CN2698991Y - 电子油门转换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种将柴油汽车改装成柴油/天然气(或液化石油气)双燃料汽车的油门转换机构。主要由油门位置传感器、电磁铁、触点信号开关、油门拉线等零部件组成，所述转换机构在原车油门拉线上的任意位置安装有电子油门转换装置，其所伸出的两条拉线，内端分别与可回位的从动摇臂及主动摇臂相连，两摇臂由主弹簧衔接，主动摇臂与油门位置传感器相连，电磁铁触接电子信号开关，油门位置传感器和电子信号开关的输出端接入电控单元的输入端。本实用新型安装简单方便、通用性强，解决了机械式方案中不能随车辆工况灵活控制燃料供给量、电子控制方案对现有柴油车改装难度大、成本高，以及现有机械电子油门转换机构安装复杂、不通用等缺点。

Description

电子油门转换机构

技术领域

本实用新型涉及一种将柴油汽车改装成柴油/天然气(或液化石油气)双燃料汽车的油门转换机构。

背景技术

世界范围内的石油资源紧张，生态环境恶化，已成为困扰人类社会发展的首要问题，处于快速发展中的我国同样面临着来自于这两方面的危机，为合理调整能源消费结构，大幅度减少汽车尾气对大气的污染，降低汽车的燃料使用费用、提高车辆经济性，一种最有效的方法是将柴油车改装成柴油/天然气(或液化石油气)双燃料汽车。

柴油车改装成双燃料汽车的基本技术方案是：在柴油车上加装一套天然气(或液化石油气)的燃气转换、贮存、输送、供给系统，使发动机燃烧燃气燃料，达到节能环保之功效；基于柴油发动机的压燃式工作原理，在改装中如何调整柴油与天然气(或液化石油气)的比例分配成为影响双燃料汽车整车性能的关键问题，两种燃料供应配比的机构一般是通过改装原车油门机构来实现，其改装技术方案有两种类型：即机械控制式和电子控制式。

在机械控制式方案中，保留了原先的机械式油门机构，油门踏板的移动通过油门拉线拉动调速器手柄来调节柴油量，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量，调节天然气量，故机械式方案对原系统的改造难度小，成本较低，较容易实现其功能，但由于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，所以其控制精度不高，配比不精确，发动机性能的优化匹配不佳，不能满足车辆环保节能的要求；而电子控制方案能够精确的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，是柴油车燃气化改造的发展方向，将机械式柴油车改装成电控双燃料汽车时，电子油门转换装置是实现发动机在双燃料工作模式或纯柴油模式下切换必不可少的装置。

在电子控制方案中，去除了油门拉线，油门踏板与调速器手柄没有直接连接，且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，作为油门位置信号输入到电控单元(ECU)，由电控单元根据发动的各种信号，综合处理，并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。电子控制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。

现有技术之一如中国专利00132753.4公开的电子控制方案中提到：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，作为油门位置信号进入电控单元，由电控单元根据发动机各种信号，综合处理，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。该方案在实际应用中存在的问题是：只能改装电控柴油车(原发动机纯柴油模式是电子控制式的)，同时需要对油泵进行电子标定，几乎是在匹配一种新的机型，并且电控柴油发动机在国内大中巴车辆上几乎没有安装使用；如果用该技术对现有机械式柴油车进行改造，存在难度大，周期长，而且改造成本非常之高等缺点，所以用此电子控制方案不适合改装现有机械式柴油车。

现有技术之二如中国专利00238269.5公开的机械电子油门转换机构方案：在改装车辆中能够起到机械油门和电子油门的切换功能，相对前面的方案而言，该机构可用于将机械式柴油车改装成电控双燃料汽车，降低改装成本的优点，但是该方案存在以下几个缺点：(1)该机构固定于油门踏板上，并要求有合适位置安装其支架，安装复杂；由于本身结构限制，只能针对某一车型进行专门设计，不具备通用性；(2)在双燃料模式下工作时，柴油的引燃量只能够固定在怠速油量，如果想改变这个油量以适应不同的发动机的时候，就会影响到纯柴油模式时的怠速工况。(3)使用的电磁铁开关直接作用在油门拉线上，要克服驾驶员脚踩油门时的较大作用力，因而该电磁铁功率极大，不便于提高可靠性，所以用此方案改装现有机械式柴油车不是合适选择。

发明内容

本实用新型的目的是针对目前将机械式柴油车改装成柴油/天然气(液化石油气)双燃料汽车的实际使用情况中存在的不足和缺陷，而提供的一种双燃料汽车电子油门转换机构，能使其具有机械油门和电子油门功能并可任意切换，在双燃料模式时输出精确控制天然气供给量所需的电信号。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的：一种电子油门转换机构，主要由油门位置传感器、电磁铁、触点信号开关、主从动摇臂、弹簧、扭簧、调节螺钉、支架、油门拉线组成，所述转换机构在原车油门拉线上的任意位置安装有电子油门转换装置，其所伸出的两条拉线，外端分别与油门调速器手柄拉线及油门踏板拉线相连接，内端分别与可回位的从动摇臂及主动摇臂相连，两摇臂由主弹簧衔接，主动摇臂与油门位置传感器相连，电磁铁触接电子信号开关，油门位置传感器和电子信号开关的输出端接入电控单元的输入端。

本实用新型的主动摇臂通过主动花键转轴及轴承与油门位置传感器相连。

本实用新型的电磁铁与主动板连接，主动板通过定位转轴及扭簧与从动限位块相连，从动限位块触接电子信号开关。

本实用新型的电子油门转换装置的各零部件均固定于该装置的外壳上。

本实用新型的电子油门转换装置的一端油门拉线内连主动摇臂，主动摇臂连接主弹簧，主弹簧连接从动摇臂，从动摇臂连接电子油门转换装置的另一端油门拉线，油门拉线连接至调速手柄。

本实用新型与现有技术相比，安装简单方便、通用性强，可适用不同车型柴油车的改装，解决了机械式方案中不能随车辆工况灵活控制燃料供给量、电子控制方案对现有柴油车改装难度大、成本高，以及现有机械电子油门转换机构安装复杂、不通用等缺点。

附图说明

图1是本实用新型的电控双燃料汽车油门转换机构工作示意图。

图2是本实用新型的电子油门转换装置的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，电控双燃料汽车油门机构操作系统由油门踏板1、推杆2、转力臂回位弹簧3、转力臂4、B端油门拉线5、电子油门转换装置6、A端油门拉线7、最大油量调节螺钉8、调速器手柄9、怠速调节螺钉10、调速器11、手柄回位弹簧12等部件组成。

其中电子油门转换装置6安装在油门拉线中的任意位置，而原来的油门操纵机构部件都不改变。因此，用此电子油门转换装置改装方便，适用不同车型。

如图2所示，本实用新型的电子油门转换装置6装于原车油门拉线中的任意位置，其伸出的两条拉线，外端A、B分别与油门调速器手柄拉线7及油门踏板拉线5相连接，内端分别与可回位的从动摇臂6-18及主动摇臂6-5相连，两摇臂由主弹簧6-7衔接，主动摇臂6-5与油门位置传感器6-4相连，电磁铁6-6触接电子信号开关6-17，油门位置传感器6-4和电子信号开关6-17的输出端接入电控单元ECU的输入端。主动摇臂6-5通过主动花键转轴及轴承6-3与油门位置传感器6-4相连。电磁铁6-6通过联动由定位转轴6-12及扭簧6-14连接的主动块6-11和从动限位块6-15来触接电子信号开关6-17。电子油门转换装置6的各零部件均固定于该装置的外壳上。

该电子油门转换装置与原车的油门踏板、踏板弹簧、油门推杆、摇臂、最大油量调节螺钉、怠速油量调节螺钉、油门拉线、调速器手柄及调速器等联合工作，实现机械油门功能和电控油门功能之间的相互切换，保持了原纯柴油工作模式不变，仅在使用双燃料工作模式时，油门踏板的位移才通过油门位置传感器的电信号及触点开关的信号一同输入电控单元，辅助电控单元精确控制燃气进入量，提高原车的经济性、动力性和排放性。

下面结合图2描述本实用新型的具体结构、工作原理及最佳实施方式：

该电子油门转换装置主要包括：B端油门拉线6-1、限位销6-2、主动花键转轴及其轴承6-3、油门位置传感器6-4、主动摇臂6-5、电磁铁6-6、主弹簧6-7、从动花键转轴及其轴承6-8、限位螺钉6-9、从动摇臂回位弹簧6-10、主动块6-11、定位转轴6-12、定位支架6-13、扭簧6-14、从动限位块6-15、调整螺钉6-16、电子信号开关6-17、从动摇臂6-18、A端油门拉线6-19、外壳6-20等组件。

当车辆处于纯柴油工作模式时，电子油门转换装置处于机械油门功能状态：电磁铁6-6断开电磁开关电源，电磁铁铁芯伸出处于自由状态，主动板6-11不动，从动限位块6-15在扭簧6-14的作用下，处于不工作状态。此时B端油门拉线6-1在拉线5的作用下拉动主动摇臂6-5，主动摇臂6-5拉动主弹簧6-7(弹力远大于从动摇臂回位弹簧6-10)，在弹力作用下，从动摇臂6-18拉动A端油门拉线6-19，从而实现B端油门拉线6-1同A端油门拉线6-19一起运动，拉动调速手柄9运动，由于电子信号开关6-17处于自由状态，电控ECU不会处理油门位置传感器信号，因而实现原车机械油门控制方式。

当车辆处于双燃料工作模式时，电子油门转换装置处于电子油门功能状态：

系统开始向电磁铁6-6供电，电磁铁产生吸力，将电磁铁铁芯吸入电磁铁内，由电磁铁6-6拉动主动板6-11，通过定位转轴6-12，克服扭簧6-14阻力，推动从动块6-15运动，从动块6-15运动可以达到两个作用(一是触发电子信号开关6-17、另一是限制从动摇臂6-18运动)，从动块6-15接触到电子信号开关6-17，电子信号提示ECU工作，ECU发出指令供气并处理油门位置传感器6-4发出的信号。

在驾驶员继续踏踩油门踏板1时，由于从动块6-15的限制作用，从动摇臂6-18不转动，B端油门拉线6-1仅拉动主动摇臂6-5及主弹簧6-7，弹簧伸长，A端油门拉线不会拉动调速手柄9，油泵停止供油；而此时的油门踏板运动，即主动摇臂6-5转动，通过油门位置传感器6-4，将信号传递给电控单元ECU实现精确控制进气量，实现电子油门精确计量的功能；并且，当油门回到一定程度，在转速传感器及油门位置传感器的共同作用下，通过电控单元ECU判断是否供气，以实现电控油门机构的其他各种性能。

通过调整本结构中的调整螺钉6-16，能够满足不同型号或同一型号不同技术状况的发动机的最佳起始供气点转速的确定要求，从而使本电子油门转换装置可以不加任何改动就适应各种柴油车的燃气化改装。

与现有技术相比，本实用新型的电子油门转换机构适用于将机械式柴油车改装成柴油/天然气(液化石油气)双燃料汽车，既保持原车的机械油门功能，又兼具灵活调控的电控油门功能，实现发动机在双燃料工作模式或纯柴油工作模式下的快速切换，保持了原先机械式方案中所具有的改装难度小，可靠性高，安装方便，易于维护，成本低的优点，同时还可通过灵活的调整，实现对不同发动机的匹配并辅助电控单元对天然气量进行精确计量，优化发动机性能。

本实用新型可以让司机根据汽车不同的工作环境，路况和两种燃料的存储量，实现车辆在双燃料工作模式或纯柴油工作模式自由切换，不影响原车供油机构性能，实用新型通用性极强，适用各种柴油发动机汽车改装，并且本实用新型安装简单，无须反复调试，安全可靠。

Claims (5)

1.一种电子油门转换机构，主要由油门位置传感器、电磁铁、触点信号开关、主从动摇臂、弹簧、扭簧、调节螺钉、支架、油门拉线组成，其特征是：所述转换机构在原车油门拉线上的任意位置安装有电子油门转换装置(6)，其所伸出的两条拉线，外端(A、B)分别与油门调速器手柄拉线(7)及油门踏板拉线(5)相连接，内端分别与可回位的从动摇臂(6-18)及主动摇臂(6-5)相连，两摇臂由主弹簧(6-7)衔接，主动摇臂(6-5)与油门位置传感器(6-4)相连，电磁铁(6-6)触接电子信号开关(6-17)，油门位置传感(6-4)和电子信号开关(6-17)的输出端接入电控单元(ECU)的输入端。

2.根据权利要求1所述的电子油门转换机构，其特征是：所述主动摇臂(6-5)通过主动花键转轴及轴承(6-3)与油门位置传感器(6-4)相连。

3.根据权利要求1所述的电子油门转换机构，其特征是：所述电磁铁(6-6)与主动板(6-11)连接，主动板(6-11)通过定位转轴(6-12)及扭簧(6-14)与从动限位块(6-15)相连，从动限位块(6-15)触接电子信号开关(6-17)。

4.根据权利要求2或3所述的电子油门转换机构，其特征是：所述电子油门转换装置(6)的各零部件均固定于该装置的外壳上。

5.根据权利要求2或3所述的电子油门转换机构，其特征是：所述电子油门转换装置(6)的一端(B)油门拉线(6-1)内连主动摇臂(6-5)，主动摇臂(6-5)连接主弹簧(6-7)，主弹簧(6-7)连接从动摇臂(6-18)，从动摇臂(6-18)连接电子油门转换装置(6)的另一端(A)油门拉线(6-19)，油门拉线(6-19)连接至调速手柄(9)。