CN112709791B - 用于汽车发动机的张紧器油压调节系统以及油压调节方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统，包括张紧器、压力传感器、电子阀门以及控制器，其中，张紧器包括第一腔体以及一端和第一腔体配合成活塞结构的柱塞，第一腔体开设有第一通道，机油通过第一通道进入或排出第一腔体；压力传感器用以测量第一腔体内的油压波动值；电子阀门用以使第一通道保持畅通或保持关闭；本申请通过压力传感器来感应第一腔体的油压波动值，根据油压波动值来判断柱塞振动是否发生较大振动，当柱塞发生较大振动时，由控制器控制电子阀门从而使第一通道关闭，响应速度快，避免较多的机油外流出第一腔体，使第一腔体的油压保持较高状态，避免柱塞疲软，有效防止张紧器的柱塞与链条之间发生振动敲击。

Description

用于汽车发动机的张紧器油压调节系统以及油压调节方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机张紧器技术领域，尤其是涉及一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统以及油压调节方法。

背景技术

在汽车发动机正时传动系统中，正时链传动系统因其可靠性高，与整车同寿命，终生免维修性的特点备受各主机厂青睐，在正时链传动系统中，正时链条张紧器可以吸收发动机运行过程中链条的振动。张紧器一般包括阻尼腔、与阻尼腔形成活塞配合的柱塞以及设置在阻尼腔的单向阀，机油通过单向阀进入阻尼腔，机油在阻尼腔内保持一定的油压，保证张紧器柱塞与导轨之间的跟随性。液压张紧器的单向阀大多都是球阀结构，柱塞与球体之间设有弹簧，当链条振动较大时，链条推动柱塞，柱塞通过弹簧推动球体，使球体下移并封闭球阀的流量口，防止阻尼腔内的机油外流，然而，柱塞要经过弹簧来推动球体，在振动发生时，球体的响应速度较慢，阻尼腔内的机油在柱塞的挤压下会有较多的部分从流量口流出阻尼腔外，导致阻尼腔内的油压降低，柱塞疲软，柱塞与链条之间的跟随性较差，容易使链条与柱塞之间发生敲击振动。特别是对于四缸发动机而言，曲轴每旋转一圈，对链传动系统会造成两次波动影响，链条会产生两次振动，这两次振动过程中，若张紧器的柱塞形成的高压油腔压力变小，则张紧器柱塞响应速度变慢，柱塞不能及时跟随链条的振动，柱塞与链条之间的敲击振动更为明显。

为此，需要提供一种能够避免张紧器柱塞疲软的技术方案。

发明内容

本发明提出一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统，其目的是解决张紧器柱塞疲软的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统，包括张紧器、压力传感器、电子阀门以及控制器，其中，张紧器包括第一腔体以及一端和第一腔体配合成活塞结构而另一端显露在第一腔体之外的柱塞，第一腔体开设有第一通道，机油通过第一通道进入或排出第一腔体；压力传感器用以测量第一腔体内的油压波动值；电子阀门用以使第一通道保持畅通或保持关闭；控制器用于接收所述压力传感器信号以及控制所述电子阀门工作，在柱塞挤压第一腔体的机油从而导致机油的油压波动值大于预设波动值时，控制器控制电子阀门关闭第一通道。

进一步的，张紧器包括内腔，电子阀门设于内腔，第一腔体由电子阀门的上侧与内腔的上部内侧壁限定形成，第一通道形成在电子阀门的上侧。

进一步的，电子阀门包括呈筒状的阀座、沿阀座的轴线穿设于阀座上的阀芯以及用于驱动阀芯沿阀座轴线上下移动的驱动组件，第一通道由阀芯的上端与阀座的上端口限定形成。

进一步的，阀芯的上端包括可与阀座上端口配合的第一堵塞头，第一通道由第一堵塞头与阀座上端口限定形成，当阀芯下移使第一堵塞头与阀座上端口配合时，第一通道关闭，当阀芯上移使第一堵塞头与阀座上端口间隔时，第一通道开启。

进一步的，第一堵塞头的顶面包括有顶帽，在第一堵塞头与阀座上端口配合时，顶帽的底面抵接阀座上端口周围的端面。

进一步的，阀芯的下端包括可与阀座下端口配合的第二堵塞头，阀芯中间部的侧壁与阀座的内壁间隔设置，从而使阀芯中间部与阀座之间形成间隙，在阀芯上移时，第二堵塞头封闭阀座下端口，阀座与阀芯中间部之间的间隙通过第一通道与第一腔体连通。

进一步的，张紧器的内腔开设有进油口，阀座的侧壁开设有第二通道，阀座与阀芯中间部之间的间隙通过第二通道与进油口连通。

进一步的，驱动组件位于阀芯的下方，驱动组件包括电磁铁基座和直线弹簧，直线弹簧的上端与阀芯的底面连接，直线弹簧的下端与内腔的底面连接，电磁铁基座的位置与阀芯的位置相对应，阀芯为磁性元件。

本申请还提出一种由上述的张紧器油压调节系统来执行的油压调节方法，至少包括以下步骤：

在第一通道开启的状态下，获取第一腔体的第一油压波动值；

将第一油压波动值与第一预设波动值对比；

当第一油压波动值大于第一预设波动值时，第一通道关闭。

进一步的，上述的油压调节方法至少还包括以下步骤：

在第一通道关闭的状态下，获取第一腔体的第二油压波动值；

将第二油压波动值与第二预设波动值对比；

在预设的持续时间内，当第二油压波动值小于第二预设波动值时，第一通道开启。

本发明的有益效果是：

本申请通过压力传感器来感应第一腔体的油压波动值，根据油压波动值来判断柱塞振动是否发生较大振动，当柱塞发生较大振动时，由控制器控制电子阀门从而使第一通道关闭，与现有机械阀门相比，本申请的电子阀门响应速度快，避免较多的机油外流出第一腔体，使第一腔体的油压保持较高状态，避免柱塞疲软，有效防止张紧器的柱塞与链条之间发生振动敲击。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1为本发明的张紧器其中一个状态下的结构示意图；

图2为本发明的张紧器另一状态下的结构示意图。

附图标注说明：10、张紧器；11、第一腔体；12、进油口；20、柱塞；21、导向柱；31、阀座；32、阀芯；321、第一堵塞头；322、中间部；323、第二堵塞头；324、顶帽；33、间隙；34、第二通道；35、直线弹簧；36、电磁铁基座；37、第一通道；40、压力传感器；50、缓冲弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参阅图1－图2，本发明提出一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统，其主要目的是解决张紧器10的柱塞20疲软问题，张紧器10油压调节系统包括张紧器10、压力传感器40、电子阀门以及控制器(图中未显示出)。其中，张紧器10包括第一腔体11以及一端和第一腔体11配合成活塞结构而另一端显露在第一腔体11之外的柱塞20，柱塞20显露在第一腔体11外面的一端用于与发动机正时传动链条系统的导轨抵接。第一腔体11开设有第一通道37，机油通过第一通道37进入或排出第一腔体11，在柱塞20没有发生较大振动时，第一通道37开启，发动机内的机油从第一通道37进入第一腔体11内，发动机内部的机油自身存在一定油压，因此，机油可以使第一腔体11保持较高油压，从而使柱塞20处于张紧状态。压力传感器40用以测量第一腔体11内的油压波动值；电子阀门用以使第一通道37保持畅通或保持关闭；控制器用于接收所述压力传感器40信号以及控制所述电子阀门工作，当柱塞20发生较大振动，并且柱塞20挤压第一腔体11的机油从而导致机油的油压波动值大于预设波动值时，控制器控制电子阀门关闭第一通道37。

本申请通过压力传感器40来感应第一腔体11的油压波动值，根据油压波动值来判断柱塞20振动是否发生较大振动，当柱塞20发生较大振动时，由控制器控制电子阀门从而使第一通道37关闭，与现有机械阀门相比，本申请的电子阀门响应速度快，避免较多的机油外流出第一腔体11，使第一腔体11的油压保持较高状态，避免柱塞20疲软，有效防止张紧器10的柱塞20与链条之间发生振动敲击。

张紧器10包括内腔，电子阀门设于内腔，第一腔体11由电子阀门的上侧与内腔的上部内侧壁限定形成，第一通道37形成在电子阀门的上侧。电子阀门包括呈筒状的阀座31、沿阀座31的轴线穿设于阀座31上的阀芯32以及用于驱动阀芯32沿阀座31轴线上下移动的驱动组件，阀座31固定在内腔中部的内壁上，阀座31的侧壁开设有第二通道34，张紧器10的内腔侧壁对应于第二通道34的位置开设有进油口12，第二通道34与进油口12连通，第一通道37由阀芯32的上端与阀座31的上端口限定形成。进一步的，阀芯32的上端包括可与阀座31上端口配合的第一堵塞头321，第一堵塞头321的顶面包括有与第一堵塞头321一体成型的顶帽324。阀芯32的下端包括可与阀座31下端口配合的第二堵塞头323，阀芯32中间部322的侧壁与阀座31的内壁间隔设置，从而使阀芯32中间部322与阀座31之间形成间隙33，阀座31与阀芯32中间部322之间的间隙33通过第二通道34与进油口12连通。第一通道37由第一堵塞头321与阀座31上端口限定形成，如图2所示，当阀芯32下移使第一堵塞头321与阀座31上端口配合时，第一通道37关闭，并且顶帽324的底面抵接阀座31上端口周围的端面，提高第一堵塞头321与阀座31上端口之间的密封性。如图1所示，当阀芯32上移使第一堵塞头321与阀座31上端口间隔时，第二堵塞头323封闭阀座31下端口，第一通道37开启，阀座31与阀芯32中间部322之间的间隙33通过第一通道37与第一腔体11连通，进油口12、第二通道34、阀座31与阀芯32中间部322之间的间隙33以及第一通道37之间形成一个油路通道，第一腔体11与发动机内部之间通过该油路通道实现机油交换。

进一步的，驱动组件位于阀芯32的下方，驱动组件包括电磁铁基座36和直线弹簧35，直线弹簧35的上端与阀芯32的底面连接，直线弹簧35的下端与内腔的底面连接，电磁铁基座36的位置与阀芯32的位置相对应，阀芯32为磁性元件，在本实施例中，阀芯32可以是电磁铁或者铁芯或其他可以被磁性吸附和排斥的物质，电磁铁基座36可以电生磁，利用磁性力来驱动阀芯32沿阀座31上下移动。本实施例的电子阀门结构紧凑，方便安装在张紧器10狭隘的内部。

在其他实施例中，本申请的电子阀门还可以是电动阀门，电动阀门的直线电机安装在张紧器底侧面，直线电机的驱动轴贯穿张紧座底面并延伸进入内腔并与阀芯连接，利用直线电机驱动阀芯上下移动。

柱塞20底面开设有盲孔，盲孔内设有导向柱21，导向柱21套设有缓冲弹簧50，缓冲弹簧50的上端抵接盲孔的顶面，缓冲弹簧50的下端连接顶帽324。

在本实施例中，压力传感器40安装在第一腔体11内，具体的，安装在顶帽324上，在其他实施例中，压力传感器可以安装在其他位置，只要能够测量第一腔体内的油压波动值即可，这里的油压波动值可以理解为：某一时刻油压的突变值。

本申请还提出一种由上述的张紧器10油压调节系统来执行的油压调节方法，至少包括以下步骤：

在第一通道37开启的状态下，压力传感器40获取第一腔体11的第一油压波动值，并将第一油压波动值所对应的信号反馈给控制器；

控制器接收到第一油压波动值所对应的信号后，将第一油压波动值与第一预设波动值对比；

当柱塞20振动较大时，柱塞20挤压第一腔体11内的机油，使第一油压波动值大于第一预设波动值，控制器控制电子阀门，通过电子阀门将第一通道37关闭，防止机油外流出第一腔体11；

在第一通道37关闭的状态下，压力传感器40获取第一腔体11的第二油压波动值，并将第二油压波动值所对应的信号反馈给控制器；

控制器接收到第一油压波动值所对应的信号后，将第二油压波动值与第二预设波动值对比；

在预设的持续时间内，第二油压波动值小于第二预设波动值，控制器控制电子阀门，通过电子阀门将第一通道37开启。其中，如果在预设的持续时间内，柱塞20振动幅度不保持正常水平，则第二油压波动值不会一直小于第二预设波动值，此时，第一通道37会一直保持关闭状态，直到预设的持续时间内，柱塞20振动幅度保持正常水平。预设的持续时间可以根据实际需求设置。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统，其特征在于，包括：

张紧器，所述张紧器包括第一腔体以及一端和所述第一腔体配合成活塞结构而另一端显露在所述第一腔体之外的柱塞，所述第一腔体开设有第一通道，机油通过所述第一通道进入或排出所述第一腔体；

用以测量所述第一腔体内的油压波动值的压力传感器；

用以使所述第一通道保持畅通或保持关闭的电子阀门；以及

用于接收所述压力传感器信号以及控制所述电子阀门工作的控制器，在所述柱塞挤压所述第一腔体的机油从而导致机油的油压波动值大于预设波动值时，所述控制器控制所述电子阀门关闭所述第一通道；

所述张紧器包括内腔，所述电子阀门设于所述内腔，所述第一腔体由所述电子阀门的上侧与所述内腔的上部内侧壁限定形成，所述第一通道形成在所述电子阀门的上侧；所述电子阀门包括呈筒状的阀座、沿所述阀座的轴线穿设于所述阀座上的阀芯以及用于驱动阀芯沿所述阀座轴线上下移动的驱动组件，所述第一通道由所述阀芯的上端与所述阀座的上端口限定形成。

2.如权利要求1所述的张紧器油压调节系统，其特征在于，所述阀芯的上端包括可与所述阀座上端口配合的第一堵塞头，所述第一通道由所述第一堵塞头与所述阀座上端口限定形成，当所述阀芯下移使所述第一堵塞头与所述阀座上端口配合时，所述第一通道关闭，当所述阀芯上移使所述第一堵塞头与所述阀座上端口间隔时，所述第一通道开启。

3.如权利要求2所述的张紧器油压调节系统，其特征在于，所述第一堵塞头的顶面包括有顶帽，在所述第一堵塞头与所述阀座上端口配合时，所述顶帽的底面抵接所述阀座上端口周围的端面。

4.如权利要求2所述的张紧器油压调节系统，其特征在于，所述阀芯的下端包括可与所述阀座下端口配合的第二堵塞头，所述阀芯中间部的侧壁与所述阀座的内壁间隔设置，从而使所述阀芯中间部与所述阀座之间形成间隙，在所述阀芯上移时，所述第二堵塞头封闭所述阀座下端口，所述阀座与所述阀芯中间部之间的间隙通过所述第一通道与所述第一腔体连通。

5.如权利要求4所述的张紧器油压调节系统，其特征在于，所述张紧器的内腔开设有进油口，所述阀座的侧壁开设有第二通道，所述阀座与所述阀芯中间部之间的间隙通过所述第二通道与所述进油口连通。

6.如权利要求1所述的张紧器油压调节系统，其特征在于，所述驱动组件位于所述阀芯的下方，所述驱动组件包括电磁铁基座和直线弹簧，所述直线弹簧的上端与所述阀芯的底面连接，所述直线弹簧的下端与所述内腔的底面连接，所述电磁铁基座的位置与所述阀芯的位置相对应，所述阀芯为磁性元件。

7.一种由如权利要求1－6任一项所述的张紧器油压调节系统来执行的油压调节方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

在所述第一通道开启的状态下，获取所述第一腔体的第一油压波动值；

将所述第一油压波动值与第一预设波动值对比；

当所述第一油压波动值大于所述第一预设波动值时，所述第一通道关闭。

8.如权利要求7所述的油压调节方法，其特征在于，至少还包括以下步骤：

在所述第一通道关闭的状态下，获取所述第一腔体的第二油压波动值；

将所述第二油压波动值与第二预设波动值对比；

在预设的持续时间内，当所述第二油压波动值小于所述第二预设波动值时，所述第一通道开启。

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