本發(fā)明涉及一種連續(xù)可變氣門正時(CVVT)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

本部分中的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息并且不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

通常，CVVT系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)和車輛的載荷通過改變凸輪軸的相位而連續(xù)地改變開啟/閉合正時。通常，CVVT系統(tǒng)主要地包括：感應(yīng)曲軸的旋轉(zhuǎn)角度的曲柄角度傳感器、感應(yīng)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度的凸輪角度傳感器、通過正時帶連接至凸輪軸的側(cè)部并且使凸輪軸提前或滯后的可變氣門正時單元，以及ECU(電子控制單元)，該ECU控制油控制閥(OCV)，從而使油響應(yīng)來自曲柄角度傳感器和凸輪角度傳感器的信號而供給至可變氣門正時單元的提前腔或滯后腔。

可變氣門正時單元包括定子和葉片形的轉(zhuǎn)子，其中，該定子通過正時帶連接以接收來自曲軸的轉(zhuǎn)矩，葉片形的轉(zhuǎn)子整體地與凸輪軸相結(jié)合并且相對于定子旋轉(zhuǎn)。由轉(zhuǎn)子分隔為提前腔和滯后腔的腔體形成于定子內(nèi)，從而當(dāng)油通過OCV供給至提前腔時，轉(zhuǎn)子與定子之間產(chǎn)生相位差，并且凸輪軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此氣門的正時變化。相反地，當(dāng)油通過OCV供給至滯后腔時，該轉(zhuǎn)子與定子之間在相反于當(dāng)油供給提前腔時的方向產(chǎn)生相位差，由此氣門的正時延遲。

進(jìn)一步地，鎖銷形成在轉(zhuǎn)子上以當(dāng)發(fā)動機(jī)停止時將轉(zhuǎn)子固定至定子上，而用于鎖定鎖銷的鎖孔形成于定子內(nèi)。ECU根據(jù)曲柄的位置并響應(yīng)來自曲柄角度傳感器和凸輪角度傳感器的信號來調(diào)整凸輪的氣門正時。當(dāng)OCV響應(yīng)來自ECU的控制信號而允許凸輪旋轉(zhuǎn)時，凸輪角度傳感器檢測凸輪軸的位置并且將其反饋回ECU。ECU在反饋回的凸輪軸的位置信息的基礎(chǔ)上估計凸輪的旋轉(zhuǎn)量，并且在估計的凸輪的旋 轉(zhuǎn)量的基礎(chǔ)上將用于控制凸輪軸的位置的信號傳回至OCV。CVVT系統(tǒng)由這種控制邏輯控制。

另一方面，為了順利地執(zhí)行反饋功能，根據(jù)曲柄的位置和凸輪的位置的用于OCV的控制邏輯被映射在ECU中，并且當(dāng)凸輪軸的映射位置與由凸輪角度傳感器檢測到的凸輪的位置不同時，ECU控制油控制閥，由此使凸輪軸的旋轉(zhuǎn)增加/減少。

在CVVT的中間相位，當(dāng)發(fā)動機(jī)的RPM減少時，轉(zhuǎn)子上的鎖銷鎖入提前腔與滯后腔之間的鎖銷孔，從而為稍后的發(fā)動機(jī)起動作準(zhǔn)備。當(dāng)發(fā)動機(jī)的RPM減少時，鎖銷自動地鎖入鎖銷孔的動作被稱為“自鎖”。

自鎖是一種使得CVVT能夠機(jī)械地返回至精確的位置而不用特定調(diào)整的功能，從而能夠保持發(fā)動機(jī)在除CVVT的工作期間之外的其他期間(即，當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速或者啟動時)的運行穩(wěn)定性。

然而，當(dāng)氣門正時達(dá)到延遲最多的位置而沒有返回至中間相位并且車輛的發(fā)動機(jī)怠速時，穩(wěn)壓罐為非真空的并且穩(wěn)壓罐的內(nèi)部壓力增大至大氣壓力，所以利用穩(wěn)壓罐的真空制動的性能變差。

進(jìn)一步地，當(dāng)氣門正時達(dá)到延遲最多的位置而沒有返回至中間相位時，在進(jìn)氣門與排氣門之間會產(chǎn)生氣門正時的過多重疊，所以發(fā)動機(jī)的運行穩(wěn)定性下降并且發(fā)動機(jī)的振動增加，在某些情況下，發(fā)動機(jī)會停止。

特別地，當(dāng)阿特金森循環(huán)施加到車輛時，為了使阿特金森循環(huán)的效果最大化，期望利用CVVT來延遲進(jìn)氣門的閉合正時，但是相關(guān)技術(shù)的進(jìn)氣CVVT被固定至用于起動和怠速的延遲最多的位置，從而使壓縮的壓力不足，發(fā)動機(jī)不能正常地起動。因此，當(dāng)這種發(fā)動機(jī)起動或者怠速時，有可能把進(jìn)氣門的正時設(shè)置為普通MPI(多點點火)級別，發(fā)動機(jī)可以具有在某些能夠提高燃油效率的期間用于延遲進(jìn)氣門正時的系統(tǒng)。

也就是說，中間相位CVVT系統(tǒng)具有在中間位置處的初始位置并且當(dāng)車輛行駛時延遲進(jìn)氣門正時，因此相關(guān)技術(shù)的中間相位CVVT以利用凸輪轉(zhuǎn)矩來控制中間相位的方式僅能夠應(yīng)用于V型6缸發(fā)動機(jī)或者臥式發(fā)動機(jī)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種CVVT系統(tǒng)，其通過利用中間相位CVVT(其采用了改進(jìn)的液壓CVVT系統(tǒng))來提高直列4缸發(fā)動機(jī)的燃油效率而不會停止發(fā)動機(jī)或在怠速時產(chǎn)生問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)，包括：油控制閥，其將從氣缸體接收到的油供給至連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)；供油單元，其將油從油控制閥供給至鎖銷；以及執(zhí)行器，其選擇性地打開或者關(guān)閉所述供油單元，從而當(dāng)供油單元打開時，使油被供給至鎖銷，并且使鎖銷與鎖銷孔分離。

所述供油單元可以是油通道，其允許供給至凸輪軸頸的油從所述油控制閥流向鎖銷。

所述供油單元可以是其內(nèi)具有閥柱的柱閥，并且當(dāng)閥柱工作時所述柱閥在供油單元與凸輪軸頸之間形成油通道。

所述供油單元的閥柱可以通過所述執(zhí)行器被擠壓并且工作，從而可以形成為允許油流向鎖銷的油通道。

多個鎖銷可以以相對彼此的預(yù)定距離進(jìn)行設(shè)置。

所述多個鎖銷可以具有不同的間隙，從而所述多個鎖銷的鎖定速度可以是不同的。

所述多個鎖銷可以具有不同的間隙，從而所述多個鎖銷的固定力可以是不同的。

所述間隙可以為鎖銷與鎖銷孔之間的距離。

根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng)，提供了一種中間相位CVVT系統(tǒng)，其能夠應(yīng)用于直列4缸發(fā)動機(jī)。另外，在CVVT的非工作期間(例如，發(fā)動機(jī)停止或怠速時)，氣門正時定位于中間位置，所以防止發(fā)動機(jī)停止或者避免怠速時的問題，并且在行駛車輛時通過操作CVVT執(zhí)行LIVC(升程進(jìn)氣門關(guān)閉)，并且相應(yīng)地，提高了燃油效率。

進(jìn)一步地，有可能延遲排氣門以及提前和延遲進(jìn)氣門，從而使發(fā)動機(jī)能夠在期望的狀態(tài)下工作，并且發(fā)動機(jī)的使用壽命可以得到提高。此外，還能夠?qū)忾T重疊進(jìn)行自由地設(shè)定，因此提高了燃油效率。

通過本文提供的說明，其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)理解說明書和具體實施例僅旨在用于說明的目的而不旨在限制本發(fā)明的范 圍。

附圖說明

為了很好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照所附的附圖以示例的方式來描述本發(fā)明的各種形式，其中：

圖1為表示了根據(jù)本發(fā)明的一種形式的CVVT系統(tǒng)的視圖；

圖2和圖3為表示了當(dāng)執(zhí)行器工作/停止時油流的視圖；

圖4為表示了鎖銷和鎖銷孔的視圖；

圖5為表示了鎖銷的鎖定速度的曲線圖；

圖6為表示了進(jìn)氣門和排氣門的提前/滯后的角度的曲線圖；

圖7為表示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的整體配置圖。

本文描述的附圖僅用于說明的目的而并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

具體實施方式

如下描述僅為示例性性質(zhì)而并非旨在限制本發(fā)明或其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解在所有附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部件和特征。

圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種形式的CVVT系統(tǒng)的視圖，圖2和圖3為表示了當(dāng)執(zhí)行器500工作/停止時油流的視圖。圖4為表示了鎖銷300和鎖銷孔310的視圖，圖5為表示了鎖銷300的鎖定速度的曲線圖。圖6為表示了進(jìn)氣門和排氣門的提前/滯后的角度的曲線圖。圖7為表示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的整體配置圖。

根據(jù)本發(fā)明的實施方案的連續(xù)可變氣門正時(CVVT)系統(tǒng)包括：OCV 200，其將從氣缸體接收到的油供給至CVVT 100；供油單元400，其用于將油從OCV 200供給至鎖銷300；以及執(zhí)行器500，其選擇性地打開或者關(guān)閉供油單元400，從而當(dāng)供油單元400打開時，使油被供給至鎖銷300并使鎖銷300與鎖銷孔分離。

CVVT通常具有這樣的結(jié)構(gòu)，其通過一個OCV控制，從而當(dāng)經(jīng)過OCV的液壓充足時使鎖銷自動地分離。根據(jù)本發(fā)明，額外設(shè)置有執(zhí)行器500，其與OCV 200相結(jié)合通過經(jīng)由OCV 200的供油來單獨控制鎖 銷300。

在本發(fā)明的一種形式中，多個鎖銷300可以以相對彼此的預(yù)定距離進(jìn)行設(shè)置。例如，為便于理解，本實施方案設(shè)置有并且描述兩個鎖銷。當(dāng)未執(zhí)行連續(xù)可變氣門正時控制時，鎖銷300固定轉(zhuǎn)子和定子。鎖銷300通過插入鎖銷孔310中來消除凸輪與曲柄之間的相位差從而使得CVVT系統(tǒng)停止(圖2和圖3)。

如圖4和圖5所示，在本發(fā)明中，在鎖銷300上可以形成不同的間隙以使鎖銷300的鎖定速度不同。固定鎖銷300的力可以根據(jù)間隙的不同而不同。任何類型的間隙都可以適用于鎖銷300，但是在本文中該間隙被定義并描述為鎖銷300與鎖銷孔310之間的距離。

這些間隙可以通過鎖銷孔310的不同的直徑而形成，每個鎖銷孔310將容納相應(yīng)的鎖銷300。例如，這些鎖銷300的直徑可以是相同的，但是這些鎖銷孔310的直徑可以是不同的，因此這些鎖銷300與鎖銷孔310之間的距離是不同的，從而形成不同的間隙。因此，插入到具有更大直徑(即，形成更大的間隙)的相應(yīng)的鎖銷孔310的鎖銷300更快地到達(dá)鎖銷孔310，從而使鎖定速度更快。另外，由于鎖銷孔310的直徑較大，因此鎖銷300能夠容易地插入并鎖定。

相反地，插入到具有較小直徑(即，形成較小的間隙)的鎖銷孔310中的鎖銷300的鎖定速度比插入到具有較大間隙的鎖銷孔310中的鎖銷300的鎖定速度慢。由于在鎖銷300與具有較小直徑的鎖銷孔310之間具有較小的間隙，因此鎖銷300能夠在鎖定后保持穩(wěn)定地固定而不會晃動。相應(yīng)地，不同于相關(guān)技術(shù)，通過對鎖銷300的鎖銷孔310采用不同的直徑而能夠快速地鎖定一個鎖銷300并且穩(wěn)定地固定另一鎖銷300。

進(jìn)一步地，由于設(shè)置在CVVT內(nèi)的油通道430內(nèi)特別地設(shè)置了供油單元400，并且供油單元400通過執(zhí)行器500選擇性地打開或關(guān)閉，因此供給至鎖銷300的油由執(zhí)行器500來控制。也就是說，供油單元400為允許供給至凸輪軸頸600的油流向鎖銷300的油通道430。特別地，供油單元400可以是其內(nèi)具有閥柱410的柱閥，并且當(dāng)閥柱410工作時，柱閥在供油單元400與凸輪軸頸600之間形成油通道430。

當(dāng)執(zhí)行器500工作時，供油單元400的閥柱410被執(zhí)行器500擠 壓并且形成油通道430，油通過油通道430能夠流向鎖銷300。參照圖1至圖3描述油的流動過程。圖1和圖2表示了當(dāng)執(zhí)行器500工作以控制CVVT 100時供給的油的過程，其中通過氣缸體從油泵供給至OCV 200的油被OCV 200供給至凸輪軸頸600。供給至凸輪軸頸600的油通過執(zhí)行器500擠壓供油單元400的閥柱410，所以在供油單元400與凸輪軸頸600之間形成了油通道430。因此，油通過油通道430供給至鎖銷300，鎖銷300被油的壓力擠壓，從而使鎖銷300與鎖銷孔310分離，并且CVVT 100能夠被控制。

如圖3所示，當(dāng)執(zhí)行器500不工作時，即使油通過OCV 200供給，閥柱410也不工作，因此油不能供給至鎖銷300并排出，而鎖銷300插入并鎖入鎖銷孔310。

上面的描述顯示在圖7的整個系統(tǒng)中。控制單元發(fā)送打開/關(guān)閉信號至執(zhí)行器500并且發(fā)送PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號到OCV 200。通過油泵壓縮的油供給至氣缸蓋、執(zhí)行器500、以及OCV 200并且響應(yīng)來自控制單元的信號而移動，從而使CVVT工作。

本發(fā)明提供了一種中間相位CVVT系統(tǒng)，其能夠應(yīng)用于直列4缸發(fā)動機(jī)。進(jìn)一步地，在CVVT的非工作期間(例如發(fā)動機(jī)停止或怠速時)，氣門正時定位于中間位置，從而防止了發(fā)動機(jī)停止或者怠速時的問題，并且在車輛行駛時通過操作CVVT來執(zhí)行LIVC(升程進(jìn)氣門關(guān)閉)，因此，提高了燃油效率。進(jìn)一步地，如圖6所示，能夠延遲排氣門以及提前和延遲進(jìn)氣門，從而使發(fā)動機(jī)能夠在期望的狀態(tài)下工作，并且增加了發(fā)動機(jī)的使用壽命。此外，氣門重疊能夠自由地進(jìn)行設(shè)定，從而提高了燃油效率。

盡管出于說明的目的已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將理解，各種修改、增加和替代都是可行的，并不脫離所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神。