[发明专利]具有衔铁活塞的流体偏压液力控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及电动操作的液力控制机构，例如电磁阀。

背景技术

液力控制系统的电磁控制阀用于控制加压的油，所述油可以用于切换在切换挺杆（switching lifter）中的掣子销（latch pin）以及在发动机气门系统中的间隙调节器。气门挺杆是控制发动机中的排气门和进气门的打开和闭合的发动机部件。间隙调节器也可以用于解除触发（deactivate）发动机中的排气门和进气门。发动机气门可以被选择性地解除触发或停用，以便当发动机的功率需求减小时使发动机中的一些气缸不工作。通过对气缸解除触发，可以提高发动机的燃料效率。

发动机解除触发电磁控制阀必须以最小的响应时间操作以使得发动机效率最大化并且防止发动机损坏。阀响应时间包括阀触发响应时间和解除触发响应时间。电磁控制阀通过触发线圈向移动控制阀杆的衔铁施加磁力，以便抵抗通常由弹簧提供的偏压力来移动衔铁。通常，由螺线管施加的较大磁力将减小响应时间。可以通过增加线圈的尺寸来增加由线圈施加的磁力。但是，成本、可用空间以及重量减小的考虑将限制线圈的尺寸。

发明内容

（本发明的）液力控制阀构造为通过减小有效压力面积/区域而能够利用相对便宜的线圈工作，其中加压流体作用在所述有效压力面积上以产生偏压力，所述偏压力必须被线圈产生的磁力克服以将所述阀移动到激励位置。具体地，所述阀包括螺线管体部，能够选择性激励的线圈，以及邻近所述线圈定位的衔铁。所述线圈能够被激励以产生将所述衔铁从第一位置移动到第二位置的磁力。极靴（pole piece）定位成在所述极靴和所述衔铁之间建立间隙。所述极靴具有在所述间隙处开口的凹腔。活塞从所述衔铁延伸到所述极靴的凹腔内并且与所述衔铁一起移动。所述阀体部、衔铁和活塞构造为：使得所述衔铁在所述第一位置被加压流体偏压至坐落在阀座上。移动所述衔铁离开所述阀座所需的磁力是所述活塞的面积和由所述衔铁在所述阀座处的接触限定的面积之间的差的函数。

在一个实施例中，所述衔铁和阀杆包括第一提动阀芯（poppet）和第二提动阀芯，所述阀体部限定具有第一座（即，阀座）的供应室，第二座，以及在所述第一座和第二座之间的控制室。在所述第一位置，所述第一提动阀芯构造为坐落在所述第一座处并且所述第二提动阀芯构造为与所述第二座分离，以便阻止加压流体越过所述第一座流动和从所述控制室越过所述第二座排出流体。在所述第二位置，所述第一提动阀芯构造为与所述第一座分离并且所述第二提动阀芯构造为坐落在所述第二座处，以便允许加压流体从所述供应室向所述控制室的流动和阻止从所述控制室向排放室（exhaust chamber）的流动。

从下面结合附图对用于实施本发明的最佳方式的详细描述，可以容易地看到本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1是电磁阀的透视图；

图2是图1所示的电磁阀的分解透视图；

图3是沿图1中的剖面线3-3的平面的剖视图，其示出所述阀处于第一闭合去激励位置；以及

图4是类似于图3的局部剖面图，其示出所述阀处于第二打开激励位置。

具体实施方式

图1示出电磁阀10，所述电磁阀10例如为用于在内燃发动机或者柴油发动机中解除触发挺杆或者操作双提升系统（dual lift system）的电磁阀。电磁阀10也可以称为液力控制阀或者电磁致动器。电磁阀10安装在发动机12中。电磁阀10包括螺线管部分16和阀体部18。

图2和3示出电磁阀10具有螺线管包壳（solenoid can）20，所述螺线管包壳容纳向电磁阀10供电的线圈22。极靴24组装在螺线管包壳20内。极靴24限定了用于螺线管16的磁通路线的一部分。磁通收集器插件26设置在螺线管包壳20内，并且也形成用于螺线管16的磁通路线的一部分。

通过激励线圈22产生的磁通作用在衔铁28上，以便将电磁阀10从图3所示的正常闭合（第一）位置变换到图4所示的打开（第二）位置。在极靴24的径向延伸表面32和衔铁28的径向延伸表面33之间设有气隙30。可以通过相对于衔铁28调节极靴24来调节气隙30。在衔铁28内设有图2中所示的泄放凹槽（relief groove）34，以有助于加压的油沿衔铁28的轴向流动。泄放凹槽34也被称为管道。作为替代，可以在阀体部18内邻近衔铁28形成一管道，以提供加压的油越过衔铁28的流动。磁通收集器插件26可以邻近线圈22和阀体部18插入模制的单件式或多件式体部40中。