CN211202132U - 一种智能油门执行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能油门执行装置，包括踏板、支架、安装在支架上的传动组件、带动所述传动组件运动的动力组件、拉动组件以及与所述动力组件连接动力控制器，所述传动组件的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述传动组件的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述拉动组件的另一端连接发动机的节气门，所述动力控制器用于发出控制信号至所述动力组件。本实用新型可通过动力控制器来控制动力组件运动，使动力组件带动所述传动组件运动，由传动组件控制发动机的节气门的开度大小，可在保留手动控制油门的同时还能实现对油门的自动控制，增加汽车的智能化，而且装置结构简单，实用性和安全性能高，成本较低。

Description

一种智能油门执行装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，特别涉及一种智能油门执行装置。

背景技术

油门执行作为汽车控制发动机油门开合度的装置，以往一般是通过驾驶员踩踏踏板，然后经过真空助力装置或其他助力装置助力后，带动油门执行装置来控制油门的开合度，但是随着科技的发展，智能化汽车的概念出现，智能化汽车应该具有自适应巡航、自动驾驶、自动泊车等智能功能，所以在没有驾驶员后，需要一种智能油门执行装置来实现汽车的智能控制。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种智能油门执行装置，可在保留手动控制油门的同时还能实现对油门的自动控制，增加汽车的智能化。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种智能油门执行装置，与发动机的节气门连接，包括踏板、支架、传动组件、动力组件、拉动组件以及与所述动力组件连接的动力控制器，其中，所述传动组件安装在所述支架上，所述传动组件的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述传动组件的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述拉动组件的另一端连接发动机的节气门；所述动力组件与所述拉动组件连接并可带动所述拉动组件运动，所述动力控制器用于发出驱动信号至所述动力组件以驱动所述动力组件动作。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述传动组件包括安装在所述支架上的齿条和与齿条啮合的齿轮，所述齿条的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述齿条的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述齿轮与所述动力组件的输出端连接。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述动力组件包括电机安装座以及安装在所述电机安装座上的步进电机，所述步进电机的输出轴通过定位螺钉与所述齿轮刚性连接，所述步进电机的三相端子均连接所述动力控制器。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述拉动组件包括拉线以及套设在所述拉线上的拉线套，所述拉线连接所述发动机的节气门。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述动力控制器包括稳压电路、驱动电路和主控芯片，所述稳压电路对供电电源进行稳压后给所述主控芯片供电，所述主控芯片发出电机控制信号至所述驱动电路，由所述驱动电路发出驱动信号至所述动力组件动作以驱动所述动力组件动作。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述驱动电路采用型号为TB67S109AFTG的驱动芯片。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述主控芯片的型号为MPC5744PFK0MLQ8。

优选的，所述的智能油门执行装置中，所述智能油门执行装置还包括与所述动力控制器通讯连接的汽车电子控制单元，所述汽车电子控制单元用于发送中央控制信号至所述动力控制器以使所述动力控制器输出驱动信号至所述动力组件。

相较于现有技术，本实用新型提供的智能油门执行装置，包括踏板、支架、安装在支架上的传动组件、带动所述传动组件运动的动力组件、拉动组件以及与所述动力组件连接动力控制器，所述传动组件的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述传动组件的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述拉动组件的另一端连接发动机的节气门，所述动力控制器用于发出控制信号至所述动力组件以驱动所述动力组件动作。本实用新型可通过动力控制器来控制动力组件运动，使动力组件带动所述传动组件运动，由传动组件控制发动机的节气门的开度大小，此外，还能通过踏板来实现发动机的节气门的开度大小控制，可在保留手动控制油门的同时还能实现对油门的自动控制，增加汽车的智能化，而且装置结构简单，实用性和安全性能高，成本较低，适合推广。

附图说明

图1为本实用新型提供的智能油门执行装置的一较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的智能油门执行装置中所述动力控制器的结构框图。

图3为本实用新型提供的智能油门执行装置中所述驱动电路的原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种智能油门执行装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

请参阅图1，本实用新型提供的智能油门执行装置，与发动机的节气门1连接，所述智能油门执行装置包括踏板2、支架3、传动组件4、动力组件5、拉动组件6以及与所述动力组件5连接的动力控制器(图中未示出)，其中，所述传动组件4安装在所述支架3上，所述传动组件4的一端通过回程导向管7与所述踏板2铰接，所述传动组件4的另一端通过进程导向管8与所述拉动组件6的一端连接，所述拉动组件6的另一端连接发动机的节气门1，所述动力组件5与所述拉动组件4连接并可带动所述拉动组件4运动，所述动力控制器用于发出驱动信号至所述动力组件5以驱动所述动力组件5动作。

具体来说，所述踏板2作为手动控制油门的执行装置，在进行手动控制时，人工踩踏所述踏板2，所述踏板2可带动与传动组件4运动，所述传动组件4运动时带动所述拉动组件6运动，从而可使拉动组件6拉动所述发动机的节气门1，进而控制可燃混合器的流量，在驾驶员取消踩踏踏板时及时停止助力并复位油门；在进行智能控制时，所述动力控制器接收控制信号，然后根据所述控制信号输出驱动信号至所述动力组件5，使所述动力组件5运动到设定的位置，所述动力组件5运动时，与其连接的传动组件4被带动运动，所述传动组件4运动时带动所述拉动组件6运动，从而可使拉动组件6拉动所述发动机的节气门1，进而控制可燃混合器的流量，实现了油门的智能控制，在保留了手动控制的同时，完美契合了智能车的智能控制功能。

优选的，所述动力控制器由车用级MCU以及其外围电路组成，可对所述动力组件5进行精准的控制，进而可实现油门的精确操控。

进一步的实施例中，请继续参阅图1，所述传动组件4包括安装在所述支架3上的齿条41和与齿条41啮合的齿轮42，所述齿条41的一端通过回程导向管7与所述踏板2铰接，所述齿条41的另一端通过进程导向管8与所述拉动组件6的一端连接，所述齿轮42与所述动力组件5的输出端连接。

具体来说，本实用新型通过齿轮齿条的传动来实现对发动机的节气门1的开度大小的控制，所述齿轮42在转动时，会带动所述齿条41进行直线运动，从而可带动拉动组件6进行直线运动；此外，所述支架3保证了传动齿条和传动齿轮的高啮合度。

进一步的实施例中，请继续参阅图1，所述动力组件5包括电机安装座51以及安装在所述电机安装座51上的步进电机52，所述步进电机52的输出轴通过定位螺钉53与所述齿轮42刚性连接，所述步进电机52的三相端子均连接所述动力控制器，本实用新型通过电机的转动来带动齿轮42进行转动，电机的转动由动力控制器来实现精准控制，电机转动不同的圈数可实现发动机的节气门1的开度大小的不同，从而可对油门的大小进行智能控制。

进一步的实施例中，请继续参阅图1，所述拉动组件6包括拉线61以及套设在所述拉线上的拉线套(图中未示出)，所述拉线连接所述发动机的节气门1，在具体实施时，所述拉线61与拉线套通过一定角度的弯曲后连接到发动机的节气门1，拉线61可被所述齿条41带动进行直线运动，从而改变发动机的节气门1的开度大小。

进一步的，请参阅图2，所述动力控制器包括稳压电路9、驱动电路10和主控芯片11，所述稳压电路9和驱动电路10均连接供电电源12，稳压电路9和驱动电路10还均连接所述主控芯片11，所述驱动电路10还连接所述步进电机52，所述稳压电路9对供电电源12进行稳压后给所述主控芯片11供电，所述主控芯片11发出电机控制信号至所述驱动电路10，由所述驱动电路10驱动所述动力组件5动作以驱动所述动力组件5动作；所述供电电源12还给所述驱动电路10供电，优选的，所述供电电源12可以直接为车载电池，所述主控芯片11可采用型号为MPC5744PFK0MLQ8的控制芯片，可精准的发出电机控制信号至所述驱动电路，使所述驱动电路根据电机控制信号输出驱动信号至所述步进电机52以使所述步进电机52动作，当然，在其它的实施例中，所述主控芯片11还可采用其它型号的芯片，本实用新型对此不做限定；所述稳压电路9的具体电路原理为现有技术，例如3.3v稳压电路和5v稳压电路等等，具体可根据需求而定，在此不再对其进行详细描述。

进一步来说，请一并参阅图3，所述驱动电路10采用型号为TB67S109AFTG的驱动芯片及其外围电路组成，其中，A+、A-、B+和B-输出口连接所述步进电机52，用于输出驱动信号至所述步进电机52，所述驱动芯片U1的EN端口为电机的脱机控制端口，脱机控制信号经过光耦隔离后输入所述驱动芯片U1的脱机控制端口，从而可实现对驱动芯片U1的功率输出开闭的控制；所述驱动芯片U1的CLK端口为脉冲信号输入端，脉冲信号经过光耦隔离后输入值所述驱动芯片U1的脉冲信号输入端，从而能够使所述驱动芯片U1可根据所述脉冲信号驱动所述步进电机52动作；所述驱动芯片U1的DIR端口为电机正反转控制端口，电机正反转控制信号经过光耦隔离后输入所述驱动芯片U1的DIR端口，进而实现对步进电机52的正反转控制；所述驱动芯片U1的M0端口、M1端口和M2端口的输入电平的高低可实现对步进电机的细分数的设定，在具体实施时，所述主控芯片11输出脉冲信号和电机正反转控制信号至所述驱动芯片U1的CLK端口和DIR端口，所述驱动芯片U1接收到信号后根据所述信号输出驱动信号至所述步进电机，以控制所述步进电机52转动与信号对应的圈数。

优选的，请继续参阅图2，所述智能油门执行装置还包括与所述动力控制器通讯连接的汽车电子控制单元13，所述汽车电子控制单元13用于发送控制信号至所述动力控制器以使所述动力控制器输出驱动信号，具体输出控制信号至所述主控芯片11，所述汽车电子控制单元13可接收外部控制编码器发送的编码器控制信号，然后进行PID控制后输出控制信号至所述驱动芯片11，使所述主控芯片11可根据需求来控制步进电机52的转动圈数，使所述步进电机52运动到设定的位置，具体实施时，所述主控芯片11还连接所述步进电机52的编码器14，实现闭环控制，且可将当前的控制参数实时反馈到所述汽车电子控制单元13；其中，所述汽车电子控制单元又称为ECU，是汽车专用微机控制器，和普通的电脑一样,由微处理器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成，其具体原理为现有技术，在此不再对其进行详细描述。

为了更好的理解本实用新型，以下结合图1和图2对本实用新型提供的智能油门执行装置的工作原理进行详细说明：

在进行智能控制时，外部控制编码器根据油门的位置对所述汽车电子控制单元13发出编码器控制信号，所述汽车电子控制单元13对编码器控制信号进行PID控制后发出控制信号给动力控制器，所述动力控制器接收到控制信号后根据编码器转动圈数控制所述步进电机52的转动圈数，使所述步进电机52轴向运动到设定的位置，在运动时，所述步进电机52的输出轴带动所述齿轮42转动，所述齿轮42转动时带动与齿轮42啮合的齿条41进行直线运动，齿条41运动时带动所述拉线作直线运动，使所述发动机的节气门1的开度大小变化，达到控制可燃混合器的流量，改变发动机的转速和功率的目的，从而实现了油门的自动执行。

在进行手动控制时，人工踩踏所述踏板2，所述踏板2运动时带动所述齿条41进行直线运动，齿条41运动时带动所述拉线作直线运动，使所述发动机的节气门1的开度大小变化，达到控制可燃混合器的流量，改变发动机的转速和功率的目的。

综上所述，本实用新型提供的智能油门执行装置，包括踏板、支架、安装在支架上的传动组件、带动所述传动组件运动的动力组件、拉动组件以及与所述动力组件连接动力控制器，所述传动组件的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述传动组件的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述拉动组件的另一端连接发动机的节气门，所述动力控制器用于发出控制信号至所述动力组件以驱动所述动力组件动作。本实用新型可通过动力控制器来控制动力组件运动，使动力组件带动所述传动组件运动，由传动组件控制发动机的节气门的开度大小，此外，还能通过踏板来实现发动机的节气门的开度大小控制，可在保留手动控制油门的同时还能实现对油门的自动控制，增加汽车的智能化，而且装置结构简单，实用性和安全性能高，成本较低，适合推广。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能油门执行装置，与发动机的节气门连接，其特征在于，所述智能油门执行装置包括踏板、支架、传动组件、动力组件、拉动组件以及与所述动力组件连接的动力控制器，其中，所述传动组件安装在所述支架上，所述传动组件的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述传动组件的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述拉动组件的另一端连接发动机的节气门；所述动力组件与所述拉动组件连接并可带动所述拉动组件运动，所述动力控制器用于发出驱动信号至所述动力组件以驱动所述动力组件动作。

2.根据权利要求1所述的智能油门执行装置，其特征在于，所述传动组件包括安装在所述支架上的齿条和与齿条啮合的齿轮，所述齿条的一端通过回程导向管与所述踏板铰接，所述齿条的另一端通过进程导向管与所述拉动组件的一端连接，所述齿轮与所述动力组件的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的智能油门执行装置，其特征在于，所述动力组件包括电机安装座以及安装在所述电机安装座上的步进电机，所述步进电机的输出轴通过定位螺钉与所述齿轮刚性连接，所述步进电机的三相端子均连接所述动力控制器。

4.根据权利要求2所述的智能油门执行装置，其特征在于，所述拉动组件包括拉线以及套设在所述拉线上的拉线套，所述拉线连接所述发动机的节气门。

5.根据权利要求1所述的智能油门执行装置，其特征在于，所述动力控制器包括稳压电路、驱动电路和主控芯片，所述稳压电路对供电电源进行稳压后给所述主控芯片供电，所述主控芯片发出电机控制信号至所述驱动电路，由所述驱动电路发出驱动信号至所述动力组件以驱动所述动力组件动作。

6.根据权利要求1所述的智能油门执行装置，其特征在于，所述智能油门执行装置还包括与所述动力控制器通讯连接的汽车电子控制单元，所述汽车电子控制单元用于发送中央控制信号至所述动力控制器以使所述动力控制器输出驱动信号至所述动力组件。

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