CN105899768A - 双锁销相位器 - Google Patents

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Abstract

在此披露了一种系统,该系统包括一个相位器,该相位器在转子组件中带有第一锁销和第二锁销。该第一锁销和第二锁销具有一个锁定位置和一个解锁位置,其中在锁定位置中它们与该壳体组件中的一个凹陷相接合并且在解锁位置中它们不与该壳体组件相接合。当该相位器处于或接近一个中间相位角位置时该第一锁销将该转子组件锁定到该壳体组件上。当该相位器处于完全延迟位置时该第二锁销将该转子组件锁定到该壳体组件上。替代地,当该相位器处于完全提前位置时该第二锁销可以将该转子组件锁定到该壳体组件上。

Description

双锁销相位器
发明背景
发明领域
本发明涉及可变凸轮轴正时机构领域。更具体地说,本发明涉及双锁销相位器。
相关技术的说明
内燃发动机已经采用了不同的机构来改变凸轮轴与曲轴之间的相对正时以改进发动机的性能或减少排放。大多数的这些可变凸轮轴正时(VCT)机构在发动机凸轮轴(或多凸轮轴发动机中的多个凸轮轴)上使用一个或多个“叶片式相位器”。如在图中所示的,相位器具有一个转子105,该转子带有一个或多个叶片104,该转子被安装到凸轮轴的端部上,该转子被一个带有多个叶片室的壳体组件100环绕,这些叶片安装在这些叶片室内。有可能将这些叶片104安装到壳体组件100上,并且同样装入转子组件105的这些腔室中。壳体的外周101形成了链轮、皮带轮或者齿轮从而通过一个链条、皮带或者多个齿轮接受驱动力,该致动力通常来自曲轴,或者有可能来自一个多凸轮发动机中的另一个凸轮轴。
除了凸轮扭矩致动(CTA)可变凸轮轴正时(VCT)系统,大多数液压VCT系统在两种原理下运转-油压致动(OPA)或扭矩辅助(TA)。在油压致动VCT系统中,一个油压控制阀(OCV)将发动机油压引到该VCT相位器中的一个工作室,同时对由壳体、转子和叶片限定的相反的工作室进行排放。这在一个或多个叶片上产生一个压力差以便在一个方向或另一个方向上液压推动该VCT相位器。平衡或移动该阀至一个零位置从而在该叶片的相反侧上施加相等的压力并且使该相位器保持在中间位置。如果该相位器在一个方向移动使得多个阀更快地打开或关闭,该相位器被称作提前的,而如果该相位器在一个方向移动使得多个阀将延迟打开或关闭,该相位器被称作延迟的。
该扭矩辅助(TA)系统以类似的原理运行,除了该扭矩辅助系统具有一个或多个止回阀,用于防止该VCT相位器在一个被控制的相反方向上移动,这种情况引起一个反作用力(例如一个扭矩)。
OPA或TA系统的问题是油压控制阀默认进入一个位置,该位置将油从提前的或延迟的工作室中全部排出并将其填充到相反的室中。在这种模式下,该相位器默认在一个方向上移动到锁销接合的极限止挡处。在发动机的启动循环过程(发动机没有产生任何油压)中,该OPA或TA系统不能将该VCT相位器引导到任何其他位置上。这使得该相位器局限于仅仅在发动机关闭模式下能够在一个方向上移动。在过去这是可接受的,因为在发动机关闭过程中以及在发动机启动过程中该VCT相位器将被命令在一个极限行程限制(或完全提前或完全延迟)上锁定。
此外,通过减少车辆中内燃发动机的空转时间,提高了燃油经济性并且减少了排放。因此,车辆可以使用“停止-启动模式”,该模式可以自动停止并且自动重启内燃发动机从而在车辆停止(例如遇到停车灯或交通阻塞)时减少发动机空转的时间量。发动机的这种停止不同于车辆的使用者将发动机关闭或将车停下来将车辆关闭的“切断”位置或通过点火开关的去激励的手动停止。在“停止-启动模式”下,当车辆停止时发动机停止,然后以一种车辆的使用者几乎不可察觉的方式自动重启。在过去,印象中车辆主要被设计成带有冷启动,因为那是最常见的情形。在停止-启动系统中,因为发动机一直运转直到自动关闭,自动重启发生在发动机处于热状态时。早已知道的是“热启动”有时有问题,因为对通常的冷启动而言必要的发动机设置(例如,一个特定的阀门正时位置)对热发动机而言是不合适的。
发明概述
转子组件中一种带有第一锁销和第二锁销的相位器。该第一锁销和第二锁销具有一个锁定位置和一个解锁位置,其中在锁定位置中它们与该壳体组件中的一个凹陷相接合并且在解锁位置中它们不与该壳体组件相接合。当该相位器处于或接近一个中间相位角位置时该第一锁销将该转子组件锁定到该壳体组件上。当该相位器处于完全延迟位置时该第二锁销将该转子组件锁定到该壳体组件上。替代地,当该相位器处于完全提前位置上时该第二锁销可以将该转子组件锁定到该壳体组件上。
附图简要说明
图1示出了本发明的凸轮转矩致动(CTA)相位器的第一实施例朝向提前位置移动的示意图。
图2示出了本发明的凸轮转矩致动(CTA)相位器的第一实施例朝向延迟位置移动的示意图。
图3示出了本发明的凸轮转矩致动(CTA)相位器的第一实施例保持在位的示意图。
图4示出了本发明的凸轮转矩致动(CTA)相位器的第一实施例处于延迟位置的示意图,其中第二锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图5示出了本发明的凸轮转矩致动(CTA)相位器的第一实施例的示意图,其中液压回路处于打开位置并且第一锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图6示出了本发明的扭矩辅助(TA)相位器的第二实施例朝向提前位置移动的示意图。
图7示出了本发明的扭矩辅助(TA)相位器的第二实施例朝向延迟位置移动的示意图。
图8示出了本发明的扭矩辅助(TA)相位器的第二实施例保持在位的示意图。
图9示出了本发明的扭矩辅助(TA)相位器的第二实施例处于延迟位置的示意图,其中第二锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图10示出了本发明的扭矩辅助(TA)相位器的第二实施例的示意图,其中液压回路处于打开位置并且第一锁销处于锁定位置。
图11示出了第二实施例的向提前位置移动的相位器。
图12示出了第二实施例的向提前位置移动的相位器的截面。
图13示出了第二实施例处于保持位置或中间位置的相位器的截面。
图14示出了第二实施例的相位器,该相位器处于延迟位置并且第二锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图15示出了第二实施例的相位器处于延迟位置并且第二锁销处于锁定位置,锁定该相位器时的相位器的截面。
图16示出了第二实施例处于某一位置的相位器,在该位置中液压定位回路是打开的并且该第一锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图17示出了第二实施例的相位器的相位器截面,其中液压定位回路是打开的并且该第一锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图18示出了本发明的扭矩辅助(TA)相位器的第二实施例处于提前位置的示意图,其中第二锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图19示出了本发明的凸轮转矩致动(CTA)相位器的第一实施例处于提前位置的示意图,其中第二锁销处于锁定位置,锁定该相位器。
图20示出了本发明的第三实施例的凸轮转矩致动(CTA)相位器的处于延迟锁定模式下的示意图。
图21示出了本发明的第三实施例的凸轮转矩致动(CTA)相位器处于提前锁定模式下的示意图。
图22示出了本发明的第三实施例的凸轮转矩致动(CTA)相位器处于保持位置时的示意图。
发明的详细说明
本发明的某些实施例中使用了一种相位器,该相位器具有一个偏置的或远程的被导向的阀门,该阀门被加入到该液压回路中以管理液压定位切换功能,以便或者在起动过程中或者在完成发动机停机之前提供用于发动机冷启动的中间位置锁定。该相位器的中间位置锁定将该凸轮定位在最佳位置处,一旦电流信号从致动器或可变力螺线管上移除时用于发动机的冷重启。本发明还披露了在停止-启动模式下在发动机的自动“停止”过程锁定处于完全延迟位置的相位器。
本发明的相位器具有双锁销。第一锁销处于锁定位置时与该相位器的壳体组件的外端板接合并且第二锁销处于锁定位置时与该壳体组件的内端板接合。在一个实施例中,当该相位器处于完全延迟位置时其中一个锁销被移动到一个锁定位置并且当该相位器处于中间位置或中间相位角时另一个锁销被移动到一个锁定位置。在一个替代实施例中,当该相位器处于完全提前位置时其中一个锁销被移动到一个锁定位置并且当该相位器处于中间位置或中间相位角时另一个锁销被移动到一个锁定位置。在又另一个替代实施例中,当该相位器处于完全提前位置时其中一个锁销被移动到一个锁定位置并且当该相位器处于完全延迟位置时另一个锁销被移动到一个锁定位置。
可以用接合或释放这两个锁销中的一个锁销的相同的液压回路来控制该被导向的阀门的开/关。这将该可变凸轮正时(VCT)控制阀门缩减到两个液压回路、一个VCT控制回路以及一个组合的锁销/液压定位控制回路。该被导向的阀门向该第一位置的移动受远程开/关阀门或相位器的控制阀门的主动控制。
这两个锁销中的另一个受控于该相位器的控制阀门(如与凸轮转矩致动的(CTA)相位器一起示出的)或提前室或延迟室(如与扭矩辅助(TA)相位器一起示出的)。
使用远程的被导向的阀门的优点之一是它可以具有比该控制阀门更长的行程,因为它不受螺线管的限制。因此,该被导向的阀门可以为液压定位模式打开一个更大的流动通道并且改进在定位模式中的致动速率。此外,该远程的被导向的阀门的定位缩短并且简化了该液压定位回路,并且由此增加了VCT定位模式或相位器的中间相位角位置的性能。
图1至图5以及图19示出了CTA VCT相位器取决于滑阀位置的这些运行模式。图中所示的这些位置限定了该VCT相位器正在移向的方向。应理解,该相位控制阀门具有无限数目的中间位置,这样该控制阀门不但控制该VCT相位器移动的方向而且取决于该不连续的滑阀芯位置控制该VCT相位器改变位置的速率。因此,应该理解,该相位控制阀门还可以在无数的中间位置中运行而不限于图中所示的这些位置。
参见图1至图5以及图19,在该凸轮轴中由打开和关闭多个发动机阀门的力所引起的扭矩逆转使叶片104移动。该提前室和延迟室102、103被安排成反抗凸轮轴中的正的和负的扭矩脉冲并且可替代地由凸轮扭矩增加压力。取决于希望的移动的方向,控制阀门109允许该相位器中的叶片104通过允许流体从提前室102流向延迟室103或反过来而移动。
该相位器的壳体组件100具有一个用于接受驱动力的外周101、一个内端板170以及一个外端板171。该转子组件105被连接到该凸轮轴上并且被同轴地定位在该壳体组件100之内。该转子组件105具有一个叶片104,该叶片将形成在该壳体组件100与该转子组件105之间的一个室分隔成一个提前室102和一个延迟室103。该叶片104能够旋转从而改变该壳体组件100和该转子组件105的相对角位置。另外,还存在一个液压定位回路133和一个锁销回路123。该液压定位回路133和锁销回路123本质上是如以上讨论的一个回路,但是为了简单将被分开讨论。
该液压定位回路133包括一个弹簧131加载的被导向的阀门130以及一个提前定位管线128和一个延迟定位管线134,该提前定位管线将该提前室102连接到被该导向的阀门130以及共用管线114上,该延迟定位管线将该延迟室103连接到该被导向的阀门130以及共用管线114上。该提前定位管线128和延迟定位管线134与该叶片104分开一个预定的距离或长度。该被导向的阀门130是在该转子组件105中并且通过管线132被流体地连接在锁销回路123和管线119a上。该锁销回路123包括第一锁销143、锁销弹簧144、管线132、被导向的阀门130、供应管线119a、管线145、排放管线121。
该第一锁销143和第二锁销147被可滑动地容纳在该转子组件105并且更优选地容纳在该叶片104中的孔172内。该第一锁销143的一个端部通过弹簧144被偏置朝向该壳体组件100的内端板170中的一个凹陷142并且配合在该凹陷中。该第二锁销147的一个端部被偏置朝向该壳体组件100的外端板171中的一个凹陷141并且配合在该凹陷中。该液压定位回路133的打开和关闭以及该锁销回路123的增压都是受该相位控制阀门109的切换/移动的控制。尽管在讨论的该第一锁销143正接合该内端板170中的一个凹陷142,该第一锁销143可以接合该外端板171中的一个凹陷141并且该第二锁销147接合该壳体组件100内端板170中的一个凹陷142。此外,尽管该第一锁销143和第二锁销147被示出都在同一孔内,该第一锁销143和第二锁销147可以容纳在该转子组件105的不同孔内。
一个控制阀门109(优选为滑阀)包括一个滑阀芯111,该滑阀芯具有可滑动地接收在一个套筒116内的多个柱形凸台111a、111b、111c、111d。该控制阀门可以远离该相位器位于在该凸轮轴中引导的该转子组件105中的一个孔内或位于该相位器的一个中心螺栓内。该滑阀芯的一端接触弹簧115而该滑阀芯的相反端接触一个脉冲宽度调制的可变力螺线管(VFS)107。该螺线管107还可以受变化电流或电压或如适用的其他方法的线性控制。此外,该滑阀芯111的相反端可以接触一个电机、或其他致动器并且受其影响。
该控制阀门109的位置受控于一个发动机控制单元(ECU)106,该发动机控制单元控制该可变力螺线管107的占空比。该ECU 106优选包括一个中央处理单元(CPU),该中央处理单元运行各种不同的计算过程以用于控制发动机、存储器以及用来与外部装置和传感器交换数据的输入和输出端口。
滑阀芯111的位置受弹簧115的影响并且该螺线管107受ECU 106的控制。关于该相位器的控制的其他细节将在以下更详细地讨论。该滑阀芯111的位置控制该相位器的运动(例如,移向该提前位置、保持位置、该延迟位置或该延迟锁定位置)连同控制锁销回路123和液压定位回路133是否是打开的(开)或关闭的(关)以及该第二锁销147是否处于锁定或解锁位置。换言之,该滑阀芯111的位置主动地控制该被导向的阀门130。该控制阀门109具有一种提前模式、一种延迟模式、一直延迟锁定模式、一种零位模式(保持位置)、以及一种定位模式。
在该提前模式中,该滑阀芯111被移动到一个位置上,这样流体可以通过该滑阀芯111从延迟室103流到提前室102,流体被阻止流出该提前室102,并且该定位阀门回路133是关的或被关闭的。
在该延迟模式中,该滑阀芯111被移动到一个位置上,这样流体可以通过滑阀芯111从提前室102流到延迟室103,流体被阻止流出该延迟室103,并且该定位阀门回路133是关的。
在零位模式中,该滑阀芯111被移动到一个位置上,该位置阻止流体从提前室和延迟室102、103中流出,并且该定位阀门回路133是关的。
在该延迟锁定模式中,该叶片104已经被移动到完全延迟位置并且通过该滑阀芯111从该提前室102到该延迟室的流动继续,同时流体被阻止流出该延迟室103。在这种模式中,该定位阀门回路是关的,并且该第二锁销147打开,从而允许该第二锁销147接合该外端板171的凹陷141并且移动到一个锁定位置。该“完全延迟位置”被定义为该叶片104接触该室117的提前壁102a。
在该定位模式中,三种功能同时发生。该定位模式中的第一功能是该滑阀芯111移动到一个位置上,其中滑阀芯台面111b阻止在滑阀芯台面111a与111b之间来自管线112的流体流动进入其他管线和管线113中的任一个,从而有效地去除了来自控制阀门109的对相位器的控制。该定位模式中的第二功能是打开或开启该定位阀门回路133。该定位阀门回路133具有对该相位器移动到提前或延迟的完全控制,直到该叶片104到达该中间相位角位置。该定位模式中的第三功能是使该锁销回路123打开,从而允许该第一锁销143接合该壳体组件100的内端板170中的凹陷142。应注意的是该第二锁销147保持在解锁位置。该中间相位角位置或中间位置是当该叶片104是在提前壁102a与延迟壁103a之间的某处时限定该壳体组件100与转子组件105之间的腔室的位置。该中间相位角位置可以是在提前壁102a与延迟壁103a之间的任何地方并且是由与叶片104相关的定位通道128和134的位置确定的。
基于脉冲宽度调制可变力螺线管107的占空比,该滑阀芯111沿着其行程移动到一个对应位置上。当该可变力螺线管107的占空比是大致40%、60%或大于60%时,该滑阀芯111将被移动到分别与该延迟模式/延迟锁定模式、该零位模式、以及该提前模式相对应的位置上,并且被导向的阀门130将被增压并且移动到该第二位置,该液压定位回路133将被关闭,并且该第一锁销143将被增压并且被释放。在该延迟锁定模式中,该第二锁销147打开并且接合该壳体组件100的外端板171中的一个凹陷141。
当该可变力螺线管107的占空比是0%时,该滑阀芯111被移动到该定位模式,这样被导向的阀门130打开并且移动到该第二位置,该液压定位回路133将被打开,并且该第一锁销143打开并且接合该凹陷142。一个0%的占空比被选择为沿着该滑阀芯行程的极限位置以打开该液压定位回路133,使被导向的阀门130打开,并且使该第一锁销143打开并接合凹陷142,因为如果失去动力或控制,该相位器将默认到达一个锁定位置。应该注意,以上列出的占空比的百分比是一个实例并且它们可以被改变。此外,如果希望的话,在100%占空比处,该液压定位回路133可以是打开的,该被导向的阀门130被打开,并且该第一锁销143被打开并接合凹陷142。
当占空比被设置为大于60%时,该相位器的叶片移向和/或到提前位置。对提前位置而言,该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置在3.5mm与5mm之间。
图1示出了移向提前位置的相位器。为了移向该提前位置,该占空比被增加为大于60%,滑阀芯111上的VFS 107的力被增加并且滑阀芯111在一种提前模式中被VFS 107移动到右侧,直到弹簧115的力平衡VFS 107的力。在所示的提前模式中,滑阀芯台面111a堵塞管线112并且管线113和114是打开的。凸轮轴扭矩对延迟室103增压,从而致使流体从延迟室103移动并且进入提前室102,并且致使叶片104移向该延迟壁103a。流体通过管线113从延迟室103流出到滑阀芯台面111a与111b之间的控制阀门109,并且再循环回到中央管线114和通向提前室102的管线112。
由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。如果该控制阀门109在该凸轮轴中,管线119可以钻孔通过轴承。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门109。流体通过提前单向阀108从该控制阀门109进入管线114并且流动到该提前室102。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线146以及至该第一锁销143的管线145。管线145进一步分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面111b与111c之间的滑阀芯111移动到管线146和145中以将该第二锁销147对抗弹簧144偏置到一个释放位置上,从而使该锁销回路123充满流体。管线145中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129是如图1中所示被堵塞的并且该定位回路是关的。排放管线121被滑阀芯台面111b所堵塞,从而防止管线145泄放并且排放管线122被滑阀芯台面111c所堵塞,从而防止管线145和146泄放。
当占空比被设置为40%至60%之间时,该相位器的叶片移向和/或到延迟位置。对延迟位置而言,该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置是在2mm与3.5mm之间。
图2示出了移向延迟位置的相位器。为了移向该延迟位置,该占空比被改变到大于40%但是小于60%,滑阀芯111上的VFS 107的力被减小并且滑阀芯111在该图中的一种延迟模式中被弹簧115移动到左侧,直到弹簧115的力平衡了VFS 107的力。在所示的延迟模式中,滑阀芯台面111b堵塞管线113并且管线112和114是打开的。凸轮轴扭矩对提前室102增加压力,从而致使在提前室102中的流体移动进入延迟室103,并且致使叶片104移向该提前室壁102a。流体通过管线112从提前室102流出到滑阀芯台面111a与111b之间的控制阀门109,并且再循环回到中央管线114和通向延迟室103的管线113。
由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门109。流体通过延迟单向阀110从该控制阀门109进入管线114并且流动到该延迟室103。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线146以及至该第一锁销143的管线145。管线145进一步分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面111b与111c之间的滑阀芯111移动到管线145中以将该第一锁销143对抗弹簧144偏置到一个释放位置上,从而使该锁销回路123充满流体。管线145中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129是如图2中所示被堵塞的并且该定位回路是关的。管线146部分地对滑阀芯台面111c与111d之间的排放管线122开放。该第二锁销147将保持在释放位置对抗该弹簧144而被部分地偏置,直到该外端板171的凹陷141与该第二锁销147对齐,如在图4中所示。排放管线121被滑阀芯台面111b堵塞,从而防止管线145泄放。
当占空比被设置为40%至60%之间时,该相位器的叶片移向和/或到延迟锁定位置。对延迟锁定位置而言,该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置大约在2mm。
图4示出了处于完全延迟位置处的该延迟锁定位置的相位器为了移向该完全延迟位置,该占空比被改变到大于40%但是小于60%,滑阀芯111上的VFS 107的力被减小并且滑阀芯111在该图中的一种延迟模式中被弹簧115移动到左侧,直到弹簧115的力平衡了VFS 107的力。在所示的延迟锁定模式中,滑阀芯台面111b堵塞管线113并且管线112和114是打开的。凸轮轴扭矩对提前室102施加压力,从而致使在提前室102中的流体移动进入延迟室103,并且致使叶片104移向该提前室壁102a。流体通过管线112从提前室102流出到滑阀芯台面111a与111b之间的控制阀门109,并且再循环回到中央管线114和通向延迟室103的管线113。当该叶片104接触该提前壁102a时该相位器处于完全延迟位置。
由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门109。流体通过延迟单向阀110从该控制阀门109进入管线114并且流动到该延迟室103。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线146以及至该第一锁销143的管线145。管线145进一步分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面111b与111c之间的滑阀芯111移动到管线145中以将该第一锁销143对抗弹簧144偏置到一个释放位置上,从而使该锁销回路123充满流体。管线145中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129是如图4中所示被堵塞的并且该定位回路是关的。管线146对滑阀芯台面111c与111d之间的排放管线122开放。该第二锁销147被偏置到该外端板171的凹陷141中并且处于锁定位置,从而相对该转子组件105锁定该壳体组件100。排放管线121被滑阀芯台面111b堵塞,从而防止管线145泄放。
该相位器的保持位置优选产生在该叶片相对该壳体的延迟位置与提前位置之间。该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置是3.5mm。
图3示出了零位置上的相位器。在这个位置中,该可变力螺线管107的占空比大约是60%并且该滑阀芯111的一端上的VFS 107的力等于处于保持模式中的滑阀芯111的相反端上的弹簧115的力。台面111a和111b堵塞流体对应地到管线112和113的流动。由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向输入单向阀118和控制阀门109。流体通过单向阀108、110中的一个单向阀从控制阀门109进入管线114并且流动到该提前室或延迟室102、103。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线146以及至该第一锁销143的管线145。管线145进一步分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面111b与111c之间的滑阀芯111移动到管线146和145中以将该第二锁销147对抗弹簧144偏置到一个释放位置上,从而使该锁销回路123充满流体。管线145中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129是如图3中所示被堵塞的并且该定位回路是关的。排放管线121被滑阀芯台面111b堵塞,从而防止管线145和146泄放并且排放管线122被滑阀芯台面111c堵塞,从而防止管线145和146泄放。
当占空比为0%时,该相位器的叶片是处于中间位置或中间相位角位置。该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置是0mm。
图5示出了处于该中间位置或中间相位角位置的相位器,其中可变力螺线管的占空比是0%,滑阀芯109是处于定位模式,被导向的阀门130通过滑阀芯打开通向贮槽或排气的通道121,并且液压定位回路133是打开的或开的。
取决于在可变力螺线管107的占空比被变为0%之前叶片104所在的地方,提前定位管线128或者延迟定位管线134将对应地被暴露于提前室或延迟室102、103。另外,如果发动机具有一个反常的停机(例如,该发动机熄火),当该发动机正在起动时,可变力螺线管107的占空比将是0%,转子组件105将通过该定位回路移动到该中间位置或中间相位角位置上,并且不管在发动机的反常停机之前叶片104是处于相对于壳体组件100的什么位置,该第一锁销143将接合在中间位置或中间相位角位置中。本发明的相位器不使用电子控制而默认为一个中间位置或中间相位角位置的能力允许甚至在发动机起动过程中将该相位器移动到该中间位置或中间相位角位置,此时电子控制没有典型地用于控制凸轮相位器位置。另外,因为该相位器默认为该中间位置或中间相位角位置,它提供了一个故障安全位置,特别是如果控制信号或功率被丢失,它保证发动机将能够甚至没有在VCT相位器上的主动控制而起动并且运行。因为相位器在发动机起动时具有该中间位置或中间相位角位置,所以相位器的相位的更长行程是有可能的,从而提供校准机会。在现有技术中,更长行程的相位器或一个更大的相位角是不可能的,因为在发动机开动和启动时不存在这种中间位置或中间相位角位置并且发动机在过度提前或者延迟停止时难以启动。
当可变力螺线管107的占空比正好被设置为0%时,滑阀芯111上的VFS上的力被减小,并且弹簧115将滑阀芯111移动到该滑阀芯的行程的最左端到如图5中所示的一个定位模式。在该定位模式中,滑阀芯台面111b阻止滑阀芯台面111a与111b之间的管线112的流体流动进入其他管线和管线113中的任一个,从而有效地去除了来自控制阀门109的对相位器的控制。同时,来自供应的流体可以流经管线119到管线119b以及输入单向阀118到环绕该套筒116的共用管线114。通过滑阀芯台面111c防止流体从管线119a流动到管线145和管线132而到达该被导向的阀门130。因为流体不可以流动到管线145和132,所以被导向的阀门130打开至排放管线121,从而打开提前定位管线128与延迟定位管线134之间的通道通过被导向的阀门130到管线129以及共用管线114,换言之即打开或旋开液压定位回路133。随着流体从管线132和145的排放,该弹簧144将该第一锁销偏置到接合该壳体组件100的内端板170中的凹陷142并且相对该转子组件105锁定该壳体组件100。同时,流体从管线119a流动到滑阀芯台面111c与111d之间的管线146以使该第二锁销147抵抗该弹簧144偏置到一个释放位置。排放管线122被滑阀芯台面111d堵塞。
如果叶片104被定位在壳体组件100之中接近或在该提前位置中并且提前定位管线128被暴露于提前室102,那么流体将从提前室102流动进入提前定位管线128并且通过打开的被导向的阀门130流到通向共用管线114的管线129。从共用管线114,流体流经单向阀110并且进入延迟室103,从而将叶片104相对于壳体组件100移动以封闭或堵塞通向提前室102的提前定位管线128。当转子组件105封闭了来自提前室102的提前定位管线128时,叶片104被移动到在壳体组件100与转子组件105之间形成的腔室中的一个中间位置或中间相位角位置。
如果叶片104被定位在壳体组件100之中接近或在该延迟位置中并且延迟定位管线134被暴露于延迟室103,那么流体将从延迟室103流动进入延迟定位管线134并且通过打开的被导向的阀门130流到通向共用管线114的管线129。从共用管线114,流体流经单向阀108并且进入提前室102,从而将叶片104相对于壳体组件100移动以封闭通向延迟室103的延迟定位管线134。当转子组件105封闭来自延迟室103的延迟定位管线134时,叶片104被移动到在壳体组件100与转子组件105之间形成的腔室中的一个中间位置或中间相位角位置上。
替代地,该延迟锁定模式可以被提前锁定模式替代,如在图19中所示,该叶片104已经被移动到完全提前位置并且通过该滑阀芯111从该延迟室103到该提前室的流动继续,同时流体被阻止流出该提前室102。在这种模式中,该定位阀门回路是关的,并且该第二锁销147是打开的,从而允许该第二锁销147接合该外端板171的凹陷141并且移动到一个锁定位置。该“完全提前位置”被定义为该叶片104接触该腔室117的延迟壁103a。应注意的是该布局是在图1至图6中所示出的镜像图。
为了移向该提前位置,该占空比被增加为大于60%,滑阀芯111上的VFS 107的力被增加并且滑阀芯111在一种提前锁定模式中被VFS 107移动到左侧,直到弹簧115的力平衡VFS 107的力。在所示的提前锁定模式中,滑阀芯台面111b堵塞管线112并且管线113和114是打开的。凸轮轴扭矩对延迟室103施加压力,从而致使流体从延迟室103移动并且进入提前室102,并且致使叶片104移向该延迟壁103a。流体通过管线113从延迟室103流出到滑阀芯台面111a与111b之间的控制阀门109,并且再循环回到中央管线114和通向提前室102的管线112。当该叶片104接触该延迟壁103a时该相位器处于完全提前位置。
由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门109。流体通过提前单向阀108从该控制阀门109进入管线114并且流动到该提前室102。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线246以及至该第一锁销143的管线145。管线145进一步分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面111b与111c之间的滑阀芯111移动到管线145中以将该第一锁销143对抗弹簧144偏置到一个释放位置上,从而使该锁销回路123充满流体。管线145中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129是如图1中所示被堵塞的并且该定位回路是关的。该第二锁销147被偏置到该外端板171的凹陷141中并且处于锁定位置,从而相对该转子组件105锁定该壳体组件100。排放管线121被滑阀芯台面111b堵塞,从而防止管线145泄放。管线246与凹陷141处于流体联通,泄放至排放管线122。
应注意的是其他模式(例如定位模式、延迟模式以及保持模式)也可以应用到这个实施例中。因此,带有提前锁定模式的相位器具有一个第二锁销147和一个第一锁销143,该第二锁销处于在完全提前位置处的锁定位置上并且该第一锁销处于定位模式下在中间位置处的锁定位置上。该第二锁销147处于提前模式、延迟模式、保持位置和定位模式下的解锁位置上。该第一锁销处于延迟模式、保持位置、提前模式和提前锁定模式下的解锁位置上。
图6至图17示出了一种TA VCT相位器取决于滑阀位置的这些运行模式。图中所示的这些位置限定了该VCT相位器正在移向的方向。应理解,该相位控制阀门具有无限数目的中间位置,这样该控制阀门不但控制该VCT相位器移动的方向而且取决于该不连续的滑阀芯位置控制该VCT相位器改变位置的速率。因此,应该理解,该相位控制阀门还可以在无数的中间位置中运行而不限于图中所示的这些位置。
本发明的第二实施例克服了扭矩辅助(TA)和油压致动(OPA)可变凸轮轴正时(VCT)系统的局限性,这样如所希望的,TA或OPA VCT相位器可以具有处于凸轮扭矩致动(CTA)工作模式下的一个或多个工作室。本发明利用处于定位模式下的控制阀门和液压定位回路来在任一方向(提前的或延迟的)上引导该VCT相位器以到达该中间锁定位置并且如果希望的话,接合在那个中间锁定位置处接合一个锁销。以下说明和实施例是针对扭矩辅助(TA)相位器来进行描述的,该扭矩辅助相位器在油供应管线中具有一个或多个单向阀,但应理解的是它们还适用于油压致动相位器。
在本发明的第二实施例中,一个偏置的或远程的被导向的阀门被加入到扭矩辅助或油压致动相位器的一个液压回路中以管理液压定位切换功能。
参见该第二实施例的图6至图17,该相位器的壳体组件100具体一个外周101用于接受驱动力。该转子组件105被连接到该凸轮轴上并且被同轴地定位在该壳体组件100之内。该转子组件105具有一个叶片104,该叶片将在该壳体组件100与该转子组件105之间形成的一个室117分隔成一个提前室102和一个延迟室103。叶片104能够旋转从而改变壳体组件100和转子组件105的相对角位置。另外,还存在一个液压定位回路133和一个锁销回路123。该液压定位回路133和锁销回路123本质上是如以上讨论的一个回路,但是为了简单将被分开讨论。
该液压定位回路133包括一个弹簧131加载的被导向的阀门130以及一个提前定位管线128和一个延迟定位管线134,该提前定位管线将该提前室102连接到被该导向的阀门130并且将该共用管线114连接到单向阀108、110,该延迟定位管线将该延迟室103连接到该被导向的阀门130并且将该共用管线114连接到单向阀108、110。提前定位管线128和延迟定位管线134与叶片104分开一个预定的距离或长度。该被导向的阀门130是在该转子组件105中并且通过管线132被流体地连接在锁销回路123和管线119a上。该锁销回路123包括第一锁销166、锁销弹簧167、管线132、被导向的阀门130、供应管线119a和排放管线121。
该第一锁销166和第二锁销165被可滑动地容纳在该转子组件105并且更具体而言该叶片104中的孔172内。该第一锁销166的一个端部通过弹簧167被偏置朝向该壳体组件100的内端板170中的一个凹陷164并且配合在该凹陷中。该第二锁销165的一个端部被偏置朝向该壳体组件100的外端板171中的一个凹陷163并且配合在该凹陷中。该液压定位回路133的打开和关闭以及该锁销回路123的增压都是受该相位控制阀门160的切换/移动的控制。尽管在讨论的该第一锁销166正接合该内端板170中的一个凹陷164,该第一锁销166的一端可以接合该外端板171中的一个凹陷163并且该第二锁销165的一端接合该壳体组件100的内端板170中的一个凹陷144。此外,尽管该第一锁销166和第二锁销165被示出都在同一孔内,该第一锁销166和第二锁销165可以容纳在该转子组件105的不同孔内。
一个控制阀门160(优选为滑阀)包括一个滑阀芯161,该滑阀芯具有可滑动地接收在一个套筒116内的多个柱形凸台161a、161b、161c、161d和161e。该控制阀门可以远离该相位器位于在该凸轮轴中引导的该转子组件105中的一个孔内(如图11至图17所示的)或位于该相位器的一个中心螺栓内。该滑阀芯的一端接触弹簧115而该滑阀芯的相反端接触一个脉冲宽度调制的可变力螺线管(VFS)107。螺线管107还可以受变化电流或电压或如适用的其他方法的线性控制。另外,滑阀芯161的相反端可以接触一个电动机、或其他致动器并且受其影响。
该滑阀芯161的位置受弹簧115的影响并且该螺线管107受EEC或ECU 106的控制。关于该相位器的控制的其他细节将在以下更详细地讨论。该滑阀芯161的位置控制该相位器的运动(例如,移向该提前位置、保持位置、延迟位置、或延迟锁定位置)连同控制锁销回路123和液压定位回路133是否是打开的(开)或关闭的(关)。换言之,滑阀芯161的位置主动地控制该被导向的阀门。该控制阀门160具有一种提前模式、一种延迟模式、一种延迟锁定模式、一种零位模式(保持位置)、以及一种定位模式。
在提前模式中,该滑阀芯161被移动到一个位置,这样流体可以通过泵140从供应S流经入口单向阀118、流经管线119b到该提前室102并且流体通过该滑阀芯161从该延迟室103流出到排放管线122。该定位阀门回路133是关的或关闭的并且该第一锁销166和第二锁销165都抵抗该弹簧167而被偏置以被解锁。
在延迟模式中,该滑阀芯161被移动到一个位置,这样流体可以通过泵140从供应S流经入口单向阀118、流经管线119b到该延迟室103并且流体通过该滑阀芯161从该提前室102流出到排放管线121。该定位阀门回路133是关的并且该第一锁销166和第二锁销165都抵抗该弹簧167而被偏置以被解锁。
在保持位置或零位置模式中,该滑阀芯161被移动到一个位置,该位置被部分地对该提前室102和延迟室103开放并且允许供应流体渗入到该提前室和延迟室102、103,从而将相同的压力施加到该提前室和延迟室以保持该叶片位置。该定位阀门回路133是关的并且该第一锁销166和第二锁销165都抵抗该弹簧167而被偏置以被解锁。
在延迟锁定模式中,该叶片104已被移动到一个完全延迟位置并且流体继续通过泵140从供应S流经入口单向阀118、流经管线119b到该延迟室103并且流体通过该滑阀芯161从该提前室102流出到排放管线121。该定位阀门回路133是关的并且该第一锁销166抵抗该弹簧167而被偏置以被解锁。该第二锁销165是打开的,从而允许该第二锁销165接合该外端板171的凹陷163并且移动到一个锁定位置。该“完全延迟位置”被定义为该叶片104接触该室117的提前壁102a。
在该定位模式中,三种功能同时发生。在该定位模式下的第一功能是该滑阀芯161移动到一个位置,在该位置中滑阀芯台面161d和161b阻止来自管线112和管线113的流体通过排放管线121、122流出这些室102、103,并且仅仅允许小量的增压流体从供应S进入到该提前室102和延迟室103以使该提前室和延迟室102、103保持充满,从而有效地去除了来自控制阀门160对相位器的控制。
在定位模式中的第二功能是打开或开启该定位阀门回路133。由于该定位阀门是打开的,这些扭矩辅助提前室和延迟室102、103中的一个或多个被转换到凸轮扭矩致动(CTA)模式。换言之,允许流体在该提前室与该延迟室之间再循环,而不是提供充满一个室并通过排放管线排放相反的室到贮槽。定位阀门回路133具有对该相位器移动到提前或延迟的完全控制,直到叶片104到达该中间相位角位置。
该定位模式中的第三功能是使该锁销回路123打开,从而允许该第一锁销166接合该内端板170的凹陷164。该中间相位角位置或中间位置是当叶片104是在提前壁102a与延迟壁103a之间的某处时限定壳体组件100与转子组件105之间的腔室的位置。该中间相位角位置可以是在提前壁102a与延迟壁103a之间的任何地方并且是由与叶片104相关的定位通道128和134的位置确定的。
基于脉冲宽度调制可变力螺线管107的占空比,滑阀芯111沿着其行程移动到一个对应位置上。当该可变力螺线管107的占空比是大致40%、60%或大于60%时,该滑阀芯161将被移动到分别与该延迟模式/延迟锁定模式、该保持位置、以及该提前模式相对应的位置上,并且被导向的阀门130将被增压并且移动到该第二位置,该液压定位回路133将被关闭,并且该第一锁销166将被增压并且被释放。在该延迟锁定模式中,该第二锁销165被打开并且接合该壳体组件100的外端板171中的凹陷163。
当该可变力螺线管107的占空比是0%时,该滑阀芯161被移动到该定位模式,这样被导向的阀门130打开并且移动到该第二位置,该液压定位回路133将被打开,并且该第一锁销166被打开并且接合凹陷164。一个0%的占空比被选择为沿着该滑阀芯行程的极限位置以打开该液压定位回路133,使被导向的阀门130打开,并且使该第一锁销166打开并接合凹陷164,因为如果失去动力或控制,该相位器将默认到达一个锁定位置。应该注意,以上列出的占空比的百分比是一个实例并且它们可以被改变。此外,如果希望的话,在100%占空比处,该液压定位回路133可以是打开的,该被导向的阀门130被打开,并且该第一锁销166被打开并接合凹陷164。
应注意的是该可变力螺线管107大约为40%、60%或大于60%的占空比可以替代地分别对应于该滑阀芯161被移动到该提前模式、保持位置、以及延迟模式/延迟锁定模式的位置。
当占空比被设置为大于60%时,该相位器的叶片移向和/或到提前位置。对提前位置而言,该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置在3.5mm与5mm之间。
图6、图11和图12示出了移向提前位置的相位器。参考图6,为了移向该提前位置,该占空比被增加为大于60%,该滑阀芯161上的VFS 107的力被增加并且该滑阀芯161在一种提前模式中被VFS 107移动到左侧,直到弹簧115的力平衡VFS 107的力。在所示的提前模式中,滑阀芯台面161c阻塞排放管线121并且滑阀芯台面161b防止该提前室102与延迟室103之间的流体再循环。管线112从管线119b对供应S是开放并且管线113对排放管线122开放以排尽来自该延迟室103的任何流体。液压流体通过泵140从供应S而被供应到该相位器并且进入管线119(例如通过一个轴承)。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门160。流体从该控制阀门160进入管线112中和该提前室102,从而将该叶片104移向该延迟壁103a,并且致使流体从该延迟室103移动并且流出进入管线113到控制阀门160并且通过排放管线122排放至贮槽。
管线119a通向管线169并且通向该第一锁销166。管线169分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面161d与161e之间的滑阀芯161移动以将该第一锁销166对抗弹簧167偏置到一个释放的位置上,从而用流体充满该锁销回路123。该管线119a中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129是被堵塞的并且该定位回路是关的。排放管线121被滑阀芯台面161d堵塞,从而防止该第一锁销166打开。管线168与该提前室102以及该第二锁销165的第二凹陷163是流体连通的。该第二锁销165被来自该提前室102的流体所施加压力并且将该第二锁销165对抗弹簧167偏置到一个释放或解锁位置。
图7示出了移向延迟位置的相位器。为了移向该延迟位置,将占空比调整到大于40%但是小于60%的一个范围,滑阀芯161上的VFS 107的力被改变并且在该图中该滑阀芯161以一种延迟模式被弹簧115移动到右侧,直到弹簧115的力平衡了VFS 107的力。在所示的延迟模式中,滑阀芯台面161b阻塞排放管线122并且滑阀芯台面161c防止该提前室102与延迟室103之间的流体再循环。管线113从管线119b对供应S是开放并且管线112对排放管线121开放以排尽来自该提前室102的任何流体。液压流体通过泵140从供应S而被供应到该相位器并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门160。流体从该控制阀门160进入管线113中和该延迟室103,从而将该叶片104移向该提前壁102a,并且致使流体从该提前室102移动并且流出进入管线112到控制阀门160并且通过排放管线121排放到贮槽。
管线119a通向管线169并且通向该第一锁销166。管线169分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面161d与161e之间的滑阀芯161移动以将该第一锁销166对抗弹簧167偏置到一个释放的位置上,从而用流体充满该锁销回路123。管线119a中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134以及提前定位管线128是与管线129以及彼此阻断的,并且该定位回路是关的。排放管线121被滑阀芯台面161d堵塞,从而防止该第一锁销166和被导向的阀门130打开。管线168与该提前室102以及该第二锁销165的第二凹陷163是流体连通的,因为流体正流出该提前室102,该第二锁销165被弹簧167偏置朝向一个锁定位置。然而,该第二锁销165将保持在释放位置对抗该弹簧167而被部分地偏置,直到该外端板171的凹陷163与该第二锁销165对齐,如图9中所示。
当占空比被设置为40%至60%之间时,该相位器的叶片移向和/或到延迟锁定位置。对延迟锁定位置而言,该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置大约在2mm。
图9、图14和图15示出了处于在完全延迟位置处的该延迟锁定位置的相位器。参考图9,为了移向该延迟位置,将占空比调整到大于40%但是小于60%的一个范围,滑阀芯161上的VFS 107的力被改变并且在该图中该滑阀芯161以一种延迟模式被弹簧115移动到右侧,直到弹簧115的力平衡了VFS 107的力。在所示的延迟锁定模式中,滑阀芯台面161b阻塞排放管线122并且滑阀芯台面161c防止该提前室102与延迟室103之间的流体再循环。管线113从管线119b对供应S是开放并且管线112对排放管线121开放以排尽来自该提前室102的任何流体。液压流体通过泵140从供应S而被供应到该相位器并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门160。流体从该控制阀门160进入管线113和该延迟室103,从而将该叶片104移向该提前壁102a,并且致使流体从该提前室102移动并且流出进入管线112到控制阀门160并且通过排放管线121排放到贮槽。当该叶片104接触该提前壁102a时该相位器处于完全延迟位置。
管线119a通向管线169并且通向该第一锁销166。管线169分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面161d与161e之间的滑阀芯161移动以将该第一锁销166对抗弹簧167偏置到一个释放的位置上,从而用流体充满该锁销回路123。管线119a中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134以及提前定位管线128是与管线129以及彼此阻断的,并且该定位回路是关的。排放管线121被滑阀芯台面161d堵塞,从而防止该第一锁销166和被导向的阀门130打开。管线168与该提前室102以及该第二锁销165的第二凹陷163是流体连通的。由于流体正流出该提前室102,该第二锁销165被弹簧167偏置以接合该外端板171的凹陷163,从而相对该转子组件105锁定该壳体组件100。
该相位器的保持位置优选产生在该叶片相对该壳体的延迟位置与提前位置之间。该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置是3.5mm。
图8和图13示出了处于保持位置的相位器。在这个位置中,可变力螺线管107的占空比是60%并且滑阀芯161的一端上的VFS 107的力等于处于保持模式中的滑阀芯161的相反端上的弹簧115的力。台面161b和台面161c允许流体从供应S渗入到该提前室102和延迟室103。排放管线121被阻止通过滑阀芯台面161b从管线113排放流体并且排放管线121被阻止通过滑阀芯台面161c从管线112排放流体。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向输入单向阀118和控制阀门160。流体从该控制阀门160进入管线112和113并且进入该提前室102和该延迟室103。
管线119a通向管线169并且通向该第一锁销166。管线169分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面161d与161e之间的滑阀芯161移动以将该第一锁销166对抗弹簧167偏置到一个释放的位置上,从而用流体充满该锁销回路123。管线119a中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134以及提前定位管线128是与管线129以及彼此阻断的,并且该定位回路133是关的。排放管线121被滑阀芯台面161d堵塞,从而防止该第一锁销166和被导向的阀门130打开。管线168与该提前室102以及该第二锁销165的第二凹陷163是流体连通的。该第二锁销165被来自该提前室102的流体施加压力并且将该第二锁销165对抗弹簧167偏置到一个释放或解锁位置。
当占空比是0%时,该相位器的叶片处于中间位置或中间相位角位置。该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置是0mm。
图10、图16和图17示出了处于中间位置或中间相位角位置的相位器,在该位置中当可变力螺线管的占空比是0%,该滑阀芯160处于定位模式,被导向的阀门130通过该滑阀芯被打开而通向贮槽或排放装置的通道121,并且该液压定位回路133是打开的或开的并且该第一锁销166打开并且接合一个凹陷164,并且该转子组件105相对于壳体组件100锁定在一个中间位置或一个中间相位角位置中。取决于在可变力螺线管107的占空比被变为0%之前叶片104所在的地方,提前定位管线128或者延迟定位管线134将对应地被暴露于提前室或延迟室102、103。另外,如果发动机具有一个反常的停机(例如,该发动机熄火),当该发动机正在起动时,可变力螺线管107的占空比将是0%,转子组件105将通过定位回路133移动到一个中间锁定位置或一个中间相位角位置上,并且不管在发动机的反常停机之前叶片104是处于相对于壳体组件100的什么位置,该第一锁销166将接合在中间位置或中间相位角位置中。在本发明中,当滑阀芯处于行程的最末端时优选定位模式。在本发明中所示出的实例中,它是当该滑阀芯处于孔的最外端位置。
本发明的相位器不使用电子控制而默认为一个中间位置或中间相位角位置的能力允许甚至在发动机起动过程中将该相位器移动到该中间位置或中间相位角位置,此时电子控制没有典型地用于控制凸轮相位器位置。另外,因为该相位器默认为该中间位置或中间相位角位置,它提供了一个故障安全位置,特别是如果控制信号或功率被丢失,它保证发动机将能够甚至没有在VCT相位器上的主动控制而起动并且运行。因为相位器在发动机起动时具有该中间位置或中间相位角位置,所以相位器的相位的更长行程是有可能的,从而提供校准机会。在现有技术中,更长行程的相位器或一个更大的相位角是不可能的,因为在发动机开动和启动时不存在这种中间位置或中间相位角位置并且发动机在过度提前或者延迟停止时难以启动。
当可变力螺线管107的占空比被设置为0%时,滑阀芯161上的VFS上的力减小,并且弹簧115将滑阀芯161移动到该滑阀芯的行程的最右端到一个定位位置。在这个定位位置中,滑阀芯台面161b阻止来自管线113的流体流动到排放端口122并且滑阀芯台面161d阻止来自管线112的流体流动到排放端口121,从而有效地去除来自控制阀门160的对相位器的控制。同时,供应的流体可以流经管线119到管线119b和入口单向阀118以渗入滑阀芯台面161c并且分别通过管线112和113流动进入该提前室102和延迟室103。通过滑阀芯台面161e防止了流体流经管线119a到该第一锁销166。因为流体不能流到管线119a,所以该第一锁销166不再被施加压力并且通过滑阀芯台面161d与滑阀芯台面161e之间的滑阀芯161打开至排放管线121。类似地,被导向的阀门130还打开至排放管线121,从而打开该提前定位管线128与该延迟定位管线134之间的通道通过该被导向的阀门130到管线129和共用管线114,换言之即打开该液压定位回路133并且实质上将所有扭矩辅助室转换成凸轮扭矩致动室(CTA)或转换成CTA模式,其中允许该提前室102与该延迟室103之间的流体循环。
管线168与该提前室102以及该第二锁销165的第二凹陷163是流体连通的。该第二锁销165被来自该提前室102的流体施加压力并且将该第二锁销165对抗弹簧167偏置到一个释放或解锁位置。
如果叶片104被定位在壳体组件100之中接近或在该延迟位置中并且延迟定位管线134被暴露于延迟室103,那么流体将从延迟室103流动进入延迟定位管线134并且通过打开的被导向的阀门130流到通向共用管线114的管线129。从共用管线114,流体流经单向阀108并且进入提前室102,从而将叶片104相对于壳体组件100移动以封闭通向延迟室103的延迟定位管线134。当转子105封闭来自延迟室103的延迟定位管线134时,叶片104被移动到在壳体组件100与转子组件105之间形成的腔室之中的一个中间相位角位置或一个中间位置,并且该第一锁销166与凹陷164对齐,从而将转子组件105相对于壳体组件100锁定在一个中间位置或一个中间相位角位置中。应注意的是该第二锁销165不与该凹陷163接合并且保持在解锁位置处。
如果叶片104被定位在壳体组件100之中接近或在该提前位置中并且提前定位管线128被暴露于提前室102,那么流体将从提前室102流动进入提前定位管线128并且通过打开的被导向的阀门130流到通向共用管线114的管线129。从共用管线114,流体流经单向阀110并且进入延迟室103,从而将叶片104相对于壳体组件100移动以封闭或堵塞通向提前室102的提前定位管线128。当转子组件105封闭了来自提前室102的提前定位管线128时,叶片104被移动到在壳体组件100与转子组件105之间形成的腔室之中的一个中间相位角位置或一个中间位置,并且该第一锁销166与凹陷164对齐,从而将转子组件105相对于壳体组件100锁定在一个中间位置或一个中间相位角位置中。应注意的是该第二锁销165不与该凹陷163接合并且保持在解锁位置处。
当相位器是处于该中间位置或中间相位角位置时,提前定位管线128和延迟定位管线134被转子组件105从提前室和延迟室102、103完全封闭或堵塞,从而要求该第一锁销166在精确的时间接合凹陷164,其中提前定位管线128或延迟定位管线134被从它们的对应的腔室封闭。可替代地,提前定位管线128和延迟定位管线134可以被稍微打开或部分地限流到提前室和延迟室102、103,在该中间位置或中间相位角位置以允许转子组件105轻微地摆动,从而增加该第一锁销166将经过凹陷164的位置的可能性,所以第一锁销166可以接合凹陷164。
替代地,该延迟锁定模式可以被提前锁定模式替代,如在图18中所示,该叶片104已经被移动到完全提前位置并且通过该滑阀芯111从该延迟室103到该提前室的流动继续,同时流体被阻止流出该提前室102。在这个实施例中,该第二锁销165的凹陷163通过管线268被连接到该延迟室103。在这种模式中,该定位阀门回路是关的,并且该第二锁销165是打开的,从而允许该第二锁销165接合该外端板171的凹陷163并且移动到一个锁定位置。该“完全提前位置”被定义为该叶片104接触该室117的延迟壁103a。应注意的是该布局是在图6至图10中所示出的镜像图。
参考图18,为了移向该提前位置,该占空比被增加为大于60%,该滑阀芯161上的VFS 107的力被增加并且该滑阀芯161在一种提前模式中被VFS 107移动到右侧,直到弹簧115的力平衡VFS 107的力。在所示的提前模式中,滑阀芯台面161b阻塞排放管线121并且滑阀芯台面161c防止该提前室102与延迟室103之间的流体再循环。管线112从管线119b对供应S是开放并且管线113对排放管线122开放以排尽来自该延迟室103的任何流体。液压流体通过泵140从供应S而被供应到该相位器并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门160。流体从该控制阀门160进入管线112中和该提前室102,从而将该叶片104移向该延迟壁103a,并且致使流体从该延迟室103移动并且流出进入管线113到控制阀门160并且通过排放管线122排放到贮槽。
管线119a通向管线169并且通向该第一锁销166。管线169分支进入通向被导向的阀门130的管线132。管线119a中的流体压力通过台面161d与161e之间的滑阀芯161移动以将该第一锁销166对抗弹簧167偏置到一个释放的位置上,从而用流体充满该锁销回路123。该管线119a中的流体还流经管线132并且对被导向的阀门130施加压力对抗弹簧131,从而将被导向的阀门130移动到一个位置上,在该位置延迟定位管线134、提前定位管线128以及管线129被堵塞并且该定位回路是关的。排放管线121被滑阀芯台面161d堵塞,从而防止该第一锁销166打开。管线268与该延迟室103以及该第二锁销165的第二凹陷163是流体连通的。由于流体正流出该延迟室103,该第二锁销165被弹簧167偏置以接合该外端板171的凹陷163,从而相对该转子组件105锁定该壳体组件100。
应注意的是其他模式(例如定位模式、延迟模式以及保持模式)也可以应用到这个实施例中。因此,带有提前锁定模式的相位器具有一个第二锁销165和一个第一锁销166,该第二锁销处于在完全提前位置处的锁定位置上并且该第一锁销处于定位模式下在中间位置处的锁定位置上。该第二锁销165处于提前模式、延迟模式、保持位置和定位模式下的解锁位置上。该第一锁销处于延迟模式、保持位置、提前模式和提前锁定模式下的解锁位置上。
图20至图22示出了第三实施例的一个凸轮扭矩致动相位器,其中当该相位器处于完全提前位置时其中一个锁销被移动到一个锁定位置并且当该相位器处于完全延迟位置时另一个锁销被移动到一个锁定位置。图20至图22示出了一个CTA VCT相位器的取决于该滑阀位置的延迟锁定工作模式、提前锁定工作模式和保持位置。图中所示的这些位置限定了该VCT相位器正在移向的方向。应理解,该相位控制阀门具有无限数目的中间位置,这样该控制阀门不但控制该VCT相位器移动的方向而且取决于该不连续的滑阀芯位置控制该VCT相位器改变位置的速率。因此,应该理解,该相位控制阀门还可以在无数的中间位置中运行而不限于图中所示的这些位置。
在该凸轮轴中由多个打开和关闭的发动机阀门的力所引起的扭矩逆转使叶片104移动。该提前室和延迟室102、103被安排成反抗凸轮轴中的正的和负的扭矩脉冲并且可替代地由凸轮扭矩施加压力。取决于希望的移动的方向,控制阀门250允许该相位器中的叶片104通过允许流体从提前室102流向延迟室103或反过来而移动。
该相位器的壳体组件100具有一个用于接受驱动力的外周101、一个内端板170以及一个外端板171。转子组件105被连接到该凸轮轴上并且被同轴地定位在壳体组件100之内。转子组件105具有一个叶片104,该叶片将形成在壳体组件100与转子组件105之间的一个腔室分隔成一个提前室102和一个延迟室103。叶片104能够旋转从而改变壳体组件100和转子组件105的相对角位置。
该第一锁销143和第二锁销147被可滑动地容纳在该转子组件105并且更具体而言该叶片104中的孔172内。该第一锁销143的一个端部通过一个弹簧144被偏置朝向该壳体组件100的内端板170中的一个凹陷142并且配合在该凹陷中。该第二锁销147的一个端部被偏置朝向该壳体组件100的外端板171中的一个凹陷141并且配合在该凹陷中。该第一锁销143和该第二锁销147的增压都是受该相位控制阀门109的切换/移动的控制。
尽管在讨论的该第一锁销143正接合该内端板170中的一个凹陷142,该第一锁销143可以接合该外端板171中的一个凹陷141并且该第二锁销147接合该壳体组件100内端板170中的一个凹陷142。此外,尽管该第一锁销143和第二锁销147被示出都在同一孔内,该第一锁销143和第二锁销147可以容纳在该转子组件105的不同孔内。
一个控制阀门250(优选为滑阀)包括一个滑阀芯251,该滑阀芯具有可滑动地接收在一个套筒116内的多个柱形凸台251a、251b、251c、251d、251e。该控制阀门可以远离该相位器位于在该凸轮轴中引导的该转子组件105中的一个孔内或位于该相位器的一个中心螺栓内。该滑阀芯的一端接触弹簧115而该滑阀芯的相反端接触一个脉冲宽度调制的可变力螺线管(VFS)107。螺线管107还可以受变化电流或电压或如适用的其他方法的线性控制。另外,滑阀芯251的相反端可以接触一个电动机、或其他致动器并且受其影响。
该控制阀门250的位置是由一个发动机控制单元(ECU)106控制的,该发动机控制单元控制该可变力螺线管107的占空比。该ECU 106优选包括一个中央处理单元(CPU),该中央处理单元运行各种不同的计算过程以用于控制发动机、存储器以及用来与外部装置和传感器交换数据的输入端口和输出端口。
滑阀芯251的位置受弹簧115的影响并且螺线管107受ECU 106的控制。关于该相位器的控制的其他细节将在以下更详细地讨论。该滑阀芯251的位置控制该相位器的运动(例如,移向该提前位置或提前保持位置、保持位置、延迟位置或延迟锁定位置)连同控制该第一锁销143和该第二锁销147是否是处于锁定或解锁位置。该控制阀门250具有一种提前模式、一个提前锁定模式、一种延迟模式、一个延迟锁定模式、以及一种零位模式(保持位置)。
在该提前模式中,该模式未示出但实质上与该第一锁销143接合该第一凹陷142之前的提前锁定模式是一样的,该滑阀芯251被移动到一个位置,这样流体可以从该延迟室103通过该滑阀芯251而流动到该提前室102,流体被阻止从该提前室102流出。
在该延迟模式中,该模式未示出但实质上与该第二锁销147接合该第二凹陷141之前的延迟锁定模式是一样的,该滑阀芯251被移动到一个位置,这样流体可以从该提前室102通过该滑阀芯251而流动到该延迟室103,流体被阻止从该延迟室103流出。
在图22中所示出的零位模式或保持位置中,该滑阀芯251被移动到一个位置,该位置阻止流体从这些提前室和延迟室102、103中流出。
在图20所示的延迟锁定模式中,该叶片104已经被移动到完全延迟位置并且通过该滑阀芯251从该提前室102到该延迟室的流动继续,同时流体被阻止流出该延迟室103。在这种模式下,该第二锁销147是打开的,从而允许该第二锁销147接合该外端板171的凹陷141并且移动到一个锁定位置。该“完全延迟位置”被定义为该叶片104接触该室117的提前壁102a。应注意的是在这个位置中,通过该泵140流体通过管线252被供应到该第一锁销143,这样该第一锁销143处于一个解锁位置。
在图21所示的提前锁定模式中,该叶片104已经被移动到完全提前位置并且通过该滑阀芯251从该延迟室103到该提前室102的流动继续,同时流体被阻止流出该提前室102。在这种模式下,该第一锁销143是打开的,从而允许该第一锁销143接合该外端板170的凹陷142并且移动到一个锁定位置。该“完全提前位置”被定义为该叶片104接触该室117的延迟壁103a。应注意的是在这个位置中,通过该泵140流体通过管线253被供应到该第二锁销147,这样该第二锁销147处于一个解锁位置。
基于脉冲宽度调制可变力螺线管107的占空比,滑阀芯151沿着其行程移动到一个对应位置上。当该可变力螺线管107的占空比大约是0%、50%并且大于50%时,该滑阀芯111将被移动到分别与该延迟模式/延迟锁定模式、该零位模式、以及该提前模式/提前锁定模式相对应的位置上。提前模式/提前锁定模式的占空比可以与该延迟模式/延迟锁定模式相切换。在该延迟锁定模式中,该第二锁销147被打开并且接合该壳体组件100的外端板171中的一个凹陷141。在该提前锁定模式中,该第一锁销143被打开并且接合该壳体组件100的内端板170中的一个凹陷142。
当占空比被设置为大于50%时,该相位器的叶片移向和/或移到提前位置和提前锁定模式。用于提前锁定模式的滑阀芯行程是5mm。应注意的是用于提前模式的滑阀芯行程可以在2.5mm与5mm之间。
图21示出了移向提前锁定位置的相位器。为了移向该提前锁定位置,该占空比被增加为大于50%,滑阀芯251上的VFS 107的力被增加并且滑阀芯251在一种提前模式中被VFS 107移动到右侧,直到弹簧115的力平衡VFS 107的力。在所示的提前锁定模式中,滑阀芯台面251a堵塞管线112并且管线113和114是打开的。凸轮轴扭矩对延迟室103增压,从而致使流体从延迟室103移动并且进入提前室102,并且致使叶片104移向该延迟壁103a。流体通过管线113从延迟室103流出到滑阀芯台面251a与251b之间的控制阀门250,并且再循环回到中央管线114和通向提前室102的管线112。
由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。如果该控制阀门250在该凸轮轴中,管线119可以钻孔通过轴承。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门250。流体通过提前单向阀108从该控制阀门250进入管线114并且流动到该提前室102。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线253以及至该第一锁销143的管线252。管线119a中的流体压力通过台面251c与251d之间的滑阀芯251移动到管线256以将该第二锁销147对抗弹簧144偏置到一个释放位置上。管线252中的流体通过滑阀芯台面251b和251c泄放至排放管线121,从而允许该第一锁销143接合第一凹陷142并且将该壳体组件100锁定到该转子组件105上。
当占空比被设置为小于50%时,该相位器的叶片移向和/或移到延迟位置以及延迟锁定模式。用于延迟锁定模式的滑阀芯行程是0mm。应注意的是用于延迟模式的滑阀芯行程可以在0mm与2.5mm之间。
图20示出了移向延迟锁定位置的相位器。为了移向该延迟锁定位置,该占空比被改变到小于50%,滑阀芯251上的VFS 107的力被减小并且滑阀芯251在该图中的一种延迟模式中被弹簧115移动到左侧,直到弹簧115的力平衡了VFS 107的力。在所示的延迟锁定模式中,滑阀芯台面251b堵塞管线113并且管线112和114是打开的。凸轮轴扭矩对提前室102增压,从而致使在提前室102中的流体移动进入延迟室103,并且致使叶片104移向该提前室壁102a。流体通过管线112从提前室102流出到滑阀芯台面251a与251b之间的控制阀门250,并且再循环回到中央管线114和通向延迟室103的管线113。
由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向一个输入单向阀118和控制阀门250。流体通过延迟单向阀110从该控制阀门250进入管线114并且流动到该延迟室103。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线256以及至该第一锁销143的管线252。管线119a中的流体压力通过台面251c与251d之间的滑阀芯251移动到管线252中以将该第一锁销143对抗弹簧144偏置到一个释放位置上。管线253中的流体通过滑阀芯台面251d和251e泄放至排放管线122中,从而允许该第二锁销147接合第二凹陷141并且将该壳体组件100锁定到该转子组件105上。
该相位器的保持位置优选产生在该叶片相对该壳体延迟位置与提前位置之间。该滑阀芯的行程或该滑阀芯相对该套筒的位置是2.5mm。
图22示出了零位置上的相位器。在这个位置中,该可变力螺线管107的占空比大约是50%并且该滑阀芯251的一端上的VFS 107的力等于处于保持模式中的滑阀芯251的相反端上的弹簧115的力。台面251a和251b堵塞流体对应地到管线112和113的流动。由泵140将补充油从供给S提供给该相位器以补充泄漏并且进入管线119。管线119分成两个管线119a和119b。管线119b通向输入单向阀118和控制阀门250。流体通过单向阀108、110中的一个从控制阀门250进入管线114并且流动到该提前室或延迟室102、103。管线119a通向两个不同的管线:至该第二锁销147的管线256以及至该第一锁销143的管线252。管线119a中的流体压力通过台面251c与251d之间的滑阀芯251移动到管线252中以将该第一锁销143对抗弹簧144偏置到一个释放位置上并且移动到管线253中以将该第二锁销147对抗弹簧144偏置到一个释放位置上。排放管线121被滑阀芯台面251c堵塞,从而防止管线252泄放并且排放管线122被滑阀芯台面251d堵塞,从而防止管线253泄放。
因此,应当理解在此说明的本发明的这些实施例仅仅是对应用本发明原理的说明。在此提及的所说明的实施例的细节无意限制权利要求的范围,这些权利要求本身引述了被认为对于本发明必不可少的那些特征。

Claims (15)

1.一种可变凸轮正时系统,该系统包括一个用于内燃机的相位器,该相位器包括:一个壳体组件,该壳体组件具有用于接受驱动力的一个外周,以及一个转子组件,该转子组件同轴地位于该壳体之中用于连接到一个凸轮轴上,该转子组件具有多个叶片,其中该壳体组件与该转子组件限定至少一个腔室,该腔室被一个叶片分隔成一个带有提前壁的提前室和一个带有延迟壁的延迟室,该腔室之中的叶片的作用是当流体被供应到该提前室或该延迟室时改变该壳体组件与该转子组件的相对角位置,该系统包括:
一个控制阀门,该控制阀门用于通过一个提前管线、一个延迟管线、一个联接到该流体输入上的供应管线、以及至少一个排放管线将流体从流体输入引导到该提前室和该延迟室并且引导来自该提前室和该延迟室的流体,并且
该控制阀门在一个定位模式与一个油压致动模式之间是可移动的,该油压致动模式包括:一个提前模式,其中流体从该流体输入被引导到该提前室并且流体从该延迟室被引导到这些排放管线;一个延迟模式,其中流体从该流体输入被引导到该延迟室并且流体从该提前室被引导到这些排放管线;一个保持位置,其中流体被引导到该提前室和该延迟室;以及一个延迟锁定模式,其中该叶片邻接该提前壁;
一个第一锁销,该第一锁销可滑动地位于该转子组件中,该第一锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第一锁销的一个端部接合该壳体组件的第一凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第一凹陷接合,该第一凹陷与该供应管线处于流体连通;以及
一个第二锁销,该第二锁销可滑动地位于该转子组件中,该第二锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第二锁销的一个端部接合该壳体组件的第二凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第二凹陷接合,该第二凹陷与该提前室处于流体连通;
其中当该控制阀门处于延迟锁定模式时,到该第二凹陷的流体流动到该提前室并且该第二锁销接合该壳体组件的第二凹陷,从而锁定该壳体组件与该转子组件的相对角位置;并且
其中当该控制阀门处于该定位模式时,该控制阀门堵塞该至少一个排放管线,从而将流体保持在该提前室和延迟室内并且堵塞到该第一凹陷的供应管线,这样该第一锁销接合该壳体组件的第一凹陷,从而锁定该壳体组件和该转子组件的相对角位置。
2.如权利要求1所述的系统,其中当该控制阀门移向该提前模式、延迟模式、延迟保持模式或在保持位置时,该第一锁销被移动到该解锁位置。
3.如权利要求1所述的系统,其中当该控制阀门被移动到该定位模式时,该第二锁销被移动到该解锁位置。
4.如权利要求1所述的系统,进一步包括用于在该壳体组件中将该第一锁销朝该第一凹陷偏置的一个第一锁销弹簧和用于将该第二锁销朝该第二凹陷偏置的一个第二锁销弹簧。
5.如权利要求1所述的系统,其中该第一锁销和该第二锁销位于同一个孔中并且通过一个单一锁销弹簧该第一锁销被朝向一个第一凹陷偏置并且该第二锁销被朝向该第二凹陷偏置。
6.一种可变凸轮正时系统,该系统包括一个用于内燃机的相位器,该相位器包括:一个壳体组件,该壳体组件具有用于接受驱动力的一个外周,以及一个转子组件,该转子组件同轴地位于该壳体之中用于连接到一个凸轮轴上,该转子组件具有多个叶片,其中该壳体组件与该转子组件限定至少一个腔室,该腔室被一个叶片分隔成一个带有提前壁的提前室和一个带有延迟壁的延迟室,该腔室之中的叶片的作用是当流体被供应到该提前室或该延迟室时改变该壳体组件与该转子组件的相对角位置,该系统包括:
一个控制阀门,该控制阀门用于通过一个提前管线、一个延迟管线、一个共用管线、一个提前定位管线以及一个延迟定位管线将流体引导到这些腔室和从这些腔室引导出,该控制阀门在一个第一孔中朝向一种提前模式、一个保持位置、一种延迟模式、一种延迟锁定模式以及一种定位模式是可移动的;
一个第一锁销,该第一锁销可滑动地位于该转子组件中,该第一锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第一锁销的一个端部接合该壳体组件的第一凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第一凹陷接合,该第一凹陷与一个连接到流体输入的供应管线处于流体连通;以及
一个第二锁销,该第二锁销可滑动地位于该转子组件中,该第二锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第二锁销的一个端部接合该壳体组件的第二凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第二凹陷接合,该第二凹陷与连接到流体输入的另一个管线处于流体连通;
其中当该控制阀门被移动到该定位模式时,该提前定位管线或该延迟定位管线与该共用管线处于流体连通,该转子组件被移动到相对该壳体组件的中间相位角位置并且该第一锁销接合该壳体组件的第一凹陷,从而锁定该壳体组件和该转子组件的相对角位置;并且
其中当该控制阀门处于延迟锁定模式时,在该模式中该叶片邻接该提前壁,到该第二凹陷的流体被排放并且该第二锁销接合该壳体组件的第二凹陷,从而锁定该壳体组件与该转子组件的相对角位置。
7.如权利要求6所述的系统,其中当该控制阀门被移向该提前模式或该延迟模式、或处于该保持位置中时,该第一锁销移动到该解锁位置并且该被导向的阀门被移动到该第一位置,从而阻止在该提前室与该延迟室之间的流体流动通过该被导向的阀门。
8.如权利要求6所述的系统,其中当该控制阀门被移动到该定位模式时,该第二锁销被移动到该解锁位置。
9.如权利要求6所述的系统,其中当该相位器是处于该中间相位角位置时,该提前定位管线以及该延迟定位管线被该壳体组件堵塞。
10.如权利要求6所述的系统,进一步包括用于在该壳体组件中将该第一锁销朝该第一凹陷偏置的一个第一锁销弹簧和用于将该第二锁销朝该第二凹陷偏置的一个第二锁销弹簧。
11.如权利要求6所述的系统,其中该第一锁销和该第二锁销位于同一个孔中并且通过一个单一锁销弹簧该第一锁销被朝向一个第一凹陷偏置并且该第二锁销被朝向该第二凹陷偏置。
12.如权利要求6所述的系统,进一步包括在该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到一个第二位置是可移动的,并且当该转子组件是处于或接近一个中间相位角位置时,与该提前室或该延迟室相连通的提前定位管线和延迟定位管线被限流和或堵塞,其中当该被导向的阀门是在该第一位置时,流体被阻止流经该被导向的阀门,并且其中当该被导向的阀门是在一个第二位置时,流体被允许在该提前室的提前定位管线与该延迟室的延迟定位管线之间流经该被导向的阀门和一个共用管线,这样该转子被移动到并保持在相对于该壳体的中间相位角位置。
13.一种可变凸轮正时系统,该系统包括一个用于内燃机的相位器,该相位器包括:一个壳体组件,该壳体组件具有用于接受驱动力的一个外周,以及一个转子组件,该转子组件同轴地位于该壳体之中用于连接到一个凸轮轴上,该转子组件具有多个叶片,其中该壳体组件与该转子组件限定至少一个腔室,该腔室被一个叶片分隔成一个带有提前壁的提前室和一个带有延迟壁的延迟室,该腔室之中的叶片的作用是当流体被供应到该提前室或该延迟室时改变该壳体组件与该转子组件的相对角位置,该系统包括:
一个控制阀门,该控制阀门用于通过一个提前管线、一个延迟管线、一个联接到该流体输入上的供应管线、以及至少一个排放管线将流体从流体输入引导到该提前室和该延迟室并且引导来自该提前室和该延迟室的流体,并且
该控制阀门在一个定位模式与一个油压致动模式之间是可移动的,该油压致动模式包括:一个提前模式,其中流体从该流体输入被引导到该提前室并且流体从该延迟室被引导到这些排放管线;一个延迟模式,其中流体从该流体输入被引导到该延迟室并且流体从该提前室被引导到这些排放管线;一个保持位置,其中流体被引导到该提前室和该延迟室;以及一个提前锁定模式,其中该叶片邻接该延迟壁;
一个第一锁销,该第一锁销可滑动地位于该转子组件中,该第一锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第一锁销的一个端部接合该壳体组件的第一凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第一凹陷接合,该第一凹陷与该供应管线处于流体连通;以及
一个第二锁销,该第二锁销可滑动地位于该转子组件中,该第二锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第二锁销的一个端部接合该壳体组件的第二凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第二凹陷接合,该第二凹陷与该延迟室处于流体连通;
其中当该控制阀门处于该提前锁定模式中时,到该第二凹陷的流体流动到该延迟室并且该第二锁销接合该壳体组件的第二凹陷,从而锁定该壳体组件与该转子组件的相对角位置;并且
其中当该控制阀门处于该定位模式时,该控制阀门堵塞该至少一个排放管线,从而将流体保持在该提前室和延迟室内并且堵塞到该第一凹陷的供应管线,这样该第一锁销接合该壳体组件的第一凹陷,从而锁定该壳体组件和该转子组件的相对角位置。
14.一种可变凸轮正时系统,该系统包括一个用于内燃机的相位器,该相位器包括:一个壳体组件,该壳体组件具有用于接受驱动力的一个外周,以及一个转子组件,该转子组件同轴地位于该壳体之中用于连接到一个凸轮轴上,该转子组件具有多个叶片,其中该壳体组件与该转子组件限定至少一个腔室,该腔室被一个叶片分隔成一个带有提前壁的提前室和一个带有延迟壁的延迟室,该腔室之中的叶片的作用是当流体被供应到该提前室或该延迟室时改变该壳体组件与该转子组件的相对角位置,该系统包括:
一个控制阀门,该控制阀门用于通过一个提前管线、一个延迟管线、一个共用管线、一个提前定位管线以及一个延迟定位管线将流体引导到这些腔室和从这些腔室引导出,该控制阀门在一个第一孔中朝向一种提前模式、一个保持位置、一种延迟模式、一种提前锁定模式以及一种定位模式是可移动的;
一个第一锁销,该第一锁销可滑动地位于该转子组件中,该第一锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第一锁销的一个端部接合该壳体组件的第一凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第一凹陷接合,该第一凹陷与一个连接到流体输入的供应管线处于流体连通;以及
一个第二锁销,该第二锁销可滑动地位于该转子组件中,该第二锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第二锁销的一个端部接合该壳体组件的第二凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第二凹陷接合,该第二凹陷与连接到流体输入的另一个管线处于流体连通;
其中当该控制阀门被移动到该定位模式时,该提前定位管线或该延迟定位管线与该共用管线处于流体连通,该转子组件被移动到相对该壳体组件的中间相位角位置并且该第一锁销接合该壳体组件的第一凹陷,从而锁定该壳体组件和该转子组件的相对角位置;并且
其中当该控制阀门处于该提前锁定模式中时,在该模式中该叶片邻接该延迟壁,到该第二凹陷的流体被排放并且该第二锁销接合该壳体组件的第二凹陷,从而锁定该壳体组件与该转子组件的相对角位置。
15.一种可变凸轮正时系统,该系统包括一个用于内燃机的相位器,该相位器包括:一个壳体组件,该壳体组件具有用于接受驱动力的一个外周,以及一个转子组件,该转子组件同轴地位于该壳体之中用于连接到一个凸轮轴上,该转子组件具有多个叶片,其中该壳体组件与该转子组件限定至少一个腔室,该腔室被一个叶片分隔成一个带有提前壁的提前室和一个带有延迟壁的延迟室,该腔室之中的叶片的作用是当流体被供应到该提前室或该延迟室时改变该壳体组件与该转子组件的相对角位置,该系统包括:
一个控制阀门,该控制阀门用于通过一个提前管线、一个延迟管线、一个共用管线将流体引导到这些腔室和从这些腔室引导出,该控制阀门在一个第一孔中朝向一种提前模式、一种提前锁定模式、一个保持位置、一种延迟模式、一种延迟锁定模式是可移动的,
一个第一锁销,该第一锁销可滑动地位于该转子组件中,该第一锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第一锁销的一个端部接合该壳体组件的第一凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第一凹陷接合,该第一凹陷与一个连接到流体输入的供应管线处于流体连通;以及
一个第二锁销,该第二锁销可滑动地位于该转子组件中,该第二锁销在该转子组件内从一个锁定位置可移动到一个解锁位置,在该锁定位置中该第二锁销的一个端部接合该壳体组件的第二凹陷,在该解锁位置中该端部不与该壳体组件的第二凹陷接合,该第二凹陷与连接到流体输入的另一个管线处于流体连通;
其中当该控制阀门处于该延迟锁定模式时,在该模式中该叶片邻接该提前壁,到该第二凹陷的流体被排放并且该第二锁销接合该壳体组件的第二凹陷,从而锁定该壳体组件与该转子组件的相对角位置;
其中当该控制阀门处于该提前锁定模式时,在该模式中该叶片邻接该延迟壁,到该第一凹陷的流体被排放并且该第一锁销接合该壳体组件的第一凹陷,从而锁定该壳体组件与该转子组件的相对角位置。
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