可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)，尤指一種適用于機(jī)車引擎系統(tǒng)的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于世界各國環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格要求與能源危機(jī)的問題，因此各汽機(jī)車制造廠積極地研發(fā)低污染、低油耗與高性能的引擎。傳統(tǒng)上固定汽門正時(shí)的引擎在各負(fù)載下將漸漸無法滿足以上的需求。
[0003]因此，許多有關(guān)于可變汽門正時(shí)的相關(guān)專利紛紛出現(xiàn)，如中國臺(tái)灣證書號(hào)186952、189156、189157、189158、189159、189109號(hào)皆揭露有一種可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)，使用復(fù)數(shù)凸輪軸在不同時(shí)機(jī)切換凸輪組，藉以調(diào)整進(jìn)汽門閥與汽缸頭入口的距離(亦即揚(yáng)程)，其細(xì)節(jié)如下所述。
[0004]請參閱圖5，系現(xiàn)有可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的分解圖。圖中所出示的一種可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)主要由一凸輪軸935、一第一凸輪926、一第二凸輪934、一排氣凸輪936、一搖臂軸916、一第一搖臂99、一第二搖臂913、一排氣搖臂937以及一切換機(jī)構(gòu)980所構(gòu)成。
[0005]其中，第一凸輪926、第二凸輪934和排氣凸輪936均設(shè)置于凸輪軸935上，而第一凸輪926和第二凸輪934具有不同的揚(yáng)程，第一凸輪926的揚(yáng)程較大，亦即閥作動(dòng)時(shí)其進(jìn)氣量較大，而第二凸輪934的揚(yáng)程較小，亦即閥作動(dòng)時(shí)其進(jìn)氣量較小。第一搖臂99及第二搖臂913皆設(shè)置于搖臂軸916上，其中第一搖臂具有一第一頂出部991，用以與第一進(jìn)氣閥938連接；第二搖臂913具有一第二頂出部931，用以與第二進(jìn)氣閥939連接。切換機(jī)構(gòu)980設(shè)置在第二搖臂913內(nèi)，用以使第二搖臂913與第一搖臂99結(jié)合或分開，由一油壓缸(圖未示)、一活塞92、一彈性構(gòu)件93以及一油壓通路(圖未示)所構(gòu)成，其以一油封蓋91封閉該油壓缸。
[0006]然而，上述該技術(shù)通過二凸輪分別搭配二進(jìn)氣搖臂，并采用兩段式的閥開啟揚(yáng)程的調(diào)整方式，其僅具備有復(fù)數(shù)階段式可變汽門正時(shí)的功能，無法針對汽門相位(汽門開或關(guān)的角度)、汽門重迭角(汽門開啟的角度)或汽門揚(yáng)程(汽門關(guān)閉至開啟的位移)進(jìn)行連續(xù)性的切換汽門正時(shí)，故仍無法提供引擎最佳的馬力輸出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的主要目的系在提供一種可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)，其用于一引擎上，利用偏心控制進(jìn)氣搖臂的方式，同時(shí)偵測一偏心軸旋轉(zhuǎn)角度，藉以回饋控制汽門的開啟揚(yáng)程，達(dá)到一種連續(xù)可變汽門正時(shí)，提升引擎性能及降低油耗與污染。
[0008]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)改變傳統(tǒng)進(jìn)氣搖臂的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供一種包含連續(xù)可調(diào)進(jìn)氣門閥的控制系統(tǒng)，而該可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)設(shè)置于一引擎的一汽缸頭中，該汽缸頭具有一容置空間，容置一凸輪軸座。其中，本實(shí)用新型的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)包括一凸輪軸、一偏心軸、一進(jìn)氣搖臂、一進(jìn)氣門閥以及一控制系統(tǒng)。所述凸輪軸設(shè)置于凸輪軸座上，套設(shè)有一進(jìn)氣凸輪，以該凸輪軸座作為樞轉(zhuǎn)中心來旋轉(zhuǎn)。偏心軸耦接一電動(dòng)馬達(dá)，可通過電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)整偏心軸的偏心位置。而在偏心軸上套設(shè)有進(jìn)氣搖臂，其末端與進(jìn)氣凸輪相抵接，可隨著凸輪的相位變化而有相對應(yīng)的高低起伏。此外，進(jìn)氣門閥穿設(shè)于一位在容置空間內(nèi)的進(jìn)氣門閥彈簧座中，作為汽缸頭進(jìn)氣量的控制機(jī)構(gòu)，包括一門閥部及一頂出部，頂出部與進(jìn)氣搖臂具有一可變量的汽門間隙，藉以控制進(jìn)氣門閥的進(jìn)氣量及進(jìn)氣時(shí)機(jī)。此外，所述控制系統(tǒng)包括一參數(shù)控制器、一馬達(dá)控制器及一角度位置感知器。參數(shù)控制器接收引擎轉(zhuǎn)速及油門的狀態(tài)信息并電耦接馬達(dá)控制器，可提供偏心軸偏心位置的初始期望值，而角度位置感知器偵測電動(dòng)馬達(dá)的相位變化，發(fā)出一回饋信號(hào)至與角度位置感知器電耦接的馬達(dá)控制器，用以回授控制進(jìn)氣門閥的開啟揚(yáng)程，調(diào)整至最佳的汽門重迭角與揚(yáng)程。
[0009]其中，當(dāng)引擎于低轉(zhuǎn)速時(shí)，可減少偏心軸的一垂直方向偏心距以提升汽門間隙，因此降低進(jìn)氣門閥的開啟揚(yáng)程。亦即，進(jìn)氣搖臂將會(huì)位于一低揚(yáng)程位置，其與進(jìn)氣門閥之間存在較大的汽門間隙，使得頂出部較難以頂推進(jìn)氣門閥，而有較小的開啟揚(yáng)程。
[0010]換言之，當(dāng)引擎于高轉(zhuǎn)速時(shí)，可增加偏心軸的一垂直方向偏心距以降低汽門間隙，因此提升進(jìn)氣門閥的開啟揚(yáng)程。亦即，進(jìn)氣搖臂將會(huì)位于一高揚(yáng)程位置，其與進(jìn)氣門閥之間存在較小的汽門間隙，使得頂出部較易于頂推進(jìn)氣門閥，而有較大的開啟揚(yáng)程。
[0011]所述可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的偏心軸與凸輪軸可為平行設(shè)置。因此，在凸輪抵頂進(jìn)氣搖臂的過程中，若兩者的轉(zhuǎn)軸為平行排列時(shí)，較易掌控彼此的位置關(guān)系，可精準(zhǔn)地控制汽門間隙。
[0012]所述進(jìn)氣搖臂可還包括一回復(fù)彈簧，確保進(jìn)氣搖臂一直抵頂進(jìn)氣閥門，減少該搖臂與閥門間作動(dòng)撞擊聲。
[0013]以上概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)是為了進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。而有關(guān)本實(shí)用新型的其它目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明與圖示加以闡述。
【附圖說明】
[0014]圖1系本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0015]圖2系本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的分解圖。
[0016]圖3系本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)流程圖。
[0017]圖4系本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的閥開啟揚(yáng)程-曲軸旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系圖。
[0018]圖5系現(xiàn)有可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的分解圖。
[0019]【符號(hào)說明】
[0020]I 引擎2 汽缸頭
[0021]20 容置空間202 套管
[0022]201 凸輪軸座21 進(jìn)氣門閥彈簧座
[0023]22 排氣門閥彈簧座23 汽缸頭蓋
[0024]231 通孔3 凸輪軸
[0025]31 進(jìn)氣凸輪32 排氣凸輪
[0026]40 電動(dòng)馬達(dá)41 偏心軸
[0027]411偏心距42搖臂軸
[0028]43螺旋齒輪組431大螺旋齒輪
[0029]432小螺旋齒輪51進(jìn)氣搖臂
[0030]510進(jìn)氣搖臂511回復(fù)彈簧
[0031]52排氣搖臂521回復(fù)彈簧
[0032]60汽門間隙601高揚(yáng)程位置
[0033]602低揚(yáng)程位置61進(jìn)氣門閥
[0034]611門閥部612頂出部
[0035]62排氣門閥621門閥部
[0036]622頂出部7控制系統(tǒng)
[0037]71參數(shù)控制器72馬達(dá)控制器
[0038]73角度位置感知器91油封蓋
[0039]913第二搖臂916搖臂軸
[0040]92活塞926第一凸輪
[0041]93彈性構(gòu)件931第二頂出部
[0042]934第二凸輪935凸輪軸
[0043]936排氣凸輪937排氣搖臂
[0044]938第一進(jìn)氣閥939第二進(jìn)氣閥
[0045]980切換機(jī)構(gòu)99第一搖臂
[0046]991第一頂出部
【具體實(shí)施方式】
[0047]為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解和實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，現(xiàn)結(jié)合附圖描繪本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0048]請參閱圖1及圖2，系本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)的剖視圖及分解圖。圖中出示一種可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)，設(shè)置于一引擎I的一汽缸頭2中，該汽缸頭2具有一容置空間20，容置一凸輪軸座201。該可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)包括:一凸輪軸3、一偏心軸41、一進(jìn)氣搖臂51、一進(jìn)氣門閥61及一控制系統(tǒng)7(圖未示)。其中，可變閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)設(shè)置于引擎I的進(jìn)氣端，而在排氣端則設(shè)有:一搖臂軸42、一排氣搖臂52及一排氣門閥62，其為傳統(tǒng)閥揚(yáng)程機(jī)構(gòu)，用以控制汽缸頭2排氣時(shí)的汽門正時(shí)。
[0049]在本實(shí)施例中，凸輪軸3設(shè)置于凸輪軸座201上，套設(shè)有一進(jìn)氣凸輪31及一排氣凸輪32。而所述的進(jìn)氣凸輪31及一排氣凸輪32分別抵頂進(jìn)氣搖臂51及排氣搖臂52的末端邊緣處，該進(jìn)氣搖臂51套設(shè)于電耦接一電動(dòng)馬達(dá)40的偏心軸41上，且在該偏心軸41上另套有一回復(fù)彈簧511，使得進(jìn)氣搖臂