[发明专利]凸轮轴调相系统

说明书

本发明涉及一种凸轮轴调相系统，其包括凸轮轴调相器(5)和凸轮轴(2)，其中，凸轮轴调相器(5)具有与凸轮轴(2)抗扭连接的转子(51)，其中，凸轮轴(2)具有轴部(21)和布置在轴部(21)上的凸轮件(22)，其中，凸轮轴(2)在其轴向端部处与转子(51)的朝向凸轮件(22)的轴向端侧焊接相连。

技术领域

本发明涉及于内燃机领域。本发明尤其涉及一种凸轮轴调相系统。

背景技术

在车辆中常采用凸轮轴调相系统，借助凸轮轴调相系统可在配气机构中根据发动机的运行情况，调整进气量和气门开闭时间和角度，使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率，同时提高燃油经济性。凸轮轴调相系统包括凸轮轴调相器、机油控制阀、凸轮轴。凸轮轴调相器包括也被称为定子的外转子和布置在外转子的径向内侧的、也被成为转子的内转子。外转子可由曲轴驱动。内转子与凸轮轴抗扭连接。在凸轮轴调相器内形成有液压腔。机油控制阀受控地将油液输送到相应的液压腔中，从而驱动内转子相对外转子偏转，进而可以使得凸轮轴独立于曲轴地得到液压式的调节，由此调节配气相位，以获得最优配气效果。

在当前的凸轮轴调相系统中，凸轮轴调相器的转子、更确切地说内转子与凸轮轴的连接具有多种实施方案。

一种方案是借助中间构件通过螺纹将内转子与凸轮轴连接。例如在专利文件CN102177317 B中公开了一种用于可变调整内燃机换气阀的配气相位的装置，其中，设有中央螺栓，中央螺栓贯穿接合在内转子的中心开口中，并且中央螺栓通过其外侧的螺纹与凸轮轴连接，其中，在中央螺栓内布置有机油控制阀。在另外的方案中，也可以设有例如凸轮轴前端盖的中间构件，其分别与中置式机油控制阀和凸轮轴通过螺纹连接，从而实现内转子与凸轮轴的连接。

另一种方案是设计凸轮轴的轴部延伸穿过凸轮轴调相器的内转子的径向内部，并且通过焊接、黏合、过盈配合等方式与内转子连接，其中，凸轮轴的轴部被设计为钢管并且具有径向油孔。例如，在专利文件DE 103 46 448 B4中和在专利申请文件DE 10 2012 219669 A1中均公开了上述方案。

然而在首先叙述的实施方案中，中间构件，例如中央螺栓或凸轮轴前端盖，通常由钢制棒材通过机加工得到，这需要很长的机加工时间，由此中间构件的成本很高。另外，在这种方案中，中置式机油控制阀的壳体构成必要构件，该壳体制造困难且通常是机油控制阀中成本最高的零件，因此该方案的总体成本很高；同时因为壳体必须要由法兰和连接件固定，因此会增加系统整体的轴向尺寸。此外，在这种方案中，机油控制阀中的机油分配套筒和活塞长度较大，因此油路较长，这对凸轮轴调相系统的性能有不利的影响。

在后面叙述的实施方案中，构成凸轮轴轴部的钢管的末端需要通过机加工制造许多油孔并且每个油孔必须进行例如去毛刺的精加工，这需要额外的成本并且增加质量风险。此外，在这种方案中的油路也比较长，不利于凸轮轴调相系统的性能。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种改进的凸轮轴调相系统，其具有降低的成本以及优化的系统性能。

该技术问题通过一种凸轮轴调相系统解决，该凸轮轴调相包括凸轮轴调相器和凸轮轴，其中，凸轮轴调相器具有与凸轮轴抗扭连接的转子，其中，凸轮轴具有轴部和布置在轴部上的凸轮件。根据本发明的设计，凸轮轴在其轴向端部处与转子的朝向凸轮件的轴向端侧焊接相连。

在此，凸轮轴调相系统除了凸轮轴调相器和凸轮轴，还应当具有液压控制单元，尤其液压控制阀，例如机油控制阀、尤其中置式机油控制阀。凸轮轴调相器还包括也被称为定子的外转子。上下文中所述的转子布置在该定子或者说外转子的径向内侧，因此转子在此也称作内转子。外转子可由曲轴驱动。例如，外转子由曲轴通过链条传动装置或者皮带传动装置等驱动。内转子如上所述地通过焊接与凸轮轴抗扭连接。在凸轮轴调相器内形成有液压腔。液压控制阀例如在电子控制单元的控制下将液压介质输入相应的液压腔，从而驱动内转子相对外转子偏转，进而可以使得凸轮轴独立于曲轴地得到液压式的调节，从而调节配气相位，以获得最优配气效果。