CN111637235A - 用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置 - Google Patents

用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，包括节气门体、进气量调节机构、位移执行装置、电控单元（ECU）以及油门拉线；节气门体上设置有气道，进气量调节机构包括节气门轴、节气门阀片，节气门轴的一端固定着拉线轮，另一端固定着磁铁；油门拉线与拉线轮连接；电控单元（ECU）固定在节气门体上、电控单元（ECU）内部设置有与磁铁对应并可感应磁场角度的角度传感器；位移装置固定在进气量调节机构节气门体上，位移装置可对进气量调节机构进行顶触使其产生旋转运动。本发明系统能更精准的根据怠速状态调节调节进气量的大小，系统整体的可靠性得到提高；便于安装使用、以及普及使用。

Description

用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置
技术领域
本发明型涉及汽油机电喷系统，具体涉及一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，应用于小型汽油机的电喷系统中调整发动机怠速进气量的装置。
背景技术
汽油机的电控燃油喷射系统，简称电喷系统，负责发动机进气量、燃油喷射和点火的管理。怠速进气量控制是其中内容之一，对于轿车用的汽油机电喷系统，目前大都采用电子节气门体技术，就是利用伺服电机，通过齿形带或齿轮直接带动节气门体阀片的旋转，从而控制怠速和其它工况的进气量，这种方案性能优良，但是需要电机的响应速度较高，制造成本比较高。对于目前的小型汽油机电喷系统，由于受到成本限制，怠速气量的电控调节装置全部采用电控怠速阀方案，主要是利用步进电机的旋转运动，控制阀芯的运动，从而改变阀孔的流通面积，达到调整怠速进气量的目的。
这种方案的主要缺点：属于开环调节方案，怠速阀的实际执行效果，完全依靠步进电机的步距角推算，当步进电机发生丢步、或者卡死时，电控系统不能感知，一方面会导致燃油浓度控制偏离理想范围，导致排放恶化，另一方面当进气道卡死会出现近期间隙停留，此时的进气间隙过大、或者过小都会造成发动机无法启动；现有的怠速调节结构是在节气门体上专门设置有怠速进气通道进行安装的，这样就导致节气门体的体积较大，安装不方便甚至受到限制。
发明内容
本发明为解决上述的技术问题提供一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，包括节气门体、进气量调节机构、位移执行装置、电控单元（ECU）以及油门拉线；所述节气门体上设置有气道，所述进气量调节机构包括节气门轴、固定在节气门轴上且处于气道中的节气门阀片，节气门轴的一端固定着拉线轮，另一端固定着磁铁；油门拉线与拉线轮连接、并可控制节气门阀片旋转使得气道流通面积发生改变；所述电控单元（ECU）固定在节气门体上、电控单元（ECU）内部设置有与磁铁对应并可感应磁场角度的角度传感器，磁铁的旋转信息被角度传感器感应并反馈给电控单元（ECU）；所述位移装置固定在进气量调节机构节气门体上、并位于拉线轮所在的一侧，所述位移装置可对进气量调节机构进行顶触使其产生旋转运动，所述位移装置受控于电控单元（ECU）。
所述拉线轮上设置有顶触凸台，在油门拉线放松状态下，复位扭簧对拉线轮的弹簧扭力使得拉线轮上的顶触凸台与位移执行装置保持顶触。
所述位移执行装置包括电机、压板、设于电机中顶杆，所述线轮底座上设置有安装腔、并通过压板用螺丝与线轮底座形成固定；所述电机由壳体、定子组件、顶杆套组成，顶杆套同时也是电机的转子，顶杆套与顶杆之间设置有对应匹配的螺旋螺纹、并通过螺旋螺纹进行连接旋转；在油门拉线在放松状态下、顶杆与拉线轮上的顶触凸台保持顶触，电机转动带动顶杆发生移动使得拉线轮带动阀片同步转动。
所述进气量调节机构还包括线轮底座复位扭簧和固定盖，线轮底座与节气门体用螺丝固定连接，固定盖与线轮底座卡接，拉线轮与油门拉线连接，复位扭簧两端分别与线轮底座和拉线轮卡接。
所述线轮底座内分别设置有线轮调节定位台、线轮旋转定位台，线轮调节定位台处设置有螺孔、螺孔内设置有线轮调节螺丝，所述拉线轮上设置有可与线轮旋转定位台、线轮调节螺丝实现对应抵靠的定位凸台；所述线轮底座内设置有位移执行定位台，位移执行定位台可与顶杆端部实现对应抵靠。
所述线轮底座内设置有环形内卡槽，节气门本体上设置有与环形内卡槽对应匹配的转动凸块，所述线轮底座外侧设置有多个固定凸块，固定凸块与节气门体上的螺丝抵靠形成固定。
所述电控单元（ECU）包括底座、座盖、以及设于内部的电路板，所述角度传感器设置在电路板上与节气门轴端部磁铁对应的位置，电控单元（ECU）通过其底座用螺丝与节气门体形成固定。
所述电机为步进电机。
所述电机为直流电机。
采用以上所述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明在发动机怠速状态下，油门拉线失去对进气量调节机构的牵扯作用，此时直线位移装置可直接控制进气量调节机构中拉线轮的旋转，从而带动节气门阀片调节气道进气量的大小，同时磁铁与节气门轴同步旋转的角度信息通过传感器角度反馈给电控单元（ECU），从而检测进气量大小调节效果；系统能更精准的根据怠速状态调节调节进气量的大小，系统整体的可靠性得到提高。
本发明不用另设怠速进气通道进行部件安装，从而使得节气门体的体积减小了，这样在装配安装时就比较方便，另一方面体积上的缩小、使得安装占用空间减小，也便于各种车型的适配安装，而且这种机构并不会带来成本的提高。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的分解图；
图3是本发明另一方向的分解图；
图4是本发明位移执行装置中电机的剖面图。
具体实施方式
结合附图对本发明在作进一步的阐述。
请参阅图1至图4，本发明提供一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，包括节气门体1、分别固定在节气门体1上的进气量调节机构2和电控单元（ECU）3、固定在进气量调节机构2上的位移执行装置4、以及进气量调节机构2连接的油门拉线5；在节气门体1上设置有气道6。
所述进气量调节机构2包括线轮底座12、节气门轴10、复位扭簧14、固定在节气门轴10上且处于气道6中的节气门阀片15，节气门轴10的一端固定着拉线轮13，另一端固定着磁铁11；油门拉线5与拉线轮13连接、并可控制节气门阀片15旋转使得气道6流通面积发生改变；拉线轮13处于线轮底座12内，复位扭簧14套设在节气门轴10上、两端分别与线轮底座12和拉线轮13卡接，在线轮底座12上还设置有以将拉线轮13、复位扭簧14、节气门轴10密封住的固定盖16，油门拉线5拉动进气量调节机构2中的拉线轮13带动节气门轴10、阀片15转动，从而可以调节控制发动机运转进气量的大小。
所述拉线轮13上设置有顶触凸台17，在油门拉线5放松状态下，复位扭簧14对拉线轮13的弹簧扭力使得拉线轮13上的顶触凸台17与位移执行装置4保持顶触；位移执行装置4通过顶触凸台17使拉线轮13进行转动、进而带动转轴10而同步带动阀片15转动，从而可以调节控制发动机怠速进气量大小。
所述位移装置4位于拉线轮13所在的一侧、并受控于电控单元（ECU）3，所述位移执行装置4包括电机18、压板19、设于电机18中顶杆20，所述电机18可以根据使用需求考虑使用步进电机、或者直流电机，所述线轮底座12上设置有安装腔21、并通过压板19用螺丝与线轮底座12形成固定；所述电机18由壳体22、定子组件23、顶杆套24组成，顶杆套24同时也是电机18的转子，顶杆套24与顶杆20之间设置有对应匹配的螺旋螺纹、并通过螺旋螺纹进行连接旋转；在油门拉线5在放松状态下、顶杆20与拉线轮13上的顶触凸台17保持顶触，电机18转动带动顶杆20发生移动、从而使得拉线轮13带动转轴10、阀片15同步转动，从而控制阀片15转动而控制怠速状态下气道6被打开间隙的大小。
所述线轮底座12内分别设置有线轮调节定位台29、线轮旋转定位台30，线轮调节定位台29处设置有螺孔31、螺孔31内设置有线轮调节螺丝32，所述拉线轮13上设置有可与线轮旋转定位台30、线轮调节螺丝32实现对应抵靠的定位凸台33；调节转动线轮调节螺丝32、进而调节其伸出线轮调节定位台29的长度，从而调节松开油门拉线5后拉线轮13复位所处的位置，而线轮旋转定位台30是限制拉线轮13可转动的最大角度。
所述线轮底座12内设置有环形内卡槽35，节气门体1上设置有与环形内卡槽35对应匹配的转动凸块36，所述线轮底座12外侧设置有多个固定凸块37，固定凸块37与节气门体1上的螺丝抵靠形成固定；线轮底座12通过环形内卡槽35、转动凸块36可进行转动，从而通过多个固定凸块37可以使得线轮底座12具有多个安装角度。
所述电控单元（ECU）3包括底座25、座盖26、以及设于内部的电路板27，在电路板27上设置有与转轴10端部磁铁11位置对应的角度传感器（图中未标示），底座25上设置有与转轴10、磁铁11对应的槽孔25-1，磁铁11随着转轴10转动、角度传感器将感应到磁铁11转动的角度反馈给电控单元（ECU）3，从而使系统计算出阀片15转动发生了多少角度、处于气道6中的角度位置；电控单元（ECU）3通过其底座25用螺丝与节气门体1形成固定，电控单元（ECU）3可控制位移执行装置4执行工作。
在发动机正常行驶的过程中，通过油门拉线5来带动进气量调节机构2中拉线轮13转动、通过节气门轴10带动阀片15进行转动，从而控制气道6被阀片15打开的间隙大小、控制发动机运转状态下的进气量；在此过程中，节气门轴10端部的磁铁11是同步转动的，磁铁11转动的角度通过电路板27上的角度传感器感应反馈给电控单元（ECU）3，从而系统可以检测到运转状态下进气量的大小。
在发动机的怠速状态下，油门拉线5处于松开状态，复位扭簧14使得拉线轮13上的顶触凸台17与顶杆20保持顶触，电机18运转通过其顶杆套24使顶杆20发生移动位移、进而拉线轮13发生转动，从而带动阀片15转动控制气道6打开间隙的大小、控制怠速状态下进气量；在此过程中磁铁11同样也是随着节气门轴10而同步转动，磁铁11发生转动的角度通过电路板27上的角度传感器感应反馈给电控单元（ECU）3，从而可以检测到怠速状态下进气量的大小；同时电控单元（ECU）3也能检测到发动机怠速状态下的转速，可以根据发动机转速而控制电机18、通过电机18中的顶杆套24将顶杆20调节至合适位置，进而控制阀片15同拉线轮13、节气门轴10同步发生转动、调节进气量的大小，从而可以根据发动机怠速转速进行检测、调节，提高使用的稳定性。
以上对本发明实施例所提供的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为本发明的限制。

Claims (9)

1.一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：包括节气门体、进气量调节机构、位移执行装置、电控单元（ECU）以及油门拉线；所述节气门体上设置有气道，所述进气量调节机构包括节气门轴、固定在节气门轴上且处于气道中的节气门阀片，节气门轴的一端固定着拉线轮，另一端固定着磁铁；油门拉线与拉线轮连接、并可控制节气门阀片旋转使得气道流通面积发生改变；所述电控单元（ECU）固定在节气门体上、电控单元（ECU）内部设置有与磁铁对应并可感应磁场角度的角度传感器，磁铁的旋转信息被角度传感器感应并反馈给电控单元（ECU）；所述位移装置固定在进气量调节机构节气门体上、并位于拉线轮所在的一侧，所述位移装置可对进气量调节机构进行顶触使其产生旋转运动，所述位移装置受控于电控单元（ECU）。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述拉线轮上设置有顶触凸台，在油门拉线放松状态下，复位扭簧对拉线轮的弹簧扭力使得拉线轮上的顶触凸台与位移执行装置保持顶触。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述位移执行装置包括电机、压板、设于电机中顶杆，所述线轮底座上设置有安装腔、并通过压板用螺丝与线轮底座形成固定；所述电机由壳体、定子组件、顶杆套组成，顶杆套同时也是电机的转子，顶杆套与顶杆之间设置有对应匹配的螺旋螺纹、并通过螺旋螺纹进行连接旋转；在油门拉线在放松状态下、顶杆与拉线轮上的顶触凸台保持顶触，电机转动带动顶杆发生移动使得拉线轮带动阀片同步转动。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述进气量调节机构还包括线轮底座、复位扭簧和固定盖，线轮底座与节气门体用螺丝固定连接，固定盖与线轮底座卡接，拉线轮与油门拉线连接，复位扭簧两端分别与线轮底座和拉线轮卡接。
5.根据权利要求4所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述线轮底座内分别设置有线轮调节定位台、线轮旋转定位台，线轮调节定位台处设置有螺孔、螺孔内设置有线轮调节螺丝，所述拉线轮上设置有可与线轮旋转定位台、线轮调节螺丝实现对应抵靠的定位凸台；所述线轮底座内设置有位移执行定位台，位移执行定位台可与顶杆端部实现对应抵靠。
6.根据权利要求5所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述线轮底座内设置有环形内卡槽，节气门本体上设置有与环形内卡槽对应匹配的转动凸块，所述线轮底座外侧设置有多个固定凸块，固定凸块与节气门体上的螺丝抵靠形成固定。
7.根据权利要求1所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述电控单元（ECU）包括底座、座盖、以及设于内部的电路板，所述角度传感器设置在电路板上与节气门轴端部磁铁对应的位置，电控单元（ECU）通过其底座用螺丝与节气门体形成固定。
8.根据权利要求3所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述电机为步进电机。
9.根据权利要求3所述的一种用于汽油机电喷系统上的旋转式怠速气量自动调节装置，其特征在于：所述电机为直流电机。
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