1.本发明属于机油控制阀技术领域,具体涉及一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统。
背景技术:
2.汽车发动机可变气门正时调节是指通过改变凸轮轴与曲轴之间的相位关系,使发动机在运行工况获得最佳配气正时,极大的改善了发动机燃油经济性、功率扭矩及排放特性。
3.可变气门正时调节主要通过机油泵向机油控制阀输出油压,直接驱动vvt进行相位调节,该方式的弊端在于油压需求大,机油泄漏量大,导致机油泵工作负荷增加,从而提高了整机油耗,因此在混动专用发动机极致热效率需求的背景下需提供一款节能型的机油控制阀。
4.目前有一些节能型机油控制阀能利用凸轮轴扭矩实现机油内循环,以降低机油泵工作负荷,但其实现方式一般采用两个以上单向阀且的将单向阀设置在活塞中随活塞同步运动,结构较为复杂、制造成本组装难度高且零部件耐久可靠性低。
5.中国发明专利(公开号:cn110318836a)公开了一种径向回路节能型机油控制阀,可实现机油内循环功能,但其实现机油内循环功能采用的是两个单向阀,其制造成本及组装难度较高,且实现机油内循环功能的单向阀设置在活塞内部,在实现机油内环功能的同时,单向阀将随活塞进行高频率的往复运动,零部件耐久可靠性较低同时存在异响风险。
技术实现要素:
6.本发明的目的是:旨在提供一种机油内循环的节能型机油控制阀,用来解决现有控制阀结构缺陷导致的制造成本及组装难度较高、零部件耐久可靠性较低同时存在异响风险的问题。
7.为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
8.一种机油内循环的节能型机油控制阀,
9.包括均为中空结构的壳体、阀体和活塞;
10.所述壳体两端分别形成安装口和第一进油口,所述壳体上径向开设有第一工作油孔和第二工作油孔;
11.所述阀体固定安装于壳体内,所述阀体内开设有安装槽,所述安装槽内安装有环状单向阀,所述阀体的侧壁径向开设有贯穿阀体侧壁的第五连通油口、第七连通油口、第九连通油口、第十四连通油口、第四连通油口和第六连通油口;
12.所述活塞的外壁开设有第三环形油槽、第二环形油槽和第四环形油槽,所述活塞于第三环形油槽处开设有贯穿活塞侧壁的第四进油口,
13.所述第一进油口与第四进油口连通,所述活塞滑动安装于阀体内,所述进油口经活塞的中空内腔与第四进油口连通;
14.所述活塞包括第一状态和第二状态;
15.当所述活塞处于第一状态时,所述第三环形油槽与第六连通油口连通,所述第二工作油孔与第四连通油口、第二环形油槽、第九连通油口、第五连通油口依次连通;
16.当所述活塞处于第二状态时,所述第三环形油槽与第四连通油口连通,所述第一工作油孔与第六连通油口、第四环形油槽、第十四连通油口、第七连通油口依次连通。
17.进一步限定,所述阀体的外壁于第五连通油口和第九连通油口之间开设有第八连通油口,所述阀体的外壁于第七连通油口和第十四连通油口之间开设有第十三连通油口。这样的结构设计,通过开设在阀体外壁的第八连通油口和第十三连通油口,分别连通五连通油口和第九连通油口、第七连通油口和第十四连通油口,结构简单,制造方便,实用性较强。实际上,也可根据实际需要,采用其他连通方式,比如在壳体的内壁开设对应的用于连通的油口,只要能完成五连通油口和第九连通油口之间的连通、第七连通油口和第十四连通油口之间的连通即可。
18.进一步限定,所述壳体上还径向开设有第一泄油孔,所述阀体上还径向开设有第三连通油口,所述阀体的外壁开设有第十五连通油口,所述第一泄油孔经第十五连通油口与第三连通油口连通。这样的结构设计,通过第三连接油口对活塞的端部与阀体的端部构成的密闭空间进行破坏,从而实现消气功能,避免密闭空间对活塞的运动造成影响,实用性较强。
19.进一步限定,所述壳体上还径向开设有第二泄油孔,所述阀体上还径向开设有第十连通油口和第十二连通油口,所述阀体上的外壁于第十连通油口和第十二连通油口之间开设有第十一连通油口;所述第二泄油孔与第十一连通油口连通;当所述活塞处于第一状态时,所述第二环形油槽与第十连通油口连通;当所述活塞处于第二状态时,所述第四环形油槽与第十二连通油口连通。这样的结构设计,通过第十二连通油口与第四环形油槽的连通,在对vvt提前调节油腔内的机油进行内循环利用时,第四环形油槽内的部分油液经第十二连通油口、第十一连通油口、第二卸油孔流出控制阀,避免因vvt提前调节油腔内油压过大,而导致的正向凸轮轴扭矩无法快速推动vvt转子转动的问题;
20.同理,通过第十连通油口与第二环形油槽的连通,在对vvt滞后调节油腔内的机油进行内循环利用时,第二环形油槽内的部分油液经第十连通油口、第十一连通油口、第二卸油孔流出控制阀,避免因vvt滞后调节油腔内油压过大,而导致的负向凸轮轴扭矩无法快速推动vvt转子转动的问题。
21.进一步限定,所述壳体内壁于安装口一端开设有限位槽,所述限位槽内安装有限位卡箍,所述壳体于第一进油口处设有限位挡边。这样的结构设计,通过限位卡箍和限位挡边的相互配合,完成阀体和壳体之间的固定安装,结构简单,安装方便,实用性强。
22.进一步限定,所述挡边和阀体之间安装有滤网组件。这样的结构设计,通过滤网组件在第一进油口处,并由阀体挤压在壳体的限位挡边上,完成安装,对进入控制阀的机油进行过滤,可防止机油中的杂质颗粒进入机油控制阀内部,实用性较强。
23.进一步限定,所述第五连通油口和第七连通油口均为槽口状通孔。这样的结构设计,通过槽口状通孔构成第五连通油口和第七连通油口,可在安装槽的宽度尺寸有限的情况下,尽可能加大第五连通油口和第七连通油口的流通面积,进而提高机油流通量,结构简单,实用性较强。
24.进一步限定,所述第三环形油槽位于第二环形油槽和第四环形油槽之间。
25.进一步限定,所述阀体和活塞均为一端开口、一端封闭的中空结构,所述阀体的封闭端的内壁设有回位弹簧安装底座,所述活塞的封闭端设有回位弹簧安装座,所述回位弹簧安装底座和回位弹簧安装座之间安装有回位弹簧。这样的结构设计,通过安装在阀体和活塞之间的回位弹簧,配合电磁铁对活塞进行推动,当电磁铁松开对活塞的推动后,活塞可在回位弹簧的作用下复位,结构简单,实用性较强。
26.进一步限定,所述阀体的外壁靠近第一进油口一端周向开设有第一连通油口,所述阀体的外壁径向开设有与第一连通油口连通的第二连通油口,所述活塞的外壁还开设有第一环形油槽和第二进油口,所述第二进油口连通第一环形油槽与活塞的中空内腔,所述活塞中连通第二进油口和第四进油口的中空内腔为第三进油口;
27.所述第一进油口、第一连通油口、第二连通油口、第一环形油槽、第二进油口、第三进油口、第四进油口和第三环形油槽在活塞处于任意状态时,均处于常连通状态。
28.进一步限定,所述第一进油口与第四进油口连通、且安装有进油单向阀。这样的结构设计,通过在进油油路中安装进油单向阀,可有效提升发动机久置启动过程中vvt的响应速度,并避免发动机久置后,vvt内部缺油导致的启动vvt异响问题;同时,设置在进油油路的进油单向阀,还能有效避免凸轮轴扭矩使vvt油腔产生高油压,进而导致的进油油路回流现象,从而提高可变气门正时调节速度。
29.进一步限定,所述活塞的开口端轴向开设有堵头安装孔,所述堵头安装孔内过盈压装有堵头,所述活塞于第四进油口和第二进油口之间开设有单向阀碟片安装座,
30.所述进油单向阀包括单向阀碟片和碟片单向阀弹簧,所述单向阀碟片安装在单向阀碟片安装座上,所述碟片单向阀弹簧安装在堵头与单向阀碟片之间。这样的结构设计,通过将由单向阀碟片和碟片单向阀弹簧构成的进油单向阀,配合过盈压装在堵头安装孔内的堵头,完成进油单向阀的安装,结构简单,安装方便,实用性强。
31.本发明还公开了一种发动机系统,包括上述的一种机油内循环的节能型机油控制阀。
32.采用上述技术方案的发明,具有如下优点:
33.1、通过在阀体内设置的环状单向阀,配合在阀体上设置的依次连通的第九连通油口、第八连通油口、第五连通油口/第十四连通油口、第十三连通油口、第七连通油口,实现机油内循环功能,降低调节时的机油消耗量;
34.2、通过环状单向阀片设置在阀体内,相比于将单向阀设置在活塞内部的技术方案,环状单向阀在实现机油内循环功能的同时,不会随活塞进行高频率的往复运动,零部件的可靠性得以提升,同时降低异响风险;
35.3、通过一个环状单向阀代替现有两个单向阀实现机油内循环功能,降低制造成本及组装难度;
36.4、通过设置在进油油路的进油单向阀,实现vvt油腔内部储油功能,有效提升发动机久置启动过程中vvt的响应速度,并避免发动机久置后vvt内部缺油导致的启动vvt异响问题;
37.5、设置在进油油路的进油单向阀,还能有效避免凸轮轴扭矩使vvt油腔产生高油压,进而导致的进油油路回流现象,从而提高可变气门正时调节速度;
38.6、通过第十二连通油口与第四环形油槽的连通,在对vvt提前调节油腔内的机油进行内循环利用时,第四环形油槽内的部分油液经第十二连通油口、第十一连通油口、第二卸油孔流出控制阀,避免因vvt提前调节油腔内油压过大,而导致的正向凸轮轴扭矩无法快速推动vvt转子转动的问题;
39.同理,通过第十连通油口与第二环形油槽的连通,在对vvt滞后调节油腔内的机油进行内循环利用时,第二环形油槽内的部分油液经第十连通油口、第十一连通油口、第二卸油孔流出控制阀,避免因vvt滞后调节油腔内油压过大,而导致的负向凸轮轴扭矩无法快速推动vvt转子转动的问题;
40.7、通过槽口状通孔构成第五连通油口和第七连通油口,可在安装槽的宽度尺寸有限的情况下,尽可能加大第五连通油口和第七连通油口的流通面积,进而提高机油流通量,结构简单,实用性较强。
附图说明
41.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
42.图1为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例的结构爆炸示意图;
43.图2为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例的剖视结构示意图;
44.图3为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中壳体部分的剖视结构示意图;
45.图4为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中阀体部分的结构示意图一;
46.图5为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中阀体部分的结构示意图二;
47.图6为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中阀体部分的剖视结构示意图;
48.图7为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中活塞部分的剖视结构示意图;
49.图8为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中滤网组件部分的结构示意图;
50.图9为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例中装配在vvt及凸轮轴上的装配结构示意图;
51.图10为本发明一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统实施例的结构示意图;
52.图11为工作模式1下图10中a-a方向的截面结构示意图;
53.图12为工作模式1下图10中b-b方向的截面结构示意图;
54.图13为工作模式1下图10中c-c方向的截面结构示意图;
55.图14为工作模式2下图10中a-a方向的截面结构示意图;
56.图15为工作模式2下图10中b-b方向的截面结构示意图;
57.图16为工作模式2下图10中c-c方向的截面结构示意图;
58.主要元件符号说明如下:
59.壳体1、第一进油口11、第一工作油孔12、第二工作油孔13、第一泄油孔14、第二泄油孔15、限位槽16、限位挡边17、
60.阀体2、安装槽21、第二连通油口22、第一连通油口23、第三连通油口24、
61.回位弹簧安装底座25、第四连通油口26、第五连通油口27、第六连通油口28、
62.第七连通油口29、第八连通油口210、第九连通油口211、第十连通油口212、
63.第十一连通油口213、第十二连通油口214、第十三连通油口215、
64.第十四连通油口216、第十五连通油口217、
65.活塞3、回位弹簧安装座31、第一环形油槽32、第二进油口33、第二环形油槽34、
66.第三环形油槽35、第四进油口36、第四环形油槽37、堵头安装孔38、
67.单向阀碟片安装座39、第三进油口310、
68.滤网组件4、滤网座41、滤网42、
69.环状单向阀5、回位弹簧6、单向阀碟片7、碟片单向阀弹簧8、堵头9、限位卡箍10、vvt定子100、vvt转子200、提前调节油腔300、滞后调节油腔400、电磁铁500、负向凸轮轴扭矩700、正向凸轮轴扭矩800、凸轮轴900。
具体实施方式
70.以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明,需要说明的是,在附图或说明书描述中,相似或相同的部分都使用相同的图号,附图中未绘示或描述的实现方式,为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本发明的保护范围。
71.如图1~2所示,本发明的一种机油内循环的节能型机油控制阀,
72.包括均为中空结构的壳体1、阀体2和活塞3,
73.如图3所示,壳体1两端分别形成安装口和第一进油口11,壳体1上径向开设有第一工作油孔12、第二工作油孔13、第一泄油孔14和第二泄油孔15;
74.如图2、4~6所示,阀体2上还径向开设有第三连通油口24,阀体2的外壁开设有第十五连通油口217,第一泄油孔14经第十五连通油口217与第三连通油口24连通;
75.阀体2上还径向开设有第十连通油口212和第十二连通油口214,阀体2上的外壁于第十连通油口212和第十二连通油口214之间开设有第十一连通油口213;
76.第二泄油孔15与第十一连通油口213连通;
77.如图13所示,当活塞3处于第一状态时,第二环形油槽34与第十连通油口212连通;
78.如图16所示,当活塞3处于第二状态时,第四环形油槽37与第十二连通油口214连通。
79.第一进油口11与第四进油口36连通、且安装有进油单向阀,活塞3的开口端轴向开设有堵头安装孔38,堵头安装孔38内过盈压装有堵头9,活塞3于第四进油口36和第二进油口33之间开设有单向阀碟片安装座39,
80.进油单向阀包括单向阀碟片7和碟片单向阀弹簧8,
81.单向阀碟片7安装在单向阀碟片安装座39上,碟片单向阀弹簧8安装在堵头9与单向阀碟片7之间。
82.挡边17和阀体2之间安装有滤网组件4,滤网组件4包括滤网座41和滤网42;
83.壳体1内壁于安装口一端开设有限位槽16,限位槽16内安装有限位卡箍10,
84.壳体1于第一进油口11处设有限位挡边17,
85.阀体2通过限位卡箍10和限位挡边17固定安装于壳体1内;
86.如图2~6所示,阀体2内开设有安装槽21,安装槽21内安装有环状单向阀5,
87.阀体2于安装槽21处开设有贯穿阀体2侧壁的第五连通油口27和第七连通油口29,
88.第五连通油口27和第七连通油口29均为槽口状通孔;
89.阀体2的侧壁还径向开设有贯穿阀体2侧壁的第九连通油口211和第十四连通油口216,
90.阀体2的外壁于第五连通油口27和第九连通油口211之间开设有第八连通油口210,
91.阀体2的外壁于第七连通油口29和第十四连通油口216之间开设有第十三连通油口215,
92.阀体2上还径向开设有第四连通油口26和第六连通油口28,
93.第一工作油孔12与第六连通油口28连通,第二工作油孔13与第四连通油口26连通,
94.如图2和7所示,活塞3的外壁开设有第三环形油槽35、第二环形油槽34和第四环形油槽37,活塞3于第三环形油槽35处开设有贯穿活塞3侧壁的第四进油口36,
95.第一进油口11与第四进油口36连通,
96.第三环形油槽35位于第二环形油槽34和第四环形油槽37之间。
97.活塞3滑动安装于阀体2内,阀体2和活塞3均为一端开口、一端封闭的中空结构,
98.阀体2的封闭端的内壁设有回位弹簧安装底座25,
99.活塞3的封闭端设有回位弹簧安装座31,
100.回位弹簧安装底座25和回位弹簧安装座31之间安装有回位弹簧6;
101.进油口11经活塞3的中空内腔与第四进油口36连通,
102.活塞3包括第一状态和第二状态;
103.如图11~13所示,当活塞3处于第一状态时,第三环形油槽35与第六连通油口28连通,第二工作油孔13与第四连通油口26、第二环形油槽34、第九连通油口211、第八连通油口210、第五连通油口27依次连通;
104.如图14~16所示,当活塞3处于第二状态时,第三环形油槽35与第四连通油口26连通,第一工作油孔12与第六连通油口28、第四环形油槽37、第十四连通油口216、第十三连通油口215、第七连通油口29依次连通。
105.阀体2的外壁靠近第一进油口11一端周向开设有第一连通油口23,
106.阀体2的外壁径向开设有与第一连通油口23连通的第二连通油口22,
107.活塞3的外壁还开设有第一环形油槽32和第二进油口33,第二进油口33连通第一环形油槽32与活塞3的中空内腔,
108.活塞3中连通第二进油口33和第四进油口36的中空内腔为第三进油口310,
109.第一进油口11、第一连通油口23、第二连通油口22、第一环形油槽32、第二进油口33、第三进油口310、第四进油口36和第三环形油槽35在活塞3处于任意状态时,均处于常连通状态。
110.第一进油口11与第四进油口36连通、且安装有进油单向阀,活塞3的开口端轴向开设有堵头安装孔38,堵头安装孔38内过盈压装有堵头9,活塞3于第四进油口36和第二进油口33之间开设有单向阀碟片安装座39,
111.进油单向阀包括单向阀碟片7和碟片单向阀弹簧8,
112.单向阀碟片7安装在单向阀碟片安装座39上,碟片单向阀弹簧8安装在堵头9与单向阀碟片7之间。
113.一种发动机系统,包括上述的一种机油内循环的节能型机油控制阀。
114.本实施例中,本机油控制阀共有三个工作模式,分别为可变气门正时相位提前调节、可变气门正时相位滞后调节、可变气门正时相位保持调节,其中在可变气门正时相位提前调节及可变气门正时相位滞后调节两个工作模式下可利用凸轮轴扭矩实现机油内循环功能,另外需要理解的是可变气门正时相位保持工作模式下机油消耗量极低,该工作模式下只需补充可变气门正时相位调节系统中零部件间隙泄漏的机油量,因此无需实现机油内循环功能,本发明不再对此工作模式进行赘述,进一步结合附图对可变气门正时相位提前调节及可变气门正时相位滞后调节两个工作模式进行详细说明;
115.如图9所示,机油控制阀装配在vvt转子200上同时与凸轮轴900通过螺纹连接固定,电磁铁500装配在前罩壳(图中未示出)上,机油从缸盖油路(图中未示出)进入到凸轮轴900中,再进入到vvt提前油腔内(油路如图中实线箭头示意),进油同时vvt滞后油腔内机油泄出到机油控制阀内部进行机油内循环及泄油(油路如图9中虚线箭头所示)。
116.工作模式1,可变气门正时相位提前调节:
117.如图11、图12、图13所示,ecu执行可变气门正时相位提前调节命令,传递相应占空比信号至电磁铁500,电磁铁500产生电磁力推动机油控制阀活塞3克服回位弹簧6弹簧力至可变气门正时相位提前调节行程,此时第一工作油孔12、第六连通油口28、第三环形油槽35、第四进油口36处于常连通状态;第二工作油孔13、第四连通油口26、第二环形油槽34、第九连通油口211、第八连通油口210、第五连通油口27处于常连通状态;第二环形油槽34、第十连通油口212、第十一连通油口213、第二泄油孔15处于常连通状态;
118.由于环状单向阀5特性,机油无法从第三环形油槽35进入到第五连通油口27,避免在进行可变气门正时相位提前调节时,机油从进油油路进入到vvt滞后调节油腔400,进一步的机油可以在压差的作用下从第五连通油口27进入到第三环形油槽35;
119.图11、图12、图13中实线箭头为进油油路走向,机油从第一进油口11经流滤网组件4进入第一连通油口23,随后依次经流第二连通油口22、第一环形油槽32、第二进油口33、第三进油口310,在进油机油压力作用下单向阀碟片7克服碟片单向阀弹簧8弹簧力开启,随后经流第四进油口36、第三环形油槽35、第六连通油口28、第一工作油孔12进入vvt提前调节油腔300驱动vvt转子200实现可变气门正时相位提前调节;
120.当系统处于正向凸轮轴扭矩800时,扭矩施加在vvt转子200上使vvt提前调节油腔300产生高油压,当高油压大于进油油路油压时,单向阀碟片7关闭,有效的避免进油油路回流现象,从而提高vvt可变气门正时调节速度;进一步的在机油推动vvt转子200进行可变气
门正时相位提前调节的同时vvt滞后调节油腔400处于泄油状态,如图11、图12中虚线箭头泄油油路走向,vvt滞后调节油腔的机油依次经流第二工作油孔13、第四连通油口26、第二环形油槽34、第九连通油口211、第八连通油口210、第五连通油口27到达环状单向阀5入口,此时在负向凸轮轴扭矩700作用下vvt滞后调节油腔400产生高油压,环状单向阀5被开启,机油进入到第三环形油槽35和进油油路汇流,实现机油内循环功能;
121.vvt滞后调节油腔400中部分机油除通过机油内循环油路进入到vvt提前调节油腔300实现循环利用外,另一部分机油则通过第二泄油孔15泄出到发动机油底壳中(图中未示出),需要被理解的是单独设置泄油油路是必要的,可理解的是凸轮轴扭矩是周期变化的,当系统处于正向凸轮轴扭矩800时,vvt滞后调节油腔400无法产生高油压打开环状单向阀5实现机油内循环功能,此时vvt滞后调节油腔400的机油必须通过泄油油路泄出,才能使vvt提前调节油腔300的机油压力驱动vvt转子200进行可变气门正时相位提前调节,如图13所示,vvt滞后调节油腔400中的机油经流到第二环形油槽34后,部分机油分流至第十连通油口212、随后经流至第十一连通油口213、第十二连通油口214、第二泄油孔15泄出到发动机油底壳中;
122.工作模式2,可变气门正时相位滞后调节:
123.如图14、图15、图16所示,ecu执行可变气门正时相位滞后调节命令,传递相应占空比信号至电磁铁500,电磁铁产生电磁力推动机油控制阀活塞3克服回位弹簧6弹簧力至可变气门正时相位滞后调节行程,此时第二工作油孔13、第四连通油口26、第三环形油槽35、第四进油口36处于常连通状态;第一工作油孔12、第六连通油口28、第四环形油槽37、第十四连通油口216、第十三连通油口215、第七连通油口29处于常连通状态;第四环形油槽37、第十二连通油口214、第十一连通油口213、第二泄油孔15处于常连通状态;
124.由于环状单向阀5特性,机油无法从第三环形油槽35进入到第七连通油口29,避免在进行可变气门正时相位滞后调节时,机油从进油油路进入到vvt提前调节油腔300,进一步的机油可以在压差的作用下从第七连通油口29进入到第三环形油槽35;
125.图14、图15、图16中实线箭头为进油油路走向,机油从第一进油口11经流滤网组件4进入第一连通油口23,随后依次经流第二连通油口22、第一环形油槽32、第二进油口33、第三进油口310,在机油压力作用下单向阀碟片7克服碟片单向阀弹簧8弹簧力开启,随后经流第四进油口36、第三环形油槽35、第四连通油口26、第二工作油孔13进入vvt滞后调节油腔400驱动vvt转子200实现可变气门正时相位滞后调节;
126.当系统处于负向凸轮轴扭矩700时,扭矩施加在vvt转子200上使vvt滞后调节油腔400产生高油压,当高油压大于进油油路油压时,单向阀碟片7关闭,有效的避免进油油路回流现象,从而提高vvt可变气门正时调节速度;
127.在机油推动vvt转子200进行可变气门正时相位滞后调节的同时vvt提前调节油腔300处于泄油状态,结合图14及图15中虚线箭头泄油油路走向,vvt提前调节油腔的机油依次经流第一工作油孔12、第六连通油口28、第四环形油槽37、第十四连通油口216、第十三连通油口215、第七连通油口29到达环状单向阀5入口,此时在正向凸轮轴扭矩800作用下vvt提前调节油腔300产生高油压,环状单向阀5被开启,机油进入到第三环形油槽35和进油油路汇流,实现机油内循环功能;
128.进一步需要说明的是,vvt提前调节油腔300中部分机油除通过机油内循环油路进
入到vvt滞后调节油腔400实现循环利用外,另一部分机油则通过第二泄油孔15泄出到发动机油底壳中(图中未示出),需要被理解的是单独设置泄油油路是必要的,因为凸轮轴扭矩是周期变化的,当系统处于负向凸轮轴扭矩700时vvt提前调节油腔300无法产生高油压打开环状单向阀5实现机油内循环功能,此时vvt提前调节油腔300的机油必须通过泄油油路泄出,才能使vvt滞后调节油腔400的机油压力驱动vvt转子200进行可变气门正时相位滞后调节,如图16所示,vvt提前调节油腔机油经流到第四环形油槽37后,部分机油分流至第十二连通油口214、随后经流至第十一连通油口213、第二泄油孔15泄出到发动机油底壳中。
129.进一步的结合图11说明本发明实现的vvt油腔内部储油功能,以排气vvt为例,在发动机停机后vvt处于如图11所示的可变气门正时相位最提前位置,此时由于活塞内部的碟片式单向阀结构,vvt提前调节油腔300、第一工作油孔12、第六连通油口28、第三环形油槽35、第四进油口36这一段油路可形成封闭的储油油腔,机油将无法通过机油控制阀进油油路回流至缸盖缸体油路中,有效提升发动机久置启动过程中vvt进行可变气门正时相位调节的响应速度并避免发动机久置后vvt内部缺油导致的启动vvt异响问题。
130.如图13所示,活塞3在阀体2内往复运动通过第三连通油口24、第十五连通油口217、第一泄油孔14实现消气功能,避免活塞3前端与阀体2内腔形成封闭的空腔阻碍活塞3往复运动,同时通过运动副间隙泄露至活塞3前端与阀体2形成的腔体内的机油也可通过此条油路泄出。
131.控制阀的装配顺序依次为:滤网组件4装入壳体1中的限位挡边17,滤网组件4与限位挡边17设置有防呆结构(图中未示出),确保滤网组件4装入壳体1方向的唯一性,进一步将环状单向阀5装入环状单向阀安装槽21内,进一步阀体2装入壳体1内部,阀体2与滤网组件4端面配合处设置有防呆结构(图中未示出),确保阀体2装入壳体1方向的唯一性,进一步回位弹簧6装入回位弹簧安装底座25,进一步单向阀碟片7装入单向阀碟片安装座39上、进一步单向阀弹簧8装入堵头9上,进一步将堵头9过盈压装入堵头安装孔38中,进一步活塞3装入阀体2内,进一步装配限位卡箍10,机油控制阀装配过程平滑,组装简单。
132.以上对本发明提供的一种机油内循环的节能型机油控制阀及发动机系统进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。