CN1495344A - 用于可变凸轮轴正时装置的排气机构 - Google Patents

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Abstract

一种装置，其包括：基本上设置在所述外壳(1)中的封闭部分内的锁定件(10)，锁定件(10)可锁定外壳(1)和转子(2)的相对旋转并与流体流动无关；以及至少一个排气通道(18)，其设置在第一腔(6)或第二腔(7)与外壳(1)的封闭部分之间；因而可以清除腔(6，7)内的空气并抑制噪音。

Description

用于可变凸轮轴正时装置的排气机构
技术领域
本申请要求享有在2002年4月19日提交的题为“用于可变凸轮轴正时装置的排气机构”的临时申请No.60/374165中所公开的发明的优先权。根据美国法典第35章119(e)款，本申请要求享有上述美国临时申请的权益，上述申请通过引用结合于本文中。
本发明属于可变凸轮轴正时(VCT)的领域。具体地说，本发明涉及用于可变凸轮轴正时装置的排气机构。
背景技术
内燃机的性能可通过采用双凸轮轴来改进，一个凸轮轴用于操作发动机各气缸的进气阀，另一凸轮轴用于操作排气阀。通常来说，一个这种凸轮轴由发动机的曲轴通过链轮和链条驱动或皮带驱动来驱动，而另一个这种凸轮轴由第一凸轮轴通过第二链轮和链条驱动或第二皮带驱动来驱动。或者，两个凸轮轴均由一个曲轴带动的链条驱动或皮带驱动来驱动。通过改变一个凸轮轴、通常是操作发动机进气阀的凸轮轴相对于另一凸轮轴和相对于曲轴的位置关系，从而可以改变发动机在进气阀相对于排气阀的操作或阀相对于曲轴位置的操作方面的正时，因而可以进一步提高带有双凸轮轴的发动机在怠速质量、节油、降低排气污染或增加扭矩方面的发动机性能。
在研究本发明的背景技术时，应考虑在下述美国专利中公开的信息，这些专利全部通过引用结合于本文中。
美国专利No.5002023中介绍了一种本发明领域内的VCT系统，其中系统的液压装置包括一对反向作用的液压缸，其带有适当的液压元件以选择性地将液压流体从一个缸体传送到另一缸体中或相反，从而提前或延迟凸轮轴相对于曲轴的周向位置。控制系统采用了控制阀，其中通过使阀内的柱塞从其中心位置或零位向一边或另一边移动，可允许液压流体从一个或另一个反向作用的缸体中排出。柱塞的运动响应于柱塞一端处的控制液压Pc的增大或减小以及作用在此端部上的液压力和由压缩弹簧而引起的作用在另一端上的反向机械力之间的关系而发生。
美国专利No.5107804中介绍了一种本发明领域内的另一类型的VCT系统，其中系统的液压装置包括位于密封外壳内的具有突出部的叶片，其代替了在上述美国专利No.5002023中公开的反向作用的液压缸。叶片相对于外壳摆动，并带有适当的液压元件以将外壳内的液压流体从突出部的一侧传送到另一侧或相反，从而使叶片相对于外壳沿一个方向或另一方向摆动，这种作用能有效地提前或延迟凸轮轴相对于曲轴的位置。此VCT系统的控制系统与美国专利No.5002023中公开的相同，其采用响应于作用于其上的相同类型的作用力的相同类型的柱塞滑阀。
美国专利No.5172659和No.5184578中均致力于解决因试图平衡施加在柱塞一端上液压力和施加在另一端上的机械力而引起的上述类型VCT系统的问题。在美国专利No.5172659和No.5184578中公开的改进的控制系统利用作用在柱塞两端上的液压力。一端上的液压力是在最大液压Ps下由发动机润滑油道直接施加的液压油所引起的。柱塞另一端上的液压力是由液压缸或其它增力器所引起的，它们响应于较小压力PC下来自脉宽调制(PWM)螺线管的系统液压流体而作用在此端部上。由于柱塞两端上的力均为基于相同液压流体的原始液压力，因此液压流体的压力或粘度的变化将自抵消，不会影响柱塞的中心位置或零位。
美国专利No.5289805提供一种改进的VCT方法，其利用液压PWM柱塞位置控制和可产生高度稳定的预定点跟踪处理的高级控制算法。
在美国专利No.5361735中，凸轮轴具有固定在一端以用于非摆动旋转的叶片。凸轮轴还带有正时皮带驱动的滑轮，其可与凸轮轴一起旋转但可相对于凸轮轴摆动。叶片具有相对的突出部，其分别容纳在滑轮的相对凹腔中。凸轮轴可响应于在其正常操作期间所经历的扭矩脉冲而变化，并通过选择性地阻挡或允许机油从凹腔中流出而可被提前或延迟，这是通过响应于来自发动机控制单元的信号来控制柱塞在控制阀的阀体内的位置而实现的。柱塞被旋转-直线运动转换装置沿给定方向推动，此转换装置由电动机、最好是步进电动机带动旋转。
美国专利No.5497738显示了一种控制系统，其可消除上述VCT系统的实施例所采用的在最大液压Ps下由发动机润滑油道直接施加的液压流体所引起的柱塞一端上的液压力。排放柱塞的另一端上的力是由响应于监控各种发动机参数的发动机控制单元(“ECU”)所发出的电信号而直接作用在其上的机电致动器、最好是可变力螺线管型致动器所引起的。ECU从传感器中接收对应于凸轮轴和曲轴位置的信号，并利用此信息来计算相对相位角。最好采用可校正任何相位角误差的闭环反馈系统。采用可变力螺线管解决了反应缓慢的动态响应的问题。这种装置可设计成与柱塞滑阀的机械响应一样快，并比传统的(完全液压)差压控制系统快得多。这种更快的响应允许使用较高的闭环增益，使得系统对部件误差和操作环境的敏感性更低。
美国专利No.5657725显示了一种控制系统，其利用机油压力来促动。系统包括一个凸轮轴，其具有固定在一端以便与之非摆动地旋转的叶片。凸轮轴还具有外壳，其可与凸轮轴一起旋转并可与凸轮轴一起摆动。叶片具有相对的突出部，其分别容纳在外壳的相对凹腔中。凹腔具有比突出部更大的周向范围，以允许叶片和外壳相互间相对摆动，从而允许凸轮轴的相对于曲轴的相位发生变化。凸轮轴可响应于在其正常操作期间所经历的机油压力和/或凸轮轴扭矩脉冲而变化，并通过选择性地阻挡或允许机油从凹腔中经回油管路流动而可被提前或延迟，这是通过响应于来自发动机控制单元的代表发动机操作状态的信号来控制柱塞在柱塞滑阀的阀体内的位置而实现的。通过响应于来自发动机控制单元的信号来控制柱塞两端上的液压负载，可以选择性地定位柱塞。可将叶片偏压到一个极限位置，从而在旋转期间为凸轮轴所承受的单向作用的摩擦力矩提供反作用力。
美国专利No.6247434显示了一种由机油促动的多位置可变凸轮轴正时系统。在此系统中，在凸轮轴上固定了轮毂以与凸轮轴同步旋转，外壳围绕着轮毂并与轮毂和凸轮轴一起旋转，并在预定的旋转角度内相对于轮毂和凸轮轴摆动。驱动叶片径向地设置在外壳内并与轮毂的外表面相配合，而从动叶片径向地设置在轮毂内并与外壳的内表面相配合。锁定装置响应于油压而防止外壳和轮毂之间的相对运动。控制装置控制外壳相对于轮毂的摆动。
美国专利No.6250265显示了一种用于内燃机的带有致动器锁定的可变阀正时系统。此系统包括可变凸轮轴正时系统，其包括具有叶片的凸轮轴，叶片固定在凸轮轴上以与凸轮轴一起旋转但不能相对于凸轮轴摆动。叶片具有周向延伸的多个突出部，其从叶片上径向向外突出并被环形外壳所围绕，外壳具有相应数量的凹腔，各凹腔可容纳一个突出部并具有比容纳于其中的突出部的周向范围更大的周向范围，从而允许外壳在与凸轮轴和叶片一起旋转的同时相对于叶片和凸轮轴摆动。外壳相对于叶片和凸轮轴的摆动由各凹腔中突出部各侧的高压机油促动，此凹腔中的油压最好部分地来自于凸轮轴操作过程中在其旋转时的凸轮轴的扭矩脉冲。环形锁定板与凸轮轴和环形外壳同轴地设置，并可相对于环形外壳沿凸轮轴的纵向中心轴线在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置中锁定板与环形外壳相接合以防止环形外壳相对于叶片的周向运动，在第二位置中允许环形外壳相对于叶片周向运动。锁定板被弹簧朝向其第一位置偏压，在机油压力足够高以克服弹簧的偏压力时，锁定板被机油压力朝向其第二位置而推离其第一位置，在第二位置处锁定板暴露在通向凸轮轴的通道中，这是可改变环形外壳和叶片的相对位置的唯一时间。锁定板的运动由发动机电子控制单元通过闭环控制系统或开环控制系统来控制。
美国专利No.6263846显示了一种用于叶片型可变凸轮轴正时系统的控制阀技术。此技术包括具有凸轮轴和固定在凸轮轴上以与之一起旋转的轮毂的内燃机，其中外壳围绕着轮毂并与轮毂和凸轮轴一起旋转，并可相对于轮毂和凸轮轴摆动。驱动叶片径向向内地设置在外壳内并与轮毂相配合，而从动叶片径向向外地设置在轮毂内并与外壳相配合，它还与驱动叶片在周向上错开以形成周向上错开的提前腔和延迟腔。控制外壳相对于轮毂的摆动的结构包括电子的发动机控制单元，提前控制阀可响应于电子的发动机控制单元并调节进出提前腔的机油压力。响应于电子的发动机控制单元的延迟控制阀可调节进出延迟腔的机油压力。提前通道与提前控制阀和提前腔之间的机油压力相连通，而延迟通道与延迟控制阀和延迟腔之间的机油压力相连通。
美国专利No.6311655显示了一种具有安装在叶片上的锁定活塞装置的多位置可变凸轮正时系统。在此专利中介绍了具有凸轮轴和可变凸轮轴正时系统的内燃机，其中转子固定在凸轮轴上并可相对于凸轮轴旋转而不能摆动。围绕着转子的外壳可与转子和凸轮轴一起旋转，并可在完全延迟位置和完全提前位置之间相对于转子和凸轮轴摆动。锁定结构可防止转子和外壳之间的相对运动，其安装在转子或外壳中的一个上，并在完全延迟位置、完全提前位置和之间的位置中分别与转子或外壳中的另一个可释放地接合。锁定装置包括锁定活塞，其具有终止于其一端的键，锁定装置还包括相对地安装在锁定活塞的键上的锯齿，用于将转子互锁在外壳上。控制结构可控制转子相对于外壳的摆动。
美国专利No.6374787显示了一种由机油压力促动的多位置可变凸轮轴正时系统。在凸轮轴上固定了轮毂以与凸轮轴同步旋转，外壳围绕着轮毂并与轮毂和凸轮轴一起旋转，并在预定的旋转角度内相对于轮毂和凸轮轴摆动。驱动叶片径向地设置在外壳内并与轮毂的外表面相配合，而从动叶片径向地设置在轮毂内并与外壳的内表面相配合。锁定装置响应于油压而防止外壳和轮毂之间的相对运动。控制装置控制外壳相对于轮毂的摆动。
美国专利No.6477999显示了具有固定在一端以一起非摆动地旋转的叶片的凸轮轴。凸轮轴还带有链轮，其可与凸轮轴一起旋转但可相对于凸轮轴摆动。叶片具有相对的突出部，其分别容纳在链轮的相对凹腔中。凹腔具有比突出部更大的周向范围以允许叶片和链轮相对地摆动。凸轮轴相位可响应于在其正常操作期间所经历的脉冲而变化，并通过选择性地阻挡或允许高压液压液体、最好是机油从凹腔中流出而只沿给定方向变化，即提前或延迟，这是通过控制柱塞在控制阀的阀体内的位置来实现的。链轮具有从中穿过的通道，此通道平行于凸轮轴旋转的纵向轴线并与之间隔开。销在通道内滑动，并可被弹簧弹性地推动到销的自由端延伸超过通道的位置。叶片还带有具有凹穴的板，凹穴与预定链轮到凸轮轴定向中的通道对齐。凹穴容纳了液压流体，当流体压力处于其正常操作水平时，在凹穴中存在有足够的压力，使销的自由端保持不进入到凹穴中。然而在较低的液压下时，销的自由端会进入到凹穴中，并将凸轮轴和链轮一起锁定在预定的方位中。
在至少一些上述可变凸轮轴正时机构中，为了使可变凸轮轴正时机构能最有效地操作，通常希望限制流体从装置如相位器中的泄漏。为了限制此泄漏，采用了例如密封件的元件。这些用于限制流体泄漏的元件或方法还使得很难从VCT装置中排出空气。已经知道，装置内的空气可使VCT装置摆动，并在机械限制处引起冲击，这会在阀装置中产生不希望有的噪音。
因此，希望能开发一种适当的排气装置如排气通道，其可在预定时间段中通到VCT液压腔内。排气装置在排放口允许腔内空气选出时与锁定销机构相连，使得排放口在锁定销接合时打开，在锁定销脱离时闭合。
发明内容
提供了一种通向VCT液压腔的排气通道。此排气通道与锁定销机构相连，使得排放口在锁定销接合时打开，在锁定销脱离时闭合。
提供了一种打开的排放口，其可允许空气从VCT高压腔中选出，同时锁定销可防止VCT振动。
提供了一种在锁定销释放时处于释放状态的闭合的排放口，其中排放口是闭合的，因而可防止VCT液压腔的过多泄漏，从而限制了因泄漏引起的VCT的振动。
提供了适当尺寸或大小的排气通道，使得在VCT装置内形成足够的油压以释放锁定销之前可允许空气从VCT工作腔中逸出。因此可以保证VCT安静地操作，这是因为VCT装置在清除了足够多的空气之前不会释放锁定销。结果是VCT装置可更安静地操作。
提供了一种相位器，使得相位器中的空气在允许进行转子和外壳间的机械运动之前被释放。
因此，提供了一种VCT装置，其包括外壳和设置成可相对于外壳旋转的转子。外壳具有至少一个凹室，其设置成被与转子刚性相连的叶片所隔开。叶片将凹室隔成第一腔和第二腔。装置还包括将第一腔和第二腔相连的通道，可通过使流体在第一腔和第二腔之间传送来促进叶片在凹室内的摆动。装置包括：基本上设置在外壳中的封闭部分内的锁定件，锁定件可锁定外壳和转子的相对旋转并与流体流动无关；以及至少一个排气通道，其设置在第一或第二腔与外壳的封闭部分之间；因而可以清除腔内的空气并抑制噪音。
因此，提供了一种用于VCT装置的方法，此装置包括外壳和设置成可相对于外壳旋转的转子。外壳具有至少一个凹室，其设置成被与转子刚性相连的叶片所隔开。叶片将凹室隔成第一腔和第二腔。装置还包括将第一腔和第二腔相连的通道，可通过使流体在第一腔和第二腔之间传送来促进叶片在凹室内的摆动。此方法包括步骤：提供基本上设置在外壳中的封闭部分内的锁定件，锁定件可锁定外壳和转子的相对旋转并与流体流动无关；以及提供至少一个排气通道，其设置在第一或第二腔与外壳的封闭部分之间；因而可以清除腔内的空气并抑制噪音。
附图说明
图1显示了本发明的相位器的示意图。
图2a显示了本发明的第一方面。
图2b显示了本发明的第二方面。
图3部分地显示了本发明的VCT系统。
图4显示了适用于本发明的凸轮扭矩促动(CTA)的VCT系统。
具体实施方式
参见图1，叶片型VCT相位器包括外壳(1)，其外部具有由正时链(9)驱动并与之啮合的链轮齿(8)。在外壳(1)内形成了包括流体腔(6)和(7)的凹室。转子(2)与外壳(1)同轴并可相对于外壳自由地转动，转子带有安装在腔(6)和(7)之间的叶片(5)以及将高压流体分别经通道(12)和(13)引到腔(6)和(7)中的中央控制阀(4)。由阀(4)引入到通道(12)中的高压流体可将叶片(5)相对于外壳(1)逆时针地推动，迫使流体从腔(6)中流出到通道(13)和阀(4)中。液道(15)可提供流体如机油，并可对滑动安装在套管(17)内的锁定销(10)适当地加压。本领域的技术人员可以理解，此介绍对叶片相位器来说是普遍的，图1所示的叶片、腔、通道和阀的特定设置均可在本发明的内容中进行变化。例如，可以改变叶片的数量和它们的位置，一些相位器只具有一个叶片，而其它相位器可具有多达12个叶片，叶片可以位于外壳上并在腔内在转子上往返运动。外壳可被链条或皮带或齿轮驱动，链轮齿可以是齿轮齿或者是用于皮带的带齿滑轮。
参见图1和图2a的具体情况，在本发明的相位器中，锁定销(10)可沿外壳(1)中的套管(17)的壁滑动，套管(17)可以是孔，锁定销(10)与弹簧(21)接合，以允许销(10)的内端(20)安装到形成于转子(2)中的凹腔(19)内，从而将转子(2)和外壳(1)锁定在一个固定的旋转位置。排出口(11)允许任何可能在凹腔(19)被锁定销(10)的内端(20)封闭前经液道(15)泄漏出的流体被排放出去。
液道(15)将高压流体从发动机供油源(未示出)提供到凹腔(19)中。相关部分如液道(15)和锁定销(10)的尺寸选择成使得在发动机起动时，活塞无法克服弹簧(21)的作用力而推回锁定销(10)，直到所供应的油压上升到足够的水平为止，这个油压水平可使通道(12)或(13)中的流体完全地充满腔(6)和(7)，并清除因在发动机停机时的泄漏所可能引入的任何空气。为了促进清除腔(6)和(7)内的空气而设置了排气通道(18)，其插入在腔(6)和(7)之一与具有适当空气出口的锁定销机构之间。例如，腔(7)经排气通道(18)与如图2a所示的锁定销机构相连，而排放口(11)用作清除腔(7)内的空气和允许任何经液道(15)泄漏的流体排放出去的双重目的。在这种情况下，锁定销(10)可具有与柱塞滑阀类似的结构，在第一位置中腔(7)内的空气被清除。然而另一方面，当锁定销(10)处于如图2b所示的第二位置时，排气通道(18)在结构上被挡住，不再用作将一个腔和锁定销机构相连通的导管。阻挡可通过多种方式来实现。根据锁定销的形状，如果销是环形的，则在销的周围形成凸缘。如果锁定销主体为细长的多边形形状，那么根据本发明可以设想采用从锁定销主体上延伸出来并足以堵住排气通道(18)从而阻挡其流体相通的功能的任何元件。凸缘或此元件由标号(23)表示。
通过下述介绍可以更好地理解本发明。当流体压力升高到预定压力(22)(或更高)时，锁定销(10)被从凹腔(19)中推回，如图2b所示。当活塞(10)被推出锥形凹腔(19)时，流体可流经活塞(10)，并推在锁定销(10)的较大面积(20)上。此较大的面积使得保持销的压力小于在第一种情况下使活塞离开凹腔所需的压力。在此时，元件(23)阻止了在排放口(11)与腔(6)和(7)之一之间经排气通道(18)所形成的流体连通。
另一方面，当压力(22)低于预定值时，排放口(11)与腔(6)和(7)之一之间经排气通道(18)所形成的流体连通恢复。例如，当发动机停机或曲轴速度低于预定限值时，液道(15)内的压力下降到低于足以克服弹簧(21)的作用力而保持住销(10)的所选压力，并且锁定销(10)向转子(2)运动。当销(10)和凹腔(19)对齐时，销(10)落入到凹腔(19)中，并再一次锁定转子(2)和外壳(1)。
图3是部分地显示了本发明的VCT系统的示意图。在图3中显示了零位。螺线管(320)与柱塞滑阀(314)接合，将第一作用力施加在柱塞滑阀(314)的第一端(329)上。第一作用力与弹簧(321)施加在柱塞滑阀(314)的第二端(317)上的同等大小的力平衡，从而维持了零位。柱塞滑阀(314)包括第一块体(329)和第二块体(323)，它们可分别堵住流体流动。
相位器(342)包括叶片(358)和外壳(357)，外壳(357)被叶片(358)分隔成提前腔A和延迟腔R。一般来说，外壳和叶片(358)分别与曲轴(未示出)和凸轮轴(也未示出)相连。通过调节提前腔A和延迟腔R中的流体量，可以使叶片(358)相对于相位器外壳运动。如果需要使叶片(358)向延迟侧运动，那么螺线管(320)将柱塞滑阀(314)从原始的零位向右进一步推动，使得腔A中的流体沿管道(304)经管道(308)排放出。流体进一步流动或与外部贮槽(未示出)流体相通，这是通过块体(329)进一步向右滑动来允许所述流体相通发生的。同时，来自供应源的流体流经管道(313)，并通过单向阀(315)与管道(307)单向地流体相通，从而经管道(305)向腔R供应流体。这种情况是因为块体(323)进一步向右滑动并使上述单向流体相通发生而产生的。当到达所需的叶片位置时，就命令柱塞滑阀向左往回运动到其零位，从而保持曲轴和凸轮轴的新的相位关系。
参见图4，其中显示了适用于本发明的凸轮扭矩促动(CTA)的VCT系统。CTA系统采用由开启和闭合发动机气门的力所引起的凸轮轴的扭矩反向来使叶片(442)运动。CTA系统中的控制阀允许流体从提前腔(492)流动到延迟腔(493)或相反，以允许叶片(442)运动，或者挡住流体流动，将叶片(442)锁定住。CTA相位器还可提供油输入(413)，以补偿因泄漏引起的损耗，然而它并不采用机油压力来使相位器运动。
下面将介绍CTA相位器系统的详细操作。图4显示了理想上没有流体流动的零位，这是因为柱塞滑阀(414)阻挡了提前端(498)和延迟端(410)处的流体循环。当需要改变凸轮的角度关系时，叶片(442)必须发生运动。命令与柱塞滑阀(414)相接合的螺线管(420)将柱塞滑阀(414)从其零位移开，从而使CTA内的流体循环流动。应当指出，CTA的循环理想上只使用局部的流体，没有任何来自供应源(413)的流体。然而，在正常操作中会产生一些流体泄漏，这种流体不足需要供应源(413)经单向阀(415)来补充。在这种情况下流体可以是机油。供应源(413)可以是油底壳。
CTA相位器系统存在着两种情况。首先是提前情况，其中提前腔(492)需要被填充比处于零位时更多的流体。换句话说，腔(492)的大小或容量增加。提前情况通过下述方式来完成。
最好是脉宽调制(PWM)型的螺线管(420)向右推动柱塞滑阀(414)，使得柱塞滑阀(414)的左侧部分(419)仍可挡住提前端(498)的流体流动。然而同时右侧部分(422)也进一步向右运动，使得延迟端(410)与管道(499)流体相通。由于凸轮轴的固有扭矩反向，从延迟腔(493)中排出的流体经单向阀(496)和管道(494)流入到提前腔(492)中。
类似的，第二种情况为延迟情况，其中延迟腔(493)需要被填充比处于零位时更多的流体。换句话说，腔(493)的大小或容量增加。延迟情况通过下述方式来完成。
最好是脉宽调制(PWM)型的螺线管(420)降低其与柱塞滑阀(414)的接合力，使得弹性件(421)迫使柱塞滑阀(414)向左运动。柱塞滑阀(414)的右侧部分(422)挡住了延迟端(410)的流体流动。然而同时左侧部分(419)进一步向左运动，使得提前部分(498)与管道(499)流体相通。由于凸轮轴的固有扭矩反向，从提前腔(492)中排出的流体经单向阀(497)和管道(495)流入到延迟腔(493)中。
如所理解的那样，在CTA凸轮相位器中，采用固有的凸轮扭矩动力作为原动力来使油在相位器的腔(492，493)之间再循环。这种变化的凸轮扭矩来自在凸轮轴旋转时交替地压缩、然后释放各阀簧。如所理解的那样，为了以最大效率操作可变凸轮轴正时机构或装置，需要限制装置的泄漏。用于限制油泄漏的现有方法在将空气从VCT装置中清除出去方面产生了困难。装置内的空气使得VCT在其机械限制处产生摆动和冲击，这会在阀装置中产生噪音。
可以设想，本发明可应用于任何液压操作的可变凸轮轴正时机构中。本发明的概念是在VCT液压腔中引入排气通道。此排气通道与锁定销相连，使得排放口在在锁定销接合时打开，在锁定销脱离时闭合。
打开的排放口可允许空气从VCT高压腔中逸出，而锁定销可防止VCT产生摆动。当锁定销处于释放状态时，它可关闭排放口，防止VCT液压腔的过度泄漏，并因此限制了由泄漏引起的VCT的摆动。
排气通道的大小使得可在VCT中形成足够的油压而释放锁定销之前允许空气从VCT工作腔中逸出。这可保证VCT不会被释放，直到清除了足够多的空气为止，这就使VCT可安静地操作。
下面是关于本发明的用语和概念。
应当注意，上述液压流体或流体是促动流体。促动流体是可使叶片在叶片相位器中运动的流体。一般来说，促动流体包括机油，但也可以是单独的液压流体。本发明的VCT系统可以是凸轮扭矩促动(CTA)的VCT系统，其中VCT系统采用由开启和闭合发动机气门的力所引起的凸轮轴的扭矩反向来使叶片运动。CTA系统中的控制阀允许流体从提前腔流动到延迟腔，允许叶片运动，或者挡住流体流动以将叶片锁定住。CTA相位器还可提供油输入，以补偿因泄漏引起的损耗，然而它并不采用机油压力来使相位器运动。叶片是容纳于外壳中的被促动流体作用的径向件。叶片相位器是由在腔内运动的叶片促动的相位器。
每个发动机可具有一个或多个凸轮轴。凸轮轴可被皮带或链条或齿轮或另一凸轮轴驱动。在凸轮轴上可设置突出部以推动阀。在多凸轮轴发动机中，大多数情况是一个凸轮轴用于排气阀，一个凸轮轴用于进气阀。“V”型发动机通常具有两个(一个气缸体具有一个)或四个(每一个气缸体具有一个进气和一个排气)凸轮轴。
腔定义为叶片在其中旋转的空间。腔可分成提前腔(使阀相对于曲轴提前打开)和延迟腔(使阀相对于曲轴延迟打开)。止回阀是只允许流体沿一个方向流动的阀。闭合环路是这样一个控制系统，其可响应于一项性能来改变另一性能，然后检查这种改变是否正确，并调节作用以实现所需的结果(例如响应于来自ECU的命令而移动阀以改变相位器的位置，然后检查实际的相位器位置，再次移动阀以校正此位置)。控制阀是可控制到相位器中的流体流动的阀。控制阀可位于CTA系统的相位器中。控制阀可被油压或螺线管促动。曲轴从活塞中得到动力，并驱动传动和凸轮轴。柱塞滑阀为柱塞型的控制阀。一般来说柱塞处于孔内，将一个通道与另一通道相连。大多数情况是柱塞通常位于相位器转子的中心轴线上。
差压控制系统(DPCS)是用于使柱塞滑阀运动的系统，其采用了柱塞各端上的促动流体压力。柱塞的一端比另一端大，此较大端的流体受到控制(通过是油压中的脉宽调制(PWM)阀)，并对柱塞的另一端施加完全的压力(因而产生了差压)。阀控制单元(VCU)是用于控制VCT系统的控制电路。一般来说VCU响应于来自ECU的命令而动作。
从动轴是任何可接受动力的轴(在VCT中通常为凸轮轴)。驱动轴是任何可提供动力的轴(在VCT中通常为曲轴，但也可由一个凸轮轴驱动另一凸轮轴)。ECU是发动机控制单元，它是汽车的计算机。机油是用于润滑发动机的油，其压力可被接入以通过控制阀促动相位器。
外壳是具有腔的相位器的外部部分。外壳的外部可以是滑轮(用于正时皮带)、链轮(用于正时链)或齿轮(用于正时齿轮)。液压流体是可用于液压缸的任何特定类型的油，与制动流体或助力转向液类似。液压流体不必与机油相同。一般来说本发明采用“促动流体”。锁定销设置成可将相位器锁住。在发动机起动或停机的过程中，当油压太低而不能保持住相位器时，通常采用锁定销。
油压促动(OPA)的VCT系统采用传统的相位器，其中在叶片的一侧或另一侧上施加机油压力以使叶片运动。
在控制系统中采用了开环回路，其中可响应于一项性能来改变另一性能(例如响应于来自ECU的命令而使阀运动)，而不进行确认作用的反馈。
相位定义为凸轮轴和曲轴(或者如果相位器由另一凸轮驱动的话，则是凸轮轴和另一凸轮轴)的相对角位置。相位器是安装在凸轮上的整体部分。相位器通常由转子、外壳以及可能有的柱塞滑阀和止回阀构成。活塞相位器是由内燃机中的气缸活塞促动的相位器。转子是相位器的内部部分，其与凸轮轴相连。
脉宽调制(PWM)通过改变电流接通/断开脉冲或流体压力的时间而提供了变化的力或压力。螺线管是采用线圈中的电流流动来使机械臂运动的电致动器。可变力螺线管(VFS)是促动力通常可通过馈电电流的PWM来改变的螺线管。VFS与通/断(所有或没有)螺线管相反。
链轮是与链条如发动机正时链一起使用的部件。正时定义为活塞到达预定位置(通常是上止点(TDC))的时间与发生其它事件的时间之间的关系。例如，在VCT或VVT系统中，正时通常与阀开启或闭合的时间有关。点火正时涉及到火花塞点火的时间。
扭矩辅助(TA)的相位器是OPA相位器的一个变型，其在供油线路上增设了一个止回阀(即一个止回阀的实施例)，或者在各腔的供给线路上增设了一个止回阀(即两个止回阀的实施例)。止回阀因扭矩反向而阻止了油压脉冲传回到油系统中，并因扭矩反向而挡住了叶片向回运动。在TA系统中，允许因向前的扭矩效应而使叶片运动；因此，采用了“扭矩辅助”这一表达。叶片运动的图形是阶跃函数。
VCT系统包括相位器、控制阀、控制阀致动器和控制电路。可变凸轮正时(VCT)是一过程而不是事物，它指控制和/或改变一个或多个可驱动发动机的进气和/或排气阀的凸轮轴之间的角度关系(相位)。角度关系还包括凸轮和曲轴之间的相位关系，其中曲轴与活塞相连。
可变阀正时(VVT)是任何可改变阀正时的过程。VVT可与VCT相关，或者通过改变凸轮形状、或凸轮突出部与凸轮的关系、或阀致动器与凸轮或阀的关系来实现，或者通过采用电子或液压致动器来单独地控制阀本身来实现。换句话说，所有的VCT都是VVT，而并不是所有的VVT都是VCT。
因此，可以理解，这里所述的本发明的实施例只是说明本发明原理的应用。这里引用的所示实施例的细节并不限制本发明的范围，它们只是叙述了被视为本发明的核心内容的特征。

Claims (6)

1.一种VCT装置，包括外壳(1)和设置成可相对于所述外壳旋转的转子(2)，所述外壳(1)具有至少一个凹室，其设置成被与所述转子(2)刚性地相连的叶片(5)所隔开，所述叶片(5)将所述凹室隔成第一腔(6)和第二腔(7)，所述装置还包括将所述第一腔(6)和第二腔(7)相连的通道，可通过使流体在所述第一腔(6)和第二腔(7)之间传送来促进所述叶片(5)在所述凹室内的摆动，所述装置包括：
基本上设置在所述外壳(1)中的封闭部分内的锁定件(10)，所述锁定件(10)可锁定所述外壳(1)和转子(2)的相对旋转并与流体流动无关；和
至少一个排气通道(18)，其设置在所述第一腔(6)或第二腔(7)与所述外壳的封闭部分(17)之间；因而可以清除所述腔内的空气并抑制噪音。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括可提供用于松开所述锁定件(10)的流体的液道(15)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁定件(10)是锁定销，其具有设置成可阻挡所述第一腔(6)或第二腔(7)与所述外壳的封闭部分(17)之间的流体连通的元件。
4.一种用于VCT装置中的方法，所述装置包括外壳(1)和设置成可相对于所述外壳旋转的转子(2)，所述外壳(1)具有至少一个凹室，其设置成被与所述转子(2)刚性地相连的叶片(5)所隔开，所述叶片(5)将所述凹室隔成第一腔(6)和第二腔(7)，所述装置还包括将所述第一腔(6)和第二腔(7)相连的通道，可通过使流体在所述第一腔(6)和第二腔(7)之间传送来促进所述叶片(5)在所述凹室内的摆动，所述方法包括步骤：
提供基本上设置在所述外壳(1)中的封闭部分(17)内的锁定件(10)，所述锁定件(10)可锁定所述外壳(1)和转子(2)的相对旋转并与流体流动无关；和
提供至少一个排气通道(18)，其设置在所述第一腔(6)或第二腔(7)与所述外壳的封闭部分(17)之间；因而可以清除所述腔(6，7)内的空气并抑制噪音。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括设置可提供用于松开所述锁定件(10)的流体的液道(15)。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述锁定件(10)是锁定销，其具有设置成可阻挡所述第一腔(6)或第二腔(7)与所述外壳的封闭部分(17)之间的流体连通的元件。
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