技术领域
[0001] 本
发明属于
汽车发动机技术领域，更具体地说，是涉及一种发动机配气机构。
背景技术
[0002] 配气机构是发动机上关键的两大机构之一，配气机构是进、排气的控制机构，按照
气缸的工作顺序和工作过程的要求，定时地开闭进、排气
门、向气缸供给可燃混合气（
汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气，满足发动机进气排气需求，通过合理的进排气时刻设计，满足发动机的性能要求。当进、排气门关闭时，保证气缸密封。配气机构运动件多、受其他影响因素多，运动过程中各个件的受
力情况比较复杂，对各个件的
精度和强度要求较高，配气机构的性能
水平对发动机的动力性能和NVH以及可靠性影响很大。目前常规的配气机构设计均是
曲轴通过正时链或者皮带系统驱动
凸轮轴，
凸轮轴直接驱动气门或通过滚子
摇臂和液压挺杆结构驱动气门，满足进排气要求。随着排放标准的加严和油耗的降低，越来越多的发动机采用直喷
增压技术，以满足高性能发动机的性能要求，同时获得更低的发动机油耗和更高的排放标准。鉴于这些要求，发动机开发过程中，配气机构由曲轴通过正时链条或皮带驱动凸轮轴，气门机构布置采用TYPEⅡ型摇臂挺杆结构。这种曲轴通过正时系统驱动凸轮轴从而驱动气门满足发动机进排气需求。但因配气机构各个
摩擦副之间的摩擦功消耗发动机的功率造成了发动机性能损失。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：针对
现有技术中的不足，打破传统设计理念，利用全新方案，提供一种结构简单，确保响应速度更迅速，控制更精确，可以解决冬季发动机
冷启动正时错乱和正时异响以及其他正时系统问题，同时很容易实现
可变气门正时功能的发动机配气机构发动机配气机构。
[0004] 要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
[0005] 本发明为一种发动机配气机构，包括气门，液压挺杆，滚子摇臂，凸轮轴，所述的凸轮轴与滚子摇臂
接触，滚子摇臂两端分别与气门和液压挺杆接触，凸轮轴端头与驱动
电机连接，
驱动电机上的插槽与发动机
线束连接。
[0006] 优选地，所述的驱动电机固定安装在发动机缸盖上，驱动电机的
转子通过
螺栓与凸轮轴前端固定连接，驱动电机与凸轮轴之间安装
相位调节器，所述的凸轮轴上的凸轮与滚子摇臂接触
[0007] 优选地，所述的发动机线束与发动机ECU连接，发动机ECU通过发动机线束与插槽内的针脚连接，发动机ECU中设置驱动电机的控
制模块，所述的
控制模块中的控制程序设置为通过凸轮轴相位
传感器和曲轴
转速传感器的
信号输入计算出驱动电机所需的
电流和
控制信号的结构，所述的驱动电机设置为通过发动机ECU向发动机线束及针脚提供的控制信号实现驱动电机转速变化和气门开启时刻控制的结构。
[0008] 优选地，所述的发动机配气机构的气门、液压挺杆、滚子摇臂均设置多个，每个气门、液压挺杆、滚子摇臂与凸轮轴组成一组配气组件。
[0009] 优选地，所述的驱动电机与整车电源连接，驱动电机内部安装有改变驱动电机转速的变速部件，变速部件上设置电流
控制器，变速部件设置为通过电流控制器输入的电流大小和
发动机转速实现不同转速的结构。
[0010] 采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
[0011] 本发明所述的发动机配气机构，采用电机驱动凸轮轴，减少因配气机构摩擦功带来的摩擦损失对发动机功率的损耗，提高发动机性能，降低油耗。电动的驱动机构省去正时系统部分零部件，避免正时驱动系统带来的一些NVH问题。电机驱动凸轮轴，发动机的前端不必像传统的正时机构那样通过正时
齿轮传动，发动机前端结构简单，前端体积变小，正时罩盖的设计会更简单，整机的总体布置会更简洁方便，同时降低发动机成本。电机驱动避免因正时链系统需要机油润滑而带来的罩盖密封问题，避免正时皮带系统皮带的防尘和老化问题，以及冬季寒冷地区皮带跳齿等
质量问题。避免凸轮轴前端和正时连接的失效或者异常磨损问题。电动驱动机构零部件数量减少，发动机装配过程也更简单方便，提高发动机生产效率，节约生产线制造成本。
附图说明
[0012] 下面对本
说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
[0013] 图1为本发明所述的发动机配气机构的结构示意图；
[0014] 附图中标记分别为：1、气门；2、液压挺杆；3、滚子摇臂；4、凸轮轴；5、驱动电机；6、插槽；7、螺栓；8、凸轮；9、发动机线束；10、变速机构；11、电流控制器。
具体实施方式
[0015] 下面对照附图，通过对
实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互
位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
[0016] 如附图1所示，本发明为一种发动机配气机构，包括气门1，液压挺杆2，滚子摇臂3，凸轮轴4，所述的凸轮轴4与滚子摇臂3接触，滚子摇臂3两端分别与气门1和液压挺杆
2接触，凸轮轴4端头与驱动电机5连接，驱动电机5上的插槽6与发动机线束9连接。
[0017] 优选地，所述的驱动电机5固定安装在发动机缸盖上，驱动电机5的转子通过螺栓7与凸轮轴4前端固定连接，驱动电机5与凸轮轴4之间安装相位调节器，所述的凸轮轴4上的凸轮8与滚子摇臂3接触
[0018] 优选地，发动机线束9与发动机ECU连接，发动机ECU中设置驱动电机5的控制模块，所述的控制模块中的控制程序设置为通过凸轮轴相位传感器和曲轴转速传感器的信号输入计算出驱动电机5所需的电流和控制信号的结构，所述的驱动电机5设置为通过发动机ECU向发动机线束及针脚提供的控制信号实现驱动电机5转速变化和气门1开启时刻控制的结构。优选地，所述的发动机配气机构的气门1、液压挺杆2、滚子摇臂3均设置多个，每个气门1、液压挺杆2、滚子摇臂3与凸轮轴4组成一组配气组件。
[0019] 优选地，驱动电机5与整车电源连接，驱动电机5内部安装有改变驱动电机转速的变速部件10，变速部件10上设置电流控制器11，变速部件10设置为通过电流控制器11输入的电流大小和发动机转速实现不同转速的结构。
[0020] 本发明为一种发动机配气机构，驱动电机5的转子通过螺栓7和凸轮轴4前端相连接，传递
扭矩，凸轮轴4和气门1等其他气门机构零部件根据设计需要仍采取符合设计要求的布置。发动机装配过程中，正时位置仍然沿用传统的正时方法。发动机工作时，凸轮轴4和曲轴信号轮的信号输入，ECU计算出点火时刻和转速，通过插在驱动电机5的插槽6内的发动机线束9给电机信号，插槽6内的针脚定义根据气门机构控制需要定义不同的参数，根据发动机的
点火顺序，驱动电机5通过发动机ECU的信号实现转速的变化和气门开启时刻的控制。驱动电机5有变速驱动功能，内有变速部件10，变速部件10可以确保变速部件根据需要输出不同转速。
[0021] 驱动电机5直接驱动气门机构，响应会更加迅速，控制会更精确。电机驱动可适应各种环境
温度，也可以解决冬季发动机冷启动难的问题。如果匹配这种机构的发动机需增加VVT(可变气门正时)技术，可在驱动电机与凸轮轴之间增加相位调节器，就很容易实现可变气门正时的功能。
[0022] 在实际应用中，驱动电机5的电源来自整车电源，通过电流控制器11控制输入到电机内的电流大小，发动机线束连接和整车布置简单方便，不需额外辅助设备，只需驱动电机。驱动
电动机具有普遍可适应性，可以将电机作为标准件开发。
覆盖常用的发动机转速范围，使用安装方便，维护成本低。
[0023] 本发明所述的发动机配气机构，采用电机驱动凸轮轴，减少因配气机构摩擦功带来的摩擦损失对发动机功率的损耗，提高发动机性能，降低油耗。电动的驱动机构省去正时系统部分零部件，避免正时驱动系统带来的一些NVH问题。电机驱动凸轮轴，发动机的前端不必像传统的正时机构那样通过正时
齿轮传动，发动机前端结构简单，前端体积变小，正时罩盖的设计会更简单，整机的总体布置会更简洁方便，同时降低发动机成本。电机驱动避免因正时链系统需要机油润滑而带来的罩盖密封问题，避免正时皮带系统皮带的防尘和老化问题，以及冬季寒冷地区皮带跳齿等质量问题。避免凸轮轴前端和正时连接的失效或者异常磨损问题。电动驱动机构零部件数量减少，发动机装配过程也更简单方便，提高发动机生产效率，节约生产线制造成本。
[0024] 上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
