可变阀提升装置.pdf

一种可变阀提升装置，可包括凸轮，其设置于凸轮轴且旋转；摇杆臂，其设置于凸轮轴且其中摇杆臂绕凸轮轴的相对旋转角度可变；凸轮从动件，其接触凸轮、接收凸轮的旋转且绕摇杆臂枢转；以及摆动臂，其接触凸轮从动件且驱动阀。

1、  一种可变阀提升装置，包括：
凸轮，其共轴连接于凸轮轴且通过凸轮轴而旋转；
摇杆臂，其一个端部可旋转地连接于凸轮轴，其中摇杆臂围绕凸轮轴的相对旋转角度通过致动器而能够变化；
凸轮从动件，其一个端部枢转地连接于摇杆臂的另一端部，其中凸轮从动件的接触部分接触凸轮且接收凸轮的旋转运动；以及
摆动臂，其接触凸轮从动件的另一端部且根据凸轮的旋转而驱动连接于摆动臂的一个端部的阀。

2、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中所述凸轮从动件设置在凸轮轴和摆动臂之间以向摆动臂传送凸轮的旋转运动。

3、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中第一辊子设置于凸轮从动件的接触部分且接触凸轮。

4、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中第二辊子连接到凸轮从动件的另一端部且可旋转地接触摆动臂。

5、  如权利要求4所述的可变阀提升装置，其中摆动臂具有沿其纵向方向的预定的曲率以接收凸轮从动件的第二辊子。

6、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中摇杆臂的另一端部和凸轮从动件的一个端部通过连接轴连接且该凸轮从动件根据摇杆臂的旋转而绕连接轴枢转。

7、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中摆动臂的旋转中心为摆动臂的另一端部与液压冲击调节器相互连接的部分。

8、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中致动器与控制单元电连接，该控制单元控制摇杆臂绕凸轮轴的相对旋转角度。

9、  如权利要求1所述的可变阀提升装置，其中致动器包括DC电动机。

10、  如权利要求9所述的可变阀提升装置，其中致动器包括与该DC电动机相连的蜗杆以及连接于摇杆臂的一个端部的蜗轮，其中所述蜗杆和蜗轮彼此相啮合。

11、  一种发动机，包括如权利要求1所述的可变阀提升装置。

12、  一种客车，包括如权利要求1所述的可变阀提升装置。

可变阀提升装置
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2008年4月29日提交的韩国专利申请第10-2008-0040040号的优先权，该申请的全部内容为全部目的通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及连续可变阀提升装置，且更特别地涉及可调整阀提升量以响应发动机的运行状态的连续可变阀提升装置。
背景技术
[0003]内燃机通过在吸进燃烧室中的空气媒介中使燃烧室内的燃料燃烧而产生能量。进气阀由凸轮轴操作从而取得空气，且空气在该进气阀打开的时候被吸入燃烧室。另外，排气阀由凸轮轴操作，且燃烧气体在排气阀打开的时候从燃烧室排出。
[0004]进气阀和排气阀的最佳的操作取决于发动机的转速。即，最佳的阀的打开/关闭定时或者最佳的提升取决于发动机的转速。为实现这种取决于发动机转速的最佳的阀操作，已着手研究能使可变阀提升取决于发动机速度的可变阀提升(VVL)装置。
[0005]对于这种VVL装置，值得推荐的是在使用凸轮轴的转矩驱动阀时使能量损失最小化。另外，值得推荐的是该VVL装置对称地设计，从而其可对称地安装于V-发动机的两个箱(tanks)中。
[0006]在本发明的该背景部分所公开的信息仅用于加强对于本发明的整体背景的理解，其不应当被看作是承认或者以任何形式暗示该信息构成本领域中的技术人员所公知的现有技术。
发明内容
[0007]本发明的不同方面旨在提供一种具有不同优点的可变阀提升(VVL)装置，这些优点例如最小化的摩擦和能量损失且具有简单的结构和加强的操控性且易于组装。
[0008]在本发明的一个方面中，可变阀提升装置可包括凸轮，其共轴连接于凸轮轴且通过凸轮轴而旋转；摇杆臂，其一个端部可旋转地连接于凸轮轴，其中摇杆臂围绕凸轮轴的相对旋转角度通过致动器而可变；凸轮从动件，其一个端部枢转地连接于摇杆臂的另一端部，其中凸轮从动件的接触部分接触凸轮且接收凸轮的旋转运动；和/或摆动臂，其接触凸轮从动件的另一端部且根据凸轮的旋转驱动连接于摆动臂的一个端部的阀。
[0009]第一辊子可设置于凸轮从动件的接触部分且接触凸轮。
[0010]第二辊子可设置于凸轮从动件的另一端部且可旋转地接触摆动臂。该摆动臂可具有沿其纵向方向的预定的曲率以接收凸轮从动件的第二辊子。
[0011]摇杆臂的另一端部和凸轮从动件的一个端部可通过连接轴连接且该凸轮从动件根据摇杆臂的旋转而绕连接轴枢转。
[0012]摆动臂的旋转中心可为摆动臂的另一端部与液压冲击调节器(“HLA”)相互连接的部分。
[0013]致动器可与控制单元电连接，该控制单元控制摇杆臂绕凸轮轴的相对旋转角度。
[0014]致动器可包括DC电动机。该致动器可包括与该DC电动机相连的蜗杆以及连接于摇杆臂的一个端部的蜗轮，其中所述蜗杆和蜗轮彼此相啮合。
[0015]本发明的方法和装置具有其它的特点和优点，它们将在并入本文的附图中以及在随后的本发明的具体实施方式中更详细地表示和阐明，附图和具体实施方式一起用于阐释本发明的某些原理。
附图说明
[0016]图1为根据本发明的示例性可变阀提升装置的立体图。
[0017]图2为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的凸轮和凸轮轴的图形。
[0018]图3为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的摇杆臂的图形。
[0019]图4为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的凸轮从动件的图形。
[0020]图5为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的摆动臂的图形。
[0021]图6为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的控制单元的图形。
[0022]图7为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置在低提升模式下的运行的图形。
[0023]图8为表示根据本发明的示例性可变阀提升装置在高提升模式下的运行的图形。
[0024]图9A和9B为分别表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的运行和阀提升轮廓的图形。
[0025]图10A和10B为分别表示根据本发明的示例性可变阀提升装置的运行和阀提升轮廓的图形。
具体实施方式
[0026]现在将详细地参考本发明的不同实施例，这些实施例的实例被显示在附图中并在下文中进行说明。尽管本发明将结合示例性实施例进行说明，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施例。
[0027]图1为根据本发明的不同实施例的示例性可变阀提升装置的立体图。
[0028]在图2至图6中，表示可变阀提升装置的元件。
[0029]参考图1至图6，根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置包括凸轮110，其可操作地连接于凸轮轴100和摇杆臂200，摇杆臂200的一个端部可旋转地连接于凸轮轴100，其中摇杆臂200绕凸轮轴10的相对旋转角度为可变的。并且，该可变阀提升装置还包括凸轮从动件300，其一个端部连接于摇杆臂200的另一端部，通过与凸轮110接触而接收凸轮110的旋转运动，且绕摇杆臂200枢转；以及摆动臂400，其根据凸轮110的旋转接触凸轮从动件300且驱动阀410。
[0030]摆动臂400的一个端部由液压冲击调节器(HLA)420所支承，且摆动臂400的另一端部设置于阀410。如后文所释，摆动臂300的该端部为摆动臂300的旋转中心。
[0031]第一辊子310和第二辊子320设置于凸轮从动件300，且第一辊子310接触凸轮110，且连接于凸轮从动件300的另一端部的第二辊子320接触摆动臂400。
[0032]凸轮110与凸轮从动件300之间以及凸轮从动件300与摆动臂400之间的摩擦可因此被最小化。
[0033]连接轴210设置于摇杆臂200以连接摇杆臂200的另一端部以及凸轮从动件300的端部，且该凸轮从动件300绕连接轴210枢转。
[0034]摇杆臂200与控制单元500连接，该控制单元500控制摇杆臂200绕凸轮轴100的相对旋转角度。
[0035]控制单元500可包括DC电动机510，或者可以使用不同类型的驱动元件，且在本文中所述DC电动机510控制摇杆臂200绕凸轮轴10的相对旋转角度。
[0036]控制单元500可包括与DC电动机510连接的蜗杆520以及与摇杆臂200连接的蜗轮530，从而可实现摇杆臂200绕凸轮轴10的相对旋转角度的精确控制。
[0037]图7和图8为分别表示根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置在低提升模式和在高提升模式下的运行的图形。
[0038]参考图7和图8，将解释根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置的运行。
[0039]在如图7中所示的低提升模式中，摇杆臂200绕凸轮轴100沿相对的顺时针方向转动。
[0040]然后，第二辊子320和摆动臂400的接触位置向图中的左方移动，即，接触位置变得更加远离所述HLA420。
[0041]然后，凸轮110旋转且推动凸轮从动件300的第一辊子310，凸轮从动件300绕连接轴210逆时针旋转且推动摆动臂400，摆动臂400绕所述HLA420逆时针枢转且打开阀410。
[0042]然后，阀410由阀弹簧430的回复力所关闭。
[0043]在低提升模式中，第二辊子320和摆动臂400的接触位置更加远离摆动臂400旋转中心，即HLA420，从而阀的提升L由于所述HLA420所发挥的杠杆作用而相对较小。
[0044]相比之下，在如图8所示的高提升模式中，摇杆臂200绕凸轮轴100沿相对的逆时针的方向转动。
[0045]然后，第二辊子320和摆动臂400的接触位置向图中的右方移动，即，该接触位置变得更加接近旋转中心，即，所述HLA420。
[0046]因此，在高提升模式中，第二辊子320和摆动臂400的接触位置变得更加接近摆动臂400的旋转中心，从而阀提升H相对较大。
[0047]图9和图10解释根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置的运行和阀提升轮廓。
[0048]图9A表示根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置，其中当所述装置变为低提升模式的时候凸轮轴100和凸轮110的旋转方向相同。
[0049]如图9B所示，如果当可变阀提升装置变为低提升模式时凸轮轴100和凸轮110的旋转方向相同，则提升定时延迟，另一方面，如果根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置变为高提升模式，提升定时提前。
[0050]图10表示根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置，其中当该装置变为低提升模式时，凸轮轴100和凸轮110的旋转方向相反。
[0051]如图10B所示，如果当可变阀提升装置变为低提升模式的时候凸轮轴100和凸轮110的旋转方向相反，提升定时提前，另一方面，如果根据本发明的不同实施例的可变阀提升装置变为高提升模式，提升定时延迟。
[0052]利用提升定时被提前或延迟的特点，可根据所述的发动机性能选择凸轮轴的相对旋转方向。
[0053]为了便于解释并精确限定所附权利要求，术语“前”或“后”、“内部”或“外部”等用以参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施例的特征。
[0054]出于图解和描述的目的提供了本发明的特定的示例性实施例的前面的描述。它们并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式，并且根据以上讲授显然可以有许多修改和变型。为了解释本发明的某些原理和它们的实际应用而选择和描述了示例性实施例，由此能使本领域的技术人员使用和利用本发明的各种示例性实施例，以及它们的各种替换选择和修改。本发明的范围旨在由附于此的权利要求书和它们的等效物所限定。