[发明专利]具有机电锁定控制的凸轮定相组件及其方法

说明书

一种凸轮定相控制马达组件，包括：电动马达，该电动马达具有中空驱动轴；致动销，该致动销穿过中空驱动轴；接合特征部；以及移位组件。对于凸轮轴锁定模式：移位组件将致动销沿第一轴向方向移位，以使接合特征部与螺栓以不可旋转的方式连接，该螺栓以不可旋转的方式连接至凸轮轴；并且凸轮轴布置成以不可旋转的方式连接至用于变速箱定相单元的输入齿轮，输入齿轮布置成接收来自发动机的转矩。对于相位调整模式：移位组件将致动销沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，以使接合特征部与螺栓断开连接；并且凸轮轴布置成相对于输入齿轮旋转。

技术领域

本公开涉及用以固定发动机关闭时的凸轮轴位置的具有锁定控制的凸轮定相控制马达组件，并且涉及具有该凸轮定相控制马达组件的凸轮定相控制组件。本公开还涉及用于操作凸轮定相控制组件中的凸轮定相控制马达组件的方法。

背景技术

对于电凸轮轴相位器的已知问题是转子在发动机关闭后立即或在短时间内相对于定子发生“漂移”。例如，由于缺乏电凸轮轴相位器中的固有阻力转矩或与电凸轮轴相位器中的电动马达和变速箱组合相关的固有摩擦，在发动机关闭后立即地或短时间内，转矩以足够的大小被传递至转子从而引起电凸轮轴相位器远离转子相对于定子的预期控制角度而漂移或移动。例如，如果凸轮轴在阀弹簧被加载的同时停止，则凸轮轴自由旋转以释放弹簧上的载荷且电凸轮定相系统无法阻止该移动的发生。旋转方向以及剩余转矩和固有摩擦的大小是不可预测的；因此，不能预测由于来自凸轮轴的剩余转矩或固有摩擦引起的转子的旋转和最后的最终控制角度。对于已知的电凸轮轴相位器，在电凸轮定相系统关闭期间，需要在发动机关闭期间向电动马达提供动力，以使用于相位器的变速箱保持在恒定的凸轮正时位置处。对于容纳有相位器的车辆，提供动力是能量系统的消耗。

发明内容

根据本文所示出的方面，提供了一种凸轮定相控制马达组件，该凸轮定相控制马达组件包括：电动马达，该电动马达具有中空驱动轴；致动销，该致动销穿过中空驱动轴；接合特征部；以及移位组件。对于凸轮轴锁定模式：移位组件将致动销沿第一轴向方向移位，以使接合特征部与螺栓以不可旋转的方式连接，该螺栓以不可旋转的方式连接至凸轮轴；并且凸轮轴布置成以不可旋转的方式连接至用于变速箱定相单元的输入齿轮，输入齿轮布置成接收来自发动机的转矩。对于相位调整模式：移位组件将致动销沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，以使接合特征部与螺栓断开连接；并且凸轮轴布置成相对于输入齿轮旋转。

根据本文所示出的方面，提供了一种凸轮定相控制马达组件，该凸轮定相控制马达组件包括：电动马达，该电动马达具有中空驱动轴；连接元件，该连接元件以不可旋转的方式连接至中空驱动轴并且布置成连接至变速箱定相单元，变速箱定相单元包括布置成接收来自发动机的转矩的输入齿轮；致动销，该致动销穿过中空驱动轴；接合特征部，该接合特征部以不可旋转的方式连接至连接元件；弹性元件，该弹性元件与接合特征部接合；以及致动器。对于凸轮轴锁定模式，致动器将致动销和接合特征部沿第一轴向方向移位，以使接合特征部与螺栓以不可旋转的方式连接，该螺栓以不可旋转的方式连接至凸轮轴。对于相位调整模式，弹性元件将接合特征部沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，以使得能够实现连接元件与螺栓之间的相对旋转。

根据本文所示出的方面，提供了一种凸轮定相控制组件，该凸轮定相控制组件包括：变速箱定相单元，该变速箱定相单元包括布置成接收来自发动机的转矩的输入齿轮和布置成以不可旋转的方式连接至凸轮轴的输出齿轮；以及凸轮定相控制马达组件，该凸轮定相控制马达组件包括具有中空驱动轴的电动马达、穿过中空驱动轴的致动销、接合特征部以及移位组件。对于凸轮轴锁定模式，移位组件将致动销和接合特征部沿第一轴向方向移位，以使接合特征部与螺栓以不可旋转的方式连接，该螺栓以不可旋转的方式连接至凸轮轴。对于相位调整模式，移位组件将接合特征部沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向移位，以使得能够实现凸轮轴与输入齿轮之间的相对旋转。

附图说明

参照附图，仅通过示例的方式公开了各种实施方式，在附图中，相应的附图标记指示相应的部分，在附图中：

图1是具有凸轮轴锁定的凸轮定相控制马达组件的立体横截面图；