CN201916062U

CN201916062U - 汽车发动机节气门执行机构

Info

Publication number: CN201916062U
Application number: CN 201020680505
Authority: CN
Inventors: 黄翔; 张建旭; 任华林; 夏伟强; 温晓平; 贾新伟
Original assignee: Zhejiang Wanliyang Transmission Co Ltd
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2020-12-27

Abstract

本实用新型属于汽车发动机类，具体是一种汽车发动机节气门执行机构，其特征在于：小齿轮过赢压装在电机的输出端，在输出轴上过赢压装一扇形齿轮，小齿轮和扇形齿轮啮合传动，构成一对减速齿轮副；在输出轴上空套一缓冲板，缓冲板与扇形齿轮之间设置有缓冲弹簧；在缓冲板上与壳体间连接一预紧扭簧；输出轴的一端插在转角位置传感器内，另一端固定有扇形主动转盘；拉索的一端连接扇形主动转盘，另一端连接机械节气门。本实用新型通过控制电机的转速和旋向控制机械节气门的打开或关闭，从而实现了对机械节气门的自动控制，易于安装、工作可靠、控制精确。

Description

汽车发动机节气门执行机构

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机类，具体是一种汽车发动机节气门执行机构。

背景技术

目前，车用汽油发动机是通过调节节气门的开度来调节负荷的大小，节气门按结构形式的不同分为机械节气门和电子节气门两种，机械节气门的执行原理为：需用到一根拉索，拉索的一端连接机械节气门，另一端连接加速踏板，节气门的开度由驾驶员踩下加速踏板的幅度来决定，幅度越大开度越大。电子节气门的执行原理为：电子节气门是在机械节气门的基础上集成了电机和位置传感器，电子节气门需要与控制器、电子加速踏板一起成套使用，电子加速踏板将驾驶员对油门的操作转化为电信号给控制器，控制器综合处理包括加速踏板在内的各种信号，控制器通过控制电子油门电机的旋转来控制节气门的打开或关闭，同时，电子油门的位置传感器将当前的位置信号反馈给控制器形成一个闭环控制。为了满足日益严格的排放要求和进一步降低油耗，传统的机械节气门已不适合，必须得采用电子节气门，尤其是自动档车型更是如此。

上述电子节气门是将电机、位置传感器与机械节气门集成在一起成为一个整体，行业称之为整体式电子节气门。目前许多车型仍然采用机械节气门，如果将其切换为整体式电子节气门需要投入大量的开发费用，开发周期也很长，为解决这一问题，目前采用的方案为分体式电子节气门，即保持原车机械节气门的配置不变，增加一套执行机构，该执行机构至少包括电机和位置传感器，机械节气门和该执行机构之间用拉索连接，控制器通过控制该执行机构电机的旋转来控制拉索的动作，从而控制节气门的打开或关闭，该执行机构的位置传感器将当前的位置信号反馈给控制器形成一个闭环控制，行业将此执行机构称之为分体式电子节气门，例如实用新型专利：一种电子节气门传动装置(ZL 200520120081.5)，但该实用新型发明在设计上有如下几点缺陷：

(1)机构运行到最大和最小两个极限位置发生限位碰撞时，未设置缓冲装置而是靠硬性碰撞使机构停止，这样容易引起机构的早期失效和发出撞击噪声。

(2)众所周知，机械节气门是靠其自带的扇形从动转盘来连接拉索，拉索缠绕在此扇形从动转盘的圆弧面上，拉索的运行行程等于该扇形从动转盘转过的弧长，也就是说拉索的运行行程与该扇形从动转盘转过的角度成线性关系，不难得知，电机的负荷与其转角也是成线性关系递增或递减；而上面所提到的实用新型专利是采用一摆臂来连接拉索的另一端，很显然，摆臂转过的角度与拉索的运行行程不成线性关系，而是一个非常复杂的曲线，电机的负荷与其转角也不成线性关系，这样给控制带来了难度，易造成超调、抖动等现象。

(3)在安装拉索时，为了保证机械节气门的完全回位，必须在安装完成后让拉索有一定的松弛量，松弛量因安装的人而异，不易控制，这就意味着无法保证节气门初始值的一致性，而且松弛量也就意味着必然有一段空行程，势必造成机构响应的滞后。

针对目前现状，需要开发一种性能更好、工作更可靠的分体式的汽车发动机节气门执行机构。

发明内容

本实用新型的目的是对现有的技术的不足，提出一种易于安装、工作可靠、控制精确、能够对机械节气门实现自动控制的分体式的汽车发动机节气门执行机构，可完全达到整体式电子节气门的性能。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种汽车发动机节气门执行机构，包括有电机、小齿轮、转角位置传感器、输出轴、壳体、拉索，其特征在于：小齿轮过赢压装在电机的输出端，在输出轴上过赢压装一扇形齿轮，小齿轮和扇形齿轮啮合传动，构成一对减速齿轮副；在输出轴上空套一缓冲板，缓冲板与扇形齿轮之间设置有缓冲弹簧；在缓冲板上与壳体间连接一预紧扭簧；输出轴的一端插在转角位置传感器内，另一端固定有扇形主动转盘；拉索的一端连接扇形主动转盘，另一端连接机械节气门。

本实用新型的扇形主动转盘带有一圆弧面，拉索缠绕在此圆弧面上，当扇形主动转盘转动时，拉动拉索沿其圆弧面缠绕，众所周知，机械节气门的载荷与拉索的运行行程成线性关系，由此可见，扇形主动转盘转过的角度与拉索的运行行程成线性关系，电机的负载也与扇形主动转盘转过的角度成线性关系，有利于电机控制。

本实用新型设置有由缓冲板、缓冲弹簧构成的缓冲装置，能有效地缓冲机构运行到极限位置的撞击，起到保护机构和降低噪声的作用。

本实用新型设置有预紧扭簧，预紧扭簧的预紧扭力有打开机械节气门的趋势，在工作过程中预紧扭簧的力始终小于机械节气门回位弹簧的力，这样既保证了机械节气门的自动回位，又能保证拉索始终处于拉紧状态而无松弛量，安装的一致性好，机构响应速度快。

本实用新型扇形主动转盘与转角位置传感器均设置在输出轴位置，扇形主动转盘通过拉索与节气门的扇形从动转盘成等比传动，因此转角位置传感器也就间接地反馈了节气门打开或关闭的位置，实现节气门的闭环控制。

本实用新型通过控制电机的转速和旋向控制机械节气门的打开或关闭，从而实现了对机械节气门的精确与快速控制，易于安装、工作可靠、控制精确。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为图1卸去转角位置传感器后的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2所示所示，一种汽车发动机节气门执行机构，包括有电机1、小齿轮2、转角位置传感器3、输出轴4、扇形齿轮5、缓冲板6、预紧扭簧7、壳体8、扇形主动转盘9、拉索10，小齿轮2过赢压装在电机1的输出端上，扇形齿轮5过赢压装在输出轴4上，小齿轮2和扇形齿轮5啮合传动，构成一对减速齿轮副；缓冲板6空套在输出轴4上，缓冲板6与扇形齿轮5之间设置有缓冲弹簧11；预紧扭簧7的一端固定在缓冲板6上，另一端固定在壳体8上；输出轴4的一端插在转角位置传感器3内，另一端固定有扇形主动转盘9；拉索10的一端连接扇形主动转盘9，另一端连接机械节气门。

本实用新型缓冲板6的两边沿略大于扇形齿轮5的两边沿，当机构运行至两极限位置时，缓冲板6先与壳体8限位面接触，接触产生的冲击力通过缓冲弹簧11传递给扇形齿轮5，从而缓冲了对包括扇形齿轮5、小齿轮2和电机1在内的一系列运动件的直接冲击，有效地保护了机构、降低了噪声。扇形主动转盘9上带有一圆弧面，拉索缠绕此圆弧面上，当扇形主动转盘9转动时，拉动拉索10沿其圆弧面缠绕，众所周知，机械节气门的载荷与拉索10的运行行程成线性关系，由此可见，扇形主动转盘9转过的角度与拉索10的运行行程成线性关系，电机1的负载也与扇形主动转盘9转过的角度成线性关系，有利于电机1控制。预紧扭簧7的预紧扭力有打开机械节气门的趋势，在工作过程中预紧扭簧7的力始终小于机械节气门回位弹簧的力，这样既保证了机械节气门的自动回位，又能保证拉索10始终处于拉紧状态而无松弛量，安装的一致性好，机构响应速度快。本实用新型扇形主动转盘9与转角位置传感器3均设置在输出轴位置，转角位置传感器3反馈节气门打开或关闭的位置，实现节气门的闭环控制。

本实用新型工作时，电机1依次带动小齿轮2、扇形齿轮5、输出轴4、扇形主动转盘9旋转，扇形主动转盘9的旋转拉动拉索10打开或关闭机械节气门，转角位置传感器3反馈机械节气门打开或关闭的位置，从而实现了对机械节气门的闭环控制，加上特别设置的缓冲板6、缓冲弹簧11、预紧扭簧7和扇形主动转盘9使该实用新型具有易于安装、工作可靠、控制精确等一系列的卓越性能。

本实用新型适用于对汽油发动机机械节气门的自动控制，完全能全达到整体式电子节气门的性能。

Claims

1.一种汽车发动机节气门执行机构，包括有电机、小齿轮、转角位置传感器、输出轴、壳体、拉索，其特征在于：小齿轮过赢压装在电机的输出端，在输出轴上过赢压装一扇形齿轮，小齿轮和扇形齿轮啮合传动，构成一对减速齿轮副；在输出轴上空套一缓冲板，缓冲板与扇形齿轮之间设置有缓冲弹簧；在缓冲板上与壳体间连接一预紧扭簧；输出轴的一端插在转角位置传感器内，另一端固定有扇形主动转盘；拉索的一端连接扇形主动转盘，另一端连接机械节气门。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机节气门执行机构，其特征在于：所述扇形主动转盘带有一圆弧面，拉索缠绕在此圆弧面上。

3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机节气门执行机构，其特征在于：所述缓冲板的两边沿略大于扇形齿轮的两边沿。