可变气门升程机构及其控制方法.pdf

本发明涉及一种可变气门升程机构及其控制方法，其中该可变气门升程机构包括可转动的凸轮轴以及安装于所述凸轮轴上的凸轮；还包括：摇臂组件，由所述凸轮驱动而摆动，包括位于所述摇臂组件一侧的调控滚轮；摆动组件，由所述摆臂组件驱动而可摆动以开启和关闭气门，所述摆动组件上开设有进给窗口；进给轴，可旋转地容置于所述摆动组件内，其上开设有进给槽；在所述进给轴旋转时，所述进给槽与所述进给窗口分别对准或错开；所述调控滚轮通过所述进给窗口与所述进给轴滚动接触，以驱动所述摆动组件摆动。本发明的可变气门升程机构无需增加相位修正装置，可降低制造成本，并可实现连续调控气门升程量，使得动力输出更线性。

权利要求书
1.  一种可变气门升程机构，包括可转动的凸轮轴以及安装于所述凸轮轴上的凸轮；其特征在于，还包括：
摇臂组件，由所述凸轮驱动而摆动，包括位于所述摇臂组件一侧的调控滚轮；
摆动组件，由所述摆臂组件驱动而可摆动以开启和关闭气门，所述摆动组件上开设有进给窗口；
进给轴，可旋转地容置于所述摆动组件内，其上开设有进给槽；在所述进给轴旋转时，所述进给槽与所述进给窗口分别对准或错开；所述调控滚轮通过所述进给窗口与所述进给轴滚动接触，以驱动所述摆动组件摆动。

2.  根据权利要求1所述的可变气门升程机构，其特征在于，所述摇臂组件包括可摆动地安装于所述摆臂组件上的摇臂主体；所述调控滚轮可滚动地设置于所述摇臂主体的一侧；所述摇臂主体的另一侧可滚动地设置有驱动滚轮；所述驱动滚轮与所述凸轮滚动接触。

3.  根据权利要求2所述的可变气门升程机构，其特征在于，所述摇臂主体包括彼此平行间隔设置的两个摇臂板，以及连接于所述两个摇臂板之间的连接部；所述连接部两端分别形成有朝所述摇臂主体中部凹陷的弧形的表面，所述连接部和两个所述摇臂板及所述弧形的表面之间围成所述驱动滚轮和所述调控滚轮容置的滚轮容置空间。

4.  根据权利要求1所述的可变气门升程机构，其特征在于，所述摆动组件包括摆动主体以及一端与所述摆动主体固定连接的至少一个摆臂；所述至少一个摆臂的另一端抵靠在所述气门的气门杆上；
其中，所述摆动主体沿平行于所述凸轮轴的轴线方向开设有贯穿的容置通孔，所述进给轴容置于所述容置通孔内，并与所述容置通孔间隙配合；所述摆动主体上沿平行于所述进给轴的轴线方向还开设有所述进给窗口，且所述进给窗口与所述容置通孔相连通。

5.  根据权利要求4所述的可变气门升程机构，其特征在于，所述摆臂的 数量为两个，且两个所述摆臂彼此间隔设置；所述摇臂主体通过连接转轴可转动地安装于两个摆臂之间；
所述摆动主体与所述至少一个摆臂一体成型。

6.  根据权利要求4或5所述的可变气门升程机构，其特征在于，所述摆臂远离所述摆动主体的另一端上还安装有气门间隙调整元件，所述气门间隙调整元件连接在所述摆臂和所述气门杆之间；或
每一所述摆臂远离所述摆动主体的端部连接有滚轮支架，所述滚轮支架内还可滚动地容置有摆臂滚轮，且在所述摆臂上插设有气门间隙调整元件，且所述气门间隙调整元件抵接在所述滚轮支架上；所述摆臂滚轮抵靠在所述气门顶杯上。

7.  根据权利要求1所述的可变气门升程机构，其特征在于，还包括用于驱动所述进给轴旋转的旋转驱动组件以及与所述旋转驱动组件电连接的控制单元；所述旋转驱动组件与所述进给轴驱动连接。

8.  根据权利要求7所述的可变气门升程机构，其特征在于，所述旋转驱动组件包括电机，以及与所述电机和所述进给轴分别驱动连接的驱动件；
其中，所述驱动件具有外螺纹，并且所述进给轴上形成有与所述外螺纹配合的螺纹部；或
所述驱动件为套装在所述电机和所述进给轴之间的蜗轮蜗杆。

9.  一种可变气门升程机构的控制方法，其特征在于，包括步骤：
S1、确定气门升程量的目标值，并确定所述可变气门升程机构是否发生故障；若没有发生故障，则执行步骤S2；否则执行步骤S5；
S2、根据气门进气量信号判断所述气门升程量是否达到所述目标值；若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S3；
S3、控制单元根据气门升程量确定进给轴的预设旋转角度，并控制旋转驱动装置驱动进给轴旋转所述预设旋转角度；确定所述可变气门升程机构是否发生故障；若没有发生故障，则执行步骤S4；否则执行步骤S5；
S4、旋转驱动组件停止工作，保持进给轴位置不动；
S5、所述可变气门升程机构停止工作，并对所述可变气门升程机构进行故 障排除。

10.  根据权利要求9所述的可变气门升程机构的控制方法，其特征在于，所述步骤S1和S3中的确定所述可变气门升程机构是否发生故障的步骤具体包括：
采用位置传感器对所述进给轴的转动位置进行位置检测，并将所述进给轴的位置检测值发送至所述控制单元；所述控制单元将所述位置检测值与位置预设范围进行比较；若所述位置检测值处于所述位置预设范围内，则所述控制单元确定所述可变气门升程机构并未发生故障，不发出故障警报；否则，则发出故障警报。

说明书可变气门升程机构及其控制方法
技术领域
本发明涉及气门控制设备技术领域，更具体地说，涉及一种可变气门升程机构及其控制方法。
背景技术
众所周知，为控制内燃机的废气排放或降低燃油消耗，需要根据内燃机的运行状态来改变进气或排气系统中气门的升程量。
现有技术中存在一种可变气门升程装置。该装置通过滚子从动件在导向槽内滑动，来改变滚子在摇臂中的位置，从而改变摇臂在凸轮驱动下的摆幅，以实现气门升程量的变化。该种结构简单且占用空间小，气门可以快速地得到响应。然而，该种结构存在以下不足：当滚子从动件在摇臂中改变位置时，滚子从动件与凸轮接触的时间也会发生变化，有可能会导致提前或推迟按压摇臂，并导致发生非期望的工作角变化范围，需要额外地增加其他装置来实现对凸轮轴相位的修正。因此，采用这种可变气门升程装置时如需增加相位修正装置，将导致制造成本的提高；而如不增加相位修正装置，则会影响内燃机的工作效率以及燃油的经济性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供了一种可变气门升程机构及其控制方法，该种机构及其控制方法无需增加相位修正装置即可避免产生非期望的工作角变化范围，并可降低制造成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可变气门升程机构，包括可转动的凸轮轴以及安装于所述凸轮轴上的凸轮；还包括：
摇臂组件，由所述凸轮驱动而摆动，包括位于所述摇臂组件一侧的调控滚 轮；
摆动组件，由所述摆臂组件驱动而可摆动以开启和关闭气门，所述摆动组件上开设有进给窗口；
进给轴，可旋转地容置于所述摆动组件内，其上开设有进给槽；在所述进给轴旋转时，所述进给槽与所述进给窗口分别对准或错开；所述调控滚轮通过所述进给窗口与所述进给轴滚动接触，以驱动所述摆动组件摆动。
一个实施例中，所述摇臂组件包括可摆动地安装于所述摆臂组件上的摇臂主体；所述调控滚轮可滚动地设置于所述摇臂主体的一侧；所述摇臂主体的另一侧可滚动地设置有驱动滚轮；所述驱动滚轮与所述凸轮滚动接触。
一个实施例中，所述摇臂主体包括彼此平行间隔设置的两个摇臂板，以及连接于所述两个摇臂板之间的连接部；所述连接部两端分别形成有朝所述摇臂主体中部凹陷的弧形的表面，所述连接部和两个所述摇臂板及所述弧形的表面之间围成所述驱动滚轮和所述调控滚轮容置的滚轮容置空间。
一个实施例中，所述摆动组件包括摆动主体以及一端与所述摆动主体固定连接的至少一个摆臂；所述至少一个摆臂的另一端抵靠在所述气门的气门杆上；
其中，所述摆动主体沿平行于所述凸轮轴的轴线方向开设有贯穿的容置通孔，所述进给轴容置于所述容置通孔内，并与所述容置通孔间隙配合；所述摆动主体上沿平行于所述进给轴的轴线方向还开设有所述进给窗口，且所述进给窗口与所述容置通孔相连通。
一个实施例中，所述摆臂的数量为两个，且两个所述摆臂彼此间隔设置；所述摇臂主体通过连接转轴可转动地安装于两个摆臂之间；
所述摆动主体与所述至少一个摆臂一体成型。
一个实施例中，所述摆臂远离所述摆动主体的另一端上还安装有气门间隙调整元件，所述气门间隙调整元件连接在所述摆臂和所述气门杆之间；或
每一所述摆臂远离所述摆动主体的端部连接有滚轮支架，所述滚轮支架内还可滚动地容置有摆臂滚轮，且在所述摆臂上插设有气门间隙调整元件，且所述气门间隙调整元件抵接在所述滚轮支架上；所述摆臂滚轮抵靠在所述气门顶 杯上。
一个实施例中，所述可变气门升程机构还包括用于驱动所述进给轴旋转的旋转驱动组件以及与所述旋转驱动组件电连接的控制单元；所述旋转驱动组件与所述进给轴驱动连接。
一个实施例中，所述旋转驱动组件包括电机，以及与所述电机和所述进给轴分别驱动连接的驱动件；
其中，所述驱动件具有外螺纹，并且所述进给轴上形成有与所述外螺纹配合的螺纹部；或
所述驱动件为套装在所述电机和所述进给轴之间的蜗轮蜗杆。
为解决技术问题，本发明还提供了一种可变气门升程机构的控制方法，包括步骤：
S1、确定气门升程量的目标值，并确定所述可变气门升程机构是否发生故障；若没有发生故障，则执行步骤S2；否则执行步骤S5；
S2、根据气门进气量信号判断所述气门升程量是否达到所述目标值；若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S3；
S3、控制单元根据气门升程量确定进给轴的预设旋转角度，并控制旋转驱动装置驱动进给轴旋转所述预设旋转角度；确定所述可变气门升程机构是否发生故障；若没有发生故障，则执行步骤S4；否则执行步骤S5；S4、旋转驱动组件停止工作，保持进给轴位置不动；
S5、所述可变气门升程机构停止工作，并对所述可变气门升程机构进行故障排除。
一个实施例中，所述步骤S1和S3中的确定所述可变气门升程机构是否发生故障的步骤具体包括：
采用位置传感器对所述进给轴的转动位置进行位置检测，并将所述进给轴的位置检测值发送至所述控制单元；所述控制单元将所述位置检测值与位置预设范围进行比较；若所述位置检测值处于所述位置预设范围内，则所述控制单元确定所述可变气门升程机构并未发生故障，不发出故障警报；否则，则发出故障警报。
实施本发明的可变气门升程机构及其控制方法，具有以下有益效果：通过使用滚轮与具有进给槽的进给轴的配合，一方面实现了气门升程量的改变，而另一方面则由于调控滚轮的行程总长是保持不变的，因此可有效地避免产生非期望的工作角变化范围，而无需增加相位修正装置，因而内燃机的工作效率高且燃油经济性强，而且制造成本较低；另外，还可实现对气门升程量的连续调控，使得动力输出更线性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例一中的可变气门升程机构的组装图；
图2为图1中的可变气门升程机构的侧视图；
图3为图1中的可变气门升程机构的爆炸图；
图4为图3中的摇臂主体的结构示意图；
图5为图3中的调控滚轮围绕进给轴的外周运动时的行程线图；
图6示出了凸轮角度和气门升程量变化的关系图；
图7为本发明实施例二中的可变气门升程机构的组装图；
图8为图7中的可变气门升程机构的侧视图；
图9为图7中的可变气门升程机构的爆炸图；
图10为本发明一实施例中的可变气门升程机构的控制方法的流程图。
标号清单
10-可变气门升程机构
11-凸轮轴
12-凸轮
13-摇臂组件
131-摇臂主体
131a-摇臂板
131b-连接部
131c-弧形的表面
131d-第一安装孔
131e-第二安装孔
132-连接转轴
133-驱动滚轮
133a-驱动转轴
134-调控滚轮
134a-调控转轴
14-摆动组件
141-摆动主体
142-容置通孔
143-摆臂
144-连接板
145-气门间隙调整元件
146-进给窗口
147-摇臂安装孔
148-滚轮支架
148a-侧翼
148b-连接件
149-摆臂滚轮
15-进给轴
151-进给槽
16-旋转驱动组件
161-电机
162-驱动件
17-控制单元
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
图1-3示出了本发明实施例一中的可变气门升程机构10，用于开启和关闭气门20；其中，该气门20例如可构成内燃机的进气或排气系统。气门20具体包括气门杆21以及套装在气门杆21上的气门弹簧22。
如图1-3所示，该可变气门升程机构10包括可转动的凸轮轴11、安装于该凸轮轴11上的凸轮12、由凸轮12驱动而摆动的摇臂组件13、可摆动以开启和关闭气门20的摆动组件14，以及可旋转地容置于所述摆动组件14内的进给轴15。在使用时，凸轮轴11的转动将带动凸轮12转动，并驱动摇臂组件13沿相反方向同步摆动，使该摇臂组件13驱动摆动组件14发生摆动，由此驱动气门20的开启和关闭。
具体地，凸轮轴11可旋转地支撑于内燃机的气缸盖(未示出)上，并与内燃机的曲轴(未示出)彼此传动连接，由此可通过内燃机的曲轴驱动凸轮轴11转动。其中，该内燃机的曲轴与凸轮轴11之间可通过例如同步链条或同步带彼此连接。参见图2，随内燃机曲轴旋转，该凸轮轴11可沿图中箭头R1所示的方向旋转。
进一步参照图1-3，在本实施例中，摆动组件14包括摆动主体141。其中，该摆动主体141大体上呈圆筒状，且摆动主体141沿其圆筒的轴线方向(该圆筒的轴线方向平行于凸轮轴的轴线方向)开设有贯穿的容置通孔142。在本实施例中，进给轴15容置在该容置通孔142内，并与容置通孔142间隙配合，以保证进给轴15在容置通孔142内可以自由旋转。
在本实施例中，在摆动主体141的一侧还设置有至少一个摆臂143。其中，该至少一个摆臂143一端与摆动主体141固定连接，而另一端抵靠在气门杆21上。在本实施例中，优选地在摆动主体141的一侧上设置有两个摆臂143，且两个摆臂143彼此间隔设置，以使摇臂组件13通过连接转轴132可摆动地插置于两个摆臂143之间。在本实施例中，在两个摆臂143之间还设置有分别 与这两个摆臂垂直的连接板144。优选地，在连接转轴132和摆臂143的连接位置处还可涂覆润滑油层，以减少二者之间的摩擦。
此外，该摆臂143可在设定角度范围内摆动，进而驱动气门开启或关闭。其中，该摆臂143摆动的设定角度范围取决于凸轮的旋转角度。在本实施例中，该摆动主体141和摆臂143优选地一体成型，由此可使摆臂143和摆动主体141以相同的相位进行摆动。
在本实施例中，该摆臂143的另一端上还安装有气门间隙调整元件145，连接在摆臂143和气门杆21之间，并在凸轮轴20沿箭头R1所示的方向旋转时调整摆臂143和气门杆21之间的间隙。在本实施例中，该气门间隙调整元件145为调整螺钉。
另外，在摆动主体141上，并在一对摆臂143之间沿平行于进给轴15的轴线方向开设有进给窗口146。在本实施例中，该进给窗口146具体地开设在上述的连接板144上，并与容置通孔142相互连通。另外，该进给窗口146在气门的升程方向上，位于连接转轴132下方。在本实施例中，该进给窗口146的形状可以是方形、矩形或其他形状。
进一步如图1-3所示，进给轴15容置在摆动组件14的容置通孔142内，且该进给轴15的两端可旋转地支撑于内燃机的气缸盖中。另外，该进给轴15的轴线平行于凸轮轴11的轴线。
在进给轴15上还开设有进给槽151。其中，在进给轴15旋转时，该进给槽151可与进给窗口146相对准或相错开。其中，在本实施例中，当进给槽151对准进给窗口146时，该进给窗口146在连接板144上的投影面积大于或等于进给槽151在该连接板144上的投影面积。该进给槽151的形状可以如图1-3所示呈三角形；当然，在其他实施例中该进给槽151的形状还可以是弧形，本发明在此不做具体限定。进一步如图1-3所示，该摇臂组件13通过例如铰接的形式可摆动地插置于两个摆臂143之间。其中，在本实施例中，在每一摆臂143上还分别形成有同轴的摇臂安装孔147，且摇臂组件13上设置有连接转轴132，其中该连接转轴132可转动地插置于摇臂安装孔147上。在本实施例中，该连接转轴132优选为连接销。
其中，摇臂组件13大体上呈月牙状，包括摇臂主体131，以及可滚动地设置在该摇臂主体131两侧的驱动滚轮133和调控滚轮134。其中，驱动滚轮133与凸轮12滚动接触。而调控滚轮134则通过进给窗口146与进给轴15滚动接触。在本实施例中可采用耐磨材料制成滚轮，由此可提高滚轮的使用寿命，进而提高整个可变气门升程机构的使用寿命。
其中，该摇臂主体131的结构参见图4。具体地，该摇臂主体131包括彼此平行且间隔设置的两个摇臂板131a，以及连接于两个摇臂板131a之间的连接部131b。该连接部131b的两端上分别形成有一朝摇臂主体中部凹陷的弧形的表面131c，以使该连接部131b和摇臂板131a之间围成供驱动滚轮133和调控滚轮134容置的滚轮容置空间(未标号)。另外，在两个摇臂板131a的两端对应设置有同轴的第一安装孔131d和第二安装孔131e。驱动滚轮133和调控滚轮134分别通过对应的驱动转轴133a以及调控转轴134a可转动地安装在摇臂主体131上。
在使用该可变气门升程机构时，内燃机转动将会带动凸轮轴11同步转动，此时安装在凸轮轴11上的凸轮12与驱动滚轮133滚动接触，并驱动整个摇臂组件13以一定角度摆动，使调控滚轮134进入进给窗口146内并与进给轴15相接触，进而带动整个摆动组件14绕进给轴15摆动，进而驱使该摆臂143按压气门20以实现气门20的开启和关闭。
进一步地，在本实施例中，该可变气门升程机构10还设置有旋转驱动组件16，以及与该旋转驱动组件16电连接的控制单元17。该旋转驱动组件16用于根据控制单元17发出的控制信号驱动进给轴15旋转，以使进给槽151与进给窗口146分别对准或错开，从而使调控滚轮134抵接在进给轴15的外周上或者是卡合在进给槽151内，进而实现气门升程量的变化。
其中，该旋转驱动组件16在本实施例中优选地包括电机161，以及与该电机161和进给轴15分别驱动连接的驱动件162。其中，该驱动件162在本实施例中为具有外螺纹(未标号)的驱动杆152，并可使进给轴15对应部分形成有与该驱动杆152的外螺纹形成螺纹配合的螺纹部，通过螺纹连接的方式使驱动件162驱动进给轴15旋转。当然，在其他实施例中，该驱动件162也 可以是与进给轴15固定连接的驱动轴，或者是套装在电机和进给轴15之间的蜗轮蜗杆。
另外，优选地，在本实施例中，该可变气门升程机构10还可进一步设置有位置传感器(未示出)。该位置传感器与控制单元17电连接，用于对该进给轴15的转动位置进行检测，并将进给轴15的位置检测值发送至控制单元17。控制单元17进而将该位置检测值与进给轴的转动位置预设范围进行比较。若该位置检测值处于位置预设范围内，则控制单元不发出故障警报；否则，若该位置检测值超出该位置预设范围，则控制单元发出故障警报。其中，故障警报例如警报铃声、闪光等。
图5示出了调控滚轮134围绕进给轴15的外周运动时的行程线图。如图5所示，A点位置表示摇臂组件被驱动时调控滚轮134开始围绕进给轴15运动的行程开始位置。而B点位置则表示调控滚轮134围绕进给轴15的行程最大位置。在图5中，实线和虚线的三角形均表示进给槽151。其中，对于附图中实线的进给槽，其表示当调控滚轮134未进入进给槽151内(换言之，进给槽151并未进入到调控滚轮134的行程范围内)时的情形，此时调控滚轮134抵接在进给轴15外周上，且气门升程量并未发生变化。而对于虚线的进给槽，其表示当进给槽151被旋转以进入调控滚轮134的行程范围内(处于行程开始位置A和行程最大位置B之间)的情形，此时气门升程量将会发生变化。结合图1-5，由于调控滚轮134始终是围绕进给轴15而滚动的，因此调控滚轮134的行程开始位置和行程最大位置之间的行程总长保持始终不变。在图5中，该进给槽151形状为三角形，然而该形状仅用于作示例，而不用于限制该进给槽151的具体形状。
以下结合图1-5简述该可变气门升程机构的气门升程变化的原理。其中，在图2中，L0表示驱动滚轮133的中心点与气门间隙调整元件145顶部圆心之间的距离，而L1则表示进给轴15的中心点与调控滚轮134的中心点之间的距离。
在控制单元17未发出故障警报的条件下，当凸轮驱动摇臂组件13驱动工作时，如果旋转驱动装置15没有接收到来自控制单元17的控制信号，则旋转 驱动装置15不工作，此时进给轴15并不发生旋转，调控滚轮134抵接在进给轴15的外周上，而不会进入到调控滚轮134的行程范围内。因此，图2中的L1和L0之间的距离并没有发生变化，此时被压开的气门升程量最大。
在控制单元17未发出故障警报的条件下，当旋转驱动装置15接收到来自控制单元的控制信号时，旋转驱动装置15开始工作，并使进给轴15发生旋转，使得进给槽151旋转到进入调控滚轮134的行程范围，此时气门升程量将逐渐减小，图2中的L1和L0线同时变短，且被压开的气门升程量也逐渐变小。另外，在旋转驱动装置15控制进给槽151旋转的过程中，当进给槽151越接近调控滚轮134的行程开始位置，则气门升程量越小。反之，当该进给槽151与调控滚轮134的行程开始位置越远，则气门升程量越大。特别地，当进给轴15上的进给槽151与进给窗口146对准且调控滚轮134到达行程最大位置，并通过进给窗口146进入进给槽151时，可实现气门升程量的最小值。
图6示出了凸轮的旋转角度和气门升程量变化的示意图。如图6所示，在凸轮引起气门升程量变化的整个过程中，随着凸轮角度的变化，最大气门升程量的峰值并未发生延迟或者提前。因此，可以看出，采用本发明的可变气门升程机构可有效地避免产生非期望的工作角变化范围，因而无需增加相位修正装置。
实施例二：
图7-9示出了本发明实施例二的可变气门升程量机构的具体结构。如图7-9所示，该可变气门升程机构10同样包括凸轮轴11、凸轮12、摇臂组件13、摆动组件14、进给轴15以及旋转驱动组件16。其中，凸轮轴11、凸轮12、摇臂组件13、进给轴15以及旋转驱动组件16的结构与实施例一中对应部分的结构相同，此处不再赘述。而本实施例二中与实施例一的不同点在于，对于摆动组件14，每一摆臂143远离摆动主体141的端部还进一步连接有滚轮支架148，且滚轮支架148内还可滚动地容置有摆臂滚轮149。其中，该气门20在本实施例中还包括气门顶杯23。该气门间隙调整元件145插设在该摆臂143上并进而抵接在滚轮支架148上，而摆臂滚轮149则进一步抵接在气门顶杯 23上，因此该气门间隙调整元件145可用于调整摆臂滚轮149与气门顶杯23之间的间隙。
在本实施例中，具体如图9所示，每一滚轮支架148包括两侧翼148a，该侧翼148a可套接在摆臂143两侧，并且两侧翼148a与摆臂143对应位置处设置有同轴贯穿的安装孔。因此，可通过将连接件148b，例如连接销等插入侧翼和摆臂143对应的安装孔内，由此可将滚轮支架148连接在摆臂143上。在本实施例中，该滚轮支架148可相对摆臂143旋转。当然，该侧翼也可以开设在摆臂143上，即在每一摆臂143中部开设空缺，并使滚轮支架148插设于该空缺位置。然而，可以理解，滚轮支架与摆臂之间的连接关系并不限于本发明所提出的方式，而任何可使滚轮支架和摆臂之间彼此可旋转连接的方式都适用于本发明的可变气门升程机构。
本实施例二中，采用摆臂滚轮149与气门顶杯的接触替代实施例一中的摆臂143与气门杆21的直接接触；由于滚轮使用耐磨材料制成，其具有更长的使用寿命，因此采用本实施例二中具有摆臂滚轮的结构进而可延长整个可变气门升程机构的使用寿命。
本发明进一步提供了一种可变气门升程机构的控制方法，其具体流程如图10所示。参见图10，该控制方法包括步骤：
S1、确定气门升程量的目标值，并确定可变气门升程机构10是否发生故障；若没有发生故障，则执行步骤S2；否则执行步骤S5；
S2、根据气门进气量信号判断气门升程量是否达到目标值；若是，则执行步骤S4；若否，则执行步骤S3；
S3、控制单元根据气门升程量确定进给轴的预设旋转角度，并控制旋转驱动装置驱动进给轴旋转预设旋转角度；确定该可变气门升程机构10是否发生故障；若没有发生故障，则执行步骤S4；否则执行步骤S5；
S4、旋转驱动组件16停止工作，保持进给轴15位置不动；
S5、可变气门升程机构10停止工作，并对可变气门升程机构10进行故障排除。
在本实施例中，步骤S1-S3均可由控制单元执行。其中，步骤S1中，该气门升程量的目标值可例如通过控制单元计算内燃机的转数而确定，或根据油门踏板位置来确定。
而步骤S2中，气门进气量信号例如可以是进气管附近空气的流量信号，该气门进气量信号可通过相关的传感器，例如空气流量传感器的检测而获得。
在步骤S1和S3中，步骤S1和S3中的确定所述可变气门升程机构是否发生故障的步骤具体包括：
采用位置传感器对进给轴15的转动位置进行位置检测，并将进给轴15的位置检测值发送至控制单元17；控制单元17将位置检测值与位置预设范围进行比较；若位置检测值处于位置预设范围内，则控制单元17不发出故障警报；否则，若位置检测值超出位置预设范围内，则该控制单元17发出故障警报。其中，该故障警报例如是警报铃声、闪光等。
因此，采用本发明所提供的可变气门升程机构及其控制方法，通过使用滚轮与具有进给槽的进给轴的配合，一方面实现了气门升程量的改变，而另一方面则由于调控滚轮的行程总长是保持不变的，因此可有效地避免产生非期望的工作角变化范围，而无需增加相位修正装置。因此，采用该种可变气门升程机构时，内燃机的工作效率高且燃油经济性强，而且制造成本较低。另外，还可实现对气门升程量的连续调控，使得动力输出更线性。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，例如在摆动主体上仅设置一个摆臂，这些均属于本发明的保护之内。