[发明专利]致动装置及其操作方法

说明书

一种旋转电磁致动器(2)包括用于向其转子(4)施加扭矩的偏置组件(30)。这种致动器可以用于操作内燃发动机的提升气门。所述偏置组件可在第一构型和第二构型之间移动，其中所述偏置组件在其第二构型中比在其第一构型中存储更大量的势能。所述设备包括闩锁机构(50)，其用于选择性地将所述偏置组件闩锁在其第二构型中。

技术领域

本发明涉及一种包括电磁致动器的致动装置。致动器具有相对于定子可旋转的转子且致动器包括用于向转子施加扭矩的偏置组件。这样的致动装置可以用于操作例如内燃发动机的提升气门。

背景技术

WO 2004/097184描述了一种可以用于打开和关闭内燃发动机的气门的旋转电磁致动器。在一个示例中，弹性悬臂弹簧臂与随转子旋转的偏心表面的外周接触。臂在转子旋转的一部分上变形，并且从而存储势能，该势能随后用于将转子加速通过其旋转的后续部分。

发明内容

本发明提供一种具有电磁致动器的致动装置，所述电磁致动器包括：

定子；

转子，其可相对于所述定子在所述转子的旋转范围内旋转；以及

偏置组件，其用于在所述转子的所述旋转范围的至少一部分上向所述转子施加扭矩，

其中所述偏置组件可在第一构型和第二构型之间移动，其中所述偏置组件在其第二构型中比在其第一构型中存储更大量的势能，并且

所述装置包括：

闩锁机构，其用于选择性地将所述偏置组件闩锁在其第二构型中。

在一些操作条件下，可能期望的是所述偏置组件存储势能，并且然后在所述转子的同一操作循环期间将该能量释放回到所述转子(通过在所述转子上施加减速扭矩，并且然后施加加速扭矩)。如果所述转子被操作成在旋转范围内来回振荡，那么操作循环可以被认为是由一次振荡组成的，也就是说，在一个方向上旋转(在完全旋转的一部分上)并且然后在相反的方向上旋转以达到其初始取向。可替换地，如果所述转子被操作成旋转整圈，那么操作循环可以被认为是所述转子的完全旋转。

在其它操作条件下，可能优选的是防止所述偏置组件向所述转子施加扭矩。

根据本发明，所述偏置组件被选择性地闩锁于其第二构型，其中势能被存储在所述偏置组件中。以这种方式，所述偏置组件可以保持处于其“经充能的”构型，使得所存储的能量在需要时可释放回到所述转子。这避免了在偏置组件存储和释放能量的操作暂停的时间段后，需要等待所述偏置组件被再次充以势能。

所述装置可以包括控制器，所述控制器可操作来控制所述闩锁机构以在所述转子振荡期间将所述偏置组件闩锁在其第二构型中，并且在所述振荡之后将所述偏置组件从其第二构型中释放。

此外、或者可替换地，控制器或所述控制器可以可操作来控制所述闩锁机构以在所述转子完全旋转期间将所述偏置组件闩锁在其第二构型中，并且在所述完全旋转之后将所述偏置组件从其第二构型中释放。

因此，在所述转子的振荡或旋转的第一次循环期间存储在所述偏置组件中的能量可以在下一循环期间释放，或者在跟在一个或多个中间循环后的随后的循环期间释放，在这些中间循环期间能量被存储在所述偏置组件中。以这种方式，能量可以被存储在所述偏置组件中，准备好在需要时和当需要时释放，而不需要等待所述转子旋转通过其旋转的在此期间能量被加载到所述偏置组件中的部分。

在其第一构型中，所述偏置组件可以不存储或基本不存储势能。

当所述偏置组件从其第二构型移动到所述第一构型时，由所述偏置组件存储的势能经由所述偏置组件对所述转子施加扭矩而传递到转子。