《智能化凸轮轴相位调节系统》

1、,在CVVT方面、DENSO是全球20多家汽车厂的供应商.,Europe,America,Asia,DENSO CVVT 的全球事业情况,Monterrey, Mexico Operation starts mid 03,Szksfehrvr, Hungary Operation starts mid 02,Daian, Japan Operation since 97,DIAM,DENSO HQ,DNDE,DIKR,DMHU,DNMX,DENSO Daian,DNKA,DSUK,DMNS,Changwon, Korea Operation since 04,DSFR,Guangzhou, C

2、hina Operation since 06,DICH,DSIT,DNHA,Haryana, India CVVT: Start mass production in 12 Operation since 97,DIIN,DENSO CVVT 海外据点,DENSO的海外据点将提供现代汽车支持。,DENSO 油圧CVVT量产实绩,至今为止，在众多的铝制CVVT的量产实绩中，面向HMC的CVVT的品质投诉件数一直保持为“0”。 能够实现由韩国据点的直接技术支持，从而实现细致迅速的对应。 从产品的试做到量产都实现DENSO独自开发，从而保证产品的高品质。,(万台),HMC使用DENSO油压式CVV

3、T的发动机： ALPHA, BETA, GAMMA, KAPPA, THETA, TAU,DENSO CVVT量产实绩,油压VV介绍,CVVT系统的构成部件 CVVT（Continue Variable Valve Timing)凸轮相位可变控制器 （Oil Flow Control Valve）调整供给CVVT油量的线性阀 凸轮位置传感器检测凸轮轴的相位（Timing）的传感器曲轴位置传感器检测发动机转速和曲轴基准位置的传感器控制发动机的ECU 控制发动机的计算机,排气,进气,BDC,TDC,BDC,TDC,可变连续相位,点火,气门传动,闭,开,CVVT系统的控制对象连续控制吸气或排气阀门的

4、开闭时间,进气凸轮轴,机油泵,油路,凸轮轴链轮,气门,CVVT,曲轴位置传感器,凸轮位置传感器,曲轴链轮,排气凸轮轴,正时链条,控制发动机的ECU,4-1CVV系统,高膨胀比提高输出功率 让废气再吸入实现EGR效果 降低燃烧温度减少NOx 未燃HC的再燃焼减少HC 提升进气管压力 减少泵气损失提升燃油经济性,4-2进排气CVVT系统的使用方法和效果,BDC,BDC,TDC,排气,进气,内部,BDC,BDC,进气,排气,TDC,提高进气充填效率,BDC,BDC,进气,排气,TDC,高,低,发动机转速,低,高,提高进气充填效率,BDC,BDC,进气,排气,TDC,怠速時；内部低減,负荷,排气气门延

5、迟关闭实现内部EGR,基准Timing（启动时）,提高扭矩出力,提升燃油经济性 减少废气,没有气门重叠角， 就没有废气回流， 使燃烧安定。,因能减小怠速转速，可提升燃油经济性,BDC后马上关闭阀门，可防止气体的回流 提高充填效率和扭矩,利用进气的惯性效果使阀门关闭晚于BDC 提高充填效率和输出功率,进气阀延迟关闭,排气气门延迟打开,BDC,BDC,进气,排气,TDC,气门,发动机转动方向,迟角作动对于发动机的转动方向 转子在逆方向上转动（开闭时机延迟）,转子的相对 转动方向,进角作动 对于发动机的转动方向 转子在同一方向转动 （开闭时机提前）,开,闭,4-3CVVT控制机能,气门重叠角,迟角作

6、动,OCV,4-4CVVT控制的油压作动,进角作动,进角油压室,迟角油压室,油路,油泵,发动机转动方向,转子的相对转动方向,进角油压室,迟角油压室,进角油路,遅角油路,SPOOL阀门,油泵,ECU 控制电流,Qa,Qr,OCV,CVVT,OCV作动特性,ECU电流,SPOOL阀的冲程量,流量特性,ECU电流,Qr,Qa,进角速度,迟角速度,速度,ECU電流,CVVT作动速度,中間保持控制,300mA,800mA,高油压,低油压,通过ECU电流来控制OCV spool阀行程来控制从OCV流向CVVT的流量、以此来控制CVVT的进角迟角速度。 CVVT作动速度变成0的地方为中间保持位置。,进角室,

7、迟角室,Spool阀,采用300Hz振荡電流 的PWM控制 （占空比控制）,根据发动机运转条件（油温，油压，转速）变化 中间保持控制点也会（保持電流）変化,Qr,Qa,4-5CVVT的油压控制,STOPPER 锁销,泄压孔与大气连接,1.怠速时，油压加压在迟角油压室 2.相位变换时、油压加压在进角油压室 3.通过进角室的油压解除锁销 STOPPER 开始变换相位,转子进角转动后，锁销 STOPPER不能嵌合，相位可以自如控制,泄压孔被堵，会难以受到油压脉动的影响,进角油压室(油压),发动机启动时（启动后） 保证相位锁止,相位控制时 解除维持,相位变换开始时 顺畅的解除,迟角油压室(油压),泄压

8、孔与大气连接,4-6发动机启动时的相位锁止机能,SPRING,HOUSING,ROTER,BUSH,排气CVVT,进气CVVT,进气CVVT,排气CVVT,在最迟角位置锁销嵌合,在最进角位置锁销嵌合,进角辅助弹簧,转动方向,转动 方向,进角,迟角,曲轴角,排气,吸气,阀门升程,气门重叠角产生（EGR导入）发动机的起动性以及怠速安定性会恶化,启动怠速时,在最迟角位置锁销嵌合,在最进角位置锁销嵌合,应答速度,迟角速度,进角速度,迟角速度,进角速度,进气CVVT,排气CVVT,（进角辅助弹簧）,4-7进气CVVT和排气CVVT的差异点,【特征】 单纯的叶片构造的低成本设计 低摩擦损失，实现高响应性

9、小型化和采用铝合金材料，达成轻量化 壳体是高刚性的杯状 锁销机构致使发动机启动时保证安静性 1997年开始就有市场实绩,【构造（主要零件）】,壳体 （铝合金）,转子叶片 （铝合金）,锁销,（凸轮轴）,（中心螺栓）,（凸轮轴轴颈）,链轮,变换角度,螺栓,密封条,5DENSO制的进排气CVVT控制阀的构造特征,进角辅助弹簧,进气CVVT,排气CVVT,衬套,滤清器分体型,6.DENSO的OCV种类及特征,油路,阀体部,螺线管部,接头,支架,与发动机 的接合面,油路,滤清器一体型,滤清器(3处),特征 结构紧凑 提高电磁效率螺线管小型化 耐用性好 高耐热性 高耐异物性 低磁滞性 电磁回路的最优化设计

10、 防止侧向阻力的增加,对于滤清器分体式OCV来说，需要在OCV与油泵 间的油路中设置滤清器。 对于滤清器一体式OCV来说，不需要在油路中设置滤清器。但与分体式相比，有以下缺点： 阀体部分较长 OCV单体的价格较高,阀体部,7. DENSO制CVVTroadmap,2000,2005,2020,油压叶片式 进排气 CVVT,LPT-CVVT,Calendar Year,油压叶片式 进气CVVT,铝合金叶片式 CVVT,2015,2010,机能/性能,小型电动CVVT（E-CVVT）,普通型超低成本/超轻重量,电动CVVT （E-CVVT）,高应答CVVT,OCV 一体型CVVT,小型轻量CVVT

11、,2025,次世代 E-CVVT,高响应、高精度 相位控制,发动机的高压缩比,关键因素,CVVT的技术要求,发动机的需求,实现的功能,HCCI稀薄燃烧/均质燃烧,执行器的功能强化,阿特金森循环减少泵气损失,减少低温时的HC的排放,在低温，低转速时 的相位控制,大幅度的相位控制,发动机起动时 的相位控制,E-CVVT,低油耗,发动机起动前 的相位控制,DENSO-CVVT,怠速起停技术 混动和轻混,电气化,低排放技术,低排放,一体式VCT提供了更高的相位控制范围和使用温度范围。电动式VCT提供了更高的控制灵活性。,8. CVVT的新技术动向,中间锁制结构,I-CVVT,2020-10-05,IV

12、C, ABDC deg CA ,0 20 40 60 80,BDC,TDC,BDC,Valve Lift,BDC,TDC,BDC,Intake,Exhaust,Phasing wave at operation （Image）,W/ check valve,W/O check valve (Conventional),0,5,10,15,20,25,30,35,40,Phase, degCA,time,逆止阀,给油,1. 构造,Solenoid,Valve,CVVT,Filter,Ball check valve,在CVVT紧固螺栓中追加油阀机能 对CVVT紧固到凸轮轴上的螺栓，追加油阀(切换油路)机能。 在油阀内部，通过单向阀追加防止逆流的机能 Oil逆流時，由于单向阀关闭，追加了防止逆流的机能。,改善应答性 通过追加单向阀来抑制机油逆流、防止相位变换时的位置回位。,变换角扩大 采用3片叶片式来扩大变换角 随着容积减小，相位的波动由单向阀来实现减小。,2.效果,9一体型CVVT控制阀的构造特征,10-1DENSO制CVVT的零件构