一种可变气门正时系统及其相位控制方法、发动机及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种可变气门正时系统及其相位控制方法、发动机及车辆，涉及车辆技术领域。本发明专利技术所述的可变气门正时系统，包括凸轮轴、输出端斜齿轮、输入端斜齿轮、控制端斜齿轮和电机，凸轮轴与输出端斜齿轮连接，输出端斜齿轮与输入端斜齿轮啮合传动，输入端斜齿轮与控制端斜齿轮啮合传动，输出端斜齿轮的齿数与控制端斜齿轮的齿数相同，控制端斜齿轮与电机连接，电机用于通过控制控制端斜齿轮的转动方向以改变凸轮轴的相位。本发明专利技术通过电控机械结构改变输入端与输出端的传动比，从而使凸轮轴提前或滞后，由于摒弃了液压驱动方式，不受环境温度等影响，在任意工况均可正常工作；响应速度远高于传统液压式可变气门正时系统；且无调节角度的限制。调节角度的限制。调节角度的限制。

【技术实现步骤摘要】
一种可变气门正时系统及其相位控制方法、发动机及车辆


[0001]本专利技术涉及车辆
，具体而言，涉及一种可变气门正时系统及其相位控制方法、发动机及车辆。

技术介绍

[0002]可变气门正时技术可以用来改变配气机构的正时，根据控制系统的需要连续调节凸轮轴与曲轴间的相对相位关系，实现对配气相位的控制，从而可以改进充气效率，提升发动机效率、改进怠速稳定性并获得更高的扭矩和功率。
[0003]现有可变气门正时技术大部分为液压驱动式，液压驱动式可变气门正时系统需要在建立一定的解锁油压后才能介入工作对发动机气门正时进行调节，因此大部分情况下液压驱动式可变气门正时系统不能在发动机怠速时工作，即使能够在怠速时工作，当油压不足或不稳定时，也可能造成凸轮轴相位异常波动。另外，液压驱动式可变气门正时系统需要经过OCV阀
‑
油路
‑
执行器等才能够最终完成，与执行器本身的结构参数、油路的布置、OCV阀的安装位置等密切相关，对发动机超速、大脚油门等工况响应较慢，存在响应速度问题。最后，液压驱动式可变气门正时系统调节角度有限。因此现有液压驱动式可变气门正时系统难以满足调节速度、调节角度以及工况等需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何解决传统液压驱动式可变气门正时系统存在的怠速工作问题、响应速度问题和调节角度问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种可变气门正时系统及其相位控制方法、发动机及车辆。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种可变气门正时系统，包括凸轮轴、输出端斜齿轮、输入端斜齿轮、控制端斜齿轮和电机，所述凸轮轴与所述输出端斜齿轮连接，所述输出端斜齿轮与所述输入端斜齿轮啮合传动，所述输入端斜齿轮与所述控制端斜齿轮啮合传动，所述输出端斜齿轮的齿数与所述控制端斜齿轮的齿数相同，所述控制端斜齿轮与所述电机连接，所述电机用于通过控制所述控制端斜齿轮的转动方向以改变所述凸轮轴的相位。
[0007]可选地，所述可变气门正时系统还包括控制端蜗轮和控制端蜗杆，所述控制端斜齿轮与所述控制端蜗轮连接，所述控制端蜗轮与所述控制端蜗杆啮合传动，所述控制端蜗杆与所述电机连接。
[0008]可选地，所述可变气门正时系统还包括正时传动轮，所述正时传动轮用于在曲轴带动下转动，所述电机用于通过控制所述控制端斜齿轮的转动方向与所述正时传动轮的转动方向相同或相反，以改变所述凸轮轴的相位。
[0009]可选地，所述可变气门正时系统还包括凸轮相位传感器，所述凸轮相位传感器用于检测所述凸轮轴的相位。
[0010]第二方面，本专利技术提供一种可变气门正时系统的相位控制方法，应用于上述可变
气门正时系统，包括：
[0011]获取凸轮轴相位调节量，根据所述凸轮轴相位调节量控制电机的工作状态。
[0012]可选地，所述根据所述凸轮轴相位调节量控制电机的工作状态包括：
[0013]控制所述电机不工作，以使控制端斜齿轮保持静止，所述凸轮轴处于相位不变工作状态。
[0014]可选地，所述根据所述凸轮轴相位调节量控制电机的工作状态包括：
[0015]控制所述电机转动，以使控制端斜齿轮的转动方向与正时传动轮的转动方向相反，所述凸轮轴处于相位提前工装状态。
[0016]可选地，所述根据所述凸轮轴相位调节量控制电机的工作状态包括：
[0017]控制所述电机转动，以使控制端斜齿轮的转动方向与正时传动轮的转动方向相同，所述凸轮轴处于相位滞后工作状态。
[0018]第三方面，本专利技术提供一种发动机，包括上述可变气门正时系统。
[0019]第四方面，本专利技术提供一种车辆，包括上述发动机。
[0020]本专利技术可通过电机控制控制端斜齿轮的转动方向，使得凸轮轴转速大于或小于固定倍数的曲轴转速，实现曲轴和凸轮轴之间传动比的改变，即通过电控机械结构改变输入端与输出端的传动比，从而使凸轮轴提前或滞后，由于摒弃了液压驱动方式，在工作过程中不需要压力油的参与，与发动机转速、机油温度等因素无关，不受环境温度等影响，在任意工况均可正常工作；另外，响应速度只与其电控部分及机械结构相关，响应速度远高于传统液压式可变气门正时系统；最后，调节角度是由链轮与凸轮轴之间的传动比决定的，无调节角度的限制，且调节方向灵活自由，可以根据需求对相位实现任意角度任意方向调节。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的可变气门正时系统的示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1‑
凸轮轴；2
‑
输出端斜齿轮；3
‑
输入端斜齿轮；4
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正时传动轮；5
‑
控制端斜齿轮；6
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控制端蜗轮；7
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控制端蜗杆；8
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电机；9
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驱动轴；10
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壳体。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0025]如图1所示，本专利技术实施例提供一种可变气门正时系统，包括凸轮轴1、输出端斜齿轮2、输入端斜齿轮3、控制端斜齿轮5和电机8，所述凸轮轴1与所述输出端斜齿轮2连接，所述输出端斜齿轮2与所述输入端斜齿轮3啮合传动，所述输入端斜齿轮3与所述控制端斜齿轮5啮合传动，所述输出端斜齿轮2的齿数与所述控制端斜齿轮5的齿数相同，所述控制端斜齿轮5与所述电机8连接，所述电机8用于通过控制所述控制端斜齿轮5的转动方向以改变所述凸轮轴1的相位。
[0026]具体地，可变气门正时系统包括凸轮轴1、输出端斜齿轮2、输入端斜齿轮3、控制端斜齿轮5和电机8，凸轮轴1与输出端斜齿轮2相连，输出端斜齿轮2与输入端斜齿轮3啮合，控制端斜齿轮5与输入端斜齿轮3啮合，控制端斜齿轮5与电机8连接，电机8可以由控制端斜齿
轮5向输入端斜齿轮3传递运动和扭矩，但是输入端斜齿轮3的运动无法传递到控制端斜齿轮5，电机8通过控制控制端斜齿轮5的转动方向，来改变凸轮轴1的相位。
[0027]本实施例通过电控机械结构改变链轮(定子)与凸轮轴(转子)之间的传动比，即输入端与输出端的传动比，从而使凸轮轴提前或滞后。由于摒弃了液压驱动方式，在工作过程中不需要压力油的参与，与发动机转速、机油温度等因素无关，即使在冷启动初期也可以迅速参与工作(不受环境温度等影响，在任意工况均可正常工作)，同时摒弃OCV阀，不需要布置复杂的油路(降低零部件铸造及加工难度)，不需要通过油压驱动控制正时相位；另外，响应速度只与其电控部分及机械结构相关，响应速度远高于传统液压式可变气门正时系统，不受制于油压大小、油压波动、调节方向、发动机转速等影响因素；最后，调节角度是由链轮与凸轮轴1之间的传动比决定的，无调节角度的限制(传统液压式可变气门正时系统调节角度有限，通常为35度)，相位调节角度与电机工作时间有关，在电机转速一定的情况下，电机工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变气门正时系统，其特征在于，包括凸轮轴(1)、输出端斜齿轮(2)、输入端斜齿轮(3)、控制端斜齿轮(5)和电机(8)，所述凸轮轴(1)与所述输出端斜齿轮(2)连接，所述输出端斜齿轮(2)与所述输入端斜齿轮(3)啮合传动，所述输入端斜齿轮(3)与所述控制端斜齿轮(5)啮合传动，所述输出端斜齿轮(2)的齿数与所述控制端斜齿轮(5)的齿数相同，所述控制端斜齿轮(5)与所述电机(8)连接，所述电机(8)用于通过控制所述控制端斜齿轮(5)的转动方向以改变所述凸轮轴(1)的相位。2.根据权利要求1所述的可变气门正时系统，其特征在于，还包括控制端蜗轮(6)和控制端蜗杆(7)，所述控制端斜齿轮(5)与所述控制端蜗轮(6)连接，所述控制端蜗轮(6)与所述控制端蜗杆(7)啮合传动，所述控制端蜗杆(7)与所述电机(8)连接。3.根据权利要求1所述的可变气门正时系统，其特征在于，还包括正时传动轮(4)，所述正时传动轮(4)用于在曲轴带动下转动，所述电机(8)用于通过控制所述控制端斜齿轮(5)的转动方向与所述正时传动轮(4)的转动方向相同或相反，以改变所述凸轮轴(1)的相位。4.根据权利要求1所述的可变气门正时系统，其特征在于，还包括凸轮相位传感器，所述凸轮相位传感器用于检测所述凸轮轴(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙萧，路和林，张莹，赵波，罗秋萍，肖航，
申请(专利权)人：宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司义乌吉利动力总成有限公司极光湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：