专利名称：直线电机驱动式废气再循环阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直线电机驱动式废气再循环阀，用于安装在汽车上，为车用发动机提供降低排气污染物中NOx排放量。
背景技术：
本实用新型做出以前，在已有技术中，为汽车发动机提供降低排气污染物中NOx排放量的装置是传统的机械式气压型(负压、正压)驱动式废气再循环阀。该种结构的气压型(负压、正压)驱动式废气再循环阀不能满足精确控制废气再循环量的要求，也很难满足国家规定“欧3”以上的排放标准，其产品稳定性差，精度低，噪音大，使用寿命低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种结构简单、紧凑，合理；动作迅速，稳定性好，能满足0.6～4.5升的汽油机和1～10升的柴油机排放需要，能为以上排量的发动机配套，并能降低排气污染物中NOx排放量的直线电机驱动式废气再循环阀。
本实用新型的主要解决方案是这样实现的本实用新型主要采用在阀体总成下方阀体1上方安装直线电机20和位移传感器总成10，直线电机20上部分与位移传感器总成10相连接，阀体总成下方阀体1与直线电机20之间靠压板4和密封盖5相连接，在密封盖5内装有封闭弹簧17和支柱16，阀体总成中的阀杆15的上部伸入到直线电机20和位移传感器总成10内部与其相配合连接。
本实用新型直线电机20由外壳9、定子下极6、线圈总成8、屏蔽罩7、定子上极11、电枢铁芯12所组成。在屏蔽罩7与外壳9之间装有定子下极6、线圈总成8、定子上极11，在屏蔽罩7内装有电枢铁芯12，螺母13，挡圈14。
本实用新型位置传感器总成10内装有位移传感器触杆19，位移传感器触杆19与阀杆15的上平面相接触。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点本实用新型结构简单、紧凑，合理；可以通过一个直线电机推动阀杆来控制一个单向阀的开度，根据控制不同的直线电机电流可以使阀杆在行程范围内停在任何一个位置，即可以控制阀的开度；密封性好、反应迅速、性能稳定、精度高、可靠性好、噪声低，使用寿命长，可以满足0.6～4.5升的汽油机和1～10升的柴油机排放需要，为以上排量的发动机配套，可以使汽车满足国家规定的排放标准，在系统优化后，排气污染物中NOx排放量可以比原来没有装该阀时降低80％以上，并且在部分负荷工况下改善了燃油经济性。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型结构俯视图；具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述在本实施例中，本实用新型直线电机驱动式废气再循环阀(简称直线电机EGR阀)。
本实用新型直线电机EGR阀主要由阀体总成、直线电机和位移传感器总成组成(具体结构见图一)。阀体总成主要由下方的阀体1和阀体内部的阀座2、阀杆15、阀杆导向套3组成。在阀体1上方安装直线电机20和位移传感器总成10。阀体1和直线电机20之间依靠压板4和密封盖5用十字头小盘头螺钉18相连接。在密封盖5内有封闭弹簧17和支柱16。总成阀体中的阀杆15的上部分伸入到直线电机20和位置传感器总成10内部与其相配合连接。直线电机20由外面的外壳9和内部的定子下极6、线圈总成8、屏蔽罩7、定子上极11、电枢铁芯12等部件组成。在屏蔽罩7与外壳9之间装有定子下极6、线圈总成8、定子上极11，在屏蔽罩7内装有电枢铁芯12、螺母13、挡圈14。电枢铁芯12通过内部的固定螺母13、挡圈14与阀杆15的上端相配合连接。直线电机20上部分与位置传感器总成10相连接成一体。在位置传感器总成10内部安装位移传感器触杆19。位移传感器总成10依靠其内部的位移传感器触杆19和阀杆15的上平面相接触。直线电机20和位移传感器总成10是完成EGR阀精确控制工作的关键部件，因此要求它们各部件须分辨率高、线性好、性能稳定、工作可靠等。
本实用新型的工作原理1.直线电机直线电机亦称线性电磁铁、比例电磁铁，它不同于以往的旋转电机和只能吸合、断开的电磁铁，是一种能够精确控制直线位移量的执行元件。直线电机结构如图一所示，主要结构包括一端带有锥形的定子铁芯和圆锥形电枢铁芯，定子和电枢之间有层薄屏蔽层以及线圈等组成。由于其特殊的磁路结构，使得电枢铁芯轴向直线运动的位移量与线圈中流过的平均电流成比例。实际应用中常用脉冲调制(PWM)方法来精确控制流过线圈中的平均电流，同时也能清除铁芯磁滞效应的影响，这样就能够完成精确控制电枢铁芯的位置量，同时由于电枢铁芯带动阀杆从而达到控制EGR阀门的开度。
2.位移传感器位移传感器主要由线性精度较高、寿命长的树脂直线电位器和刚度、线性好的复位压力弹簧组成。直线电位器的滑杆直接接触EGR的阀杆上端，用来计量阀杆的位移，从而可以测量出阀门的开度。
本实用新型的工作过程EGR阀的任务是根据发动机不同工况对废气再循环量的要求，调节废气再循环通路阀杆15的升程，以调节废气再循环量。废气再循环量对发动机正常运转和排气净化至关重要，对一个发动机工况来说废气再循环量不足时，NOx净化作用差，达不到排气净化目的，相反，废气再循环量过大时，影响发动机正常运转，造成功率下降，CH、CO排放量增加，因此，要求精确控制EGR循环量。另外，汽车在路上行使时，发动机转速和负荷变化多端，变化速度快，要求EGR循环量控制速度快。因此，要圆满达到上述要求，要解决两个问题。一是通过发动机试验，确定发动机不同工况下所需要的废气再循环量(该数据存于发动机ECU数据库中，供ECU按此数据发出指令)，这是发动机方面工作；二是EGR阀能按要求迅速、准确控制废气再循环量，也就是EGR废气量控制阀的阀杆15升程的控制要准确度高、速度快。
直线电机EGR阀配合发动ECU和驱动电路，可迅速、准确控制阀杆的升程。当线圈总成8里线圈通入要求的增加电流后，通过定子下极6、上极11、电枢铁芯及空气隙等形成闭合磁路并产生相应增强的磁场强度，即电磁力增加，吸引电枢铁芯向上移动，推动固定螺母13及位移传感器触杆19向上移动，固定螺母13是通过挡圈14固定在阀杆15上的，因此，阀杆15与固定螺母13一同向上移动，同时，位移传感器也输出代表对应位置的电压信号送给ECU与位移给定信号进行比较判断，以便迅速、精确而稳定控制阀杆位置。当安装在位移传感器触杆上的回位弹簧(图中未示出)的弹力与电磁吸力相等(即达到所要求的位置)时，阀杆就在此位置上保持不变，至此完成阀杆的升程控制。阀杆(升程)移动距离的大小决定于线圈中流过电流的强弱。当减小阀杆15升程时，减小线圈总成8中线圈中的电流，由于磁场强度减弱，即电磁吸力减小，位移传感器触杆9的回位弹簧的回弹力大于电枢铁芯12的吸力，电枢铁芯及其随动件固定螺母13、阀杆15等以及位移传感器触杆19向下移动，当回位弹簧弹力和电磁力达到平衡(即达到所要求的位置)时阀杆位置保持不变。完成阀杆15降程过程。这样，及时准确而稳定的控制阀杆的位置，即EGR阀的开度，保证了精确控制废气再循环量。
权利要求1.一种直线电机驱动式废气再循环阀，包括阀体总成，其特征是采用在阀体总成下方阀体(1)的上方安装直线电机(20)和位移传感器总成(10)，直线电机(20)上部分与位移传感器总成10相连接，阀体总成下方阀体(1)与直线电机(20)之间靠压板4和密封盖(5)相连接，在密封盖(5)内装有封闭弹簧(17)和支柱(16)，阀体总成中的阀杆(15)的上部分伸入到直线电机(20)和位移传感器总成(10)内部与其相配合连接。
2.根据权利要求1所述的直线电机驱动式废气再循环阀，其特征在于所述的直线电机(20)由外壳(9)、定子下极(6)、线圈总成(8)、屏蔽罩(7)、定子上极(11)、电枢铁芯(12)所组成。在屏蔽罩(7)与外壳(9)之间装有定子下极(6)、线圈总成(8)、定子上极(11)，在屏蔽罩(7)内装有电枢铁芯(12)，螺母(13)，挡圈(14)。
3.根据权利要求1所述的直线电机驱动式废气再循环阀，其特征在于所述的位置传感器总成(10)内装有位移传感器触杆(19)，位移传感器触杆(19)与阀杆(15)的上平面相接触。
专利摘要本实用新型涉及一种直线电机驱动式废气再循环阀，用于安装在汽车上，为车用发动机提供降低排气污染物中NO
文档编号F16K31/04GK2627313SQ0325909
公开日2004年7月21日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年6月27日
发明者黄显华 申请人:黄显华