CN204572212U - 智能型电子节气门 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能型电子节气门，包括：壳体(1)；与壳体(1)配合安装的外盖组合件(2)；节气门轴(3)和安装在该节气门轴(3)上的碟阀(4)；位于所述壳体(1)内部的电机(5)；安装于所述壳体(1)内部的轮轴(6)和安装在该轮轴(6)上的中间齿轮(7)；固定安装在所述节气门轴(3)上的扇形齿轮(8)；回位弹簧(9)；压装在所述电机(5)的输出轴上的磁铁(10)；以及位于所述外盖组合件(2)内部的印刷电路板(18)和位置传感器(19)。根据本实用新型的智能型电子节气门具有更好的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车零部件，具体地说，涉及一种用于汽车动力总成中的智能型电子节气门。
背景技术
在内燃机中通常设有电子节气门装置，用于调节供应到气缸的空气流量，其布置于进气歧管的上游。
现有的节气门装置，主要包括机械式节气门和非智能型电子节气门，机械式节气门由脚踏油门通过拉线控制其开度，而非智能型电子节气门其内部的磁铁是安装在节气门碟阀轴上，其内部传感器和汽车发动机控制单元之间形成信号闭环控制。
上述结构具有如下缺点：1)机械式节气门会带来机械磨损，引起节气门提前失效；2)机械式节气门控制精度低，并且无法实现车辆巡航控制、自动变速控制；3)机械式节气门不支持车身电子稳定控制(ESP)；4)非智能型电子节气门无法在节气门内部实现信号闭环控制，需要发动机控制单元集成控制其实现其最终位置的H桥电路。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种智能型电子节气门，该智能型电子节气门采用全新的磁铁和传感器的安装设计，全新的电机上电结构、以及全新的回位机构的设计，从而解决了如下问题：1)由于接触式传感器的机械磨损导致的节气门失效；2)支持车辆巡航控制、自动变速控制、车身电子稳定控制(ESP)；3)收到发动机控制单元的控制信号后可以在节气门内部进行信号闭环控制，并且反馈最终的位置控制结果给发动机控制单元。
本实用新型提供了一种智能型电子节气门，包括：
壳体1；
与壳体1配合安装的外盖组合件2；
节气门轴3和安装在该节气门轴3上的碟阀4，所述节气门轴3与碟阀4均安装在所述壳体1的内部；
位于所述壳体1内部的电机5；
安装于所述壳体1内部的轮轴6和安装在该轮轴6上的中间齿轮7，该中间齿轮7和所述电机5输出轴上的齿轮相互啮合；
固定安装在所述节气门轴3上的扇形齿轮8，该扇形齿轮8和所述中间齿轮7相互啮合；
回位弹簧9，该回位弹簧9的一端91固定安装在所述壳体1上，另外一端92固定安装在所述扇形齿轮8上；
压装在所述电机5的输出轴上的磁铁10；以及位于所述外盖组合件2内部的印刷电路板18和位置传感器19。
与现有技术相比，本实用新型提供的智能型电子节气门可以实现对进气流量更加精确的控制并且具有更好可靠性，具体如下：非接触式位置传感器本身安装在最小化的控制电路上，减少了机械磨损引起的失效，提高了节气门的可靠性；传动齿轮和壳体之间安装有回位弹簧，即可以保证碟阀轴的复位，也可以避免传动齿轮自锁现象的发生。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型所述的智能型电子节气门的分解爆炸图；
图2是图1所示的智能型电子节气门组装后的整体剖视图；
图3是连接板的立体放大示意图；
图4是外盖组合件的内部结构示意图；
图5是回位弹簧的立体示意图；
图6是回位弹簧、扇形齿轮和壳体的组装示意图。
具体实施方式
下面将参照附图并通过实施例来描述本实用新型所述的智能型电子节气门。
图1是本实用新型所述的智能型电子节气门的分解爆炸图，图2是图1所示的智能型电子节气门组装后的整体剖视图；如图1和图2所示，该智能型电子节气门由以下基本零部件组成：壳体1；与壳体配合安装的外盖组合件2；节气门轴3和安装在该节气门轴3上的碟阀4，上述节气门轴3与碟阀4均安装在所述壳体1的内部；位于所述壳体1内部的电机5；安装于所述壳体1内部的轮轴6和安装在该轮轴6上的中间齿轮7，该中间齿轮7和所述电机5输出轴上的齿轮相互啮合；固定安装在所述节气门轴3上的扇形齿轮8，该扇形齿轮8和所述中间齿轮7相互啮合，这样，中间齿轮7就可以传递扇形齿轮8和电机5上面的齿轮之间的扭矩；还包括回位弹簧9，该回位弹簧9的一端91(图5，图6中示出)固定安装在所述壳体1上，另外一端92(图5，图6中示出)固定安装在所述扇形齿轮8上，从而可以对扇形齿轮8初始位置进行定义；压装在所述电机5的输出轴上的磁铁10；以及位于所述外盖组合件2内部的印刷电路板18和位置传感器19(图4中示出)；为了给电机5、印刷电路板18和位置传感器19上电以及连接节气门与发动机控制单元，该智能型电子节气门还包括有位于所述外盖组合件2上的电气连接头17，该电气连接头17与所述印刷电路板18、位置传感器19以及电机5之间具有电气连接。
上述智能型电子节气门的工作原理如下：基于霍尔效应原理的非接触式位置传感器19安装在所述外盖组合件2内部，用于感知所述磁铁10的磁场方向的变化(磁铁10的磁场数值与所述节气门轴3上的碟阀4的开启角度相对应)实现监控所述碟阀4的位置的目的，然后所述位置传感器19监控到的磁场变化数值经印刷电路板18的控制单元计算后，会将新的命令信号经电机输入插针20(图4中示出)输入并且驱动所述电机5工作，进而通过与所述电机5输出轴相啮合的齿轮传动单元(中间齿轮7和扇形齿轮8)带动所述节气门轴3和碟阀4旋转，从而实现对碟阀开启角度的调整。所述位置传感器19本身安装在最小化的控制电路上，由于是非接触式的，所以可以减少机械磨损，进而减少由机械磨损引起的失效，提高了节气门的可靠性。
图5是回位弹簧9的立体示意图，图6是回位弹簧9、扇形齿轮8和壳体1的组装示意图。结合图2，图5，图6可知，所述电机5和节气门轴3之间使用一个二级齿轮传动单元(即相互啮合的中间齿轮7和扇形齿轮8)用以增大直流电机的扭矩。如图6所示，所述回位弹簧9是以一定的预紧力安装在所述壳体1和所述扇形齿轮8上的，由于预紧力的作用，回位弹簧9的一端92将会拉动所述扇形齿轮8并将其固定在所述壳体1上，此位置即为所述扇形齿轮8的初始位置，当遇到电流断开时，在上述预紧力的作用下，所述回位弹簧9可以拉动所述扇形齿轮8旋转，从而带动所述节气门轴3旋转并将所述碟阀4拉回到初始位置。
较佳地，如图1和图2所示，所述智能型电子节气门还包括有连接板11，该连接板11安装于所述电机5的输出轴一侧，并且位于所述电机5和所述外盖组合件2之间并固定在所述电机5和所述外盖组合件2上，其主要作用是将所述电机5和外盖组合件2的插针连接在一起，具体如图3所示是通过所述连接板11上的多个插针孔113实现的，本实施例中为4个插针孔113。进一步地，如图3所示，该连接板11上还可以安装有电感111，该电感111的作用是提高节气门电机的电磁兼容性能，电感111的个数不限，在本实施例中，个数为2个。进一步地，所述连接板11的两侧还分别形成有圆柱形凸起结构112，该结构用于将所述连接板11连接到所述外盖组合件2的对应孔型结构中，以及用于将所述连接板11卡装在所述电机5上。进一步地，结合图1，图2，图3和图4所示，所述智能型电子节气门的还包括两个电机输入插针20，该两个电机输入插针20位于所述外盖组合件2内部的印刷电路板18上并与其形成电气连接，其未与所述印刷电路板18相连接的插针端插入到所述连接板11上的2个插针孔113中。另外，所述电机5上还包括有两个电机上电插针51，该两个电机上电插针51分别插入到所述连接板11上未被所述电机输入插针20插入的、剩余的2个插针孔113中。通过上述设计，两个电机输入插针20和两个电机上电插针51之间就通过所述连接板11内部的导线形成了电路连通，从而可以将所述印刷电路板18上的控制单元发出的控制和驱动信号经所述连接板11发送给所述电机5，形成节气门内部的闭环控制。
较佳地，如图1和图2所示，所述智能型电子节气门还包括弹簧碟片16，该弹簧碟片16位于所述电机5的底部并被所述电机5压缩在所述壳体1的内部，该弹簧碟片16被压缩充当止位，用来固定安装所述电机5，另一方面可用来吸收所述电机5工作时的振动。
较佳地，所述轮轴6是通过过盈压装的方式安装在所述壳体1上并对所述中间齿轮7的安装定位。
较佳地，所述扇形齿轮8通过焊接的方式安装在所述节气门轴3上，用于传递所述电机5的扭矩，调整所述碟阀4的开启角度。
较佳地，所述磁铁10是通过过盈压装的方式安装在所述电机5的输出轴上的，并与所述位置传感器19相配合监控所述碟阀4所处的位置。
较佳地，所述位置传感器19具体位于所述印刷电路板18上，并且所述位置传感器19可以为非接触式传感器，个数可以选择为2个。
较佳地，所述智能型电子节气门还包括位于所述壳体1的轴承孔内的第一轴承12和第二轴承13，所述节气门轴3以间隙配合的方式分别穿过所述第一轴承12和所述第二轴承13，该第一轴承12和第二轴承13可以为滚针轴承，并且以过盈的方式压装在所述壳体1的轴承孔内，节气门轴3以间隙配合的方式分别穿过所述第一轴承12和第二轴承13；以及安装在所述节气门轴3上的垫片结构14，该垫片结构14被所述第一轴承12紧压在所述壳体1上，所述垫片结构14可以为C型垫片，并固定安装在所述节气门轴3外周表面的沟槽中，用于调整所述节气门轴3在所述壳体1中的位置。在具体的装配过程中，可以通过轴向移动节气门轴3，将节气门轴3调整到所需的位置，然后打紧碟阀4上的螺钉，从而将节气门轴3与碟阀4固定。
较佳地，所述智能型电子节气门还包括安装在所述壳体1上且位于所述节气门轴3一端的轴承孔内的端盖15，该端盖15以过盈的方式压装在所述壳体1上，主要的作用是密封，并且可以防尘。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (20)
1.一种智能型电子节气门，包括：
壳体(1)；
与壳体(1)配合安装的外盖组合件(2)；
节气门轴(3)和安装在该节气门轴(3)上的碟阀(4)，所述节气门轴(3)与碟阀(4)均安装在所述壳体(1)的内部；
位于所述壳体(1)内部的电机(5)；
安装于所述壳体(1)内部的轮轴(6)和安装在该轮轴(6)上的中间齿轮(7)，该中间齿轮(7)和所述电机(5)输出轴上的齿轮相互啮合；
固定安装在所述节气门轴(3)上的扇形齿轮(8)，该扇形齿轮(8)和所述中间齿轮(7)相互啮合；
其特征在于，还包括：
回位弹簧(9)，该回位弹簧(9)的一端(91)固定安装在所述壳体(1)上，另外一端(92)固定安装在所述扇形齿轮(8)上；
压装在所述电机(5)的输出轴上的磁铁(10)；以及位于所述外盖组合件(2)内部的印刷电路板(18)和位置传感器(19)。
2.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门还包括：连接板(11)，该连接板(11)安装于所述电机(5)的输出轴一侧，并且位于所述电机(5)和所述外盖组合件(2)之间，用于连接所述电机(5)和所述外盖组合件(2)。
3.根据权利要求2所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述连接板(11)上安装有电感(111)。
4.根据权利要求3所述的智能电子节气门，其特征在于，所述电感(111)的个数为2个。
5.根据权利要求2所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述连接板(11)的两侧分别形成有圆柱形凸起结构(112)，用于将所述连接板(11)连接到所述外盖组合件(2)的对应结构中，以及用于将所述连接板(11)卡装在所述电机(5)上。
6.根据权利要求2所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述连接板(11)上还形成有4个插针孔(113)，用于连接所述外盖组合件(2)上的和所述电机(5)上的插针。
7.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门还包括：弹簧碟片(16)，该弹簧碟片(16)位于所述电机(5)相对于动力输出轴的一侧并被所述电机(5)压缩在所述壳体(1)的内部。
8.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述轮轴(6)是通过过盈压装的方式安装在所述壳体(1)上的。
9.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述扇形齿轮(8)与所述节气门轴(3)之间的安装方式为焊接。
10.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述磁铁(10)是通过过盈压装的方式安装在所述电机(5)的输出轴上的。
11.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述位置传感器(19)位于所述印刷电路板(18)上。
12.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述位置传感器(19)的个数为2个。
13.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述位置传感器(19)为非接触式传感器。
14.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门还包括：位于所述壳体(1)的轴承孔内的第一轴承(12)和第二轴承(13)，所述节气门轴(3)以间隙配合的方式分别穿过所述第一轴承(12)和所述第二轴承(13)。
15.根据权利要求14所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门还包括：安装在所述节气门轴(3)上的垫片结构(14)，该垫片结构(14)被所述第一轴承(12)紧压在所述壳体(1)上。
16.根据权利要求15所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述垫片结构(14)为C型垫片，固定安装在所述节气门轴(3)外周表面的沟槽中。
17.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门还包括：安装在所述壳体(1)上且位于所述节气门轴(3)一端的轴承孔内的端盖(15)。
18.根据权利要求1所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门还包括：位于所述外盖组合件(2)上的连接头(17)。
19.根据权利要求6所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述智能型电子节气门的还包括：两个电机输入插针(20)，该两个电机输入插针(20)和所述印刷电路板(18)相连接，其凸出端插入所述连接板(11)上的2个插针孔(113)中。
20.根据权利要求19所述的智能型电子节气门，其特征在于，所述电机(5)上还包括有两个电机上电插针(51)，该两个电机上电插针(51)分别插入到所述连接板(11)上未被所述电机输入插针(20)插入的、剩余的2个插针孔(113)中。
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| CN201520275762.2U CN204572212U (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 智能型电子节气门 |
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| CN204572212U true CN204572212U (zh) | 2015-08-19 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107023406A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-08 | 四川红光汽车机电有限公司 | 一种新型高、低怠速位置限位的电子节气门体 |
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2015
- 2015-04-30 CN CN201520275762.2U patent/CN204572212U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN107023406A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-08 | 四川红光汽车机电有限公司 | 一种新型高、低怠速位置限位的电子节气门体 |
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