[发明专利]用于具有隔离器的可变凸轮正时相位控制设备的系统和方法

说明书

提供了用于发动机的可变凸轮正时(VCT)系统的相位控制设备的方法和系统，所述相位控制设备具有锁定构造，在所述锁定构造中被联接至叶片转子的第一叶片的锁定销与相位控制设备的覆盖板中的锁定销凹陷接合。在一个示例中，所述相位控制设备包括橡胶或塑料隔离垫，所述隔离垫被定位在第一叶片附近的壁中的凹陷中，使得当叶片转子被旋转到锁定构造时，在第一叶片会撞击壳体之前其接触隔离垫。隔离垫用来维持第一叶片与壳体之间的间隙，并且还降低了叶片转子的其他叶片撞击壳体的可能性。

技术领域

本发明大体涉及用于包括具有隔离器的锁定相位控制设备以减少由部件接触引起的爆震的可变凸轮正时系统的方法和系统。

背景技术

可变凸轮正时(VCT)在发动机中被用来提前或延迟进气和/或排气门正时。因此，如果需要的话，进气和/或排气门正时可以基于发动机工况来调整，以增加燃烧效率并且减少排放。此外，可以跨过比在固定气门正时系统的情况下更宽范围的发动机工况增加发动机功率输出。

VCT系统的锁定机构(也被称为相位控制设备)可以被配置为当机油压力不足以使VCT系统运转时(诸如在发动机启动期间或在发动机怠速状况下)将VCT系统锁定在期望的基本构造中。具体地，锁定机构可以包括锁定相位控制设备的壳体内部的转子的锁定销。锁定机构的部件之间(诸如锁定销和壳体中的其接收孔之间)的背隙(backlash)和超程间隙被仔细地控制到严格规范。如果背隙或超程间隙太紧，会在锁定部件之间出现卡住和过紧问题。相反，如果背隙或超程间隙太大，其会在VCT运转期间导致噪声、振动和不平顺性(NVH)问题。在一些情况下，当处于锁定构造中时，凸轮轴扭矩波动能够引起锁定机构的部件在背隙间隙内振荡，由此引起部件相互冲击并且引起可以被称为爆震的不期望的噪声。

解决VCT系统中的NVH问题的其他尝试包括用于为锁定机构设置锁定销背隙和/或超程间隙的方法，其包括在VCT致动器组装过程期间调整背隙或将它控制在紧密控制的公差内。Moetakef等人在美国专利No.9,021,998中示出一种用于相位控制设备的示例方法。其中，公开了一种包括锁定销的相位控制设备，所述锁定销被联接至转子的叶片，所述锁定销在延伸构造中延伸到被设置在覆盖板中的锁定销凹陷内。在锁定销与锁定销凹陷之间有锁定销背隙以及被设置在叶片与相位控制设备的壳体之间的VCT超程，以便避免转子的叶片与壳体之间的冲击。因此，在锁定构造中，间隙存在于包括锁定销的叶片与壳体之间。然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，控制组装期间的背隙和超程可涉及需要频繁再校准的精确测量技术，这会增加组装的时间和成本。在另一示例中，背隙和超程公差最终会随着时间在锁定机构部件的正常磨损的情况下退化，导致NVH问题的增加。

发明内容

在一个示例中，上面描述的问题可以通过一种用于凸轮轴的相位控制设备来解决，其包括叶片转子，所述叶片转子被定位在壳体内并且包括从中心毂延伸的第一叶片；第一腔室，所述第一腔室被形成在所述壳体的壁与所述毂之间，所述第一叶片被布置在所述第一腔室内；以及隔离垫，所述隔离垫被定位在所述壁中的第一壁的凹陷内并且在所述第一壁与所述第一叶片的第一侧壁之间。以此方式，当叶片转子被移动到锁定位置时，它会接触可由橡胶或塑料材料构成的隔离垫而不接触壳体壁，因此降低金属与金属接触的可能性。以此方式，由于金属部件相互撞击引起的爆震噪声可以被减轻，而不必紧密地控制自然凸轮轴扭矩波动和/或背隙和超程的紧密公差。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括可变凸轮正时(VCT)系统的发动机的示意描绘。

图2示出了用于发动机的VCT系统的另一示意描绘。