[实用新型]一种发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构

说明书

本实用新型提供了一种发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构，属于汽车技术领域。它解决了如何简化配气系统布局的同时使配气控制更加精确的问题。本发动机配气系统包括曲轴箱和设在曲轴箱上的凸轮轴，本凸轮轴电控驱动结构包括固定在曲轴箱上的伺服电机，伺服电机位于凸轮轴的一端且与凸轮轴通过传动结构相连。本电控驱动结构将原机械传动改为电动控制，能够根据发动机ECU电子控制单元去即时的调整优化凸轮轴运转对气门开启角度的改变，能够更精准的控制整个配气系统；同时，本电控驱动结构更具集成性和自动化性，布置结构简单、紧凑，能够在限定的机舱空间下拥有更好的布置扩展能力。

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构。

背景技术

配气机构是内燃机的重要组成部分之一，它承载着实现发动机各个气缸进、排气门的开、闭正时以及控制气门升程运动规律的重要作用，是实现发动机换气过程，保证内燃机热功转换的工作循环得以周而复始不断进行下去的基础。因此，发动机是否能可靠工作，其动力性和经济性能否得到保障，与配气机构在实现换气过程中的配气相位的选择密切相关。

其中，凸轮轴是配气机构中重要的组件，目前它在配气系统中的驱动力源自于发动机自身曲轴旋转，通过链轮，链条或皮带，来驱动发动机凸轮轴旋转，控制各缸气门开启与关闭。传统的VVT技术通过调节气门提前开启可以在一定程度上提高发动机的动力和燃油经济性。

但是，传统的气门正时系统并没有改变气门开启的持续时间，并不能去控制凸轮轴的持续运转，上述凸轮轴驱动力依然靠曲轴链轮这种机械传递，依然存在着机械控制，配气控制不够精确；同时，各链传动的零部件之间的噪音较大，且各零部件结构和布局复杂。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构，本实用新型解决的技术问题是如何简化配气系统布局的同时使配气控制更加精确。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构，所述发动机配气系统包括曲轴箱和设在曲轴箱上的凸轮轴，其特征在于，所述凸轮轴电控驱动结构包括固定在曲轴箱上的伺服电机，所述伺服电机位于所述凸轮轴的一端且与凸轮轴通过传动结构相连。

区别于现有技术，本发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构取消了传统链条、链轮、链条张紧器、链条紧链器等机械式链系传动零部件，通过设置伺服电机和传动结构，使得凸轮轴直接能够通过伺服电机控制运转，也就是说，本电控驱动结构直接改变了整个配气系统布局，具体来说，通过伺服电机直接驱动，能够使发动机横向尺寸减少，为发动机轮系及汽车其他边缘布置提供更大的空间，从而简化了配气系统布局，有利于整车的布置及机舱空间的合理利用；同时，利用伺服电机精准控制的特性，能够使配气系统的配气控制更加精确。当然，上述设计也有利于降低发动机重量和整机成本，有利于提升发动机燃油经济性。

在上述的发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构中，所述传动结构包括位于凸轮轴上的锥齿轮一和位于伺服电机的电机轴上的锥齿轮二，所述锥齿轮一和锥齿轮二啮合。采用上述设计的传动结构，能够大大节约安装空间，使配气系统布局更加紧凑；作为替代，上述传动结构可以采用联轴器替代。

在上述的发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构中，所述伺服电机的电机轴沿竖直方向布置。通过以上布置设计，能够进一步减少发动机横向尺寸，提高配气系统的布局紧凑性。

在上述的发动机配气系统中的凸轮轴电控驱动结构中，所述发动机配气系统还包括发动机ECU、用于检测凸轮轴转动位置的凸轮轴位置传感器和用于检测发动机曲轴位置的曲轴位置传感器，所述发动机ECU分别与凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器和伺服电机电连接。通过以上设计，发动机ECU能够根据接收到的凸轮轴位置传感器发出的凸轮轴位置信号以及曲轴位置传感器发出的曲轴位置信号，实时输出控制信号到伺服电机，然后伺服电机即时的调整优化凸轮轴运转对气门开启角度的改变，从而更精准的控制整个配气系统。