[发明专利]用于内燃机的移相器组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的移相器组件，用于改变两组凸轮凸角相对于发动机机轴的定时。

背景技术

关于汽车的燃油经济性和废气排放，它们日益成为关注的重点。近年来，已经导致在发动机操作方面的改进以及替代动力传动系配置的导入。混合动力汽车正变得越来越平凡，电动机结合内燃机（IC engine）一起用于这类汽车中，越来越多的汽车整合了自动停止/启动功能用于减少发动机燃油消耗。因此，获得最小噪声和振动的“热”重启的能力正成为日益重要的需求。对于柴油发动机，这是特别重要的，柴油发动机通常采用比汽油发动机明显更高的压缩比，结果导致当柴油发动机启动或停止时会承受高水平的噪声或振动。

众所周知，进气门和排气门事件的开启持续期间可对于发动机性能产生显著效应。特别地，进气门的关闭定时可被用于控制在汽缸内的滞留的气团和有效压缩比，而排气门开启定时可被用于控制膨胀比。许多系统已经被设计用于控制发动机气门的开启持续期间，例如在美国专利US 5,787,849中所示的（例如，图15），这叠加了循环角速度变化到凸轮凸角的旋转上。这种类型的系统的问题是它们增加了明显的复杂性，因而增加发动机气门系统的费用。

“双等”凸轮定相系统也是众所周知的，其中，一个相等的相移被应用到相对于机轴的发动机的进气门和排气门。在美国专利US 6,321,731中描述了一种双等凸轮定相系统，该系统用于提供部分负载的燃油经济性和排放改进。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于发动机的移相器组件，该移相器组件能改善燃油经济性和废气排放，并使得能以降低噪声或振动水平的方式来执行重启动和关闭操作。

发明内容

根据本发明所述，提供了一种用于安装在发动机的凸轮轴的一端上的移相器组件，所述发动机具有两组凸轮凸角，它们能相对于彼此改变相位，并相对于所述发动机的机轴改变相位，所述双移相器组件包括两个移相器，每个移相器具有输入部件和至少一个输出部件，其中，所述组件的第一移相器具有：输入部件，适合于由发动机机轴直接驱动；以及输出部件，可联接到所述两组凸轮凸角的第一组凸轮凸角；所述第二移相器具有：输入部件，被连接到或整合到第一移相器的输出部件；以及输出部件，可联结地驱动所述两组凸轮凸角的第二组凸轮凸角。

“移相器”或相位改变机构是指任意耦合具有输入和输出部件的机构，这些部件一起旋转但它们相对的角位置可以是变动的。

在本发明的具体实施例中，移相器组件包括两个分离的可控制的移相器，它们作用在两组凸轮凸角上。第一移相器产生作用以改变两组凸轮凸角相对于发动机机轴的相位，而不改变在这两组凸轮凸角之间的相对相位，而第二移相器产生作用以改变第二组凸轮凸角相对于第一组凸轮凸角与发动机机轴的相位。

本发明以这种方式提供了：在单一的移相器组件内，设计为将该移相器组件安装在发动机机轴的末端上，两个系列的连接的移相器，其中，第一移相器驱动第二移相器和两组凸轮凸角的其中一组凸轮凸角，而第二移相器驱动第二组凸轮凸角。

优选地，所述的移相器是液压操作的叶片型移相器。叶片型移相器是一种具有转子的移相器，带有轴向叶片，该叶片在定子内将弧形凹槽分隔为圆周相对的液压工作室。当机油被泵入其中一个室并从另一个室抽出时，这些叶片圆周地移动以改变转子相对于定子的相位。术语“定子”仅被用于指限定所述弧形凹槽的部件，而并不指示该部件是否作用为所述移相器的输入或输出部件。

在本发明的一些实施例中，这些移相器可被轴向配置为彼此成一直线，而在其他实施例中，这些移相器可被配置在相同的轴向平面内，但一个移相器是径向位于另一移相器内。优选的构造是根据所应用的任意发动机来确定，通过在该发动机的隔间内可采取的间隔来实现。

这些凸轮凸角可被配置在两个分离的固凸轮轴上，正如在带有双顶置凸轮轴的DOHC发动机中可见，或者这些凸轮凸角可由同心组装的凸轮轴的凸角来形成，有时是指SCP（单凸轮移相器）凸轮轴。这样一种SCP凸轮轴包括安装在外管内的可旋转的内轴。所述两组凸角的第一组凸角是与外管旋转地紧固在一起，而另一组凸角时相对于外管自由旋转的，但它是被连接用于通过销与内轴一起旋转，这些销通过在外管内的圆周分布的细长的狭槽而穿过间隙。

本发明可被应用于不同的发动机构造，其中，由两组凸轮凸角来实现不同的目的。例如，本发明可用于：将一组凸轮凸角仅作用在进气门上，而另一组凸轮凸角则仅作用在排气门上，但并不限于总是这样的例子。