[发明专利]汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构的控制方法

说明书

本发明涉及一种汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构及其控制方法，其包括进气凸轮轴I、进气凸轮轴II、排气凸轮轴、发动机曲轴正时带轮、行星轮系、蜗轮蜗杆机构以及步进电机；其中，所述进气凸轮轴I上安装有正时带轮I；所述排气凸轮轴上安装有正时带轮II；所述正时带轮I、正时带轮II和发动机曲轴正时带轮通过正时齿带连接并传动；所述进气凸轮轴I、进气凸轮轴II之间通过所述行星轮系连接并传动；所述蜗轮蜗杆机构安装于行星轮系的一侧，其包括一蜗轮以及一和蜗轮相啮合的蜗杆；所述蜗轮连接并驱动行星轮系；所述步进电机连接并驱动蜗杆。本发明具有更大的延迟关闭进气相位调整范围，并采用便于控制的电动调节方式。

【技术领域】

本发明涉及一种汽油发动机的组成机构，具体涉及一种汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构及其控制方法，属于汽车驱动系统技术领域。

【背景技术】

目前，车用高速汽油发动机配气机构一般采用双进气门、双排气门、双凸轮轴机构，进气门和排气门分别由各自对应的凸轮轴驱动进行打开和关闭，以完成发动机正常工作所需的气缸进气和排气要求。

为了提高发动机高速运转所需的进气充分和排气干净的要求，提高发动机的功率，主流发动机的配气机构一般都配有相应的进、排气相位调整机构，如VVT机构、本田VTEC机构、宝马 VANOS技术等，常用的方法是随着发动机转速的提高加大进气门提前开启角或气门升程以减少进气阻力、加大排气门提前开启角以减少排气阻力。随着新能源汽车技术和产业的发展，特别是混动车辆对内燃机的热效率提出了更高的要求，如丰田混动车采用阿特金森技术进一步提高发动机热效率等。

但是，以上技术都存在相应的技术缺陷：如由于进气凸轮本体机械形状的限制，气门机构在加大气门提前开启角度的同时，必然会减小气门延迟关闭的角度，气门保持开启的曲轴转角保持不变，而进气门开启总时间必然会随着转速的提高而减小，进气效率提高有限。而采用延迟关闭气门方式的丰田阿特金森技术同样由于气门开启的曲轴转角不变，虽然实现了气缸可变压缩比，但是由于进气门开启时间延迟过大，进气量不够导致输出功率大幅下降。且以上技术主要是采用电液控制方式实现，对制造精度要求较高，同时液压控制方式的能源效率较差，影响发动机整体的燃油效率。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构及其控制方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构，其具有更大的延迟关闭进气相位调整范围，并采用便于控制的电动调节方式。

本发明的另一目的在于提供一种汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构的控制方法。

为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构，其包括进气凸轮轴I、进气凸轮轴II、排气凸轮轴、发动机曲轴正时带轮、行星轮系、蜗轮蜗杆机构以及步进电机；其中，所述进气凸轮轴I上安装有正时带轮I；所述排气凸轮轴上安装有正时带轮II；所述正时带轮I、正时带轮II和发动机曲轴正时带轮通过正时齿带连接并传动；所述进气凸轮轴I、进气凸轮轴II之间通过所述行星轮系连接并传动；所述蜗轮蜗杆机构安装于行星轮系的一侧，其包括一蜗轮以及一和蜗轮相啮合的蜗杆；所述蜗轮连接并驱动行星轮系；所述步进电机连接并驱动蜗杆。

本发明的汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构进一步设置为：所述行星轮系包括行星轮、太阳轮以及行星架；所述行星轮的外侧设置外齿圈；所述进气凸轮轴I的一端安装有一圆柱齿轮；所述圆柱齿轮和外齿圈相啮合；所述太阳轮和蜗轮刚性连接；所述行星架刚性连接并驱动进气凸轮轴II。

本发明的汽油机双进气大可变配气相位电动调整机构进一步设置为：所述进气凸轮轴I、进气凸轮轴II、排气凸轮轴三者呈相互平行设置。