[实用新型]电子驱动气门总成

说明书

技术领域

本实用新型总体上涉及电子驱动气门系统，更具体地涉及一种包括气门杆及与气门杆运转连接的形状记忆合金执行器的电子驱动气门总成。

背景技术

通过使用无凸轮气门机构和电子气门驱动可以实现内燃发动机的性能和燃料经济性两者明显的改进。例如，使用电子气门驱动可以允许控制如气门升程和气门正时这样的变量。在使用带凸轮轴的机械传动系的发动机中，这两个参数可以固定为对许多不同的发动机工况折中而选择的值。相反，通过对于当前工况优化这些发动机参数，使用可变升程和可变正时能够改进动力、扭矩、和燃料经济性。

在内燃发动机中使用电子驱动气门已经遇到过各种困难。例如，已经提出了液压和磁性执行器。然而，这些解决方法的每个会带来较高的能量消耗和装配成本，潜在地使实施较为困难。此外，在当前的电子驱动气门中较难控制如气门落座速度等各种参数。较高的落座速度会产生气门磨损和过量噪音的问题。

实用新型内容

发明人在此认识到通过使用用于内燃发动机的电子驱动气门总成可以解决上述问题，其中气门总成包括气门杆、与气门杆运转连接的形状记忆合金执行器、形状记忆合金的至少一部分延伸通过的冷却剂通道，与冷却剂通道连通的冷却流体源。这种执行器比液压或电磁执行器占用更少的空间，可以使用较少的用于执行的动力，也可以对气门升程和落座提供较高程度的控制。

附图说明

图1示出内燃发动机的示例实施例的示意图。

图2A和2B分别示出在开启位置和关闭位置的形状记忆合金驱动的气门总成的第一实施例。

图3示出作为时间和施加电压的函数的形状记忆合金线的长度的变化的图示。

图4A-图4D替代的形状记忆合金执行器的实施例。

图5A-图5C示出形状记忆合金执行器的更多替代实施例。

图6A-图6B分别示出在关闭位置和开启位置的形状记忆合金驱动的气门总成的另一个实施例。

图7示出操作形状记忆合金驱动的气门的方法的示例实施例。

图8示出操作形状记忆合金驱动的气门的另一个方法的示例实施例。

具体实施方式

图1示出内燃发动机10的示例实施例的示意图。所示的发动机10为进气道喷射火花点火式汽油发动机。然而，应理解本文公开的系统及方法可以用于任何其他适合的发动机，包括直接喷射式发动机，及包括但不限于柴油发动机的压缩点火式发动机。

发动机10通常包括多个汽缸，汽缸中的一个如图1所示，并通过发动机电子控制器12控制。发动机10包括燃烧室14及汽缸壁16，活塞18位于汽缸壁16中并连接到曲轴20。燃烧室14分别通过进气门26和排气门28与进气歧管22和排气歧管24连通。进气门26由进气门执行机构27操作，排气门28由排气门执行机构29操作，下文详细描述它们的运行。

排气氧传感器30连接到发动机10的排气歧管24。催化剂32，如三元催化剂，连接到排气歧管24并从排气歧管24接收进气，氮氧化物捕集器34连接到催化剂32并从催化剂32接收排放物。

进气歧管22通过节流板44与节气门体42连通。进气歧管22如图所示具有连接到其中的燃料喷射器46，用于按照来自控制器12的信号脉宽(fpw)的比例输送燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵、及燃料导管(未示出)的常规燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器46。发动机10还包括常规无分电器点火系统48以响应于控制器12通过火花塞50向燃烧室14提供点火火花。在本文描述的实施例中，控制器12是常规的微型计算机，其中包括：微处理器单元52、输入/输出端口54、可以是电子可编程存储器的电子存储芯片56、随机存取存储器58、及常规的数据总线。

控制器12从连接到发动机10的传感器接收各种信号，除了上述讨论的信号之外，包括：来自连接到节气门体42的质量空气流量传感器60的吸入的质量空气流量(MAF)的测量值；来自连接到冷却套管64的温度传感器62的冷却剂温度(ECT)；来自连接到进气歧管22的歧管绝对压力传感器66的歧管压力(MAP)的测量值；来自连接到节流板44的节气门位置传感器68的节气门位置测量值；及来自连接到曲轴20的霍尔效应传感器70的指示发动机转速(N)的齿面点火传感器信号(PIP)。

排气通过与排气歧管24连通的常规的排气再循环(EGR)管72、排气再循环阀总成74、及排气再循环孔74输送到进气歧管22。或者，排气再循环管72可以是排气歧管24和进气歧管22之间连通的在发动机中的内部输送通道。