可变阀扬程机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种可变阀扬程机构，尤指一种适用于机车引擎系统的可变阀扬程机构。
【背景技术】
[0002]近年来，由于世界各国环保法规的严格要求与能源危机的问题，因此各汽机车制造厂积极地研发低污染、低油耗与高性能的引擎。传统上固定汽门正时的引擎在各负载下将渐渐无法满足以上的需求。
[0003]因此，许多有关于可变汽门正时的相关专利纷纷出现，如中国台湾证书号186952、189156、189157、189158、189159、189109号皆揭露有一种可变阀扬程机构，使用复数凸轮轴在不同时机切换凸轮组，藉以调整进汽门阀与汽缸头入口的距离(亦即扬程)，其细节如下所述。
[0004]请参阅图5，系现有可变阀扬程机构的分解图。图中所出示的一种可变阀扬程机构主要由一凸轮轴935、一第一凸轮926、一第二凸轮934、一排气凸轮936、一摇臂轴916、一第一摇臂99、一第二摇臂913、一排气摇臂937以及一切换机构980所构成。
[0005]其中，第一凸轮926、第二凸轮934和排气凸轮936均设置于凸轮轴935上，而第一凸轮926和第二凸轮934具有不同的扬程，第一凸轮926的扬程较大，亦即阀作动时其进气量较大，而第二凸轮934的扬程较小，亦即阀作动时其进气量较小。第一摇臂99及第二摇臂913皆设置于摇臂轴916上，其中第一摇臂具有一第一顶出部991，用以与第一进气阀938连接；第二摇臂913具有一第二顶出部931，用以与第二进气阀939连接。切换机构980设置在第二摇臂913内，用以使第二摇臂913与第一摇臂99结合或分开，由一油压缸(图未示)、一活塞92、一弹性构件93以及一油压通路(图未示)所构成，其以一油封盖91封闭该油压缸。
[0006]然而，上述该技术通过二凸轮分别搭配二进气摇臂，并采用两段式的阀开启扬程的调整方式，其仅具备有复数阶段式可变汽门正时的功能，无法针对汽门相位(汽门开或关的角度)、汽门重迭角(汽门开启的角度)或汽门扬程(汽门关闭至开启的位移)进行连续性的切换汽门正时，故仍无法提供引擎最佳的马力输出。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的主要目的系在提供一种可变阀扬程机构，其用于一引擎上，利用偏心控制进气摇臂的方式，同时侦测一偏心轴旋转角度，藉以回馈控制汽门的开启扬程，达到一种连续可变汽门正时，提升引擎性能及降低油耗与污染。
[0008]为达成上述目的，本实用新型的可变阀扬程机构改变传统进气摇臂的机构设计，提供一种包含连续可调进气门阀的控制系统，而该可变阀扬程机构设置于一引擎的一汽缸头中，该汽缸头具有一容置空间，容置一凸轮轴座。其中，本实用新型的可变阀扬程机构包括一凸轮轴、一偏心轴、一进气摇臂、一进气门阀以及一控制系统。所述凸轮轴设置于凸轮轴座上，套设有一进气凸轮，以该凸轮轴座作为枢转中心来旋转。偏心轴耦接一电动马达，可通过电动马达驱动调整偏心轴的偏心位置。而在偏心轴上套设有进气摇臂，其末端与进气凸轮相抵接，可随着凸轮的相位变化而有相对应的高低起伏。此外，进气门阀穿设于一位在容置空间内的进气门阀弹簧座中，作为汽缸头进气量的控制机构，包括一门阀部及一顶出部，顶出部与进气摇臂具有一可变量的汽门间隙，藉以控制进气门阀的进气量及进气时机。此外，所述控制系统包括一参数控制器、一马达控制器及一角度位置感知器。参数控制器接收引擎转速及油门的状态信息并电耦接马达控制器，可提供偏心轴偏心位置的初始期望值，而角度位置感知器侦测电动马达的相位变化，发出一回馈信号至与角度位置感知器电耦接的马达控制器，用以回授控制进气门阀的开启扬程，调整至最佳的汽门重迭角与扬程。
[0009]其中，当引擎于低转速时，可减少偏心轴的一垂直方向偏心距以提升汽门间隙，因此降低进气门阀的开启扬程。亦即，进气摇臂将会位于一低扬程位置，其与进气门阀之间存在较大的汽门间隙，使得顶出部较难以顶推进气门阀，而有较小的开启扬程。
[0010]换言之，当引擎于高转速时，可增加偏心轴的一垂直方向偏心距以降低汽门间隙，因此提升进气门阀的开启扬程。亦即，进气摇臂将会位于一高扬程位置，其与进气门阀之间存在较小的汽门间隙，使得顶出部较易于顶推进气门阀，而有较大的开启扬程。
[0011]所述可变阀扬程机构的偏心轴与凸轮轴可为平行设置。因此，在凸轮抵顶进气摇臂的过程中，若两者的转轴为平行排列时，较易掌控彼此的位置关系，可精准地控制汽门间隙。
[0012]所述进气摇臂可还包括一回复弹簧，确保进气摇臂一直抵顶进气阀门，减少该摇臂与阀门间作动撞击声。
[0013]以上概述与接下来的详细说明皆为示范性质是为了进一步说明本实用新型。而有关本实用新型的其它目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。
【附图说明】
[0014]图1系本实用新型较佳实施例的可变阀扬程机构的剖视图。
[0015]图2系本实用新型较佳实施例的可变阀扬程机构的分解图。
[0016]图3系本实用新型较佳实施例的可变阀扬程机构的控制系统流程图。
[0017]图4系本实用新型较佳实施例的可变阀扬程机构的阀开启扬程-曲轴旋转角度的关系图。
[0018]图5系现有可变阀扬程机构的分解图。
[0019]【符号说明】
[0020]I 引擎2 汽缸头
[0021]20 容置空间202 套管
[0022]201 凸轮轴座21 进气门阀弹簧座
[0023]22 排气门阀弹簧座23 汽缸头盖
[0024]231 通孔3 凸轮轴
[0025]31 进气凸轮32 排气凸轮
[0026]40 电动马达41 偏心轴
[0027]411偏心距42摇臂轴
[0028]43螺旋齿轮组431大螺旋齿轮
[0029]432小螺旋齿轮51进气摇臂
[0030]510进气摇臂511回复弹簧
[0031]52排气摇臂521回复弹簧
[0032]60汽门间隙601高扬程位置
[0033]602低扬程位置61进气门阀
[0034]611门阀部612顶出部
[0035]62排气门阀621门阀部
[0036]622顶出部7控制系统
[0037]71参数控制器72马达控制器
[0038]73角度位置感知器91油封盖
[0039]913第二摇臂916摇臂轴
[0040]92活塞926第一凸轮
[0041]93弹性构件931第二顶出部
[0042]934第二凸轮935凸轮轴
[0043]936排气凸轮937排气摇臂
[0044]938第一进气阀939第二进气阀
[0045]980切换机构99第一摇臂
[0046]991第一顶出部
【具体实施方式】
[0047]为了便于本领域一般技术人员理解和实现本实用新型，现结合附图描绘本实用新型的实施例。
[0048]请参阅图1及图2，系本实用新型较佳实施例的可变阀扬程机构的剖视图及分解图。图中出示一种可变阀扬程机构，设置于一引擎I的一汽缸头2中，该汽缸头2具有一容置空间20，容置一凸轮轴座201。该可变阀扬程机构包括:一凸轮轴3、一偏心轴41、一进气摇臂51、一进气门阀61及一控制系统7(图未示)。其中，可变阀扬程机构设置于引擎I的进气端，而在排气端则设有:一摇臂轴42、一排气摇臂52及一排气门阀62，其为传统阀扬程机构，用以控制汽缸头2排气时的汽门正时。
[0049]在本实施例中，凸轮轴3设置于凸轮轴座201上，套设有一进气凸轮31及一排气凸轮32。而所述的进气凸轮31及一排气凸轮32分别抵顶进气摇臂51及排气摇臂52的末端边缘处，该进气摇臂51套设于电耦接一电动马达40的偏心轴41上，且在该偏心轴41上另套有一回复弹簧511，使得进气摇臂