CN118062212A - 一种用于发动机调速的电子操控装置 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种用于发动机调速的电子操控装置，包括操控手柄、壳体、调速组件和控制组件；调速组件包括调速轴和挡位销，调速轴可旋转地安装在壳体上，调速轴的外端穿出壳体与操控手柄紧固连接，调速轴的内端面设置有磁铁；挡位销包括调节螺帽、压缩弹簧和滚柱，调速轴的外周面上设置有三个挡位槽，滚柱在压缩弹簧的弹力作用下卡入挡位槽，并能够随着调速轴的旋转在三个挡位槽之间往复移动；控制组件包括主控板和调速控制板，调速控制板能够检测磁铁的旋转角度并将其传输至主控板，主控板根据接收到的旋转角度信号生成对应的挡位指令，并将挡位指令发送至发动机的控制系统，实现发动机调速的电子操控，结构简单，方便操作且操控更精确。

Description

一种用于发动机调速的电子操控装置

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，具体涉及一种用于发动机调速的电子操控装置。

背景技术

传统船艇上的发动机挡位控制通常采用机械式挡位拉线系统，通过将操控手柄的旋转运动转化为机械线缆的推拉运动来实现船用推进器的发动机控制，其控制手感差，控制精度低，安装时需要较高的配合精度，整体智能程度低，操作不便。

随着船艇设备电气化、电子化的不断发展，显控系统已经成为安装大马力舷外机的船艇必不可少的部件，如动力状态显示、船艇姿态显示、辅助驾驶等功能都离不开显控系统。显控系统在船艇上的应用，不局限于匹配船外机，还可以匹配船内机、无人船等应用船场景，而电子操控装置是显控系统的重要组成单元。

因此，实有必要开发一种用于发动机调速的电子操控装置，用以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于发动机调速的电子操控装置，以解决机械式操控装置控制手感差，控制精度低，安装时需要较高的配合精度，整体智能程度低，操作不便的技术问题。

本发明实施例提供的一种用于发动机调速的电子操控装置，包括操控手柄、壳体以及密封安装在壳体内的调速组件和控制组件；所述调速组件包括调速轴和挡位销，所述调速轴可旋转地安装在所述壳体上，调速轴的外端穿出所述壳体与所述操控手柄紧固连接，调速轴的内端面设置有磁铁；所述挡位销包括调节螺帽、压缩弹簧和滚柱，所述调节螺帽与所述壳体螺纹连接，所述压缩弹簧的两端分别抵接至所述调节螺帽和所述滚柱；所述调速轴的外周面上沿其周向依次设置有三个挡位槽，所述滚柱在所述压缩弹簧的弹力作用下卡入所述挡位槽，并且能够随着所述调速轴的旋转在三个所述挡位槽之间往复移动；

所述控制组件包括主控板以及与主控板电性连接的调速控制板，所述调速控制板与所述磁铁相对且间隔设置，用于检测所述磁铁的旋转角度并将其传输至所述主控板，所述主控板被配置为能够根据接收到的旋转角度信号生成对应的挡位指令，并将所述挡位指令发送至发动机的控制系统。

可选地，所述调速轴的内端套设有摩擦环，所述摩擦环固定连接至所述壳体，摩擦环的内径与所述调速轴内端的外径间隙配合；所述摩擦环的周侧沿其径向开设有穿孔，所述穿孔内设置有与所述调速轴的外周面相贴合的弹性摩擦垫；所述壳体上开设有与所述穿孔相连通的调节孔，所述调节孔内设置有压紧螺栓，所述压紧螺栓与所述调节孔螺纹配合，且压紧螺栓的内端伸入所述穿孔内与所述弹性摩擦垫抵接。

可选地，所述壳体包括外壳、内壳和底板，所述内壳和所述外壳内外嵌套设置且两者的底部均与所述底板紧固连接；所述内壳与所述底板之间密封连接，所述调速组件、所述控制组件和所述摩擦环均设置在所述内壳内；所述调速轴可旋转地安装至所述内壳，且调速轴与所述内壳之间设置有密封圈。

可选地，所述调节螺帽和所述调节孔均设置在所述内壳的同一侧，所述外壳朝向所述调节螺帽和所述调节孔的一侧设置有可拆卸的后盖。

可选地，所述主控板安装在所述底板上，所述底板的底部设置有多个与所述主控板电性连接的接口。

可选地，所述外壳的顶部设置有与所述主控板电性连接的信号灯和功能按键。

可选地，所述操控手柄上设置有与所述主控板电性连接的起翘按键和调速按键。

可选地，所述调速轴的轴向设置有两端导通的穿线孔，所述穿线孔与所述操控手柄的内部相连通，且穿线孔与操控手柄之间设置有密封胶塞。

可选地，所述调速轴的外周面上开设有沿其周向延伸的限位凹槽，所述壳体上对应形成有限位凸块，所述限位凸块伸入所述限位凹槽内，并且能够随着所述调速轴的旋转在所述限位凹槽的两端之间往复移动。

可选地，所述壳体的两侧相对设置有两个所述操控手柄，每个所述操控手柄均对应设置有一个所述调速组件和一个所述调速控制板，两个所述调速控制板分别与所述主控板电性连接。

本发明实施例具有如下有益效果：

1、通过操控手柄带动调速轴旋转，磁铁随调速轴同步转动，调速控制板能够检测磁铁的旋转角度并将其传输至主控板，主控板根据接收到的旋转角度信号生成对应的挡位指令，并将该挡位指令发送至发动机的控制系统，从而实现发动机调速的电子操控，结构简单，方便操作且操控更精确；

2、设置挡位销和挡位槽，挡位销能够随着调速轴的旋转卡入不同的挡位槽内，不但使挡位切换更为清晰准确，还能避免因震动导致的挡位误操作；

3、内外嵌套设置两层壳体，将内壳与底板密封连接，并将调速组件、控制组件和摩擦环设置在内壳内，有效提高了壳体整体的防水、防盐雾能力；

4、将调节螺帽和调节孔设置在内壳的同一侧，并在外壳的对应侧设置可拆卸的后盖，拆下后盖即可通过调节螺帽和压紧螺栓分别调节滚柱和弹性摩擦垫的抵压强度，结构简单，方便操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的立体结构示意图；

图2为本发明实施例的俯视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图2的B-B向剖视图；

图5为本发明实施例的侧视图；

图6为图5的C-C向剖视图；

图7为本发明实施例的内部结构示意图；

图8为本发明实施例中调速轴的立体结构示意图；

图9为本发明实施例的系统连接示意图；

图中数字表示：

1、操控手柄；2、调速轴；3、磁铁；4、挡位槽；5、调节螺帽；6、压缩弹簧；7、滚柱；8、限位凹槽；9、限位凸块；10、摩擦环；11、弹性摩擦垫；12、调节孔；13、压紧螺栓；14、内壳；15、外壳；16、底板；17、密封胶圈；18、后盖；19、主控板；20、调速控制板；21、接口；22、信号灯；23、功能按键；24、起翘按键；25、调速按键；26、穿线孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“顶”和“底”等通常是指装置实际使用或工作状态下的顶和底，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参阅图1-图8所示，本发明的实施例提供了一种用于发动机调速的电子操控装置，包括操控手柄1、壳体、调速组件和控制组件，调速组件和控制组件密封安装在壳体内。

调速组件包括调速轴2和挡位销，调速轴2可旋转地安装在壳体上，调速轴2的外端穿出壳体与操控手柄1紧固连接，调速轴2的内端面设置有磁铁3，转动操控手柄1即可带动调速轴2旋转，并使磁铁3随调速轴2同步转动。

调速轴2的外周面上沿其周向依次设置有三个挡位槽4，本发明实施例将其依次与前进挡F(螺旋桨正转)、零位挡N(空挡)、后退挡R(螺旋桨反转)相对应，三个挡位槽4之间的区域为换挡区，前进挡F和后退挡R槽位两侧的弧面区则为手柄调速区，分别对应于前进加速和后退加速。

挡位销包括调节螺帽5、压缩弹簧6和滚柱7，调节螺帽5与壳体螺纹连接，压缩弹簧6的两端分别抵接至调节螺帽5和滚柱7，为了方便与滚柱7抵接，可在压缩弹簧6的端部插设一T型挡杆。换挡时，滚柱7能够在压缩弹簧6的弹力作用下卡入挡位槽4内，并且随着调速轴2的旋转在三个挡位槽4之间往复移动，既方便在挡位切换时对操控手柄1的旋转角度进行准确定位，使挡位切换更为清晰准确，又能够避免因船体震动等原因导致的挡位误操作。转动调节螺帽5即可调节滚柱7与调速轴2的抵压强度，从而调整挡位清晰度。

进一步的，调速轴2的外周面上开设有沿其周向延伸的限位凹槽8，壳体上对应形成有限位凸块9，限位凸块9伸入限位凹槽8内，当调速轴2旋转时，限位凸块9能够相对于调速轴2在限位凹槽8的两端之间往复移动，从而限制调速轴2的旋转角度，限定出前进挡F和后退挡R的加速极限位置。

本发明实施例还在调速轴2的内端套设有摩擦环10，摩擦环10固定连接至壳体，且摩擦环10的内径与调速轴2内端的外径间隙配合，以免摩擦环10随调速轴2一起旋转。摩擦环10的周侧沿其径向开设有穿孔，穿孔内设置有弹性摩擦垫11，弹性摩擦垫11与调速轴2的外周面相贴合，可以为调速轴2提供一定的摩擦阻力。壳体上开设有与穿孔相连通的调节孔12，调节孔12内设置有压紧螺栓13，压紧螺栓13与调节孔12螺纹配合，且压紧螺栓13的内端伸入穿孔内与弹性摩擦垫11抵接，转动压紧螺栓13即可调节弹性摩擦垫11与调速轴2的抵压强度，对调速轴2进行阻尼调节，从而调节操控手柄1的旋转手感。

考虑到本发明实施例所提供的电子操控装置主要应用于水上船舶领域，为了提高壳体整体的防水、防盐雾能力，本发明实施例中的壳体包括内外嵌套设置的内壳14和外壳15，内壳14和外壳15的底部均与底板16紧固连接，且内壳14与底板16之间密封连接；具体的，可在内壳14的底部设置密封槽，采用点胶工艺在密封槽内点胶，待胶固化即可在内壳14与底板16之间形成密封胶圈17。调速组件、控制组件及摩擦环10均设置在内壳14内，调速轴2通过轴承或支撑衬套等部件可旋转地安装至内壳14，调速轴2与内壳14之间设置有密封圈，以免调速轴2的穿出位置发生泄漏。

进一步的，调节螺帽5和调节孔12均设置在内壳14的同一侧，调节螺帽5与内壳14之间同样设置密封圈进行防水密封，调节孔12内最好也塞入硅胶堵头进行密封。外壳15朝向调节螺帽5和调节孔12的一侧设置有可拆卸的后盖18，拆下后盖18即可通过调节螺帽5和压紧螺栓13分别调节滚柱7和弹性摩擦垫11的抵压强度，结构简单，方便操作。

控制组件包括主控板19(图9中的ECM)以及与主控板19电性连接的调速控制板20，调速控制板20与磁铁3相对且间隔设置，能够检测磁铁3的旋转角度(磁立线的角度变化)并将其传输至主控板19，主控板19被配置为能够根据接收到的旋转角度信号生成对应的挡位指令，并将挡位指令发送至发动机的控制系统(图9中的ECU)，从而实现发动机调速的电子操控，结构简单，方便操作且操控更精确。

本发明实施例将主控板19安装在底板16上，并在底板16的底部设置有数据接口、电源接口等多个与主控板19电性连接的接口21，主控板19可以通过数据接口与发动机控制系统、显控系统、起翘装置等外部执行系统通信连接，以向外部执行系统发送动作指令，同时，可以通过电源接口接入外部电源，为操控装置内部的电子部件供电。

进一步的，可以在外壳15的顶部设置与主控板19电性连接的信号灯22和功能按键23(例如点火开关、急停开关、复位开关等)，方便操作。还可以在操控手柄1上设置与主控板19电性连接的起翘按键24、调速按键25，可通过起翘按键24控制舷外机起翘，调整舷外机的纵倾角度，当操控手柄1处于手柄调速区固定不动时，可以通过调速按键25进行调速。具体的，本发明实施例在调速轴2的轴向设置有两端导通的穿线孔26，穿线孔26与操控手柄1的内部相连通，使起翘按键24、调速按键25的连接线能够从穿线孔26穿入壳体内与主控板19连接；穿线孔26与操控手柄1之间也设置有密封胶塞进行防水密封。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例在壳体的两侧相对设置有两个操控手柄1，每个操控手柄1均对应设置有一个调速组件和一个调速控制板20，两个调速控制板20分别与主控板19电性连接，适用于设置有双发动机且需要分开操控的双挡位执行系统(还可以执行多挡位操控)。

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的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：包括操控手柄、壳体以及密封安装在壳体内的调速组件和控制组件；所述调速组件包括调速轴和挡位销，所述调速轴可旋转地安装在所述壳体上，调速轴的外端穿出所述壳体与所述操控手柄紧固连接，调速轴的内端面设置有磁铁；所述挡位销包括调节螺帽、压缩弹簧和滚柱，所述调节螺帽与所述壳体螺纹连接，所述压缩弹簧的两端分别抵接至所述调节螺帽和所述滚柱；所述调速轴的外周面上沿其周向依次设置有三个挡位槽，所述滚柱在所述压缩弹簧的弹力作用下卡入所述挡位槽，并且能够随着所述调速轴的旋转在三个所述挡位槽之间往复移动；

所述控制组件包括主控板以及与主控板电性连接的调速控制板，所述调速控制板与所述磁铁相对且间隔设置，用于检测所述磁铁的旋转角度并将其传输至所述主控板，所述主控板被配置为能够根据接收到的旋转角度信号生成对应的挡位指令，并将所述挡位指令发送至发动机的控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述调速轴的内端套设有摩擦环，所述摩擦环固定连接至所述壳体，摩擦环的内径与所述调速轴内端的外径间隙配合；所述摩擦环的周侧沿其径向开设有穿孔，所述穿孔内设置有与所述调速轴的外周面相贴合的弹性摩擦垫；所述壳体上开设有与所述穿孔相连通的调节孔，所述调节孔内设置有压紧螺栓，所述压紧螺栓与所述调节孔螺纹配合，且压紧螺栓的内端伸入所述穿孔内与所述弹性摩擦垫抵接。

3.根据权利要求2所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述壳体包括外壳、内壳和底板，所述内壳和所述外壳内外嵌套设置且两者的底部均与所述底板紧固连接；所述内壳与所述底板之间密封连接，所述调速组件、所述控制组件和所述摩擦环均设置在所述内壳内；所述调速轴可旋转地安装至所述内壳，且调速轴与所述内壳之间设置有密封圈。

4.根据权利要求3所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述调节螺帽和所述调节孔均设置在所述内壳的同一侧，所述外壳朝向所述调节螺帽和所述调节孔的一侧设置有可拆卸的后盖。

5.根据权利要求3所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述主控板安装在所述底板上，所述底板的底部设置有多个与所述主控板电性连接的接口。

6.根据权利要求3所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述外壳的顶部设置有与所述主控板电性连接的信号灯和功能按键。

7.根据权利要求1所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述操控手柄上设置有与所述主控板电性连接的起翘按键和调速按键。

8.根据权利要求7所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述调速轴的轴向设置有两端导通的穿线孔，所述穿线孔与所述操控手柄的内部相连通，且穿线孔与操控手柄之间设置有密封胶塞。

9.根据权利要求1所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述调速轴的外周面上开设有沿其周向延伸的限位凹槽，所述壳体上对应形成有限位凸块，所述限位凸块伸入所述限位凹槽内，并且能够随着所述调速轴的旋转在所述限位凹槽的两端之间往复移动。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于发动机调速的电子操控装置，其特征在于：所述壳体的两侧相对设置有两个所述操控手柄，每个所述操控手柄均对应设置有一个所述调速组件和一个所述调速控制板，两个所述调速控制板分别与所述主控板电性连接。