[发明专利]一种电机驱动气门的硬性保护装置

说明书

本发明公开了一种电机驱动气门的硬性保护装置，本发明属于活塞往复式内燃机技术领域，具体涉及一种可以在气门与活塞发生碰撞时通过硬件电路及时切断电机电源的硬性保护装置。其利用气门位置传感器、靶轮位置传感器、ECU电机开关指示其的输出信号通过内部逻辑电路对电机驱动气门的发动机进行保护，能够在一些危险情况下对气门、电机、活塞等进行简单直接的硬件电路保护。

技术领域

本发明属于活塞往复式内燃机技术领域，具体涉及一种通过硬件电路及时切断驱动气门电机电源来避免气门与活塞发生碰撞时的硬性保护装置。

背景技术

发动机的气门作用是按照一定的工作顺序、定时的打开和关闭，完成发动机的进气和燃烧后废气排出。传统发动机的气门由曲轴的正时齿轮驱动凸轮轴的正时齿轮，然后带动凸轮轴来驱动气门的打开和关闭。因其传动方式为机械式，气门的运动规律也就是固定的。但是这种固定的气门运动规律，导致气门开启和关闭的时间不能改变，气门的升程变化规律也是固定的。而发动机的转速和负荷是变化的，这就导致固定的气门升程变化规律无法使发动机在各种工况时，都能实现最佳的动力性及经济性。而电机驱动气门技术采用电机来直接开启或关闭气门，气门的打开和关闭时刻，以及最大升程能够通过电机的控制实现改变，所以就可以根据实际发动机的转速、负荷的变化，实时的调节气门的配气定时以及升程大小，从而实现改善汽车发动机性能，可以满足各种工况下的动力性及排放要求，是可以让发动机更加节能、环保的一种技术。但取消凸轮驱动后，电机直接驱动气门这种方式会导致气门运动安全性难以保证。电机驱动气门时电机与气门之间的连接相较于凸轮挺柱机械结构，会由于剧烈相对运动、强烈电磁干扰导致电机或ECU控制失效等原因导致气门不能在其安全活动范围内运动。当活塞处于上行阶段接近上止点位置时，如果同时气门开启，此时气门与活塞可能会发生碰撞。如果气门处于关闭的状态下的同时电机还在拖动气门，此时气门已经紧贴汽缸盖，电机继续拖拽会导致气门和汽缸盖的损坏。无论是与活塞相撞还是气门关闭继续拖拽，都会导致严重的事故，也就无法保证发动机的安全运行。本发明旨在采用一种硬件电路的形式通过检测气门与活塞的位置，通过逻辑判断，在发生可能的碰撞前，及时切断驱动气门的电机电源关闭气门，避免气门与活塞发生碰撞。

发明内容

本发明提供了一种独立于ECU之外紧急保护装置。

有益效果：

1.本发明采用简单的电路逻辑来检测判断控制电机是否停止，构造简单，造价便宜，效果明显。

2.本发明可以在电机气门连接失效或ECU与电机控制策略失效时，及时停止电机，确保发动机安全，同时利用两个窗口比较器，设定好高低参考电压后，也可以在低速状态下实现预防事故发生的作用。

3.本发明应用广泛，适用于利用不同电机驱动气门的场景。

附图说明

图1为一种电机驱动气门的硬性保护装置安装位置示意图；

图2为一种电机驱动气门的硬性保护装置靶轮侧视图；

图3为一种电机驱动气门的硬性保护装置ECU连接示意图；

图4为一种电机驱动气门的硬性保护装置总体逻辑电路；

以下结合附图对本发明技术方案作进一步详细阐述：

结构关系：