[发明专利]电磁气门

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁气门。

背景技术

电磁气门学科是汽车发动机设计及其电子控制技术的研究前沿之一。国外已经进行了多年的研究工作并取得了一些进展，但还未达到实用的程度。主要原因是还不能解决电磁气门的“软着陆”落座问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种由伺服信号源装置、处理器控制系统、电磁驱动模块和电磁体系电磁体相互作用组成的综合伺服智能控制机构驱动气门开启与关闭运动，使气门开启与关闭运动达到高速精确控制、按需自如的功能，有结构简单，智能程度高，很强实用性特点。

本发明所采取的技术方案是：

电磁气门包括气门、气门杆、电磁体系、伺服信号源装置、处理器控制系统和电磁驱动模块，也就是由电磁体系、伺服信号源装置、处理器控制系统和电磁驱动模块组成精确的气门开启和关闭运动的综合的伺服智能控制的电磁气门机构。

所述电磁体系由固定电磁体和气门杆电磁体组成。电磁体系与电磁驱动模块连接并由电磁驱动模块提供电磁驱动的电力能量；气门杆电磁体固定在活动的气门杆上，固定电磁体与气门杆电磁体“同性相斥，异性相吸”相互作用；气门杆电磁体(N极)被固定电磁体的一端的电磁体(S极)所吸引，同时被固定电磁体的另一端的电磁体(N极)所排斥——结果是一“推”一“拉”运动，在一定的条件下，通过控制电磁体驱动极性即可改变其运动方向；因此，控制驱动电磁体系的固定电磁体和气门杆电磁体相互作用，气门杆电磁体即能使气门进行开启与关闭运动。

所述电磁驱动模块分别与处理器控制系统、电磁体系连接，由处理器控制系统控制电磁驱动模块向电磁体系输出电磁驱动的电力能量，电磁驱动模块还设有电力输出电流传感器。

所述处理器控制系统设计有智能程序，自动记忆气门运动位移轨迹，智能计算气门运动惯性力量，与电磁体系、伺服信号源装置、电磁驱动模块伺服自动控制输出极性、频率、能量的变化的驱动电力能量来精确控制驱动气门按需自如开启与关闭运动。气门运动速度、运动位移轨迹、频率、强度均由处理器控制系统综合伺服智能完成。

通电后，处理器控制系统通过伺服信号源装置侦测气门所处的运动位移轨迹，确定气门状态及所在位置。

当处理器控制系统接收到来自ECU控制数据的气门开启指令信号，处理器控制系统控制电磁驱动模块输出让气门往开启方向运动的电力能量，气门杆在电磁体作用下，气门即往开启方向运动打开气门，当气门开启运动到按原设定的值时，处理器控制系统根据运动位移传感器的伺服信号反馈信息，程序自动计算并控制电磁驱动模块输出让气门电磁体反向运动的驱动电力能量，控制气门反向运动力量抵消气门开启运动的惯性力量，达到力平衡而运动停止，然后输出一定的让电磁体系互相相吸的极性电力能量，使气门能固定在一定轨迹位置上，保持着气门固定开启位置，因此，气门此次的单程开启运动结束。即：收到开启信号——电磁体产生“推”“拉”运动力量驱动气门开启——到达开启预定值——电磁体产生“推”“拉”相反方向运动力量即反方向运动力量低消除气门开启运动惯性力而停止——电磁体产生“拉”相吸力量使气门保持开启——气门完成开启过程。

当接收到气门关闭信号，处理器控制系统向电磁驱动模块控制输出让气门向关闭方向运动的电力能量，气门杆在电磁体作用下，气门向关闭方向运动，关闭气门。当气门即将落座时，处理器控制系统根据气门运动位移传感器的伺服信号反馈信息，程序自动计算并控制电磁驱动模块输出相反运动电力能量驱动电磁体，控制气门往相反方向运动力量来抵消与气门关闭运动的惯性力量“刹车”而轻微落座，再输出一定值的向关闭运动的电力能量使气门能紧紧的紧闭在气门座上，完成气门单程关闭任务；处理器控制系统会根据各信息数据高速运算综合伺服智能对不同的工况自动控制气门运动达到最佳的落座，确保气门寿命；即：收到关闭信号——电磁体产生“推”“拉”运动力量驱动气门关闭——将到达落座时——电磁体产生“推”“拉”向相反方向运动即反方向运动低消除气门关闭运动惯性力“刹车”而实现轻微落座——电磁体产生“推”“拉”向关闭方向运动力量的一定值使气门紧闭——气门保持紧闭——气门完成关闭过程。

当气门开启电磁体处于“拉”状态和气门关闭的紧闭电磁体处于“推”“拉”向关闭方向运动紧闭状态时，由电磁驱动模块的电流传感器向处理器控制系统提供实时的反馈信号，使程序能准确根据按需而设定电磁功率值而工作，稳定性能和减低不必要能耗。

所述的伺服信号源装置设计有气门运动位移传感器，连接并向处理器控制系统提供气门运动位移轨迹的精确的伺服信号源。