CN115247584A - 相位器、相位器控制系统、发动机及车辆 - Google Patents

相位器、相位器控制系统、发动机及车辆 Download PDF

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CN115247584A CN202210106676.3A CN202210106676A CN115247584A CN 115247584 A CN115247584 A CN 115247584A CN 202210106676 A CN202210106676 A CN 202210106676A CN 115247584 A CN115247584 A CN 115247584A
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Abstract

本申请提供一种相位器、相位器控制系统、发动机及车辆。相位器包括定子及转子。每相邻两定子叶片之间形成有一个收容腔。每个定子叶片的两侧各设有一个连通收容腔的滑槽。每个转子叶片位于一个收容腔内并将收容腔分隔成沿周向分布的两个腔室。每个转子叶片的两侧各连接有一个分隔部。每个分隔部部分设于对应侧的滑槽内,每个分隔部能够将所在的腔室分隔成内腔及外腔。每个内腔及外腔的腔壁设有连通外部的通孔,液体从通孔进入内腔或外腔后能够对转子叶片施压。本案的相位器、相位器控制系统、发动机及车辆能够优先将机油填充至外腔以获得更高的容积效率,以快速获取所需的驱动力矩,进而实现提升低温低速工况下响应速度的目的。

Description

相位器、相位器控制系统、发动机及车辆
技术领域
本申请涉及发动机领域,具体为一种相位器、相位器控制系统、发动机及车辆。
背景技术
目前的发动机大多采用可变气门正时系统来改善油耗和排放效果,该系统的功能主要来源于相位器,而在低温低速的情况下,由于发动机机油压力低,机油粘度大流动性差,导致转子转动同样的角度需要充入/排出更多体积的机油,从而导致相位器容积效率低,极大的限制了相位器的驱动能力以及低温低速工况下的响应速度。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种能够提升容积效率的相位器,以及具有该相位器的相位器控制系统、发动机及车辆,旨在提升其在低温低速工况下的响应速度。
本申请一实施例中提供一种相位器,包括定子及转子。定子包括定子主体及多个定子叶片,每个定子叶片从定子主体朝径向内侧延伸,每相邻两定子叶片之间形成有一个收容腔,每个定子叶片的两侧均设有连通收容腔的滑槽,每个滑槽沿定子主体的周向延伸。转子包括转子主体、多个转子叶片及多个分隔部,转子主体位于定子主体的径向内侧并能够相对定子主体同轴转动,每个转子叶片从转子主体朝径向外侧延伸,每个转子叶片位于一个收容腔内并将收容腔分隔成沿周向分布的两个腔室,每个转子叶片的两侧各设有一个分隔部,每个分隔部沿转子主体的周向延伸并部分位于一个滑槽内,每个分隔部将一个腔室分隔成沿径向分布的内腔及外腔。每个内腔及外腔的腔壁设有连通外部的通孔,液体从通孔进入内腔或外腔后能够对转子叶片施压并驱动转子叶片在对应的收容腔内移动,移动的转子叶片能够带动两侧的分隔部在对应的滑槽内滑动,并带动转子主体相对定子主体转动。
上述相位器通过沿径向分布的外腔及内腔的结构,使得机油能够优先填充远离旋转中心的外腔,当外腔负荷达到最大后再填充靠近旋转中心的内腔,从而代替机油直接填充整个腔室。由于同样体积的机油作用在转子叶片的径向外侧比作用在转子叶片的径向内侧更容易产生驱动力矩,该结构能够使转子转动相同角度下需要填充的机油更少,故优先填充外腔会比填充整个腔室获得更高的容积效率,以快速获取所需的驱动力矩,进而实现提升低温低速工况下响应速度的目的。
在一些实施例中,每个所述分隔部设有穿孔,并在所述穿孔处设有阀,所述阀用于在所述外腔的液压达到阈值后打开所述穿孔,以连通所述外腔与所述内腔。
在一些实施例中,所述阀包括连接部及弹性部,所述连接部连接于所述分隔部朝向所述内腔的一侧,所述弹性部位于所述穿孔朝向所述内腔的端部,所述弹性部密封所述穿孔,并能够在所述外腔的液压达到阈值后能够弹性形变并打开所述穿孔。
在一些实施例中,所述定子叶片在所述滑槽的槽壁设有避位槽,所述避位槽贯穿所述定子叶片于所述滑槽的开口处,所述避位槽用于收容所述阀。
在一些实施例中,每个所述定子叶片包括沿径向间隔设置的第一叶片部及第二叶片部,所述滑槽位于所述第二叶片部与所述第一叶片部之间,相邻两所述转子叶片之间的两所述分隔部相连接并部分位于所述滑槽内。
在一些实施例中,所述定子主体包括环体及盖体,多个所述第一叶片部连接于所述环体的径向内侧,所述盖体连接于所述环体沿轴向的一侧,多个所述第二叶片部设于所述盖体朝向所述环体的一侧。
在一些实施例中,每个所述转子叶片的同侧的所述分隔部的数量为至少两个,同侧的多个所述分隔部将所述腔室沿径向朝内侧方向依次分隔成所述外腔、至少一个填充腔及所述内腔,每个所述填充腔的腔壁设有所述通孔。
在一些实施例中,每个外腔的腔壁设有两个通孔以分别用于进液及出液,每个内腔的腔壁设有一个通孔以用于出液。
在一些实施例中,一个转子叶片设有安装孔,相位器还包括锁销组件,锁销组件包括基座、弹性件及销体,基座设于安装孔内,弹性件两端分别连接基座及销体,销体连接弹性件的一端插入安装孔内,销体能够沿安装孔的轴向移动,销体受压后能够缩入安装孔内并压缩弹性件,弹性件释放弹力后能够将部分销体推出安装孔。
在一些实施例中,环体的径向外侧均匀分布有多个传动齿。
在一些实施例中,环体、盖体、第一叶片部及第二叶片部通过粉末冶金一体成型。
本申请一实施例中还提供一种包括油泵、控制阀、处理器、传感器、油池及上述任一实施例中的相位器,油泵用于从油池泵油至相位器,控制阀设于相位器与油泵及油池之间的油路,控制阀根据处理器的指令控制外腔及内腔与油泵及油池之间的连通,传感器采集转子相对定子的位置及转速的数据,并将数据发送至处理器,处理器根据数据形成指令。
本申请一实施例中还提供一种发动机,包括曲轴、凸轮轴、传动链及上述的相位器控制系统,凸轮轴与相位器同轴连接,曲轴通过传动链与相位器连接。
本申请一实施例中还提供一种车辆,包括上述的发动机。
上述相位器控制系统、发动机及车辆通过上述任一实施例中的相位器同样实现了提升低温低速工况下响应速度的目的。
附图说明
图1为本申请一实施例中相位器的部分剖视图。
图2为本申请一实施例中相位器的剖视图。
图3为图2中定子的主视图。
图4为本申请一实施例中相位器的分解图。
图5为本申请一实施例中转子的立体图。
图6为图2中VI的放大图。
图7为图6中阀移动至避位槽内后的结构示意图。
图8为本申请一实施例中相位器的剖视图。
图9为本申请一实施例中相位器的部分剖视图。
图10为本申请一实施例中相位器控制系统的示意图。
图11为本申请一实施例中发动机的示意图。
图12为本申请一实施例中车辆的示意图。
主要元件符号说明
相位器 100
定子 10
定子主体 11
环体 11a
传动齿 11a1
盖体 11b
空心孔 11b1
定子叶片 12
第一叶片部 12a
第二叶片部 12b
收容腔 13
滑槽 14
避位槽 14a
腔室 15
外腔 15a
内腔 15b
通孔 15c
填充腔 15d
转子 20
转子主体 21
轴孔 21a
转子叶片 22
安装槽 22a
安装孔 22b
分隔部 23
穿孔 23a
阀 30
连接部 31
弹性部 32
密封件 40
锁销组件 50
基座 51
弹性件 52
销体 53
相位器控制系统 200
油泵 210
控制阀 220
换向阀 221
限位阀 222
处理器 230
传感器 240
油池 250
发动机 300
曲轴 310
凸轮轴 320
传动链 330
车辆 400
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请的技术方案进行描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请一实施例中提供一种相位器,包括定子及转子。定子包括定子主体及多个定子叶片,每个定子叶片从定子主体朝径向内侧延伸,每相邻两定子叶片之间形成有一个收容腔,每个定子叶片的两侧均设有连通收容腔的滑槽,每个滑槽沿定子主体的周向延伸。转子包括转子主体、多个转子叶片及多个分隔部,转子主体位于定子主体的径向内侧并能够相对定子主体同轴转动,每个转子叶片从转子主体朝径向外侧延伸,每个转子叶片位于一个收容腔内并将收容腔分隔成沿周向分布的两个腔室,每个转子叶片的两侧各设有一个分隔部,每个分隔部沿转子主体的周向延伸并部分位于一个滑槽内,每个分隔部将一个腔室分隔成沿径向分布的内腔及外腔。每个内腔及外腔的腔壁设有连通外部的通孔,液体从通孔进入内腔或外腔后能够对转子叶片施压并驱动转子叶片在对应的收容腔内移动,移动的转子叶片能够带动两侧的分隔部在对应的滑槽内滑动,并带动转子主体相对定子主体转动。
上述相位器通过沿径向分布的外腔及内腔的结构,使得机油能够优先填充远离旋转中心的外腔,当外腔负荷达到最大后再填充靠近旋转中心的内腔,从而代替机油直接填充整个腔室。由于同样体积的机油作用在转子叶片的径向外侧比作用在转子叶片的径向内侧更容易产生驱动力矩,该结构能够使转子转动相同角度下需要填充的机油更少,故优先填充外腔会比填充整个腔室获得更高的容积效率,以快速获取所需的驱动力矩,进而实现提升低温低速工况下响应速度的目的。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1,本申请提供一种相位器100,应用于发动机的可变气门正时系统中,以提升整个系统的驱动能力及在低温低速工况下的响应速度。相位器100包括定子10及转子20。转子20位于定子10的径向内侧并与定子10同轴设置,且转子20能够相对定子10绕轴向转动。
定子10包括定子主体11及多个定子叶片12。每个定子叶片12一端连接定子主体11,另一端朝定子主体11的径向内侧延伸。多个定子叶片12之间相互间隔设置。每相邻两个定子叶片12之间形成有一个收容腔13。每个定子叶片12沿周向的两侧各设有一个连通收容腔13的滑槽14。每个滑槽14沿定子主体11的周向延伸。
转子20包括转子主体21、多个转子叶片22及多个分隔部23。转子主体21位于定子主体11的径向内侧并与定子主体11同轴设置。每个转子叶片22一端连接转子主体21,另一端朝转子主体21的径向外侧延伸。多个转子叶片22相互间隔设置,且转子叶片22与收容腔13一一对应。每个转子叶片22位于对应的一个收容腔13内。每个转子叶片22能够将收容腔13分隔成互不连通的两个腔室15,即两个腔室15分别位于转子叶片22沿周向的两侧。每个转子叶片22的两侧各连接有一个分隔部23。每个分隔部23一端连接转子叶片22,另一端朝转子主体21的周向延伸并能够插入对应侧的滑槽14内。每个滑槽14的长度等于或大于对应的分隔部23的长度,以提供足够空间收容整个分隔部23,进而允许转子叶片22能够转动至收容腔13的极限位置,其中极限位置指转子叶片22转动至收容腔13的一端后无法再继续转动的位置。每个分隔部23位于滑槽14外的部分能够将所在的腔室15分隔成沿径向分布的外腔15a及内腔15b,且外腔15a位于及内腔15b的径向外侧。
每个外腔15a及每个内腔15b的腔壁上设有连通外部的通孔15c。通孔15c用于将外腔15a及内腔15b连通外部的液泵。液泵能够将液体从通孔15c分别泵入外腔15a或内腔15b中。当外腔15a或内腔15b内的液体体积达到一定量时,能够沿周向对转子叶片22的侧表面施压,以驱动转子20转动,转子叶片22还能够同步带动转子主体21相对定子主体11转动,同时转子叶片22在对应的收容腔13内沿周向移动,分隔部23在对应的滑槽14内滑动。在转动过程中,分隔部23的末端始终位于滑槽14内,使得分隔部23能够始终保持外腔15a及内腔15b的相互独立,避免分隔部23脱离滑槽14后导致外腔15a及内腔15b相互连通而失效。
使用时,液泵首先将液体从通孔15c泵入外腔15a中,而内腔15b中暂不泵入液体。当外腔15a中的液体体积达到一定量并产生液压后,能够对转子叶片22位于外腔15a内的侧表面施压。由于外腔15a位于内腔15b的径向外侧,使得外腔15a内的液体能够集中对转子叶片22远离旋转中心的部分侧表面施压。由于相同的液压施加在转子叶片22远离旋转中心的侧表面比施加在靠近旋转中心的侧表面能够产生更大的驱动力矩(远离旋转中心的侧表面等效力臂较长),因此,相同体积的液体在外腔15a中比在内腔15b中能够产生更大的驱动力矩。因此,在转子20负载较低,不需要很大的驱动力矩时,优先填充外腔15a会比填充内腔15b具备更高的容积效率,进而实现相同体积的液体提供更大的驱动力矩,以提升相位器100的驱动能力。
进一步地,由于传统的相位器中,转子叶片22两侧仅有一个腔室15,液体注入后会直接填充整个腔室15,因此,与传统的相位器相比,在本申请实施例的相位器100中,液体填充在外腔15a中能够将液压更加集中在转子叶片22远离旋转中心的侧表面上,而液体填充在整个腔室15会将液压分散于转子叶片22全部的侧表面上,使得转子叶片22在获得相同力矩时,外腔15a所需的液压比整个腔室15所需的液压要小,即外腔15a所需的液体体积比整个腔室15所需的液体体积要少,也即,转子20转动同样角度的情况下,外腔15a相比整个腔室15所需要的液体体积更少,进而提升了液体的容积效率,实现了在低温低速时液体粘度变大、流动性变差的情况下,仍能高效地提供驱动力矩,尤其在转子20负载较低,不需要很大的驱动力矩时,优先填充外腔15a会比填充整个腔室15具备更高的容积效率,能够实现催化器起燃、起动倒拖缸压优化、怠速相位调节等功能,还能够减少转子20相对定子10频繁大角度调节时的进/排液量,从而减少液泵负担。
当相位器100负荷较大而无法仅通过向外腔15a填充液体提供扭矩时,液泵再将液体从通孔15c泵入内腔15b中。当内腔15b中的液体体积达到一定量并产生液压后,能够对转子叶片22位于内腔15b内的侧表面施压,即对转子叶片22靠近旋转中心的部分侧表面施压,以进一步提高扭矩,使转子20相对定子10转动所需角度。
请参阅图2及图3,在一些实施例中,每个定子叶片12包括第一叶片部12a及第二叶片部12b(如图3所示)。第一叶片部12a连接于定子主体11并朝径向内侧延伸。第二叶片部12b位于第一叶片部12a的径向内侧,并与第一叶片部12a间隔设置。第二叶片部12b与第一叶片部12a之间的间隙即形成为滑槽14。相邻两转子叶片22之间的两个分隔部23相结合形成一整个分隔部23,即相邻两转子叶片22之间共同连接有一个分隔部23。分隔部23部分可滑动地位于滑槽14内,而分隔部23位于滑槽14外的部分能够将每个定子叶片12两侧的腔室15分隔成外腔15a及内腔15b。作为示范性举例,定子叶片12及转子叶片22分别具有四个,四个滑槽14及四个分隔部23位于同一半径的圆周内,以使转子叶片22在四个外腔15a内的侧表面相同,也在四个内腔15b内的侧表面相同,使得相同液压在每个转子叶片22上提供的扭矩相同,进而使得转子20的转动更加平稳。在此基础上,相邻两转子叶片22之间的两个分隔部23结合成一整个分隔部23,能够减少定子叶片12的面积,进而增大收容腔13的周向跨度,从而最大化转子叶片22能够转动的角度范围,增强相位器100的调节功能。可以理解的是,定子叶片12及转子叶片22也可以对应具有其他数量,如六个、七个或八个等。
进一步地,请参阅图4,定子主体11包括环体11a及盖体11b。多个第一叶片部12a连接于环体11a的径向内侧。多个第二叶片部12b设于盖体11b朝向环体11a的一侧。安装时,只需要将盖体11b安装于环体11a沿轴向的一侧后,多个第二叶片部12b即可位于多个第一叶片部12a的径向内侧,并与多个第一叶片部12a间隔设置。在其他实施例中,环体11a、盖体11b、第一叶片部12a及第二叶片部12b也可以通过粉末冶金一体成型,以减少零件数及安装步骤。作为示范性举例,盖体11b呈板状,中心有空心孔11b1,同时转子主体21中心设有轴孔21a,发动机的凸轮轴一端部穿过空心孔11b1并插入轴孔21a内以连接转子主体21。
具体地,作为示范性举例,每个转子叶片22的外径为38mm,内径为23mm,厚度为16.5mm。多个分隔部23所在圆周的外径为30mm,内径为27mm。转子叶片22每转动1度,对应外腔15a所需的排量为312.8mm3,对应内腔15b所需的排量为115.5mm3。外腔15a的驱动油压比为1.8Nm/bar,内腔15b的驱动油压比为0.7Nm/bar,外腔15a及内腔15b的总驱动油压比为2.5Nm/bar。
请参阅图5,在一些实施例中,为了便于外腔15a及内腔15b的液量控制,每个分隔部23在靠近转子叶片22的位置设有穿孔23a。在每个穿孔23a处设有阀30。阀30用于在外腔15a的液压达到阈值后打开穿孔23a,以使外腔15a及内腔15b相连通,进而使外腔15a内的液体能够流入内腔15b。每个外腔15a的腔壁设有两个通孔15c,以分别用于进液或出液,而每个内腔15b的腔壁仅设有一个通孔15c,只用于出液。使用时,液泵只向外腔15a内泵入液体,当负载较低时,外腔15a内的液压低于阈值,此时阀30为关闭状态,外腔15a及内腔15b不连通,因此,只有外腔15a内有液体,而内腔15b为空置状态;当负载升高时,外腔15a内的液压会随之升高并在高于阀30的阈值后,阀30打开,外腔15a内的液体流入内腔15b,以提供更大的扭矩;当卸载时,液泵停止向当前外腔15a内泵入液体,而向转子叶片22另一侧的外腔15a内泵入液体,此时由于转子叶片22的另一侧受压而转动,导致当前外腔15a及内腔15b的体积逐渐减少,同时外腔15a及内腔15b内的液体会在转子叶片22的压力下通过各自的通孔15c排出。
可以理解,在其他实施例中,穿孔23a及阀30可以取消,而外腔15a及内腔15b分别需要具有两个用于进液及排液的通孔15c,使得内腔15b从被动进液变为主动进液,进而能够增加相位器100的控制方式,例如在驱动能力过剩的情况下禁用效率较低的内腔15b,实现容积效率的进一步提高。但相比于此,穿孔23a和阀30的结构以及内腔15b被动进液的方式能够更加简化油路,无需额外控制内腔15b的进液,进而降低了控制算法复杂度及成本。并且进一步地,每个外腔15a的两个通孔15c可以合并成一个通孔15c,即两个通孔15c的油路合并成一个油路,合并后的通孔15c既用于进液又用于出液,从而进一步简化油路,降低控制算法复杂度及成本。
在一些实施例中,阀30包括连接部31及弹性部32(如图5所示)。连接部31固定连接于分隔部23位于内腔15b的一侧。弹性部32位于穿孔23a朝向内腔15b的端部。弹性部32在恢复状态下能够靠弹性密封穿孔23a,弹性部32在外腔15a的液压达到阈值后能够形变并打开穿孔23a。作为示范性举例,阀30可以是片状单向阀、膜片阀或球阀等,连接部31通过点焊的方式连接至分隔部23上。
请参阅图6及图7,在一些实施例中,定子叶片12在滑槽14的槽壁设有避位槽14a。避位槽14a贯穿定子叶片12沿周向的一侧,并连通滑槽14。避位槽14a用于在转子叶片22转至收容腔13的极限位置时收容阀30(如图7所示),避免在转子叶片22转动时,阀30与定子叶片12产生干涉。
请参阅图2、图4及图5,在一些实施例中,每个转子叶片22的径向外端设有安装槽22a。安装槽22a内安装有密封件40。密封件40能够接触定子主体11的径向内侧以密封转子叶片22两侧的腔室15。作为示范性举例,液泵泵入相位器100内的液体为机油,密封件40能够避免机油从转子叶片22一侧的腔室15渗入另一侧的腔室15。
请参阅图4,在一些实施例中,多个转子叶片22中的一个转子叶片22设有安装孔22b。相位器100还包括锁销组件50。锁销组件50包括基座51、弹性件52及销体53。基座51设于安装孔22b内。弹性件52两端分别连接基座51及销体53。销体53连接弹性件52的一端插入安装孔22b内。销体53能够沿安装孔22b的轴向移动。销体53受压后能够缩入安装孔22b内并压缩弹性件52。弹性件52释放弹力后能够将部分销体53推出安装孔22b,使得销体53能够与其他部件配合以阻止销体53移动,进而限制转子20相对定子10的转动。
请参阅图2及图4,在一些实施例中,环体11a的径向外侧均匀分布有多个传动齿11a1,传动齿11a1用于配合传动链使用以连接发动机中的曲轴。
请参阅图8,在一些实施例中,每个定子叶片12两侧的滑槽14不在同一半径的圆周内,对应地,相邻两转子叶片22两侧的分隔部23也不在同一半径的圆周内,使得多个外腔15a及内腔15b的体积不完全相同,并能够通过液泵对每个外腔15a及内腔15b的泵液量控制能够实现转子20的多级控制。例如,液泵先对径向外侧体积最小的外腔15a泵入液体,再对径向外侧体积第二小的外腔15a泵入液体,依次类推直至对径向外侧体积最大的外腔15a泵入液体后,再对径向内侧体积最大的内腔15b泵入液体,接着对径向内侧体积第二大的内腔15b泵入液体,依次类推直至对径向内侧体积最小的内腔15b泵入液体,以实现通过最少的液体填充量下实现最大的驱动功能,进而提升容积效率。
请参阅图9,在一些实施例中,每个转子叶片22的两侧分别间隔设有至少两个分隔部23。同侧的多个分隔部23能够将腔室15沿径向由外朝内依次分隔成外腔15a、至少一个填充腔15d及内腔15b。其中,填充腔15d的数量比分隔部23的数量少一个。每个填充腔15d的腔壁均设有通孔15c。多个填充腔15d同样能够实现转子20的多级控制,例如,先对外腔15a泵入液体,再对径向最外侧的填充腔15d泵入液体,接着对径向第二外侧的填充腔15d泵入液体,依次类推直至对径向最内侧的填充腔15d泵入液体,最后对内腔15b泵入液体,以同样实现通过最少的液体填充量下实现最大的驱动功能,进而提升容积效率。
请参阅图10,本申请一实施例中还提供一种相位器控制系统200,包括油泵210、控制阀220、处理器230、传感器240、油池250及相位器100。油泵210用于将油池250内的机油泵入相位器100中。控制阀220设于油泵210与相位器100之间的油路,还设于油池250与相位器100之间的油路。处理器230用于向控制阀220发送开闭油路的指令。控制阀220根据处理器230的指令控制转子叶片22两侧的外腔15a及内腔15b与油泵210及油池250之间的连通,使得油泵210能够向转子叶片22一侧的外腔15a或内腔15b内供油,而油池250能够接受另一侧的外腔15a或内腔15b排出的机油,直至转子20产生所需的驱动力矩而相对定子10转动。传感器240用于采集转子20相对定子10的位置及转速的数据,并将该数据实时发送至处理器230。处理器230根据该数据形成指令并实时发送至控制阀220,进而形成反馈闭环。
在相位器100具有穿孔23a和阀30的结构以及内腔15b被动进液的实施例中(外腔15a仅具有一个既用于进液又用于出液的通孔15c),控制阀220具有两个,其中一个为(三位四通)换向阀221并位于油泵210与外腔15a之间的油路中,另一个为限位阀222并位于油池250与内腔15b之间的油路中。当处理器230命令控制阀220向转子叶片22一侧的外腔15a进液时,换向阀221连通该侧的外腔15a与油泵210,并连通另一侧的外腔15a与油池250,同时,限位阀222关闭该侧的内腔15b与油池250的连通,并连通另一侧的内腔15b与油池250,使得油泵210仅向该侧的外腔15a内进油,且在外腔15a内的油压大于阀30的阈值后机油能够进入该侧的内腔15b,而另一侧的外腔15a与内腔15b的机油会在转子叶片22的转动挤压下排入油池250。
可以理解的是,在其他实施例中,控制阀220可以为其他种类且具有其他数量,多个控制阀220用于分别单独控制外腔15a及内腔15b中的多个通孔15c,控制阀220的数量根据外腔15a及内腔15b中通孔15c的数量以及主动或被动进/排油的形式来决定。
请参阅图11,本申请一实施例中还提供一种发动机300,包括曲轴310、两个凸轮轴320、传动链330及两个相位器控制系统200。每个凸轮轴320与一个相位器100同轴连接。曲轴310通过传动链330与两个相位器100连接,进而使曲轴310连接两个凸轮轴320。每个相位器控制系统200通过控制各自的相位器100中转子20相对定子10的转动以调节各个曲轴310与凸轮轴320之间的配合作业。
请参阅图12,本申请一实施例中还提供一种车辆400,包括上述的发动机300。可以理解,上述相位器控制系统200、发动机300及车辆400通过上述任一实施例中的相位器100同样实现了提升低温低速工况下响应速度的目的。
另外,本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本申请,而并非用作为对本申请的限定,只要在本申请的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请的公开范围之内。

Claims (10)

1.一种相位器,其特征在于,包括:
定子,包括定子主体及多个定子叶片,每个所述定子叶片从所述定子主体朝径向内侧延伸,每相邻两所述定子叶片之间形成有一个收容腔,每个所述定子叶片的两侧均设有连通所述收容腔的滑槽,每个所述滑槽沿所述定子主体的周向延伸;和
转子,包括转子主体、多个转子叶片及多个分隔部,所述转子主体位于所述定子主体的径向内侧并能够相对所述定子主体同轴转动,每个所述转子叶片从所述转子主体朝径向外侧延伸,每个所述转子叶片位于一个所述收容腔内并将所述收容腔分隔成沿周向分布的两个腔室,每个所述转子叶片的两侧各设有一个所述分隔部,每个所述分隔部沿所述转子主体的周向延伸并部分位于一个所述滑槽内,每个所述分隔部将一个所述腔室分隔成沿径向分布的内腔及外腔。
2.如权利要求1所述的相位器,其特征在于:每个所述分隔部设有穿孔,并在所述穿孔处设有阀,所述阀用于在所述外腔的液压达到阈值后打开所述穿孔,以连通所述外腔与所述内腔。
3.如权利要求2所述的相位器,其特征在于:所述阀包括连接部及弹性部,所述连接部连接于所述分隔部朝向所述内腔的一侧,所述弹性部位于所述穿孔朝向所述内腔的端部,所述弹性部密封所述穿孔,并能够在所述外腔的液压达到阈值后能够弹性形变并打开所述穿孔。
4.如权利要求2所述的相位器,其特征在于:所述定子叶片在所述滑槽的槽壁设有避位槽,所述避位槽贯穿所述定子叶片于所述滑槽的开口处,所述避位槽用于收容所述阀。
5.如权利要求1所述的相位器,其特征在于:每个所述定子叶片包括沿径向间隔设置的第一叶片部及第二叶片部,所述滑槽位于所述第二叶片部与所述第一叶片部之间,相邻两所述转子叶片之间的两所述分隔部相连接并部分位于所述滑槽内。
6.如权利要求5所述的相位器,其特征在于:所述定子主体包括环体及盖体,多个所述第一叶片部连接于所述环体的径向内侧,所述盖体连接于所述环体沿轴向的一侧,多个所述第二叶片部设于所述盖体朝向所述环体的一侧。
7.如权利要求1所述的相位器,其特征在于:每个所述转子叶片的同侧的所述分隔部的数量为至少两个,同侧的多个所述分隔部将所述腔室沿径向由外向内依次分隔成所述外腔、至少一个填充腔及所述内腔,每个所述内腔、每个所述外腔及每个所述填充腔的腔壁设有连通所述腔室外部的通孔。
8.一种相位器控制系统,其特征在于,包括油泵、控制阀、处理器、传感器、油池及如权利要求1-7任一项所述的相位器,所述油泵用于从所述油池泵油至所述相位器,所述控制阀设于所述相位器与所述油泵及所述油池之间的油路,所述控制阀根据所述处理器的指令控制所述外腔及所述内腔与所述油泵及所述油池之间的连通,所述传感器采集所述转子相对所述定子的位置及转速的数据,并将所述数据发送至所述处理器,所述处理器根据所述数据形成所述指令。
9.一种发动机,其特征在于,包括曲轴、凸轮轴、传动链及如权利要求8所述的相位器控制系统,所述凸轮轴与所述相位器同轴连接,所述曲轴通过所述传动链与所述相位器连接。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求9所述的发动机。
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