Bộ điều chỉnh pha trục cam là một thành phần của Hệ thống điều phối van biến thiên (VVT)

Các Bộ điều chỉnh pha trục cam là một thành phần của hệ thống Định thời van biến thiên (VVT) được sử dụng để tối ưu hóa việc đổ đầy xi lanh bằng hỗn hợp làm việc. Việc thay đổi thời điểm đóng của van nạp cho phép tạo ra lực hút và chân không tốt hơn ở tốc độ động cơ thấp, đồng thời cải thiện mô-men xoắn và công suất ở tốc độ động cơ cao. Điều này đạt được bằng cách điều chỉnh thời gian mở của trục cam nạp theo điều kiện tải hiện tại của động cơ thông qua máy tính phun nhiên liệu.

Hệ thống VVT sử dụng máy điện , đặc biệt là động cơ điện một chiều không chổi than hoặc động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, làm cơ cấu truyền động cho trục cam đầu vào. Máy điện được dẫn động bởi một bánh xe kích hoạt trục cam và được kết nối với cả trục cam và đĩa xích trục khuỷu thông qua bộ truyền động sóng biến dạng. Khi vận hành ở trạng thái ổn định, máy điện quay với tốc độ bằng một nửa tốc độ động cơ. Trong quá trình chuyển pha, máy điện được điều khiển để tăng tốc hoặc giảm tốc nhanh chóng đối với bánh xích trục cam để làm dịch chuyển trục cam so với bánh xích trục khuỷu.

Với mục đích này, phương pháp tiếp cận tổng hợp cảm biến được sử dụng khi cảm biến Hall và cảm biến vị trí trục cam được phát hiện đồng thời cùng lúc với bộ điều khiển tích hợp. Điều này cho phép sự đồng bộ tối ưu giữa trục cam và trục khuỷu. Sự kết hợp cảm biến cũng cải thiện độ phân giải góc pha kém của bánh xe cò trục cam và tổ hợp cảm biến Hall, đặc biệt là ở tốc độ động cơ thấp.

So sánh thời lượng phân kỳ liên quan đến băng thông mục tiêu kiểm soát của -2degCA với và không có độ trễ trong giao tiếp cho thấy rằng phản ứng tổng hợp cảm biến giúp giảm đáng kể độ vọt lố và mức tiêu thụ năng lượng. Với bánh xe kích hoạt sáu răng, thời lượng giảm tới 204 ms, trong khi với bánh xe kích hoạt ba răng, thời lượng chỉ tăng lên 107 ms.

Điều này cũng là do bộ điều khiển điện tử (ECU) truyền tín hiệu đến bộ điều khiển động cơ điện tương ứng với góc pha trục cam mong muốn, sau đó nó có thể xác định và so sánh với góc pha thực tế của trục cam. Bằng cách này, ECU cũng có thể bù đắp cho những sai lệch có thể xảy ra của trục cam và trục khuỷu trong quá trình chuyển pha.

Một yếu tố khác là năng lượng cơ học thấp hơn nhu cầu của phản ứng tổng hợp cảm biến so với phương pháp thông thường với bánh xe kích hoạt ba răng. Lý do cho điều này là sự chênh lệch vận tốc giữa trục cam và trục khuỷu thấp hơn trong quá trình chuyển pha. Hậu quả của sự chênh lệch vận tốc thấp hơn là thời gian phục hồi của động cơ điện với phản ứng tổng hợp cảm biến ngắn hơn so với phương pháp thông thường.

Hơn nữa, với sự kết hợp cảm biến phương pháp này, năng lượng điện cần thiết cho việc điều khiển và dẫn động bộ điều chỉnh pha trục cam cũng giảm đáng kể. Điều này chủ yếu là do độ trễ giao tiếp với bộ điều chỉnh pha trục cam thông thường đã được loại bỏ.