CN110374711A - 一种用于内燃机的三级可变气门升程机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于内燃机发动机零部件技术领域的用于内燃机的三级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的凸轮轴套(2)活动套装在凸轮轴芯轴(1)上，电磁阀(3)上设置阀芯A(7)、阀芯B(8)，凸轮轴套(2)上设置深引导槽A(9)、浅引导部A(10)、深引导槽B(11)、凸出的浅引导部B(12)，本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单，能够方便可靠实现凸轮轴和凸轮套筒的相对位置的调节，实现气门升程凸轮的三级调整，从而确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，最终有效降低油耗，提高性能，有利于节省能源。

Description

一种用于内燃机的三级可变气门升程机构

技术领域

本发明属于内燃机发动机零部件技术领域，更具体地说，是涉及一种用于内燃机的三级可变气门升程机构。

背景技术

内燃机作为目前热效率最高、应用最为广泛的动力机械，发出的总功率占全世界所用动力装置总功率的90％，是世界石油能源的主要消费渠道。随着汽车保有量的增加，内燃机石油消费量将迅速增加，石油供需矛盾必然日趋严重，在消耗大量能源的同时，内燃机也是大气环境，特别是城市大气环境污染的最大源泉，由此可见，创新内燃机技术，对于节约能源，减轻环境污染具有重大意义。另一方面，随着世界各国排放法规的日趋严格，低排放和环保已经成为发动机进入市场的前提条件，成为目前汽车工业所面临的重要课题。传统内燃机，气门升程是固定不变的，导致无论是大负荷还是小负荷工况，气门升程开启一样，造成能源浪费，热效率低。现有技术中的可变气门升程机构存在的技术缺陷是：1.一个销轴与一个螺旋槽配合，控制轴套一个方向移动。故现有的可变气门升程机构至少需要两个销轴。一个销轴用于左移，一个销子用于右移。结构复杂，成本高；2.现有的螺旋槽分左旋与右旋，平铺在轴上，增加了轴套的轴向距离，对在发动机上的布置空间有需求。(本发明是将螺旋槽进行叠加，大大缩短了轴向需求的距离。3.现有的可变气门技术大多为两级可变气门技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能够方便可靠实现凸轮轴和凸轮轴套的相对位置的调节，实现气门升程凸轮的三级调整，从而确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，降低油耗，提高性能，有利于节省能源的用于内燃机的三级可变气门升程机构。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种用于内燃机的三级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构凸轮轴芯轴1、凸轮轴套2、电磁阀3，所述的凸轮轴套2上按间隙设置多组凸轮部，每组凸轮部各包括一个高凸轮4、一个低凸轮5、一个基圆6，凸轮轴套2活动套装在凸轮轴芯轴1上，电磁阀3上设置阀芯A7、阀芯B8，所述的电磁阀3与能够控制阀芯A7和阀芯B8伸缩切换的控制部件连接，所述的凸轮轴套2上设置凹进的深引导槽A9和凸出的浅引导部A10，凸轮轴套2上还设置凹进的深引导槽B11和凸出的浅引导部B12，所述的深引导槽A9包括深引导槽A引导面Ⅰ13和深引导槽A引导面Ⅱ14，浅引导部A10包括浅引导部A引导面15，所述的深引导槽B11包括深引导槽B引导面Ⅰ16和深引导槽B引导面Ⅱ17，浅引导部B12包括浅引导部B引导面18。

所述的深引导槽A9的深引导槽A引导面Ⅰ13包括深引导槽A引导面直面部Ⅰ19、深引导槽A引导面曲面部20、深引导槽A引导面直面部Ⅱ21，所述的浅引导部A10的浅引导部A引导面15包括浅引导部A引导面直面部Ⅰ22、浅引导部A引导面曲面部23。

所述的深引导槽B11的深引导槽B引导面Ⅰ16包括深引导槽B引导面直面部Ⅰ24、深引导槽B引导面曲面部25、深引导槽B引导面直面部Ⅱ26，所述的浅引导部B12的浅引导部B引导面18包括浅引导部B引导面直面部Ⅰ27、浅引导部B引导面曲面部28。

所述的深引导槽A引导面Ⅰ13的深引导槽A引导面直面部Ⅰ19与深引导槽A引导面直面部Ⅱ21平行布置，深引导槽A引导面Ⅰ13的深引导槽A引导面直面部Ⅰ19与浅引导部A引导面15的浅引导部A引导面直面部Ⅰ22平行布置；所述的深引导槽B引导面Ⅰ16的深引导槽B引导面直面部Ⅰ24与深引导槽B引导面直面部Ⅱ26平行布置，深引导槽B引导面Ⅰ16的深引导槽B引导面直面部Ⅰ24与浅引导部B引导面18的浅引导部B引导面直面部Ⅰ27平行布置。

所述的电磁阀3的阀芯A7包括高位伸出行程和低位伸出行程，阀芯A7的高位伸出行程设置为大于低位伸出行程的结构，电磁阀3的阀芯B8包括高位伸出行程和低位伸出行程，阀芯B8的高位伸出行程设置为大于低位伸出行程的结构。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从基圆状态切换到低凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯A7伸出高位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯A7伸出高位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导深引导槽A9与阀芯A7接触的结构，深引导槽A9与阀芯A7接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯A7推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移的结构，所述的凸轮套筒2在阀芯A7推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯A7收缩到初始状态的结构。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态到高凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8伸出高位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯B8伸出高位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导深引导槽B11与阀芯B8接触的结构，深引导槽B11与阀芯B8接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移的结构，所述的凸轮套筒2在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8收缩到初始状态的结构。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从高凸轮状态切换到低凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8伸出低位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯B8伸出低位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导阀芯B8与浅引导部B12的浅引导部B引导面18接触的结构，阀芯B8与浅引导部B12的浅引导部B引导面18接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移的结构；凸轮套筒2在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8收缩到初始状态的结构。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态切换到基圆状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯A7伸出低位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯A7伸出低位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导阀芯A7与浅引导部A10接触的结构，阀芯A7与浅引导部A10接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移的结构；凸轮套筒2在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8收缩到初始状态的结构。

所述的电磁阀3内设置阀芯回位部件，阀芯回位部件为弹簧、电磁铁吸力、永磁铁吸力中的一种。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，通过凸轮轴、凸轮轴套、电磁阀，设置在凸轮轴套上的深引导槽和浅引导部的配合，以及引导槽和引导部的各自引导面的走向设置、电磁阀的阀芯与引导槽和引导部的布置位置、控制部件对电磁阀的控制时机的设置，在发动机处于不同工况时，控制部件(发动机ECU)能够控制不同阀芯伸缩，伸出的阀芯(阀芯销)与不同的深引导槽或浅引导部对应配合，从而在凸轮轴转动带动凸轮套筒转动过程中，阀芯会作用在对应的深引导槽引导面或浅引导部引导面的不同位置，因为深引导槽A、浅引导部A、深引导槽B、浅引导部B的各自引导面均为曲面，这样，阀芯作用在不同引导面的不同位置时，就会施力在凸轮轴套上，引导凸轮轴套相对于凸轮轴轴向移动。不同阀芯作用在不同引导槽的引导面时，就能够实现带动凸轮轴套向左滑移或向右滑移的功能。这样，在发动机开发过程中，通过在控制部件内设置控制策略，就能够在发动机的不同工况下，使得凸轮轴套向不同方向轴向移动，使得发动机的高凸轮、低凸轮、基圆交替工作，使得发动机能够始终在最佳工况下工作。而深引导槽A包括深引导槽A引导面Ⅰ和深引导槽A引导面Ⅱ，浅引导部A包括浅引导部A引导面，所述深引导槽B包括深引导槽B引导面Ⅰ和深引导槽B引导面Ⅱ，浅引导部B包括浅引导部B引导面。这样，引导槽A引导面Ⅰ和深引导槽A引导面Ⅱ为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，浅引导部A引导面为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，深引导槽B引导面Ⅰ和深引导槽B引导面Ⅱ为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，浅引导部B为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，在阀芯作用在不同引导面时，就能够方便快捷推动凸轮轴套相对于凸轮轴轴向左移或右移。本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单，能够方便可靠实现凸轮轴和凸轮套筒的相对位置的调节，实现气门升程凸轮的三级调整，从而确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，最终有效降低油耗，提高性能，有利于节省能源。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的结构示意图；

图2为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从基圆状态向低凸轮状态切换时的结构示意图；

图3为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态向高凸轮状态切换时的结构示意图；

图4为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从高凸轮状态向低凸轮状态切换时的结构示意图；

图5为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态向基圆状态切换时的结构示意图；

图6为本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构的引导槽(引导槽包括深引导槽A、浅引导部A、深引导槽B、浅引导部B)的展开结构示意图；

附图中标记为：1、凸轮轴芯轴；2、凸轮轴套；3、电磁阀；4、高凸轮；5、低凸轮；6、基圆；7、阀芯A；8、阀芯B；9、深引导槽A；10、浅引导部A；11、深引导槽B；12、浅引导部B；13、深引导槽A引导面Ⅰ；14、深引导槽A引导面Ⅱ；15、浅引导部A引导面；16、深引导槽B引导面Ⅰ；17、深引导槽B引导面Ⅱ；18、浅引导部B引导面；19、深引导槽A引导面直面部Ⅰ；20、深引导槽A引导面曲面部；21、深引导槽A引导面直面部Ⅱ；22、浅引导部A引导面直面部Ⅰ；23、浅引导部A引导面曲面部；24、深引导槽B引导面直面部Ⅰ；25、深引导槽B引导面曲面部；26、深引导槽B引导面直面部Ⅱ；27、浅引导部B引导面直面部Ⅰ；28、浅引导部B引导面曲面部。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图6所示，本发明为一种用于内燃机的三级可变气门升程机构，所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构凸轮轴芯轴1、凸轮轴套2、电磁阀3，所述的凸轮轴套2上按间隙设置多组凸轮部，每组凸轮部各包括一个高凸轮4、一个低凸轮5、一个基圆6，凸轮轴套2活动套装在凸轮轴芯轴1上，电磁阀3上设置阀芯A7、阀芯B8，所述的电磁阀3与能够控制阀芯A7和阀芯B8伸缩切换的控制部件连接，所述的凸轮轴套2上设置凹进的深引导槽A9和凸出的浅引导部A10，凸轮轴套2上还设置凹进的深引导槽B11和凸出的浅引导部B12，所述的深引导槽A9包括深引导槽A引导面Ⅰ13和深引导槽A引导面Ⅱ14，浅引导部A10包括浅引导部A引导面15，所述的深引导槽B11包括深引导槽B引导面Ⅰ16和深引导槽B引导面Ⅱ17，浅引导部B12包括浅引导部B引导面18。上述结构,通过凸轮轴1、凸轮轴套2、电磁阀3，设置在凸轮轴套上的深引导槽和浅引导部的配合，以及引导槽和引导部的各自引导面的走向设置、电磁阀的阀芯与引导槽和引导部的布置位置、控制部件对电磁阀的控制时机的设置，在发动机处于不同工况时，控制部件(发动机ECU)能够控制不同阀芯伸缩，伸出的阀芯(阀芯销)与不同的深引导槽或浅引导部对应配合，从而在凸轮轴转动带动凸轮套筒转动过程中，阀芯会作用在对应的深引导槽引导面或浅引导部引导面的不同位置，因为深引导槽A9、浅引导部A10、深引导槽B11、浅引导部B的各自引导面均为曲面，这样，阀芯作用在不同引导面的不同位置时，就会施力在凸轮轴套上，引导凸轮轴套相对于凸轮轴轴向移动。不同阀芯作用在不同引导槽的引导面时，就能够实现带动凸轮轴套向左滑移或向右滑移的功能。这样，在发动机开发过程中，通过在控制部件内设置控制策略，就能够在发动机的不同工况下，使得凸轮轴套向不同方向轴向移动，使得发动机的高凸轮、低凸轮、基圆交替工作，使得发动机能够始终在最佳工况下工作。而深引导槽A9包括深引导槽A引导面Ⅰ13和深引导槽A引导面Ⅱ14，浅引导部A10包括浅引导部A引导面15，所述的深引导槽B11包括深引导槽B引导面Ⅰ16和深引导槽B引导面Ⅱ17，浅引导部B12包括浅引导部B引导面18。这样，引导槽A引导面Ⅰ13和深引导槽A引导面Ⅱ14为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，浅引导部A引导面15为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，深引导槽B引导面Ⅰ16和深引导槽B引导面Ⅱ17为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，浅引导部B12为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，在阀芯作用在不同引导面时，就能够方便快捷推动凸轮轴套相对于凸轮轴轴向左移或右移。本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单，能够方便可靠实现凸轮轴和凸轮套筒的相对位置的调节，实现气门升程凸轮的三级调整，从而确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，最终有效降低油耗，提高性能，有利于节省能源。

所述的深引导槽A9的深引导槽A引导面Ⅰ13包括深引导槽A引导面直面部Ⅰ19、深引导槽A引导面曲面部20、深引导槽A引导面直面部Ⅱ21，所述的浅引导部A10的浅引导部A引导面15包括浅引导部A引导面直面部Ⅰ22、浅引导部A引导面曲面部23。所述的深引导槽B11的深引导槽B引导面Ⅰ16包括深引导槽B引导面直面部Ⅰ24、深引导槽B引导面曲面部25、深引导槽B引导面直面部Ⅱ26，所述的浅引导部B12的浅引导部B引导面18包括浅引导部B引导面直面部Ⅰ27、浅引导部B引导面曲面部28。所述的深引导槽A引导面Ⅰ13的深引导槽A引导面直面部Ⅰ19与深引导槽A引导面直面部Ⅱ21平行布置，深引导槽A引导面Ⅰ13的深引导槽A引导面直面部Ⅰ19与浅引导部A引导面15的浅引导部A引导面直面部Ⅰ22平行布置；所述的深引导槽B引导面Ⅰ16的深引导槽B引导面直面部Ⅰ24与深引导槽B引导面直面部Ⅱ26平行布置，深引导槽B引导面Ⅰ16的深引导槽B引导面直面部Ⅰ24与浅引导部B引导面18的浅引导部B引导面直面部Ⅰ27平行布置。上述结构,通过对不同深引导槽和不同浅引导部的不同引导面的形状及相对布置位置进行限定，使得不同引导面能够可靠与阀芯配合，实现凸轮轴套滑移时的精确控制。

所述的电磁阀3的阀芯A7包括高位伸出行程和低位伸出行程，阀芯A7的高位伸出行程设置为大于低位伸出行程的结构，电磁阀3的阀芯B8包括高位伸出行程和低位伸出行程，阀芯B8的高位伸出行程设置为大于低位伸出行程的结构。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从基圆状态切换到低凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯A7伸出高位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯A7伸出高位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导深引导槽A9与阀芯A7接触的结构，深引导槽A9与阀芯A7接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯A7推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移的结构，所述的凸轮套筒2在阀芯A7推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯A7收缩到初始状态的结构。上述结构，如附图2所示，电磁阀通电控制阀芯A伸出高行程，凸轮套筒在凸轮轴芯轴的旋转作用下，深引导槽A与阀芯A接触，在电磁阀的阀芯A的作用下，凸轮套筒相对于与凸轮轴芯轴产生轴向左滑移，移动距离为h。如附图3所示，即从位置a运动至位置b(空心圆代表阀芯A，实心圆代表阀芯B)，这样完成了基圆到低凸轮的切换，完成了基圆到低凸轮的切换后，控制部件控制阀芯A实现回位到伸出前的初始位置。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态到高凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8伸出高位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯B8伸出高位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导深引导槽B11与阀芯B8接触的结构，深引导槽B11与阀芯B8接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移的结构，所述的凸轮套筒2在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向左滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8收缩到初始状态的结构。上述结构，需求进行低凸轮到高凸轮的切换时，电磁阀控制阀芯B伸出高行程，所附图3所示，凸轮套筒在凸轮轴芯轴的旋转作用下，深引导槽B与阀芯B接触，在阀芯B的作用下，凸轮套筒与凸轮轴芯轴产生轴向左滑移。如图3所述，销从位置a2运动至位置b2，完成低凸轮到高凸轮切换，完成低凸轮到高凸轮切换后，控制部件再控制阀芯B实现回位到伸出前的初始位置。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从高凸轮状态切换到低凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8伸出低位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯B8伸出低位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导阀芯B8与浅引导部B12的浅引导部B引导面18接触的结构，阀芯B8与浅引导部B12的浅引导部B引导面18接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移的结构；凸轮套筒2在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8收缩到初始状态的结构。上述结构，如附图4所示，需求高凸轮向低凸轮切换时，电磁阀1控制阀芯B伸出低行程，配合浅引导槽B，实现凸轮轴套向右滑移。即如图3所示，销从位置c2运动至b2,而后阀芯B回位。

所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态切换到基圆状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯A7伸出低位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀3的阀芯A7伸出低位伸出行程时，凸轮套筒2设置为能够在凸轮轴芯轴1旋转作用下，引导阀芯A7与浅引导部A10接触的结构，阀芯A7与浅引导部A10接触时，凸轮套筒2设置为能够在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移的结构；凸轮套筒2在阀芯B8推力作用下相对于凸轮轴芯轴1轴向向右滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀3的阀芯B8收缩到初始状态的结构。上述结构，需求低凸轮向基圆切换时，电磁阀控制阀芯A伸出低行程，配合浅引导槽A，实现凸轮轴套向右滑移。即如图3所示，销从位置c1运动至b1,而后阀芯A回位。

所述的电磁阀3内设置阀芯回位部件，阀芯回位部件为弹簧、电磁铁吸力、永磁铁吸力中的一种。这样，实现各阀芯的可靠回位。阀芯的伸出和回位，通过控制电磁阀的控制部件控制，满足发动机需求。

本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，凸轮轴套上的凸轮轴有高凸轮、低凸轮、基圆三种凸轮，分别对应内燃机的大负荷、中负荷和低负荷。通过凸轮轴套上的不同深引导槽及不同浅引导部，配合电磁阀的阀芯A和阀芯B，可以实现三种凸轮之间的切换。本发明所述的一种凸轮为基圆，是为了实现内燃机停缸。三种凸轮也可以是高凸轮、中凸轮、低凸轮结构，或者其中两种凸轮一样，比如，高凸轮、高凸轮、低凸轮结构，均为本发明的另一种结构。本发明的结构，结构紧凑，具有加工成本低、轴向距离小、控制精确等优点。

本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，凸轮轴套向左滑移或向右滑移到位后，控制部件控制限位销伸出，限位轴插装到凸轮套筒上的对应限位槽内，实现凸轮轴套轴向限位。需要状态切换时，控制部件提前控制限位销收缩，解除轴向限位。而后，在发动机的凸轮轴套再次滑移后，限位销会再插装到另一个对应的限位槽内。

本发明为三级可变技术，增加了停缸技术，更省油耗，降低排放。发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，通过凸轮轴、凸轮轴套、电磁阀，设置在凸轮轴套上的深引导槽和浅引导部的配合，以及引导槽和引导部的各自引导面的走向设置、电磁阀的阀芯与引导槽和引导部的布置位置、控制部件对电磁阀的控制时机的设置，在发动机处于不同工况时，控制部件(发动机ECU)能够控制不同阀芯伸缩，伸出的阀芯(阀芯销)与不同的深引导槽或浅引导部对应配合，从而在凸轮轴转动带动凸轮套筒转动过程中，阀芯会作用在对应的深引导槽引导面或浅引导部引导面的不同位置，因为深引导槽A、浅引导部A、深引导槽B、浅引导部B的各自引导面均为曲面，这样，阀芯作用在不同引导面的不同位置时，就会施力在凸轮轴套上，引导凸轮轴套相对于凸轮轴轴向移动。不同阀芯作用在不同引导槽的引导面时，就能够实现带动凸轮轴套向左滑移或向右滑移的功能。这样，在发动机开发过程中，通过在控制部件内设置控制策略，就能够在发动机的不同工况下，使得凸轮轴套向不同方向轴向移动，使得发动机的高凸轮、低凸轮、基圆交替工作，使得发动机能够始终在最佳工况下工作。而深引导槽A包括深引导槽A引导面Ⅰ和深引导槽A引导面Ⅱ，浅引导部A包括浅引导部A引导面，所述深引导槽B包括深引导槽B引导面Ⅰ和深引导槽B引导面Ⅱ，浅引导部B包括浅引导部B引导面。这样，引导槽A引导面Ⅰ和深引导槽A引导面Ⅱ为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，浅引导部A引导面为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，深引导槽B引导面Ⅰ和深引导槽B引导面Ⅱ为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，浅引导部B为沿凸轮套筒一周布置的曲面形状，在阀芯作用在不同引导面时，就能够方便快捷推动凸轮轴套相对于凸轮轴轴向左移或右移。本发明所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，结构简单，能够方便可靠实现凸轮轴和凸轮套筒的相对位置的调节，实现气门升程凸轮的三级调整，从而确保内燃机能够时刻在最佳工况下工作，最终有效降低油耗，提高性能，有利于节省能源。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构凸轮轴芯轴(1)、凸轮轴套(2)、电磁阀(3)，所述的凸轮轴套(2)上按间隙设置多组凸轮部，每组凸轮部各包括一个高凸轮(4)、一个低凸轮(5)、一个基圆(6)，凸轮轴套(2)活动套装在凸轮轴芯轴(1)上，电磁阀(3)上设置阀芯A(7)、阀芯B(8)，所述的电磁阀(3)与能够控制阀芯A(7)和阀芯B(8)伸缩切换的控制部件连接，所述的凸轮轴套(2)上设置凹进的深引导槽A(9)和凸出的浅引导部A(10)，凸轮轴套(2)上还设置凹进的深引导槽B(11)和凸出的浅引导部B(12)，所述的深引导槽A(9)包括深引导槽A引导面Ⅰ(13)和深引导槽A引导面Ⅱ(14)，浅引导部A(10)包括浅引导部A引导面(15)，所述的深引导槽B(11)包括深引导槽B引导面Ⅰ(16)和深引导槽B引导面Ⅱ(17)，浅引导部B(12)包括浅引导部B引导面(18)。

2.根据权利要求1所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的深引导槽A(9)的深引导槽A引导面Ⅰ(13)包括深引导槽A引导面直面部Ⅰ(19)、深引导槽A引导面曲面部(20)、深引导槽A引导面直面部Ⅱ(21)，所述的浅引导部A(10)的浅引导部A引导面(15)包括浅引导部A引导面直面部Ⅰ(22)、浅引导部A引导面曲面部(23)。

3.根据权利要求2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的深引导槽B(11)的深引导槽B引导面Ⅰ(16)包括深引导槽B引导面直面部Ⅰ(24)、深引导槽B引导面曲面部(25)、深引导槽B引导面直面部Ⅱ(26)，所述的浅引导部B(12)的浅引导部B引导面(18)包括浅引导部B引导面直面部Ⅰ(27)、浅引导部B引导面曲面部(28)。

4.根据权利要求3所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的深引导槽A引导面Ⅰ(13)的深引导槽A引导面直面部Ⅰ(19)与深引导槽A引导面直面部Ⅱ(21)平行布置，深引导槽A引导面Ⅰ(13)的深引导槽A引导面直面部Ⅰ(19)与浅引导部A引导面(15)的浅引导部A引导面直面部Ⅰ(22)平行布置；所述的深引导槽B引导面Ⅰ(16)的深引导槽B引导面直面部Ⅰ(24)与深引导槽B引导面直面部Ⅱ(26)平行布置，深引导槽B引导面Ⅰ(16)的深引导槽B引导面直面部Ⅰ(24)与浅引导部B引导面(18)的浅引导部B引导面直面部Ⅰ(27)平行布置。

5.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的电磁阀(3)的阀芯A(7)包括高位伸出行程和低位伸出行程，阀芯A(7)的高位伸出行程设置为大于低位伸出行程的结构，电磁阀(3)的阀芯B(8)包括高位伸出行程和低位伸出行程，阀芯B(8)的高位伸出行程设置为大于低位伸出行程的结构。

6.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从基圆状态切换到低凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯A(7)伸出高位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀(3)的阀芯A(7)伸出高位伸出行程时，凸轮套筒(2)设置为能够在凸轮轴芯轴(1)旋转作用下，引导深引导槽A(9)与阀芯A(7)接触的结构，深引导槽A(9)与阀芯A(7)接触时，凸轮套筒(2)设置为能够在阀芯A(7)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左滑移的结构，所述的凸轮套筒(2)在阀芯A(7)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯A(7)收缩到初始状态的结构。

7.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态到高凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯B(8)伸出高位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀(3)的阀芯B(8)伸出高位伸出行程时，凸轮套筒(2)设置为能够在凸轮轴芯轴(1)旋转作用下，引导深引导槽B(11)与阀芯B(8)接触的结构，深引导槽B(11)与阀芯B(8)接触时，凸轮套筒(2)设置为能够在阀芯B(8)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左滑移的结构，所述的凸轮套筒(2)在阀芯B(8)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向左滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯B(8)收缩到初始状态的结构。

8.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从高凸轮状态切换到低凸轮状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯B(8)伸出低位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀(3)的阀芯B(8)伸出低位伸出行程时，凸轮套筒(2)设置为能够在凸轮轴芯轴(1)旋转作用下，引导阀芯B(8)与浅引导部B(12)的浅引导部B引导面(18)接触的结构，阀芯B(8)与浅引导部B(12)的浅引导部B引导面(18)接触时，凸轮套筒(2)设置为能够在阀芯B(8)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右滑移的结构；凸轮套筒(2)在阀芯B(8)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯B(8)收缩到初始状态的结构。

9.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构从低凸轮状态切换到基圆状态时，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯A(7)伸出低位伸出行程的结构，控制部件控制电磁阀(3)的阀芯A(7)伸出低位伸出行程时，凸轮套筒(2)设置为能够在凸轮轴芯轴(1)旋转作用下，引导阀芯A(7)与浅引导部A(10)接触的结构，阀芯A(7)与浅引导部A(10)接触时，凸轮套筒(2)设置为能够在阀芯B(8)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右滑移的结构；凸轮套筒(2)在阀芯B(8)推力作用下相对于凸轮轴芯轴(1)轴向向右滑移后，控制部件设置为能够控制电磁阀(3)的阀芯B(8)收缩到初始状态的结构。

10.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的三级可变气门升程机构，其特征在于：所述的电磁阀(3)内设置阀芯回位部件，阀芯回位部件为弹簧、电磁铁吸力、永磁铁吸力中的一种。