[实用新型]一种由无刷直线电机驱动的提升阀

说明书

本实用新型公开了一种由无刷直线电机驱动的提升阀，包括阀座，阀座上开设有进气口和出气口；所述阀座的顶端设置有无刷直线电机，无刷直线电机包括与阀座顶端相固定的电机壳以及分别设置在电机壳内的定子和动子，动子固定连接有电机输出轴，电机输出轴的底端设置有阀片；所述电机壳内设置有位置检测机构以及控制芯片，位置检测机构的信号输出端连接于控制芯片的输入端，无刷直线电机的受控端连接于控制芯片的输出端。本实用新型采用无刷直线电机作为执行器动力源，取消了转换机构，简化了设计结构，大大地降低了成本。本实用新型采用的位置检测机构能够实现对气流量的大小进行控制。

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，特别是一种由无刷直线电机驱动的提升阀。

背景技术

大多数内燃机都具有作为进气阀和排气阀的提升阀，提升阀有时称为锥阀、菌形阀或菌装阀，用于控制空气进入内燃机的燃烧室的流动和排出的已燃气体的流动。通常，提升阀通过旋转的凸轮轴上的凸轮进行操作。在大型柴油机中，当排气阀打开时，燃烧室中的剩余压力可以达到70巴。这需要向排气阀上施加相当大的力。

随着排放法规的升级，控制系统日益复杂，对于执行器的响应速度、精度和尺寸，都提出了更高的要求。现有提升阀的执行器动力源大多采用直流有刷电机，直流有刷电机以其体积小巧，结构简单，控制简单而一度成为各种执行器动力源的首选。但是，直流有刷电机有两个缺点：第一是电刷的磨损，直流有刷电机在使用一段时间后，碳刷会磨损严重，制约了产品的使用寿命；第二是尺寸，普通电机都是旋转运动，都需要一套结构，将旋转运动转换为直线运动，需要采用转换机构，这必然带来结构的复杂化。

此外，现有的提升阀由于是将旋转运动转换成直线运动，存在无法避免的机械间隙，且开度信号是通过角度信号间距获取，从而导致阀片的位置反馈的精度下降，最终影响了对气流量大小的精确控制。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种由无刷直线电机驱动的提升阀，以解决现有的提升阀采用直流有刷电机而制约产品的使用寿命，且结构十分复杂，并由此带来的难以对气流量的大小进行精确控制的问题，以增加提升阀的使用寿命，简化提升阀的内部结构，实现对阀片开合程度的精确检测和控制。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种由无刷直线电机驱动的提升阀，包括内部呈中空腔体状的阀座，阀座上开设有进气口和出气口；所述阀座的顶端设置有无刷直线电机，无刷直线电机包括与阀座顶端相固定的电机壳以及分别设置在电机壳内的定子和动子，动子固定连接有穿过电机壳并活动穿设在阀座中空腔体内、用于在无刷直线电机驱动下上下运动的电机输出轴，电机输出轴的底端设置有用于在电机输出轴上下运动下控制进气口和出气口之间通断的阀片；所述电机壳内设置有用于检测电机输出轴移动位置的位置检测机构以及用于控制装置整体作业的控制芯片，位置检测机构的信号输出端连接于控制芯片的输入端，无刷直线电机的受控端连接于控制芯片的输出端。

进一步优化技术方案，所述位置检测机构包括位置传感器，位置传感器与控制芯片均设置在设置于电机壳内壁顶端的PCB板总成上，位置传感器的信号输出端连接于控制芯片的输入端。

进一步优化技术方案，所述位置传感器为霍尔位置传感器，靠近霍尔位置传感器的电机输出轴外壁上设置有一段磁铁，霍尔位置传感器的信号输出端连接于控制芯片的输入端。

进一步优化技术方案，所述阀座内开设有与进气口相连通的阶梯孔，阶梯孔包括从上而下依次开设在阀座内的第一阶梯孔、第二阶梯孔和第三阶梯孔，进气口通过开设在阀座内的通孔与出气口相连通。

进一步优化技术方案，所述第一阶梯孔内设置有用于在无刷直线电机控制失效后能够保证电机输出轴和阀片恢复至原位置的回位结构。