CN114076008A - 一种发动机vvt系统机油控制阀及其控制方法 - Google Patents

一种发动机vvt系统机油控制阀及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种应用于发动机VVT系统技术领域的发动机VVT系统机油控制阀，本发明还涉及一种发动机VVT系统机油控制阀的控制方法，所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀芯(7)与阀套(9)间隙配合，压缩弹簧(8)位于阀套(9)端部和阀芯(7)之间；止回阀圈Ⅰ(4)固定在堵头Ⅰ(3)与定位销(5)台阶之间，止回阀圈Ⅱ(6)固定在阀芯(7)台阶与定位销(5)台阶之间，止回阀圈Ⅱ(6)、止回阀圈Ⅰ(4)对准第二通油道(24)与第三通油道(26)，本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀，实现内部机油循环使用，减少机油消耗，且可以提升低温情况下的调相速度，降低正时链系统扭振，满足发动机VVT系统工作要求，提升发动机整体性能。

Description

一种发动机VVT系统机油控制阀及其控制方法
技术领域
本发明属于发动机VVT系统技术领域，更具体地说，是涉及一种发动机VVT系统机油控制阀，本发明还涉及一种发动机VVT系统机油控制阀的控制方法。
背景技术
随着发动机对热效率要求的不断提升，发动机降摩擦、降油耗十分关键，通过降低系统机油压力，从而减小机油泵排量，可实现降油耗、提升热效率，VVT系统是发动机内部机油消耗较大的零件，减少VVT系统的机油消耗成为液压VVT需要攻克的难点。现有技术中的VVT系统主要是电驱动和液压驱动。而电驱动：电动VVT系统是由电机驱动减速器，减速器使凸轮轴与曲轴的相位角度发生偏移，达到调相的目的，此系统只减速器需要少量机油润滑内部齿轮，对于机油消耗大量减少，但此系统成本较高，一般为普通液压系统价格的3～5倍。液压驱动：液压VVT系统是通过一个普通的三位四通机油阀，控制相位器内部两个油腔的开闭，使定转子相对转动，达到调相的目的，此系统为克服凸轮轴阻力矩，机油消耗量较高，需要较大排量的机油泵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，相比现有技术中的机油阀，通过内部两个油道间设置单向阀，实现内部机油循环使用，减少机油消耗，且可以提升低温情况下的调相速度，降低正时链系统扭振的发动机VVT系统机油控制阀。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种发动机VVT系统机油控制阀，所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套与中心螺栓间隙配合，阀套一端设置挡圈Ⅰ，阀套另一端设置挡圈Ⅱ；阀芯与阀套间隙配合，压缩弹簧位于阀套端部和阀芯之间；止回阀圈Ⅰ固定在堵头Ⅰ与定位销台阶之间，止回阀圈Ⅱ固定在阀芯台阶与定位销台阶之间，止回阀圈Ⅱ、止回阀圈Ⅰ对准第二通油道与第三通油道；单向阀Ⅰ与单向阀Ⅱ被止回阀弹簧压在堵头Ⅱ与阀芯内台阶上，并封闭第二通油道与第三通油道。
所述的发动机VVT系统机油控制阀的中心螺栓与阀套之间形成第一径向流道与第二径向流道。
所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套与阀芯之间形成第一通油道、第二通油道、第三通油道。
所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套上设有排气孔。
所述的发动机VVT系统机油控制阀的堵头Ⅱ过盈压装在阀芯内孔中，并由定位销限位堵头Ⅱ。
所述的发动机VVT系统机油控制阀包括第一工作接口和第二工作接口，第一工作接口和第二工作接口间设置单向阀Ⅰ和单向阀Ⅱ或设置止回阀圈Ⅰ和止回阀圈Ⅱ。
所述的发动机VVT系统机油控制阀设置为能够在工作模式一和工作模式二之间切换的结构。
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯在阀套中滑动时，第一工作接口中的流体介质压力大于第二工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ或单向阀Ⅱ打开，油腔A、第一工作接口、第二通油道、第一通油道、第二工作接口、油腔B依次联通形成通路，第二通油道与第二径向流道联通。
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯在阀套中滑动时，第二工作接口中的流体介质压力大于第一工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ或单向阀Ⅰ打开，油腔B、第二工作接口、第三通油道、第一通油道、第一工作接口、油腔A依次联通形成通路，第三通油道与第二径向流道联通。
本发明还涉及一种发动机VVT系统机油控制阀的控制方法，所述的发动机VVT系统机油控制阀能够在工作模式一和工作模式二之间切换，所述的发动机VVT系统机油控制阀的控制步骤为：
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯在阀套中滑动时，第一工作接口中的流体介质压力大于第二工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ及或单向阀Ⅱ打开，油腔A、第一工作接口、第二通油道、第一通油道、第二工作接口、油腔B依次联通形成通路，第二通油道与第二径向流道联通；
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯在阀套中滑动时，第二工作接口中的流体介质压力大于第一工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ或单向阀Ⅰ打开，油腔B、第二工作接口、第三通油道、第一通油道、第一工作接口、油腔A依次联通形成通路，第三通油道与第二径向流道联通。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀，能够在工作模式一和工作模式二之间切换，发动机VVT系统机油控制阀的控制步骤为：发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯在阀套中滑动时，第一工作接口中的流体介质压力大于第二工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ或单向阀Ⅱ打开，油腔A、第一工作接口、第二通油道、第一通油道、第二工作接口、油腔B依次联通形成通路，第二通油道与第二径向流道联通；所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯在阀套中滑动时，第二工作接口中的流体介质压力大于第一工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ或单向阀Ⅰ打开，油腔B、第二工作接口、第三通油道、第一通油道、第一工作接口、油腔A依次联通形成通路，第三通油道与第二径向流道联通。这样，通过局部结构改进，有效克服现有技术中的机油阀的缺陷。本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀，结构简单，相比现有技术中的机油阀，通过内部两个油道间设置单向阀，实现内部机油循环使用，减少机油消耗，且可以提升低温情况下的调相速度，降低正时链系统扭振，满足发动机VVT系统工作要求，提升发动机整体性能。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀的一种结构的结构示意图；
图2为本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀的另一种结构的结构示意图；
图3a为本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀的一种结构的内部结构示意图；
图3b为本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀的一种结构的内部结构示意图；
图4a为本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀的另一种结构的内部结构示意图；
图4b为本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀的另一种结构的内部结构示意图；
图5为本发明所述的一种结构的发动机VVT系统机油控制阀的工作模式一的内部油路示意图；
图6为本发明所述的一种结构的发动机VVT系统机油控制阀的工作模式二的内部油路示意图；
图7为本发明所述的另一种结构的发动机VVT系统机油控制阀的工作模式一的内部油路示意图；
图8为本发明所述的另一种结构的发动机VVT系统机油控制阀的工作模式二的内部油路示意图；
附图标记为：1.中心螺栓；2.挡圈Ⅰ；3.堵头Ⅰ；4.止回阀圈Ⅰ；5.定位销；6.止回阀圈Ⅱ；7.阀芯；8.压缩弹簧(压簧)；9.阀套；10.止回阀总成；11.挡圈Ⅱ；12.堵头Ⅱ；13.单向阀Ⅰ；14.止回阀弹簧；15.单向阀Ⅱ；16.第一工作接口；17.第二工作接口；18.转子；19.定子；20.油腔A；21.油腔B；22.第一径向流道；23.第一通油道；24.第二通油道；25.第二径向流道；26.第三通油道；27.排气孔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图4b所示，本发明为一种发动机VVT系统机油控制阀，所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套9与中心螺栓1间隙配合，阀套9一端设置挡圈Ⅰ2，阀套9另一端设置挡圈Ⅱ11；阀芯7与阀套9间隙配合，压缩弹簧8位于阀套9端部和阀芯7之间；止回阀圈Ⅰ4固定在堵头Ⅰ3与定位销5台阶之间，止回阀圈Ⅱ6固定在阀芯7台阶与定位销5台阶之间，止回阀圈Ⅱ6、止回阀圈Ⅰ4对准第二通油道24与第三通油道26；单向阀Ⅰ13与单向阀Ⅱ15被止回阀弹簧14压在堵头Ⅱ12与阀芯7内台阶上，并封闭第二通油道24与第三通油道26。上述结构，针对现有技术中的不足，基于独特巧妙的构思，提出全新的技术方案。本发明的系统，能够在工作模式一和工作模式二之间切换，所述的发动机VVT系统机油控制阀的控制步骤为：发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯7在阀套9中滑动时，第一工作接口16中的流体介质压力大于第二工作接口17中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ6或单向阀Ⅱ15打开，油腔A20、第一工作接口16、第二通油道24、第一通油道23、第二工作接口17、油腔B21依次联通形成通路，第二通油道24与第二径向流道25联通；所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯7在阀套9中滑动时，第二工作接口17中的流体介质压力大于第一工作接口16中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ4或单向阀Ⅰ13打开，油腔B21、第二工作接口17、第三通油道26、第一通油道23、第一工作接口16、油腔A20依次联通形成通路，第三通油道26与第二径向流道25联通。这样，通过局部结构改进，有效克服现有技术中的机油阀的缺陷。本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀，结构简单，相比现有技术中的机油阀，通过内部两个油道间设置单向阀，实现内部机油循环使用，减少机油消耗，且可以提升低温情况下的调相速度，降低正时链系统扭振，满足发动机VVT系统工作要求，提升发动机整体性能。本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀中，堵头Ⅰ3、堵头Ⅱ12是两个不同尺寸的堵头，分别应用在一种结构的控制阀和另一种结构的控制阀。
所述的发动机VVT系统机油控制阀的中心螺栓1与阀套9之间形成第一径向流道22与第二径向流道25。所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套9与阀芯7之间形成第一通油道23、第二通油道24、第三通油道26。所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套9上设有排气孔27。所述的发动机VVT系统机油控制阀的堵头Ⅱ12过盈压装在阀芯7内孔中，并由定位销5限位堵头Ⅱ12。
所述的发动机VVT系统机油控制阀包括第一工作接口16和第二工作接口17，第一工作接口16和第二工作接口17间设置单向阀Ⅰ13和单向阀Ⅱ15或设置止回阀圈Ⅰ和止回阀圈Ⅱ。
所述的发动机VVT系统机油控制阀设置为能够在工作模式一和工作模式二之间切换的结构。所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯7在阀套9中滑动时，第一工作接口16中的流体介质压力大于第二工作接口17中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ6及或单向阀Ⅱ15打开，油腔A20、第一工作接口16、第二通油道24、第一通油道23、第二工作接口17、油腔B21依次联通形成通路，第二通油道24与第二径向流道25联通。如附图5、附图7所示。
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯7在阀套9中滑动时，第二工作接口17中的流体介质压力大于第一工作接口16中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ4或单向阀Ⅰ13打开，油腔B21、第二工作接口17、第三通油道26、第一通油道23、第一工作接口16、油腔A20依次联通形成通路，第三通油道26与第二径向流道25联通。如附图6、附图8所示。
本发明还涉及一种发动机VVT系统机油控制阀的控制方法，所述的发动机VVT系统机油控制阀能够在工作模式一和工作模式二之间切换，所述的发动机VVT系统机油控制阀的控制步骤为：
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯7在阀套9中滑动时，第一工作接口16中的流体介质压力大于第二工作接口17中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ6或单向阀Ⅱ15打开，油腔A20、第一工作接口16、第二通油道24、第一通油道23、第二工作接口17、油腔B21依次联通形成通路，第二通油道24与第二径向流道25联通；
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯7在阀套9中滑动时，第二工作接口17中的流体介质压力大于第一工作接口16中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ4或单向阀Ⅰ13打开，油腔B21、第二工作接口17、第三通油道26、第一通油道23、第一工作接口16、油腔A20依次联通形成通路，第三通油道26与第二径向流道25联通。
本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀，能够在工作模式一和工作模式二之间切换，发动机VVT系统机油控制阀的控制步骤为：发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯在阀套中滑动时，第一工作接口中的流体介质压力大于第二工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ或单向阀Ⅱ打开，油腔A、第一工作接口、第二通油道、第一通油道、第二工作接口、油腔B依次联通形成通路，第二通油道与第二径向流道联通；所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯在阀套中滑动时，第二工作接口中的流体介质压力大于第一工作接口中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ或单向阀Ⅰ打开，油腔B、第二工作接口、第三通油道、第一通油道、第一工作接口、油腔A依次联通形成通路，第三通油道与第二径向流道联通。这样，通过局部结构改进，有效克服现有技术中的机油阀的缺陷。本发明所述的发动机VVT系统机油控制阀，结构简单，相比现有技术中的机油阀，通过内部两个油道间设置单向阀，实现内部机油循环使用，减少机油消耗，且可以提升低温情况下的调相速度，降低正时链系统扭振，满足发动机VVT系统工作要求，提升发动机整体性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套(9)与中心螺栓(1)间隙配合，阀套(9)一端设置挡圈Ⅰ(2)，阀套(9)另一端设置挡圈Ⅱ(11)；阀芯(7)与阀套(9)间隙配合，压缩弹簧(8)位于阀套(9)端部和阀芯(7)之间；止回阀圈Ⅰ(4)固定在堵头Ⅰ(3)与定位销(5)台阶之间，止回阀圈Ⅱ(6)固定在阀芯(7)台阶与定位销(5)台阶之间，止回阀圈Ⅱ(6)、止回阀圈Ⅰ(4)对准第二通油道(24)与第三通油道(26)；单向阀Ⅰ(13)与单向阀Ⅱ(15)被止回阀弹簧(14)压在堵头Ⅱ(12)与阀芯(7)内台阶上，并封闭第二通油道(24)与第三通油道(26)。
2.根据权利要求1所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀的中心螺栓(1)与阀套(9)之间形成第一径向流道(22)与第二径向流道(25)。
3.根据权利要求2所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套(9)与阀芯(7)之间形成第一通油道(23)、第二通油道(24)、第三通油道(26)。
4.根据权利要求1或2所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀的阀套(9)上设有排气孔(27)。
5.根据权利要求1或2所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀的堵头Ⅱ(12)过盈压装在阀芯(7)内孔中，并由定位销(5)限位堵头Ⅱ(12)。
6.根据权利要求1或2所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀包括第一工作接口(16)和第二工作接口(17)，第一工作接口(16)和第二工作接口(17)间设置单向阀Ⅰ(13)和单向阀Ⅱ(15)或设置止回阀圈Ⅰ(4)和止回阀圈Ⅱ(6)。
7.根据权利要求6所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀设置为能够在工作模式一和工作模式二之间切换的结构。
8.根据权利要求7所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯(7)在阀套(9)中滑动时，第一工作接口(16)中的流体介质压力大于第二工作接口(17)中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ(6)或单向阀Ⅱ(15)打开，油腔A(20)、第一工作接口(16)、第二通油道(24)、第一通油道(23)、第二工作接口(17)、油腔B(21)依次联通形成通路，第二通油道(24)与第二径向流道(25)联通。
9.根据权利要求7所述的发动机VVT系统机油控制阀，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯(7)在阀套(9)中滑动时，第二工作接口(17)中的流体介质压力大于第一工作接口(16)中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ(4)或单向阀Ⅰ(13)打开，油腔B(21)、第二工作接口(17)、第三通油道(26)、第一通油道(23)、第一工作接口(16)、油腔A(20)依次联通形成通路，第三通油道(26)与第二径向流道(25)联通。
10.一种发动机VVT系统机油控制阀的控制方法，其特征在于：所述的发动机VVT系统机油控制阀能够在工作模式一和工作模式二之间切换，所述的发动机VVT系统机油控制阀的控制步骤为：
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式一：当阀芯(7)在阀套(9)中滑动时，第一工作接口(16)中的流体介质压力大于第二工作接口(17)中流体介质压力时，止回阀圈Ⅱ(6)或单向阀Ⅱ(15)打开，油腔A(20)、第一工作接口(16)、第二通油道(24)、第一通油道(23)、第二工作接口(17)、油腔B(21)依次联通形成通路，第二通油道(24)与第二径向流道(25)联通；
所述的发动机VVT系统机油控制阀处于工作模式二：当阀芯(7)在阀套(9)中滑动时，第二工作接口(17)中的流体介质压力大于第一工作接口(16)中流体介质压力时，止回阀圈Ⅰ(4)或单向阀Ⅰ(13)打开，油腔B(21)、第二工作接口(17)、第三通油道(26)、第一通油道(23)、第一工作接口(16)、油腔A(20)依次联通形成通路，第三通油道(26)与第二径向流道(25)联通。
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