CN1453455A - 装有dpcs以缩短发动机轴向长度的相位器 - Google Patents

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Abstract

采用一种内部的差压控制系统(DPCS)对柱塞的一端(19)供给发动机油压(32、13),并对其面积比上述柱塞的一端(19)大一倍的活塞(12)供给电磁控制压力(14)。承受该控制压力的柱塞端部(21)的面积最好比承受发动机油压的柱塞端部(19)大一倍。安装在相位器内的弹簧18可在电磁阀发生故障时推动柱塞(25)至其非工作位置。由脉冲宽度调制(PWM)电磁阀(15)或比例电磁阀控制供给柱塞(25)的大端部(21)的油流量。在本发明的优选实施例中,还采用位置传感器(34)控制滑阀(28)的位置。

Description

装有DPCS以缩短发动机轴向长度的相位器
相关申请的参照
本申请要求享有对2002年4月22日提出申请的标题为“安装DPCS(差压控制系统)以缩短发动机轴向长度的相位器”的临时专利申请No.60/374334所公开的发明的发明权,并按美国临时专利申请条款35USC§119(e)要求享有优先权,上述申请内容纳入本文作为参考。
本发明的背景
本发明领域
本发明涉及一种用于控制可调凸轮轴定时(VCT)装置的工作的控制系统,更具体地说,本发明涉及应用一种内部的压差控制系统(DPCS0以缩短发动机的轴向长度的控制系统。
相关技术说明
研究下列美国专利所公开的信息对于探讨本发明的技术背景是有益的,这些专利的内容全部纳入本发明作为参考。
如同美国专利No.5107804所公开的,一种控制用来调节流入和流出叶轮室或活塞型凸轮相位器的油流量的滑阀位置的方法是外部安装一种电磁DPCS(差压控制系统)。
图1示出一种滑阀28,它由套筒31和带孔的柱塞25构成,柱塞25可在套筒31内来回滑动。图中未示出相位器60的细节。在图中示出通往前后室的通道91仅仅是为了示例性说明,该通道与所用的相位器的类型有关。上述的带孔的柱塞25的位置由安装在外部的供入发动机的油压2的电磁DPCS1来控制,上述的DPCS1利用发动机油压2推动滑阀28的一个端部。上述柱塞两端10的直径相同。
上述的DPCS1对柱塞25的附件3起作用。脉冲波通入激励电磁阀5的绕组4。柱塞两端10的面积通常为78.5mm2(直径10mm)。来自PWM电磁阀或比例电磁阀5的控制压力推动活塞6,该活塞6的面积通常为157mm2(其直径为14mm)。上述的外部安装的系统,其电磁阀和活塞都安装在凸轮相位器的前面。安装在相位器内的弹簧可在电磁阀失效时将柱塞推至其非工作位置。
电磁阀5最好由根据控制信号而通入绕组4的电流来控制。上述控制信号最好直接由发动机电子控制器(ECU)发出。可以使电磁阀5通常处于打开状态(见曲线图9)或通常关闭状态(见曲线图11)。
上述的外部安装控制系统存在一些缺点。上述外部安装的差压控制系统要求电磁阀5和控制活塞6安装在前盖7上或安装在发动机体上。这就增加了发动机的轴向长度。无论安装在什么部位,发动机第二供油管2都必须通至电磁阀控制系统。
美国专利No.5172659和5184578公开的控制系统利用对滑阀两端的液压力。美国专利No.5184578公开的控制系统中,可检测曲轴和凸轮的位置,而且由脉冲宽度调制(PWM)电磁阀驱动滑阀来控制相位器的致动,闭合回路控制系统检测凸轮与曲轴之间的相位差,从而操纵滑阀的作业。
美国专利No.5497738采用一种可调压力电磁阀以通过中心安装滑阀来控制相位角。这种可调压力电磁阀可以无级调节相位器的位置。由电磁致动器(最好是可调压力电磁阀型的致动器)对安装在相位器中央的带孔的滑阀的端部施加压力,这种压力根据由监控发动机各种参数的发动机控制器(ECU)发出的电子信号直接作用在带孔的柱塞上。
上述的ECU接收来自各种传感器的相应于凸轮轴和曲轴位置的信号,并利用这种信息计算相对相位角。最好采用一种可纠正一些相位角误差的闭合回路反馈系统。采用上述的可调压力电磁阀系统可解决滞缓动态响应的问题。这种装置的动态响应可达到滑阀的机械响应那么快速,当然此普通的(全液压的)差压控制系统快得多。上述的较快响应允许使用增大的闭合回路放大系数,这就可使控制系统对部件的尺寸容差和工作环境不那么敏减感。
本发明概述
由一种内部的DPCS对柱塞的一端供给发动机油压并对其面积比柱塞另一端大一倍的活塞供给电磁控制压力。柱塞的承受控制压力的端部的面积最好比承受发动机油压的端部大一倍。安装在相位器内的弹簧可在电磁阀失效时将柱塞推至其非工作位置。由一种PWM电磁阀或比例电磁阀控制供给柱塞的面积较大的端部的油流量。在本发明的一个优选实施例中,添设了位置传感器来控制滑阀的位置。
附图简述
图1简单示出现有技术中公知的外部安装的PWM DPCS;
图2简单示出本发明的一个实施例中的内部安装的DPCS;
图3简单示出本发明的另一个实施例中的内部安装的具有位置传感器的DPCS;
图4示出本发明的一个实施例的DPCS控制系统的方框图;
图5示出本发明的另一个实施例的具有位置反馈的DCPS控制系统的方框图;
本发明的详细说明
本发明采用内部DPCS对柱塞的一个端部供给发动机油压,并对其面积比柱塞另一端部大一倍的活塞供给电磁控制压力。柱塞的承受控制压力的端部的面积比承受发动机油压的端部的面积大,在一个优选实施例中,较大端部的面积比较小端部的面积大一倍。由一种PWM电磁阀或比例电磁阀控制供给到柱塞的较大端部的油流量。
在相位器内安装的弹簧可在电磁阀失效的情况下将柱塞推至其非工作位置。电磁阀失效时,需要将相位器导引至故障保险状态。这就要求将柱塞强制返回其行程的一个端部。
采用这种控制系统时,上述控制压力总是等于发动机油压的一个百分率。可将这种控制系统的控制信号百分率与控制压力百分率的关系映入控制器中,这种关系可随发动机油压和温度的变化而改变。在此情况下,控制规律积分器可补偿一些相位设定点误差。如果发动机的轴向长度不是一个关注的问题,那么可添设一种传感器来检测滑阀的位置。
减少上述误差的一个方法是安装一种位置传感器来检测滑阀的位置,并设置一个控制回路来控制滑阀的位置。这类控制系统可以减少柱塞和电磁控制系统中的任何摩擦的或磁性的滞后现象。还设置另一个回路来控制相位角。对滑阀位置添加一个偏离值以使滑阀移至其稳定状态或者说零位置。需要这个零位置是为了使柱塞可向内移动而沿一个方向驱动相位器,并可向外移动而沿另一个方向驱动相位器。
在普通的凸轮分度计上,由于反向的凸轮扭转,油可从许多通道漏出,其中包括相位器漏泄、进端口(凸轮轴颈支承)漏泄、4通安装孔漏泄、4通柱塞空隙漏泄和零位置漏泄。凸轮分度器4通阀具有一个“封闭零”位置以保持稳定位置。与此有关的问题是没有油通过端口进入相位器以补充漏掉的油。因此,4通阀需要有一个甚不密封的零位置以补充漏泄的油。这种增加的缝隙(负重叠)在反向扭转时会给从一个室流至另一个室的油提供直接的通路,这就会增大相位器的振动。所以,对于4通阀上增加的漏泄通路和负重叠,腔室体积必须增大以便使漏掉的油的体积仅是相位器的总容积的一个小的百分率。
本发明的结构有利地采用一种敞开的零位柱塞控制阀。使补充的油直接流过止逆阀而进入前室和后室。止逆阀可防止油反向流动,从而使来自凸轮扭转的反作动力减至最小。上述措施加上相位器漏泄减小就可减轻相位器的过大振动。在相位器转子中设置上述的控制系统可提高灵敏度并减轻相位器振动。
下面参看图2和4,本发明的内部DPCS对柱塞25的一端19供给来自发动机油压32的油压13,并在柱塞25的另一端21上对活塞12供给电磁阀控制压力14。在该系统中,柱塞的承受控制压力14的端部21的面积大于承受来自发动机油压32的压力的端部19。在优选实施例中,柱塞端部21的面积比其端部19大一倍。由PWM电磁阀15或者比例电磁阀控制流至柱塞的大端部21的油。
供给到相位器60的发动机油压大小总是100%。电磁阀控制压力14可从0%至100%负载循环变化。由电磁阀15来控制供到柱塞的大端部21的电磁阀控制压力14的百分率。安装在相位器内的弹簧18可在电磁阀发生故障时推动柱塞25到其非工作位置。
可从一个凸轮轴承92通过凸轮33的中心供入油。凸轮轴33可看作是单凸轮轴发动机的唯一凸轮轴(上置凸轮轴型式或在缸体内的凸轮轴型式)。另外,也可将凸轮轴33看成是双凸轮轴发动机的进气阀工作凸轮轴或排气阀工作凸轮轴。
电磁阀15最好由根据控制信号通入绕组16的电流来控制。控制信号最好直接从发动机控制器(ECU)48发出。控制信号与控制压力直线地成正比(见图2中的曲线图17)。
图4示出本发明的一个实施例的控制系统的方框图。发动机控制器(ECU)48根据对发动机的各种要求和系统的参数(温度、节流阀位置、油压、发动机转速等)确定一个相位设定点49。该设定点经过滤波(50),并与控制回路中的VCT(可调凸轮定时控制器)相位测量信号64相结合(51),上述控制回路包括PI控制器、相位补偿器53和防绕紧逻辑线路54,该回路的输出与零负载循环信号55相结合(56)进入电磁阀15(最好是PWM电磁阀),该电磁阀对柱塞25的大端21上的活塞12供给压力100,对柱塞25的另一端19供给油压32。
上述的DPCS控制位于相位器60的中心的柱塞25的移动。滑阀28也控制流体(发动机的油)驱动VCT相位器60,其方法是对叶轮室施加压力或变换通道,使凸轮转矩脉冲59可驱动相位器60。凸轮的位置由凸轮传感器61检测。曲轴的位置(即与曲轴相连接的相位传动链轮的位置)由传感器62检测,该两位置之差由VCT相位测量电路63用来发生VCT相位信号64,该信号的反馈构成了回路。
在图2和4的系统中,两种控制压力总是等于发动机油压的一个百分率。将控制系统的控制信号的百分率与控制压力的百分率的关系映入控制器内。这种关系随发动机油压和温度的变化而改变。在这种情况下,控制规律积分器可补偿一些相位设定点的误差。
下面参看图3和5,本发明通过在滑阀位置上安置一个位置传感器34减小上述的误差。上述的位置传感器34用于检测柱塞25的位置。虽然在图中示出位置传感器34与柱塞25直接连接,但是也不一定要这样连接,例如,位置传感器34与柱塞25可按光学法、电容法或磁性法相连接。可用作本发明的位置传感器34的包括(但不限于):线性电位计、霍尔效应传感器、磁带终止传感器。
图5示出本发明的上述实施例的控制电路的方框图,该电路采用一条反馈回路来控制滑阀的位置,从而减少了柱塞和电磁阀控制系统中的任何摩擦的或磁性的滞后现象。第二条反馈回路控制相位角。内回路37控制滑阀位置,外回路(与图4所示的回路相似)控制相位角。最好对滑阀位置添加一个偏离值,以使滑阀移至其稳定状态或者说零位置,有这个零位置柱塞就可向内移动而沿一个方向驱动相位器并可向外移动而沿另一个方向驱动相位器。
图5的基本相位控制回路与图4的相同,图中电路相同部分不再专门讨论。图5所示本发明的实施例与图4所示实施例之间的差别在于设置了一个从相位补偿器53输出端开始的内控制回路37。相位补偿器53的输出与零位置偏离65和柱塞位置传感器34的输出69相结合(71),并输入到对柱塞25的大端21上的活塞12供给压力100的DWM阀15。由位置传感器34检测出中心安装滑阀28的位置,位置传感器34的输出69的反馈形成控制回路37。
与图4中的曲线图42所示的位置随负载循环的增加而变化的情况有所不同,如图5中的曲线图44所示,当加入位置传感器控制回路37时,位置与位置设定点41呈线性关系。
因此,应当明白,本文所述的本发明的实施例仅仅是说明本发明原理的应用,本文对所述各实施例细节的涉及无意要限制权利要求书的范围,权利要求书本身记载了被认为对本发明是必不可少的各种特征。

Claims (26)

1.一种用于内燃机的可调凸轮定时装置,所述的内燃机具有一个曲轴、至少一个凸轮轴、一个与曲轴相连接的凸轮传动机构和一个具有安装在上述至少一个凸轮轴上的内部分和一个与上述凸轮传动机构相连接的同轴的外部分的可调凸轮相位器,上述的内部分和外部分的相对角度位置可根据流体控制输入来控制,因此上述曲轴与上述至少一个凸轮轴的相对相位可通过改变上述可调凸轮相位器的流体控制输入端的流体来变换,上述的可调凸轮定时装置包括:
a)一个具有可滑动地安装在位于可调凸轮相位器的内部分中心的轴线上的套筒内的柱塞的滑阀(28),上述套筒具有多个与可调凸轮相位器的流体控制输入端相连接的孔道,因此,套筒内柱塞的轴向移动控制着可调凸轮相位器的流体控制输入端的流体流量,其中,上述的柱塞具有第一端部(19)和第二端部(21),其中,第二端(21)的面积大小第一端(19)的面积;和
b)一个内部的差压控制系统,它具有一个电磁阀(15),该阀(15)具有一个用于控制对柱塞供给的压力流体的电输入端和一个与柱塞的第二端(21)相连接的压力输出端(14)。
其中,在电输入端的电信号引起供给柱塞的第二端的压力输出发生变化,从而使柱塞在套筒内沿轴内移动。
2.根据权利要求1的可调凸轮定时装置,其特征在于,上述的电磁阀选自由脉冲宽度调制(PWM)电磁阀和比例电磁阀组成的组群。
3.根据权利要求1的可调凸轮定时装置,其特征在于,它还具有一个安装在相位器上的弹簧,其中,上述弹簧可在电磁阀失效时将柱塞推到一个非工作位置上。
4.根据权利要求1的可调凸轮定时装置,其特征在于还包括:
c)连接到由可调凸轮定时装置控制的上述曲轴和至少一个凸轮轴上的VCT相位检测器(61)(62);和
d)一个VCT控制电路,它包括:
一个与上述VCT相位检测器相连接的凸轮相位输入端;
一个用于接收显示所需的凸轮轴与曲轴的相对相位的信号的相位设定点输入端;
一个与VCT相位检测器相连接的凸轮相位输入端;
一个包括一个与零负载循环信号(55)相连接的第一输入端、一个与相位补偿器的输出端相连接的第二输入端和一个输出端和配合器(56);
一个与配合器输出端相连接的电磁阀激励输入端;
一个与电磁阀相连接的电磁阀激励输出端;
一个与滑阀相连接的油压输入端;
一个接收各种信号的信号处理电路,上述的各种信号来自上述的相位设定点输入端、凸轮相位输入端、电磁阀激励输入端和油压输入端,上述信号处理电路将信号输出到电磁阀激励输出端,这样,当将相位设定点信号施加在相位设定点输入端时,控制电路便在电磁阀激励输出端生一个电信号,以调制经控制端口提供的油压值,并移动柱塞来控制可调凸轮相位器以变换由相位设定点信号所选定的凸轮轴的相位。
5.根据权利要求1的可调凸轮定时装置,其特征在于,它还包括:
c)一个与柱塞相连接的位置传感器(34),该传感器具有显示柱塞实际位置的位置信号输出端。
6.根据权利要求5的可调凸轮定时装置,其特征在于,它还包括:
d)连接到由可调凸轮定时装置所控制的上述曲轴和至少一个凸轮轴上的VCT相位检测器(61)(62);和
e)一个VCT控制电路,它包括:
一个与VCT相位检测器相连接的凸轮相位输入端;
一个用于接收显示所需的凸轮轴与曲轴的相对相位的信号的相位设定点输入端;
一个与位置信号输出端相连接的柱塞位置输入端;
一个与电磁阀的电输入端相连接电磁激励输出端;和
一个与滑阀相连接的油压输入端;
一个接收各种信号的信号处理电路,所述的各种信号来自相位设定点输入端、凸轮相位输入端和滑阀位置输入端,上述信号处理电路将处理信号发给电磁激励输出端,从而当将相位设定点信号施加在相位设定点输入端时,控制电路便在电磁激励输出端产生一个电信号以调制经控制端口提供的油压值,并使柱塞移动从控制可调凸轮相位器来变换由相位设定点信号所选定的凸轮轴的相位。
7.根据权利要求6的可调凸轮定时装置,其特征在于,上述的信号处理电路包括:
一个用于控制相位角并与相位设定点输入端、凸轮相位输入端和电磁激励输出端相连接的外回路;和
一个用于控制滑阀位置并与滑阀位置输入端和上述内回路相连接的内回路;
因此,可由上述内回路根据滑阀位置来改变由外回路确定的电磁激励输出。
8.根据权利要求7的可调凸轮定时装置,其特征在于,
a)上述的外回路包括:
i)一个防绕紧回路,它包括:
A)一个具有一个与设定点输入端相连接的第一输入端、一个与凸轮相位输入端相连接的第二输入端和一个输出端的第一PI控制器(52);
B)一个具有一个与第一PI控制器的输出端相连接的输入端和一个第一输出端和一个第二输出端的相位补偿器;和
C)一个具有一个与相位补偿器的第二输出端相连的输入端和一个与PI控制器的第三输入端相连接的输出端的防绕紧逻辑线路(54);
ii)一个具有一个与零位置偏离信号(65)相连接的第一输入端、一个与相位补偿器输出端相连接的第二输入端、一个第三输入端和一个输出端的配合器(71);和
iii)一个具有一个与上述配合器的输出端相连接的输入端和一个与电磁激励输入端相连接的输出端的第二PI控制器(66);和
b)上述的内回路具有将滑阀位置输入端与配合器的第三输入端相连接的连接线路。
9.根据权利要求5的可调凸轮定时装置,其特征在于,上述的位置传感器(34)选自由线性电位计、霍尔效应传感器和磁带终止传感器组成的组群。
10.根据权利要求5的可调凸轮定时装置,其特征在于,上述柱塞与位置传感器的连接方法选自由直接连接、光学连接、磁性连接和电容连接组成的组群。
11.根据权利要求1的可调凸轮定时装置,其特征在于,上述柱塞的第二端部的面积比其第一端部的面积大一倍。
12.一种内燃机,包括:
a)一根曲轴;
b)至少一根凸轮轴;
c)一个与上述曲轴相连接的凸轮传动机构;
d)一个具有一个安装在上述的至少一个凸轮轴上的内部分和一个与上述凸轮传动装置相连接的外部分的可调凸轮相位器,上述内部分与外部分的相对角度位置可根据流体控制输入来控制,因此,上述曲轴与至少一个凸轮轴的相对相位可通过改变可调凸轮相位器的流体控制输入端的流体来变换;和
e)一个可调凸轮定时系统,包括:
i)一个具有滑动地安装在位于上述可调凸轮相位器的内部分中心的轴线上的套筒内的柱塞的滑阀,上述套筒具有多个与可调凸轮相位器的流体控输入端相连接的孔道,因此,柱塞在套筒内的轴向移动可控制可调凸轮相位器的流体控制输入端的流体流量,其中上述柱塞具有第一端部和第二端部,其中,第二端部的面积大于第一端部的面积。
ii)一个内部的差压控制系统,它包括一个电磁阀,该电磁阀具有一个用于控制供给柱塞的流体压力的电输入端和一个与柱塞的第二端部相连接的压力输出端。
其中,在上述电输入端上的电信号会使供给柱塞的压力输出发生变化,从而使柱塞在套筒内沿轴向移动。
13.根据权利要求12的内燃机,其特征在于,上述的电磁阀自由脉冲宽度调制电磁阀或比例电磁阀组成的组群。
14.根据权利要求12的内燃机,其特征在于,上述的可调凸轮定时系统还具有一个安装在相位器内的弹簧,其中,该弹簧可在电磁阀失效时将柱塞推移至一个非工作位置上。
15.根据权利要求12的内燃机,其特征在于,上述的可调凸轮定时系统还包括:
iii)连接到由可调凸轮定时装置控制的上述曲轴和至少一个凸轮轴上的VCT相位检测器;和
iv)一个VCT控制电路,包括:
一个与VCT相位检测器相连接的凸轮相位输入端;
一个用于接收显示所需的凸轮轴和曲轴的相对相位的信号的相位设定点输入端;
一个与VCT相位检测器相连接的凸轮相位输入端;
一个具有一个与零负载循环信号相连接的第一输入端、一个与相位补偿器的输出端相连接的第二输入端和一个输出端的配合器;
一个与上述配合器的输出端相连接的电磁激励输入端;
一个与电磁阀相连接的电磁激励端出端;
一个与电磁阀相连接的油压输入端;
一个接收各种信号的信号处理电路,上述的各种信号来自相位设定点输入端、凸轮相位输入端、电磁激励输入端和油压输入端,上述的信号处理电路将处理的信号发至电磁激励输出端,从而当将相位设定点信号施加在相位设定点输入端时控制电路便在电磁激励输出端产生一个电信号,以调制经控制端口提供的油压值并移动柱塞以控制可调凸轮相位器来变换由相位设定点信号所选定的凸轮轴的相位。
16.根据权利要求12的内燃机,其特征在于,上述的可调凸轮定时装置还包括:
iii)一个与柱塞相连接并具有显示柱塞实际位置的位置信号输出端的位置传感器。
17.根据权利要求16的内燃机,其特征在于,上述的可调凸轮定时装置还包括:
iv)连接到由可调凸轮定时装置控制的上述曲轴和至少一个凸轮轴上的VCT相位检测器;
v)一个VCT控制电路,它包括:
一个与VCT相位检测器相连接的凸轮相位输入端;
一个用于接收显示所需的凸轮轴与曲轴的相对相位角的信号的相位设定点输入端;
一个与位置信号输出端相连接的柱塞位置输入端;
一个与电磁阀的电输入端相连的电磁激励输出端;
一个与滑阀相连接的油压输入端;
一个接收各种信号的信号处理电路,所述的各种信号来自相位设定点输入端、凸轮相位输入端、和滑阀位置输入端,上述的信号处理电路将信号发至电磁激励输出端,从而当将相位设定值信号施加在相位设定点输入端时,控制电路便在电磁激励输出端产生一个电信号,以调制经控制端口提供的油压值,并使柱塞移动以控制可调凸轮相位器来变换由相位设定点信号所选定的凸轮轴的相位。
18.根据权利要求17的内燃机,其特征在于,上述的信号处理电路包含:
一个与相位设定点输入端、凸轮相位输入端和电磁激励输出端相连接用于控制相位角的外回路;和
一个与滑阀位置输入端和上述内回路相连接用于控制滑阀位置的内回路;
因此,可由内回路根据滑阀位置来改变由外回路设定的电磁激励输出。
19.根据权利要求18的内燃机,其特征在于,
a)上述的外回路含有:
i)一个防绕紧回路,它包括:
A)一个具有一个与设定点输入端相连接的第一输入端、一个与凸轮相位输入端相连接的第二输入端、一个第三输入端和一个输出端的第一PI控制器;
B)一个具有一个与上述第一PI控制器的输出端相连接的输入端和一个第一输出端和一个第二输出端的相位补偿器;
C)一个具有一个与相位补偿器的第二输出端相连接的输入端和一个与PI控制器的第三输入端相连接的输出端的防绕紧逻辑线路;
ii)一个具有一个与零位置偏离信号相连接的第一输入端、一个与相位补偿器输出端相连接的第二输入端、一个第三输入端和一个输出端的配合器;和
iii)一个具有一个与配合器的输出端相连接的输入端和一个与电磁阀激励输入端相连接的输出端的第二PI控制器;和
b)上述的内回路包括可将滑阀位置输入端与配合器的第三输入端相连接的连接线路。
20.根据权利要求16的内燃机,其特征在于,上述的位置传感器选自由线性电位计、霍尔效应传感器和磁带终止传感器组成的组群。
21.根据权利要求16的内燃机,其特征在于,上述的柱塞与位置传感器的连接方法选自由直接连接、光学连接、磁性连接和电容连接组成的组群。
22.根据权利要求12的内燃机,其特征在于,上述柱塞的第二端部的面积比其第一端的面积大一倍。
23.在一种具有可用于改变凸轮轴相对于曲轴的相位角的可调凸轮轴定时装置的内燃机中,调节从流体源流至一种用于将曲轴的旋转运动传递给一个壳体的装置的流体流量的方法,包含如下步骤:
检测凸轮轴和曲轴的位置;
计算凸轮轴与曲轴之间的相对相位角;该计算步骤采用一种用于处理来自上述检测步骤的信息的发动机控制器,该控制器还可根据相位角误差调节指令信号;
控制滑动地安置在滑阀体内的带孔的柱塞的位置,其中,上述柱塞具有第一端部和第二端部,其中,上述第二端部的面积大于上述第一端部的面积,上述的控制步骤采用一种包括电磁阀的内部差压控制系统,该电磁阀具有一个用于控制供给柱塞的流体压力的电输入端和一个与柱塞的第二端部相连接的压力输出端,其中,上述电输入端上的电信号可使供给柱塞第二端部的压力输出发生变化,从而引起柱塞在套筒内沿轴向移动;
将流体从流体源通过滑阀供给一种用于将旋转运动传递给凸轮轴的装置,上述滑阀选择性地允许和阻止流体流过进油管道和回油管道;和
将旋转运动传递给凸轮轴,其方法是改变凸轮轴相对于曲轴的相位角,旋转运动是通过一种安装在凸轮轴上的一个壳体传递的,上述壳体还可随凸轮轴转动,并可相对于凸轮轴摆动。
24.根据权利要求23的方法,其特征在于,上述的控制带孔的柱塞的位置的步骤还采用了与柱塞相连接的位置传感器,其中,上述位置传感器检测柱塞的位置。
25.根据权利要求24的方法,其特征在于,上述的位置传感器选自由线性电位计、霍尔效应传感器和磁带终止传感器组成的组群。
26.根据权利要求23的方法,其特征在于,上述柱塞的第二端部的面积比其第一端部大一倍。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103605282A (zh) * 2012-06-20 2014-02-26 费希尔控制国际公司 用于次回路反馈回退的系统及其方法
CN105378299A (zh) * 2013-07-08 2016-03-02 弗瑞瓦勒夫股份公司 用于物体的轴向位移的致动器
CN111980820A (zh) * 2019-05-22 2020-11-24 罗伯特·博世有限公司 用于预测汽车中柱塞回位弹簧故障的方法和控制单元

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7137369B2 (en) * 2004-04-28 2006-11-21 Borgwarner Inc. VCT closed-loop control using a two-position on/off solenoid
JP2008540904A (ja) * 2005-05-02 2008-11-20 ボーグワーナー・インコーポレーテッド タイミング位相器制御システム
DE602005007369D1 (de) * 2005-12-23 2008-07-17 Delphi Tech Inc Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Öldurchflussregelventils
WO2008024562A2 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Borgwarner Inc Variable force solenoid with integrated position sensor
WO2009009328A1 (en) 2007-07-06 2009-01-15 Borgwarner Inc. Variable cam timing controls mounted in the camshaft
US8584634B2 (en) * 2008-09-19 2013-11-19 Borgwarner Inc. Phaser built into a camshaft or concentric camshafts
US8387574B2 (en) * 2009-04-07 2013-03-05 Borgwarner Inc. Venting mechanism to enhance warming of a variable cam timing mechanism
DE102010019005B4 (de) * 2010-05-03 2017-03-23 Hilite Germany Gmbh Schwenkmotorversteller
US8468989B2 (en) * 2010-11-30 2013-06-25 Delphi Technologies, Inc. Method for operating a camshaft phaser
US8464675B2 (en) * 2010-11-30 2013-06-18 Delphi Technologies, Inc. Method for operating an oil control valve
US8682528B2 (en) * 2011-12-20 2014-03-25 Caterpillar Inc. Seat suspension system having fail-safe functionality
DK2816728T3 (da) * 2013-06-20 2020-10-26 Abb Schweiz Ag Aktivt portdrevskredsløb
CN104742891B (zh) * 2015-03-05 2017-09-29 郑州宇通客车股份有限公司 基于开关电磁阀的可调比例阀装置和制动控制方法
DE102016000277A1 (de) 2016-01-15 2017-07-20 Beiersdorf Ag Kosmetische Zubereitungen enthaltend Benzethonium Chlorid und Diole
SE541128C2 (en) * 2016-05-24 2019-04-16 Scania Cv Ab High frequency switching variable cam timing phaser
SE541810C2 (en) 2016-05-24 2019-12-17 Scania Cv Ab Variable cam timing phaser having two central control valves

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172659A (en) 1989-10-16 1992-12-22 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Differential pressure control system for variable camshaft timing system
US5107804A (en) 1989-10-16 1992-04-28 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing for internal combustion engine
US5289805A (en) 1992-03-05 1994-03-01 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Self-calibrating variable camshaft timing system
US5184578A (en) 1992-03-05 1993-02-09 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation VCT system having robust closed loop control employing dual loop approach having hydraulic pilot stage with a PWM solenoid
US5497738A (en) 1992-09-03 1996-03-12 Borg-Warner Automotive, Inc. VCT control with a direct electromechanical actuator
US5291860A (en) 1993-03-04 1994-03-08 Borg-Warner Automotive, Inc. VCT system with control valve bias at low pressures and unbiased control at normal operating pressures
US5680834A (en) 1996-01-22 1997-10-28 Ford Global Technologies, Inc. Just-in-time scheduling for variable camshaft timing
FR2750244B1 (fr) 1996-06-20 1998-11-06 Clausin Jacques Dispositif de commande proportionnelle de force delivree par un electro-aimant independant des variations des tensions d'alimentation et des entrefes
DE19756016A1 (de) * 1997-12-17 1999-06-24 Porsche Ag Vorrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung einer Welle zu einem Antriebsrad
DE19808008A1 (de) 1998-02-26 1999-09-02 Bosch Gmbh Robert Elektrohydraulisches Wegeventil
JP4240756B2 (ja) * 2000-05-10 2009-03-18 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103605282A (zh) * 2012-06-20 2014-02-26 费希尔控制国际公司 用于次回路反馈回退的系统及其方法
CN105378299A (zh) * 2013-07-08 2016-03-02 弗瑞瓦勒夫股份公司 用于物体的轴向位移的致动器
CN105378299B (zh) * 2013-07-08 2017-08-08 弗瑞瓦勒夫股份公司 用于物体的轴向位移的致动器
CN111980820A (zh) * 2019-05-22 2020-11-24 罗伯特·博世有限公司 用于预测汽车中柱塞回位弹簧故障的方法和控制单元

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