[发明专利]用于可变地调节内燃机换气阀的控制时间的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于可变地调节内燃机换气阀的控制时间的设备，具有液压的相位调节装置，其中，该相位调节装置能够带入与曲轴和凸轮轴的驱动连接中并且具有至少一个提前调节腔和至少一个滞后调节腔，通过压力介质管路可以向提前调节腔和滞后调节腔输入压力介质或者将压力介质从其中排出，其中，通过向调节腔的压力介质输入可以调节凸轮轴相对于曲轴的相位位置。

背景技术

在现代的内燃机中，将这些设备用于可变调节换气阀的控制时间，以便可以可变地设计在经限定的角度范围内、在最大提前定位和最大滞后定位之间的凸轮轴相对于曲轴的相位位置。为了此目的，该设备的液压相位调节装置整合到驱动系中，通过该驱动系将转矩从曲轴传递到凸轮轴上。该驱动系例如可以实现为皮带轮传动装置、链轮传动装置或齿轮传动装置。这种设备的主要特征是相位调节速度和对压力介质的需求。为了能够将相位位置优化地适配不同的行驶状况，高的相位调节速度是值得期望的。此外，在消耗降低措施的范围内要求总是更少的压力介质需求，以便能够将内燃机的压力介质泵设计得更小，或者能够在使用已调节的压力介质泵的情况下降低推送量。

这种设备例如已由EP 0806550A1公开。该设备包含以叶片式结构的相位调节装置，其具有与曲轴建立驱动连接的驱动件和抗相对转动地与凸轮轴连接的从动件。在该相位调节装置的内部构造有多个压力室，其中，多个压力室中的每个借助叶片分为两个彼此相对作用的压力腔。通过压力腔的压力介质输入或压力介质排放将叶片在压力腔的内部移动，由此进行从动件和驱动件之间的相位位置的改变。在此，相位调节所需的压力介质由内燃机的压力介质泵提供并且借助于控制阀选择性地向提前调节腔或者滞后调节腔导引。从相位调节装置中流出的压力介质被导引到压力介质存储器（内燃机的油槽）中。由此，借助于由内燃机压力介质泵提供的系统压力进行相位调节。

其它的设备例如已由US 5,107,804A公开。在该实施方式中同样以叶片式结构方式构造有相位调节装置，并且设置有多个提前调节腔或者滞后调节腔。与EP 0806550A1的不同之处在于，不是通过压力腔的由压力介质泵的压力介质加载来进行相位调节，而是充分利用了作用到凸轮轴上的交变力矩。通过凸轮到利用各一个阀弹簧预张紧的换气阀上的滚动产生该交变力矩。在此，凸轮轴的旋转运动在打开换气阀期间被制动，并且在关闭期间被加速。将这些交变力矩传递到相位调节装置上，从而周期地在滞后止挡和提前止挡的方向上用力来加载叶片。由此，交替地在提前调节腔和滞后调节腔中产生压力峰值。如果相位位置应当保持恒定，那么阻止压力介质从压力腔排出。在向更提前的控制时间的方向进行相位调节的情况下阻止压力介质从提前调节腔的排出，即使在这样的时间点，即，在这些时间点中，在提前调节腔中产生了压力峰值。如果基于交变力矩在滞后调节腔中的压力上升，那么就利用该压力，以便将压力介质从处于形成压力峰值的压力下的滞后调节腔导引到提前调节腔中。以类似方式进行在更滞后的控制时间方向上的相位调节。附加地，压力腔与压力介质泵连接，然而仅用于平衡来自相位调节装置的泄露。由此，通过压力介质从待清空的压力腔转移到在形成压力峰值的压力下待充满的压力腔来进行相位调节。

其它的设备已由US 2009/0133652A1公开。在该实施方式中，在小的交变力矩的情况下（类似于由EP 0806550A1的设备），通过提前调节腔或者滞后调节腔的由压力介质泵的压力加载，在同时压力介质从另外的压力腔排出至内燃机的油槽的情况下来进行相位调节。在高的交变力矩的情况下（类似于由US 5,107,804A的设备），利用这些交变力矩，以便将处于高的压力下的压力介质从提前调节腔（滞后调节腔）导引到滞后调节腔（提前调节腔）中。在此，从压力腔排出的压力介质被返回引导至控制阀，该控制阀控制向或者从压力腔的压力介质排出。该压力介质经由控制阀的内部的止回阀到达输入接口，该输入接口与压力介质泵连接，其中，压力介质的一部分被排出到内燃机的压力介质存储器中。

EP 2075421A1公开了一种针对凸轮轴调节器的阀。该阀包含阀活塞，该阀活塞可转动地布置在阀壳体中。如此地布置压力油的输入和排出，即，通过阀活塞的位置可以向调节腔和向锁定机构导引压力油。在此，锁定装置不仅可以在凸轮轴调节器的端部位置中、即在滞后位置或提前位置内的止挡处被激活，而且也可以在中间位置中被激活。由此使得中间位置锁定成为可能，该中间位置锁定根据马达应用的不同可以是有意义的。