CN105697093A - 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机 - Google Patents

连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN105697093A
CN105697093A CN201510870407.4A CN201510870407A CN105697093A CN 105697093 A CN105697093 A CN 105697093A CN 201510870407 A CN201510870407 A CN 201510870407A CN 105697093 A CN105697093 A CN 105697093A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cam portion
cam
inner support
slide block
block cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510870407.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105697093B (zh
Inventor
孙维祥
河京杓
金伯植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN105697093A publication Critical patent/CN105697093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105697093B publication Critical patent/CN105697093B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0471—Assembled camshafts
    • F01L2001/0473—Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L2013/0084—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by radially displacing the camshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L2013/10—Auxiliary actuators for variable valve timing
    • F01L2013/103—Electric motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机，连续可变气门打开持续时间装置可以包括：凸轮轴；第一凸轮部分和第二凸轮部分，凸轮分别形成至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分，凸轮轴插入至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分，第一凸轮部分和第二凸轮部分相对于凸轮轴的相对相位角度是可变的，并且第一凸轮部分和第二凸轮部分分别设置在一个汽缸和下一个汽缸上；第一内支架和第二内支架，第一内支架和第二内支架分别将凸轮轴的旋转传递至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分；滑块罩，第一内支架和第二内支架能够旋转地插入至滑块罩并且滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；控制部分，其选择性地改变滑块罩的相对位置。

Description

连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机
与相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月9日提交的韩国专利申请第10-2014-0175838号的优先权及权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机。更特别地，本发明涉及这样一种连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机，所述连续可变气门打开持续时间装置可以以简单的构造而根据发动机的工作状况来改变气门的打开持续时间。
背景技术
内燃机发动机通过使燃烧室中的燃料在吸入燃烧室内的空气媒介中燃烧而产生动力。进气门由凸轮轴操作用以吸入空气，在进气门打开的同时所述空气被引入至燃烧室中。此外，排气门由凸轮轴操作，在排气门打开的同时将燃烧气体从燃烧室排出。
进气门和排气门的最佳操作取决于发动机的转速。也就是说，这些气门的最佳升程或最佳打开/关闭正时取决于发动机的转速。为了获得这种取决于发动机转速的最佳气门操作，已经开始进行各种研究，例如多个凸轮和可以根据发动机转速而改变气门升程的连续可变气门升程(CVVL)的设计。
另外，为了获得这种取决于发动机的转速的最佳气门操作，已经开始进行关于根据发动机转速而能够进行不同气门正时操作的连续可变气门正时(CVVT)装置的研究。一般的CVVT可以改变具有固定的气门打开持续时间的气门正时。
然而，一般的CVVL和CVVT具有复杂的结构并且制造成本也较高。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机，其可以以简单的构造而根据发动机的工作状况来改变气门的打开持续时间。
根据本发明的各个方面，一种连续可变气门打开持续时间装置可以包括：凸轮轴；第一凸轮部分和第二凸轮部分,凸轮分别形成至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分，所述凸轮轴插入至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分，第一凸轮部分和第二凸轮部分相对于凸轮轴的相对相位角度是可变的，并且第一凸轮部分和第二凸轮部分分别设置在一个汽缸和下一个汽缸上；第一内支架和第二内支架，所述第一内支架和第二内支架分别将所述凸轮轴的旋转传递至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分；滑块罩，所述第一内支架和第二内支架能够旋转地插入至所述滑块罩并且所述滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；控制部分，其选择性地改变所述滑块罩的相对位置。
第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架和第二内支架；滑块销可以能够旋转地插入至所述第一滑动孔中，所述滑块销与所述凸轮轴连接；凸轮键可以分别形成至所述第一凸轮部分和第二凸轮部分；凸轮销能够滑动地插入至所述第二滑动孔中，凸轮键槽可以形成至所述凸轮销，所述凸轮键槽用于使所述凸轮键能够滑动地插入至凸轮键槽。
所述滑块销可以包括：销体，其连接至所述凸轮轴；以及销头，其能够滑动地与所述销体连接并能够旋转地插入至所述第一滑动孔中。
所述连续可变气门打开持续时间装置可以进一步包括双列轴承，其设置在所述滑块罩内并与所述第一内支架和第二内支架连接。
控制狭槽可以形成至所述滑块罩，所述控制部分可以包括：偏心控制轴，其插入至所述控制狭槽；以及控制马达，其选择性地旋转所述偏心控制轴以改变所述滑块罩的相对位置。
根据本发明的各个方面，一种连续可变气门打开持续时间装置可以包括：凸轮轴；第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分,凸轮分别形成至所述第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，所述凸轮轴插入至所述第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分相对于凸轮轴的相对相位角度是可变的，并且第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分依次设置在各个汽缸上；第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架，所述第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架分别将所述凸轮轴的旋转传递至第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分；第一滑块罩，所述第一内支架和第二内支架能够旋转地插入至所述第一滑块罩并且所述第一滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；第二滑块罩，所述第三内支架和第四内支架能够旋转地插入至所述第二滑块罩并且所述第二滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；控制部分，其选择性地改变所述第一滑块罩和所述第二滑块罩的相对位置。
第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架；滑块销可以能够旋转地插入至所述第一滑动孔中，所述滑块销与所述凸轮轴连接；凸轮键可以分别形成至所述第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分；凸轮销能够滑动地插入至所述第二滑动孔中，凸轮键槽可以形成至所述凸轮销，所述凸轮键槽用于使所述凸轮键能够滑动地插入至凸轮键槽。
所述滑块销可以包括：销体，其连接至所述凸轮轴；以及销头，其能够滑动地与所述销体连接并能够旋转地插入至所述第一滑动孔中。
所述连续可变气门打开持续时间装置可以进一步包括双列轴承，其分别设置在所述第一滑块罩和第二滑块罩内并与所述第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架连接。
控制狭槽可以分别形成至所述第一滑块罩和第二滑块罩，所述控制部分可以包括：偏心控制轴，其插入至所述控制狭槽；以及控制马达，其选择性地旋转所述偏心控制轴以改变所述滑块罩的相对位置。
所述控制部分可以进一步包括：蜗轮，其连接至所述偏心控制轴；以及蜗杆，其连接至所述控制马达并与所述蜗轮啮合。
所述控制轴可以通过凸轮连接帽安装；引导杆可以分别连接至所述凸轮连接帽；所述第一滑块罩和所述第二滑块罩可以由支撑支架连接；引导孔可以形成至所述支撑支架，所述引导杆分别插入至所述引导孔；所述支撑支架可以沿着所述引导杆被引导。
轴孔可以形成至每个凸轮连接帽，所述偏心控制轴插入至所述轴孔。
根据本发明的各个方面，一种发动机可以包括：凸轮轴；第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分,凸轮分别形成至所述第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，所述凸轮轴插入至所述第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分相对于凸轮轴的相对相位角度是可变的并依次设置在各个汽缸上，并且第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分通过凸轮连接帽而安装至汽缸盖；第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架，所述第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架分别将所述凸轮轴的旋转传递至第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分；第一滑块罩，所述第一内支架和第二内支架能够旋转地插入至所述第一滑块罩并且所述第一滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；第二滑块罩，所述第三内支架和第四内支架能够旋转地插入至所述第二滑块罩并且所述第二滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置是可变的；支撑支架，其连接所述第一滑块罩和第二滑块罩；以及控制部分，其选择性地改变所述第一滑块罩和所述第二滑块罩的相对位置。
第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成至所述第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架；滑块销可以能够旋转地插入至所述第一滑动孔中，所述滑块销与所述凸轮轴连接；凸轮键可以分别形成至所述第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分；凸轮销能够滑动地插入至所述第二滑动孔中，凸轮键槽可以形成至所述凸轮销，所述凸轮键槽用于使所述凸轮键能够滑动地插入至凸轮键槽。
所述滑块销可以包括：销体，其连接至所述凸轮轴；以及销头，其能够滑动地与所述销体连接并能够旋转地插入至所述第一滑动孔。
所述发动机可以进一步包括双列轴承，其分别设置在所述第一滑块罩和第二滑块罩内并与所述第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架连接。
控制狭槽可以分别形成至所述第一滑块罩和第二滑块罩，所述控制部分可以包括：偏心控制轴，其插入至所述控制狭槽；以及蜗轮，其连接至所述偏心控制轴；蜗杆，其连接至所述控制马达并与所述蜗轮啮合；以及控制马达，其选择性地驱动所述蜗杆。
引导杆可以分别连接至所述凸轮连接帽；引导孔可以形成至所述支撑支架，所述引导杆分别插入至所述引导孔；所述支撑支架可以沿着所述引导杆被引导。
轴孔可以形成至每个凸轮连接帽，所述偏心控制轴插入至所述轴孔。
如上所述，根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置可以以简单的构造根据发动机的工作状况而改变气门的打开持续时间。
根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置可以减小尺寸，因此，气门机构的整个高度可以减小。
由于连续可变气门打开持续时间装置可以无需过多的改变而应用于现有的发动机，因此可以提高生产率且可以降低生产成本。
在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。
附图说明
图1为设置有根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的发动机的立体图。
图2为根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的分解立体图。
图3为根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的局部分解立体图。
图4为设置有根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的发动机的局部立体图。
图5为示出了根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的运行的视图。
图6和图7为示出了根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的凸轮的机械运动的视图。
图8为根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的气门升程特性(valveprofile)的曲线图。
应当理解，附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种示例性特征的略微简化的画法。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
在下文的详细说明中，仅简单地通过图解来显示和描述本发明的某些示例性实施方案。
本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
将省略与说明无关的部件从而清楚描述本发明，在整个说明书中，相同或相似的元件将用相同的附图标记表示。
为清楚起见，在附图中将层、膜、板、区域等的厚度进行了放大。
在整个说明书和权利要求书中，除非明确地相反描述，术语“包括”和变化形式例如“包含”或“包括有”应被理解为暗示包含所述元件但并不排除任何其它元件。
下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
图1为设置有根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的发动机的立体图，图2为根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的分解立体图。
图3为根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的局部分解立体图，图4为设置有根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的发动机的局部立体图。
参考图1至图4，根据本发明的示例性实施方案的发动机包括：发动机汽缸体1以及汽缸盖10，该汽缸盖10设置在发动机汽缸体1上,并且连续可变气门打开持续时间装置安装至汽缸盖10。
在附图中，发动机包括4个汽缸201、202、203以及204，但是本发明并不限于此。
连续可变气门打开持续时间装置可以包括凸轮轴30、第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b、第一内支架80a和第二内支架80b、滑块罩90以及控制部分100，凸轮71或72分别形成至所述第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b，凸轮轴30插入至所述第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b，所述第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b相对于凸轮轴30的相对相位角度是可变的，并且所述第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b分别设置在一个汽缸和下一个汽缸上；所述第一内支架80a和第二内支架80b分别将凸轮轴30的旋转传递至第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b；第一内支架80a和第二内支架80b可旋转地插入至所述滑块罩90并且所述滑块罩90相对于凸轮轴30的相对位置是可变的；所述控制部分100选择性地改变滑块罩90的相对位置。
凸轮轴30可以为进气凸轮轴或排气凸轮轴。
凸轮71与凸轮72成对形成，凸轮连接帽接合部分76形成在凸轮71与凸轮72之间用于与凸轮连接帽40接合。因此，凸轮部分70由凸轮连接帽40而稳固地支撑。
凸轮71和/或72接触并打开气门200。
第一滑动孔81和第二滑动孔82分别形成至第一内支架80a和第二内支架80b，与凸轮轴30连接的滑块销60可旋转地插入至第一滑动孔81中，凸轮键74分别形成至第一凸轮部分70a和第二凸轮部分70b，凸轮销84可滑动地插入至第二滑动孔82中，凸轮键槽83形成至凸轮销84，该凸轮键槽83用于使凸轮键74可旋转地插入至凸轮键槽83。
滑块销60包括销体62以及销头64，所述销体62连接至凸轮轴30，所述销头64可滑动地与销体62连接并可旋转地插入至第一滑动孔81中。滑块销孔61形成至销头64，销体62可滑动地插入至滑块销孔61中。
双列轴承92设置在滑块罩90内并与第一内支架80a和第二内支架80b连接。因此，第一内支架80a和第二内支架80b设置在滑块罩90内，并且第一内支架80a和第二内支架80b由于双列轴承92而可以旋转且不会受到阻碍。
此外，由于第一内支架80a和第二内支架80b设置在一个滑块罩90内，因此可以减少元件的数量，可以提高生产率，并且可以减小用于容纳连续可变气门打开持续时间装置的空间。
控制狭槽93形成至滑块罩90，控制部分100包括偏心控制轴102以及控制马达108，该偏心控制轴102插入至控制狭槽，所述控制马达108选择性地旋转偏心控制轴102以便改变滑块罩90的相对位置。蜗轮104连接至偏心控制轴102，蜗杆106连接至控制马达108并与蜗轮104啮合。
每个凸轮连接帽40包括凸轮连接帽本体44以及凸轮连接帽盖46，该凸轮连接帽盖46与凸轮连接帽本体44连接，轴孔42形成在凸轮连接帽本体44与凸轮连接帽盖46之间，该轴孔42用于使偏心控制轴102插入至轴孔42中。由于偏心控制轴102插入至轴孔42中，因此偏心控制轴102可以得到稳定地支撑。
如图1至图4中所示，根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置可以适用于具有四个汽缸的发动机，但是本发明并不限于此。根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置可以适用于具有不同的汽缸的发动机，例如具有六个或更多的汽缸。
为了容易理解，将讨论适用于四汽缸发动机的连续可变气门打开持续时间装置。
连续可变气门打开持续时间装置可以包括凸轮轴30，第一凸轮部分70a、第二凸轮部分70b、第三凸轮部分70c和第四凸轮部分70d，第一内支架80a、第二内支架80b、第三内支架80c和第四内支架80d，第一滑块罩90a和第二滑块罩90b以及控制部分100，凸轮71和/或72分别形成至第一凸轮部分70a、第二凸轮部分70b、第三凸轮部分70c和第四凸轮部分70d，凸轮轴30插入至所述第一凸轮部分70a、第二凸轮部分70b、第三凸轮部分70c和第四凸轮部分70d，所述第一凸轮部分70a、第二凸轮部分70b、第三凸轮部分70c和第四凸轮部分70d相对于凸轮轴30的相对相位角度是可变的，并且所述第一凸轮部分70a、第二凸轮部分70b、第三凸轮部分70c和第四凸轮部分70d顺序地设置在汽缸上；所述第一内支架80a、第二内支架80b、第三内支架80c和第四内支架80d分别将凸轮轴30的旋转传递至第一凸轮部分70a、第二凸轮部分70b、第三凸轮部分70c和第四凸轮部分70d；第一内支架80a和第二内支架80b可旋转地插入至所述第一滑块罩90a并且所述第一滑块罩90a相对于凸轮轴30的相对位置是可变的，第三内支架80c和第四内支架80d可旋转地插入至所述第二滑块罩90b并且所述第二滑块罩90b相对于凸轮轴30的相对位置是可变的；所述控制部分100选择性地改变第一滑块罩90a和第二滑块罩90b的相对位置。
凸轮轴30安装至凸轮连接帽40，引导杆94分别连接至各个凸轮连接帽40，第一滑块罩90a和第二滑块罩90b由支撑支架96连接，引导孔98形成至支撑支架96，引导杆94分别插入至该引导孔98，支撑支架96可以沿着引导杆94而被引导。
如上所述，由于内支架80a、80b、80c和80d，滑块罩90a和90b，双列轴承92的结构及功能是相同的，因此将省略重复的说明。
图5为示出了根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的运行的视图，图6和图7为根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的凸轮的机械运动的视图。
参考图1至图7，将描述根据本发明的各个示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置的操作。
根据发动机操作状态，ECU(发动机控制单元或电子控制单元)将控制信号传递至控制部分100的马达108以改变滑块罩90的相对位置。
例如，如图5中所示，当马达108旋转控制齿轮102用于使滑块罩90移动的时候，内支架80的旋转中心相对于凸轮轴30的旋转中心移动。因此，凸轮部分70的角加速度改变，从而气门的打开持续时间改变。
如图6中所示，在凸轮71和72的相对旋转中心相对于凸轮轴30的旋转中心向下改变的情况下在凸轮轴30的相位角度持续改变的时候，从相位a至相位b及从相位b至相位c凸轮71和72的旋转速度与凸轮轴30的旋转速度相比相对更快，而从相位c至相位d及从相位d至相位a凸轮71和72的旋转速度与凸轮轴30的旋转速度相比相对更慢。也就是说，气门打开持续时间改变。
如图7中所示，在凸轮71和72的相对旋转中心相对于凸轮轴30的旋转中心向上改变的情况下在凸轮轴30的相位角度持续改变的时候，从相位a至相位b及从相位b至相位c凸轮71和72的旋转速度与凸轮轴30的旋转速度相比相对更慢，而从相位c至相位d及从相位d至相位a凸轮71和72的旋转速度与凸轮轴30的旋转速度相比相对更快。也就是说，气门打开持续时间改变。
当滑块销60与凸轮轴30一起旋转的时候，销体62相对于销头64可以滑动，销头64插入至第一滑动孔81中，凸轮销84可旋转地插入至第二滑动孔82中，凸轮键74在凸轮键槽83内可以滑动。因此，当内支架80与凸轮轴30的相对旋转中心发生改变的时候，凸轮71和72的相对旋转速度相对于凸轮轴30的旋转速度发生改变。
也就是说，如图8中所示，虽然气门200的最大升程为恒定的，但是凸轮71和72的旋转速度根据滑块罩90的相对位置而相对于凸轮轴30的旋转速度发生改变，从而使得气门200的关闭和打开时间改变。也就是说，气门200的打开持续时间改变。
在图8中，当气门200的打开时间恒定的时候，气门200的关闭时间改变，然而本发明并不限于此。根据凸轮71和72及气门200的不同安装角度、凸轮71和72的凸轮凸角与气门200之间的不同接触角度等等，可以实现不同的气门打开持续时间。
ECU的根据发动机工作状态的控制信号的确定对本领域技术人员是显而易见的，因此将省略详细描述。如上所述，根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置可以以简单的构造根据发动机的工作状况而改变气门的打开持续时间。
根据本发明的示例性实施方案的连续可变气门打开持续时间装置可以减小尺寸，因此，气门机构的整个高度可以减小。
由于连续可变气门打开持续时间装置可以无需过多的改变而应用于现有的发动机，因此可以提高生产率且可以降低生产成本。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (20)

1.一种连续可变气门打开持续时间装置，包括：
凸轮轴；
第一凸轮部分和第二凸轮部分，凸轮分别形成至所述第一凸轮部分和所述第二凸轮部分，所述凸轮轴插入至所述第一凸轮部分和所述第二凸轮部分，第一凸轮部分和第二凸轮部分相对于凸轮轴的相对相位角度能够改变，并且第一凸轮部分和第二凸轮部分分别设置在一个汽缸和下一个汽缸上；
第一内支架和第二内支架，所述第一内支架和所述第二内支架分别将所述凸轮轴的旋转传递至所述第一凸轮部分和所述第二凸轮部分；
滑块罩，所述第一内支架和所述第二内支架能够旋转地插入至所述滑块罩并且所述滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置能够改变；以及
控制部分，其选择性地改变所述滑块罩的相对位置。
2.根据权利要求1所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，
第一滑动孔和第二滑动孔分别形成至所述第一内支架和所述第二内支架；
滑块销能够旋转地插入至所述第一滑动孔中，所述滑块销与所述凸轮轴连接；
凸轮键分别形成至所述第一凸轮部分和所述第二凸轮部分；
凸轮销能够滑动地插入至所述第二滑动孔中，凸轮键槽形成至所述凸轮销，所述凸轮键槽用于使所述凸轮键能够滑动地插入至凸轮键槽。
3.根据权利要求2所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，所述滑块销包括：
销体，其连接至所述凸轮轴；以及
销头，其能够滑动地与所述销体连接并能够旋转地插入至所述第一滑动孔中。
4.根据权利要求2所述的连续可变气门打开持续时间装置，进一步包括双列轴承，其设置在所述滑块罩内并与所述第一内支架和所述第二内支架连接。
5.根据权利要求2所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，
控制狭槽形成至所述滑块罩，并且
所述控制部分包括：
偏心控制轴，其插入至所述控制狭槽中；以及
控制马达，其选择性地旋转所述偏心控制轴以改变所述滑块罩的相对位置。
6.一种连续可变气门打开持续时间装置，包括：
凸轮轴；
第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，凸轮分别形成至所述第一凸轮部分、所述第二凸轮部分、所述第三凸轮部分和所述第四凸轮部分，所述凸轮轴插入至第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分相对于所述凸轮轴的相对相位角度能够改变，并且第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分依次设置在各个汽缸上；
第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架，所述第一内支架、所述第二内支架、所述第三内支架和所述第四内支架分别将所述凸轮轴的旋转传递至第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分；
第一滑块罩，所述第一内支架和第二内支架能够旋转地插入至所述第一滑块罩，并且所述第一滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置能够改变；
第二滑块罩，所述第三内支架和第四内支架能够旋转地插入至所述第二滑块罩并且所述第二滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置能够改变；以及
控制部分，其选择性地改变所述第一滑块罩和所述第二滑块罩的相对位置。
7.根据权利要求6所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中
第一滑动孔和第二滑动孔分别形成至所述第一内支架、所述第二内支架、所述第三内支架和所述第四内支架；
滑块销能够旋转地插入至所述第一滑动孔中，所述滑块销与所述凸轮轴连接；
凸轮键分别形成至所述第一凸轮部分、所述第二凸轮部分、所述第三凸轮部分和所述第四凸轮部分；
凸轮销能够滑动地插入至所述第二滑动孔中，凸轮键槽形成至所述凸轮销，所述凸轮键槽用于使所述凸轮键能够滑动地插入至凸轮键槽。
8.根据权利要求7所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，所述滑块销包括：
销体，其连接至所述凸轮轴；以及
销头，其能够滑动地与所述销体连接并能够旋转地插入至所述第一滑动孔中。
9.根据权利要求7所述的连续可变气门打开持续时间装置，进一步包括双列轴承，其分别设置在所述第一滑块罩和所述第二滑块罩内并与所述第一内支架、所述第二内支架、所述第三内支架和所述第四内支架连接。
10.根据权利要求7所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，
控制狭槽分别形成至所述第一滑块罩和所述第二滑块罩，并且
所述控制部分包括：
偏心控制轴，其插入至所述控制狭槽中；以及
控制马达，其选择性地旋转所述偏心控制轴以改变所述滑块罩的相对位置。
11.根据权利要求10所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，所述控制部分进一步包括：
蜗轮，其连接至所述偏心控制轴；以及
蜗杆，其连接至所述控制马达并与所述蜗轮啮合。
12.根据权利要求10所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，
所述控制轴通过凸轮连接帽安装；
引导杆分别连接至所述凸轮连接帽；
所述第一滑块罩和所述第二滑块罩由支撑支架连接；
引导孔形成至所述支撑支架，所述引导杆分别插入至所述引导孔；
所述支撑支架沿着所述引导杆被引导。
13.根据权利要求12所述的连续可变气门打开持续时间装置，其中，轴孔形成至每个凸轮连接帽，所述偏心控制轴插入至所述轴孔。
14.一种发动机，包括：
凸轮轴；
第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分,凸轮分别形成至所述第一凸轮部分、所述第二凸轮部分、所述第三凸轮部分和所述第四凸轮部分，所述凸轮轴插入至第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分，第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分相对于所述凸轮轴的相对相位角度能够改变，并且依次设置在各个汽缸上，所述第一凸轮部分、所述第二凸轮部分、所述第三凸轮部分和所述第四凸轮部分通过凸轮连接帽而安装至汽缸盖；
第一内支架、第二内支架、第三内支架和第四内支架，所述第一内支架、所述第二内支架、所述第三内支架和所述第四内支架分别将所述凸轮轴的旋转传递至第一凸轮部分、第二凸轮部分、第三凸轮部分和第四凸轮部分；
第一滑块罩，所述第一内支架和所述第二内支架能够旋转地插入至所述第一滑块罩并且所述第一滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置能够改变；
第二滑块罩，所述第三内支架和所述第四内支架能够旋转地插入至所述第二滑块罩并且所述第二滑块罩相对于所述凸轮轴的相对位置能够改变；
支撑支架，其连接所述第一滑块罩和所述第二滑块罩；以及
控制部分，其选择性地改变所述第一滑块罩和所述第二滑块罩的相对位置。
15.根据权利要求14所述的发动机，其中
第一滑动孔和第二滑动孔分别形成至所述第一内支架、所述第二内支架、所述第三内支架和所述第四内支架；
滑块销能够旋转地插入至所述第一滑动孔中，所述滑块销与所述凸轮轴连接；
凸轮键分别形成至所述第一凸轮部分、所述第二凸轮部分、所述第三凸轮部分和所述第四凸轮部分；
凸轮销能够滑动地插入至所述第二滑动孔中，凸轮键槽形成至所述凸轮销，所述凸轮键槽用于使所述凸轮键能够滑动地插入至凸轮键槽。
16.根据权利要求14所述的发动机，其中，滑块销包括：
销体，其连接至所述凸轮轴；以及
销头，其能够滑动地与所述销体连接并能够旋转地插入至第一滑动孔中。
17.根据权利要求14所述的发动机，进一步包括双列轴承，其分别设置在所述第一滑块罩和所述第二滑块罩内，并与所述第一内支架、所述第二内支架、所述第三内支架和所述第四内支架连接。
18.根据权利要求14所述的发动机，其中
控制狭槽分别形成至所述第一滑块罩和所述第二滑块罩，并且
所述控制部分包括：
偏心控制轴，其插入至所述控制狭槽中；
蜗轮，其连接至所述偏心控制轴；
蜗杆，其连接至控制马达并与所述蜗轮啮合；以及
控制马达，其选择性地驱动所述蜗杆。
19.根据权利要求14所述的发动机，其中，
引导杆分别连接至所述凸轮连接帽；
引导孔形成至所述支撑支架，所述引导杆分别插入至所述引导孔；
所述支撑支架沿着所述引导杆被引导。
20.根据权利要求19所述的发动机，其中，轴孔形成至每个凸轮连接帽，偏心控制轴插入至所述轴孔。
CN201510870407.4A 2014-12-09 2015-12-02 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机 Active CN105697093B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140175838A KR101637296B1 (ko) 2014-12-09 2014-12-09 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
KR10-2014-0175838 2014-12-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105697093A true CN105697093A (zh) 2016-06-22
CN105697093B CN105697093B (zh) 2019-08-30

Family

ID=55974416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510870407.4A Active CN105697093B (zh) 2014-12-09 2015-12-02 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9915182B2 (zh)
KR (1) KR101637296B1 (zh)
CN (1) CN105697093B (zh)
DE (1) DE102015120513B4 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108223040A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 现代自动车株式会社 连续可变气门开启持续时间装置及具有该装置的发动机

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619389B1 (ko) 2014-12-10 2016-05-18 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
KR102394575B1 (ko) * 2017-11-20 2022-05-04 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
US10634067B2 (en) 2015-12-11 2020-04-28 Hyundai Motor Company System and method for controlling valve timing of continuous variable valve duration engine
KR101655234B1 (ko) 2015-12-11 2016-09-07 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
US10920679B2 (en) 2015-12-11 2021-02-16 Hyundai Motor Company Method for controlling of valve timing of continuous variable valve duration engine
US10634066B2 (en) 2016-03-16 2020-04-28 Hyundai Motor Company System and method for controlling valve timing of continuous variable valve duration engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19825307A1 (de) * 1998-06-05 1999-12-09 Bayerische Motoren Werke Ag Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine
CN101182807A (zh) * 2006-11-16 2008-05-21 现代自动车株式会社 连续可变气门升程装置
JP2009236010A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の可変動弁装置
US20130146006A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Hyundai Motor Company Continuous Variable Valve Duration Apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2261413A1 (en) 1974-02-20 1975-09-12 Baguena Michel Four stroke engine with variable timing - has cams with controlled variable angular relationship to camshaft
US5924334A (en) 1996-08-05 1999-07-20 Unisia Jecs Corporation Device for moving cam relative to its driving shaft
JP4259512B2 (ja) 2005-11-14 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
JP5294156B2 (ja) 2009-11-12 2013-09-18 スズキ株式会社 内燃機関の可変動弁装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19825307A1 (de) * 1998-06-05 1999-12-09 Bayerische Motoren Werke Ag Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine
CN101182807A (zh) * 2006-11-16 2008-05-21 现代自动车株式会社 连续可变气门升程装置
JP2009236010A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の可変動弁装置
US20130146006A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Hyundai Motor Company Continuous Variable Valve Duration Apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108223040A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 现代自动车株式会社 连续可变气门开启持续时间装置及具有该装置的发动机
CN108223040B (zh) * 2016-12-14 2021-06-01 现代自动车株式会社 连续可变气门开启持续时间装置及具有该装置的发动机

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015120513A1 (de) 2016-06-09
US9915182B2 (en) 2018-03-13
KR20160069787A (ko) 2016-06-17
DE102015120513B4 (de) 2023-10-12
KR101637296B1 (ko) 2016-07-07
US20160160706A1 (en) 2016-06-09
CN105697093B (zh) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105697094A (zh) 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机
US9850789B2 (en) Continuous variable valve duration apparatus and engine provided with the same
CN105697093A (zh) 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机
US10138764B2 (en) Continuous variable valve duration apparatus and engine provided with the continuous variable valve duration apparatus
US9874119B2 (en) Continuous variable valve duration apparatus and engine provided with the same
CN106523066B (zh) 连续可变气门升程装置及设有该装置的发动机
CN105697089A (zh) 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机
KR101655234B1 (ko) 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
CN106256998A (zh) 连续可变气门升程装置及设有该装置的发动机
US9909467B2 (en) Continuous variable valve timing apparatus and engine provided with the same
US10634016B2 (en) Continuous variable valve duration apparatus and engine provided with the same
US20170167395A1 (en) Engine provided with continuous variable valve timing apparatus and continuous variable valve duration apparatus
US9856758B2 (en) Continuous variable valve timing apparatus and engine provided with the same
CN105697090A (zh) 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机
CN105697091A (zh) 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机
CN106939809B (zh) 连续可变阀门持续时间系统以及相关的发动机
US10480358B2 (en) Continuously variable valve timing apparatus and engine provided with the same
US9752466B2 (en) Continuous variable valve duration apparatus and engine provided with the same
CN106337705A (zh) 连续可变气门打开持续时间装置及设有该装置的发动机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant