[發明專利]一種電控氣門及其控制系統

有效

• 申請號: 201410491247.8
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104234843B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 何權
• 申請（專利權）人: 何權
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及汽車發動機領域，具體而言，涉及一種電控氣門及其控制系統。

背景技術

現在普遍采用的氣門機構包括氣門組，搖臂和帶偏心凸輪的凸輪軸，氣門組與搖臂連接，凸輪軸通過正時皮帶與曲軸連接，并且由曲軸帶動，進而通過轉動的偏心凸輪來擠壓氣門組，使氣門組下移，實現氣門的打開。這樣的設置使發動機的結構復雜，而且氣門的升程和開啟時間無法準確控制，靈敏度低，當汽車以較低的速度運行時，可能會造成氣缸內進氣不夠充分，導致燃油利用率低下。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電控氣門以及電控氣門控制系統，以提高氣門升程的控制精度。

本發明是這樣實現的：

一種電控氣門，包括氣門組、電磁閥、杠桿組件和受脈沖信號控制的電機；所述杠桿組件包括轉動桿及轉動桿支座，所述轉動桿與所述轉動桿支座轉動連接；所述電磁閥包括可豎直位移的閥芯，所述閥芯與所述轉動桿的一端轉動連接并帶動所述轉動桿產生豎直位移；所述氣門組包括相連接的氣門和氣門桿，所述轉動桿的另一端與所述氣門桿轉動連接并帶動所述氣門桿產生豎直位移；所述受脈沖信號控制的電機包括電機轉軸，所述閥芯與所述電機轉軸之間設有大小可調的間隙，所述電機轉軸位于所述閥芯的上方，且所述電機轉軸的至少部分位于所述閥芯的位移路徑上；所述電磁閥與所述受脈沖信號控制的電機均連接有電源。

進一步的，所述受脈沖信號控制的電機控制所述電機轉軸的位移量來調節閥芯與所述電機轉軸之間的間隙的大小。通過受脈沖信號控制的電機控制閥芯上升的距離，能夠精確地控制氣門的升程。

較優的，所述氣門組還包括下氣門彈簧座和上氣門彈簧座；所述氣門桿的一端與所述氣門連接，另一端與所述上氣門彈簧座固定連接；所述下氣門彈簧座套設于所述上氣門彈簧座與所述氣門之間的所述氣門桿外，并與所述氣門桿活動連接，所述下氣門彈簧座和所述上氣門彈簧座之間設有氣門彈簧，所述氣門彈簧套設于所述氣門桿外。這樣設置，有利于氣門下移后能夠反彈回原位，防止進氣口在下一個沖程中漏氣，并且為氣門下一次下移做準備。

較優的，所述電控氣門還包括缸蓋和上氣門彈簧座；所述缸蓋設置有第一通孔，所述第一通孔設置有密封圈，所述氣門桿的一端與所述上氣門彈簧座固定連接，所述氣門桿的另一端穿出所述第一通孔并與所述氣門連接，并與所述氣門桿活動連接，所述缸蓋與所述上氣門彈簧座之間設有氣門彈簧，所述氣門彈簧套設于所述氣門桿外。這樣設置，有利于氣門下移后能夠反彈回原位，防止進氣口在下一個沖程中漏氣，并且為氣門下一次下移做準備。

較優的，所述電控氣門還包括電機支座，所述受脈沖信號控制的電機固定連接于所述電機支座。這樣設置，有利于靈活設置閥芯與電機轉軸之間的初始距離，能夠在更大范圍內調節氣門的升程，也有利于固定受脈沖信號控制的電機。

較優的，所述氣門組還包括鎖片，所述上氣門彈簧座設置有第二通孔；所述氣門桿穿出所述第二通孔，并與所述鎖片連接；所述轉動桿與所述氣門桿穿出所述第二通孔可拆卸連接。這樣設置，方便拆卸氣門組，對氣門組的損壞零部件進行更換，使能夠正常運轉的零部件繼續得到使用，節約了資源和成本。

較優的，所述受脈沖信號控制的電機為步進電機或伺服電機。這樣設置可以精確的控制所述受脈沖信號控制的電機為步進電機或伺服電機。上升和下降的距離，進而精確控制氣門的升程，有利于在不同工作環境下，提高發動機的效率。

一種電控氣門控制系統，包括上述的電控氣門，還包括空氣流量計、節氣門傳感器、曲軸位置傳感器和發動機電控單元，所述空氣流量計、所述節氣門傳感器、所述曲軸位置傳感器均與所述發動機電控單元電連接，所述發動機電控單元與所述電控氣門的所述步進電機、所述電磁閥電連接。

進一步的，所述空氣流量計測量氣缸的進氣量數據并傳輸至發動機電控單元，所述節氣門傳感器采集節氣門的開度數據并傳輸至發動機電控單元，所述曲軸位置傳感器實時采集曲軸的位置數據并傳輸至發動機電控單元，所述發動機電控單元根據所述氣缸進氣量數據、所述節氣門的開度數據、所述曲軸的位置數據控制所述電磁閥的開/閉時間、控制所述受脈沖信號控制的電機的轉速，所述受脈沖信號控制的電機控制所述電機轉軸的位移量。這樣設置，有利于汽車的控制系統，在不同的車速下，合理控制進氣量，進而合理控制噴油量，有利于保證發動機在不同的車速下保持燃油的高效利用率。

本發明實現的技術效果：