专利名称：用于凸轮相位器的底部供给油流控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于凸轮相位器的油流控制阀，更具体地涉及一种底部供给油流控制阀。
背景技术：
凸轮相位器用于控制带轮/链轮与发动机的凸轮轴的角度关系。当发动机运转时，可变凸轮相位器(VCP)允许进行相位关系的调节。通常，凸轮相位器用于移动双顶置凸轮发动机上的进气凸轮以便使发动机的扭矩曲线变宽，从而增加高转速时的峰值功率并因此改进空转质量。此外，排气凸轮可通过凸轮相位器被移动以便提供内部充气稀释控制，从而显著地降低HC和NOx排放或改进燃料经济性。凸轮相位器通常由液压系统控制，所述液压系统使用来自发动机的加压润滑油以改变凸轮轴与曲轴之间的相对位置，由此改变气门正时。通过油流控制阀来命令凸轮轴的提前或延后位置。油流控制阀(下文称为OCV)控制油流动至不同端口从而进入凸轮相位器，由此控制凸轮轴相对于带轮或链轮的角位置。现有的OCV或是侧面供给，或是底部供给。侧面供给意味着供应的油在侧面流至阀内。在底部供给OCV上，油来自阀底端。图1和2示出了底部供给0CV10的示例。所述0CV10包括壳体12、定位在所述壳体12中的滑柱14以及控制单元16，所述控制单元16用于控制滑柱14在壳体12中的位置。所述滑柱14在前位置(图1)与后位置(图2、之间沿着纵向轴线Al可滑动地安装在壳体12中。弹簧18插入到滑柱后端20与壳体后端22之间，从而朝向其前位置偏压滑柱 14。所述壳体12在其后部分沈中设置有流体供应入口 M。径向后端口观和径向前端口 30与凸轮相位器34的液压回路32连通。径向排出端口 36或排放端口布置在后端口 28与前端口 30之间，所述排出端口 36与油存储器连通。所述滑柱14设置有槽和通道，所述槽和通道相应地与壳体12的所述端口观、30、36交会以便基于滑柱的位置引导流体。控制单元16由电磁阀致动器构成，当被激励时所述电磁阀致动器接合滑柱前端 38以便抵抗弹簧偏压作用而朝其后位置移动滑柱14。图1示出了处于其前位置的滑柱14，所述前位置对应于凸轮相位器34的延后位置。油流从处于阀10的底部的供应入口 M供给，随后到达后端口 28，之后返回到前端口 30，并最终流向排出端口 36。图2示出了处于其后位置的滑柱14，所述后位置对应于凸轮相位器34的提前位置，并且电磁阀致动器被激励。油流从供应入口 M供给，随后穿过滑柱14的纵向通孔40， 到达前端口 30，随后返回到后端口 28，并最终流向排出端口 36。这种底部供给OCV对施加到滑柱上的液压力具有敏感性。当设定高供应压力并且当阀处于提前模式时，流量会下降，而非如供应压力上升时所预计的那样，具有更高的流量。这种情况可通过施加至用于高供应压力的滑柱的液压力来解释。所述液压力沿着与弹簧力相同的方向抵抗着磁力而推动滑柱，从而降低流量。
本发明旨在解决上述问题以便改进OCV的可控性和可靠性。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种用于凸轮相位器的油流控制阀，所述油流控制阀包括壳体、定位在所述壳体中的滑柱以及用于控制滑柱在壳体中的位置的控制单元，所述滑柱在前位置与后位置之间沿着纵向轴线可滑动地安装在壳体中，弹簧插入到滑柱后端与壳体后端之间以朝其前位置偏压滑柱，所述壳体设置有位于其后部的流体供应入口、与凸轮相位器的液压回路连通的径向后端口和径向前端口以及布置在后端口与前端口之间的径向排出端口，所述排出端口与油存储器连通，所述滑柱设置有槽和通道，所述槽和通道相应地与壳体的所述端口交会以便基于滑柱的位置引导流体，其特征在于，所述滑柱后端和滑柱前端在壳体内分别界定出后端空腔和前端空腔，所述弹簧安装在后端空腔中，所述后端空腔和所述前端空腔与所述油存储器连通并且与流体供应压力隔离。本发明提供一种技术方案来平衡底部供给OCV的液压力。滑柱的设计使得两端都不暴露在供应压力下，但却暴露在大体上对应于大气压力的排出压力下。这就防止施加到滑柱的每端上的差压，因为液压力在滑柱内部被平衡。根据本发明的其他特征
所述空腔通过所述排出端口连接至所述油存储器； 所述空腔通过至少一个在滑柱中延伸的纵向通过通道彼此连接； 所述通过通道包括向排出端口打开的径向通孔；
后盖安装在壳体后端处以关闭后端空腔的后侧并形成用于所述弹簧的弹簧保持器。
现在将参照附图描述本发明的优选实施方式，附图中
图1和图2是示出了现有技术的油流控制阀分别当滑柱在其前位置和在其后位置时的剖视图3和4是类似于前面视图的视图，图中示出了根据本发明的优选实施方式的分别当滑柱在其前位置和在其后位置时的油流控制阀；
图5是具有剖面的立体图，图中示出了当滑柱在其前位置时的图3的油流控制阀； 图6是示出了图3的油流控制阀的滑柱的剖视图。
具体实施例方式在下面的描述中，具有类似功能的不同元件将用相同的附图标记来标识。指代现有技术的图1和2的附图标记将重新用于图3至6的相应元件。现在将结合图3至6来描述根据本发明的用于凸轮相位器34的0CV10的优选实施方式。图3示出了用于控制从油供应通道42进入内燃发动机的凸轮相位器34的油流的 0CV10，所述油供应通道42可连接至高压油源。0CV10通常安装在发动机气缸盖46的纵向孔44中。0CV10包括壳体12、定位在所述壳体12中的滑柱14以及控制单元16，所述控制单元16用于控制滑柱14在壳体12中沿着纵向轴线Al在图3和4分别示出的最前与最后位置之间的位置。在下面的描述中，将使用沿着纵向轴线Al从前向后的朝向，所述朝向不应被认为是限制性的。这种从前向后的朝向对应于结合图3和4的从左向右的朝向。0CV10的壳体12形成类似柱状的套筒，所述柱状套筒包括与布置在气缸盖46中的对应油通道48、50、52连通的径向端口 28、30、36。在这些通道48、50、52中，后通道48和前通道50通常用于交替地为凸轮相位器34供应油，以便在提前位置与延后位置之间移动凸轮相位器34，而中间通道是返回至发动机油槽或油存储器M的排出通道52。如本领域公知的，穿过0CV10和通道48、50、52的油流基本上通过滑柱14的纵向位置来控制，所述滑柱14往复地安装在壳体12中。滑柱14在壳体12中的位置通过控制单元34来控制，所述控制单元34优选地包括电磁阀致动器。控制单元34包括致动杆56， 所述致动杆56纵向延伸并且接合滑柱的前端表面38，并且当被致动时致动杆56抵抗着插入滑柱后端20与壳体后端22之间的弹簧18的偏压作用而朝其最后位置偏压滑柱14。弹簧18朝其最前位置偏压滑柱14。 壳体12设置有形成为径向孔的油供应入口 M，所述油供应入口 M在壳体12的后部沈中。壳体12的后部沈基本是柱状的并且具有比纵向孔44的内径小的外径，以允许油通过所述油供应入口 M从油供应通道42流动至壳体12的内部。优选地，后部沈设置有过滤装置58。在图6中独立示出的滑柱14具有设置有槽和通道的大体上柱状的本体，所述槽和通道相应地与壳体12的端口观、30、36交会以便基于滑柱的位置来引导油流。滑柱14包括长形的且从滑柱14的后端壁62纵向延伸至前端壁64的主纵向孔60或通道。所述主纵向孔60包括后径向入口 66，所述后径向入口 66大体上面对壳体供应入口 M中的至少一个，从而使流动通过壳体供应入口 M的油进入滑柱14的主纵向孔60，而不管滑柱14的纵向位置如何。所述主纵向孔60还包括仅当滑柱14在其后位置(图4)时至少部分地面对壳体前端口 30的前径向出口 68，当滑柱14在其前位置(图3)时所述前径向出口 68面对壳体 12的前部的内表面。滑柱14的后入口 66和前出口 68每个都在后面和在前面被柱状部分 70环绕，所述柱状部分70紧密地抵靠壳体12的内表面滑动配合。滑柱14具有周向中间槽72，所述周向中间槽72面对壳体排出端口 36，并且可选地当滑柱14在其前位置时与壳体前端口 30连通，或当滑柱14在其后位置时与壳体后端口 28连通。根据本发明，滑柱后端在壳体12内分别界定出后端空腔74和前端空腔76，所述弹簧18安装在后端空腔74中，而在前端空腔76中所述致动杆56接合滑柱14。所述后端空腔74和所述前端空腔76与所述油存储器M连通并且与来自油供应通道42的流体供应压力隔离。取决于滑柱的位置，每个空腔74、76的纵向尺寸都是可变的。根据图中示出的实施方式，后端空腔74在前面通过与滑柱本体整体制成的滑柱后端壁62界定，并且在后面通过后盖78或塞来界定，后盖78安装在壳体后端以关闭后部 26的后侧并形成用于所述弹簧18的弹簧保持器。应当指出，壳体供应入口 M与后盖78之间的纵向距离必须选定为使得甚至当滑柱14在其前位置时后端空腔74仍与油供应压力隔
1 O根据本实施方式，前端空腔76在后面通过滑柱14的前端壁64界定，前端壁64由
5安装在滑柱前端处的前盖制成以关闭滑柱14的主纵向孔60，并且在前面通过控制单元16界定。根据示例性实施方式，后盖78和前盖64可分别压配合到壳体12和滑柱14中。根据本发明的优选实施方式，由于纵向通过通道80平行于主纵向孔60在滑柱本体中延伸，空腔74、76都通过所述排出端口 36连接至所述油存储器M。有利的是，所述通过通道80对每个空腔74、76纵向打开并且具有对排出端口 36打开的径向通孔82，所述径向通孔82大体上布置在滑柱14的两端之间的中间纵向位置。空腔74、76与从供应入口 M 流动穿行至壳体后端口和前端口 28、30的高压流体隔离并且仅连接至排出压力。排出压力大体上对应于大气压力。在图3、4和5中油流动回路用箭头Fl来示意性表示。如图3和5所示，在延后模式中，电磁阀没有被激励且滑柱14处于其前位置。油供应通道42为阀10供给高压油。油流通过壳体供应入口 M和通过滑柱后入口 66进入壳体12和进入滑柱14。因为滑柱后入口 66与壳体后端口 28连通且因为滑柱前出口 68面对壳体内表面，所以油仅可流动至后通道48。在流动通过凸轮相位器34之后，油通过前通道 50和壳体前端口 30返回到阀10。壳体前端口 30通过滑柱槽72与排出端口 36连通，油通过排出通道52流回到油存储器M。如图4所示，在提前模式中，电磁阀被激励，使得滑柱14抵抗弹簧返回力而朝其后位置滑动。油供应通道42为阀供给高压油。油流通过壳体供应入口 M和通过滑柱后入口 66进入壳体12和进入滑柱14。因为滑柱后入口 66不与壳体后端口观连通且因为滑柱前出口 68与壳体前端口 30连通，所以油仅可流动至前通道50。在流动通过凸轮相位器34之后，油通过后通道48和壳体后端口观返回到阀10。壳体后端口观通过滑柱槽72与排出端口 36连通，油通过排出通道52流回到油存储器M。在延后模式和在提前模式中，施加到滑柱14的前端表面以及滑柱14的后端表面上的压力总是使滑柱14的控制均衡的排出压力。因此，在提前模式中，致动器仅须提供用于压缩弹簧18的足够压力到滑柱14上。与现有技术相反，油供应压力的增加不会形成抵抗致动器力的液压力。
权利要求
1.一种用于凸轮相位器(34)的油流控制阀(10)，所述油流控制阀(10)包括壳体 (12)、定位在壳体(12)中的滑柱(14)以及用于控制滑柱(14)在壳体(12)中的位置的控制单元(16)，所述滑柱(14)在前位置与后位置之间沿纵向轴线(Al)可滑动地安装在壳体 (12)中，弹簧(18)插入到滑柱后端与壳体后端之间以朝其前位置偏压滑柱(14)，所述壳体(1 设置有位于其后部06)的流体供应入口(M)、与凸轮相位器(34)的液压回路连通的径向后端口 08)和径向前端口(30)以及布置在后端口 08)与前端口(30)之间的径向排出端口(36)，所述排出端口(36)与油存储器(54)连通，所述滑柱(14)设置有槽和通道，所述槽和通道相应地与壳体(1 的所述端口 O8、30、36)交会以便基于滑柱的位置来引导油，其特征在于，所述滑柱后端和滑柱前端在壳体(1 内分别界定出后端空腔(74)和前端空腔(76)，所述弹簧(18)安装在后端空腔(74)中，所述后端空腔(74)和所述前端空腔(76)与所述油存储器(54)连通并且与流体供应压力隔离。
2.如权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述空腔(74、76)通过所述排出端口 (36)连接至所述油存储器(54)。
3.如权利要求1或2所述的阀(10)，其特征在于，所述空腔(74、76)通过至少一个在滑柱(14)中延伸的纵向通过通道(80)彼此连接。
4.如权利要求2和3所述的阀(10)，其特征在于，所述通过通道(80)包括向排出端口 (36)打开的径向通孔(82)。
5.如前述权利要求中任一项所述的阀(10)，其特征在于，后盖(78)安装在壳体后端处以关闭后端空腔(74)的后侧并形成用于所述弹簧(18)的弹簧保持器。
全文摘要
一种油流控制阀(10)包括壳体(12)、滑柱(14)以及控制单元(16)，所述滑柱(14)可滑动地安装在壳体(12)中，弹簧(18)插入到滑柱后端与壳体后端之间，所述壳体(12)设置有位于其后部(26)的流体供应入口(24)、与凸轮相位器(34)的液压回路连通的径向后端口(28)和径向前端口(30)以及布置在后端口(28)与前端口(30)之间的径向排出端口(36)，所述排出端口(36)与油存储器(54)连通，所述滑柱(14)设置有槽和通道，所述槽和通道相应地与壳体(12)的所述端口(28、30、36)交会，其特征在于，所述滑柱后端和滑柱前端界定出与所述油存储器(54)连通的后端空腔(74)和前端空腔(76)。
文档编号F01L1/344GK102472129SQ201080034812
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月8日 优先权日2009年8月7日
发明者哈姆迪 N. 申请人:德尔菲技术公司