CN108843421B - 可变气门升程装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可变气门升程装置及其控制方法，涉及汽车技术领域，可变气门升程装置包括芯轴、凸轮组件、移位组件和执行组件；凸轮组件包括大升程凸轮和小升程凸轮；移位组件包括第一移位单元和第二移位单元，第一移位单元和第二移位单元均套设在芯轴上，第一移位单元和第二移位单元上均设有凸轮组件；执行组件包括第一销轴和第二销轴；第一销轴用于带动第一移位单元和第二移位单元沿芯轴的轴向朝向第一方向移动；第二销轴用于带动第一移位单元和第二移位单元沿芯轴的轴向朝向第二方向移动。采用机械式切换结构代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。

Description

可变气门升程装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种可变气门升程装置及，以及一种可变气门升程装置控制方法。

背景技术

随着发动机技术的不断发展，燃烧管理的不断完善，对于如何实现气门机构的可变控制提出了更高的要求，发动机由原来的气门开启不可变，发展成现在的气门正时可变.目前可变气门升程大体分为两种：阶段式可变气门升程和连续可变气门升程。

阶段式可变气门升程技术一般会提供两种不同的气门升程曲线以满足发动机不同工况下对于进气量的不同需求，切换两种不同的气门升程曲线可以通过改变凸轮至气门的传动链中的零件来实现。在现有技术中，有切换凸轮、切换摇臂、切换挺柱等切换方式，其中切换机构采用液压式控制。

但是，液压式控制在低温环境下，由于温度较低，机油粘度大，从而影响其工作中的响应时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变气门升程装置，以解决现有技术中的液压式控制在低温环境下，由于温度较低，机油粘度大，从而影响其工作中的响应时间的技术问题。

本发明提供的可变气门升程装置，包括芯轴、凸轮组件、移位组件和执行组件；

所述凸轮组件包括大升程凸轮和小升程凸轮；

所述移位组件包括第一移位单元和第二移位单元，所述第一移位单元和所述第二移位单元均套设在所述芯轴上，所述第一移位单元和所述第二移位单元上均设有凸轮组件；

所述执行组件包括第一销轴和第二销轴；所述第一销轴用于带动所述第一移位单元和第二移位单元沿所述芯轴的轴向朝向第一方向移动；所述第二销轴用于带动所述第一移位单元和第二移位单元沿所述芯轴的轴向朝向第二方向移动。

进一步地，所述第一移位单元的外表面上设有第一大升程凹槽和第一小升程凹槽；所述第一大升程凹槽和所述第一小升程凹槽分别绕所述第一移位单元的轴向呈螺旋状设置，且所述第一大升程凹槽和所述第一小升程凹槽的旋向相反；

所述第二移位单元的外表面上设有第二大升程凹槽和第二小升程凹槽；所述第二大升程凹槽和所述第二小升程凹槽分别绕所述第二移位单元的轴向呈螺旋状设置，且所述第二大升程凹槽和所述第二小升程凹槽的旋向相反；

所述第一销轴能够分别伸入所述第一大升程凹槽和所述第二大升程凹槽中，并分别沿所述第二大升程凹槽和所述第二大升程凹槽滑动；所述第二销轴能够分别伸入所述第一小升程凹槽和所述第二小升程凹槽中，并分别沿所述第一小升程凹槽和所述第二小升程凹槽滑动。

进一步地，所述第一移位单元朝向所述第二移位单元的一端上具有第一移位套，所述第一移位套为半圆状，所述第一大升程凹槽和所述第一小升程凹槽分别设置在所述第一移位套的外表面上；

所述第二移位单元朝向所述第一移位单元的一端上具有第二移位套，所述第二移位套为半圆状，所述第二大升程凹槽和所述第二小升程凹槽分别设置在所述第二移位套的外表面上；

所述第一移位套和所述第二移位套能够扣合成轴状。

进一步地，所述可变气门升程装置还包括防错切组件；

所述防错切组件包括第一保护套和第二保护套；

所述第一保护套固定在所述第一移位套朝向所述第一移位单元的一端上；所述第二保护套固定在所述第二移位套朝向所述第二移位单元的一端上；

所述第一移位套和所述第二移位套扣合成轴状时，所述第一保护套能够覆盖所述第二大升程凹槽，所述第二保护套能够覆盖所述第一小升程凹槽。

进一步地，所述执行组件还包括第一电磁阀和第二电磁阀；

所述第一电磁阀与所述第一销轴连接，用于驱动所述第一销轴伸入或伸出所述第一大升程凹槽和所述第二大升程凹槽；

所述第二电磁阀与所述第二销轴连接，用于驱动所述第二销轴伸入或伸出所述第一大升程凹槽和所述第二小升程凹槽。

进一步地，所述第一移位单元上设有多个凸轮组件，多个所述凸轮组件沿所述第一移位单元的轴向间隔设置；

所述第二移位单元上设有多个凸轮组件，多个所述凸轮组件沿所述第二移位单元的轴向间隔设置。

进一步地，所述芯轴上设有相对设置的第一止推平面和第二止推平面；

所述第一移位单元和所述第二移位单元均设置在所述第一止推平面和第二止推平面之间；

所述第一止推平面用于与所述第一移位单元远离所述第二移位单元的一端抵接；所述第二止推平面用于与所述第二移位单元远离所述第一移位单元的一端抵接。

进一步地，所述第一移位单元和所述第二移位单元均通过花键与所述芯轴连接。

本发明的目的还在于提供一种可变气门升程装置控制方法，用于控制本发明所述的可变气门升程装置，包括以下步骤：

大升程控制步骤：利用第一销轴带动第一移位单元和第二移位单元依次沿芯轴的轴向朝向第一方向移动，使第一移位单元和第二移位单元上的大升程凸轮作用于气门；

小升程控制步骤：利用第二销轴带动第二移位单元和第一移位单元依次沿芯轴的轴向朝向第二方向移动，使第一移位单元和第二移位单元上的小升程凸轮作用于气门。

进一步地，用于控制本发明所述的可变气门升程装置，包括以下步骤：

大升程控制步骤：将第一销轴伸入第一大升程凹槽中，带动第一移位单元沿芯轴的轴向朝向第一方向移动，使第一移位单元上的大升程凸轮作用于气门；

将第一销轴伸入第二大升程凹槽中，带动第二移位单元沿芯轴的轴向朝向第一方向移动，使第二移位单元上的大升程凸轮作用于气门；

小升程控制步骤：将第二销轴伸入第二小升程凹槽中，带动第二移位单元沿芯轴的轴向朝向第二方向移动，使第二移位单元上的小升程凸轮作用于气门；

将第二销轴伸入第一小升程凹槽中，带动第一移位单元沿芯轴的轴向朝向第二方向移动，使第一移位单元上的小升程凸轮作用于气门。

本发明提供的可变气门升程装置，采用第一销轴和第二销轴带动第一移位单元和第二移位单元的移动，从而使令大升程凸轮或者小升程凸轮作用于气门，进而改变发动机气门的升程，调整发动机的输出功率。上述可变气门升程装置采用机械式切换结构代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。

本发明提供的可变气门升程调节装置的控制方法，控制可变气门升程调节装置采用机械式切换结构来控制气门升程的调节，代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的可变气门升程装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一移位单元和第二移位单元的装配图；

图3是本发明实施例提供的第一移位单元的主视图；

图4是本发明实施例提供的第二移位单元的主视图；

图5是本发明实施例提供的第一移位单元和第二移位单元的分解图。

图标：1－第一移位单元；11－第一大升程凹槽；12－第一小升程凹槽；13－第一移位套；14－第一保护套；2－第二移位单元；21－第二小升程凹槽；22－第二大升程凹槽；23－第二移位套；24－第二保护套；3－第一电磁阀；4－第二电磁阀；5－缸盖；6－大升程凸轮；7－小升程凸轮；8－芯轴；81－第一止推平面；82－第二止推平面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种可变气门升程装置及其控制方法，下面给出多个实施例对本发明提供的可变气门升程装置及其控制方法进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的可变气门升程装置，如图1至图5所示，包括芯轴8、凸轮组件、移位组件和执行组件；凸轮组件包括大升程凸轮6和小升程凸轮7；移位组件包括第一移位单元1和第二移位单元2，第一移位单元1和第二移位单元2均套设在芯轴8上，第一移位单元1和第二移位单元2上均设有凸轮组件；执行组件包括第一销轴和第二销轴；第一销轴用于带动第一移位单元1和第二移位单元2沿芯轴8的轴向朝向第一方向移动；第二销轴用于带动第一移位单元1和第二移位单元2沿芯轴8的轴向朝向第二方向移动。

采用第一销轴和第二销轴带动第一移位单元1和第二移位单元2的移动，从而使令大升程凸轮6或者小升程凸轮7作用于气门，进而改变发动机气门的升程，调整发动机的输出功率。上述可变气门升程装置采用机械式切换结构代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。

其中，大升程凸轮6的凸轮边缘与芯轴8轴线之间的距离大于小升程凸轮7的凸轮缘边与芯轴8轴线之间的距离。在第一销轴和第二销轴带动第一移位单元1和第二移位单元2移动时，第一移位单元1和第二移位单元2上的大升程凸轮6和小升程凸轮7也随着第一移位单元1和第二移位单元2移动，从而能够将大升程凸轮6或小升程凸轮7移动至适合的位置，以使大升程凸轮6或小升程凸轮7作用于气门，从而改变气门升程。

在不同的发动机使用工况时，使用者可根据实际需求选择不用的凸轮型线，改善了发动机的燃油经济型和排放性。例如当整车在部分符合工作区域时，气门升程可降低，以实现降低发动机油耗的功能，另外当气门升程降低时，气门受到的弹簧力降低，减少了传动机构的摩擦力。

其中，第一移位单元1和第二移位单元2可以同时朝向第一方向或第二方向移动，也可以分别朝向第一方向或第二方向移动。

作为一种实施方式，第一移位单元1和第二移位单元2可以同时朝向第一方向或第二方向移动。具体地，第一移位单元1和第二移位单元2分别套设在芯轴8上，且芯轴8在转动时，能够带动第一移位单元1和第二移位单元2分别绕芯轴8的轴线转动，并且第一移位单元1与第二移位单元2沿芯轴8的轴向依次设置，第一移位单元1的一端与第二移位单元2的一端接触。其中，第一移位单元1位于第二移位单元2的第一方向，第一移位单元1的外表面上设有第一凹槽，第一凹槽绕第一移位单元1的轴线呈螺旋状设置，第二移位单元2的外表面上设有第二凹槽，第二凹槽绕第二移位单元2的轴线呈螺旋状设置，第一凹槽和第二凹槽的旋向相反。第一销轴能够伸入或伸出第二凹槽，并沿第二凹槽滑动，在第二移位单元2随着芯轴8转动时，第一销轴伸入第二凹槽中，能够带动第二移位单元2朝向第一方向移动，并且第二移位单元2能够推动第一移位单元1朝向第一方向移动，从而同时带动第一移位单元1和第二移位单元2朝向第一方向移动；第二销轴能够伸入或伸出第一凹槽，并沿第一凹槽滑动，在第一移位单元1随着芯轴8转动时，第二销轴伸入第一凹槽中，能够带动第一移位单元1朝向第二方向移动，并且第一移位单元1能够推动第二移位单元2朝向第二方向移动，从而同时带动第一移位单元1和第二移位单元2朝向第二方向移动。

作为另一种实施方式第一移位单元1和第二移位单元2可以分别朝向第一方向或第二方向移动。具体地，第一移位单元1的外表面上设有第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12；第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12分别绕第一移位单元1的轴向呈螺旋状设置，且第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12的旋向相反；第二移位单元2的外表面上设有第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21；第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21分别绕第二移位单元2的轴向呈螺旋状设置，且第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21的旋向相反；第一销轴能够分别伸入第一大升程凹槽11和第二大升程凹槽22中，并分别沿第二大升程凹槽22和第二大升程凹槽22滑动；第二销轴能够分别伸入第一小升程凹槽12和第二小升程凹槽21中，并分别沿第一小升程凹槽12和第二小升程凹槽21滑动。

在第一移位单元1和第二移位单元2分别朝向第一方向移动时，例如第一移位单元1位于第二移位单元2的第一方向时，在朝向第一方向移动时，需要先移动第一移位单元1再移动第二移位单元2，在朝向第二方向移动时，需要先移动第二移位单元2再移动第一移位单元1。

本实施例中，第一移位单元1位于第二移位单元2的第一方向，在使用过程中，当需要将处于大升程曲线的气门切换至小升程曲线时，可以将第二销轴伸入第二小升程凹槽21中，由于第二移位单元2绕芯轴8的轴向转动，第二销轴能够带动第二移位单元2朝向第二方向移动，在第二移位单元2移动至适合的位置后，第二销轴伸入第一小升程凹槽12中，由于第一移位单元1绕芯轴8的轴向转动，第二销轴能够带动第一移位单元1朝向第二方向移动，从而依次将第二移位单元2和第一移位单元1朝向第二方向移动至适合的位置，以使小升程凸轮7作用于气门，此时汽车发动机的气门的升程降低；

当需要将处于小升程曲线的气门切换至大升程曲线时，可以将第一销轴伸入第一大升程凹槽11中，由于第一移位单元1绕芯轴8的轴向转动，第一销轴能够带动第一移位单元1朝向第一方向移动，在第一移位单元1移位至适合的位置后，第一销轴伸入第二大升程凹槽22中，由于第二移位单元2绕芯轴8的轴向转动，第一销轴能够带动第二移位单元2朝向第一方向移动，从而依次将第一移位单元1和第二移位单元2朝向第一方向移动至适合的位置，以使大升程凸轮6作用于气门，此时汽车发动机的气门的升程升高。

第一大升程凹槽11、第一小升程凹槽12、第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21的设置能够方便第一销轴和第二销轴分别与第一移位单元1和第二移位单元2进行配合，第一大升程凹槽11、第一小升程凹槽12、第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21的设置能够将第一移位单元1和第二移位单元2的转动转变为直线运动，机械式切换结构的操作的可靠性较高。

该可变气门升程装置采用第一销轴和第二销轴这两个控制单元控制第一移位单元1和第二移位单元2的移动，从而令大升程凸轮6或者小升程凸轮7作用于气门，进而改变发动机气门的升程，调整发动机的输出功率。上述装置采用机械式切换结构代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。另外，采用两个控制单元进行控制，降低了控制单元零件的个数，节省了成本。

其中，第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12可以设置在第一移位单元1上任何适合的位置上，可以设置在第一移位单元1端部的外表面上，也可以设置在第一移位单元1中部的外表面上等任意适合的位置；第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21可以设置在第二移位单元2上任何适合的位置上，可以设置在第二移位单元2端部的外表面上，也可以设置在第二移位单元2中部的外表面上等任意适合的位置。

作为一种实施方式，第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12设置在第一移位单元1中部的外表面上，第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21设置在第二移位单元2中部的外表面上。第一销轴和第二销轴能够沿芯轴8的轴向伸缩，例如第一销轴安装在电动推杆上，电动推杆能够带动第一销轴移动至与第一大升程凹槽11或第二大升程凹槽22对应的位置，第二销轴安装在电动推杆上，电动推杆能够带动第二销轴移动至与第一小升程凹槽12或第二小升程凹槽21对应的位置。

作为另一种实施方式，第一移位单元1朝向第二移位单元2的一端上具有第一移位套13，第一移位套13为半圆状，第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12分别设置在第一移位套13的外表面上；第二移位单元2朝向第一移位单元1的一端上具有第二移位套23，第二移位套23为半圆状，第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21分别设置在第二移位套23的外表面上；第一移位套13和所述第二移位套23能够扣合成轴状。

其中，第一移位套13为半圆状，第一大升程凹槽11的两端之间的夹角为180°，第一小升程凹槽12的两端之间的夹角为180°；第二移位套23为半圆状，第二大升程凹槽22的两端之间的夹角为180°，第二小升程凹槽21的两端之间的夹角为180°。

在初始状态时，第一移位单元1和第二移位单元2均设置在芯轴8上，并且第一移位套13和第二移位套23扣合成轴状。

第一移位单元1位于第二移位单元2的第一方向，第一销轴和第二销轴分别安装在适合的位置上并且不沿芯轴8的轴向移动，本实施例中，当需要将处于小升程曲线的气门切换至大升程曲线时，第一销轴所在的位置能够伸入第一大升程凹槽11的一端，第一销轴伸入第一大升程凹槽11的一端后，随着第一移位单元1不断转动，第一移位单元1朝向第一方向移动，直至第一移位单元1转动180°后，第一销轴由第一大升程凹槽11滑出，此时第二移位单元2上的第二大升程凹槽22的一端转动至于第一销轴对应的位置，第一销轴伸入第二大升程凹槽22的一端后，随着第二移位单元2不断转动，第二移位单元2朝向第一方向移动，直至第二移位单元2转动180°后，第一销轴由第二大升程凹槽22滑出，第一移位套13和第二移位套23再次扣合成轴状，第一移位单元1和第二移位单元2上的大升程凸轮6作用于气门。

当需要将处于大升程曲线的气门切换至小升程曲线时，第二销轴所在的位置能够伸入第二小升程凹槽21的一端，第二销轴伸入第二小升程凹槽21的一端后，随着第二移位单元2不断转动，第二移位单元2朝向第二方向移动，直至第二移位单元2转动180°后，第二销轴由第二小升程凹槽21滑出，此时第一移位单元1上的第一小升程凹槽12的一端转动至于第二销轴对应的位置，第二销轴伸入第一小升程凹槽12的一端后，随着第一移位单元1不断转动，第一移位单元1朝向第二方向移动，直至第一移位单元1转动180°后，第二销轴由第一小升程凹槽12滑出，第一移位套13和第二移位套23再次扣合成轴状，第一移位单元1和第二移位单元2上的小升程凸轮7作用于气门。

其中，沿芯轴8的轴向，第一大升程凹槽11两端之间的距离为第一移位单元1朝向第一方向移动的距离，第二大升程凹槽22两端之间的距离为第二移位单元2朝向第二方向移动的距离，第一小升程凹槽12两端之间的距离为第一移位单元1朝向第二方向移动的距离，第二小升程凹槽21两端之间的距离为第二移位单元2朝向第二方向移动的距离。这种设置能够在芯轴8持续转动的过程中，第一移位单元1和第二移位单元2准确移动至预设位置，结构简单，稳定性较高。

第一大升程凹槽11和第一小升程凹槽12均设置在第一移位套13上，第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21均设置在第二移位套23上，并且第一移位套13和第二移位套23能够扣合成轴状，能够使得轴向的空间得以有效的利用。

进一步地，可变气门升程装置还包括防错切组件；防错切组件包括第一保护套14和第二保护套24；第一保护套14固定在第一移位套13朝向第一移位单元1的一端上；第二保护套24固定在第二移位套23朝向第二移位单元2的一端上；第一移位套13和第二移位套23扣合成轴状时，第一保护套14能够覆盖第二大升程凹槽22，第二保护套24能够覆盖第一小升程凹槽12。

在第一移位套13和第二移位套23需要向第一方向移动时，第二大升程凹槽22被覆盖在第一保护套14下方，第一销轴只能先与第一大升程凹槽11相配合，将第一移位单元1向第一方向移动，然后第二大升程凹槽22露出，第一销轴才能和第二大升程凹槽22配合，将第二移位单元2向第一方向移动。

在第一移位套13和第二移位套23需要向第二方向移动时，第一小升程凹槽12被覆盖在第二保护套24下方，第二销轴只能限于第二小升程凹槽21相配合，将第二移位单元2向第二方向移动，然后第一小升程凹槽12露出，第二销轴才能和第一小升程凹槽12配合，将第一移位单元1向第二方向移动。

第一保护套14和第二保护套24的设置能够防止出现错切现象，使第一移位单元1和第二移位单元2按顺序移位，防止系统失效，增强稳定性。

其中，第一大升程凹槽11和第二大升程凹槽22的螺旋方向相同。第一小升程凹槽12和第二小升程凹槽21的螺旋方向相同。

进一步地，执行组件还包括第一电磁阀3和第二电磁阀4；第一电磁阀3与第一销轴连接，用于驱动第一销轴伸入或伸出第一大升程凹槽11和第二大升程凹槽22；第二电磁阀4与第二销轴连接，用于驱动第二销轴伸入或伸出第一大升程凹槽11和第二小升程凹槽21。

其中，第一电磁阀3和第二电磁阀4可以设置在缸盖5上。

在使用过程中，当第一销轴需要和第一大升程凹槽11或第二大升程凹槽22配合时，第一电磁阀3控制第一销轴伸出，当配合结束时，第一电磁阀3控制第一销轴缩回；当第二销轴需要和第一小升程凹槽12或第二小升程凹槽21配合时，第二电磁阀4控制第二销轴伸出，当配合结束时，第二电磁阀4控制第二销轴缩回，第一电磁阀3和第二电磁阀4的设置能够电控自动带动第一销轴和第二销轴，控制更加精准。

进一步地，第一移位单元1上设有多个凸轮组件，多个凸轮组件沿所述第一移位单元1的轴向间隔设置；第二移位单元2上设有多个凸轮组件，多个凸轮组件沿第二移位单元2的轴向间隔设置。

其中，一个凸轮组件可以对应作用于一个气门，两个凸轮组件可以对应作用于一个气缸的两个气门，本实施例中，第一移位单元1上设有四个凸轮组件，其中两个凸轮组件对应第一气缸的气门，另外两个凸轮组件对应第二气缸的气门，第二移位单元2上设有四个凸轮组件，其中两个凸轮组件对应第三气缸的气门，另外两个凸轮组件对应第四气缸的气门，第一销轴和第二销轴能够对应控制多个气缸的凸轮组件，能够减少控制单元零件个数，整体零件减少，成本降低；并且减少了零件设置的占用范围，有利于布置在紧凑空间内。

进一步地，芯轴8上设有相对设置的第一止推平面81和第二止推平面82；第一移位单元1和第二移位单元2均设置在第一止推平面81和第二止推平面82之间；第一止推平面81用于与第一移位单元1远离第二移位单元2的一端抵接；第二止推平面82用于与第二移位单元2远离第一移位单元1的一端抵接。

当第一移位单元1移动至大升程曲线的预设位置时，第一移位单元1远离第二移位单元2的一端面与第一止推平面81抵接，从而限制第一移位单元1继续向第一方向移动；当第二移位单元2移动至小升程曲线的预设位置时，第二移位单元2远离第一移位单元1的一端面与第二止推平面82抵接，从而限制第二移位单元2继续向第二方向移动。第一止推平面81和第二止推平面82的设置能够限定第一移位单元1和第二移位单元2沿芯轴8的轴向移动的距离，从而令该装置的运行更加精准和稳定。

进一步地，第一大升程凹槽11、第一小升程凹槽12、第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21包括相互连接的移动部和缓冲部。

具体地，以第一大升程凹槽11和第二大升程凹槽22为例，第一销轴伸入第一大升程凹槽11的一端为缓冲部，缓冲部与第一移位套13周向的夹角小于移动部与第一移位套13周向的夹角。也就是说，缓冲部相对于第一移位套13周向的倾角比移动部相对于第一移位套13周向的倾角小，第一销轴伸入缓冲部中并且第一移位套13转动一周时第一移位套13沿芯2轴向移动的距离小于第一销轴伸入移动部中并且第一移位套13转动一周时第一移位套13沿芯轴8轴向移动的距离。

在第一销轴由缓冲部伸入第一大升程凹槽11中时，由于缓冲部与第一移位套13周向的夹角较小，能够使第一销轴更平顺地进入缓冲部中，然后进入移动部中随着第一大升程凹槽11滑动，直至第一销轴滑出第一大升程凹槽11。

第一销轴伸出第二大升程凹槽22的一端为缓冲部，第一销轴滑出第一大升程凹槽11后，划入第二大升程凹槽22的移动部，继续随着第二大升程凹槽22滑动，直至滑动至缓冲部后，第一销轴带动第一移位套13沿芯轴8轴向的移动速度减慢，直至第一移位套13移动至适合的位置后，第一销轴滑出第二大升程凹槽22，由于缓冲部的缓冲作用，能够使第一移位套13以相对较慢的速度与芯轴8上的第一止推平面81接触，能够降低第一移位套13与第一止推平面81的冲击，使切换气门升程更加平稳。

第一小升程凹槽12和第二小升程凹槽21上缓冲部和移动部的设置于第一大升程凹槽11和第二大升程凹槽22上缓冲部和移动部的设置原理一致，此处不再赘述。

进一步地，第一移位单元1和第二移位单元2均通过花键与芯轴8连接。通过花键连接，能够使芯轴8转动时带动第一移位单元1和第二移位单元2分别绕芯轴8的轴线转动，并且第一移位单元1和第二移位单元2分别能够沿芯轴8的轴向移动。

本实施例提供的可变气门升程装置，采用第一销轴和第二销轴带动第一移位单元1和第二移位单元2的移动，从而使令大升程凸轮6或者小升程凸轮7作用于气门，进而改变发动机气门的升程，调整发动机的输出功率。上述可变气门升程装置采用机械式切换结构代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。

实施例2

本实施例提供的可变气门升程装置控制方法，用于控制实施例1中的可变气门升程装置，包括以下步骤：

大升程控制步骤：利用第一销轴带动第一移位单元1和第二移位单元2依次沿芯轴8的轴向朝向第一方向移动，使第一移位单元1和第二移位单元2上的大升程凸轮6作用于气门；

小升程控制步骤：利用第二销轴带动第二移位单元2和第一移位单元1依次沿芯轴8的轴向朝向第二方向移动，使第一移位单元1和第二移位单元2上的小升程凸轮7作用于气门。

其中，第一移位单元1位于第二移位单元2的第一方向，在大升程控制步骤中，先移动第一移位单元1，再移动第二移位单元2，在小升程控制步骤中，先移动第二移位单元2，再移动第一移位单元1，能够避免第一移位单元1和第二移位单元2再移动过程中互相干涉。

具体地，在第一移位单元1上设有第一大升程凹槽11和第一小升程凹，在第二移位单元2上设有第二大升程凹槽22和第二小升程凹槽21时，包括以下步骤：

检测气门处于大升程曲线或小升程曲线的步骤；判断是否需要将处于大升程曲线的气门切换至小升程曲线，或是否需要将处于小升程曲线的气门切换至大升程曲线的步骤；

当需要将处于小升程曲线的气门切换至大升程曲线时，包括以下步骤：

将第一销轴伸入第一大升程凹槽11中，带动第一移位单元1沿芯轴8的轴向朝向第一方向移动，使第一移位单元1上的大升程凸轮6作用于气门；

将第一销轴伸入第二大升程凹槽22中，带动第二移位单元2沿芯轴8的轴向朝向第一方向移动，使第二移位单元2上的大升程凸轮6作用于气门；

当需要将处于大升程曲线的气门切换至小升程曲线时，包括以下步骤：

将第二销轴伸入第二小升程凹槽21中，带动第二移位单元2沿芯轴8的轴向朝向第二方向移动，使第二移位单元2上的小升程凸轮7作用于气门；

将第二销轴伸入第一小升程凹槽12中，带动第一移位单元1沿芯轴8的轴向朝向第二方向移动，使第一移位单元1上的小升程凸轮7作用于气门。

本实施例中，第一销轴和第二销轴分别通过凹槽与第一移位单元1或第二移位单元2进行配合，令转动变为直线运动，令可变气门升程调节装置采用机械式切换结构代替了现有技术中液压式切换结构，不受气温和机油粘度的影响，可靠性较高，结构简单。另外，采用三个控制单元进行控制，降低了控制单元零件的个数，节省了成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种可变气门升程装置，其特征在于，包括芯轴、凸轮组件、移位组件和执行组件；

所述凸轮组件包括大升程凸轮和小升程凸轮；

所述移位组件包括第一移位单元和第二移位单元，所述第一移位单元和所述第二移位单元均套设在所述芯轴上，所述第一移位单元和所述第二移位单元上均设有凸轮组件；

所述执行组件包括第一销轴和第二销轴；所述第一销轴用于带动所述第一移位单元和第二移位单元沿所述芯轴的轴向朝向第一方向移动；所述第二销轴用于带动所述第一移位单元和第二移位单元沿所述芯轴的轴向朝向第二方向移动；

所述第一移位单元的外表面上设有第一大升程凹槽和第一小升程凹槽；所述第一大升程凹槽和所述第一小升程凹槽分别绕所述第一移位单元的轴向呈螺旋状设置，且所述第一大升程凹槽和所述第一小升程凹槽的旋向相反；

所述第二移位单元的外表面上设有第二大升程凹槽和第二小升程凹槽；所述第二大升程凹槽和所述第二小升程凹槽分别绕所述第二移位单元的轴向呈螺旋状设置，且所述第二大升程凹槽和所述第二小升程凹槽的旋向相反；

所述第一销轴能够分别伸入所述第一大升程凹槽和所述第二大升程凹槽中，并分别沿所述第二大升程凹槽和所述第二大升程凹槽滑动；所述第二销轴能够分别伸入所述第一小升程凹槽和所述第二小升程凹槽中，并分别沿所述第一小升程凹槽和所述第二小升程凹槽滑动。

2.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其特征在于，所述第一移位单元朝向所述第二移位单元的一端上具有第一移位套，所述第一移位套为半圆状，所述第一大升程凹槽和所述第一小升程凹槽分别设置在所述第一移位套的外表面上；

所述第二移位单元朝向所述第一移位单元的一端上具有第二移位套，所述第二移位套为半圆状，所述第二大升程凹槽和所述第二小升程凹槽分别设置在所述第二移位套的外表面上；

所述第一移位套和所述第二移位套能够扣合成轴状。

3.根据权利要求2所述的可变气门升程装置，其特征在于，所述可变气门升程装置还包括防错切组件；

所述防错切组件包括第一保护套和第二保护套；

所述第一保护套固定在所述第一移位套朝向所述第一移位单元的一端上；所述第二保护套固定在所述第二移位套朝向所述第二移位单元的一端上；

所述第一移位套和所述第二移位套扣合成轴状时，所述第一保护套能够覆盖所述第二大升程凹槽，所述第二保护套能够覆盖所述第一小升程凹槽。

4.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其特征在于，所述执行组件还包括第一电磁阀和第二电磁阀；

所述第一电磁阀与所述第一销轴连接，用于驱动所述第一销轴伸入或伸出所述第一大升程凹槽和所述第二大升程凹槽；

所述第二电磁阀与所述第二销轴连接，用于驱动所述第二销轴伸入或伸出所述第一大升程凹槽和所述第二小升程凹槽。

5.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其特征在于，所述第一移位单元上设有多个凸轮组件，多个所述凸轮组件沿所述第一移位单元的轴向间隔设置；

所述第二移位单元上设有多个凸轮组件，多个所述凸轮组件沿所述第二移位单元的轴向间隔设置。

6.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其特征在于，所述芯轴上设有相对设置的第一止推平面和第二止推平面；

所述第一移位单元和所述第二移位单元均设置在所述第一止推平面和第二止推平面之间；

所述第一止推平面用于与所述第一移位单元远离所述第二移位单元的一端抵接；所述第二止推平面用于与所述第二移位单元远离所述第一移位单元的一端抵接。

7.根据权利要求1所述的可变气门升程装置，其特征在于，所述第一移位单元和所述第二移位单元均通过花键与所述芯轴连接。

8.一种可变气门升程装置控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1－7中任一项所述的可变气门升程装置，包括以下步骤：

大升程控制步骤：利用第一销轴带动第一移位单元和第二移位单元依次沿芯轴的轴向朝向第一方向移动，使第一移位单元和第二移位单元上的大升程凸轮作用于气门；

小升程控制步骤：利用第二销轴带动第二移位单元和第一移位单元依次沿芯轴的轴向朝向第二方向移动，使第一移位单元和第二移位单元上的小升程凸轮作用于气门；

还包括以下步骤：

大升程控制步骤：将第一销轴伸入第一大升程凹槽中，带动第一移位单元沿芯轴的轴向朝向第一方向移动，使第一移位单元上的大升程凸轮作用于气门；

将第一销轴伸入第二大升程凹槽中，带动第二移位单元沿芯轴的轴向朝向第一方向移动，使第二移位单元上的大升程凸轮作用于气门；

小升程控制步骤：将第二销轴伸入第二小升程凹槽中，带动第二移位单元沿芯轴的轴向朝向第二方向移动，使第二移位单元上的小升程凸轮作用于气门；

将第二销轴伸入第一小升程凹槽中，带动第一移位单元沿芯轴的轴向朝向第二方向移动，使第一移位单元上的小升程凸轮作用于气门。

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