專利名稱：可變氣門正時裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，更具體地說，涉及可變氣門正時裝置。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中已知，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，氣缸一個工作循環(huán)周期內(nèi)進氣的時間就越短。高轉(zhuǎn)速大負荷時要求有更多的進氣量提高發(fā)動機的燃燒效率，從而使發(fā)動機有較高的動力輸出；低轉(zhuǎn)速小負荷時則不需要過多的進氣量就能滿足發(fā)動機需求，從而實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟性。因此，越來越多的車輛發(fā)動機采用可變氣門正時(VVT)技術(shù)來改變進氣門和排氣門的氣門正時。傳統(tǒng)的VVT技術(shù)通過調(diào)節(jié)氣門提前開啟可以在一定程度上提高發(fā)動機的動力和燃油經(jīng)濟性，但是氣門正時系統(tǒng)并沒有改變氣門開啟的持續(xù)時間，單位時間內(nèi)的進氣量改善不大，因此對于發(fā)動機的性能幫助也不大。現(xiàn)在市場上的的i-VTEC系統(tǒng)，通過增加第三 根搖臂和第三個凸輪來同時實現(xiàn)氣門的正時和升程可變，增加高速時單位時間的進氣量，從而發(fā)動機動力更強。但這種技術(shù)的應用缺陷是機構(gòu)復雜，動力輸出不夠線性。其他的連續(xù)可變氣門升程技術(shù)，雖然動力輸出平順性有所提升，但是執(zhí)行元件卻越加復雜。綜合分析市場上幾種氣門升程可變技術(shù)，均是以凸輪軸為動力源，驅(qū)動復雜的運動副，通過機械運動改變氣門升程，此類機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，零部件眾多，勢必增加整機重量；運動繁瑣，不可避免地造成摩擦損失；過多的位置需要冷卻潤滑，對油路的設(shè)計有著近乎苛刻的要求；為裝配這種機構(gòu)，缸蓋系統(tǒng)需要進行大面積修改，通用性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個缺陷。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種新穎的可變氣門正時方法和裝置。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種實現(xiàn)氣門持續(xù)開啟的可變氣門正時方法和裝置。為了實現(xiàn)上述至少一個目的，按照本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種可變氣門正時裝置，用于控制車輛發(fā)動機的氣門的開啟和關(guān)閉正時，該裝置包括凸輪軸，用于驅(qū)動所述氣門的開啟和關(guān)閉；用于驅(qū)動所述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件能夠與發(fā)動機曲軸同步轉(zhuǎn)動，并且，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸可相對轉(zhuǎn)動；相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于改變所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位，以允許至少調(diào)節(jié)所述氣門的開啟正時；其中，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機，所述電機的電機軸僅與所述凸輪軸傳動連接，在需要提前開啟氣門時，所述電機驅(qū)動所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件向前轉(zhuǎn)動，從而提前開啟所述氣門。所述氣門可以為進氣門或排氣門。在一個實施例中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件可以布置成通過與所述凸輪軸直接接觸來驅(qū)動所述凸輪軸。優(yōu)選地，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)還可以包括設(shè)于所述凸輪軸上的單向傳動結(jié)構(gòu)，所述電機的電機軸通過所述單向傳動結(jié)構(gòu)與所述凸輪軸傳動連接，使得所述電機能夠驅(qū)動所述凸輪軸向前轉(zhuǎn)動，但所述凸輪軸的向前轉(zhuǎn)動不能反拖所述電機軸轉(zhuǎn)動。所述單向傳動結(jié)構(gòu)可以包括飛輪、單向軸承或電磁離合器。在一個實施例中，所述凸輪軸的內(nèi)部具有沿所述凸輪軸的軸向方向延伸的空腔，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件為內(nèi)軸的形式，并從所述凸輪軸的一個端部進入所述凸輪軸的空腔內(nèi)并在其內(nèi)延伸；所述凸輪軸的內(nèi)壁與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外壁中的一個上具有卡槽，所述凸輪軸的內(nèi)壁與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外壁中的另一個上具有能夠伸入所述卡槽內(nèi)的凸起，所述卡槽和所述凸起的尺寸構(gòu)造成使得所述凸輪軸與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件之間能夠通過所述凸起在所述卡槽內(nèi)移動而進行相對轉(zhuǎn)動，并且能夠通過相互抵靠而由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件驅(qū)動所述凸輪軸。
優(yōu)選地，所述卡槽的尺寸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動中心呈現(xiàn)為基本上60度角，所述凸起的尺寸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動中心呈現(xiàn)為基本上30度角。優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的內(nèi)部設(shè)有沿所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的軸向方向延伸的油道，并且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件還具有從所述油道通向所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件外部的油腔。優(yōu)選地，所述凸輪軸的兩端設(shè)有油封。在一個實施例中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件上設(shè)有正時鏈輪，用于由所述發(fā)動機的曲軸驅(qū)動進行同步轉(zhuǎn)動。按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種可變氣門正時方法，用于控制車輛發(fā)動機的氣門的開啟和關(guān)閉正時，所述方法包括提供凸輪軸，用于驅(qū)動所述氣門的開啟和關(guān)閉；提供用于驅(qū)動所述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件能夠與發(fā)動機曲軸同步轉(zhuǎn)動，并且，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸可相對轉(zhuǎn)動；提供相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于改變所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位，以允許至少調(diào)節(jié)所述氣門的開啟正時；其中，在需要提前開啟氣門時，由所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件向前轉(zhuǎn)動；當所述凸輪軸旋轉(zhuǎn)到使得所述氣門處于基本上最大升程的位置時，由所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)將所述凸輪軸保持在當前位置，從而將所述氣門保持為所述基本上最大升程；所述凸輪軸在所述當前位置保持一段預定時間之后，由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件驅(qū)動所述凸輪軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動。所述氣門可以為進氣門或排氣門。在一個實施例中，可以由所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)通過液壓驅(qū)動的方式來改變所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位。在一個實施例中，由所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)通過電機驅(qū)動的方式來改變所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位。其中，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)可以包括電機，通過將所述電機的電機軸僅與所述凸輪軸傳動連接，從而在需要提前開啟氣門時，由所述電機驅(qū)動所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件向前轉(zhuǎn)動，從而提前開啟所述氣門。
優(yōu)選地，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括設(shè)于所述凸輪軸上的單向傳動結(jié)構(gòu)，通過將所述電機的電機軸經(jīng)由所述單向傳動結(jié)構(gòu)與所述凸輪軸傳動連接，使得所述電機能夠驅(qū)動所述凸輪軸向前轉(zhuǎn)動，但所述凸輪軸的向前轉(zhuǎn)動不能反拖所述電機軸轉(zhuǎn)動。在一個實施例中，可以通過使得所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸直接接觸來驅(qū)動所述凸輪軸。在一個實施例中，在所述凸輪軸的內(nèi)部提供沿所述凸輪軸的軸向方向延伸的空腔，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件為在所述空腔內(nèi)延伸的內(nèi)軸的形式，在所述凸輪軸的內(nèi)壁與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外壁中的一個上提供卡槽，在所述凸輪軸的內(nèi)壁與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外壁中的另一個上提供能夠伸入所述卡槽內(nèi)的凸起；通過所述凸起與所述卡槽的接觸，而由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件驅(qū)動所述凸輪軸，并且，通過所述凸起在所述卡槽內(nèi)移動，而使得所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的最大轉(zhuǎn)動角度為基本上30度角。
在一個實施例中，可以在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件上提供與所述發(fā)動機傳動連接的正時鏈輪，從而由所述發(fā)動機的曲軸驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件進行同步轉(zhuǎn)動。本發(fā)明可以的可變氣門正時裝置和方法可以改變氣門的開啟持續(xù)時間，從而實現(xiàn)不同工況下進氣量和/或排氣量的不同。而且，本發(fā)明在不使用現(xiàn)有的WT系統(tǒng)時就能實現(xiàn)發(fā)動機正時控制，相比其他改變發(fā)動機進氣量技術(shù)具有如下優(yōu)勢I)氣門開啟持續(xù)時間可調(diào)，最大調(diào)節(jié)范圍30°凸輪軸轉(zhuǎn)角；2)高轉(zhuǎn)速、高負荷工況下，相比可變氣門升程技術(shù)，進氣量更大；3) OCV閥油壓只需保證凸輪軸內(nèi)外軸潤滑，機油消耗率低，機油泵負載低；4)發(fā)動機正時可以直接由E⑶控制，精度更高；5)發(fā)動機正時調(diào)節(jié)可以由高頻步進電機執(zhí)行，響應快，且不受負荷影響；6)可以減輕配氣機構(gòu)整體重量；7)缸蓋系統(tǒng)可以通過較小的改動即可滿足本發(fā)明配氣機構(gòu)布置，通用性強。


圖I是按照本發(fā)明的可變氣門正時裝置的一個實施例；圖2是圖I所示可變氣門正時裝置沿A-A向的剖視圖；圖3是圖2中I部的局部放大圖；圖4是按照本發(fā)明的可變氣門正時方法的一個實施例獲得的氣門升程曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步詳細描述。圖I示出了本發(fā)明的用于控制車輛發(fā)動機的氣門的開啟和關(guān)閉正時的可變氣門正時裝置的一個實施例。該可變氣門正時裝置包括凸輪軸6。凸輪軸6上設(shè)有若干凸輪3，凸輪軸6在轉(zhuǎn)動時通過凸輪3來驅(qū)動發(fā)動機氣門(未示出)的開啟和關(guān)閉。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7用于驅(qū)動該凸輪軸6。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7上設(shè)有正時鏈輪1，正時鏈輪I通過正時鏈條或正時皮帶(未示出)與發(fā)動機的曲軸連接。這樣，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7則可以在發(fā)動機曲軸的驅(qū)動下與曲軸同步轉(zhuǎn)動。
結(jié)合圖I和圖2看得更清楚，凸輪軸6為外軸的形式，其內(nèi)部具有沿其軸向方向L延伸的空腔，而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7為內(nèi)軸的形式，從凸輪軸6的一個端部進入該空腔內(nèi)并在該空腔內(nèi)延伸。這樣，凸輪軸6和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7總體上形成為沿軸向方向L套裝的外軸和內(nèi)軸的形式。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7與凸輪軸6之間可沿周向相對轉(zhuǎn)動。如圖3所示，凸輪軸6的內(nèi)壁上具有卡槽10，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的外壁上具有伸入卡槽10內(nèi)的凸起9。卡槽10和凸起9的尺寸構(gòu)造成使得凸輪軸6與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7之間能夠通過凸起9在卡槽10內(nèi)沿周向移動而進行相對轉(zhuǎn)動。并且，當凸起9沿周向抵靠卡槽10的一端時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7能夠通過與凸輪軸6直接接觸來驅(qū)動凸輪軸6轉(zhuǎn)動。在其它實施例中，可以在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的外壁上設(shè)置卡槽，而在凸輪軸6的內(nèi)壁上設(shè)置凸起。在圖3所示實施例中，卡槽10的尺寸設(shè)置成相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的轉(zhuǎn)動中心呈現(xiàn)為基本上60度角，凸起9的尺寸設(shè)置成相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的轉(zhuǎn)動中心呈現(xiàn)為基本上30度角。這樣，凸輪軸6和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件之間的旋轉(zhuǎn)相位最大相差基本上為30度。
相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機11以及設(shè)置在凸輪軸6上的單向傳動結(jié)構(gòu)5。電機11可以通過單向傳動結(jié)構(gòu)5來驅(qū)動凸輪軸6沿其原有轉(zhuǎn)動方向加速轉(zhuǎn)動，從而使得凸輪軸6相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7沿向前的方向轉(zhuǎn)動，從而改變旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7與凸輪軸6之間的相對旋轉(zhuǎn)相位，以允許至少調(diào)節(jié)氣門的開啟正時。在需要提前開啟氣門時，電機11驅(qū)動凸輪軸6相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7向前轉(zhuǎn)動，即沿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的轉(zhuǎn)動方向向前轉(zhuǎn)動,從而提前開啟所述氣門。需要注意的是，在這里，電機11僅與凸輪軸6傳動連接，并不與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7及其正時鏈輪I有任何形式的傳動連接。具體地，如圖I所示，電機11的電機軸12通過傳動鏈條或傳動皮帶13與單向傳動結(jié)構(gòu)5連接。在一個實施例中，該電機11可以是步進電機。凸輪軸6上的單向傳動結(jié)構(gòu)5用于使得電機11能夠驅(qū)動凸輪軸6向前轉(zhuǎn)動，但凸輪軸6的向前轉(zhuǎn)動不能反拖所述電機軸轉(zhuǎn)動。這樣的單向傳動結(jié)構(gòu)5可以構(gòu)成為類似于自行車上的飛輪的形式，或者單向軸承的形式，或者是具有電磁離合器的傳動結(jié)構(gòu)的形式。為了確保旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7與凸輪軸6之間的潤滑和/或冷卻，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的內(nèi)部設(shè)有沿其軸向方向延伸的油道14。并且，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7設(shè)有從油道14通向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外部的油腔8。該油腔8可以設(shè)置在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7上與凸輪軸6的凸輪3相對應的位置。這樣，機油可以通過油腔8進入到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7與凸輪軸6之間的間隙位置，起到潤滑和/或冷卻的作用?？梢栽谕馆嗇S6的兩端分別設(shè)有油封2，以防止機油的泄漏。凸輪軸6上還可以設(shè)有相位信號輪4，用于與相應的傳感器配合使用，以提供凸輪軸6的旋轉(zhuǎn)位置或相位。該凸輪軸6可以是進氣凸輪軸或排氣凸輪軸，對應驅(qū)動發(fā)動機進氣門或排氣門的開啟和關(guān)閉。下面介紹圖I-圖3所示的可變氣門正時裝置進行氣門正時的方法的一個實施例。在不需要改變氣門正時的時候，發(fā)動機的曲軸通過正時鏈輪I來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7同步轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的凸起9與凸輪軸6的卡槽10在周向上抵靠，從而由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7驅(qū)動凸輪軸6同步轉(zhuǎn)動，以完成每個沖程。由凸輪軸6上的凸輪3驅(qū)動發(fā)動機的氣門進行開啟和關(guān)閉。此時，由于單向傳動結(jié)構(gòu)5的特性，凸輪軸6的轉(zhuǎn)動不會經(jīng)由傳動鏈條或傳動皮帶13拖動電機11的電機軸12轉(zhuǎn)動。ECU根據(jù)發(fā)動機各傳感器的輸入信號計算出每缸每循環(huán)最佳進氣量、氣門最佳開啟時刻。在需要提前開啟氣門時，由ECU向電機11，如步進電機11輸入驅(qū)動信號。電機11根據(jù)驅(qū)動信號的頻率和數(shù)量做出響應，轉(zhuǎn)動需要的角度。因電機11的轉(zhuǎn)速遠高于凸輪軸6的當前轉(zhuǎn)速，因此電機11經(jīng)由傳動鏈條或傳動皮帶13和單向傳動結(jié)構(gòu)5驅(qū)動凸輪軸6加速轉(zhuǎn)動，從而相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7向前轉(zhuǎn)動。該過程相當于對發(fā)動機的氣門進行了正時調(diào)節(jié)。如圖3所示，凸輪軸6相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7的最大轉(zhuǎn)動角度為基本上30度角，也就是說，滿相位調(diào)節(jié)為30度。當凸輪軸6旋轉(zhuǎn)到使得氣門處于基本上最大升程的位置時，電機11停止驅(qū)動凸輪軸6繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但可以繼續(xù)通電而將凸輪軸6保持在當前位置，從而將氣門保持為在該基本最大升程處。同時，發(fā)動機的曲軸通過正時鏈輪I來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直至該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7跟上凸輪軸6的當前保持位置，從而按照前述的方式繼續(xù)驅(qū)動凸輪軸6同步轉(zhuǎn)動。此時，電機11可斷電。 由此可見，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件7跟上凸輪軸6并繼續(xù)驅(qū)動凸輪軸6之前，凸輪軸6已經(jīng)在使得氣門處于最大升程狀態(tài)(即最大開啟狀態(tài))的當前位置處保持了一段時間。因此，如果該凸輪軸6是進氣凸輪軸，這樣就能夠極大地改善進氣門的進氣量，從而保證高負荷工況的動力性?，F(xiàn)有的大多數(shù)發(fā)動機上使用的VVT(可變氣門正時)調(diào)節(jié)速度是O. 0725° /ms(凸輪轉(zhuǎn)角)，滿調(diào)節(jié)相位是30°凸輪轉(zhuǎn)角，計算得出滿相位調(diào)節(jié)周期是413. 8ms，此類VVT驅(qū)動器已能夠滿足發(fā)動機的相位調(diào)節(jié)設(shè)計需求。在本發(fā)明的實施例中,可以用一驅(qū)動頻率600Hz、步進角O. 75°的步進電機11,且該步進電機11與單向傳動結(jié)構(gòu)5的傳動比為2:1,則計算得出滿相位調(diào)節(jié)周期是133. 3ms。由此可見這樣的步進電機11的正時調(diào)節(jié)速度可以滿足發(fā)動機對正時的需求。圖4示出了按照前述可變氣門正時方法獲得的氣門升程曲線圖。其中，圖中的曲線41 (用實線表示的曲線)表示調(diào)節(jié)后的氣門升程曲線，曲線42 (虛線以及該虛線右側(cè)的實線)表示未調(diào)節(jié)的氣門升程曲線?？梢钥闯觯瑢τ谡{(diào)節(jié)后的氣門升程曲線41，其氣門開啟時間提前，并且氣門在最大升程處保持了一段時間。在本發(fā)明中，凸輪軸6的凸輪3的型線只需滿足發(fā)動機低負荷時的進氣量即可，當負荷增加時，則電機11可以按照ECU的指令以前述的方式提前打開氣門，增加進氣時間。氣門最大升程開啟最長持續(xù)時間可以需滿足發(fā)動機最高負荷的進氣要求。前文描述了本發(fā)明的可變氣門正時裝置的一個實施例，以及利用該可變氣門正時裝置實施的可變氣門正時方法。應當理解，本發(fā)明的可變氣門正時裝置不局限于實施前述的可變氣門正時方法，而是可以用于其它的可變氣門正時方法，例如用于獲得不同于圖4的氣門升程曲線。還應當理解，本發(fā)明的可變氣門正時方法也不局限于用圖I-圖3所示的由電機驅(qū)動的可變氣門正時裝置來實現(xiàn)，而是可以由其它的可變氣門正時裝置來實現(xiàn)，只要滿足如下特征即可即，在需要提前開啟氣門時，相位調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件向前轉(zhuǎn)動；當所述凸輪軸旋轉(zhuǎn)到使得所述氣門處于基本上最大升程的位置時，由所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)將所述凸輪軸保持在當前位置，從而將所述氣門保持為所述基本上最大升程；所述凸輪軸在所述當前位置保持一段預定時間之后，由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件驅(qū)動所述凸輪軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動。例如可以由現(xiàn)有的液壓驅(qū)動的可變氣門正時裝置來實現(xiàn)，通過液 壓驅(qū)動的方式來改變旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位。
權(quán)利要求
1.一種可變氣門正時裝置，用于控制車輛發(fā)動機的氣門的開啟和關(guān)閉正時，包括 凸輪軸，用于驅(qū)動所述氣門的開啟和關(guān)閉； 用于驅(qū)動所述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件能夠與發(fā)動機曲軸同步轉(zhuǎn)動，并且，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸可相對轉(zhuǎn)動； 相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于改變所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與所述凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位，以允許至少調(diào)節(jié)所述氣門的開啟正時； 其中，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機，所述電機僅與所述凸輪軸傳動連接，在需要提前開啟氣門時，所述電機驅(qū)動所述凸輪軸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件向前轉(zhuǎn)動，從而提前開啟所述氣門。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述氣門為進氣門或排氣門。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件布置成通過與所述凸輪軸直接接觸來驅(qū)動所述凸輪軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述相位調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括設(shè)于所述凸輪軸上的單向傳動結(jié)構(gòu)，所述電機的電機軸通過所述單向傳動結(jié)構(gòu)與所述凸輪軸傳動連接，使得所述電機能夠驅(qū)動所述凸輪軸向前轉(zhuǎn)動，但所述凸輪軸的向前轉(zhuǎn)動不能反拖所述電機軸轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述單向傳動結(jié)構(gòu)包括飛輪、單向軸承或電磁離合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述凸輪軸的內(nèi)部具有沿所述凸輪軸的軸向方向延伸的空腔，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件為內(nèi)軸的形式，并從所述凸輪軸的一個端部進入所述凸輪軸的空腔內(nèi)并在其內(nèi)延伸； 其中，所述凸輪軸的內(nèi)壁與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外壁中的一個上具有卡槽，所述凸輪軸的內(nèi)壁與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的外壁中的另一個上具有能夠伸入所述卡槽內(nèi)的凸起，所述卡槽和所述凸起的尺寸構(gòu)造成使得所述凸輪軸與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件之間能夠通過所述凸起在所述卡槽內(nèi)移動而進行相對轉(zhuǎn)動，并且能夠通過相互抵靠而由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件驅(qū)動所述凸輪軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述卡槽的尺寸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動中心呈現(xiàn)為基本上60度角，所述凸起的尺寸相對于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動中心呈現(xiàn)為基本上30度角。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的內(nèi)部設(shè)有沿所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件的軸向方向延伸的油道，并且所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件還具有從所述油道通向所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件外部的油腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述凸輪軸的兩端設(shè)有油封。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項所述的可變氣門正時裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件上設(shè)有正時鏈輪，用于由所述發(fā)動機的曲軸驅(qū)動進行同步轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可變氣門正時裝置，用于控制車輛發(fā)動機的氣門的開啟和關(guān)閉正時，包括凸輪軸，用于驅(qū)動氣門的開啟和關(guān)閉；驅(qū)動凸輪軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件，其能夠與發(fā)動機曲軸同步轉(zhuǎn)動，并且可與凸輪軸相對轉(zhuǎn)動；相位調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于改變旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件與凸輪軸之間的相對旋轉(zhuǎn)相位，以允許至少調(diào)節(jié)氣門的開啟正時；其中相位調(diào)節(jié)機構(gòu)包括電機，其僅與所述凸輪軸傳動連接，在需要提前開啟氣門時，電機驅(qū)動凸輪軸相對于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部件向前轉(zhuǎn)動，從而提前開啟氣門。利用本發(fā)明的可變氣門正時裝置，可以實現(xiàn)氣門的持續(xù)開啟，在高轉(zhuǎn)速高負荷工況下，相比現(xiàn)有技術(shù)進氣量更大；可以減輕配氣機構(gòu)整體重量，并且可以通過對缸蓋系統(tǒng)較小的改動即可實現(xiàn)，通用性強。
文檔編號F01L9/04GK102852581SQ201210326499
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者蘇相楠, 由毅, 沈源, 劉巖, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司