CN108301891A - 一种用于凸轮移位的电磁执行器 - Google Patents

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张涛
周强
张金伟
张露
李中林
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种用于凸轮移位的电磁执行器，包括能够响应静止电磁螺线管通电沿轴向移动的磁芯单元、用于驱动汽车发动机凸轮轴轴套轴向移动的推杆单元以及复位单元，所述复位单元用于在电磁执行器断电后，将所述推杆单元推回至初始位置。本发明适用于汽车发动机凸轮移位系统中，本发明通过结构设计，能够有效判断推杆单元的运动状态，并判定执行器动作是否异常，而且电磁执行器的推杆单元在通电伸出，驱动凸轮套筒切换到位后，断开电磁执行器电源，推杆单元可自动回位至初始位置，而无需利用凸轮轴套的作用推动推杆单元回位至初始位置状态。

Description

一种用于凸轮移位的电磁执行器
技术领域
本发明属于汽车零部件技术领域，特别涉及一种用于汽车发动机凸轮移位系统的电磁执行器。
背景技术
在目前已知的调整发动机的气门升程量的电磁设备中，已知的是，改变可与轴一体旋转，并且沿着轴的轴向相对于该轴运动的套筒的位置。电磁执行器是驱动凸轮套筒运动的驱动机构，它根据发动机控制器发出的信号来控制驱动执行器推杆单元在轴向方向运动。以实现套筒的轴向移动，从而实现调节气门升程的目的。
但是现有的凸轮移位电子执行器有以下的缺陷：
1、需要在传感器元件的作用下确定电磁驱动器推杆单元的动作行程位置。
2、现有凸轮移位电磁执行器在断电后不能自动回位，需要在凸轮套筒的旋转作用下将凸轮轴推回至初始位置。
3、现有凸轮移位电磁执行器无法判定执行器动作是否异常。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够判断推杆运动状态，且推杆在完成凸轮调整后能自动回位的用于凸轮移位的电磁执行器。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于凸轮移位的电磁执行器，其特征在于：包括能够响应静止电磁螺线管通电沿轴向移动的磁芯单元、用于驱动汽车发动机凸轮轴轴套轴向移动的推杆单元以及复位单元，所述复位单元用于在电磁执行器断电后，将所述推杆单元推回至初始位置。
本发明所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其所述推杆单元包括弹簧座和阀芯，所述推杆单元安装在阀套内孔中，所述阀套与执行器的阀外壳装配连接在一起。
本发明所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其所述复位单元为弹簧，所述弹簧设置在阀套内且套接在阀芯外周，所述弹簧上端抵靠在弹簧座上，其下端抵靠在阀套内的台阶面上。
本发明所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其在所述磁芯单元两端部设置有前扼套和后扼套，所述电磁螺线管、磁芯单元、前扼套和后扼套安装在一整体阀外壳中，在通电时组成一个封闭的磁回路，当给电磁螺线管通电时，磁芯单元在电磁力的作用下沿轴向运动，驱使推杆单元轴向运动，所述推杆单元压缩与阀套之间的弹簧，当电磁螺线管断电时，电磁力消失，所述推杆单元、磁芯单元在弹簧的作用下回到初始的位置状态。
本发明所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其所述电磁螺线管通电后响应的电流信号是随推杆单元的移动而变化的，通过检测电流信号的变化确定推杆单元通电后的位置状态。
本发明适用于汽车发动机凸轮移位系统中，本发明通过结构设计，能够有效判断推杆单元的运动状态，并判定执行器动作是否异常，而且通过复位单元的设置，能够使推杆单元在电磁执行器断电后，在复位单元作用下自动回位至初始位置，从而无需再利用凸轮轴套的作用推动推杆单元回到初始位置使其回位。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中磁芯单元的结构示意图。
图3是本发明在通电后执行器的电流相应曲线图。
附图标记：1为电磁螺线管，2为磁芯单元，3为推杆单元，4为复位单元，5为阀套，6为阀芯，7为阀外壳，8为弹簧座，9为弹簧，10为前扼套，11为后扼套，12为磁芯，13为垫片，14为磁芯轴。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2和3所示，一种用于凸轮移位的电磁执行器，在本实施例中为单销电磁执行器，其包括能够响应静止电磁螺线管1通电沿轴向移动的磁芯单元2、用于驱动汽车发动机凸轮轴轴套轴向移动的推杆单元3以及复位单元4，在所述磁芯单元2两端部设置有前扼套10和后扼套11，所述电磁螺线管1、磁芯单元2、前扼套10和后扼套11安装在一整体阀外壳7中，在通电时组成一个封闭的磁回路，为执行器由螺线管提供可靠有效的电磁力，所述复位单元4用于在电磁执行器断电后，将所述推杆单元3推回至初始位置，所述电磁螺线管1通电后，磁芯单元的运动使得执行器电感产生变化，从而使得电流输出信号产生变化，通过检测电流信号的变化确定推杆单元3通电后的运动及位置状态。
其中，所述推杆单元3包括弹簧座8和阀芯6，所述弹簧座8通过激光焊接的方式固定连接在阀芯6上端部，使得在动作过程中不会出现松动、脱落，所述阀芯6安装在阀套5内孔中，所述阀套5上部与执行器的阀外壳7装配连接在一起，所述阀芯6上端面在复位单元4的作用下抵靠在前扼套10的下端面，所述阀芯具有较高的硬度，保证阀芯的耐磨性，所述复位单元4为弹簧9，所述弹簧9设置在阀套5内且套接在阀芯6外周，所述弹簧9上端抵靠在弹簧座8上，其下端抵靠在阀套5内的台阶面上。当给电磁螺线管1通电时，磁芯单元2在电磁力的作用下沿轴向运动，驱使推杆单元3轴向运动，推杆单元轴向移动从而驱使凸轮轴套筒在旋转过程中轴向移动，从而实现电磁执行器起到切换发动机高低升程凸轮的作用，所述推杆单元3压缩与阀套5之间的弹簧9，当电磁螺线管1断电时，电磁力消失，所述推杆单元3、磁芯单元2在弹簧9的作用下回到初始的位置状态。
如图2所示，在本实施例中，所述磁芯单元2由磁芯12、垫片13、磁芯轴14装配在一起，通过垫片13来减小磁芯单元到位后的电磁力，以便执行器断电后能够快速回位至初始位置，磁芯轴14需要具有耐磨性，保证执行器在耐久过程中不会因为磁芯轴14磨损而失效。
如图3所示，当单销执行器接通电源，电磁螺线管工作，电磁执行器对应的输出电流信号，我们可通过检测输出电流信号的变化来确定电磁执行器是否动作到位。当电流变化至B点时，推杆运动到位，如果电流曲线不出现拐点B，则表明通电过程中推杆单元3未动作到位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于凸轮移位的电磁执行器，其特征在于：包括能够响应静止电磁螺线管（1）通电沿轴向移动的磁芯单元（2）、用于驱动汽车发动机凸轮轴轴套轴向移动的推杆单元（3）以及复位单元（4），所述复位单元（4）用于在电磁执行器断电后，将所述推杆单元（3）推回至初始位置。
2.根据权利要求1所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其特征在于：所述推杆单元（3）包括弹簧座（8）和阀芯（6），所述推杆单元（3）安装在阀套（5）内孔中，所述阀套（5）与执行器的阀外壳（7）装配连接在一起。
3.根据权利要求2所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其特征在于：所述复位单元（4）为弹簧（9），所述弹簧（9）设置在阀套（5）内且套接在阀芯（6）外周，所述弹簧（9）上端抵靠在弹簧座（8）上，其下端抵靠在阀套（5）内的台阶面上。
4.根据权利要求3所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其特征在于：在所述磁芯单元（2）两端部设置有前扼套（10）和后扼套（11），所述电磁螺线管（1）、磁芯单元（2）、前扼套（10）和后扼套（11）安装在一整体阀外壳（7）中，在通电时组成一个封闭的磁回路，当给电磁螺线管（1）通电时，磁芯单元（2）在电磁力的作用下沿轴向运动，驱使推杆单元（3）轴向运动，所述推杆单元（3）压缩与阀套（5）之间的弹簧（9），当电磁螺线管（1）断电时，电磁力消失，所述推杆单元（3）、磁芯单元（2）在弹簧（9）的作用下回到初始的位置状态。
5.根据权利要求1所述的用于凸轮移位的电磁执行器，其特征在于：所述电磁螺线管（1）通电后响应的电流信号是随推杆单元（3）的移动而变化的，通过检测电流信号的变化确定推杆单元（3）通电后的位置状态。
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