CN202228216U - 直流电机egr阀 - Google Patents

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李泽平
赵贻富
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Abstract

本实用新型涉及一种直流电机EGR阀，包括直流电机组件、位置传感器组件，其特征是：在直流电机组件后设置有齿轮箱减速机构，齿轮箱减速机构后连接有偏心装置，偏心装置后为阀杆组件。本实用新型的有益效果在于：由于脉冲电压与直流电机型EGR阀阀门的开启呈线性变化（线性比例0.622V/mm），故EGR阀动作灵敏,响应速度快（响应速度计算公式：①电机转速5000r÷60s=83.3r/s，5000-电机转数，60-时间；②阀门开启时间6r÷83.3r/s=0.072s=72ms＜80ms,6-阀门开启所需电机旋转圈数，83.3-电机转速），脉冲电压频率1KHz～5KHz，EGR阀控制精确(控制精度为:6/256=0.023mm＜0.05mm,6-阀杆行程，ECU系统按最低要求8位A/D采样计算),且关闭严密；使用寿命≥5年或10万公里。

Description

直流电机EGR阀
技术领域
本实用新型涉及一种EGR阀,尤其适合于3.5L以下国IV、国V汽、柴油发动机上使用。
背景技术
EGR技术介绍：EGR技术，即废气再循环技术(Exhaust Gas Recycle)是针对有害气体(NOx)设置的排气净化装置。它将一部分燃烧后的废气经过二次循环进入进气管与新鲜空气混合后再次进入发动机燃烧室燃烧, 以减缓燃烧室内燃气的燃烧过程，适当地控制燃烧温度，从而达到降低NOx排放的目的。
直流电机EGR系统的工作原理：发动机ECU根据发动机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度等发送一个控制信号PWM(高频脉冲)给直流电机,继而控制阀门的开度，使发动机中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。这少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度。因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了整机排气中的NOx的含量。但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOx最低。
在上述过程中，直流电机EGR阀作为一个关键的执行元件，发挥了巨大的作用。现阶段直流电机EGR阀的响应速度、控制精度以及EGR阀动作的驱动方式等已经不能满足电控发动机的控制需要，从而影响了EGR系统技术的推广应用。因此研究并开发响应速度快、控制精度高以及能满足电控发动机控制需要的新型EGR阀对EGR技术的发展是十分有意义的。
直流电动EGR阀主要由直流电机组件、位置传感器组件、齿轮箱减速机构和阀杆组件构成。ECU根据发动机给出的实时信号，向直流电机输出高频脉冲信号，直流电机输出一个旋转运动，通过一个齿轮箱减速机构将旋转运动传递到偏心机构，由偏心机构带动阀杆组件输出直线运动，从而驱动阀门到指定的开度位置用以提供发动机所需要的废气流量，在整个运动过程中，装在齿轮箱减速机构上的可编程霍尔传感器（即位置传感器）间接探测阀杆组件位置，再转换成一个线性的反馈电压输出给ECU，用来确保EGR流量的准确, 同时保持阀门开启的位置，达到了精确调整废气循环量的作用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种响应迅速，控制精度高，满足3.5L以下国Ⅳ、国Ⅴ柴油发动机排放的直流电机EGR阀以弥补现有技术之不足。
本实用新型采用的技术方案是：直流电机EGR阀，包括直流电机组件、位置传感器组件，其特征是：在直流电机组件后设置有齿轮箱减速机构，齿轮箱减速机构后连接有偏心装置，偏心装置后为阀杆组件。
所述的直流电机EGR阀，其特征是：所述的齿轮箱减速机构内为行星齿轮结构。
本实用新型的有益效果在于：由于脉冲电压与直流电机型EGR阀阀门的开启呈线性变化（线性比例0.622V/mm），故EGR阀动作灵敏,响应速度快（响应速度计算公式：① 电机转速5000r÷60s=83.3r/s，5000-电机转数，60-时间；②阀门开启时间6r÷83.3r/s=0.072s=72ms＜80ms,6-阀门开启所需电机旋转圈数，83.3-电机转速），脉冲电压频率1KHz～5KHz，EGR阀控制精确(控制精度为:6/256=0.023mm＜0.05mm,6-阀杆行程，ECU系统按最低要求8位A/D采样计算),且关闭严密；使用寿命≥5年或10万公里。
附图说明
 图1 是直流电机EGR系统的结构框图。
图2 是本实用新型实施例的结构示意图。
图3 是图2的另一个角度的视图。
图4是图3的另一个角度的视图。
图5是装配后示意图。
   图6是图5的侧视图。
具体实施方式
    实施例：在图1中，a为进气，b为废气，c为回收气体，平时，当汽车发动机处于匀速运行状态时， ECU没有脉冲信号，阀门关闭，废气c没有参与发动机燃烧室的循环燃烧。
当汽车处于怠速、暖机运行等小负荷状态时，行车电脑ECU给出脉冲信号发送给EGR阀1的直流电机组件2，直流电机组件2输出一个旋转运动，通过齿轮箱减速机构3，经行星齿轮4减速后将旋转运动传递到旋转轴5，旋转轴5的末端连接偏心机构6，从而由偏心机构带动阀杆组件7输出直线运动，EGR阀门打开，废气就参与循环。
在整个运动过程中，装在齿轮箱减速机构3上的可编程霍尔传感器8（即位置传感器）间接探测阀门组件位置，再转换成一个线性的反馈电压输出给ECU，用来确保EGR流量的准确, 同时保持阀门开启的位置，达到了精确调整废气循环量的作用。

Claims (1)

1.直流电机EGR阀，包括直流电机组件、位置传感器组件，其特征是：在直流电机组件后设置有齿轮箱减速机构，齿轮箱减速机构后连接有偏心装置，偏心装置后为阀杆组件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104775944A (zh) * 2015-04-25 2015-07-15 无锡隆盛科技股份有限公司 电动egr阀
CN104781536A (zh) * 2012-09-14 2015-07-15 法雷奥电机控制系统公司 流体流量阀,尤其用于再循环排气气体的流体流量阀

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