[實用新型]一種步進電機驅動的發動機電控EGR閥

有效

• 申請號: 201620030311.7
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN205370798U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 趙家輝;田維;吳學舜;何文瀟;錢云壽;邱鵬;隋維龍;馬帥;佘云濤
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F02M26/54
• 分類號: F02M26/54
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 崔建中

技術領域

本實用新型涉及汽車發動機廢氣排放機內凈化及廢氣再循環技術領域，具體為一種步進電機驅動的發動機電控EGR閥。

背景技術

面對日益嚴格的排放法規和環境污染，EGR技術因對降低NOx等有害物質的排放具有較大的潛力而受到研究者的重視。廢氣再循環英文EGR，ExhaustGasRecirculation的縮寫技術是通過降低混合氣的氧濃度和缸內最高燃燒溫度來控制NOx的排放，是降低汽車發動機NOx排放比較成熟的機內凈化技術。其技術的核心是將部分廢氣引入燃燒室參與下一循環的燃燒以降低NOx等有害物質的排放。

EGR技術最早應用于汽油機，隨著電子技術和機械制造技術的發展，EGR閥由最初的純機械氣動式發展到今天的電子控制式，無論是響應速度還是控制精度都較以往有大幅的提高。在上世紀70年代，國外研究者開始將EGR技術應用于柴油機，但就整體而言EGR技術在柴油機上的應用不如汽油機那樣廣泛成熟，特別是對中重型柴油機而言，還有許多問題有待進一步研究解決。

目前國內應用較為普遍的是真空膜片式EGR閥，電機控制式EGR閥尚處于研究狀態，而對于中重型柴油機電控EGR閥的研究較少；一些高校和科研單位對EGR技術作了一些相應的研究并取得了一定的成果，但總的來說我國的EGR系統離實用化、商品化還有很長的距離。

專利文獻CN1664342A名稱：車用發動機電控EGR系統是采用直線步進電機控制的電控EGR閥，它是將直線步進電機的直線運動轉換成EGR菌閥閥門的上下升降運動來控制發動機各工況下的EGR率；該EGR系統通過改變菌閥的升程來改變廢氣的流通面積，在面對大排量特別是重型發動機時，廢氣因閥門最大流通面積的限制使得大EGR率較難實現從而限制發動機的工作。

專利文獻CN2720133Y名稱：比例電磁鐵驅動的帶位移傳感器的發動機電控EGR閥是采用比例電磁鐵控制的電控EGR閥，它在閥體和填料壓蓋上設置了隔熱板，加裝隔熱板不僅對隔熱材料有一定的要求，而且對隔熱板的安裝空間也提出了要求，雖然安裝有隔熱板，但閥體仍避免不了高溫沖擊，閥體的可靠性和耐久性得不到可靠的保障。

實用新型內容

為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種可適用于大排量中重型發動機的步進電機驅動的發動機電控EGR閥。技術方案如下：

一種步進電機驅動的發動機電控EGR閥，包括驅動軸、氣道、蝶閥閥片和步進電機；驅動軸垂直貫穿氣道兩側壁，且一端設置有回位機構，另一端通過齒輪機構與步進電機連接；位于氣道內的蝶閥閥片呈橢圓形，其長徑大于氣道內徑，并以短徑為軸固定在驅動軸上；步進電機還連接到用于接收控制信號的信號接口。

進一步的，所述回位機構包括回位彈簧、彈簧定位塊和彈簧回位塊，彈簧定位塊套裝在所述驅動軸上，并與氣道固定連接；彈簧回位塊與驅動軸固定連接；回位彈簧套裝在彈簧定位塊上，且一端與其固定連接，另一端與彈簧回位塊固定連接。

更進一步的，所述齒輪機構包括與電機軸固定連接的主動齒輪以及與驅動軸固定連接的從動齒輪，主動齒輪與從動齒輪通過惰輪嚙合。

更進一步的，還包括固定設置于所述氣道內壁上的EGR廢氣溫度傳感器，以及氣道內壁靠近蝶閥閥片處的EGR蝶閥轉角位置傳感器，EGR廢氣溫度傳感器和EGR蝶閥轉角位置傳感器還連接到信號接口。

更進一步的，所述驅動軸通過卡簧與氣道軸向固定，其與氣道側壁交接處設有密封墊圈。

更進一步的，所述驅動軸上設有貫穿的閥片槽，所述蝶閥閥片通過蝶閥固定螺釘固定在閥片槽內。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型選用蝶閥作為EGR系統的廢氣流量控制閥，在面對中重型大排量發動機時由于蝶閥是90°往復旋轉、直徑較大、廢氣流量控制范圍廣、流通阻力小、能實現大EGR率，滿足大排量發動機大EGR率的實現；

2、本實用新型采用EGR廢氣溫度傳感器：能對EGR系統的工作溫度進行實時監測并將所測信號反饋給ECU，以便ECU根據反饋的信號判斷發動機及EGR系統的工作狀態是否正?？煽?，EGR廢氣溫度傳感器的運用避免了隔熱板在材料選擇及安裝空間上的困難；

3、本實用新型選用齒輪系作為傳動機構，齒輪的傳動效率較高，能對力和力矩及轉速在不同程度上進行放大縮小，同時齒輪在傳動過程中還起到減速增扭的作用；

4、本實用新型相對現有的比例電磁鐵等電控EGR閥整體來說結構較為簡單，機構運行可靠，能夠針對大排量中重型發動機實現大EGR率。

附圖說明