[发明专利]一种带气动增压功能的无刷电机节气门

说明书

本发明公开了一种带气动增压功能的无刷电机节气门，包括阀座以及总成盖罩；所述阀座的顶端面开设有凹槽，阀座的凹槽与总成盖罩之间形成安装腔体；所述阀座的内部设置有阀板以及转轴；所述安装腔体内设置有无刷电机以及PCB板，无刷电机的输出轴端与转轴之间通过过渡机构进行连接；所述阀座内还设置有增压系统以及压力检测机构，压力检测机构的输出端连接于PCB板的输入端，无刷电机和增压系统的受控端分别连接于PCB板的输出端，PCB板与车载ECU之间进行通讯交互。本发明能够有效地对发动机进气管压力进行节流降压的同时，还能够提高发动机动力性能、节省燃油和降低尾气排放，设置的无刷电机具有较高扭矩，无需齿轮系放大力矩即可满足各种工况需求。

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，特别是一种带气动增压功能的无刷电机节气门。

背景技术

随着国家对汽车尾气排放要求越来越高，汽车行业对尾气后处理系统也越来越严格。商用车，特别是重型商用车的B10寿命高达150万公里，普通有刷直流电机的节气门无法满足该要求。更长寿命节气门开发显得尤为必要。对于增压柴油机来说，在某些工况下，因涡轮增压器的迟滞，会有车辆加速缓慢、油耗增加甚至可能导致潜在安全隐患等问题。

在国Ⅴ排放阶段，废气再循环（EGR）系统＋颗粒捕捉器（DPF）技术路线下，当发动机执行DPF再生程序时，通过控制电子节气门，来控制进气量的大小（控制空燃比），并配合额外喷射的燃油（后喷射和次后喷射），从而达到提高DPF再生温度的目的。在电控高压共轨燃油喷射系统＋选择性催化还原（SCR）技术路线下，对于某些工况来说，车辆经常处于低速、低负荷工况下，排气温度低，造成氮氧化物（NO_X）排放严重超标，可通过调节电子节气门来控制进气量的大小，并配合额外喷射燃油，能够有效提高排气温度，提高SCR系统工作效率。

但在国Ⅵ排放阶段，节气门使用更加频繁，对使用寿命的要求也越来越高。因车辆因增压器迟滞，可能会导致加速减慢、燃油消耗增加、动态响应变差及其他潜在的安全隐患，其他潜在的安全隐患包括车辆动态性能隐患。

此外，现有的电机节气门通常采用齿轮系进行阀板的控制，齿轮系将力矩进行放大，当齿轮间发生磨损时将会影响整个装置的正常运作，并且需要齿轮间有较高的配装精度，无疑增加了工作人员的制作强度。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种带气动增压功能的无刷电机节气门，以解决车辆因增压器迟滞，会导致加速减慢、燃油消耗增加、动态响应变差及其他潜在的安全隐患的问题，以及现有的电机节气门通常采用齿轮系进行阀板的控制时，需要齿轮间有较高的配装精度，增加了工作人员的劳动强度的问题，以使得电机节气门具有增压功能、响应迅速、精度高、使用寿命长等特点，以使得电机节气门无需齿轮系放大力矩即可满足各种工况需求，以降低工作人员的制作强度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种带气动增压功能的无刷电机节气门，包括内部设置有气道的阀座以及盖设在阀座顶端的总成盖罩；所述阀座的顶端面开设有凹槽，阀座的凹槽与总成盖罩之间形成安装腔体，气道的出气口与发动机进气管相连接；所述阀座的内部设置有用于对控制气道开度的阀板以及与阀板相连接且两端分别转动设置在阀座内的转轴；所述安装腔体内设置有用于驱动转轴转动进而带动阀板转动以实现对气道封堵控制的无刷电机以及用于接收装置运作信息并对控制装置运作的PCB板，无刷电机的输出轴端与转轴之间通过用于消除无刷电机和转轴之间不同轴时无法良好运行问题以及避免无刷电机和转轴之间刚性连接的过渡机构进行连接；所述阀座内还设置有一端与气道相连通且一端与车辆储气罐相连通用于向气道内注入压缩气体以提高气道内压力进而避免涡轮增压器迟滞的增压系统以及用于检测气道内压力状况的压力检测机构，压力检测机构的输出端连接于PCB板的输入端，无刷电机和增压系统的受控端分别连接于PCB板的输出端，PCB板与车载ECU之间进行通讯交互。