CN106368758A - 用于发动机的连续可变气门正时装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发动机的连续可变气门正时装置，其包括：壳体；转子，其安装为相对于所述壳体能够旋转并连接至凸轮轴；锁止销，其构造为当被弹性力推动以线性移动并穿过所述壳体和所述转子之间的相对旋转表面时限制所述转子相对于所述壳体的旋转；弹性构件，其安装为提供弹性力；阀栓，其穿过所述壳体和所述转子联接至所述凸轮轴，其中所述阀栓包括释放通道和阀门装置，通过凸轮轴提供的释放压力借助所述释放通道经由所述转子而传递至所述锁止销，所述阀门装置用于选择性地阻塞或不阻塞所述释放通道；以及致动器，其安装为根据致动位移来致动所述阀栓的阀门装置。

Description

用于发动机的连续可变气门正时装置

技术领域

本发明涉及用于发动机的CVVT装置(连续可变气门正时)装置，更具体而言，涉及一种这样的技术，其在气门正时不主动调节的工作区域中的具体状态下，用于将CVVT装置的相位固定。

背景技术

当发动机在阿特金森(Atkinson)循环下驱动时，压缩功可能减小，因此可以提高燃料效率。CVVT装置被用来在典型的奥托循环(Otto-Cycle)发动机中实现阿特金森循环。

也就是说，当在常规的奥托循环发动机中利用CVVT装置将进气门的关闭延迟时，与典型的发动机的情况相比，压缩冲程(其中当活塞朝向上止点移动时消耗用于压缩空气的能量)实际上得以减小。因此，与进气门并没有因为延迟而关闭的情况相比，发动机的压缩功可以相对减小，从而可以提高燃料效率。

然而，由于CVVT装置通常通过利用发动机的动力产生的液压进行操作，因此在发动机启动后很难主动控制CVVT装置。

此外，在发动机怠速期间的工作区域中气门正时没有被CVVT装置主动控制，由于能量消耗相当小，因此这对燃料效率而言是有利的。

因此，当发动机启动或怠速时，CVVT装置处于CVVT装置不受主动控制的默认状态。

在配备有CVVT装置(其构造为将进气凸轮轴的相位调整为足以实现阿特金森循环)的发动机中，当形成CVVT装置并不受到液压的主动控制的默认状态时，CVVT装置通过抵抗进气凸轮轴的驱动而维持在最大延迟状态。在这种情况下，由于在最大延迟状态下进气门被延迟并关闭，因此导致压缩压力不足，这导致发动机的错误启动以及发动机怠速期间的不完全燃烧。

因此，有必要在实现典型的奥托循环发动机的进气气门正时的状态下在CVVT装置不受主动控制的工作区域(例如当发动机启动或怠速的工作区域)中固定CVVT装置。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明致力于解决相关技术中出现的上述问题和/或其它问题，本发明旨在提供一种用于发动机的CVVT装置，其中该CVVT装置能够在实现了典型的奥托循环发动机的进气气门正时的状态下在CVVT装置不受主动控制的工作区域(例如发动机启动或怠速时的工作区域)中被固定，而无需设置工作油压，由此能够使发动机在启动或怠速时平稳且稳定地运行。此外，本发明旨在提供用于发动机的CVVT装置，其能够通过最小化常规CVVT装置的结构变化而极好地安装到车辆，从而使得常规的发动机及其制造设备进行最低限度地改变，并且发动机的尺寸不增加或至少不会实质性地增加。

根据本发明的一个方面，一种用于发动机的CVVT装置包括：壳体；转子，其安装为相对于所述壳体可旋转并连接至凸轮轴；锁止销，其构造为当被弹性力推动以线性移动并穿过所述壳体和所述转子之间的相对旋转表面时限制所述转子相对于所述壳体的旋转；弹性构件，其安装为提供弹性力；阀栓，其穿过所述壳体和所述转子联接至所述凸轮轴，其中所述阀栓包括释放通道和阀门装置，通过凸轮轴提供的释放压力借助所述释放通道经由所述转子而传递至所述锁止销，所述阀门装置用于选择性地阻塞或不阻塞所述释放通道；以及致动器，其安装为根据所述致动器的致动位移来致动所述阀栓的阀门装置。

释放压力供应凹槽可以形成于所述凸轮轴的轴颈用以将释放压力供应至所述释放通道，并且所述凸轮轴可以形成有连通孔，通过该连通孔所述释放压力供应凹槽与所述阀栓的顶部和所述凸轮轴的内部之间的空间连通。

用于提供液压的液压油控制阀可以安装到配备有凸轮轴的发动机缸体，通过提供的液压相对于壳体的旋转相位提前或延迟；并且释放压力可以通过形成在所述发动机缸体中的缸体通道从所述液压油控制阀供应到所述释放通道。

所述液压油控制阀可以构造为使得从油泵供应的油穿过所述缸体通道。

所述锁止销可以安装在转子内从而可以朝着所述壳体或远离所述壳体而线性移动；所述壳体可以形成有插入凹槽，所述锁止销插入所述插入凹槽中；所述插入凹槽形成于这样的位置处：所述锁止销插入其中，在所述转子的使得所述凸轮轴实现典型的奥托循环发动机的进气气门正时的相位。

所述致动器可以为电子致动器，该电子致动器安装为穿过面对壳体的发动机盖。

所述阀栓的阀门装置可以包括滑阀和支撑弹簧，所述滑阀安装为根据由致动器的致动位移而产生的线性位移而在阀栓内线性地可移动；所述支撑弹簧朝着所述致动器弹性地支撑所述滑阀。

从这里公开的描述中可以明显看到，用于发动机的CVVT装置能够在实现了典型的奥托循环发动机的进气气门正时的状态下在CVVT装置不受主动控制的工作区域(例如发动机启动或怠速时的工作区域)中被固定，而无需设置工作油压，由此能够使发动机在启动或怠速时平稳且稳定地运行。此外，用于发动机的CVVT装置能够通过最小化常规CVVT装置的结构变化而极好地安装到车辆，从而使得常规的发动机及其制造设备进行最低限度地改变，并且发动机的尺寸不增加或至少不会实质性地增加。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

通过结合附图所呈现的如下详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其他目的、特征以及优点，在这些附图中：

图1为显示根据本发明的实施方案的用于发动机的CVVT装置的安装状态的视图；

图2为显示根据本发明的实施方案的用于发动机的CVVT装置的组件的视图；以及

图3和图4为显示了阀栓的阀门装置根据致动器的致动位移而动作的状态的对比视图，其中图3显示了致动器被关闭，图4显示了致动器被打开。

具体实施方式

下面将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考附图描述根据本发明的优选实施方案的用于发动机的CVVT装置。

参考图1至图4，根据本发明的实施方案的用于发动机的CVVT装置包括：壳体1；转子5，该转子5安装为相对于壳体可旋转并连接至凸轮轴3；锁止销7，该锁止销7借助弹性力穿过壳体和转子之间相对面对的旋转表面，从而通过线性运动限制转子相对于壳体的旋转；弹性构件9，该弹性构件9安装为提供弹性力；阀栓13，该阀栓13穿过壳体和转子朝着凸轮轴联接同时形成释放通道11，通过该释放通道11，通过凸轮轴提供的释放压力经由转子被传递到锁止销，所述阀栓13具有用于连通或阻塞释放通道的阀门装置；以及致动器15，该致动器15安装为使得阀栓的阀门装置根据致动器的致动位移而动作。

壳体1安装为通过例如链条的动力传递机构而与发动机的曲柄轴互联。提前室和延迟室形成在转子和壳体之间。转子相对于壳体的相位根据提前室和延迟室中提供的液压而变化，凸轮轴(与转子整体连接)的相位可以最终相对于壳体和曲柄轴而变化。

锁止销7安装为在转子内可朝着壳体和/或远离壳体而线性移动。壳体形成有插入凹槽17，锁止销插入该插入凹槽17中。所述插入凹槽优选形成于这样的位置处：在所述转子的使得所述凸轮轴实现典型的奥托循环发动机的进气气门正时的相位，所述锁止销插入该位置。

也就是说，在锁止销7借助弹性构件9的弹性力插入到插入凹槽17中的状态下，凸轮轴相对于壳体和曲柄轴的相位被固定，从而即使单独的液压并没有供应到提前室或延迟室，也实现了常规奥托循环发动机的进气气门正时。因此，即使在发动机启动或怠速时进入的空气也可以完全被压缩，由此使得发动机稳定且平稳地运行。

当然，当发动机处于需要CVVT装置被主动操作的工作状况下时，有必要释放锁止销使得转子处于相对于壳体的可旋转状态。为此，释放压力被供应至释放通道11。

在所示出的实施方案中，为了将释放压力供应至释放通道，释放压力供应凹槽19形成于凸轮轴的轴颈，并且凸轮轴形成有连通孔21，释放压力供应凹槽通过该连通孔21与阀栓的顶部和凸轮轴的内部之间所限定的空间相连通，如图2所示。

在所示出的实施方案中，用于提供液压的液压油控制阀25安装到配备有凸轮轴3的发动机缸体23，通过该提供的液压使得转子5相对于壳体1的旋转相位提前或延迟。释放压力通过形成在发动机缸体中的缸体通道27而由液压油控制阀供应到释放通道。

作为参考，缸体通道27假想地由图2中的箭头所指示，而释放通道11由图2至4中的箭头所指示。此外，提前通道29和延迟通道31也由图2中的箭头所指示，通过该提前通道29和延迟通道31液压分别从液压油控制阀25供应到提前室和延迟室。

液压油控制阀25构造为使得从油泵33供应的液压油穿过缸体通道27。

也就是说，液压油控制阀25为控制并供应液压油至提前通道和延迟通道，供应有来自油泵的液压油。在这种情况下，供应到液压油控制阀的液压油实际上在没有单独控制的情况下供应到了缸体通道。

因此，当供应自油泵33的油压充分增加时，不管液压油控制阀控制与否，释放压力通过缸体通道朝着释放通道供应。在这种情况下，当控制器35操作致动器15时，释放压力到达锁止销7，由此使得锁止销7释放。

当锁止销7被释放时控制器35控制液压油控制阀25，并且调整提前室和延迟室中的液压，以便适配发动机的运行状态，由此进行CVVT控制以实现阿特金森循环。

在一些情况下，致动器15为电子致动器，其安装为穿过面对壳体的发动机罩37。

因此，由于致动器安装为几乎不突于发动机外部，因此与相关技术相比，发动机可以极好地安装到车辆。

同时，阀栓13的阀门装置包括滑阀39和支撑弹簧41，所述滑阀39安装为根据由致动器的致动位移而产生的线性位移从而可在阀栓内线性地移动，所述支撑弹簧41安装为使得滑阀朝着致动器被弹性地支撑。

也就是说，如图3和图4的对比图中所示，当没有电力供应到致动器15时，释放压力被阻塞，如图3所示，因此锁止销维持在插入到插入凹槽的状态下。此外，当电力供应到致动器时，如图4所示，释放压力被供应到锁止销，从而使得锁止销克服弹性构件的弹性力而从插入凹槽中移出。作为参考，图4示出了锁止销仍然未释放的状态。

根据如上所述的本发明，通过为常规凸轮轴轴颈增加释放压力供应凹槽19、为发动机缸体增加缸体通道27、并且增加了阀栓13和致动器15，使得转子相对于壳体的相位可以在特定运行状况(例如发动机的启动或怠速)下的特定状态下得以固定，然后当需要操作CVVT装置时所述相位可以轻松释放。因此，可以最小化发动机结构的变化，并且使发动机在其所有工作区域中都能稳定地、平稳地运行，并且通过CVVT控制提高了燃料效率。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种用于发动机的连续可变气门正时装置，包括：

壳体；

转子，其安装为相对于所述壳体能够旋转并连接至凸轮轴；

锁止销，其构造为当被弹性力推动以线性移动从而穿过所述壳体和所述转子之间的相对旋转表面时，限制所述转子相对于所述壳体的旋转；

弹性构件，其安装为提供弹性力；

阀栓，其穿过所述壳体和所述转子联接至所述凸轮轴，其中所述阀栓包括释放通道和阀门装置，通过凸轮轴提供的释放压力经由所述释放通道由所述转子而传递至所述锁止销，所述阀门装置用于选择性地阻塞或不阻塞所述释放通道；以及

致动器，其安装为根据所述致动器的致动位移来致动所述阀栓的阀门装置。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的连续可变气门正时装置，其中释放压力供应凹槽形成于所述凸轮轴的轴颈，用于将释放压力供应至所述释放通道，并且所述凸轮轴形成有连通孔，所述释放压力供应凹槽通过该连通孔与所述阀栓的顶部和所述凸轮轴的内部之间的空间连通。

3.根据权利要求1所述的用于发动机的连续可变气门正时装置，其中，

用于提供液压的液压油控制阀安装到配备有凸轮轴的发动机缸体，通过该提供的液压使得转子相对于壳体的旋转相位提前或延迟；并且

释放压力通过形成在所述发动机缸体中的缸体通道从所述液压油控制阀供应到所述释放通道。

4.根据权利要求3所述的用于发动机的连续可变气门正时装置，其中所述液压油控制阀构造为使得从油泵供应的油穿过所述缸体通道。

5.根据权利要求1所述的用于发动机的连续可变气门正时装置，其中，

所述锁止销安装在转子内以朝着所述壳体或远离所述壳体而线性地能够移动；

所述壳体形成有插入凹槽，所述锁止销插入所述插入凹槽中；并且

所述插入凹槽形成于这样的位置处：在所述转子的使得所述凸轮轴实现典型的奥托循环发动机的进气气门正时的相位，所述锁止销插入该位置。

6.根据权利要求1所述的用于发动机的连续可变气门正时装置，其中所述致动器为电子致动器，安装为穿过面对壳体的发动机盖。

7.根据权利要求1所述的用于发动机的连续可变气门正时装置，其中所述阀栓的阀门装置包括：

滑阀，其安装为根据由致动器的致动位移而产生的线性位移而在阀栓内线性地可移动；以及支撑弹簧，所述支撑弹簧朝着所述致动器弹性地支撑所述滑阀。