CN109154213A - 具有两个中央控制阀的可变凸轮正时移相器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种可变凸轮正时移相器装置(201)，包括：具有至少一个叶片的转子(9)；共轴地围绕转子(9)的定子(7)，具有用于接收转子的至少一个叶片的至少一个凹槽，其中，至少一个叶片将至少一个凹槽分成第一室(11)和第二室(13)；以及控制组件，用于调节从第一室(11)到第二室(13)的液压流体流动，反之亦然。控制组件包括中央开/关先导阀(15)，用于允许或阻止流体沿第一室(11)和第二室(13)之间的第一单向流动路径流动；以及中央螺线管阀(37)，用于允许或阻止流体沿着与第一流动路径相反的第二单向流动路径方向在第一(11)室和第二室(13)之间的流动。本发明还涉及一种用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元，以及一种控制内燃机中凸轮轴正时的方法。本公开还涉及包括所公开的可变凸轮正时移相器装置的内燃机和车辆。

Description

具有两个中央控制阀的可变凸轮正时移相器
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的可变凸轮正时移相器装置，以及一种使用这种可变凸轮正时移相器控制内燃机中凸轮轴的正时的方法。本发明还涉及包括这种可变凸轮正时移相器装置的内燃机和车辆。
背景技术
内燃机中的阀用于调节向发动机缸的吸进和排放气体的流动。内燃机中的吸进和排放阀的打开和关闭经常由一个或多个凸轮轴驱动。由于所述阀控制空气进入到发动机缸中以及从废气发动机缸排放的流动，因此在缸活塞的每个冲程期间它们在适当的时间处打开和关闭是至关重要的。出于这个原因，每个凸轮轴经常经由同步带或正时链由曲轴驱动。然而，最佳阀正时的变化取决于许多因素，诸如发动机负荷。在传统的凸轮轴装置中，阀正时由凸轮轴和曲轴的关系固定地确定，也因此正时在整个发动机操作范围内不是优化的，导致性能受损、燃料经济性降低和/或更多排放。因此，已经开发了根据发动机条件改变阀正时的方法。
一种这样的方法是液压可变凸轮移相(hVCP)。hVCP是通过允许对发动机阀重叠和正时进行连续和广泛设定来提高整体发动机性能的最有效策略之一。因此，它已成为现代压缩点火和火花点火发动机中常用的技术。
油压致动和凸轮扭矩致动的液压可变凸轮移相器在本领域中是已知的。
油压致动的hVCP设计包括转子和定子，分别安装到凸轮轴和凸轮链轮。液压油经由油控制阀供给到转子。当开始移相时，油控制阀定位成将油流引导到形成在转子和定子之间的提前室，或者形成在转子和定子之间的延迟室。提前室和延迟室之间的产生的油压差使转子相对于定子旋转。取决于所选择的油控制阀的位置，这可以提前或延迟凸轮轴的正时。
油控制阀是三位置滑阀，其可以对中定位，即与凸轮轴共轴，或远程地定位，即作为hVCP装置的非旋转部件。该油控制阀由可变力螺线管(VFS)调节，该可变力螺线管相对于旋转凸轮移相器静止(当油控制阀对中安装时)。可变力螺线管和滑阀具有三个操作位置：一个用于向提前室提供油、一个用于向延迟室提供油、一个用于向两个室再填充油(即保持位置)。
已建立的油压驱动的hVCP技术在改变阀正时中是有效的，但具有相对慢的移相速度和高油耗。因此，hVCP技术的最新迭代利用称为凸轮扭矩致动(CTA)的技术。随着凸轮轴旋转，凸轮轴上的扭矩以正弦方式在正扭矩和负扭矩之间定期性地变化。凸轮扭矩变化的确切周期、幅度和形状取决于许多因素，包括由凸轮轴调节的阀的数量和发动机旋转频率。正扭矩抵抗凸轮旋转，而负凸轮扭矩有助于凸轮旋转。凸轮扭矩致动的移相器利用这些定期性扭矩变化使转子沿所选方向旋转，从而提前或延迟凸轮轴正时。原则上它们作为“液压棘轮”操作，允许流体在单个方向中从一个室流动到另一个室，这是由于作用在室中的油上的扭矩以及引起定期性的压力波动。由止回阀阻止流体的反向流动。因此，在扭矩在相关方向中作用的每个周期，转子将相对于定子旋转地移位，但是当扭矩定期性地在相反方向中作用时，转子将保持静止。以这种方式，转子可以相对于定子旋转，并且凸轮轴的正时可以提前或延迟。
因此，凸轮扭矩致动系统需要将止回阀定位在转子内侧，以实现“液压棘轮”效应。经常使用三位置滑阀实现将油流引导至提前室、延迟室或两者都有/两者都不(在保持位置中)。该滑阀可以对中定位，即与凸轮轴共轴，或者远程地定位，即作为凸轮移相装置的非旋转部件。经常使用可变力螺线管将三位置滑阀移动到三个操作位置中的每一个。
专利申请US2008/0135004描述了一种移相器，其包括壳体、转子、移相器控制阀(阀芯)和调节压力控制系统(RCPS)。移相器可以是凸轮扭矩致动的移相器或油压致动的移相器。RPCS具有控制器，该控制器基于发动机参数向直接控制压力调节器阀提供设定点、期望角度和信号。直接控制压力调节器阀将供应压力调节到控制压力。所述控制压力将移相器控制阀芯移动到三个位置中的一个，提前、延迟和零，与供应的压力成比例。
仍然需要改进的凸轮正时移相器装置。特别地，仍然需要一种凸轮正时移相器装置以适用于商用车辆，与乘用车相比，其经常承受较重的发动机负荷和较长的服务寿命。
发明内容
本发明的发明人已经识别了现有技术中的一系列缺点，特别是涉及在商用车辆中使用现有凸轮移相器装置。已经发现，现有系统中的油控制阀(OCV)的三位置滑阀必须被精确调节，也因此对可能将阀芯堵塞在单个位置的杂质敏感。由于需要三位调节，必须能够精确调节与油控制阀一起使用的螺线管或压力调节器以提供变化的力，以便获得三个位置。这给系统增加了相当大的机械复杂性，使其更加昂贵、对杂质更敏感并且不那么鲁棒(robust)。它还使控制凸轮移相器的路线更加复杂。
已经观察到，当油控制阀是螺线管驱动的并且对中安装时，螺线管销和油控制阀之间的接触是非静止的，因为油控制阀旋转而螺线管销静止。这种滑动接触磨损接触表面，并且长期来看影响油控制阀的位置准确度，这会影响凸轮移相器性能。可变力螺线管本身的准确度也必须保持高，以确保对OCV的精确控制。
此外，现有凸轮移相器装置的漏油也是一个问题。油控制阀内侧的交叉端口泄漏导致油从液压回路中逸出，并且由于系统刚度降低而增加凸轮轴振荡。这种泄漏还影响凸轮移相器装置的油耗。已经观察到，用于调节油流动的三位置滑阀提供了许多不同的泄漏路径，以使油从凸轮移相器室逸出。最值得注意的是最靠近可变力螺线管的滑动接触表面，其中，阀是螺线管驱动的，以及连接到通气口的端口。随着凸轮移相器室内侧的压力增加，这种泄漏增加，这是因为系统中的所有压力尖峰必须被油控制阀吸收。这些压力尖峰又取决于凸轮轴扭矩，且对于商用车辆可能超过50巴。重型车辆中的凸轮轴扭矩更高，导致更高的压力尖峰和甚至更多的泄漏。
已经观察到，利用远程安装的油控制阀的现有凸轮移相系统遭受甚至更大的系统泄漏，因为来自凸轮移相器的压力尖峰在到达油控制阀之前必须传递通过凸轮轴轴颈轴承，因此增加了轴承泄漏。
此外，已经发现现有凸轮扭矩致动的移相系统的转子非常紧凑和复杂。必须将特殊设计的止回阀安装在转子中，以便与油控制阀配合使用。这种止回阀不如传统的止回阀耐用，并增加了额外的费用。而且，转子需要复杂的内部液压管道系统。由于这些要求，凸轮扭矩致动的凸轮移相器的制造需要特殊工具和组装。
因此，本发明的一个目的是提供一种利用凸轮扭矩致动的可变凸轮正时移相器装置，其比已知的凸轮扭矩致动的凸轮移相器机械上更简单、更鲁棒并且更不易于漏油。
该目的由根据所附权利要求的可变凸轮正时移相器装置来实现。
可变凸轮正时移相器装置包括：
具有至少一个叶片的转子，所述转子布置成连接到凸轮轴；
共轴围绕转子的定子，具有用于接收转子的至少一个叶片的至少一个凹槽并允许转子相对于定子的旋转运动，所述定子具有布置成用于接受驱动力的外周缘；
其中，至少一个叶片将所述至少一个凹槽分成第一室和第二室，所述第一室和所述第二室布置成接收承受压力的液压流体，其中，将液压流体引入到第一室中引起转子相对于定子在第一旋转方向中移动，并且将液压流体引入到第二室中引起转子相对于定子在第二旋转方向中移动，第二旋转方向与第一旋转方向相反；和
控制组件，用于调节液压流体从第一室到第二室的流动，反之亦然。
所述控制组件包括：
对中位于转子内的先导阀，所述先导阀包括先导端口、与第一室流体连通的第一流动端口、以及与第二室流体连通的第二流动端口，其中，通过调节先导端口处先导流体的压力，先导阀在打开状态和关闭状态之间可切换，其中，在打开状态中，先导阀允许第一室和第二室之间的流体连通，并且在关闭状态中，先导阀阻止第一室和第二室之间的流体连通；
第一止回阀，布置在先导阀和第一室之间的流体路径中，所述第一止回阀布置成允许从先导阀到第一室的流动，但是阻止从第一室到先导阀的流动；
螺线管控制的致动器，位于远离可变凸轮正时移相器装置的旋转部件并且与先导阀的先导端口流体连通，所述螺线管控制的致动器具有至少两种状态，初级状态和次级状态，其中，螺线管控制的致动器布置成当螺线管控制的致动器从初级状态切换到次级状态时，将先导阀从打开状态切换到关闭状态，并且其中，螺线管控制的致动器布置成当螺线管控制的致动器从次级状态切换到初级状态时，将先导阀从关闭状态切换到打开状态，先导阀状态切换是通过调节先导端口处先导流体的压力实现的；
中央螺线管阀，具有共轴布置在转子和/或凸轮轴内的阀体，所述中央螺线管阀包括：与第一室流体连通的第一流动端口和与第二室流体连通的第二流动端口，其中，中央螺线管阀可在阻止第一室和第二室之间的流体连通的关闭状态和允许第一室和第二室之间的流体连通的打开状态之间切换；和
第二止回阀，布置在中央螺线管阀和第二室之间的流体路径中，所述第二止回阀布置成允许从中央螺线管阀到第二室的流动，并阻止从第二室到中央螺线管阀的流动。
以这种方式构造的可变凸轮正时移相器装置具有许多优点。它结构简单，只需要简单的开/关阀来控制凸轮移相器。由于与其他凸轮扭矩致动的凸轮移相器相比较不复杂和/或较低灵敏度的液压部件，凸轮移相器更鲁棒。仅使用结构鲁棒的开/关阀和避免压力尖峰传递通过凸轮轴轴承意味着油逸出路径更少并且油耗更低。阀堵塞的风险降低，由于所使用的任何阀仅使用两个位置，意味着可以使用更大的致动力和/或更强的返回机构。由于不需要中间位置准确度，因此可以使用更鲁棒的螺线管。类似地，不需要精细的多压调节来致动开/关先导阀。其他优点对于技术人员来说是明显的。
可变凸轮正时移相器装置可利用液压油作为液压流体和/或先导流体。利用液压油的凸轮移相器已经很成熟。通过利用液压油作为先导流体，简化了凸轮移相器装置的结构，并且提供了用于使凸轮移相器再填充油的替代路线。
先导阀可以是2/2路开/关阀，布置成常态在打开状态中，并且由先导端口处的增加的流体压力致动以切换到关闭状态。这种阀易于获得、成熟且足够鲁棒，以在商业和重型车辆应用中提供可靠的服务。
螺线管控制的致动器可以是3/2路开/关螺线管阀，具有：与增加的流体压力源流体连通的进入端口、与先导阀的先导端口流体连通的排出端口、以及通气(vent)端口，其中，螺线管阀的初级状态是非激励状态，阻止从增加的流体压力源到先导阀的先导端口的流体连通，以及允许从先导阀的先导端口到通气端口的流体连通，并且其中，螺线管阀的次级状态是激励状态，允许从增加的流体压力源到先导阀的先导端口的流体连通，以及致动先导阀。这种螺线管阀易于获得、成熟且足够鲁棒，以在商用和重型车辆应用中提供可靠的服务。螺线管阀可以是提升型，这实际上消除了阀堵塞的风险。
螺线管控制的致动器可包括布置在缸中的螺线管驱动的活塞，该缸布置成与先导阀的先导端口流体连通，其中，螺线管驱动的活塞的初级状态是缩回的非激励状态，并且螺线管驱动的活塞的次级状态是延伸的激励状态，所述延伸状态增加了先导阀的先导端口处的流体压力。该增加的流体压力可用于致动先导阀。因此，先导阀的致动压力不需要取决于车辆的系统油压。如果需要，可以利用缸致动器，将致动压力设计为高于油系统压力或低于油系统压力。这允许更大的系统鲁棒性。
中央螺线管阀可以是2/2路开/关螺线管阀，其布置成常态在关闭状态中，并且由激励螺线管致动以切换到打开状态。这种阀也容易获得、成熟且足够鲁棒，以在商业和重型车辆应用中提供可靠的服务。
从故障保护的角度来看，具有常态打开的先导阀与常态关闭的中央螺线管阀组合可能是有利的。因此，在螺线管故障的情况下，转子由凸轮扭矩致动而移动到基座位置，这意味着可以避免使用用于转子的扭转弹簧偏置机构。
增加的流体压力源，诸如主油廊(gallery)，可以布置成经由第一再填充通道和第二再填充通道与第一室和第二室流体连通，所述第一再填充通道和第二再填充通道各自具有止回阀，其布置成阻止流体从第一室或第二室流动到增加的流体压力源。这确保凸轮移相器充分供应有油以获得最佳性能，以及凸轮移相器系统足够刚性以避免凸轮轴振动。
先导阀、中央螺线管阀、第一止回阀以及第二止回阀可以集成到与转子共轴布置的单个集成阀单元中。集成阀单元的使用减少了控制凸轮移相器所需的分开部件的数量，从而简化了制造并降低了制造成本。
所述集成阀单元包括：
包括圆柱形壁的圆柱形壳体、布置成密封圆柱形壳体的第一端的第一端壁、和布置成密封圆柱形壳体的第二端的第二端壁，其中，壳体的圆柱形壁包括：通过圆柱形壁的靠近壳体的第一端壁的第一孔、通过圆柱形壁的靠近圆柱形壳体的中间部分的第二孔、和通过圆柱形壁的靠近壳体的第二端壁的第三孔；
第一阀座，在第一孔和第二孔之间布置在壳体中；
第二阀座，在第二孔和第三孔之间布置在壳体中；
第一阀构件，布置成常态坐落在第一阀座上，所述第一阀构件布置成阻止从第一孔到第二孔的流动，但允许从第二孔到第一孔的流动；
第二阀构件，布置成常态坐落在第二阀座上，所述第二阀构件布置成阻止从第二孔到第三孔的流动，并允许从第三孔到第二孔的流动；
第一阀套，布置在壳体的外侧并与壳体共轴，靠近壳体的第一端，并布置成当受到来自先导流体的改变的外部流体压力时，在打开位置和关闭位置之间可移动，其中，打开位置允许流体流动通过第一孔，并且关闭位置阻止流体流动通过第一孔；和
第二阀套，布置在壳体外侧并与壳体共轴，靠近壳体的第二端，并布置成可通过螺线管的作用，在关闭位置和打开位置之间可移动，其中，关闭位置阻止流体流动通过第三孔，并且打开位置允许流体流动通过第三孔。
使用这种结构，集成阀单元可以由久经考验的阀部件形成，诸如滑阀套和诸如球或盘阀构件的阀构件。由于许多功能都集成在单个单元中，因此节省了空间。止回阀功能地对中位于集成阀单元中，这意味着可以使用传统的鲁棒的阀构件和阀座，这与已知的商业凸轮扭矩致动的移相器中的小的、专门制造的径向放置的止回阀形成对比。
第一孔和第三孔可各自布置成与可变凸轮正时移相器装置的第一室流体连通，并且第二孔可布置成与可变凸轮正时移相器装置的第二室流体连通。以这种方式连接，集成阀单元可以用作如上所述的先导阀、中央螺线管阀、第一止回阀和第二止回阀的直接替代品。
第一阀套可以常态在打开位置中，并且当受到增加的流体压力时可以移动到关闭位置。第二阀套可以常态在关闭位置中，并且通过激励螺线管可以移动到打开位置。因此，如果螺线管不能致动，则集成阀单元使用凸轮扭矩致动将转子返回到基座位置，这意味着可能不需要扭转弹簧将凸轮移相器偏置到基座位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于内燃机中的控制凸轮轴的正时的第一方法，所述内燃机包括如上所述的可变凸轮正时移相器装置。该方法包括以下步骤：
i.设置螺线管控制的致动器在次级状态中，从而设置先导阀在关闭状态中，并设置中央螺线管阀在关闭状态中；
ii.将螺线管控制的致动器切换到初级状态，从而将先导阀切换到打开状态，从而由于由作用在凸轮轴上的扭矩引起的第一室和第二室中的定期性压力波动，流体将从第二室流动到第一室，也从而阻止流体从第一室流动到第二室，导致转子相对于定子在第一旋转方向中旋转，并且在第一时间方向中调节凸轮正时；
iii.将螺线管控制的致动器保持在初级状态中，直到达到所需程度的凸轮正时移相；
iv.将螺线管控制的致动器切换到次级状态，从而将先导阀切换到关闭状态，从而阻止第一室和第二室之间的流体连通，并且保持所需程度的凸轮正时移相。
根据本发明的又一方面，一种用于包括可变凸轮正时移相器的内燃机中的控制凸轮轴正时的第二方法
i.设置螺线管控制的致动器在次级状态中，从而设置先导阀在关闭状态中，并设置中央螺线管阀在关闭状态中；
ii.将中央螺线管阀切换到打开状态，从而由于由作用在凸轮轴上的扭矩引起的第一室和第二室中的定期性压力波动，流体将从第一室流动到第二室，也从而阻止流体从第二室流动到第一室，导致转子相对于定子在第二旋转方向中旋转，并且在第二时间方向中调节凸轮正时，其中，第二时间方向与第一时间方向相反；
iii.保持中央螺线管阀在打开状态中，直到达到所需程度的凸轮正时移相；
iv.将中央螺线管阀切换到关闭状态，从而阻止第一室和第二室之间的流体连通，并保持所需程度的凸轮正时移相。
这些方法提供了一种控制凸轮移相的简单、可靠的方法，需要仅控制两个开/关螺线管，以在任一方向中提供移相、或保持当前移相。
根据另一方面，提供了一种内燃机，其包括如上所述的可变凸轮正时移相器装置、和/或如上所述的用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元。
根据本发明的又一方面，提供了一种车辆，其包括如上所述的可变凸轮正时移相器装置、和/或如上所述的用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元。
附图说明
图1示意性地示出了根据本公开的可变凸轮正时移相器装置的一个实施方式。
图2a示意性地示出了根据本公开的用作可变凸轮正时移相器装置的部件的集成阀单元。
图2b示意性地示出了根据本公开的集成阀单元中的第一流动路径。
图2c示意性地示出了根据本公开的集成阀单元中的第二流动路径。
图3示出了根据本公开的用于控制内燃机中凸轮轴的正时的方法的过程图。
图4示意性地示出了包括内燃机的车辆，该内燃机包括根据本公开的可变凸轮正时移相器装置。
具体实施方式
本发明基于以下认识：通过利用包括对中安装的开/关先导阀与对中安装的开/关螺线管阀的控制组件而不是现有技术中已知的多位置滑阀，可以实现凸轮扭矩致动的凸轮移相。通过两个分开调节的开/关阀的组合，与适当定位的止回阀一起，可以仅使用简单、鲁棒的部件来控制流体流动以提前、延迟或保持凸轮轴正时。由于不需要多位置调节，因此不需要多力致动器，诸如可变力螺线管或压力调节器阀。所述两个控制阀可以集成在单个单元中，也因此不需要比现有技术的多位置滑阀更多的空间。
本发明的凸轮正时移相器装置包括转子、共轴地围绕转子的定子、以及控制组件。
凸轮移相器转子布置成连接到内燃机的凸轮轴。这可以是吸进阀凸轮轴、排放阀凸轮轴、或发动机中的任何其他凸轮轴，诸如组合的吸进/排放凸轮轴。转子具有至少一个叶片，但是可以优选地具有多个叶片，诸如三个、四个、五个或六个叶片。用于将油流通到控制组件的先导阀和从控制组件的先导阀流通出油的分开的油通道设置在至少一个叶片的每一侧处，但是优选地在每个叶片的每一侧处。
定子布置成用于接收驱动力。这可以例如通过将定子连接到凸轮链轮，该凸轮链轮经由同步带从曲轴吸收驱动力。定子也可以在结构上集成到凸轮链轮。定子共轴地围绕转子并且具有用于接受转子的至少一个叶片的至少一个凹槽。在实际中，定子具有与转子叶片的数量相同数量的凹槽。定子中的凹槽多少比转子叶片大，这意味着当转子定位在定子中且叶片对中定位在凹槽中时，在每个转子的每侧处形成有室。这些室的特征可以在于第一室，当填充有液压油时，使转子相对于定子在第一方向中旋转，以及第二室，当填充有液压油时，使转子相对于定子在第二方向中旋转。
控制组件包括先导阀、用于致动先导阀的远程布置的螺线管控制的致动器、布置在先导阀和第一室之间的流体路径中的第一止回阀、中央螺线管阀、和布置在中央螺线管阀和第二室之间的流体路径中的第二止回阀。
在阀被称为“开/关”的情况下，这指的是阀仅具有两种状态：打开状态和关闭状态。然而，这种阀可具有两个以上的端口。例如，3/2路开/关阀有三个端口和两个状态。这种阀经常在打开时连接两个流动端口，并且在关闭时将流动端口中的一个连接到通气/排放端口。
在阀或阀套被称为“常态关闭/打开/开/关”的情况下，这指的是未致动时阀的状态。例如，常态打开的螺线管阀在未被致动/激励时保持在打开位置中，经常使用诸如弹簧复位件的返回件。当常态打开的螺线管阀被致动/激励时，螺线管以足以克服保持阀打开的返回件的力的力作用，也因此关闭阀。在取消致动/取消激励时，返回件使阀返回打开状态。
在说明各部件在“流体连通”中或者在各部件“之间”允许或阻止流动的情况下，该流动应被解释为不一定是方向性的，即流动可以在任一方向中进行。单个方向中的方向性流动表示为“从”部件“到”另一部件的流动。
先导阀对中位于凸轮移相器中，诸如共轴地位于转子或凸轮轴内，并与转子和凸轮轴一起旋转。它可以是分开的部件，或者可以与控制组件的一个或多个其他阀集成。先导阀可以是2/2路开/关阀，即具有两个流动端口(即第一和第二端口)的阀，以及两个位置(打开或关闭)。先导阀与在第一端口处引向第一室的油通道流体连通，并且与在第二端口处引向第二室的油通道流体连通。因此，当阀打开时，建立第一和第二室之间的流体连通。先导阀还具有连接到先导流体供给的先导端口。开/关先导阀的切换由先导端口处先导流体的压力调节；先导流体的压力由远程定位的螺线管致动器调节。先导流体可以是空气，即先导阀可以是气动致动的。然而，优选的是，先导流体是液压油，因为这大大简化了系统设计，由于已经在凸轮移相器装置中使用液压油。先导阀可以是常态关闭的，即在非致动时关闭。然而，它也可以是常态打开的，即在非致动时打开并允许第一室和第二室之间的流体连通。先导阀可以是本领域已知的任何合适的阀类型，包括但不限于提升阀、滑动滑阀和旋转滑阀。阀可以具有复位弹簧。
螺线管阀致动器调节先导流体压力，以便致动先导阀。这可以通过增加压力来进行以通过“推动”致动先导阀。然而，先导阀也可以通过使用减小先导流体压力的“拉动”效应来致动。螺线管致动器可以是开/关螺线管阀，其通过连接到流体压力源(诸如，如果使用油作为先导流体，为主油廊)来增加流体压力。例如，它可以是3-端口、2-位开/关螺线管阀，其在进入端口处连接到油廊，在排出端口处连接到引向先导阀的先导端口的油通道，并且具有通气端口，其用于在“关”位置中时从引向先导端口的通道释放油压。当螺线管未被致动时，它常态可在“关”位置中，并且在致动螺线管时切换到“开”位置。螺线管阀可以是本领域已知的任何合适的阀类型，包括但不限于提升阀、滑动滑阀和旋转滑阀。提升阀的使用几乎消除了阀堵塞的风险。
螺线管致动器也可以是与先导阀的先导端口流体连接的油填充缸。在缸中提供开/关螺线管致动的活塞。螺线管致动的活塞可以在致动时向下推动缸中的油量，导致先导端口处的压力增加。或者，螺线管致动的活塞可以在致动时缩回到缸中，导致先导阀处的油压降低，并因此导致“拉动”效应。
螺线管致动器可以位于远离凸轮移相器装置的旋转部件，诸如在凸轮轴轴承上或靠近凸轮轴轴承，或者在内燃机的另一非旋转部件上。
第一止回阀布置在先导阀和第一室之间的流体路径中。该止回阀可以是分开的部件，或者可以与先导阀和/或控制组件的其他阀集成。第一止回阀用于每当先导阀打开时，仅允许从第二室到第一室的方向中的单向流动。也就是说，第一止回阀阻止从第一室到第二室的流动。
中央螺线管阀具有对中位于凸轮移相器中的阀体，诸如共轴地在转子或凸轮轴中，并且该阀体与转子和凸轮轴一起旋转。致动中央螺线管阀的螺线管可以安装在转子外部，非常靠近转子并且以转子的旋转轴为中央。螺线管相对于凸轮移相器装置的旋转部件是静止的。中央螺线管阀的阀体可以是分开的分立部件，或者它可以与控制组件的一个或多个另外的阀集成。中央螺线管阀具有与第一室流体连通的第一端口和与第二室流体连通的第二端口。它有两种状态，打开位置和关闭位置。每当在打开位置中时，它允许第二室和第一室之间的流体连通，并且在关闭位置中，不允许经由中央螺线管阀在第二室和第一室之间的流体连通。中央螺线管阀可以是2/2路开/关螺线管阀。它可以是常态关闭的，这意味着它在“关”位置中关闭并在“开”位置中打开。或者，它可以是常态打开的。中央螺线管阀可以是本领域已知的任何合适的阀类型，包括但不限于提升阀、滑动滑阀和旋转滑阀。阀可以具有复位弹簧。
第二止回阀布置在中央螺线管阀和第二室之间的流体路径中。该止回阀可以是分开的部件，或者可以与中央螺线管阀和/或控制组件的其他阀集成。第二止回阀用于每当中央螺线管阀打开时，仅允许从第一室到第二室的方向中的单向流动。也就是说，第二止回阀阻止从第二室到第一室的流动。
先导阀，其螺线管致动器和第一止回阀一起用于控制从第二室到第一室的第一单向流体路径。当先导阀关闭时，流体经由先导阀流动是不可能的。每当打开先导阀时，允许从第二室到第一室的单向流体流动，但是阻止经由先导阀在相反方向中的流动。
以类似的方式，中央螺线管阀和第二止回阀一起用于控制从第一室到第二室的第一单向流体路径。当中央螺线管阀关闭时，流体经由中央螺线管阀流动是不可能的。每当中央螺线管阀打开时，允许从第一室到第二室的单向流体流动，但是阻止经由先导阀在相反方向中的流动。
因此，控制组件用作第一室和第二室之间的两个分开的“液压棘轮”路径，每个“液压棘轮”路径由一个中央阀控制。如果先导阀打开且中央螺线管阀关闭，则流体只能从第二室流动到第一室。因此，每当凸轮轴扭矩中的定期性变化导致第二室具有比第一室更高的流体压力时，流体从第二室流动到第一室。然而，每当第一室中的压力高于第二室中的压力时，就阻止相反的流动方向。因此，打开先导阀并关闭中央螺线管阀将导致转子相对于定子在第一方向中旋转。如果中央螺线管阀打开并且先导阀关闭，则流体只能从第一室流动到第二室。因此，每当凸轮轴扭矩中的定期性变化导致第一室具有比第二室更高的流体压力时，流体从第一室流动到第二室。然而，每当第二室中的压力高于第一室中的压力时，就阻止相反的流动方向。因此，打开中央螺线管阀并关闭先导阀将导致转子相对于定子在第二方向中旋转，第二方向是与第一方向相反的方向。
在一个实施方式中，先导阀、中央螺线管阀、第一止回阀和第二止回阀可以集成到单个集成阀单元中。在这种情况下，控制组件包括单个对中定位的集成阀单元、用于致动集成阀单元的先导阀部件(第一阀套)的远程定位的螺线管致动器、以及用于致动集成阀单元的螺线管阀部件的对中地但静止地安装的螺线管。
现在将详细描述集成阀单元。
包括圆柱形壁的圆柱形壳体、布置成密封圆柱形壳体的第一端的第一端壁、和布置成密封圆柱形壳体的第二端的第二端壁。所述圆柱形壳体优选地是环圆柱形的并且优选地具有沿纵向轴线的旋转对称性。壳体的圆柱形壁具有通过壳体壁的三组孔，用于允许与壳体的流体连通。每组孔包括至少一个孔，但优选两个或更多个孔，诸如四个或更多个孔、或六个或更多个孔。每组的各孔优选地围绕壳体的环形壁的周缘均匀地间隔开。通过壳体的每个孔可以是环形的，但是它也可以相对于壳体的纵向旋转对称轴线在壳体的径向方向或纵向方向中是细长的。
第一组孔位于靠近壳体的第一端壁、第二组孔位于靠近圆柱形壳体的中间部分、并且第三组孔位于靠近壳体的第二端壁。
在壳体内，第一阀座布置在第一组孔和第二组孔之间、并且第二阀座布置在第二组孔和第三组孔之间。
第一阀构件布置在壳体中，在第一阀座更靠近壳体的第一端壁的一侧上。该阀构件常态坐落第一阀座上，从而形成密封并阻止从第一组孔到第二组孔的流动。然而，在从第二组孔到第一组孔的方向中的流动将使阀构件脱离坐落，也因此允许沿该方向中的流动。
第二阀构件布置在壳体中，在第一阀座和第二阀座之间。第二阀构件常态坐落在第二阀座上，形成密封并因此阻止从第二组孔到第三组孔的流动。然而，当受到来自第三组孔的流动时，第二阀构件移位，允许向第二组孔的流动。
第一和第二阀构件可以是本领域已知的任何阀构件，诸如盘阀构件或球阀构件。止回阀可以通过任何已知的装置，包括弹簧，偏向常态坐落的位置。
因此，由壳体与阀座和阀构件一起允许的总体流动方向是从第二组孔到第一组孔；以及从第三组孔到第二组孔。被阻止的流动方向是从第一组孔到第二或第三组孔的流动；或者从第二组孔到第三组孔的流动。
两个阀套布置在壳体外侧并与壳体共轴。第一阀套布置靠近壳体的第一端。当受到来自先导流体的改变的外部流体压力时，第一阀套可以在打开位置和关闭位置之间移动。打开位置允许流体流动通过第一组孔，并且关闭位置阻止流体流动通过第一各孔。因此，关闭位置阻止从第二或第三组孔到第一组孔的流动。例如通过在第一阀套中具有与阀壳中的第一组孔的各孔相对应的各孔，阀套的打开/关闭功能可以实现。当阀套中的各孔与阀壳中的各孔对齐时，允许流动；当各孔未对齐时，阻止流动。第一阀套可以通过沿着壳体的纵向轴线的方向中平移运动在打开和关闭位置之间移动。然而，也可以设想围绕纵向轴线的旋转运动是在两种状态之间切换的方法。第一阀套可以使用例如弹簧复位构件偏置，使得它是常态打开的。或者，它可以是常态关闭的。
第二阀套布置靠近壳体的第二端。当受到来自螺线管致动器的致动力时，第二阀套可以在打开位置和关闭位置之间移动。打开位置允许流体流动通过第三组孔，并且关闭位置阻止流体流动通过第三各孔。这可以通过例如在第二阀套中具有与阀壳中的第三组孔的各孔相对应的各孔来实现。当阀套中的孔与阀壳中的孔对齐时，允许流动；当孔不对齐时，阻止流动。第三阀套可以通过沿着壳体的纵向轴线的方向中平移运动在打开和关闭位置之间移动。然而，也可以设想围绕纵向轴线的旋转运动是在两种状态之间切换的方法。第二阀套可以使用例如弹簧复位构件偏置，使得它是常态关闭的。或者，它可以是常态打开的。
第二组孔永远不被阀套覆盖，也因此始终打开以流体连通。
阀壳和阀套可以被集成的阀封闭件包围，该阀封闭件将各种部件保持在彼此正确的关系中并允许流体连接到第一和第二室。第一组孔和第三组孔布置成与第一室流体连接，并且第二组孔布置成与第二室流体连接。当以这种方式布置时，集成阀单元以与如上所述的非集成控制组件类似的方式起作用。第一阀套类似于先导阀，并且第二阀套类似于中央螺线管阀。止回阀功能由阀壳、阀座和阀构件执行。使第一阀套打开并且第二阀套关闭允许从第二室到第一室的单向流动，但阻止在相反方向中的流动。使第二阀套打开并且第一阀套关闭允许从第一室到第二室的单向流动，但是阻止相反方向中的流动。
通过连接到油压源，诸如主油廊，可以在本发明的凸轮移相器系统中保持油压。例如，这种连接点可以布置在从第一和/或第二室引向先导阀的流体通道上。这种连接点也可以结合螺线管致动器布置，例如作为与螺线管阀的进入端口的连接(如前所述)，或者与充油缸结合。连接到油压源的一个或多个通道可设置有一个或多个止回阀，以阻止油从凸轮移相器组件回流动到油压源。
凸轮移相器组件还可以设置有许多故障保护特征。例如，压力致动的锁销可以布置在转子的至少一个叶片中，与定子中用于接收锁销的相应凹槽一起。用于接收锁销的凹槽位于基座位置处，即完全提前或完全延迟。可以提供扭转弹簧，以便在系统故障的情况下将转子偏置朝向基座位置。然而，凸轮移相器的控制组件也可以被偏置，使得各控制阀中的一个常态打开而其他常态关闭，这意味着在螺线管发生电气故障的情况下，转子将用于通过凸轮扭矩致动来基座定位。因此，不需要扭转弹簧。锁销常态在部署(锁定)位置中，并且当凸轮移相器装置的部件中的压力超过阈值压力时，锁销被致动到缩回(解锁)位置。例如，锁销可以与从室引向先导阀的一个或多个通道流体连接。
无论是否控制组件包括分开的阀部件或集成阀单元，使用本公开的可变凸轮正时移相器装置控制移相的装置都是相同的。当需要凸轮轴移相时，各控制阀中的一个打开而其他关闭，以便允许从一个室到另一个室的单向流动。作用在凸轮轴上的扭矩中的定期性变化导致两个室中的每个相对于另一个室中的定期性波动。当压力差作用在允许的流动方向中时，流体将在允许的方向中在两个室之间流动。当压力差作用在相反方向中时，控制组件将用作止回阀并阻止流动。因此，转子将在期望的方向中相对于定子逐渐旋转，并且凸轮轴正时将改变。因此，例如打开先导阀并且关闭中央螺线管阀将使转子相对于定子在第一方向中旋转，而关闭先导阀并且打开中央螺线管阀将使转子相对于定子在第二方向中旋转，其中，第二方向与第一方向相反。如果需要保持移相，则先导阀和中央螺线管阀都被关闭，也因此阻止流体在第一室和第二室之间在两个方向中流动。
现在将参考附图说明本发明。
图1示出了所公开的可变凸轮正时移相器装置的一个实施方式。凸轮轴1安放在凸轮轴轴承3上。凸轮轴3的端部处是凸轮链轮5。固定到凸轮链轮的是定子7。共轴地布置在定子内的是转子9。所述转子9固定到凸轮轴1的端部。定子7和转子9的叶片(未示出)一起形成至少一个第一室11和至少一个第二室13。通过改变进出第一室11和第二室13的油量，可以改变转子9相对于定子7的角度。由于转子9固定到凸轮轴1，并且定子7固定到凸轮链轮5，凸轮轴1和凸轮链轮5之间的角度也变化，并且内燃机的阀正时也变化。
控制组件用于调节进出第一室11和第二室13的流体流动。控制组件包括2/2路流体压力先导阀15。所述先导阀15对中位于凸轮轴1的靠近转子9的一端中。先导阀15的第一端口经由第一油通道17与第一室11流体连接，并且先导阀15的第二端口经由第二油通道19与第二室13流体连通。第一止回阀21布置在第一油通道17中，以便允许从先导阀15到第一室11的流动，但是阻止在相反方向中的流动。
先导油通道23从先导阀15的先导端口引向3/2路开/关螺线管阀25的排出端口。螺线管阀25位于凸轮轴承保持件上。螺线管阀25的进入端口连接到诸如主油廊的油压源27，并且螺线管阀25的剩余端口是通气端口。从油压源27引出的油再填充通道29、31分别邻接第一油通道17和第二油通道19。每个油再填充通道29、31配合有止回阀(33、35)，以阻止油从第一和第二油通道17、19回流。
中央2/2路螺线管阀37布置成具有对中位于转子9内的阀体37、和用于控制阀体的外部静止的螺线管43。中央螺线管阀37的第一端口经由第三油通道39与第一室11流体连接，并且中央螺线管阀37的第二端口经由第四油通道41与第二室13流体连通。第二止回阀44布置在第四油通道41中，以便允许从中央螺线管阀37到第二室13的流动，但是阻止在相反方向中的流动。
先导阀15在未通过增加的流体压力致动时是打开的，并且螺线管阀25在未被致动时是关闭的(引导先导油通道23通气)。中央螺线管阀37在未被致动时是关闭的。因此，当螺线管阀25和35未激励时，油可以从第二室13流动到第一室11，但不能从第一室11到第二室13。因此，该模式起到在第一方向中移相模式、和在螺线管阀25和35的螺线管故障的情况下将转子移动到基座位置的故障保护模式这两者的作用。在第二模式中，远程螺线管阀25被激励，导致先导阀15关闭，并且中央螺线管阀37不被激励并因此关闭。在这种模式中，各室之间不可能有油流动，也因此可以保持移相。在第三模式中，远程螺线管阀25被激励，导致先导阀15关闭，并且中央螺线管阀37被激励并因此打开。因此，在该模式中，油可以从第一室流动到第二室，也因此该模式提供在与第一方向相反的第二方向中的移相。如前所述，中央螺线管阀37与转子9和凸轮轴1一起旋转，而控制阀37的螺线管43不旋转，即是静止的。这意味着在螺线管43的电枢和中央螺线管阀37之间存在滑动接触。然而，中央螺线管阀37的螺线管43的电枢仅需要在每当第二方向中移相时与阀37接触，因此，这意味着与需要滑动接触以获得移相保持模式的现有技术解决方案相比，滑动接触的持续时间最短。
图2示出了根据本公开的集成阀单元。图2a示出了集成阀单元在非致动状态中。所述阀单元包括具有圆柱形壁103的阀壳体101、在壳体101的第一端处的第一端壁105、以及在壳体101的第二端处的第二端壁107。通过圆柱形壁103的第一组孔109设置在靠近第一端壁105。通过圆柱形壁103的第二组孔111设置在靠近圆柱形壁103的中间部分。通过圆柱形壁103的第三组孔113设置在靠近第二端壁107。第一阀座115位于第一组孔109和第二组孔111之间的壳体101中。第二阀座117位于第二组孔111和第三组孔113之间。第一弹簧偏置的球阀构件119布置在壳体101中以常态坐落在第一阀座115上。第二弹簧偏置的球阀构件121布置成常态坐落在第二阀座117上。第一阀套123布置成共轴地围绕壳体101的第一端。第一阀套123在第一位置中时允许流动通过第一组孔109，并且每当在第二位置中时都阻止流动通过第一组孔。第一阀套常态在打开位置中，并且通过来自远程螺线管致动器25(未示出)的增加的油压而移动到关闭位置。第二阀套125布置成共轴地围绕壳体101的第二端。第二阀套125在第一位置中时阻止流动通过第三组孔113，并且每当在第二个位置中时允许流动通过第三组孔113。第三阀套常态在第一(关闭)位置中，并通过螺线管43(未示出)移动到第二(打开)位置。
第一组孔109和第三组孔113布置成与第一室11(未示出)流体连通。第二组孔布置成与第二室13(未示出)流体连通。
图2b和图2c示出了用于使转子9相对于定子7在两个方向中旋转的流体流动路径。流动路径用箭头表示。
图2b示出了每当第一阀套123未被致动(打开)并且第二阀套125未被致动(关闭)时的流动路径。每当第一阀套打开并且第二阀套关闭时，油可以经由第二组孔111和第一组孔109从第二室13流动到第一室11。由球阀构件119阻止反向流动方向，也因此，阻止从第一室11到第二室13的流动。因此，获得了“液压棘轮”效应，允许在第一方向中的单向流动。
图2c示出了每当第一阀套123被致动(关闭)并且第二阀套125被致动(打开)时的流动路径。每当第一阀套关闭并且第二阀套打开时，油可以经由第三组孔113和第二组孔111从第一室流动到第二室。由球阀构件121阻止反向流动方向，也因此阻止从第二室13流动到第一室11。因此，获得了“液压棘轮”效应，允许在与第一方向相反的第二方向中的单向流动。
当两个阀套123、125都关闭(未示出)时，第一室11和第二室13之间的流动是不可能的，也因此实现了凸轮移相保持。
图3示出了用于控制内燃机中凸轮轴正时的方法的过程流程图，该内燃机包括如所公开的可变凸轮正时移相器装置。
在步骤i中，先导阀和中央螺线管阀都关闭，也因此凸轮移相器设置在保持模式中。
在步骤ii中，先导阀或中央螺线管阀中的任何一个打开，以允许第一室和第二室之间在单个方向中的单向流动，其中，通过控制组件的止回阀功能阻止反向中的流动。
在步骤iii中，在所需的时间期间内各阀保持与步骤ii中相同的状态中，以获得所需程度的凸轮移相。
在步骤iv中，中央螺线管阀和先导阀均关闭，以阻止第一和第二室之间的流体连通，并将凸轮移相器设定到移相保持状态。
本发明还涉及包括如上所述的可变凸轮正时移相器装置的内燃机和车辆。图4示意性地示出了具有内燃机203的重型货车200。内燃机具有曲轴20、曲轴链轮207、凸轮轴(未示出)、凸轮轴链轮209和正时链211。可变凸轮正时移相器装置201位于凸轮链轮/凸轮轴的旋转轴线处。设置有这种可变凸轮正时移相器装置的发动机与缺少凸轮移相的车辆相比具有许多优点，诸如更好的燃料经济性、更低的排放和更好的性能。

Claims (15)

1.一种用于内燃机的可变凸轮正时移相器装置(201)，包括：
具有至少一个叶片的转子(9)，所述转子(9)布置成连接到凸轮轴(1)；
共轴地围绕转子(9)的定子(7)，具有用于接收转子(9)的至少一个叶片的至少一个凹槽并允许转子(9)相对于定子(7)的旋转运动，所述定子(7)具有布置成用于接受驱动力的外周缘；
其中，至少一个叶片将所述至少一个凹槽分成第一室(11)和第二室(13)，所述第一室(11)和所述第二室(13)布置成接收承受压力的液压流体，其中，将液压流体引入到第一室(11)中引起转子(9)相对于定子(7)在第一旋转方向中移动，并且将液压流体引入到第二室(13)中引起转子(9)相对于定子(7)在第二旋转方向中移动，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反；和
控制组件，用于调节从第一室(11)到第二室(13)的液压流体流动，反之亦然；
其特征在于，所述控制组件包括：
对中地位于转子(9)内的先导阀(15)，所述先导阀(15)包括先导端口、与第一室(11)流体连通的第一流动端口、以及与第二室(13)流体连通的第二流动端口，其中，通过调节先导端口处的先导流体的压力，先导阀(15)在打开状态和关闭状态之间可切换，其中，在打开状态中，先导阀(15)允许第一室(11)和第二室(13)之间的流体连通，并且在关闭状态中，先导阀阻止第一室(11)和第二室(13)之间的流体连通；
第一止回阀(21)，布置在先导阀(15)和第一室(11)之间的流体路径中，所述第一止回阀(21)布置成允许从先导阀(15)到第一室(11)的流动，但是阻止从第一室(11)到先导阀(15)的流动；
螺线管控制的致动器(25)，远离可变凸轮正时移相器装置的旋转部件定位并且与先导阀的先导端口流体连通，所述螺线管控制的致动器(25)具有至少两个状态，初级状态和次级状态，其中，螺线管控制的致动器(25)布置成当螺线管控制的致动器(25)从初级状态切换到次级状态时，将先导阀(15)从打开状态切换到关闭状态，并且其中，螺线管控制的致动器(25)布置成当螺线管控制的致动器(25)从次级状态切换到初级状态时，将先导阀(15)从关闭状态切换到打开状态，先导阀状态切换是通过调节先导端口处先导液体的压力实现的；
中央螺线管阀(37)，具有共轴布置在转子(9)和/或凸轮轴(1)内的阀体，所述中央螺线管阀(37)包括与第一室(11)流体连通的第一流动端口和与第二室(13)流体连通的第二流动端口，其中，中央螺线管阀(37)在阻止第一室(11)和第二室(13)之间的流体连通的关闭状态和允许第一室(11)和第二室(13)之间的流体连通的打开状态之间可切换；和
第二止回阀(44)，布置在中央螺线管阀(37)和第二室(13)之间的流体路径中，第二止回阀(43)布置成允许从中央螺线管阀(37)到第二室(13)的流动，并阻止从第二室(13)到中央螺线管阀(37)的流动。
2.根据权利要求1所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，所述液压流体和/或先导流体是液压油。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，所述先导阀(15)是2/2路开/关阀，布置成常态在打开状态中，并且由在先导端口处增加的流体压力致动以切换到关闭状态。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，所述螺线管控制的致动器(25)是3/2路螺线管阀，其具有与增加的流体压力源(27)流体连通的进入端口、与先导阀的先导端口流体连通的排出端口、和通气端口，其中，3/2路螺线管阀的初级状态是非激励状态，用于阻止从增加的流体压力源(27)到先导阀(15)的先导端口的流体连通并允许从先导阀(15)的先导端口到通气端口的流体连通，并且其中，3/2路螺线管阀的次级状态是激励状态，允许从增加的流体压力源(27)到先导阀(15)的先导端口的流体连通并且致动先导阀(15)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，所述螺线管控制的致动器是布置在缸中的螺线管驱动的活塞，所述缸布置成与所述先导阀(15)的所述先导端口流体连通，其中，在初级状态中，螺线管驱动的活塞相对于缸在缩回位置中，并且其中，在次级状态中，螺线管驱动的活塞被致动并相对于缸移动到延伸的位置，从而在先导阀(15)的先导端口处流体的压力增加，并且先导阀(15)被致动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，所述中央螺线管阀(37)是2/2路开/关螺线管阀，其布置成常态在关闭状态中，并且通过激励所述螺线管(43)被致动以切换到打开状态。
7.根据前述权利要求中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，增加的流体压力源(27)布置成经由第一再填充通道(29)和第二再填充通道(31)与所述第一室(11)和所述第二室(13)流体连通，所述第一再填充通道(29)和第二再填充通道(31)各自具有止回阀(33、35)，其布置成阻止流体从第一室(11)或第二室(13)流动到增加的流体压力源(27)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，其中，所述先导阀(15)、所述中央螺线管阀(37)、所述第一止回阀(21)和所述第二止回阀(44)集成为与转子共轴布置的单个集成阀单元。
9.一种用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元，包括：
包括圆柱形壁(103)的圆柱形壳体(101)、布置成密封圆柱形壳体(101)的第一端的第一端壁(105)、和布置成密封圆柱形壳体(101)的第二端的第二端壁(107)，其中，壳体的圆柱形壁包括：通过圆柱形壁(103)的靠近壳体的第一端壁(105)的第一孔(109)、通过圆柱形壁(103)的靠近圆柱形壳体(103)的中间部分的第二孔(111)、和通过圆柱形壁(103)的靠近壳体的第二端壁(107)的第三孔(113)；
第一阀座(115)，在第一孔(109)和第二孔(111)之间布置在壳体(101)中；
第二阀座(117)，在第二孔(111)和第三孔(113)之间布置在壳体(101)中；
第一阀构件(119)，布置成常态坐落在第一阀座(115)上，所述阀构件(119)布置成阻止从第一孔(109)到第二孔(111)的流动，但允许从第二孔(111)到第一孔(109)的流动；
第二阀构件(121)，布置成常态坐落在第二阀座(117)上，所述第二阀构件(121)布置成阻止从第二孔(111)到第三孔(113)的流动，并允许从第三孔(113)到第二孔(111)的流动；
第一阀套(123)，布置在壳体(101)的外侧并与所述壳体共轴，靠近壳体的第一端，并且布置成当受到来自先导流体的改变的外部流体压力时，在打开位置和关闭位置之间可移动，其中，打开位置允许流体流动通过第一孔(109)，并且关闭位置阻止流体流动通过第一孔(109)；
第二阀套(125)，布置在壳体的外侧并与所述壳体共轴，靠近壳体的第二端，并且布置成通过螺线管(43)的作用在关闭位置和打开位置之间可移动，其中，关闭位置阻止流体流动通过第三孔(113)，并且打开位置允许流体流动通过第三孔(113)。
10.根据权利要求9所述的用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元，其中，第一孔(109)和第三孔(113)各自布置成与所述可变凸轮正时移相器装置(201)的第一室(11)流体连通，并且第二孔(111)布置成与可变凸轮正时移相器装置(201)的第二室(13)流体连通。
11.根据权利要求9-10中任一项所述的用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元，其中，所述第一阀套(123)常态在打开位置中，并且当受到增加的流体压力时可移动到关闭位置，并且其中，第二阀套(125)常态在关闭位置中并且通过激励螺线管而可移动到打开位置。
12.一种用于控制内燃机中凸轮轴(1)的正时的方法，所述内燃机包括根据权利要求1-8中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，所述方法包括以下步骤：
i.将螺线管控制的致动器(25)设置在次级状态中，从而设置先导阀(15)在关闭状态中，并设置中央螺线管阀(37)在关闭状态中；
ii.将螺线管控制的致动器(25)切换到初级状态，从而将先导阀(15)切换到打开状态，从而由于由作用在凸轮轴上的扭矩引起的第一室(11)和第二室(13)中的定期性压力波动，流体将从第二室(13)流动到第一室(11)，也从而阻止流体从第一室(11)流动到第二室(13)，导致转子(9)相对于定子(7)在第一旋转方向中旋转，并且在第一时间方向中调节凸轮正时；
iii.保持螺线管控制的致动器(25)在初级状态中，直到获得所需程度的凸轮正时移相；和
iv.将螺线管控制的致动器(25)切换到次级状态，从而将先导阀(15)切换到关闭状态，从而阻止第一室(11)和第二室(13)之间的流体连通并保持所需程度的凸轮正时移相。
13.一种用于控制内燃机中凸轮轴(1)的正时的方法，所述内燃机包括根据权利要求1-8中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置，所述方法包括以下步骤：
i.将螺线管控制的致动器(25)设置在次级状态中，从而设置先导阀(15)在关闭状态中，并设置中央螺线管阀(37)在关闭状态中；
ii.将中央螺线管阀(37)切换到打开状态，从而由于由作用在凸轮轴上的扭矩引起的第一室(11)和第二室(13)中的定期性压力波动，流体将从第一室(11)流动到第二室(13)，也从而阻止流体从第二室(13)流动到第一室(11)，导致转子(9)相对于定子(7)在第二旋转方向中旋转，并且在第二时间方向中调节凸轮正时，其中，第二时间方向与第一时间方向相反；
iii.保持中央螺线管阀(37)在打开状态中，直到获得所需程度的凸轮正时移相；
iv.将中央螺线管阀(37)切换到关闭状态，从而阻止第一室(11)和第二室(13)之间的流体连通，并保持所需程度的凸轮正时移相。
14.一种内燃机(203)，包括：根据权利要求1-8中任一项所述的可变凸轮正时移相器装置、和/或根据权利要求9-11中任一项所述的用于可变凸轮正时移相器装置的集成阀单元。
15.一种车辆(200)，包括根据权利要求1-8中任一项所述的可变凸轮正时相位器装置、和/或根据权利要求9-11中任一项所述的用于可变凸轮正时相位器装置的集成阀单元。
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