连续可变气门持续期装置及其控制方法与流程

连续可变气门持续期装置及其控制方法
1.相关申请的引证
2.本技术要求于2021年12月30日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2021-0192872号的优先权和权益，通过引证将其全部内容结合在此。
技术领域
3.本公开涉及连续可变气门持续期装置及其控制方法。更具体地，本公开涉及能够控制气缸之间的操作偏差的连续可变气门持续期装置及其控制方法。


背景技术：

4.通常，内燃机通过在燃烧室中燃烧燃料和空气来产生动力。进气门通过驱动凸轮轴来操作，并且当进气门打开时，空气流入燃烧室中。而且，通过驱动凸轮轴操作排气门，并且在排气门打开时燃烧气体从燃烧室排出。
5.进气门和排气门的最佳操作取决于发动机的转速。换言之，气门的最佳升程或最佳打开/关闭正时取决于发动机的转速。
6.为了实现这种取决于发动机转速的最佳气门操作，已经进行了各种研究，诸如设计多个凸轮和可以根据发动机转速改变气门升程的量的连续可变气门升程(cvvl)。
7.此外，正在研究改变气门的打开和关闭的持续期的连续可变气门持续期(cvvd)装置。
8.然而，连续可变气门持续期(cvvd)装置包括作为一组的两对升降器组件。因为对于每个零件存在制造偏差，所以前轮壳体和后轮壳体不对准，并且可能发生cvvd的前偏心轮和后偏心轮的旋转轴线偏差。
9.cvvd的前偏心轮和后偏心轮的偏差可通过前cvvd装置和后cvvd装置的不同操作而改变第一气缸和第二气缸以及第三气缸和第四气缸的气门持续期。
10.提供在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解。因此，它可以包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

11.本发明致力于提供一种连续可变气门持续期(cvvd)装置及其控制方法，以通过校正cvvd装置的制造偏差来改进发动机操作。
12.根据本公开的实施方式，连续可变气门持续期(cvvd)装置可包括：凸轮轴；前凸轮单元和后凸轮单元，凸轮形成在前凸轮单元和后凸轮单元中，插入凸轮轴，并且相对于凸轮轴的相位可以改变；前内轮和后内轮，用于将凸轮轴的旋转分别传输至前凸轮单元和后凸轮单元；以及前引导支架和后引导支架。该cvvd装置进一步包括：前轮壳体和后轮壳体，前内轮和后内轮分别可旋转地插入至该前轮壳体和后轮壳体；所述前轮壳体和所述后轮壳体中分别形成有前引导螺纹和后引导螺纹。特别地，前轮壳体和后轮壳体分别可移动地插入前引导支架和后引导支架中；所述cvvd装置还包括：前控制轴，在所述前控制轴上形成用于
旋转所述前引导螺纹的前控制蜗杆；后控制轴，在所述后控制轴上形成有用于使所述后引导螺纹旋转的后控制蜗杆；相位控制器，选择性地改变所述前控制轴和所述后控制轴的相对相位；主驱动单元，用于驱动所述后控制轴；振动传感器，测量与前凸轮单元和后凸轮单元对应的每个气缸的振动并且输出对应的信号；控制器，用于根据各个振动传感器的输出信号控制主驱动单元和相位控制器的操作。
13.在另一实施例中，内轴可形成在前控制轴和后控制轴中的一个的一端处，并且内轴可旋转地插入其中的外轴可形成在前控制轴和后控制轴的另一端处。相位控制器可包括：定子，安装在内轴上；转子，安装在外轴上；相位角传感器，测量内轴和外轴的相对相位角；多个滑环，可旋转地安装在外轴上以将电力和控制信号施加到转子；以及刷，分别接触多个滑环。
14.定子可包括永磁体，并且转子可包括电磁体。
15.根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置可进一步包括用于固定内轴和外轴的固定部分。
16.根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置可进一步包括后蜗轮，内螺纹形成在所述后蜗轮内，该内螺纹配置为与所述后引导螺纹接合，配置为与所述后控制蜗杆接合的外螺纹形成于所述后蜗轮，并且所述后蜗轮能旋转地安装至所述后引导支架；以及前蜗轮，配置为与所述前引导螺纹接合的内螺纹形成在所述前蜗轮内，配置为与所述前控制蜗杆接合的外螺纹形成于所述前蜗轮，并且所述前蜗轮能旋转地安装至所述前引导支架。
17.前引导支架和后引导支架可具有控制轴孔，前控制轴和后控制轴分别插入控制轴孔中。
18.第一滑动孔和第二滑动孔可以分别形成在前内轮和后内轮中，并且凸轮槽可以分别形成在前凸轮单元和后凸轮单元中。根据本公开的一实施方式的连续可变气门持续期装置可以进一步包括：滚轮，耦接至凸轮轴并分别可旋转地插入第一滑动孔中；以及滚轮凸轮，分别可滑动地插入凸轮槽中并可旋转地插入第二滑动孔中。
19.滚轮凸轮可以包括：滚轮凸轮体，可滑动地插入凸轮槽中；凸轮头，可旋转地插入第二滑动孔中；以及突出部，配置为防止滚轮凸轮被移除。
20.滚轮可包括轮体和轮头，轮体可滑动地连接到凸轮轴，轮头可旋转地插入到第一滑动孔中。
21.前凸轮单元和后凸轮单元可以包括分别对应于气缸和相邻气缸布置的第一凸轮部分和第二凸轮部分，并且前内轮和后内轮可以包括被配置为将凸轮轴的旋转分别传输至第一凸轮部分和第二凸轮部分的第一内轮和第二内轮。
22.根据本公开的另一实施方式，用于连续可变气门持续期装置的控制方法可以包括：通过控制器控制相位控制器的操作以固定前控制轴和后控制轴的相对相位；由所述控制器基于车辆运行状况测量单元的输出信号(包括所述振动传感器的输出信号)来测量每个气缸的粗糙度；通过所述控制器比较每个气缸的粗糙度与预定允许的粗糙度；以及当各气缸的粗糙度落入预定允许的粗糙度范围内时，停止控制。
23.根据本公开的实施方式的用于连续可变气门持续期装置的控制方法可以进一步包括：如果每个气缸的粗糙度不对应于预定允许的粗糙度范围，则通过控制器确定不对应
于预定允许粗糙度范围的气缸是否对应于后凸轮单元；以及当未落入预定允许的粗糙度范围内的气缸对应于后凸轮单元时，通过控制器控制主驱动单元以控制后控制轴的相位。
24.根据本公开的实施方式的用于连续可变气门持续期装置的控制方法可以进一步包括通过控制器驱动相位控制器来控制前控制轴的相位。
25.根据本公开的实施方式的用于连续可变气门持续期装置的控制方法可以进一步包括：通过控制器记录主驱动单元和相位控制器的控制性能，并且如果记录的控制性能的数量对应于预定的控制性能记录，则停止控制。
26.如上所述，根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置及其控制方法，可以通过调整cvvd装置的制造偏差来改善发动机操作。
27.此外，根据本发明实施例的连续可变气门持续期装置可以在不对现有普通发动机进行过度设计改变的情况下应用，因此可以提高生产率并且可以降低生产成本。
附图说明
28.图1是根据本公开的实施方式的设置有连续可变气门持续期装置的发动机的立体图。
29.图2是根据本发明实施例的连续可变气门持续期装置的示意图。
30.图3是根据本公开实施例的连续可变气门持续期装置的侧视图。
31.图4是沿着图1中的iv-iv线的局部截面图。
32.图5和图6是根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置的局部分解透视图。
33.图7是沿图1中的线vii-vii截取的截面图。
34.图8是示出应用于根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的内轮和凸轮单元的立体图。
35.图9是图8的分解透视图。
36.图10至图12是示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的操作的视图。
37.图13a和图13b分别是示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的凸轮槽的示图。
38.图14a、图14b和图14c是分别示出根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置的气门型线(valve profile)的曲线图。
39.图15是示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
40.下面参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本公开的实施方式。
41.如本领域普通技术人员将认识到的，在完全不背离本公开的精神或范围的情况下，可以各种不同方式修改所描述的实施方式。
42.为了清楚地解释本公开，与描述无关的部件已被省略，并且在整个说明书中相同的参考标号被分配给相同或相似的元件。
43.因为为了便于解释，附图中所示的每个部件的尺寸和厚度是任意指示的，所以本
公开不必限于附图中所示的尺寸，并且厚度被放大以清晰地表达各个部件和区域。
44.此外，在以下详细描述中，组件的名称被划分成第一、第二等的原因是为了以相同的关系对组件进行分类，并且顺序在以下描述中不一定受限制。
45.在整个说明书中，当称呼某些部分包括某些组成元件时，这表示可进一步包括其他组成元件，而不是排除其他组成元件，除非另外特别说明。
46.此外，在本说明书中描述的术语诸如
…
部、
…
器件意味着执行至少一个功能或操作的综合配置的单元。当本公开的组件、设备、元件等被描述为具有目的或执行操作、功能等时，组件、设备或元件在本文中应当被认为是“配置为”满足该目的或执行该操作或功能。
47.当一部分(诸如层、膜、区域、板等)在另一部分“上”时，这不仅包括该部分在另一部分正上方的情况，而且还包括在其间存在另一部分的情况。
48.相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，则不存在中间元件。
49.下面参考附图详细描述本公开的实施例。
50.图1是根据本公开的实施方式的设置有连续可变气门持续期装置的发动机的立体图，并且图2是根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的示意图。
51.图3是根据本公开实施例的连续可变气门持续期装置的侧视图，图4是沿图1中的iv-iv线的局部截面图。
52.参考图1至图4，根据本公开的一个实施方式的发动机1包括气缸盖3、发动机体5以及安装在气缸盖3上的根据本公开的一个实施方式的连续可变气门持续期装置。
53.在附图中，4个气缸211、212、213和214形成为发动机，但是本公开不限于此。
54.连续可变气门持续期装置可包括：车辆运行状况测量单元20，测量车辆的运行状态并输出相应的信号；以及控制器100，用于根据车辆运行状况测量单元20的输出信号控制主驱动单元106和后面描述的相位控制器300。
55.控制器100均可通过根据设置程序操作的一个或多个微处理器来实现，并且设置程序可包括用于执行根据稍后描述的本公开的实施方式的方法的一系列指令。
56.连续可变气门持续期装置还可以包括存储器101，该存储器配置为存储用于执行根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置的控制方法的一系列指令。
57.车辆运行状况测量单元20可以包括：加速器踏板传感器21，其测量加速器踏板的操作并且输出对应的信号；制动踏板传感器22，其测量制动踏板的操作并且输出对应的信号；外部温度传感器23，其测量外部温度并且输出对应的信号；以及冷却剂温度传感器24，其测量冷却剂的温度并且输出对应的信号。
58.此外，车辆运行状况测量单元20可以包括传感器107，测量主驱动单元106的操作并输出相应信号，例如，传感器107可以是分解器。
59.此外，车辆运行状况测量单元20可以包括相位角传感器306，该相位角传感器通过相位控制器300的操作测量相位变化并且输出对应的信号。
60.此外，车辆运行状况测量单元20可包括安装在相应气缸(例如，第一气缸201、第二气缸202、第三气缸203和第四气缸204)上的第一振动传感器321、第二振动传感器322、第三振动传感器323和第四振动传感器324，以测量振动并输出相应信号。
61.图5和图6是根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置的局部分解透视图。
62.参考图1至图6，根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置可包括凸轮轴
30、前凸轮单元70a和后凸轮单元70。前凸轮单元70a和后凸轮单元70中的每一个都形成有凸轮71和72，并且凸轮轴30通过前凸轮单元70a和后凸轮单元70插入。具体地，可以改变前凸轮单元70a和后凸轮单元70相对于凸轮轴30的相位。连续可变气门持续期装置进一步包括：前内轮80a和后内轮80，用于分别将凸轮轴30的旋转传递至前凸轮单元70a和后凸轮单元70；前引导支架130a和后引导支架130；以及前轮壳体90a和后轮壳体90。前内轮80a和后内轮80分别可旋转地插入前轮壳体90a和后轮壳体90。在前轮壳体90a和后轮壳体90中分别形成有前引导螺纹92a和后引导螺纹92。具体地，如图5所示，前引导螺纹92a形成在引导轴91中，该引导轴形成在前轮壳体90a上，并且后引导螺纹92形成在引导轴91中，该引导轴形成在后轮壳体90上。前轮壳体90a和后轮壳体90分别可移动地插入前引导支架130a和后引导支架130中。连续可变气门持续期装置进一步包括：前控制轴102a，在该前控制轴上形成有用于使前引导螺纹92a旋转的前控制蜗杆104a；后控制轴102，在该后控制轴上形成有用于使后引导螺纹92旋转的后控制蜗杆104；相位控制器300，选择性地改变前控制轴102a和后控制轴102的相对相位；主驱动单元106，用于驱动后控制轴102；振动传感器321、322、323和324，测量与前凸轮单元70a和后凸轮单元70相对应的每个气缸的振动并且输出对应的信号；控制器100，用于根据各个振动传感器321、322、323和324的输出信号控制主驱动单元106和相位控制器300的操作。
63.凸轮轴30可以是进气凸轮轴或排气凸轮轴。
64.说明书和权利要求书中的前和后的含义是基于主驱动单元106的位置来限定。
65.参考图3和图4，内轴103a形成在前控制轴102a和后控制轴102中的任一个控制轴的一端处，并且内轴103a可旋转地插入外轴103中，外轴可形成在前控制轴102a和后控制轴102的另一端处。
66.即，附图示出了外轴103形成在前控制轴102a上，并且内轴103a形成在后控制轴102上，但并不局限于此，并且相反的构造也是可能的。
67.相位控制器300可包括：定子302，安装在内轴103a上；转子304，安装在外轴103上；相位角传感器306，测量内轴103a和外轴103的相对相位角；多个滑环307、308和309，可旋转地安装在外轴103上，以向转子304施加电力和控制信号；以及刷310、311和312，分别与多个滑环307、308和309接触。
68.刷310、311和312可安装到相位控制器支架340。
69.定子302可以包括永磁体，并且转子304可以包括电磁体。
70.根据控制器100的控制，通过刷310、311和312以及滑环307、308和309传输电力和控制信号，从而可改变或固定定子302和转子304的相对相位。因此，后控制轴102和前控制轴102a的相对相位可以改变或固定。
71.后控制轴102和前控制轴102a的相对相位可以由相位角传感器306测量并且相应的信号可以被传输至控制器100。
72.下面描述通过控制器100的控制而进行的相位控制器300的操作。
73.根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置可进一步包括用于固定内轴103a和外轴103的固定部分330。
74.固定部分330可包括：螺栓孔331，形成在外轴103中；以及螺栓332(例如，无头螺栓)，插入到螺栓孔331中，以固定内轴103a和外轴103。
75.通过发动机1的初始测试，通过控制器100的控制来操作相位控制器300以控制后控制轴102和前控制轴102a的相对相位。之后，控制器100固定相位控制器300的操作，使得可以在后控制轴102和前控制轴102a之间没有相对相位变化的情况下驱动发动机1。
76.并且，当发动机1在长期使用之后由于磨损而变形时，控制器100可以再次操作相位控制器300。
77.然而，根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置可以在通过固定部分330固定后控制轴102和前控制轴102a而无需相对相位控制的情况下驱动发动机1。
78.在这种情况下，不需要将电力和控制信号施加至相位控制器300，因此可以提高燃料效率。
79.也就是说，在重新调整后控制轴102和前控制轴102a的相对相位以用于维护等之后，可以固定后控制轴102和前控制轴102a。
80.图7是沿着图1中的线vii-vii截取的截面图，图8是示出了应用于根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的内轮和凸轮单元的立体图，并且图9是图8的分解透视图。
81.参考图1至图9，上引导凸台131形成在前引导支架130a和后引导支架130上，并且引导轴91分别形成在前轮壳体90a和后轮壳体90上并且可移动地插入上引导凸台131中。
82.根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置还可以包括：后蜗轮50，后蜗轮内形成有内螺纹52，该内螺纹配置为与后引导螺纹92接合，配置为与后控制蜗杆104接合的外螺纹54形成在该后蜗轮上，并且后蜗轮50可旋转地安装至后引导支架130；以及前蜗轮50a，前蜗轮50a内形成有内螺纹52，该内螺纹配置为与前引导螺纹92a接合，配置为与前控制蜗杆104a接合的外螺纹54形成在该前蜗轮上，并且该前蜗轮50a可旋转地安装到前引导支架130a。
83.根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置可包括上部衬套170，该上部衬套安装在上引导凸台131的下部上，以支撑引导轴91。
84.上衬套170可以支撑上引导凸台131的旋转并且抑制磨损发生。
85.支撑前控制轴102a和后控制轴102的控制轴孔132分别形成在前引导支架130a和后引导支架130中，并且控制轴轴承160安装在控制轴孔132中，以支撑前控制轴102a和后控制轴102的旋转。
86.推力轴承150安装至引导凸台131以支撑蜗轮50和50a中的每一个，并且如图所示，推力轴承150可分别安装在蜗轮50和50a中的每一个蜗轮的上方和下方。
87.蜗轮盖152可以耦接到每个引导支架130、130a以支撑推力轴承150，例如，蜗轮盖152可以通过填料耦接到每个引导支架130、130a。
88.参考图7，每个蜗轮50、50a的内螺纹52和每个引导螺纹92、92a可以是梯形螺纹。
89.因此，每个控制轴102和102a的旋转传递至蜗轮50和50a，使得可以平稳地控制轮壳体90和90a的上下移动。
90.推力轴承150允许蜗轮50和50a平稳地旋转，并且蜗轮盖152固定蜗轮50和50a的位置。
91.因此，蜗轮50和50a安装在引导支架130的固定位置处，并且轮壳体90和90a可根据蜗轮50和50a的旋转而顺畅地在附图的竖直方向上移动。
92.下引导凸台133形成在每个引导支架130和130a上，并且引导杆94形成在轮壳体90和90a上，该引导杆插入下引导凸台133中以引导每个轮壳体90和90a的运动。
93.引导杆94引导相应的轮壳体90和90a的移动，并且能够防止相应的轮壳体90和90a的振动。
94.支撑引导杆94的下衬套172可安装在下引导凸台133的下部上。
95.衬套170和172应用在相应的轮壳体90和90a与相应的引导支架130和130a之间，以防止相应的轮壳体90和90a的振动，使得可以防止磨损和加强强度。
96.例如，相应的轮壳体90和90a以及相应的引导支架130和130a由铝材料形成，上衬套170和下衬套172由钢材料形成，以稳定地支撑轮壳体90和90a的运动，并且减小上引导凸台131和下引导凸台133的厚度。
97.内轮80和80a中的每一个的中心b可偏离连接上引导凸台131和下引导凸台133的假想线a。
98.凸轮轴30和相应的控制轴102和102a可以安装在虚拟竖直线s上。
99.因此，当螺栓接合凸轮盖时，可以防止工具干涉。
100.在此，虚拟竖直线s并不意味着其在完全竖直线上，而是实际竖直线(基本上竖直)，这意味着该配置在通过工具工作时能够使干扰最小化。
101.内轮80和80a的中心b与连接上引导凸台131和下引导凸台133的假想线a偏移(δ)，因此即使给气门持续期装置稍微倾斜，凸轮轴30和控制轴102和102a也可以安装在假想竖直线s上。
102.根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置还可包括插入件180，插入件180分别介于相应的轮壳体90与90a与相应的引导支架130与130a之间。
103.插入件180可以固定至轮壳体90和90a或者引导支架130和130a。
104.例如，插入突起182形成在插入件180中，并且可以使用插入突起182耦接。
105.插入件180可由塑料材料形成。
106.当由金属材料制成的轮壳体90、90a和引导支架130、130a彼此接触时，可能发生噪声和振动。
107.然而，由塑料材料形成的插入件180分别插入在轮壳体90、90a与引导支架130、130a之间，以充当抑制噪声和振动的阻尼功能。
108.轮壳体90和90a中的每个均具有上止动件95和下止动件96，该上止动件和下止动件接触引导支架130以限制每个轮壳体90和90a的移动。
109.图8是示出应用于根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的内轮和凸轮单元的立体图，并且图9是图8的分解透视图。
110.参考图1至图9，第一滑动孔86和第二滑动孔88形成于每个内轮80和80a，并且凸轮槽74形成于每个凸轮单元70和70a。
111.连续可变气门持续期装置进一步包括：滚轮60，连接至凸轮轴30并且可旋转地插入第一滑动孔86内；以及滚轮凸轮82，可滑动地插入凸轮槽74内并且可旋转地插入第二滑动孔88内。
112.滚轮凸轮82包括可滑动地插入凸轮槽74中的滚轮凸轮体82a以及可旋转地插入第二滑动孔88中的凸轮头82b。
113.突出部82c形成在滚轮凸轮82处，用于防止滚轮凸轮82沿着凸轮轴30的纵向方向与内轮80分离。
114.滚轮60包括可滑动地连接至凸轮轴30的轮体62以及可旋转地插入第一滑动孔86中的轮头64，并且轮体62和轮头64可一体形成。
115.凸轮轴孔34形成至凸轮轴30，滚轮60的轮体62可移动地插入凸轮轴孔34中，并且轮头64可旋转地插入第一滑动孔86中。
116.凸轮轴油孔32沿着凸轮轴的纵向方向形成在凸轮轴30内，与凸轮轴油孔32连通的本体油孔66形成至滚轮60的轮体62，并且与本体油孔66连通的油槽68(参考图10)形成至滚轮60的轮头64。
117.供应至凸轮轴油孔32的润滑剂可分别通过本体油孔66、连通孔69以及油槽68供应至内轮80、80a。
118.参考图2和图5，每个凸轮单元70和70a包括分别对应于气缸和相邻气缸(例如第一气缸201和相邻第二气缸202)设置的第一凸轮部分73a和第二凸轮部分73b，以及分别对应于气缸和相邻气缸(例如第三气缸203和相邻第四气缸204)设置的第一凸轮部分73a和第二凸轮部分73b。
119.内轮80、80a包括分别将凸轮轴30的旋转传输至第一凸轮部分73a和第二凸轮部分73b的第一内轮81a和第二内轮81b。
120.连续可变气门持续期装置进一步包括分别布置在每个轮壳体90和90a内的第一轴承140和第二轴承141a，用于支撑第一内轮81a和第二内轮81b。
121.第一轴承140和第二轴承141a可以是滚针轴承，第一内轮81a和第二内轮81b分别布置在一个轮壳体90和90a内，并且第一轴承140和第二轴承141a能可旋转地支撑第一内轮81a和第二内轮81b。
122.因为第一内轮81a和第二内轮81b可布置在每个轮壳体90和90a内，所以可减少元件数量，并且可提高生产率和制造经济性。
123.气门200与凸轮71和72接触地打开和关闭。
124.图10至图12是示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的操作的视图。
125.如图10所示，当凸轮轴30的旋转中心与每个凸轮单元70和70a的旋转中心重合时，凸轮71和72以与凸轮轴30相同的相位角旋转。
126.根据发动机操作状态，ecu(发动机控制单元或电控单元)将控制信号发送至控制器100，然后例如，主驱动单元106旋转后控制轴102并且相位控制器300被固定，前控制轴102a也与后控制轴102一起旋转。
127.参考图7、图11和图12，与外螺纹54接合的每个控制蜗杆104和104a分别旋转蜗轮50和50a。并且，当蜗轮50和50a中的每一个旋转时，与引导螺纹92和92a接合的内螺纹52分别相对于彼此移动。
128.即，相应的蜗轮50和50a通过相应的控制轴102和102a的旋转而旋转，并且相应的轮壳体90和90a相对于凸轮轴30的相对位置改变。
129.当每个轮壳体90、90a的位置相对于凸轮轴30的旋转中心向上或向下移动时，凸轮71、和72相对于凸轮轴30的旋转速度根据相位而改变。
130.当滚轮60的轮体62可移动地插入到形成在凸轮轴30中的凸轮轴孔34中时，轮头64可旋转地插入到第一滑动孔86中，并且滚轮凸轮82可旋转地插入到第二滑动孔88中并且可在凸轮槽74内移动。因此，凸轮71和72相对于凸轮轴30的转速的相对转速改变。
131.图13a和图13b是示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的凸轮槽的图，并且图14a、图14b以及图14c是分别示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的气门型线(valve profile)的曲线图。
132.如图13a和图13b所示，凸轮槽74可以形成为比凸轮71或72的位置更延迟(参考图13a)，或者凸轮槽74可以形成为比凸轮71或72的位置更提前(参考图13b)，或者凸轮槽74可以形成有与凸轮71或72相同的相位。利用上述方案，可以实现各种气门型线。
133.尽管气门200的最大升程是恒定的，然而，凸轮71和72的转速相对于凸轮轴30的转速根据轮壳体90、90a的相对位置而改变，使得气门200的关闭和打开时间改变。即，气门200的持续期改变。
134.如图14a所示，根据凸轮槽74的相对位置、气门200的安装角度等，气门的打开和关闭时间可以同时改变。
135.当气门200的打开时间恒定时，如图14b所示，气门200的关闭时间可以延迟或提前。
136.虽然气门200的关闭时间是恒定的，但是气门200的打开时间可以被延迟或提前，如图14c所示。
137.图15是示出根据本公开的实施方式的连续可变气门持续期装置的控制方法的流程图。
138.在下文中，参考图15，下面描述根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置的控制方法。
139.在根据本公开的实施例的连续可变气门持续期装置的控制方法中，在步骤s10中，控制器100控制相位控制器300的操作，以固定前控制轴102a和后控制轴102的相对相位。即，控制器100控制相位控制器300，使得前控制轴102a和后控制轴102在保持相同相位角的同时一体地旋转。
140.在步骤s20中，控制器100根据车辆运行状况测量单元20的输出信号(包括振动传感器321、322、323和324的输出信号)测量每个气缸211、212、213和214的粗糙度rn。
141.在此，粗糙度rn表示根据每个气缸211、212、213和214的燃烧由振动引起的燃烧稳定性。
142.在步骤s30中，控制器100将测量的每个气缸的粗糙度rn与预定允许的粗糙度rs进行比较。
143.预定允许的粗糙度rs可以设定在一定范围内，其可以通过实验来预设。
144.当控制器100判定每个气缸的粗糙度rn落入预定允许的粗糙度rs的范围内时，则停止控制。
145.这里，停止控制是指当前的连续可变气门持续期装置的容差在允许范围内，不需要额外的连续可变气门持续期装置的对准。
146.在连续可变气门持续期装置的控制方法中，如果每个气缸的粗糙度rn不对应于预定允许的粗糙度rs的范围，则在步骤s40中，控制器100确定不对应于预定允许的粗糙度rs
的范围的气缸是否是对应于后凸轮单元70的气缸。
147.例如，控制器100确定不与预定允许的粗糙度rs的范围对应的气缸是第一气缸211还是第二气缸212。
148.当不落入预定允许的粗糙度rs的范围内的气缸是对应于后凸轮单元70的第一气缸211或第二气缸212时，在步骤s50中，控制器100驱动主驱动单元106，以控制后控制轴102的相位。
149.即，在前控制轴102a和后控制轴102整体旋转同时保持相同的相位角的状态下，控制器100控制后控制轴102的相位，使得对应于第一气缸211和第二气缸212的粗糙度rn落入允许的粗糙度rs的范围内。
150.即，控制器100重复控制后控制轴102的相位的处理，使得对应于第一气缸211和第二气缸212的粗糙度rn落入允许的粗糙度rs的范围内。
151.如果不落入预定允许的粗糙度rs的范围内的气缸不是与后凸轮单元70对应的第一气缸211或第二气缸212，则在步骤s70中，控制器100驱动相位控制器300以控制前控制轴102a的相位。
152.即，控制器100控制前控制轴102a相对于后控制轴102的相位，同时在对应于第一气缸211和第二气缸212的粗糙度rn处于允许的粗糙度rs的范围内。通过此，在步骤s70中，控制器100控制前控制轴102a的相位，使得第三气缸211或第四气缸214的粗糙度rn落入允许的粗糙度rs的范围内。
153.通过该过程，判断整个气缸的燃烧稳定性在允许范围内，并且可以通过固定部分330固定前控制轴102a和后控制轴102的相位。
154.连续可变气门持续期装置的控制方法可以进一步包括步骤s60，记录主驱动单元106和相位控制器300的控制性能。
155.换言之，控制器100可对主驱动单元106和相位控制器300的控制的次数c进行计数并且将其存储在存储器101中。
156.在步骤s80中，如果控制执行c的记录次数与预定控制执行记录cs对应，则控制器100可暂停控制。
157.例如，控制器100可以无限地重复主驱动单元106和相位控制器300的控制执行。但是，通过实验，在与规定的控制性能记录cs对应的情况下，判断为连续可变气门持续期装置的对位超出了允许范围，能够结束控制。
158.在这种情况下，在步骤s90中，控制器100输出相应的警告信号，以允许车辆在制造过程中进入修理过程，或者在驾驶时可警告驾驶员。
159.如上所述，根据本发明的实施方式的连续可变气门持续期装置及其控制方法，可以通过校正cvvd装置的制造偏差来改善发动机操作。
160.尽管已经结合目前被视为实际实施方式的实施方式描述了本公开，然而，应当理解的是，本公开并不局限于所公开的实施方式。相反，其旨在涵盖包括在本公开的精神和范围内的各种修改和等同布置。
161.《符号的描述》
162.1：发动机3：气缸盖
163.5：发动机体
164.20：车辆运行状况测量单元
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21：加速器踏板传感器
165.22：制动踏板传感器
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23：外部温度传感器
166.24：冷却剂温度传感器
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30：凸轮轴
167.32：凸轮轴油孔
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34：凸轮轴孔
168.50：后蜗轮
169.50a：前蜗轮
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52：内螺纹
170.54：外螺纹
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60：滚轮
171.62：轮体
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64：轮头
172.66：本体油孔
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68：油槽
173.69：连通孔
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70：后凸轮单元
174.70a：前凸轮单元
175.71、72：凸轮
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73a：第一凸轮部分
176.73b：第二凸轮部
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74：凸轮槽
177.80：后内轮
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80a：前内轮
178.81：第一内轮
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81a：第二内轮
179.82：滚轮凸轮
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82a：滚轮凸轮体
180.82b：凸轮头
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82c：突出部
181.83：凸轮槽
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86：第一滑动孔
182.88：第二滑动孔
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90：后轮壳体
183.90a：前轮壳体
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91：引导轴
184.92：后引导螺纹
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92a：前引导螺纹
185.94：引导杆
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95：上止动件
186.96：下止动件
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100：控制器
187.101：存储器
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102：后控制轴
188.102a：前控制轴
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103：外轴
189.103a：内轴
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104：后控制蜗杆
190.104a：前控制蜗杆
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106：主驱动单元
191.130：后引导支架
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130a：前引导支架
192.131：上引导凸台
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132：控制轴孔
193.133：下引导凸台
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140：第一轴承
194.141：第二轴承
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150：推力轴承
195.152：蜗轮盖
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160：控制轴轴承
196.170：上衬套
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172：下衬套
197.180：插入件
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182：插入突起
198.200：气门
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211：第一气缸
199.212：第二气缸
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213：第三气缸
200.214：第四气缸
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300：相位控制器
201.302：定子
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304：转子
202.306：相位角传感器
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307-309：滑环
203.310-312：刷
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321-324：振动传感器
204.330：固定部分
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331：螺栓孔
205.332：螺栓
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340：相位控制器支架

技术特征：
1.一种连续可变气门持续期装置，包括：凸轮轴；前凸轮单元和后凸轮单元，所述前凸轮单元和所述后凸轮单元中的每一个均形成有凸轮，其中，所述凸轮轴通过所述前凸轮单元和所述后凸轮单元插入，并且相对于所述凸轮轴的相位是变化的；前内轮和后内轮，配置为将所述凸轮轴的旋转分别传输至所述前凸轮单元和所述后凸轮单元；前引导支架和后引导支架；前轮壳体和后轮壳体，所述前内轮和所述后内轮分别能旋转地插入所述前轮壳体和所述后轮壳体，其中，在所述前轮壳和所述后轮壳中分别形成有前引导螺纹和后引导螺纹，并且所述前轮壳体和所述后轮壳体配置为分别能移动地插入所述前引导支架和所述后引导支架中；前控制轴，在所述前控制轴上形成有用于使所述前引导螺纹旋转的前控制蜗杆；后控制轴，在所述后控制轴上形成有用于使所述后引导螺纹旋转的后控制蜗杆；相位控制器，配置为用于选择性地改变所述前控制轴和所述后控制轴的相对相位；主驱动单元，配置为驱动所述后控制轴；振动传感器，配置为测量与所述前凸轮单元和所述后凸轮单元对应的每个气缸的振动，并且配置为输出对应的信号；以及控制器，配置为基于各个振动传感器的输出信号而控制所述主驱动单元和所述相位控制器的操作。2.根据权利要求1所述的连续可变气门持续期装置，其中：内轴形成在所述前控制轴和所述后控制轴中的一个的第一端处，并且外轴形成在所述前控制轴和所述后控制轴的第二端处，所述内轴能旋转地插入所述外轴中；并且其中，所述相位控制器包括：定子，安装在所述内轴上；转子，安装在所述外轴上；相位角传感器，配置为用于测量所述内轴和所述外轴的相对相位角；多个滑环，能旋转地安装在所述外轴上，以向所述转子施加电力和控制信号；以及刷，分别与所述多个滑环接触。3.根据权利要求2所述的连续可变气门持续期装置，其中：所述定子包括永磁体；以及所述转子包括电磁体。4.根据权利要求2所述的连续可变气门持续期装置，还包括：固定部分，配置为固定所述内轴和所述外轴。5.根据权利要求1所述的连续可变气门持续期装置，进一步包括：后蜗轮，内螺纹形成在所述后蜗轮内，该内螺纹配置为与所述后引导螺纹接合，配置为与所述后控制蜗杆接合的外螺纹形成于所述后蜗轮，并且所述后蜗轮能旋转地安装至所述后引导支架；以及前蜗轮，配置为与所述前引导螺纹接合的内螺纹形成在所述前蜗轮内，配置为与所述
前控制蜗杆接合的外螺纹形成于所述前蜗轮，并且所述前蜗轮能旋转地安装至所述前引导支架。6.根据权利要求1所述的连续可变气门持续期装置，其中，所述前引导支架和所述后引导支架具有控制轴孔，所述前控制轴和所述后控制轴分别插入所述控制轴孔中。7.根据权利要求1所述的连续可变气门持续期装置，其中：第一滑动孔和第二滑动孔分别形成在所述前内轮和所述后内轮中，并且凸轮槽分别形成在所述前凸轮单元和所述后凸轮单元中。8.根据权利要求7所述的连续可变气门持续期装置，进一步包括：滚轮，耦接至所述凸轮轴并分别能旋转地插入所述第一滑动孔中；以及滚轮凸轮，分别能滑动地插入所述凸轮槽中并且能旋转地插入所述第二滑动孔中。9.根据权利要求8所述的连续可变气门持续期装置，其中，所述滚轮凸轮包括：滚轮凸轮体，所述滚轮凸轮体能滑动地插入所述凸轮槽中；凸轮头，能旋转地插入所述第二滑动孔中；以及突出部，配置为防止所述滚轮凸轮被移除。10.根据权利要求9所述的连续可变气门持续期装置，其中，所述滚轮包括：轮体，能滑动地连接到所述凸轮轴；以及轮头，能旋转地插入所述第一滑动孔中。11.根据权利要求8所述的连续可变气门持续期装置，其中：所述前凸轮单元和所述后凸轮单元包括第一凸轮部分和第二凸轮部分，所述第一凸轮部分和所述第二凸轮部分设置成分别对应于气缸和相邻气缸；以及所述前内轮和所述后内轮包括第一内轮和第二内轮，所述第一内轮和第二内轮配置为分别将所述凸轮轴的旋转传递至所述第一凸轮部分和所述第二凸轮部分。12.一种用于连续可变气门持续期装置的控制方法，其中，所述连续可变气门持续期装置包括：凸轮轴；前凸轮单元和后凸轮单元，分别形成有凸轮；前内轮和后内轮，能旋转地插入前轮壳体和后轮壳体中并且配置为将所述凸轮轴的旋转分别传输至所述前凸轮单元和所述后凸轮单元；前控制轴；后控制轴；主驱动单元；相位控制器和控制器，所述控制方法包括：通过所述控制器控制所述相位控制器的操作，以固定所述前控制轴和所述后控制轴的相对相位；由所述控制器基于车辆运行状况测量单元的输出信号来测量每个气缸的粗糙度，所述输出信号包括振动传感器的输出信号；通过所述控制器比较每个气缸的粗糙度与预定允许的粗糙度；以及当各气缸的粗糙度落入预定允许的粗糙度范围内时，则停止控制。13.根据权利要求12所述的控制方法，进一步包括：当每个气缸的粗糙度不对应于所述预定允许的粗糙度范围时，通过所述控制器确定不对应于所述预定允许的粗糙度范围的气缸是否对应于所述后凸轮单元；以及当未落入所述预定允许的粗糙度范围内的气缸对应于所述后凸轮单元时，通过所述控制器控制所述主驱动单元以控制所述后控制轴的相位。
14.根据权利要求13所述的控制方法，还包括：通过所述控制器驱动所述相位控制器来控制所述前控制轴的相位。15.根据权利要求14所述的控制方法，还包括：通过所述控制器记录所述主驱动单元和所述相位控制器的控制性能；以及当所记录的多个控制性能对应于预定的控制性能记录时，则停止控制。

技术总结
一种连续可变气门持续期装置，包括：凸轮轴、前凸轮单元和后凸轮单元、前内轮和后内轮，前凸轮单元和后凸轮单元的相对于凸轮轴的相位能够改变，前引导支架和后引导支架、前轮壳和后轮壳、前控制轴、后控制轴、选择性地改变所述前控制轴和所述后控制轴的相对相位的相位控制器，主驱动单元，用于驱动后控制轴；振动传感器，测量与前凸轮单元和后凸轮单元对应的每个气缸的振动并且输出对应的信号；控制器，用于根据各个振动传感器的输出信号控制主驱动单元和相位控制器的操作。单元和相位控制器的操作。单元和相位控制器的操作。


技术研发人员：金贤佑 金伯植 郑振荣
受保护的技术使用者：起亚株式会社
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/7/6