CN2446287Y - 双燃料汽车机械电子油门转换机构 - Google Patents

Abstract

一种双燃料机动车机械电子油门转换机构,涉及一种电控机动车的油门控制装置。该机构是在原机械油门的基础上增加了一个油门位置传感器及其安装机构、导槽机构以及开关电磁铁等部件,其特点是可以让司机根据不同的环境、路况、两种燃料的存储量等情况,实现发动机在双燃料工作模式或纯柴油工作模式下的切换。既能辅助电控单元实现对天然气进气量的精确控制,优化发动机性能,降低排放,又能恢复工作在纯柴油模式下,从而既加强了安全保障,又克服了原先机械式方案中所存在的改装难度大,成本高,周期长的缺陷。

Description

双燃料汽车机械电子油门转换机构

本实用新型涉及一种双燃料机动车，特别涉及一种使用柴油和天然气作为燃料的电控双燃料机动车的油门控制装置。

现有技术中为了解决柴油机动车存在的较严重的排放污染问题，除了对柴油发动机自身技术的改进以外，燃气汽车技术也被广泛地应用。将现有的柴油发动机改造成柴油/天然气双燃料发动机，是一种可行的方案。

目前，将柴油机改造成双燃料发动机的方案一般有两种：即机械式方案和电控方案。在机械式方案中，保留了原先的机械油门，油门踏板的移动通过油门拉线拉动调速器手柄调节柴油量，同时采用联动机构，将油门踏板的移动量转换成控制天然气进入量的节气门的转动，调节天然气量。机械式方案对原系统的改造难度小，成本较低，较容易就实现了功能。在电控方案中，去除了油门拉线，油门踏板与调速器手柄没有直接连接，油门踏板上安装了油门位置传感器，油门踏板的移动通过油门位置传感器产生电信号，作为油门位置的输入信号进入电控单元，由电控单元根据内部算法综合处理包括油门位置在内的各种发动机信号，通过电控执行器控制调速器手柄位置和天然气量调节机构，实现对油量和天然气量的精确控制。电控方案的最大特点是油门踏板和调速器手柄与天然气控制机构没有直接的机械连接，电控单元可以对油门位置信号进行灵活处理，精确控制柴油量和天然气量，优化发动机性能，降低发动机排放指标。

机械式方案中，油门踏板的位移通过联动机构进行柴油量和天然气量的直接地机械式控制，控制精度不高，配比不精确，发动机性能的优化匹配不佳。而电控方案是针对电控柴油车的改造，但国内没有正式运营的电控柴油车，如果要对现有机械式柴油车进行电控的改造，不仅难度大，周期长，而且改造成本也高，不是一种经济有效的手段。

针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型的目的是针对目前将机械式柴油车改装成半机械半电控的柴油/天然气双燃料汽车的实际使用情况，提供一种天然气/柴油双燃料汽车机械/电子油门转换机构，实现发动机在双燃料工作模式或纯柴油工作模式下的切换。使其既保持了原先机械式方案中所具有的改装难度小，成本低的优点，又可通过电控方式对天然气量进行精确计量，优化发动机性能。

本实用新型的目的和任务是通过如下技术方案实现的：一种双燃料机动车机械电子油门转换机构，它包括油门踏板、踏板弹簧、油门推杆、摇臂、最大油量调整螺钉、怠速油量调整螺钉、油门拉线、调速器和电控单元等部件，其特征是该机构增加了一个油门位置传感器及其安装机构、导槽机构以及开关电磁铁部件，所述安装机构通过拉杆与油门踏板连接；所述导槽机构通过延伸臂与油门踏板固定在一起，油门推杆通过其中；所述摇臂通过钢丝与开关电磁铁相连；并将油门位置传感器的输出端接入电控单元的输入端。

上述方案实现了机械油门和电子油门之间的相互切换，使得在双燃料工作模式下，油门踏板的移动通过油门位置传感器的电信号传入电控单元，精确控制进入气缸的天然气量，摇臂位置固定，油门拉线不动，产生少量的引燃柴油点燃气缸中的天然气/空气的混合气，优化发动机性能，降低排放。纯柴油工作模式下，油门踏板的移动直接驱动机械油门，通过油门拉线拉动调速器手柄调节柴油量，从而实现了机械油门。

附图1为机械油门机构的结构原理示意图。

附图2为机械/电子油门机构的结构原理示意图。

附图3为导槽机构安装机构示意图。

其中：1-开关电磁铁；2-支架；3-回位弹簧；4-油门位置传感器；5-油门位置传感器推杆；6-拉杆；7-踏板弹簧预紧力调整螺母；8-踏板弹簧固定挡板；9-最小油门位置调整螺母；10-油门踏板；11-导槽机构；12-油门推杆；13-摇臂；14-最大油量调整螺钉；15-怠速油量调整螺钉；16-钢丝；17-踏板弹簧；18-油门拉线；19-调速器手柄；20-调速器；

下面结合附图具体描述本实用新型的具体结构、工作原理及最佳实施方式：该双燃料汽车机械电子油门转换机构主要包括油门踏板10、踏板弹簧17、油门推杆12、摇臂13、最大油量调整螺钉14、怠速油量调整螺钉15、油门拉线18、调速器20和电控单元等部件，其特征是该油门转换机构增加了一个油门位置传感器4及其安装机构、导槽机构11及开关电磁铁部件1；所述安装机构包括支架2、回位弹簧3、传感器推杆5及固定在推杆一端的齿扇和固定在传感器轴上的齿轮。油门位置传感器的外壳固定在支架2上，传感器推杆5的另一端与拉杆6连接，并通过回位弹簧3连接在支架上，通过拉杆6与油门踏板10连接。

附图3为导槽机构安装示意图。在油门踏板10上安装了一个延伸臂21，延伸臂上装有导槽机构11，油门推杆12通过其中；导槽机构包括导槽23、轴承24和卡箍22。导槽23由轴承24所支撑，每个轴承分别由一个卡箍22固定在延伸臂上。安装时，油门推杆穿过导槽中间的孔A，导槽23能够自由转动，导槽的小孔B是用来固定踏板弹簧的一端。当踩下油门踏板时，油门推杆与延伸臂之间的夹角会发生变化，但由于导槽能够自由转动，避免了油门推杆与油门踏板的运动干涉。

当油门转换机构处于纯柴油工作模式时，断开开关电磁铁的电源，铁芯伸出，钢丝16处于松弛状态，此时踩下油门踏板，由于踏板弹簧17刚度较大(远大于回位弹簧的刚度)，踏板弹簧将弹簧力施加于油门推杆12上，推动摇臂13，摇臂拉动油门拉线18，从而拉动调速器手柄19增加油量。这时虽然拉杆仍然拉动油门位置传感器，但电控单元不处理油门位置传感器的信号，从而实现了机械油门。

当油门转换机构处于双燃料工作模式时，开始向开关电磁铁供电，电磁铁线圈中通过电流产生吸力，将铁芯吸入，铁芯通过钢丝16拉紧摇臂13使其顶住怠速限位螺钉15。这时若再踩下油门踏板，油门踏板只能拉长踏板弹簧17，却无法拉动油门推杆12，于是将调速器手柄19限定在怠速位置。同时，拉杆6随油门踏板的移动通过传感器推杆5拉动油门位置传感器4，将油门位置信号传送给电控单元，从而实现了电子油门。松开油门踏板后，踏板弹簧17和回位弹簧3同时起作用，使油门踏板和油门位置传感器同时复位。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：该转换机构可以让司机根据不同的环境、路况、两种燃料的存储量以及一旦天然气供给装置失效等情况，实现发动机在双燃料工作模式或纯柴油工作模式下的切换。该机构既能辅助电控单元实现对天然气进气量的精确控制，优化发动机性能，降低排放，又能恢复工作在纯柴油模式下，从而既加强了安全保障，又克服了原先机械式方案中所存在的改装难度大，成本高、周期长的缺陷。

Claims (3)

1、一种双燃料汽车机械电子油门转换机构，它由油门踏板[10]、踏板弹簧[17]、油门推杆[12]、摇臂[13]、最大油量调整螺钉[14]、怠速油量调整螺钉[15]、油门拉线[18]、调速器[20]和电控单元等部件组成，其特征是该转换机构增加了一个油门位置传感器[4]及其安装机构、导槽机构[11]以及开关电磁铁部件[1]，所述安装机构通过拉杆[6]与油门踏板[10]连接；所述导槽机构[11]通过延伸臂[21]与油门踏板[10]固定在一起，油门推杆[12]通过其中；所述摇臂[13]通过钢丝[16]与开关电磁铁[1]相连；并将油门位置传感器的输出端接入电控单元的输入端。

2、按照权利要求1所述的一种双燃料汽车机械电子油门转换机构，其特征是所述安装机构包括支架[2]、回位弹簧[3]、传感器推杆[5]、齿轮和齿扇，油门位置传感器的外壳固定在支架上，传感器推杆一端与齿扇固定，齿扇与固定在传感器轴上的齿轮啮合，传感器推杆[5]的另一端与拉杆[6]连接，并通过回位弹簧[3]连接在支架[2]上。

3、按照权利要求1或2所述的一种双燃料汽车机械电子油门转换机构，其特征是所述的导槽机构是由可自由转动动的导槽[23]、轴承[24]及卡箍[22]所组成。

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