Regulator fazy wałka rozrządu jest składnikiem układu zmiennych faz rozrządu (VVT)

The Regulator fazy wałka rozrządu jest elementem układu zmiennych faz rozrządu (VVT) służy do optymalizacji napełniania cylindrów mieszaniną roboczą. Przesunięcie czasu zamykania zaworów dolotowych umożliwia lepsze oczyszczanie i wytwarzanie podciśnienia przy niskich prędkościach obrotowych silnika, jednocześnie poprawiając moment obrotowy i moc przy wysokich prędkościach obrotowych silnika. Osiąga się to poprzez dostosowanie czasu otwarcia wałka rozrządu zaworów dolotowych do aktualnych warunków obciążenia silnika za pośrednictwem komputera wtrysku.

System VVT wykorzystuje maszynę elektryczną , zwłaszcza bezszczotkowych silników elektrycznych prądu stałego lub silników synchronicznych z magnesami trwałymi, jako element wykonawczy wałka rozrządu dolotowego. Maszyna elektryczna napędzana jest przez koło spustowe wałka rozrządu i połączona z kołami zębatymi wałka rozrządu i wału korbowego poprzez przekładnię falową. W trybie ustalonym maszyna elektryczna obraca się z połową prędkości obrotowej silnika. Podczas fazy fazowej maszyną elektryczną steruje się tak, aby na krótko przyspieszała lub zwalniała względem koła zębatego wałka rozrządu, aby przesunąć wałek rozrządu względem koła zębatego wału korbowego.

W tym celu w przypadku czujnika Halla stosuje się metodę fuzji czujników i czujnik położenia wałka rozrządu są wykrywane jednocześnie przez zintegrowaną jednostkę sterującą. Pozwala to na optymalną synchronizację pomiędzy wałkiem rozrządu i wałem korbowym. Połączenie czujników poprawia również słabą rozdzielczość kąta fazowego kombinacji koła spustowego wałka rozrządu i czujnika Halla, szczególnie przy niskich prędkościach obrotowych silnika.

Porównanie czasu trwania fazy w odniesieniu do docelowej szerokości pasma sterowania wynoszącej -2 stopnie CA i bez opóźnień w komunikacji pokazuje, że fuzja czujników znacznie zmniejsza przeregulowania i zużycie energii. W przypadku koła spustowego z sześcioma zębami czas trwania zostaje skrócony aż do 204 ms, podczas gdy w przypadku koła spustowego z trzema zębami zwiększa się on do zaledwie 107 ms.

Dzieje się tak również dlatego, że elektroniczna jednostka sterująca (ECU) przesyła sygnał do sterownika silnika elektrycznego odpowiada to pożądanemu kątowi fazowemu wałka rozrządu, który można następnie określić i porównać z rzeczywistym kątem fazowym wałka rozrządu. W ten sposób ECU może również kompensować możliwe niewspółosiowość wałka rozrządu i wału korbowego podczas zdarzenia fazowego.

Kolejnym czynnikiem jest niższa energia mechaniczna wymagania dotyczące zespolenia czujnika w porównaniu z metodą konwencjonalną z trójzębnym kołem spustowym. Powodem tego jest mniejsza różnica prędkości pomiędzy wałkiem rozrządu i wałem korbowym podczas zdarzenia fazowego. Konsekwencją mniejszej różnicy prędkości jest krótszy okres rekuperacji silnika elektrycznego z wtopionym czujnikiem w porównaniu z podejściem konwencjonalnym.

Co więcej, z fuzją czujnika W tej metodzie znacznie zmniejsza się również moc elektryczna wymagana do sterowania i napędu regulatora fazy wałka rozrządu. Dzieje się tak głównie dlatego, że wyeliminowane zostaje opóźnienie komunikacji z konwencjonalnym regulatorem fazy wałka rozrządu.