用于电致动凸轮轴相位器的液压锁定器制造技术

一种调节凸轮轴和曲轴之间相位的可变凸轮轴正时装置包括：行星齿轮组件，其相对于曲轴的角位置改变凸轮轴的角位置；中心齿轮，其配置为接收电动马达的输出轴，电动马达旋转行星齿轮组件的至少一部分并通过相对于曲轴使凸轮轴角度偏置来控制凸轮轴和曲轴之间的相位调节；液压锁定器(82)，其响应于加压流体所施加的力可释放地接合可变凸轮轴正时装置(10)的一部分，由此选择性地防止凸轮轴相对于曲轴的旋转。

【技术实现步骤摘要】
用于电致动凸轮轴相位器的液压锁定器
本申请涉及电致动的凸轮轴相位器，并且更具体地，涉及通过电致动的凸轮轴相位器选择性控制凸轮轴相位的液压锁定器。
技术介绍
内燃机包括凸轮轴，其打开和闭合阀从而调节发动机的燃烧室内燃料和空气的燃烧。阀的打开和闭合相对于各种事件精确地进行定时，比如燃料到燃烧室内用于燃烧的喷射、活塞相对于上止点(TDC)的位置和曲轴的旋转速度，仅仅举了几个例子。凸轮轴由曲轴的旋转通过连接这些元件的驱动构件来驱动，比如皮带或链条。过去，在曲轴的旋转和凸轮轴的旋转之间存在固定关系。然而，内燃机越来越多地使用可变凸轮轴正时(VCT)来相对于曲轴旋转改变凸轮轴旋转的相位。VCT可以通过凸轮轴相位器实现，其由具有输出轴的电动马达致动并控制，输出轴调节凸轮轴相对于曲轴的相位关系。电动马达控制器可以指示电动马达调节凸轮相位器，以利用输出轴的旋转位置和/或速度改变凸轮轴和曲轴之间的相位。也就是说，根据凸轮轴相位器的设计，电动马达可以减小或增大输出轴的旋转速度，以由此使凸轮轴和曲轴之间的相位延迟或提前。除了改变相位之外，凸轮轴相位器的电动马达可以由电动马达控制器指示来在凸轮轴和曲轴之间保持特定的相位关系。然而，利用电致动的凸轮轴相位器来在凸轮轴和曲轴之间保持相位关系可能是具有挑战性的。控制系统确定凸轮轴相位器是否正在凸轮轴和曲轴之间保持期望相位关系。这样的确定可能涉及接收来自曲轴传感器的位置信号和来自凸轮轴信号的位置信号，以及基于来自这些信号的数据，检测在凸轮轴和曲轴之间是否存在任何角漂移，并且如果存在，则命令电动马达调节相位。这样做涉及将控制系统、传感器和电动马达保持在活动状态。其将有助于控制凸轮轴和曲轴之间的相位而不用考虑控制系统、传感器、和/或电致动凸轮相位器的电动马达的操作状态。
技术实现思路
在一个实施例中，一种调节凸轮轴和曲轴之间相位的可变凸轮轴正时装置包括：行星齿轮组件，其相对于曲轴的角位置改变凸轮轴的角位置；中心齿轮，其配置为接收电动马达的输出轴，该电动马达旋转行星齿轮组件的至少一部分并通过相对于曲轴使凸轮轴角度偏置来控制凸轮轴和曲轴之间的相位调节；以及液压锁定器，其响应于加压流体所施加的力可释放地接合可变凸轮轴正时装置的一部分，由此选择性地防止凸轮轴相对于曲轴的旋转。在另一实施例中，一种调节凸轮轴和曲轴之间相位的可变凸轮轴正时装置包括：第一环形齿轮，其配置为接收来自曲轴的旋转输入并围绕中心轴线旋转，具有多个径向面向内的齿轮齿；第二环形齿轮，其与第一环形齿轮轴向间隔开，配置为连接到凸轮轴并围绕中心轴线旋转，具有多个径向面向内的齿轮齿；行星齿轮组件，其与第一环形齿轮和第二环形齿轮接合并从第一环形齿轮和第二环形齿轮径向向内定位；电动马达，其具有输出轴，该输出轴旋转行星齿轮组件并通过相对于第二环形齿轮使第一环形齿轮角度偏置来控制凸轮轴和曲轴之间的相位调节；以及板，其轴向邻近行星齿轮组件，具有液压锁定器，该液压锁定器可释放地接合行星齿轮组件的一部分，由此选择性地防止行星齿轮组件相对于板的旋转。附图说明图1是示出具有液压锁定器的凸轮轴相位器的实施方式的分解图；图2是示出具有液压锁定器的凸轮轴相位器的实施方式的一部分的分解图；图3是示出具有液压锁定器的凸轮轴相位器的实施方式的一部分的剖视图；图4是示出具有液压锁定器的凸轮轴相位器的实施方式的一部分的剖视图；图5是示出具有液压锁定器的凸轮轴相位器的另一实施方式的一部分的剖视图；以及图6是示出具有液压锁定器的凸轮轴相位器的另一实施方式的一部分的剖视图。具体实施方式利用电动马达但是使用液压控制的锁定器控制或致动的凸轮轴相位器可以在凸轮轴和曲轴之间保持相位关系，而无需来自控制系统、电动马达和/或检测凸轮轴或曲轴的角位置的位置传感器的输入或辅助。过去，由电动马达控制/致动的凸轮轴相位器(有时也被称为e相位器)通常仅将机油用于润滑。然而，本文所提出的e相位器可以使用加压液态润滑剂，比如机油，来选择性的接合锁定元件，该锁定元件相对于曲轴的角位置机械地锁定凸轮轴的角位置。锁定元件可以由e相位器的一部分携载，该e相位器的一部分与内燃机(ICE)的油供给流体连通并且响应于供油的不存在、存在或压力变化可释放地偏置到与凸轮轴相位器的调节机构锁定接合。例如，锁定元件可以由偏置构件推入与调节机构(比如，行星齿轮组件)的锁定接合，使得在凸轮轴和曲轴之间保持了固定相位。阀可以选择性地允许加压油从油供给流动到锁定元件，使得打开阀允许加压油移动锁定元件并脱离调节结构，由此克服由偏置构件施加的力。这允许凸轮轴响应于来自控制凸轮轴相位器的电动马达的输出轴的控制，相对于曲轴被角度偏置。之后当闭合阀时，阻止了油到达锁定元件，从而允许偏置构件将锁定构件移动到与调节结构锁定接合。关于图1至图3示出了可以包含液压控制锁定器的凸轮轴相位器10的实施例。相位器10是具有多个部件的多件式机构，这些部件一起工作来将旋转从发动机的曲轴传递到发动机的凸轮轴，并且可以一起工作来相对于曲轴使凸轮轴角度偏置，以用于使发动机阀打开和闭合提前和延迟。相位器10可以具有不同的设计和构造，除了其他可能的因素，取决于其中采用相位器的应用以及与相位器一起工作的曲轴和凸轮轴。例如，在图1至图3中呈现的实施例中，相位器10包括链轮12、行星齿轮组件14以及内板或板16。链轮12接收来自发动机曲轴的旋转驱动输入并围绕轴线X1旋转。正时链条或正时皮带可以环绕链轮12和曲轴，使得曲轴的旋转通过链条或皮带转化成链轮12的旋转。用于在链轮12和曲轴之间传递旋转的其他技术也是可能的。沿着外表面，链轮12具有一组齿18，用于与正时链条、正时皮带或另一部件匹配。在不同的实例中，该组齿18可以包括38个单独的齿、42个单独的齿或者围绕链轮12的圆周连续跨越的一些其他数量的齿。如图所示，链轮12具有从该组齿18轴向跨越的壳体20。壳体20是环绕行星齿轮组14的部件的圆柱形壁。在本文所呈现的实施例中，行星齿轮组件14包括中心齿轮22、行星齿轮24、第一环形齿轮26、第二环形齿轮28以及锁定器接收器30。中心齿轮22由电动马达23驱动以用于围绕轴线X1旋转。中心齿轮22与行星齿轮24接合并且在其外部具有一组齿32，其实现了与行星齿轮24的直接齿对齿啮合。在不同的实例中，该组齿32可以包括26个单独的齿、37个单独的齿或者围绕中心齿轮22的圆周连续跨越的一些其他数量的齿。以圆筒形状的裙部34从该组齿32跨越。如前所述，中心齿轮22是外部正齿轮，但是可以是另一种类型的齿轮。锁定器30可以是插座或者其他类型的孔口，以用于和液压锁定器接合并阻止行星齿轮组件14相对于内板16的旋转运动。在图中锁定器接收器30被显示为行星齿轮组件14的一部分，但是在其他实施例中可以位于任何位置。这将在以下更详细地进行讨论。当在将发动机的凸轮轴带入提前和延迟的角位置中间时，行星齿轮24围绕它们各自的旋转轴线X2旋转。当未提前或延迟时，行星齿轮24随着中心齿轮22并随着环形齿轮26、28一起围绕轴线X1旋转。在本文所呈现的实施例中，有总共三个分立的行星齿轮24，它们相对于彼此类似地设计和构造，但是也可以存在其他数量的行星齿轮，比如两个或四个或六个。无论有多少个，行星齿轮24的每一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调节凸轮轴和曲轴之间相位的可变凸轮轴正时装置(10)，包括：行星齿轮组件(14)，所述行星齿轮组件相对于所述曲轴的角位置改变所述凸轮轴的角位置；中心齿轮(22)，所述中心齿轮配置为接收电动马达(23)的输出轴，所述电动马达旋转所述行星齿轮组件(14)的至少一部分并通过相对于所述曲轴使所述凸轮轴角度偏置来控制所述凸轮轴和所述曲轴之间的相位调节；以及液压锁定器(82)，所述液压锁定器响应于加压流体所施加的力可释放地接合所述可变凸轮轴正时装置(10)的一部分，由此选择性地防止所述凸轮轴相对于所述曲轴的旋转。

【技术特征摘要】
2017.09.20 US 15/7100971.一种调节凸轮轴和曲轴之间相位的可变凸轮轴正时装置(10)，包括：行星齿轮组件(14)，所述行星齿轮组件相对于所述曲轴的角位置改变所述凸轮轴的角位置；中心齿轮(22)，所述中心齿轮配置为接收电动马达(23)的输出轴，所述电动马达旋转所述行星齿轮组件(14)的至少一部分并通过相对于所述曲轴使所述凸轮轴角度偏置来控制所述凸轮轴和所述曲轴之间的相位调节；以及液压锁定器(82)，所述液压锁定器响应于加压流体所施加的力可释放地接合所述可变凸轮轴正时装置(10)的一部分，由此选择性地防止所述凸轮轴相对于所述曲轴的旋转。2.根据权利要求1所述的可变凸轮轴正时装置，其中轴向邻近所述行星齿轮组件(14)的板(16)包括液压锁定器(82)和将流体从流体源传送到所述液压锁定器(82)的一个或多个流体通道(86)。3.根据权利要求1所述的可变凸轮轴正时装置，进一步包括选择性地将流体引导到所述液压锁定器(82)的阀(102)。4.根据权利要求3所述的可变凸轮轴正时装置，进一步包括控制所述阀(102)的螺线管(110)。5.根据权利要求3所述的可变凸轮轴正时装置，进一步包括限制所述加压流体的压力的压力调节器(102')。6.根据权利要求1所述的可变凸轮轴正时装置，其中所述液压锁定器(82)进一步包括锁定销(130)，所述锁定销与所述行星齿轮组件(14)的所述一部分轴向滑动接合。7.根据权利要求1所述的可变凸轮轴正时装置，其中所述锁定销(130)通过偏置构件(124)与所述行星齿轮组件(14)的锁定器接收器(30)偏置接合。8.根据权利要求1所述的可变凸轮轴正时装置，其中所述流体是来自内燃机的油。9.根据权利要求1所述的可变凸轮轴正时装置，其中所述液压锁定器(82')控制用于润滑所述可变凸轮轴正时装置(10)的所述齿轮的加压油的流动。10.一种调节凸轮轴和曲轴之间相位的可变凸轮轴正时装置(10)，包括：第一环形齿轮(26)，所述第一环形齿轮配置为接收来自所述曲轴的旋转输入并围绕中...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·麦克乐，B·温，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US