CN214118354U - 一种新型集成式进气装置 - Google Patents

Abstract

一种新型集成式进气装置，包括本体、进气道、节气门板、转轴、霍尔传感器、节气门电机以及电子控制单元ECU，所述节气门电机共同布置与本体一侧，通过压盖一进行封装；电子控制单元ECU布置于本体另一侧,霍尔传感器之霍尔元件布置于ECU上，所述ECU通过压盖二进行封装；所述节气门电机引线通过本体内部设置的通道引至所述ECU实现通讯，安装时节气门电机处于本体上端位置。

Description

一种新型集成式进气装置

技术领域

本发明属于发动机领域，具体涉及电喷汽油发动机，特别是通用机械领域的电喷汽油发动机进气及控制系统。

背景技术

近年来，通机领域产品发展迅速，特别是应用于农业、园林及家庭等的小型动力机械高歌猛进，而传统通机通常采用化油器系统，由于使用需求以及国家政策影响，通机系统的性能以及排放逐渐被市场关注。电控燃油喷射系统则以其改善发动机的燃油经济性、降低排气有害物质含量以及提高动力性能等优点被广泛应用，因而通机发动机系统电喷化也是日益普遍。

在现有电子燃油喷射系统中，必须的部件包括进气节气门体、温度及压力传感器、电喷控制单元(ECU)等，一般为独立部件，通过线束和接插件进行电器连接，安装布置位置可以比较自由地设计，但为每个部件设置最佳的安装位置有一定难度，其相互之间的连接线束和接插头，造成结构体积庞大、安装性能差，线束接插件针数多，增加系统成本。特别对于安装空间有限的通用发动机装置，为满足各部件安装，信号线就必须加长，如此容易造成信号衰减或者信号脱落等可靠性故障。

此外，对于采用速度密度方式计量进气流量的系统，进气压力传感器 (MAP)一般采用独立的传感器安装在进气道上，或者安装在ECU内部，但是前者传感器成本较高并且需要增加多针电线接插头，成本进一步增加，而后者则需要将进气道压力引入ECU，ECU就必须布置在进气道附近，导致布置设计困难，否则自由设计可能导致压力连接管过长，从而给采集到的压力变化带来影响，使测量结果产生较大误差。

现有技术的改进有采用电子控制器一体化进气系统以及霍尔传感器检测装置，解决上述问题，由于考虑到电机防护然而，需要在安装时使得电机处于上部位置，现有方案多采用电机与ECU同侧布置，然而这种方式设计ECU 时需要考虑电机安装问题，同时也一定程度影响了对ECU板路保护,增加元器件损坏风险。此外，由于布置位置受限，电机输出轴处需要设计传动结构，并考虑霍尔检测装置的布置需求，使得整体体积会增大，对于安装空间小的通机发动机而言，无疑是增加了布置难度。

因此谋求简约化、小型化的电喷汽油机进气系统不仅提高整体适用性和经济性，而且从一定程度上增加了整机可靠性和安全性，并能够降低系统成本。

发明内容

本发明针对上述问题，之目的在于提供一种集成式汽油机进气机构进气机构，提高电喷系统部件布置合理性、适应性、安装方便性，并降低整体系统成本。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案，即，一种集成式进气装置，包括本体、进气道、节气门板、转轴、霍尔传感器、节气门电机以及电子控制单元ECU。所述进气道为贯穿所述本体的气流通道，所述节气门板布置于进气道内，所述转轴布置于节气门板中心轴上，用于传递旋转力矩，通过控制节气门板开启角度，控制进气道出口端气体流量。

本发明实施方案中，所述转轴包括一个朝ECU方向的延伸段一以及一个朝电机方向的延伸段二。所述节气门电机输出轴与转轴延伸段二配合实现传动，所述延伸段一设置有所述霍尔传感器感应装置，所述霍尔传感器之霍尔元件布置于ECU朝转轴一面。当节气门电机驱动转轴之延伸段二转动时，延伸段一所设置的霍尔传感器感应装置同步旋转，霍尔传感器之霍尔元件将检测到的反应节气门板开启位置的信号反馈至ECU。

对于上述集成式进气装置，实施方案包括所述延伸段二设置有节气门板限位结构。所述节气门板限位结构位于节气门电机下方，包括一个设置于本体的限位台，一个限位螺钉和一个弹性元件，避免转轴转动时虚位影响。

此外，上述集成式进气装置，为进一步提高传动可靠性以及降低机械加工要求，一种可供选择的方案为，所述节气门电机输出端设置有一个联轴器，所述联轴器连接电机输出轴和转轴之延伸段二。

另一种可供选择的方案为，包括一个传动组件，节气门电机输出力矩通过传动组件输送至转轴，所述传动组件可以是连杆机构也可以是齿轮组。对于所述传动机构为齿轮组时，包括一个主动轮和一个从动轮，分别安装于电机输出轴和转轴之延伸段二。

对于上述集成式进气装置，实施方案包括将电子控制单元ECU和节气门电机分别布置于进气道平面两侧。所述集成式进气装置安装时，节气门电机位于本体上部，输出轴朝下，防止电机积液损坏。电子控制单元ECU可以采用胶封方式布置于本体下部。

上述方案中，所述节气门电机可以选用步进电机也可以选用伺服电机。

所述集成式进气装置方案中，所述本体设置有安装各部件的安装固定孔，包括定位螺纹孔、带螺纹电机固定柱。节气门电机通过电机固定柱安装，并由螺纹锁紧。节气门电机引线通过本体内部设置的通道引至所述ECU实现通讯。ECU电路板通过定位螺纹孔固定于本体上，并通过螺栓锁紧。上述各部件均通过压盖一和压盖二进行封装，所述压盖一和压盖二锁紧螺栓紧固于本体上。

进一步，上述集成式进气装置之方案还包括一个压力检测元件和一个燃油喷嘴。所述压力检测元件直接布置于ECU上，通过封装电子控制单元ECU的压盖二上的通气间隙检测大气压力。所述燃油喷嘴通过本体上设置的喷嘴安装孔，以有利于燃油利用的方式安装于进气道上，并通过压帽固定并通过螺栓锁紧于本体上。

此外，所述节气门电机和燃油喷嘴可根据发动机系统需求进行位置调节，以适应系统布置。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明所提供的新型集成式进气装置之实施例结构示意图。

图2为本发明所提供的新型集成式进气装置之节气门电机部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，为本发明所提供的集成式进气装置10之实施例结构示意图，包括本体103、进气道109、节气门板110、转轴111、霍尔传感器104、节气门电机101以及电子控制单元ECU 112。

所述进气道109为贯穿所述本体103的气流通道，所述节气门板110布置于进气道109内，所述转轴111布置于节气门板110中心轴上，用于传递旋转力矩，所述集成式进气装置10通过控制节气门板110开启角度，控制进气道109出口端气体流量，所述节气门板110开启角度通过霍尔传感器104检测，反馈至电子控制单元ECU 112。所述本体103包括定位螺纹孔113、带螺纹电机固定柱114，分别用于安装ECU 112和节气门电机101，从装配位置看，节气门电机101和电子控制单元ECU 112分别布置于本体103上、下端位置。

具体地，所述节气门电机101共同布置于本体103一侧，节气门电机101通过电机固定柱114安装，并由螺栓114a锁紧。所述转轴111包括一个朝电机方向的延伸段二111b，所述节气门电机输出轴201与转轴111延伸段二111b配合实现传动，电机引线200通过本体103内部设置的通道引至所述ECU实现通讯，安装时节气门电机101处于本体103上端位置。所述节气门电机101通过压盖一 100进行封装，所述压盖一100可以通过专设于本体103上的螺纹孔100a固定，并由锁紧螺栓102紧固于本体103上。

上述所述延伸段二111b设置有节气门板限位结构204，所述节气门板限位结构204设置于本体103上，位于节气门电机101下方，包括一个设置于本体103 的限位台205，一个限位螺钉206和一个弹性元件203。

所述电子控制单元ECU 112布置于电机101相反一侧，ECU电路板通过定位螺纹孔113固定于本体103上，并通过螺栓114a锁紧。所述霍尔传感器104之霍尔元件106布置于ECU112朝转轴111一面，所述转轴111包括一个朝ECU方向的延伸段一111a，所述延伸段一111a设置有所述霍尔传感器104之感应装置107，霍尔传感器104检测信号反馈至电子控制单元ECU 112。所述电子控制单元ECU 112通过压盖二105进行封装，所述压盖二105由锁紧螺栓116紧固于本体103 上。

本实施例结构示意图所示方案为，所述节气门电机101输出端设置有一个联轴器207，所述联轴器207包括连接段209和定位键208，用于连接电机输出轴201和转轴之延伸段二111b。

上述，集成式进气装置10还包括一个压力检测元件117和一个燃油喷嘴 118。所述本体103还包括一个喷嘴安装孔(图中未示出)。所述燃油喷嘴118 安装于喷嘴安装孔内，通过压帽108固定并通过螺栓(图中未示出)锁紧于本体103上。所述压力检测元件117直接布置于ECU 112上，通过压盖二105上的通气间隙检测大气压力。

本发明所述之集成式进气装置10，最适用于布局灵活，发动机工况复杂的电喷汽油机，特别是电喷通用汽油发动机，包括汽油发电机组。

上述实施例仅用于说明本发明的实质，但并不限制本发明。在未背离本发明原理的情况下，所作的任何修改，简化等替换方式，都包括在本发明的保护范围之内。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种新型集成式进气装置，包括本体、进气道、节气门板、转轴、霍尔传感器、节气门电机以及电子控制单元ECU，其特征在于，所述节气门电机共同布置于本体一侧，通过压盖一进行封装；电子控制单元ECU布置于本体另一侧,霍尔传感器之霍尔元件布置于ECU上，所述ECU通过压盖二进行封装；所述节气门电机引线通过本体内部设置的通道引至所述ECU实现通讯，安装时节气门电机处于本体上端位置。

2.如权利要求1所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述转轴包括一个朝ECU方向的延伸段一，所述延伸段一设置有所述霍尔传感器感应装置。

3.如权利要求1所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述转轴包括一个朝节气门电机方向的延伸段二，所述延伸段二设置有节气门板限位结构，所述节气门电机输出轴与转轴延伸段二配合实现传动。

4.如权利要求3所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述节气门板限位结构依托本体设置于节气门电机下方，包括一个限位螺钉和一个弹性元件。

5.如权利要求4所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述节气门电机为一个小型步进电机或者伺服电机。

6.如权利要求5所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述输出轴包括一个联轴器，节气门电机输出力矩通过联轴器输送至转轴。

7.如权利要求5所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述节气门电机输出端包括一个传动组件。

8.如权利要求7所述的新型集成式进气装置，其特征在于，所述传动组件包括一个齿轮组，节气门电机输出力矩通过齿轮组输送至转轴。

9.如权利要求1-8之一项所述的新型集成式进气装置，其特征在于，包括一个燃油喷嘴，所述燃油喷嘴安装于本体侧面。

10.如权利要求8项所述的新型集成式进气装置，其特征在于，包括一个直接布置于ECU上的进气压力检测元件。

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