BRPI0403990B1 - método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo "livre de contato" para motor a combustão interna - Google Patents

método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo "livre de contato" para motor a combustão interna Download PDF

Info

Publication number
BRPI0403990B1
BRPI0403990B1 BRPI0403990A BRPI0403990A BRPI0403990B1 BR PI0403990 B1 BRPI0403990 B1 BR PI0403990B1 BR PI0403990 A BRPI0403990 A BR PI0403990A BR PI0403990 A BRPI0403990 A BR PI0403990A BR PI0403990 B1 BRPI0403990 B1 BR PI0403990B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
position sensor
rod
valve body
rotor
stator
Prior art date
Application number
BRPI0403990A
Other languages
English (en)
Inventor
Fauni Claudio
Piciotti Roberto
Saporiti Roberto
Original Assignee
Magneti Marelli Powertrain Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magneti Marelli Powertrain Spa filed Critical Magneti Marelli Powertrain Spa
Publication of BRPI0403990A publication Critical patent/BRPI0403990A/pt
Publication of BRPI0403990B1 publication Critical patent/BRPI0403990B1/pt

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/106—Detection of demand or actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474—Characteristics of sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1065—Mechanical control linkage between an actuator and the flap, e.g. including levers, gears, springs, clutches, limit stops of the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107—Manufacturing or mounting details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/008—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2013—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0261—Arrangements; Control features; Details thereof having a specially shaped transmission member, e.g. a cam, specially toothed gears, with a clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0262—Arrangements; Control features; Details thereof having two or more levers on the throttle shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0269—Throttle closing springs; Acting of throttle closing springs on the throttle shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0277—Fail-safe mechanisms, e.g. with limp-home feature, to close throttle if actuator fails, or if control cable sticks or breaks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0298—Throttle control device with holding devices, i.e. to hold throttle in a predetermined position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1432—Controller structures or design the system including a filter, e.g. a low pass or high pass filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404—Throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/16—End position calibration, i.e. calculation or measurement of actuator end positions, e.g. for throttle or its driving actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0491—Valve or valve element assembling, disassembling, or replacing
    • Y10T137/0525—Butterfly valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

"método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo 'livre de contado' para motor a combustão interna". método de produção de uma válvula borboleta (1) que compreende um corpo de válvula (2) que abriga um assento de válvula (4) encaixado por um disco borboleta (5) chaveado sobre uma haste (6) a fim de girar sob a ação de um motor elétrico (3), em que a haste (6) é acoplada a um sensor de posição indutivo (25) do tipo 'livre de contato' equipado com um rotor (26) que é rígido com a haste (6) e é abrigado em uma câmara (23) do corpo de válvula (2) e um estator (27) que é sustentado por uma tampa destacável (24) adaptada para fechar a câmara (23) e é disposta, durante a operação, de frente para o rotor (26), em que o método compreende o acoplamento do rotor (26) à haste (6), a montagem do estator (27) sobre a tampa (24), o término de qualquer operação de máquina restante sobre a válvula borboleta (1), o acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) a fim de fechar a câmara (23) de maneira substancialmente permanente e a calibragem do sensor de posição (25) através da disposição da haste (6) em seqüência de posições previamente determinadas.

Description

Método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo “livre de contato” para motor a combustão interna. A presente invenção refere-se a um método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo “livre de contato” para motor a combustão interna.
Os motores a combustão interna movidos a gasolina são normalmente equipados com uma válvula borboleta que regula o fluxo de ar fornecido para os ciiindros. Tipicamente, a válvula borboleta compreende um corpo de válvula que abriga um assento de válvula encaixado por um disco borboleta que é chaveado sobre uma haste, a fim de girar entre uma posição aberta e uma posição fechada, sob a ação de um motor elétrico conectado a esta haste por meio de transmissão com engrenagens. A haste que sustenta a válvula borboleta é associada a um sensor de posição, que é adaptado para detectar a posição angular da haste e, portanto, da válvula borboleta, a fim de permitir a uma unidade de controle controlar, em retroalimentação, o motor elétrico que determina a posição da váivuia borboleta. O sensor de posição compreende um rotor que é montado sobre a haste e um estator que, durante a operação, fica de frente para o rotor e é adaptado para detectar a posição angular desse rotor; o sensor de posição pode ser do tipo de “contato” (formado tipicamente por um potenciômetro), ou seja, existe conexão mecânica entre o rotor e o estator, ou do tipo “livre de contato”, ou seja, não existe conexão mecânica entre o rotor e o estator do sensor de posição, Uma realização de sensor de posição indutiva do tipo “livre de contato” normalmente utilizado para detectar a posição angular da haste de uma válvula borboleta controlada eletronicamente encontra-se descrita na Patente Norte-Americana nc' 6.236.199-B1. O uso de sensores de posição indutivos do tipo “livre de contato” para detectar a posição angular da haste de uma válvula borboleta controlada eletronicamente foi recentemente preferido, pois este tipo de sensor deverá garantir maior precisão, velocidades de leitura mais aitas e, particuiarmente, precisão de leitura que é constante ao longo do tempo em comparação com os sensores do tipo de “contato”, com base em poíenciòmetros amplamente utilizados no passado. Em aiguns casos, observou-se, entretanto, que, após completar-se a produção da váivuia borboieta, o desempenho do sensor de posição indutivo está subsíanciaimente abaixo do seu desempenho nominal, muito embora o sensor de posição esteja iivre de defeitos de construção evidentes. O objeto da presente invenção é o de fornecer um método de produção de uma válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo “livre de contato” para um motor a combustão interna, que é iivre das desvantagens descritas acima e, particularmente, é de realização fácil e econômica. A presente invenção refere-se, portanto, a um método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo “livre de contato” para motor a combustão interna, conforme descrito na reivindicação 1 e, preferencialmente, em qualquer das reivindicações posteriores que dependem direta ou indiretamente da reivindicação 1. A presente invenção é descrita abaixo com referência aos desenhos anexos, que exibem uma de suas realizações não limitadoras, nos quais: - a Fig. 1 é uma vista em perspectiva parcial de todos os componentes, com algumas partes removidas para clareza, de uma válvula borboleta controlada eletronicamente produzida segundo o método conforme a presente invenção; - a Fig. 2 é uma vista frontal em diagrama de uma câmara de corpo de válvula da válvula borboleta da Fig. 1; - a Fig. 3 é uma vista em diagrama, em perspectiva, de uma tampa para o fechamento da câmara da Fig. 2; - a Fig. 4 é uma vista em perspectiva adicional da tampa da Fig. 3; - a Fig. 5 é uma vista em perspectiva de uma mola dupla da válvula borboleta da Fig. 1; - a Fig. 6 é uma vista lateral da mola dupla da Fig. 5; - a Fig. 7 é uma vista frontal da mola dupla da Fig. 5.
Na Fig. 1, uma válvula borboleta controiada eletronicamente para motor a combustão interna (não exibido) é exibida de forma geral por (1); a válvula borboieta (1) compreende um corpo de válvula metálico (2) que abriga um motor elétrico (3) (exibido na Fig. 2), um assento de válvula (4) e um disco borboleta (5) (exibido em diagrama em linhas tracejadas) que encaixa o assento de váivula (4) e é deslocado entre uma posição aberta e uma posição fechada, sob a ação do motor elétrico (3). O disco borboleta (5) é chaveado sobre uma haste metálica (6) que contém um eixo longitudinal (7), a fim de girar entre a posição aberta e a posição fechada sob a ação do motor elétrico (3) conectado a esta haste (6) por meio de transmissão com engrenagens (8) (exibida na Fig. 2).
Conforme exibido na Fig. 2, o motor elétrico (3) possui corpo cilíndrico que é disposto em abrigo tubular (9) (exibido na Fig. 1) disposto ao lado do assento de válvula (4) e é mantido em posição previamente determinada no interior desse abrigo tubular (9) por uma placa metálica (10); a placa metálica (10) compreende um par de conectores elétricos fêmeas (11) que são conectados eletricamente ao motor elétrico (3) e são adaptados para encaixe por um par de conectores elétricos machos correspondentes (12) (exibidos nas Figs. 1 e 3). A fim de garantir que o motor elétrico (3) seja corretamente fixado ao corpo de válvula (2), a placa (10) contém três projeções perfuradas radiais (13) através das quais são inseridas roscas correspondentes (14) para fixação ao corpo de válvula (2). O motor elétrico (3) compreende uma haste (15) que termina em uma roda dentada (16) que é conectada mecanicamente à haste (6) por meio de uma roda dentada fixa (17) interposta entre a roda dentada (16) e uma engrenagem final (18) chaveada sobre a haste (6). A roda dentada (17) compreende um primeiro conjunto de dentes (19) acoplado à roda dentada (16) e um segundo conjunto de dentes (20) acoplado à engrenagem fina! (18); o diâmetro do primeiro conjunto de dentes (19) difere do diâmetro do segundo conjunto de dentes (20), com o resultado de que a roda dentada (17) possui razão de transmissão que não é unitária. A engrenagem final (18) é formada por um corpo cilíndrico central sólido (21) chaveado sobre a haste (6) e equipado com uma parte de coroa circular (22) equipada com um conjunto de dentes acoplado à roda dentada (18). Toda a transmissão por engrenagens (8), ou seja, a roda dentada (16), a roda dentada (17) e a engrenagem final (18), é normalmente fabricada com material plástico. A transmissão por engrenagem (8) e a placa (10) são dispostas em uma câmara (23) do corpo de válvula (2) que é fechada por uma tampa destacável (24) (exibida nas Figs. 1 e 3) fabricada com material plástico.
Conforme exibido nas Figs. 2 e 3, a válvula borboleta (1) compreende um sensor de posição indutiva (25) do tipo “livre de contato” que é acoplado à haste (6) e é adaptado para detectar a posição angular da haste (6) e, portanto, do disco borboleta (5), a fim de permitir o controle, em rstrosümentação. da posição desse disco borboleta (5). O sensor de posição (25) é do tipo descrito na Patente Norte-Americana n° 6.236.199-B1 e compreende um rotor (26) rígido com a haste (6) e um estator (27) sustentado pela tampa (24) e disposto em operação de frente para o rotor (26); o rc-íor (26) é formado por um enrolamento de metal plano (28) que é fechado em curto-circuito, compreende uma série de lóbulos (29) e é embutido no corpo cilíndrico central (21) da engrenagem final (18). O enrolamento de metal (28) é preferencialmente embutido parcialmente no corpo cilíndrico central (21) da engrenagem final (18), de tal forma que uma superfície do enrolamento (28) de frente para o estator (27) seja substancialmente coplanar com superfície externa do corpo cilíndrico (21). Conforme realização diferente (não exibida), o enrolamento de metal (28) é completamente embutido no corpo cilíndrico central (21) da engrenagem final (18). O estator (27) do sensor de posição (25) compreende uma base de sustentação (30) que é conectada a uma parede interna (31) da tampa (24) por meio de quatro rebites plásticos (32). A base de sustentação (30) sustenta um dispositivo de leitura (33) que é adaptado para fornecer sinal de leitura, dependendo da posição do rotor (26), e um dispositivo de filtro (34) adaptado para linearizar o sinal de leitura fornecido pelo dispositivo de leitura (33). O dispositivo de filtro (34) compreende particularmente uma memória que, para cada valor do sinal de leitura, armazena um valor linearizado correspondente. Segundo realização preferida, o estator (27) do sensor de posição (25) é equipado com um par de dispositivos de leitura (33) e um par de dispositivos de filtro correspondentes (34); os sinais de leitura dos dois dispositivos de leitura (33) exibem variações de sinal oposto após o movimento do rotor (26) do sensor de posição (25), de tal forma que a soma dos sinais de leitura dos dois dispositivos de leitura (33) seja constante.
No local do estator (27) do sensor de posição (25), a tampa (24) contem uma parte de disco (35) adaptada para espaçar o estator (27) em pelo menos δ a 10 mm da superfície externa (35) desta tampa (24); o espaçamento do estator (27) a partir da superfície externa (35) é adaptado para garantir que, após a montagem da válvula borboleta (1) em motor a combustão interna correspondente (não exibido), nenhum corpo metálico possa, em nenhum caso, acidentalmente ou não, ser colocado em posição tão próxima do sensor (27) que possa causar perturbações da leitura da posição do rotor (26).
Segundo realização preferida, uma extremidade (37) da haste (6) é disposta no interior da câmara (23) e é acoplada ao rotor (26) do sensor de posição (25) e uma extremidade (38) da haste (6) oposta à extremidade (37) é disposta em canal cilíndrico (39) do corpo de válvula (2) acessível do lado de fora desse corpo de válvula (2); a extremidade (38) da haste (6) é moldada de forma a permitir acoplamento mecânico com uma haste adiciona! de um acionador de caiibragem externo (não exibido), de forma a possibilitar a disposição da haste (6) e, portanto, do disco borboleta (5) em sequência de posições previamente determinadas sem o uso do motor elétrico (3).
Durante a produção da válvula borboleta (1), o rotor (26) do sensor de posição (25) é acoplado à haste (6), o estator (27) do sensor de posição (25) é montado sobre a tampa (24), qualquer trabalho de máquina restante da válvula borboleta (1) é completado e a tampa (24) é, por fim, acoplada ao corpo de válvula (2) para fechar a câmara (23) de maneira substancialmente permanente, ou seja, a tampa (24) é removida da câmara (23) somente no caso de defeito ou mau funcionamento da válvula borboleta (1). Quando a tampa (24) for acoplada ao corpo de válvula (2), os conectores elétricos machos (12) sustentados pela tampa (24) são inseridos nos conectores elétricos fêmeas correspondentes (11) conectados eletricamente ao motor elétrico (3).
Após o acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) para fechar a câmara (23) de maneira substancialmente permanente, é conduzida caiibragem do sensor de posição (25) como a última operação através da disposição da haste (6) em seqüència de posições previamente determinadas por meio de acionador de caiibragem externa (não exibido). A fase de caiibragem do sensor de posição (25) compreende o ajuste do dispositivo de filtro (34) escrevendo-se o conteúdo da memória desse dispositivo de filtro (34); em outras palavras, quando a haste (6) for disposta pelo acionador externo (não exibido) em posição previamente determinada, o conteúdo da memória do dispositivo de filtro (34) é escrito de tal forma que o sinal de leitura linearizado é igual a um valor previamente determinado conhecido antecipadamente e correspondente à posição previamente determinada da haste (6).
Segundo realização preferida exibida nos desenhos anexos, a tampa (24) é equipada com conector elétrico fêmea (40) que compreende uma série de seis contatos elétricos (não exibidos em detalhes): dois contatos elétricos são conectados aos conectores elétricos machos (12) adaptados para fornecer energia ao motor elétrico (3), enquanto os outros quatro contatos elétricos são conectados ao estator (27) do sensor de posição (25) e destinam-se à voltagem de fornecimento, è terra elétrica e aos dois sinais de leitura linearizados dos dois dispositivos de leitura (33). Quando a tampa (24) for disposta em contato com o corpo de válvula (2) para fechar a câmara (23), o conector elétrico fêmea (40) é disposto acima do abrigo tubuiar (9) do motor eiéírico (3). Dever-se-á observar que todas as conexões elétricas necessárias para a operação da válvula borboleta (1) levam ao conector elétrico fêmea (40), com o resultado de que o conector elétrico fêmea (40) é o único ponto de conexão elétrica entre a válvula borboleta ( ! ) e a unidade de controie eletrônico (não exibida) do motor. O acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) para fechar a câmara (23) também faz a conexão elétrica entre o motor elétrico (3) e o conector elétrico fêmea (40). pois os conectores elétricos machos (12) sustentados pela tampa (24) são inseridos nos conectores elétricos fêmeas correspondentes (11) conectados eletricamente ao motor elétrico (3) quando a tampa (24) é acoplada ao corpo de válvula (2). Vários testes experimentais demonstraram que a calibragem do sensor de posição (25) após o acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) de forma permanente possibilita substancialmente sempre garantir que o desempenho real do sensor de posição (25) esteja mantendo o desempenho nominai deste sensor de posição (25); o resultado deve-se ao fato de que a calibragem do sensor de posição (25) após o acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) de maneira permanente compensa todas as tolerâncias que podem ser geradas com relação ao sensor de posição (25) durante a montagem da válvula borboleta (1).
Segundo realização preferida exibida em detalhes nas Figs. 5, 6 e 7, a haste (6) é acoplada a uma mola dupla (41), que contém uma mola frontal previamente carregada (42) equipada com primeira projeção (43) conectada mecanicamente à roda dentada (18) (e, portanto, à haste (6)) e uma mola traseira previamente carregada (44) equipada com uma projeção (45) conectada mecanicamente ao corpo de válvula (2). A mola frontal (42) e a mola traseira (44) são conectadas entre si por um membro de arco (46) que, durante a operação, normalmente repousa em contato contra um corpo de contato (47). A mola frontal (42) tende a girar a haste (6) em sentido horário com movimento que tende a trazer o disco borboleta (5) para posição fechada, enquanto a mola traseira (44) tende a girar a haste (6) em sentido anti-horário com movimente que tende a trazer o disco borboleta (5) para posição aberta; a mola frontal (42) gera força de torção elástica menor que a força de torção elástica gerada pela mola traseira (44), com o resultado de que, ao final, a mola dupla (41) tende a girar a haste (6) no sentido anti-horário para posição aberta. A rotação em sentido anti-horário (ou seja, em direção à posição aberta) da haste (6) sob a ação da mola dupla (41) é bloqueada pela presença de um corpo de contato (47) que forma superfície de contato contra a qual o membro de arco (46) pára; desta forma, na ausência de ação do motor elétrico (3), a mola dupla (41) traz a haste (6) (e, portanto, o disco borboleta (5)) para posição parcialmente aberta ou limp-home.
Quando o motor elétrico (3) for acionado, a força de torção de direção gerada pelo motor elétrico (3) é capaz de girar a haste (6) (e, portanto, o disco borboleta (5)) para posição completamente fechada contra a força de torção elástica gerada pela mola traseira (44) e é capaz de girar a haste (6) (e, portanto, o disco borboleta (5)) para posição completamente aberta conira a força de torção elástica gerada pela mola frontal (42).
Conforme exibido na Fig. 7, a mola frontal (42) possui diâmetro menor que a mola traseira (44) e, em condições de repouso, ou seja, quando a mola dupla (41) não for inserida no corpo de válvula (2), a mola frontal (42) não é coaxial com a mola traseira (44); em outras palavras, quando a mola dupla (41) não for submetida a ação externa, o eixo (48) da moia frontal (42) não é alinhado com o eixo (49) da mola traseira (44). A excentricidade da mola frontal (42) com relação à mola traseira (44) é calculada de tal forma que, após a inserção da moia dupla (41) conforme descrito acima no corpo de válvula (2), esta excentricidade é cancelada e o eixo (48) da mola frontal (42) é alinhado com o eixo (49) da mola traseira (44); em outras palavras, a ação mecânica exercida sobre a mola dupla (41) ao ser inserida no corpo de válvula (2) para carregar previamente a mola frontal (42) e a mola traseira (44) permite deformações da mola dupla (41) que cancelam a excentricidade entre a moia frontal (42) e a mola traseira (44). Q fato de garantir durante a operação, ou seja, quando a mola dupla (41) for inserida no corpo de válvula (2), que a mola frontal (42) e a mola traseira (44) sejam coaxiais entre si garante condições ideais de trabalho para a mola dupla (41), pois ela garante a prevenção de qualquer fricção entre a mola frontal (42) e/ou a mola traseira (44) e as paredes internas do corpo de válvula (2). Testes experimentais demonstraram, na prática, que, caso a mola frontal (42) e a mola traseira (44) sejam coaxiais entre si em condições de repouso, a mola frontal (42) e a moia traseira (44) são excêntricas entre si, pois o corpo de válvula (2) é montado com a possível ocorrência de fricção entre a mola frontal (42) e/ou a mola traseira (44) e as paredes internas do corpo de válvula (2).
Reivindicações

Claims (14)

1. Método de produção de uma válvula borboleta (1) que compreende um corpo de válvula (2) que abriga um assento de válvula (4) encaixado por um disco borboleta (5) chaveado sobre uma haste (6) a fim de girar sob a ação de um motor elétrico (3), em que a haste (6) é acoplada a um sensor de posição indutivo (25) do tipo “livre de contato” equipado com um rotor (26) que é rígido com a haste (6) e é abrigado em uma câmara (23) do corpo de válvula (2) e um estator (27) que é sustentado por uma tampa destacável (24) adaptada para fechar a câmara (23) e é disposta, durante a operação, de frente para o rotor (26), em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de acoplamento do rotor (26) à haste (6), montagem do estator (27) sobre a tampa (24), término de qualquer operação de máquina restante sobre a válvula borboleta (1), acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) a fim de fechar a câmara (23) de maneira substancialmente permanente e condução de calibragem do sensor de posição (25) através da disposição da haste (6) em sequência de posições previamente determinadas.
2. Método conforme a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira extremidade (37) da haste (6) é disposta no interior da câmara (23) e é acoplada ao rotor (26) do sensor de posição (25) e uma segunda extremidade (38) da haste (6) oposta à primeira extremidade (37) é disposta em canal cilíndrico (39) do corpo de válvula (2) acessível do lado de fora desse corpo de válvula (2); e em que, durante a etapa de calibragem do sensor de posição (25), um acionador de calibragem externo é acoplado à haste (6), a fim de dispor esta haste (6) eiri seqüència de posições previamente determinadas através da segunda extremidade (38) da haste (6).
3. Método conforme a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda extremidade (38) da haste (6) é moldada de forma a permitir acoplamento mecânico com uma haste adicional (6) du acionador de calibragem externo.
4. Método conforme qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o estator (27) do sensor de posição (25) é equipado com pelo menos um dispositivo de leitura (33) adaptado para fornecer sinai de leitura dependendo da posição do rotor (26) e um dispositivo de filtro (34) adaptado para linearizar o sinal de leitura fornecido pelo dispositivo de leitura (33), em que a etapa de caiibragem do sensor de posição (25) compreende o ajuste do dispositivo de filtro (34).
5. Método conforme a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de filtro (34) compreende uma memória que, para cada valor do sinal de leitura, armazena um valor linearizado correspondente, em que a etapa de calibragem do sensor de posição (25) compreende a escrita do conteúdo da memória do dispositivo de filtro (34).
6. Método conforme qualquer das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o estator (27) do sensor de posição (25) é equipado com um dispositivo de leitura adicionai (33) adaptado para fornecer sina! de leitura dependendo da posição do rotor (26) e um dispositivo de filtro adicional (34) adaptado para iinearizar o sinal de leitura fornecido pelo dispositivo de ieitura adicionai (33), em que os sinais de leitura dos dois dispositivos de leitura (33) exibem variações de sinal oposto após o movimento do rotor (26) do sensor de posição (25), de tal forma que a soma dos sinais de leitura dos dois dispositivos de leitura (33) seja constante.
7. Método conforme qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o motor elétrico (3) é acoplado à haste (6) por transmissão de engrenagem (8) que é abrigada no interior da câmara (23) e termina em engrenagem final (18) chaveada sobre a haste (6) e que sustenta o rotor (26) do sensor de posição (25).
8. Método conforme a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o rotor (26) do sensor de posição (25) compreende um enrolamento de metal plano que é fechado em curto-circuito, compreende uma série de lóbulos (29) e é ao menos parcialmente embutido na engrenagem final (18), em que o enrolamento de metal (28) contém uma superfície de frente para o estator (27) do sensor de posição (25), superfície esta que é substancialmente coplanar com superfície externa da engrenagem finai (18).
9. Método conforme qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a tampa (24) é feita de material plástico e, no local do estator (27) do sensor de posição (25), compreende uma parte de disco (35) a fim de espaçar o estator (27) em pelo menos 8 mm da superfície externa (36) desta tampa (24).
10. Método conforme qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a tampa (24) é feita de material plástico e, no local do estator (27) do sensor de posição (25), compreende uma parte de disco (35) a fim de espaçar o estator (27) em pelo menos 10 mm da superfície externa (36) desta tampa (34).
11. Método conforme qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o acoplamento da tampa (24) ao corpo de válvula (2) para fechar a câmara (23) também faz a conexão elétrica entre o motor eiéírico (3) e o conector elétrico fêmea (40), que é sustentado peia tampa (24) e sustenta todas as conexões elétricas necessárias para a operação da válvula borboieta (1).
12. Método conforme a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o motor elétrico (3) compreende um par de conectores elétricos fêmeas (11) disposto na câmara (23) e a tampa (24) compreende um par de conectores elétricos machos (12) que se projetam a partir da tampa (24) e são inseridos nos conectores elétricos fêmeas correspondentes (11) do motor elétrico (3) quando a tampa (24) for acoplada ao corpo de válvula (2).
13. Método conforme qualquer das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o conector elétrico fêmea (40) da tampa (24) compreende um conjunto de seis contatos elétricos, em que dois contatos elétricos são conectados aos conectores elétricos machos (12) adaptados para fornecer energia ao motor elétrico (3), enquanto os outros quatro contatos elétricos são conectados ao estator (27) do sensor de posição (25).
14. Válvula borboleta controlada eletronicamente (1) que compreende um corpo de válvula (2), um assento de válvula (4) formado no corpo de válvula (2), um disco borboleta (5) adaptado para encaixar o assento de válvula (4), uma haste (6) sobre a qual é chaveado o disco borboleta (5), um motor elétrico (3) acoplado à haste (6) por meio de transmissão de engrenagem (8) equipada com uma engrenagem fina! (18) chaveada sobre a haste (6), a fim de girar o disco borboieía (5) entre uma posição de abertura máxima e uma posição fechada do assento de válvula (4) e uma mola dupla (41) que compreende uma mola de retorno previamente carregada (42) adaptada para girar o disco borboleta (5) em direção à posição fechada e uma mola oposta previamente carregada (44) adaptada para girar o disco borboleta (5) em direção a uma posição parcialmente aberta ou limp-home definida por um corpo de contato (47) contra a ação da mola de retorno (42); em que a válvula borboleta (1) é caracterizada pelo fato de que a mola dupla (41) é formada de tal maneira que. quando a mola dupla (41) estiver em condição de repouso sem carga prévia, a mola de retorno (42) é excêntrica com reiação à mola oposta (44) e, quando a mola dupla (41) é inserida no corpo de válvula (2) e, portanto, sujeita a carregamento prévio, a mola de retorno (42) é coaxial com relação à mola oposta (44), como resultado das deformações geradas pelo carregamento prévio.
BRPI0403990A 2003-09-15 2004-09-15 método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo "livre de contato" para motor a combustão interna BRPI0403990B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITBO20030532 ITBO20030532A1 (it) 2003-09-15 2003-09-15 Metodo per la realizzazione di una valvola a farfalla a

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0403990A BRPI0403990A (pt) 2005-05-24
BRPI0403990B1 true BRPI0403990B1 (pt) 2017-05-30

Family

ID=34131180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0403990A BRPI0403990B1 (pt) 2003-09-15 2004-09-15 método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo "livre de contato" para motor a combustão interna

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7275557B2 (pt)
EP (1) EP1515024B1 (pt)
CN (1) CN100412336C (pt)
BR (1) BRPI0403990B1 (pt)
IT (1) ITBO20030532A1 (pt)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7191754B2 (en) * 2002-03-06 2007-03-20 Borgwarner Inc. Position sensor apparatus and method
EP1342896B1 (en) * 2002-03-06 2006-11-02 BorgWarner Inc. Assembly for electronic throttle control with non-contacting position sensor
US8074622B2 (en) * 2005-01-25 2011-12-13 Borgwarner, Inc. Control and interconnection system for an apparatus
JP2008240610A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Aisan Ind Co Ltd 内燃機関のスロットル装置
US9518815B2 (en) * 2008-08-06 2016-12-13 Haas Automation, Inc. Rotary position encoder for rotatable shafts
JP5180170B2 (ja) 2009-09-09 2013-04-10 愛三工業株式会社 電子制御式スロットル制御装置
DE102011114681A1 (de) * 2011-10-04 2013-05-08 Rwe Power Aktiengesellschaft Absperrarmatur
JP6412298B2 (ja) * 2012-07-27 2018-10-24 株式会社リブドゥコーポレーション 吸収性物品
JP6184669B2 (ja) * 2012-08-31 2017-08-23 株式会社リブドゥコーポレーション 吸収体、および、これを用いた吸収性物品
JP2017067067A (ja) 2015-09-30 2017-04-06 株式会社デンソー 捩りばね
JP6768427B2 (ja) * 2016-06-01 2020-10-14 愛三工業株式会社 二重偏心弁
KR102592021B1 (ko) * 2018-03-28 2023-10-19 스미토모 세이카 가부시키가이샤 흡수성 물품

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9105145U1 (de) * 1991-04-26 1992-08-27 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Positionssensor für Drehbewegungen
EP0844378B2 (en) * 1995-01-17 2013-09-04 Hitachi, Ltd. Air flow rate control apparatus
US5659389A (en) 1996-12-12 1997-08-19 Ford Global Tech Inc Non-intrusive throttle body calibration
DE19738836A1 (de) 1997-09-05 1999-03-11 Hella Kg Hueck & Co Induktiver Winkelsensor
US6244565B1 (en) * 1999-01-29 2001-06-12 Ford Global Technologies, Inc. Throttle body shaft axial play control
JP3992928B2 (ja) * 1999-05-10 2007-10-17 株式会社日立製作所 内燃機関のスロットル装置
US6267352B1 (en) * 1999-11-11 2001-07-31 Ford Global Technologies, Inc. Electronic throttle return mechanism with default and gear backlash control
US6286481B1 (en) * 1999-11-11 2001-09-11 Ford Global Technologies, Inc. Electronic throttle return mechanism with a two-spring and one lever default mechanism
WO2001077506A1 (fr) * 2000-04-05 2001-10-18 Hitachi, Ltd. Dispositif a papillon et capteur de papillon dans un moteur a combustion interne
DE10137454A1 (de) 2001-08-02 2003-02-20 Siemens Ag Drosselklappenstutzen
JP3872743B2 (ja) * 2002-03-28 2007-01-24 株式会社日立製作所 スロットルバルブ開閉装置
US6683429B2 (en) * 2002-04-24 2004-01-27 Borgwarner Inc. Electric positional actuator

Also Published As

Publication number Publication date
US20050092955A1 (en) 2005-05-05
ITBO20030532A1 (it) 2005-03-16
CN1619123A (zh) 2005-05-25
CN100412336C (zh) 2008-08-20
EP1515024B1 (en) 2016-11-02
EP1515024A3 (en) 2005-04-06
EP1515024A2 (en) 2005-03-16
BRPI0403990A (pt) 2005-05-24
US7275557B2 (en) 2007-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0403990B1 (pt) método de produção de válvula borboleta controlada eletronicamente com sensor indutivo do tipo "livre de contato" para motor a combustão interna
EP1515022B1 (en) A servo-assisted butterfly valve provided with a flat leaf spring and a spiral spring to establish the limp-home position
US8746210B2 (en) Throttle return spring with eccentric locator coils
US7946555B2 (en) Rotational angle sensors and throttle devices
JP2019173747A (ja) 部分開口の中間位置を調節することが可能である絞り弁と、これに関連した中間位置の調節方法
EP1515023B1 (en) An electronically controlled butterfly valve provided with a flat leaf spring and a spiral spring to establish the limp-home position
BR112016005168B1 (pt) Dispositivo de acionamento linear
BRPI0805331B1 (pt) Método de fabricação e controle da válvula borboleta para um motor de combustão interna
JP4502916B2 (ja) 絞り弁制御装置
US20150007684A1 (en) Accelerator device
US20160265447A1 (en) Valve assembly
KR20100016309A (ko) 스로틀 위치 센서 어셈블리
JP6290363B2 (ja) デフォルト空気流れ調節ピンを備える電子スロットル制御アセンブリ
JP5274780B2 (ja) 回転式アクチュエータ
US4395985A (en) Throttle valve closure sensing switch
ES2748664T3 (es) Elemento de fijación de válvula, válvula y procedimiento de control de una válvula
KR20040100352A (ko) 전자제어식 쓰로틀장치
US11493014B2 (en) Reluctor plate controller
ES2223025T3 (es) Dispositivo de ajuste.
KR100391492B1 (ko) 전자식 가속페달장치
JP4425614B2 (ja) スロットル装置及びスロットルセンサの調整方法
JP3600005B2 (ja) スロットルバルブ位置検出装置
JPH0413413Y2 (pt)
JPS6154931B2 (pt)
JPH11324732A (ja) スロットルバルブ装置

Legal Events

Date Code Title Description
B03H Publication of an application: rectification [chapter 3.8 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted