直線電機驅動式廢氣再循環閥的製作方法
2023-06-20 18:52:36 1
專利名稱：直線電機驅動式廢氣再循環閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直線電機驅動式廢氣再循環閥，用於安裝在汽車上，為車用發動機提供降低排氣汙染物中NOx排放量。
背景技術：
本實用新型做出以前，在已有技術中，為汽車發動機提供降低排氣汙染物中NOx排放量的裝置是傳統的機械式氣壓型(負壓、正壓)驅動式廢氣再循環閥。該種結構的氣壓型(負壓、正壓)驅動式廢氣再循環閥不能滿足精確控制廢氣再循環量的要求，也很難滿足國家規定「歐3」以上的排放標準，其產品穩定性差，精度低，噪音大，使用壽命低。
發明內容
本實用新型的目的在於克服上述不足之處，從而提供一種結構簡單、緊湊，合理；動作迅速，穩定性好，能滿足0.6～4.5升的汽油機和1～10升的柴油機排放需要，能為以上排量的發動機配套，並能降低排氣汙染物中NOx排放量的直線電機驅動式廢氣再循環閥。
本實用新型的主要解決方案是這樣實現的本實用新型主要採用在閥體總成下方閥體1上方安裝直線電機20和位移傳感器總成10，直線電機20上部分與位移傳感器總成10相連接，閥體總成下方閥體1與直線電機20之間靠壓板4和密封蓋5相連接，在密封蓋5內裝有封閉彈簧17和支柱16，閥體總成中的閥杆15的上部伸入到直線電機20和位移傳感器總成10內部與其相配合連接。
本實用新型直線電機20由外殼9、定子下極6、線圈總成8、屏蔽罩7、定子上極11、電樞鐵芯12所組成。在屏蔽罩7與外殼9之間裝有定子下極6、線圈總成8、定子上極11，在屏蔽罩7內裝有電樞鐵芯12，螺母13，擋圈14。
本實用新型位置傳感器總成10內裝有位移傳感器觸杆19，位移傳感器觸杆19與閥杆15的上平面相接觸。
本實用新型與已有技術相比具有以下優點本實用新型結構簡單、緊湊，合理；可以通過一個直線電機推動閥杆來控制一個單向閥的開度，根據控制不同的直線電機電流可以使閥杆在行程範圍內停在任何一個位置，即可以控制閥的開度；密封性好、反應迅速、性能穩定、精度高、可靠性好、噪聲低，使用壽命長，可以滿足0.6～4.5升的汽油機和1～10升的柴油機排放需要，為以上排量的發動機配套，可以使汽車滿足國家規定的排放標準，在系統優化後，排氣汙染物中NOx排放量可以比原來沒有裝該閥時降低80％以上，並且在部分負荷工況下改善了燃油經濟性。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型結構俯視圖；具體實施方式
下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述在本實施例中，本實用新型直線電機驅動式廢氣再循環閥(簡稱直線電機EGR閥)。
本實用新型直線電機EGR閥主要由閥體總成、直線電機和位移傳感器總成組成(具體結構見圖一)。閥體總成主要由下方的閥體1和閥體內部的閥座2、閥杆15、閥杆導向套3組成。在閥體1上方安裝直線電機20和位移傳感器總成10。閥體1和直線電機20之間依靠壓板4和密封蓋5用十字頭小盤頭螺釘18相連接。在密封蓋5內有封閉彈簧17和支柱16。總成閥體中的閥杆15的上部分伸入到直線電機20和位置傳感器總成10內部與其相配合連接。直線電機20由外面的外殼9和內部的定子下極6、線圈總成8、屏蔽罩7、定子上極11、電樞鐵芯12等部件組成。在屏蔽罩7與外殼9之間裝有定子下極6、線圈總成8、定子上極11，在屏蔽罩7內裝有電樞鐵芯12、螺母13、擋圈14。電樞鐵芯12通過內部的固定螺母13、擋圈14與閥杆15的上端相配合連接。直線電機20上部分與位置傳感器總成10相連接成一體。在位置傳感器總成10內部安裝位移傳感器觸杆19。位移傳感器總成10依靠其內部的位移傳感器觸杆19和閥杆15的上平面相接觸。直線電機20和位移傳感器總成10是完成EGR閥精確控制工作的關鍵部件，因此要求它們各部件須解析度高、線性好、性能穩定、工作可靠等。
本實用新型的工作原理1.直線電機直線電機亦稱線性電磁鐵、比例電磁鐵，它不同於以往的旋轉電機和只能吸合、斷開的電磁鐵，是一種能夠精確控制直線位移量的執行元件。直線電機結構如圖一所示，主要結構包括一端帶有錐形的定子鐵芯和圓錐形電樞鐵芯，定子和電樞之間有層薄屏蔽層以及線圈等組成。由於其特殊的磁路結構，使得電樞鐵芯軸向直線運動的位移量與線圈中流過的平均電流成比例。實際應用中常用脈衝調製(PWM)方法來精確控制流過線圈中的平均電流，同時也能清除鐵芯磁滯效應的影響，這樣就能夠完成精確控制電樞鐵芯的位置量，同時由於電樞鐵芯帶動閥杆從而達到控制EGR閥門的開度。
2.位移傳感器位移傳感器主要由線性精度較高、壽命長的樹脂直線電位器和剛度、線性好的復位壓力彈簧組成。直線電位器的滑杆直接接觸EGR的閥杆上端，用來計量閥杆的位移，從而可以測量出閥門的開度。
本實用新型的工作過程EGR閥的任務是根據發動機不同工況對廢氣再循環量的要求，調節廢氣再循環通路閥杆15的升程，以調節廢氣再循環量。廢氣再循環量對發動機正常運轉和排氣淨化至關重要，對一個發動機工況來說廢氣再循環量不足時，NOx淨化作用差，達不到排氣淨化目的，相反，廢氣再循環量過大時，影響發動機正常運轉，造成功率下降，CH、CO排放量增加，因此，要求精確控制EGR循環量。另外，汽車在路上行使時，發動機轉速和負荷變化多端，變化速度快，要求EGR循環量控制速度快。因此，要圓滿達到上述要求，要解決兩個問題。一是通過發動機試驗，確定發動機不同工況下所需要的廢氣再循環量(該數據存於發動機ECU資料庫中，供ECU按此數據發出指令)，這是發動機方面工作；二是EGR閥能按要求迅速、準確控制廢氣再循環量，也就是EGR廢氣量控制閥的閥杆15升程的控制要準確度高、速度快。
直線電機EGR閥配合發動ECU和驅動電路，可迅速、準確控制閥杆的升程。當線圈總成8裡線圈通入要求的增加電流後，通過定子下極6、上極11、電樞鐵芯及空氣隙等形成閉合磁路並產生相應增強的磁場強度，即電磁力增加，吸引電樞鐵芯向上移動，推動固定螺母13及位移傳感器觸杆19向上移動，固定螺母13是通過擋圈14固定在閥杆15上的，因此，閥杆15與固定螺母13一同向上移動，同時，位移傳感器也輸出代表對應位置的電壓信號送給ECU與位移給定信號進行比較判斷，以便迅速、精確而穩定控制閥杆位置。當安裝在位移傳感器觸杆上的回位彈簧(圖中未示出)的彈力與電磁吸力相等(即達到所要求的位置)時，閥杆就在此位置上保持不變，至此完成閥杆的升程控制。閥杆(升程)移動距離的大小決定於線圈中流過電流的強弱。當減小閥杆15升程時，減小線圈總成8中線圈中的電流，由於磁場強度減弱，即電磁吸力減小，位移傳感器觸杆9的回位彈簧的回彈力大於電樞鐵芯12的吸力，電樞鐵芯及其隨動件固定螺母13、閥杆15等以及位移傳感器觸杆19向下移動，當回位彈簧彈力和電磁力達到平衡(即達到所要求的位置)時閥杆位置保持不變。完成閥杆15降程過程。這樣，及時準確而穩定的控制閥杆的位置，即EGR閥的開度，保證了精確控制廢氣再循環量。
權利要求1.一種直線電機驅動式廢氣再循環閥，包括閥體總成，其特徵是採用在閥體總成下方閥體(1)的上方安裝直線電機(20)和位移傳感器總成(10)，直線電機(20)上部分與位移傳感器總成10相連接，閥體總成下方閥體(1)與直線電機(20)之間靠壓板4和密封蓋(5)相連接，在密封蓋(5)內裝有封閉彈簧(17)和支柱(16)，閥體總成中的閥杆(15)的上部分伸入到直線電機(20)和位移傳感器總成(10)內部與其相配合連接。
2.根據權利要求1所述的直線電機驅動式廢氣再循環閥，其特徵在於所述的直線電機(20)由外殼(9)、定子下極(6)、線圈總成(8)、屏蔽罩(7)、定子上極(11)、電樞鐵芯(12)所組成。在屏蔽罩(7)與外殼(9)之間裝有定子下極(6)、線圈總成(8)、定子上極(11)，在屏蔽罩(7)內裝有電樞鐵芯(12)，螺母(13)，擋圈(14)。
3.根據權利要求1所述的直線電機驅動式廢氣再循環閥，其特徵在於所述的位置傳感器總成(10)內裝有位移傳感器觸杆(19)，位移傳感器觸杆(19)與閥杆(15)的上平面相接觸。
專利摘要本實用新型涉及一種直線電機驅動式廢氣再循環閥，用於安裝在汽車上，為車用發動機提供降低排氣汙染物中NO
文檔編號F16K31/04GK2627313SQ0325909
公開日2004年7月21日 申請日期2003年6月27日 優先權日2003年6月27日
發明者黃顯華 申請人:黃顯華