任何移动都允许油在凸轮扭矩逆转作用下流出相关的空腔并且经过单向阀进入相反的一组空腔。当一个单向阀被连接到该空腔上时，另一个单向阀被连接在单一的锁定销的孔上。当锁定销被锁定时，送入两个单向阀的油对于两个单向阀都被遮掩。当锁定销被解锁时，送入的油被连接在锁定销的减小的直径上。这个系统也是一个被动控制系统。换言之，相位器内部的或者远处的阀门不直接影响作用在锁定销上的压力以将它移动到一个锁定或一个解锁位置。

因此，对于使用一个主动控制的定位的被导向阀门将相位器定位在一个中间相位角位置而同时保持总的封装长度相同或更小并且增加VCT相位器的性能的简单方式存在一种需要。

发明内容

一种用于内燃机的可变凸轮正时相位器包括在转子组件中的一个被导向的阀门，该被导向的阀门从一个第一位置可移动到一个第二位置，并且当转子组件是处于或接近一个中间相位角的位置时，与提前室或延迟室相连通的定位管线被限流和/或被堵塞。当该被导向的阀门是处于第一位置时，流体被阻止流经该被导向的阀门。当该被导向的阀门是处于第二位置时，允许流体通过被导向的阀门和一条共用管线在来自提前室的定位管线与来自延迟室的定位管线之间流动，这样该转子组件被移动到并保持在相对于壳体组件的中间相位角的位置。

该被导向的阀门被液体压力移动到该第一位置。该液体压力可以受一个远程开/关阀门或该相位器的控制阀门的控制。该被导向的阀门向该第一位置的移动受该远程开/关阀门或该相位器的控制阀门的主动控制。该被导向的阀门被弹簧偏置到该第二位置上。

一个锁定销可以存在于该相位器之中。通过液体压力将该锁定销从一个锁定位置移动到一个解锁位置。该液体压力可以受一个远程开/关阀门或该相位器的控制阀门的控制。