CN1332676A - 电子节流阀作动系统的加速器踏板 - Google Patents

Abstract

一个用以对电子控制发动机提供电信号的踏板总成(10),包括一踏板,以可摆动方式安装于踏板柄(12)上。此踏板柄以可摆动的方式固定于外壳(50),并通过一驱动连接件(70)与驱动轴(90)按操作关系连接。此驱动轴按操作关系接合于一电位器(100),以提供一取决于踏板柄旋转位置的成比例的电信号。

Description

电子节流阀作动系统的加速器踏板

发明的背景

本发明是涉及电子控制发动机技术，更具体地涉及对发动机提供电输入信号的技术。本发明特别适用于电子系统的新颖踏板总成，并将对其描述。但是，应当理解，本发明有较宽广的应用范围，并可有利地应用于有关场合和用途。

发动机制造厂商已经开发出能响应显示驾驶员对动力要求的电信号的电子控制发动机。也就是说，该加速器踏板或踏板总成设置在操作员或驾驶员舱内，而当踩下踏板时，便对与该发动机按操作关系联接的电控单元发送一适当的电子信号。这些总成通常包括一个能根据踏板下降量产生电子信号的电位器。例如，这种系统有利地采用了一个安装于该踏板上的旋转电位器，使得该整个总成可以安置于车辆操作员舱的受保护的环境中。在美国专利No.4,528,590中，图示并描述了一个商业上成功的实例，此公开内容由本发明的受让人共同拥有，在本文中引用其详细内容供参考。

除了解决向电子控制发动机提供电输入信号的问题之外，还希望该布置方案尺寸减小。较小尺寸的总成在将其安装到操作员舱时，提供了广泛的布置选择。

为了与该总成伴随的维护和修理，还希望简化该结构。总是有经济上的动机来降低与踏板总成的维护和修理有关的费用。

许多现有技术的踏板总成是安装在地板上的，在这种场合下总成的部件潜在暴露于高压冲洗、碎片、泥浆等之中。踏板总成的机械和电气部件，如电位器，对车辆操作员舱中的条件是敏感的。因此，虽然和安装在构架上或在发动机舱中的部件相比，车辆操作员舱相对来说是一个受到保护的安装环境，但是，踏板总成的地面安装位置出于更多的理由是不太理想的。

发明概要

本发明设想一种新的和改进了的踏板总成，该踏板总成克服了上述及其他问题。该新总成提供了一个简化了的、可经济地制造的、尺寸紧凑的踏板总成。

根据本发明，该踏板总成包括一个与第一部件或踏板柄按操作关系连接的踏板或脚踏板。该踏板柄根据踏板的运动绕一中心区旋转。第二部件或驱动轴柄按操作关系与踏板柄联接，以绕第二轴旋转。另外，电位器按操作关系与驱动轴柄联接，并根据驱动轴柄的旋转位置产生一个成比例的电信号。一个连杆介入于踏板柄和驱动轴柄之间，以相对于踏板柄的摆动而改变驱动轴柄的旋转输出信号。

根据本发明的另一方面，该总成包括将总成推至初始或闲置位置的第一、第二弹簧。

根据本发明的另一方面，该总成悬挂安装于该舱内的大致垂直的壁上，这样这些电子元件便位于不易受污物、碎片影响的区域。

本发明的主要优点是其能提供一种紧凑的、对操作员输入信号敏感的电子踏板总成。

本发明的另一个优点在于借助于总成部件的位置对它们提供保护。

本领域的专业技术人员在阅读和明白下述详细描述后，将会领悟本发明的其他优点和益处。

附图简要说明

本发明在某些部件和部件的布置上可采取实际的形状，其优先实施例将在说明书中详细描述并图示在构成说明书一部分的附图中。其中：

图1是本发明的踏板总成优先结构的各部件的分解透视图。

图2是拆去了套壳后的图1组装起来的踏板总成的透视图。

图3是一个拆去了部分套壳的、并大体上从图2的左手边看过去的、组装起来的踏板的正视图。

优先实施例的详细描述

现在参考附图，其中的显示是为了图示本发明的优先实施例的，而不是要限制本发明。这些图表示了一个电子踏板总成A。更具体地说，该踏板总成A包括一个脚踏板或踏板10，后者安装于一个第一部件或更通俗地称为踏板柄12上。在该优先布置方案中，该踏板通过铰链销14紧固于踏板柄。该铰链销通过开孔16和踏板后面相应的开孔(图3)。开孔16位于踏板柄的第一输入端或大L形的输入端18上。弹簧20联接于铰链销14，其一端与踏板柄结合，而第二端接合于踏板10。弹簧20在无任何外力施加于踏板上的情况下，将踏板推动到一预定角度位置。可以认定，在采用其他偏压装置而不偏离本发明范围和意图。例如，一扭簧可以安置于销14周围，并使其一端接合于踏板，另一端接合于踏板柄。单独的罩盖22(图1)，其材料可以是橡胶、塑料或其它类似的罩盖，其尺寸能使其紧包在踏板上。此罩盖提供了一个防滑表面以供车辆操作员的脚踩蹋。

踏板柄12还在其中央部位包含有一个开孔30。铰链销32限定了踏板柄的摆动轴线，使得踏板柄第二臂部或输出端34围绕着销钉旋转以响应经踏板传给第一臂部的运动。开孔30装有套筒40，套筒40的尺寸能使其置于开孔中。套筒又装有一个径向介于套筒和铰链销32之间的轴承套管(42)。

铰链销内端安置于套壳或作动器基座50上。此基座在该优先实施例中是一个由两部件组成的套壳总成的一部分，不过其他结构也可以采用。基座通过紧固器(未显示)紧固于车辆操作员舱内的大致垂直的墙壁上，使踏板总成靠近地面悬挂。此悬挂安装布置减少了因累积于车辆舱地面上并有可能防碍踏板总成有效操作的泥浆，水，碎片等引起的问题。轴套52伸进基座内腔中，并有一能安置铰链销(32)内端的凹座54。这样，踏板柄相对于基座摆动。

踏板柄的第二臂部34在其一端包括一个开孔60。就象在第一臂上的开孔16与开孔30间的间隔是预先设定的尺寸一样，开孔60与开孔30之间的尺寸也是预先设定的。控制该尺寸能确保踏板柄的第二端在收到踏板柄第一端的预先设定的输入或运动后，实现预先设定的输出或运动。开孔60的尺寸可安置一驱动连接销80。另外，轴套轴承82与连接销同心安装，并将踏板柄的第二臂安装于驱动连杆70内并与其连接。根据该优先实施例，此驱动连杆由一对将踏板柄夹在其间的连杆70a和70b组成。驱动连杆70在其相对端有开孔72，74。

连接销62允许驱动连杆70与踏板柄第二臂34之间相对转动。同样地，驱动连接销80贯穿驱动连杆第二开孔74和轴套轴承82。驱动连接销62又紧固于驱动轴柄86的一外部凸块上，将踏板柄第二臂的运动通过驱动连杆传输到驱动轴柄86。此布置提供了一个紧凑的总成，可以有效地控制对驱动轴柄的输出。驱动轴柄包括一个中央开孔88，驱动轴90安装于其中。驱动轴通过轴套94中形成的开孔92，将驱动轴柄固定于作动器基座50上。驱动轴有足够的长度以穿过开孔92，穿出基座，不可旋转地接合在电位器100内形成的驱动轴凹座96。

电位器100是一个普通产品。但其特殊之处在于该优先实施例采用了一个接收驱动轴90提供的旋转输入信号的旋转电位器，旋转电位器根据响应在出口连接器102上提供适当的电信号。电信号由导线〔未显示〕传递给发动机的电子控制单元，此信号表示踏板的旋转位置，即，操作手操纵踏板的下降量。电位器通过紧固器110紧固于作动器基座50上。

在优先的布置中，也使用了尼龙隔套112、114，以将踏板柄12和驱动轴柄86安装于基座。但是，在其它选出的布置中，省略隔套是值得的。

另外，第一和第二扭簧120，122是与踏板总成联接的。第一扭簧最好安装于销32和套筒40上，这样，弹簧的一端接合踏板柄，第二端接合于作动器基座。在无任何外力施加于踏板的情况下，第一扭转弹簧驱动踏板到初始或闲置位置。

类似地，第二扭簧122安装于驱动轴柄轴套上。第二扭转弹簧第一端接合于驱动轴柄，第二端接合于作动器外壳。而且，在无任何外力施加于踏板的情况下，第二扭转弹簧驱动该踏板至闲置位置。

遮盖板130通过紧固件132紧固于作动器基座。如同会理解的那样，设置遮盖板的目的在于使封装踏板总成部件的腔不含污物和碎片，否则这些污物和碎片将对连杆和踏板总成的操作造成有害影响。另一方面，遮盖板通过紧固器可以容易地从作动器基座上拆卸，使修理和更换容易进行。

在该优先布置中，外壳悬挂安装于操作员舱的垂直墙壁上，使总成远离地面，这样即使几英寸的泥浆、冰、水对踏板总成的操作也没有影响。由于电位器要求大约54度的输入旋转，并且车辆隔间的尺寸限制是有限的只允许大约18度的踏板运动，因此上述连杆总成提供了3∶1的比率是有利的。这样此连杆总成提供了为操作员所需要的理想敏感度，并是一个有效、紧凑的装置。

本申请已参照优先实施例进行了描述。显然，其他人在阅读和理解了本说明书后，会修改、变更本发明。我们的意图是将所有这样的修改和变更包含在所附权利要求书或等其等同物的范围内。

Claims (16)

1.一种提供电信号给电子控制发动机的踏板总成，包括：

一个踏板；

一个第一部件按操作关系与踏板联接，此第一部件有一个转轴，第一部件响应踏板的运动而绕此轴摆转；

一个第二部件按操作关系联接于第一部件，绕第二轴旋转以响应第一部件的摆动；

一个电位器按操作关系与第二部件联接，依据第二部件的旋转位置产生成比例的电信号；

一个连接件介于第一和第二部件之间，以非一对一比率相对于第一部件的摆动运动改变第二部件的旋转输出。

2.按权利要求1所述的踏板总成，其特征在于还包括一个第一偏压件以驱动第一部件至第一位置。

3.按权利要求2所述的踏板总成，其特征在于还包括一个第二偏压件以驱动第二部件至第一位置。

4.按权利要求1所述的踏板总成，其特征在于还包括一个偏压件以驱动第二部件至第一位置。

5.按权利要求1所述的踏板总成，其特征在于踏板通过一将踏板的运动传递到第一部件的摆动连接件与第一部件连接。

6.按权利要求1所述的踏板总成，其特征在于该连接部件以可摆动方式与第一部件和第二部件连接。

7.按权利要求6所述踏板总成，其特征在于该旋转轴线跟第一部件和连接部件间的摆动接头之间的尺寸，比连接部件的摆动接头之间的尺寸要大很多。

8.按权利要求7所述踏板总成，其特征在于该尺寸比例大约为3∶1。

9.按权利要求书所述踏板总成，其特征在于还包括一个偏压件以驱动踏板至第一位置。

10.一种适于根据踏板下降量为电控发动机提供电信号输出的踏板总成，包括：

一个基座；

一个适于根据由车辆操作员施加的下降力而产生的运动的踏板；

一个踏板柄，靠近第一端连接于踏板，以可摆动的方式安装于基座的中央部分，并有一个与中央部分隔开的第二端；

一个驱动连杆以可摆动的方式以第一枢轴接头连接在踏板柄第二端附近，并有一个与之隔开的第二枢轴连接；

一个驱动轴柄通过其第二枢轴接头与驱动连杆连接；一个电位器，按操作连接接合于驱动轴柄，根据驱动轴柄旋转位置提供电信号。

11.按权利要求10所述踏板总成，其特征在于还包括一第一弹簧，置于基座和踏板柄之间，以驱动踏板柄至第一、闲置位置。

12.按权利要求11所述踏板总成，其特征在于第一弹簧是一个螺旋弹簧，包围于可绕基座摆动的踏板柄的摆动支座上。

13.按权利要求11所述踏板总成，其特征在于还包括一个第二弹簧驱动驱动轴柄至第一、闲置位置。

14.按权利要求13所述踏板总成，其特征在于第二弹簧是一个线圈弹簧，围绕于驱动轴柄的旋转轴上。

15.按权利要求10所述踏板总成，其特征在于踏板柄上从枢轴安装到驱动连杆的第一枢轴接点间的尺寸大约是驱动连杆上第一、第二枢轴接点间尺寸的3倍。

16.按权利要求10所述踏板总成，其特征在于踏板包括一个用于安装踏板柄第一端的槽，还有一个用于推动踏板柄第一端至槽的一端的弹簧。

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