可變凸輪相位器的制造方法
【專利摘要】一種凸輪相位器，包括轉(zhuǎn)子、定子和蓋。轉(zhuǎn)子限定第一孔和第二孔，且可相對于定子在第一中間位置和第二中間位置之間旋轉(zhuǎn)。蓋安裝在定子上，且限定第一鎖定銷座和第二鎖定銷座。凸輪相位器包括第一鎖定銷和第二鎖定銷。第一鎖定銷可沿第一孔移動并進入第一鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第一中間位置中。第二鎖定銷可沿第二孔移動并進入第二鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置中。
【專利說明】可變凸輪相位器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于車輛的可變凸輪相位器，所述車輛諸如汽車或卡車。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機組件可包括凸輪相位器，其聯(lián)接至發(fā)動機凸輪軸，以調(diào)整進氣和/或排氣閥之間的正時。基于發(fā)動機操作條件調(diào)整閥正時可提供增加的發(fā)動機性能，諸如增加的功率輸出或扭矩輸出。可以實現(xiàn)減少的燃料消耗和/或減少的發(fā)動機排放形式的額外益處。增加凸輪軸可提前或延遲的程度可提供在這些度量中的增加的增益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開涉及凸輪相位器。在實施例中，凸輪相位器包括定子、轉(zhuǎn)子、蓋以及第一和第二鎖定銷。定子包括第一葉片、第二葉片和第三葉片。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至定子，且包括第一輪葉、第二輪葉和第三輪葉。第一輪葉布置在第一葉片和第二葉片之間。第二輪葉布置在第二和第三葉片之間。轉(zhuǎn)子限定延伸通過第一輪葉的第一孔和延伸通過第二輪葉的第二孔。轉(zhuǎn)子構(gòu)造為相對于定子在第一中間位置和第二中間位置之間旋轉(zhuǎn)。蓋安裝在定子上，且限定第一鎖定銷座和第二鎖定銷座。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第一中間位置中時第一鎖定銷座與第一孔對準(zhǔn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第二中間位置中時第二鎖定銷座與第二孔對準(zhǔn)。第一鎖定銷可移動地布置在第一孔中。第一鎖定銷構(gòu)造為沿第一孔移動并進入第一鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第一中間位置中。第二鎖定銷可移動地布置在第二孔中。第二鎖定銷構(gòu)造為沿第二孔移動并進入第二鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置中。
[0004]在實施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第二中間位置中時，第一鎖定銷座不與第一孔對準(zhǔn)，由此阻止第一鎖定銷進入第一鎖定銷座。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第一中間位置中時，第二鎖定銷座不與第二孔對準(zhǔn)，由此阻止第二鎖定銷進入第二鎖定銷座。凸輪相位器進一步包括操作地聯(lián)接至第一鎖定銷的彈簧。彈簧構(gòu)造為將第一鎖定銷朝向第一鎖定銷座偏置。所述彈簧可以是第一彈簧，且凸輪相位器可包括操作地聯(lián)接至第二鎖定銷的第二彈簧。第二彈簧構(gòu)造為將第二鎖定銷朝向第二鎖定銷座偏置。所述蓋可以是第一蓋，且凸輪相位器可包括安裝在定子上的第二蓋。第二蓋限定第三鎖定銷座。凸輪相位器可進一步包括可移動地布置在第二孔中的第三鎖定銷。第三鎖定銷構(gòu)造為部分地布置在第三鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置中。第二彈簧操作地聯(lián)接至第三鎖定銷。第二彈簧構(gòu)造為將第三鎖定銷朝向第三鎖定銷座偏置。第二彈簧構(gòu)造為將第二和第三鎖定銷遠離彼此偏置。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第二中間位置中時，第二孔與第三鎖定銷座對準(zhǔn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第一中間位置中時，第一輪葉不與第一、第二和第三葉片中的任一個接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第二中間位置中時，第二輪葉不與第一、第二和第三葉片中的任一個接觸。
[0005]本公開還涉及車輛，諸如汽車或卡車。在實施例中，車輛包括內(nèi)燃發(fā)動機、電馬達、和凸輪相位器，所述凸輪相位器操作地聯(lián)接至內(nèi)燃發(fā)動機。凸輪相位器包括定子，定子包括第一葉片、第二葉片和第三葉片。另外，凸輪相位器包括操作地聯(lián)接至定子的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括第一輪葉、第二輪葉和第三輪葉。轉(zhuǎn)子限定延伸通過第一輪葉的第一孔和延伸通過第二輪葉的第二孔。轉(zhuǎn)子構(gòu)造為相對于定子在第一中間位置和第二中間位置之間旋轉(zhuǎn)。凸輪相位器還包括安裝在定子上的蓋。蓋限定第一鎖定銷座和第二鎖定銷座。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第一中間位置中時第一鎖定銷座與第一孔對準(zhǔn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第二中間位置中時第二鎖定銷座與第二孔對準(zhǔn)。凸輪相位器進一步包括可移動地布置在第一孔中的第一鎖定銷。第一鎖定銷構(gòu)造為，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機停止且電馬達活動時，沿第一孔移動并進入第一鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第一中間位置中。凸輪相位器進一步包括可移動地布置在第二孔中的第二鎖定銷。第二鎖定銷構(gòu)造為，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機停止且電馬達不活動時，沿第二孔移動并進入第二鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置中。
[0006]在實施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第二中間位置中時，第一鎖定銷座不與第一孔對準(zhǔn)，由此阻止第一鎖定銷進入第一孔。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第一中間位置中時，第二鎖定銷座不與第二孔對準(zhǔn)，由此阻止第二鎖定銷進入第二孔。車輛可進一步包括操作地聯(lián)接至第一鎖定銷的彈簧。彈簧構(gòu)造為將第一鎖定銷朝向第一鎖定銷座偏置。所述彈簧可以是第一彈簧，且凸輪相位器可包括操作地聯(lián)接至第二鎖定銷的第二彈簧。第二彈簧構(gòu)造為將第二鎖定銷朝向第二鎖定銷座偏置。所述蓋可以是第一蓋，且凸輪相位器可包括安裝在定子上的第二蓋。第二蓋限定第三鎖定銷座。車輛可進一步包括可移動地布置在第二孔中的第三鎖定銷。第三鎖定銷構(gòu)造為部分地布置在第三鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置中。
[0007]本公開還涉及控制車輛的方法。在實施例中，該方法包括以下步驟:(a)起動內(nèi)燃發(fā)動機；(b)停止內(nèi)燃發(fā)動機；(d)確定電馬達是否活動；(e)如果電馬達活動，則將凸輪相位器的轉(zhuǎn)子移動至第一中間位置；和(f)如果電馬達不活動，則將凸輪相位器的轉(zhuǎn)子移動至第二中間位置。用在該方法中的凸輪相位器可以是本公開中描述的任何凸輪相位器。
[0008]本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其他特征和優(yōu)勢將從用于實施如所附的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的一些最佳模式和其它實施例的以下詳細描述連同附圖時顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是包括凸輪相位器的車輛的示意性塊圖；
[0010]圖2是凸輪相位器的示意性俯視圖，示出了處于“居中停放”位置的凸輪相位器；
[0011]圖3是圖2的凸輪相位器的示意性截面?zhèn)纫曂敢晥D，沿圖2的截線3-3截?。?br> [0012]圖4是圖2的凸輪相位器的示意性截面?zhèn)纫曂敢晥D，沿圖2的截線4-4截??；
[0013]圖5是圖2的凸輪相位器的一部分的示意性截面圖；
[0014]圖6是凸輪相位器的示意性俯視圖，示出處于“端部停放”位置的圖2的凸輪相位器；
[0015]圖7是示出控制圖1的車輛的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0016]圖1是示意性地示出車輛8的塊圖，所述車輛諸如汽車或卡車。車輛包括混合動力傳動系9，混合動力傳動系9包括內(nèi)燃發(fā)動機12、電馬達/發(fā)電機16、和控制模塊23，諸如發(fā)動機控制模塊。發(fā)電機12和電馬達16可被控制模塊23以電的方式控制，所述控制模塊可以是傳統(tǒng)的基于發(fā)動機控制器的微處理器，包括諸如以下通用元件:微處理器、只讀存儲器ROM、隨機存取存儲器RAM、電可編程只讀存儲器EPROM、高速時鐘、模擬至數(shù)字(A/D)和數(shù)字至模擬(D/A)電路、輸入/輸出電路和裝置(I/O)以及合適的信號調(diào)制和緩沖電路?？刂颇K23用于從各個傳感器獲取數(shù)據(jù)，且在多個離散線路上控制發(fā)動機12的各個促動器。為了簡化，控制模塊23示出為與發(fā)動機12和電馬達16雙向相接，且可構(gòu)造為接收表示各參數(shù)的信號，所述參數(shù)諸如凸輪軸位置。響應(yīng)于這些信號，控制模塊23可控制一個或多個促動器，諸如閥。
[0017]車輛8進一步包括凸輪相位器10，用于調(diào)節(jié)凸輪軸(未示出)的旋轉(zhuǎn)正時。更具體地，凸輪軸的正時可相對于另一凸輪軸或相對于發(fā)動機12內(nèi)的活塞的位置延遲或提前。凸輪相位器10基于來自凸輪位置傳感器33的輸出信號來調(diào)節(jié)凸輪軸。凸輪位置傳感器33可以包括但不限于可變磁阻或霍爾效應(yīng)傳感器。凸輪位置傳感器33可將指示凸輪軸的旋轉(zhuǎn)位置的輸出位置信號傳輸至控制模塊23。因此，凸輪位置傳感器33電連接至控制模塊23。響應(yīng)于來自凸輪位置傳感器33的輸出位置信號，控制模塊23可控制一個或多個脈寬調(diào)制(PWM)控制閥25和開/關(guān)控制閥27。開/關(guān)控制閥27和PWM控制閥25與包含流體(諸如油)的流體源19流體連通。PWM控制閥25和開/關(guān)控制閥27電連接至控制模塊23?？刂颇K23可將PWM命令信號發(fā)送至PWM控制閥25。在接收到PWM命令信號后，PWM控制閥25促動，以提前或延遲凸輪相位器10。此外，控制模塊23可將開/關(guān)命令信號發(fā)送至開/關(guān)控制閥27。在接收到開/關(guān)命令信號后，開/關(guān)控制閥27鎖定或解鎖凸輪相位器10。凸輪相位器10、凸輪位置傳感器33、PWM控制閥25、和開/關(guān)控制閥27可共同稱為凸輪相位器系統(tǒng)17。
[0018]圖2示意性地示出了凸輪相位器10，凸輪相位器10可以是車輛8(圖1)的一部分。凸輪相位器10包括帶輪鏈齒或齒輪14，用于接合操作地連接至發(fā)動機曲軸(未示出)的帶鏈或齒輪(未示出)。相應(yīng)的，鏈齒14可被發(fā)動機曲軸經(jīng)由鏈驅(qū)動，用于繞軸線18旋轉(zhuǎn)。凸輪相位器10可包括定子22，定子22相對于鏈齒14安裝，用于與其繞軸線18整體旋轉(zhuǎn)。定子22具有內(nèi)定子表面26，內(nèi)定子表面26限定腔室30。內(nèi)定子表面26為大致圓柱形，但包括徑向向內(nèi)(朝向軸線18)延伸的第一、第二和第三葉片34、35、36。盡管附圖描繪了三個葉片34、35、36，但可考慮定子22可包括更多或更少葉片。
[0019]凸輪相位器10還包括轉(zhuǎn)子38，所述轉(zhuǎn)子38布置在腔室30內(nèi)。轉(zhuǎn)子38旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至定子22，且包括轂部部分42，轂部部分42具有大致圓柱形的外表面44。因此，轉(zhuǎn)子38可相對于定子22至少在第一中間或“端部停放”位置(圖6)和第二中間或“居中停放”位置(圖2)之間旋轉(zhuǎn)，如下詳述的。進一步地，轉(zhuǎn)子38包括從轂部部分42向外延伸的第一、第二、和第三輪葉46、47、48。盡管附圖示出三個輪葉，可設(shè)想轉(zhuǎn)子38可具有更多或更少輪葉。無論輪葉的數(shù)量，每個輪葉46、47、48接觸定子22的內(nèi)定子表面26的相應(yīng)圓柱形部分。每個輪葉46、47、48布置在兩個葉片34、35、36之間。例如，在所示實施例中，第一輪葉46布置在第一和第二葉片34、35之間；第二輪葉47布置在第二和第三葉片35、36之間；第三輪葉48布置在第一和第三葉片34、36之間。第一、第二和第三葉片34、35、36中的每個接觸轉(zhuǎn)子38的外轉(zhuǎn)子表面44的圓柱形部分。
[0020]第一葉片34可與第一輪葉46間隔開。這樣，轉(zhuǎn)子38和定子22可共同地限定在第一葉片34和第一輪葉46之間的第一腔室50。第一葉片34可還與第三輪葉48間隔開。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)子38和定子22可共同地限定在第一葉片34和第三輪葉48之間的第二腔室54。第二葉片35可與第一輪葉46間隔開。因而，轉(zhuǎn)子38和定子22可共同地限定在第二葉片35和第一輪葉46之間的第三腔室49。第二葉片35可與第二輪葉47間隔開。因而，轉(zhuǎn)子38和定子22共同地限定在第二葉片35和第二輪葉47之間的第四腔室37。第二葉片47可與第三輪葉36間隔開。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)子38和定子22可限定在第二葉片47和第三輪葉36之間的第五腔室39。第三葉片36可與第三輪葉48間隔開。轉(zhuǎn)子38和定子22可因此限定在第三葉片36和第三輪葉48之間的第六腔室41。腔室50、54、49、37、39和30可被液壓流體選擇性地加壓，以使得轉(zhuǎn)子38相對于定子22繞軸線18旋轉(zhuǎn)，且由此改變發(fā)動機12的閥正時。
[0021]轉(zhuǎn)子38相對于凸輪軸(未示出)安裝。相應(yīng)地，使轉(zhuǎn)子38相對于定子22沿一個方向(例如第一旋轉(zhuǎn)方向Rl)旋轉(zhuǎn)將提前閥正時。替換地，使轉(zhuǎn)子38相對于定子22沿第一旋轉(zhuǎn)方向Rl旋轉(zhuǎn)將延遲閥正時。僅為了說明目的，圖2示出相位器10的提前限度或范圍31。使轉(zhuǎn)子38相對于定子22沿另一方向(例如第二旋轉(zhuǎn)方向R2)旋轉(zhuǎn)將延遲閥正時。替換地，使轉(zhuǎn)子38相對于定子22沿第二旋轉(zhuǎn)方向Rl旋轉(zhuǎn)可提前閥正時。僅為了說明目的，圖2示出了凸輪延遲限度或范圍43。轉(zhuǎn)子38相對于定子22的運動被葉片34、35、36和輪葉46、47、48之間的干涉所限制。例如，最大閥正時提前可當(dāng)?shù)诙喨~47接觸第三葉片36時發(fā)生，且最大閥正時延遲可當(dāng)?shù)诙喨~47接觸第二葉片35時發(fā)生。
[0022]典型的凸輪相位器具有正止擋位置，通過使用定子和轉(zhuǎn)子之間的干涉來在發(fā)動機關(guān)閉時停止轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。然而，為了提高發(fā)動機起動期間的發(fā)動機性能，希望將凸輪相位器鎖定在中間位置處，在此處，該自然正止擋不存在，即，轉(zhuǎn)子不擱靠在定子上。在混合動力車輛中，期望在冷發(fā)動機起動和熱發(fā)動機起動期間將凸輪鎖定在不同中間位置處。在這里使用時，術(shù)語“發(fā)動機冷起動”意思是，發(fā)動機12在關(guān)閉持續(xù)預(yù)定時間段后(且因此是冷的或至少不是熱的)起動。例如，發(fā)動機冷起動可發(fā)生在車庫，當(dāng)車輛操作者在一天中第一次起動發(fā)動機時。示例性地，在混合動力車輛中，發(fā)動機冷起動可當(dāng)電馬達不活動時發(fā)生?！鞍l(fā)動機熱起動”在發(fā)動機在混合動力操作期間關(guān)閉之后發(fā)生，在混合動力操作中，車輛8使用電馬達用于推進。在一些條件滿足時，發(fā)動機熱起動可還發(fā)生在其中發(fā)動機關(guān)閉的起動/停止操作期間。例如，發(fā)動機可當(dāng)車輛停在交通信號燈處時關(guān)閉。示例性地，在混合動力車輛中，發(fā)動機熱起動可當(dāng)電馬達活動時發(fā)生。由于用于“冷起動”和“熱啟動”的理想發(fā)動機條件可不同，希望的是開發(fā)一種凸輪移相，其能夠鎖定在對于熱發(fā)動機起動最優(yōu)的第一中間位置處和對于冷發(fā)動機驅(qū)動最優(yōu)的第二中間位置處。
[0023]參考圖2和3，鎖定機構(gòu)56包括第一鎖定銷58，所述第一鎖定銷至少部分地布置在第一孔62 (例如，圓柱形孔洞)內(nèi)，所述第一孔62形成在第一輪葉46中。具體地，第一鎖定銷58可移動地布置在第一孔62中。第一孔62和第一鎖定銷58取向和設(shè)置尺寸為使得第一鎖定銷58相對于轉(zhuǎn)子38的運動基本限制到平行于軸線18的線性平移。第一鎖定銷58可相對于轉(zhuǎn)子38在延伸位置和收回位置之間移動,如圖3所不。在延伸位置中，第一鎖定銷58從轉(zhuǎn)子孔62突出，且在收回位置中，第一鎖定銷58基本不從第一轉(zhuǎn)子孔62突出。
[0024]第一或前蓋66相對于定子22安裝，以密封腔室30的一端。例如,第一蓋66可安裝在定子22上。第二或后蓋146相對于定子22安裝，以密封腔室30的另一端。例如，第二蓋146可安裝至定子22。第一蓋66限定一空腔(例如，凹陷部)，該空腔用作用于第一鎖定銷58的第一鎖定銷座70。替換地，第一鎖定銷座70可由第二蓋146限定。第一鎖定銷座70布置在第一蓋66中，使得，當(dāng)轉(zhuǎn)子38處于相對于定子22的“端部停放”或第一中間位置中時，第一鎖定銷座70與第一鎖定銷58對準(zhǔn)，如圖6所示，在此處，第一和第三輪葉46,48與第一和第三葉片34、36中的任一個都不接觸。在“端部停放”位置中，第二葉片35與第二輪葉47接觸，但第二葉片35不與第一輪葉46接觸。進一步地，在“端部停放”位置中，第二輪葉47不與第三葉片36接觸。相應(yīng)地，當(dāng)轉(zhuǎn)子38處于第一中間位置中時，第一孔62基本與第一鎖定銷座70對準(zhǔn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子38處于端部停放位置中且第一鎖定銷58處于延伸位置中時，第一鎖定銷58的一部分在第一鎖定銷座70中，且第一鎖定銷58的另一部分在第一孔62中。相應(yīng)地,第一鎖定銷58相對于第一蓋66和定子22鎖定轉(zhuǎn)子38。第一彈簧74布置在第一孔62內(nèi)，且將第一鎖定銷58朝向延伸位置偏置。保持器75可部分地布置在第一彈簧74內(nèi)，以使第一彈簧74的磨損最小。第一鎖定銷58可通過施加液壓壓力收回。例如，加壓油可供應(yīng)到第一孔62或第一鎖定銷座70中，以使第一鎖定銷58遠離第一鎖定銷座70并朝向其收回位置移動。除非第一鎖定銷座70與第一鎖定銷58如圖6中所示地恰當(dāng)?shù)貙?zhǔn)，第一鎖定銷58不能進入第一鎖定銷座70，且因此轉(zhuǎn)子38不會鎖定。當(dāng)轉(zhuǎn)子38在第二中間或“居中停放”位置中時，第一鎖定銷座70不與第一鎖定銷58對準(zhǔn)，由此阻止第一鎖定銷58進入第一鎖定銷座70。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子22處于第二中間位置中時，第一鎖定銷座70不與第一孔62對準(zhǔn)，由此阻止第一鎖定銷58進入第一鎖定銷座70。
[0025]參考圖4和5，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，希望的是，將轉(zhuǎn)子38相對于定子22鎖定在“居中停放”或第二中間位置中，如圖2中所示，在此處，第一、第二和第三輪葉46、47、48與第一、第二和第三葉片34、35、36中的任一個都不接觸。在發(fā)動機起動時，凸輪相位器10處于居中停放位置(圖6)。被發(fā)動機油泵(未示出)加壓的油260進入通道264 (其形成在第二輪葉47內(nèi))，且將第一和第二輪葉腔室268、272等同地加壓。第二輪葉47限定第二孔276 (例如，圓柱形孔洞)和兩個鎖定銷280、284，兩個鎖定銷280、284可在第二孔276內(nèi)平行于軸線18選擇性地平移。鎖定銷280可還稱為第二鎖定銷，且鎖定銷284可稱為第三鎖定銷。第二鎖定銷280與第二孔276的表面配合，以限定第一輪葉腔室268。第二和第三鎖定銷280、284可稱為中間銷。第三鎖定銷284與第二孔276的表面配合，以限定第二輪葉腔室272。第二彈簧288設(shè)置在第二孔276內(nèi)在第二和第三鎖定銷280、284之間，且使第二和第三鎖定銷280、284彼此分開地且朝向各自的延伸位置偏置。在油壓施加至第一和第二輪葉腔室268、272時，壓力克服第二彈簧288的偏置，且第二和第三鎖定銷280、284朝向彼此收回，由此從第二和第三鎖定銷座292、296脫開，且允許轉(zhuǎn)子38移動至由定子給定的限位。第二和第三鎖定銷座292、296分別形成在第一和第二蓋66、146內(nèi)。第一和第二蓋66、146安裝至定子22。
[0026]第二彈簧288設(shè)計為使得第二鎖定銷280和第三鎖定銷284在最小操作壓力之前均不脫開，但仍允許兩個銷在最大操作壓力下的脫開。腔室50、54、49、37、39和30使用3-位置滑閥被供應(yīng)有典型的凸輪相位器類型的油壓。第一和第二輪葉腔室268、272使用利用開/關(guān)控制閥27 (圖1)的附加的油供給源，且可被供應(yīng)有用于分別使第二和第三鎖定銷280,284從第二和第三鎖定銷座292、296脫開的油。
[0027]在發(fā)動機關(guān)閉期間，第二和第三鎖定銷280、284分別移動到第二和第三鎖定銷座292,296中，以將轉(zhuǎn)子38鎖定在其居中停放位置中。當(dāng)轉(zhuǎn)子38沒有在第二中間位置中時，第二孔176不與第二和第三鎖定銷座292、296對準(zhǔn)，由此分別阻止第二和第三鎖定銷280、284進入第二和第三鎖定銷座292、296中。當(dāng)發(fā)動機12切斷時，經(jīng)由第一和第二輪葉腔室268,272施加至鎖定銷280、284的油壓使用開/關(guān)控制閥27移除。在發(fā)動機切斷期間，發(fā)動機12停止且電馬達16可變?yōu)椴换顒?即，被關(guān)閉)。在油壓從第二和第三鎖定銷280、284移除之后，第二彈簧288可隨后施加偏置力至第二和第三鎖定銷280、284，使得其沿各自的第二和第三鎖定銷座292、296的方向。由于在第二和第三鎖定銷280、284的端部中的第一和第二鎖定銷孔310、312，液壓鎖定不發(fā)生。第二和第三鎖定銷座292、296的細長特性允許，在轉(zhuǎn)子38移動至被命令的關(guān)閉位置時，用于第二和第三鎖定銷280、284落入鎖定銷座292和296中的時間。
[0028]在第三鎖定銷284的最終擱置位置處，該第三鎖定銷284與第三鎖定銷座296的壁316接觸，而第一間隙320存在于第三鎖定銷284和第三座296的壁324之間。類似地，在第二鎖定銷280的最終擱置位置處，該第二鎖定銷280與第二鎖定銷座292的壁328接觸，而第二間隙332存在于第二鎖定銷280和第二鎖定銷座292的壁之間。任意的鎖定銷280,284可在另一個之前接合其相應(yīng)的鎖定銷座292、296。
[0029]第一蓋77包括第一表面344，第一表面344面向轉(zhuǎn)子38并圍繞第二鎖定銷座292。第二蓋146包括第二表面340，第二表面340面向轉(zhuǎn)子38和第一表面344并圍繞第三鎖定銷座296。轉(zhuǎn)子38可相對于定子22繞軸線18選擇性地旋轉(zhuǎn)。
[0030]圖7是示出控制車輛8的方法300的流程圖。在方法300中，步驟302表示發(fā)動機冷起動或發(fā)動。在這里使用時，術(shù)語“發(fā)動機冷起動”意思是，發(fā)動機12在關(guān)閉持續(xù)預(yù)定時間段后(因此是冷的或至少不是熱的)起動。例如，發(fā)動機冷起動可發(fā)生在車庫，當(dāng)車輛操作者在一天中第一次起動發(fā)動機12時。在正常發(fā)動機冷起動期間，電馬達16可關(guān)閉(即，不活動)，且加壓油260通過轉(zhuǎn)子38中的通道(未示出)進入腔室50、54、49、37、39、30(圖2)。加壓油260可通過凸輪(未示出)被供應(yīng)到腔室50、54、49、37、39、30中，加壓油260的流動可被PWM控制閥25控制。
[0031]一旦腔室50、54、49、37、39、30(圖2)中的油壓對于控制是足夠的，則發(fā)動機12在步驟304處開始操作，且開/關(guān)控制閥27促動以將加壓油260供應(yīng)到第一和第二輪葉腔室268,272(圖5)中，以便分別將第二和第三鎖定銷280、284(圖5)從第二和第三鎖定銷座292,296收回。凸輪相位器系統(tǒng)17(圖1)可現(xiàn)在使用PWM控制閥25來控制凸輪提前和延遲位置。具體地，PWM控制閥25可控制腔室50、54、49、37、39、30中的油壓，如本領(lǐng)域中已知的，以便控制轉(zhuǎn)子38相對于定子22的角位置。
[0032]在步驟306中，發(fā)動機12停止。隨后，在步驟308中，控制模塊23 (圖1)確定發(fā)動機停止的方法。特別地，控制模塊23確定發(fā)動機12是否由于發(fā)動機操作者的正常切斷操作或因為混合動力操作或起動/停止系統(tǒng)而被停止。當(dāng)車輛操作者手動地停止發(fā)動機12 (例如通過將車輛鑰匙從點火裝置移除)時，正常切斷操作發(fā)生。在混合動力操作期間，發(fā)動機12可在車輛8使用電馬達16 (而不是發(fā)動機12)來推進車輛8時被停止。車輛8可還包括起動/停止系統(tǒng)(未示出)，在該系統(tǒng)中，當(dāng)一些條件被滿足時，發(fā)動機12被停止。例如，當(dāng)車輛8停在交通信號燈處時，起動/停止系統(tǒng)可關(guān)閉發(fā)動機12。為了確定發(fā)動機停止的類型，控制模塊23可確定發(fā)動機停止是否在電馬達16活動或不活動時發(fā)生。例如，控制模塊23可確定在發(fā)動機12停止之后，電馬達16是否仍活動或不活動。
[0033]如果控制模塊23確定發(fā)動機由于手動切斷操作而被停止，則在步驟311處，控制模塊23命令凸輪相位器系統(tǒng)17將凸輪相位器10的轉(zhuǎn)子38移動至第二中間位置。例如，如果在步驟306處發(fā)動機停止之后電馬達16不活動(即，關(guān)閉)，則控制模塊23命令凸輪相位器系統(tǒng)17將轉(zhuǎn)子38移動至第二中間位置。具體地，使用PWM控制閥25，凸輪相位器系統(tǒng)17控制腔室50、54、49、37、39、30中的油壓，以使轉(zhuǎn)子38相對于定子22旋轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)子38到達如圖2中所示的第二中間位置。當(dāng)轉(zhuǎn)子38在相對于定子22的第二中間位置中時，第二和第三鎖定銷280、284分別與第二和第三鎖定銷座292、296對準(zhǔn)。相應(yīng)地，當(dāng)轉(zhuǎn)子38處于第二中間位置中時，第二孔276基本與第二和第三鎖定銷座292、296對準(zhǔn)。隨后，在步驟313處，控制模塊23命令開/關(guān)控制閥27關(guān)閉至第一和第二輪葉腔室268、272的油的供應(yīng)。因此，第二彈簧288將第二和第三鎖定銷280、284分別朝向第二和第三鎖定銷座292,296偏置。一旦第二和第三鎖定銷280、284分別布置在第二和第三鎖定銷座292、296中，凸輪相位器10被鎖定，且轉(zhuǎn)子38不能相對于定子22移動。在該點處，發(fā)動機12關(guān)閉且準(zhǔn)備好冷發(fā)動機起動。
[0034]如果控制模塊23確定發(fā)動機12由于混合動力操作或起動/停止系統(tǒng)操作而被停止，則在步驟314處，控制模塊23命令凸輪相位器系統(tǒng)17將轉(zhuǎn)子38移動至第第一中間位置。例如，如果控制模塊23確定在發(fā)動機12被停止之后電馬達16是活動的(即，開啟)，則控制模塊23命令轉(zhuǎn)子38移動至相對于定子22的第一中間位置。具體地，使用PWM控制閥25，凸輪相位器系統(tǒng)17控制腔室50、54、49、37、39、30中的油壓，以使轉(zhuǎn)子38相對于定子22旋轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)子38到達第一中間位置。在第一中間位置中，第一鎖定銷座70與第一鎖定銷58對準(zhǔn)。隨后，在步驟316處，控制模塊23命令開/關(guān)控制閥27 (圖1)關(guān)閉至第一孔62或第一鎖定銷座70的油的供應(yīng)。因而，第一彈簧74將第一鎖定銷座58朝向第一鎖定銷座70偏置。一旦第一鎖定銷58部分地布置在第一鎖定銷座70中，凸輪相位器10被鎖定，且轉(zhuǎn)子38不能相對于定子22移動。在該點處，發(fā)動機12關(guān)閉且準(zhǔn)備好熱發(fā)動機起動。在步驟318處，發(fā)動機12可高效地開始熱起動。熱發(fā)動機起動是指當(dāng)發(fā)動機12由于混合動力操作或起動/停止系統(tǒng)操作而停止之后該發(fā)動機12起動時的情況(如上所述)。在發(fā)動機熱起動之后，發(fā)動機12可繼續(xù)步驟304處的操作。在正常發(fā)動機操作期間，凸輪相位器系統(tǒng)17可繼續(xù)使用PWM閥25來控制凸輪相位器10的操作，如本領(lǐng)域中已知的。
[0035]詳細描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已詳細描述了用于執(zhí)行要求保護的發(fā)明的最佳模式和其他實施例，存在各種替換涉及和實施例，用于實踐限定在所附權(quán)利要求中的本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種可變凸輪相位器，包括 定子，包括第一葉片、第二葉片和第三葉片； 轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至定子，轉(zhuǎn)子包括第一輪葉、第二輪葉和第三輪葉，第一輪葉布置在第一葉片和第二葉片之間，第二輪葉布置在第二和第三葉片之間，轉(zhuǎn)子限定延伸通過第一輪葉的第一孔，轉(zhuǎn)子限定延伸通過第二輪葉的第二孔，轉(zhuǎn)子構(gòu)造為相對于定子在第一中間位置和第二中間位置之間旋轉(zhuǎn)； 蓋，安裝在定子上，且限定第一鎖定銷座和第二鎖定銷座，當(dāng)轉(zhuǎn)子在第一中間位置中時第一鎖定銷座與第一孔對準(zhǔn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子在第二中間位置中時第二鎖定銷座與第二孔對準(zhǔn)； 第一鎖定銷可移動地布置在第一孔中，第一鎖定銷構(gòu)造為沿第一孔移動并進入第一鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第一中間位置中；且 第二鎖定銷可移動地布置在第二孔中，第二鎖定銷構(gòu)造為沿第二孔移動并進入第二鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置中。
2.如權(quán)利要求1所述的可變凸輪相位器，其中，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第二中間位置中時，第一鎖定銷座不與第一孔對準(zhǔn)，由此阻止第一鎖定銷進入第一鎖定銷座。
3.如權(quán)利要求1所述的可變凸輪相位器，其中，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第一中間位置中時，第二鎖定銷座不與第二孔對準(zhǔn)，由此阻止第二鎖定銷進入第二鎖定銷座。
4.如權(quán)利要求1所述的可變凸輪相位器，進一步包括操作地聯(lián)接至第一鎖定銷的彈簧，所述彈簧構(gòu)造為將第一鎖定銷朝向第一鎖定銷座偏置。
5.如權(quán)利要求4所述的可變凸輪相位器，其中，所述彈簧是第一彈簧，且凸輪相位器包括操作地聯(lián)接至第二鎖定銷的第二彈簧，所述第二彈簧構(gòu)造為將第二鎖定銷朝向第二鎖定銷座偏置。
6.如權(quán)利要求4所述的可變凸輪相位器，其中，所述蓋是第一蓋，且所述可變凸輪相位器包括安裝在定子上的第二蓋，所述第二蓋限定第三鎖定銷座。
7.如權(quán)利要求6所述的可變凸輪相位器，進一步包括可移動地布置在第二孔中的第三鎖定銷，所述第三鎖定銷構(gòu)造為部分地布置在第三鎖定銷座中，以將轉(zhuǎn)子相對于定子鎖定在第二中間位置處。
8.如權(quán)利要求7所述的可變凸輪相位器，其中，第二彈簧操作地聯(lián)接至第三鎖定銷，所述第二彈簧構(gòu)造為將第三鎖定銷朝向第三鎖定銷座偏置。
9.如權(quán)利要求8所述的可變凸輪相位器，其中，第二彈簧構(gòu)造為將第二和第三鎖定銷遠離彼此地偏置。
10.如權(quán)利要求6所述的可變凸輪相位器，其中，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于第二中間位置中時，第二孔與第三鎖定銷座對準(zhǔn)。
【文檔編號】F01L1/344GK104295334SQ201410336525
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】W.P.弗科維克, G.R.斯塔貝爾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司