專利名稱：雙燃料汽車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙燃料機動車，特別涉及一種使用柴油和天然氣作為燃料的電控雙燃料機動車的油門控制裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中為了解決柴油機動車存在的較嚴重的排放污染問題，除了對柴油發(fā)動機自身技術(shù)的改進以外，燃氣汽車技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用。將現(xiàn)有的柴油發(fā)動機改造成柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機，是一種可行的方案。
目前，將柴油機改造成雙燃料發(fā)動機的方案一般有兩種即機械式方案和電控方案。在機械式方案中，保留了原先的機械油門，油門踏板的移動通過油門拉線拉動調(diào)速器手柄調(diào)節(jié)柴油量，同時采用聯(lián)動機構(gòu)，將油門踏板的移動量轉(zhuǎn)換成控制天然氣進入量的節(jié)氣門的轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)天然氣量。機械式方案對原系統(tǒng)的改造難度小，成本較低，較容易就實現(xiàn)了功能。在電控方案中，去除了油門拉線，油門踏板與調(diào)速器手柄沒有直接連接，油門踏板上安裝了油門位置傳感器，油門踏板的移動通過油門位置傳感器產(chǎn)生電信號，作為油門位置的輸入信號進入電控單元，由電控單元根據(jù)內(nèi)部算法綜合處理包括油門位置在內(nèi)的各種發(fā)動機信號，通過電控執(zhí)行器控制調(diào)速器手柄位置和天然氣量調(diào)節(jié)機構(gòu)，實現(xiàn)對油量和天然氣量的精確控制。電控方案的最大特點是油門踏板和調(diào)速器手柄與天然氣控制機構(gòu)沒有直接的機械連接，電控單元可以對油門位置信號進行靈活處理，精確控制柴油量和天然氣量，優(yōu)化發(fā)動機性能，降低發(fā)動機排放指標。
機械式方案中，油門踏板的位移通過聯(lián)動機構(gòu)進行柴油量和天然氣量的直接地機械式控制，控制精度不高，配比不精確，發(fā)動機性能的優(yōu)化匹配不佳。而電控方案是針對電控柴油車的改造，但國內(nèi)沒有正式運營的電控柴油車，如果要對現(xiàn)有機械式柴油車進行電控的改造，不僅難度大，周期長，而且改造成本也高，不是一種經(jīng)濟有效的手段。
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本實用新型的目的是針對目前將機械式柴油車改裝成半機械半電控的柴油/天然氣雙燃料汽車的實際使用情況，提供一種天然氣/柴油雙燃料汽車機械/電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)，實現(xiàn)發(fā)動機在雙燃料工作模式或純柴油工作模式下的切換。使其既保持了原先機械式方案中所具有的改裝難度小，成本低的優(yōu)點，又可通過電控方式對天然氣量進行精確計量，優(yōu)化發(fā)動機性能。
本實用新型的目的和任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種雙燃料機動車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它包括油門踏板、踏板彈簧、油門推桿、搖臂、最大油量調(diào)整螺釘、怠速油量調(diào)整螺釘、油門拉線、調(diào)速器和電控單元等部件，其特征是該機構(gòu)增加了一個油門位置傳感器及其安裝機構(gòu)、導(dǎo)槽機構(gòu)以及開關(guān)電磁鐵部件，所述安裝機構(gòu)通過拉桿與油門踏板連接；所述導(dǎo)槽機構(gòu)通過延伸臂與油門踏板固定在一起，油門推桿通過其中；所述搖臂通過鋼絲與開關(guān)電磁鐵相連；并將油門位置傳感器的輸出端接入電控單元的輸入端。
上述方案實現(xiàn)了機械油門和電子油門之間的相互切換，使得在雙燃料工作模式下，油門踏板的移動通過油門位置傳感器的電信號傳入電控單元，精確控制進入氣缸的天然氣量，搖臂位置固定，油門拉線不動，產(chǎn)生少量的引燃柴油點燃氣缸中的天然氣/空氣的混合氣，優(yōu)化發(fā)動機性能，降低排放。純柴油工作模式下，油門踏板的移動直接驅(qū)動機械油門，通過油門拉線拉動調(diào)速器手柄調(diào)節(jié)柴油量，從而實現(xiàn)了機械油門。
附


圖1為機械油門機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
附圖2為機械/電子油門機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
附圖3為導(dǎo)槽機構(gòu)安裝機構(gòu)示意圖。
其中1-開關(guān)電磁鐵；2-支架；3-回位彈簧；4-油門位置傳感器；5-油門位置傳感器推桿；6-拉桿；7-踏板彈簧預(yù)緊力調(diào)整螺母；8-踏板彈簧固定擋板；9-最小油門位置調(diào)整螺母；10-油門踏板；11-導(dǎo)槽機構(gòu)；12-油門推桿；13-搖臂；14-最大油量調(diào)整螺釘；15-怠速油量調(diào)整螺釘；16-鋼絲；17-踏板彈簧；18-油門拉線；19-調(diào)速器手柄；20-調(diào)速器；
以下結(jié)合附圖具體描述本實用新型的具體結(jié)構(gòu)、工作原理及最佳實施方式該雙燃料汽車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)主要包括油門踏板10、踏板彈簧17、油門推桿12、搖臂13、最大油量調(diào)整螺釘14、怠速油量調(diào)整螺釘15、油門拉線18、調(diào)速器20和電控單元等部件，其特征是該油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)增加了一個油門位置傳感器4及其安裝機構(gòu)、導(dǎo)槽機構(gòu)11及開關(guān)電磁鐵部件1；所述安裝機構(gòu)包括支架2、回位彈簧3、傳感器推桿5及固定在推桿一端的齒扇和固定在傳感器軸上的齒輪。油門位置傳感器的外殼固定在支架2上，傳感器推桿5的另一端與拉桿6連接，并通過回位彈簧3連接在支架上，通過拉桿6與油門踏板10連接。
附圖3為導(dǎo)槽機構(gòu)安裝示意圖。在油門踏板10上安裝了一個延伸臂21，延伸臂上裝有導(dǎo)槽機構(gòu)11，油門推桿12通過其中；導(dǎo)槽機構(gòu)包括導(dǎo)槽23、軸承24和卡箍22。導(dǎo)槽23由軸承24所支撐，每個軸承分別由一個卡箍22固定在延伸臂上。安裝時，油門推桿穿過導(dǎo)槽中間的孔A，導(dǎo)槽23能夠自由轉(zhuǎn)動，導(dǎo)槽的小孔B是用來固定踏板彈簧的一端。當踩下油門踏板時，油門推桿與延伸臂之間的夾角會發(fā)生變化，但由于導(dǎo)槽能夠自由轉(zhuǎn)動，避免了油門推桿與油門踏板的運動干涉。
當油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)處于純柴油工作模式時，斷開開關(guān)電磁鐵的電源，鐵芯伸出，鋼絲16處于松弛狀態(tài)，此時踩下油門踏板，由于踏板彈簧17剛度較大(遠大于回位彈簧的剛度)，踏板彈簧將彈簧力施加于油門推桿12上，推動搖臂13，搖臂拉動油門拉線18，從而拉動調(diào)速器手柄19增加油量。這時雖然拉桿仍然拉動油門位置傳感器，但電控單元不處理油門位置傳感器的信號，從而實現(xiàn)了機械油門。
當油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)處于雙燃料工作模式時，開始向開關(guān)電磁鐵供電，電磁鐵線圈中通過電流產(chǎn)生吸力，將鐵芯吸入，鐵芯通過鋼絲16拉緊搖臂13使其頂住怠速限位螺釘15。這時若再踩下油門踏板，油門踏板只能拉長踏板彈簧17，卻無法拉動油門推桿12，于是將調(diào)速器手柄19限定在怠速位置。同時，拉桿6隨油門踏板的移動通過傳感器推桿5拉動油門位置傳感器4，將油門位置信號傳送給電控單元，從而實現(xiàn)了電子油門。松開油門踏板后，踏板彈簧17和回位彈簧3同時起作用，使油門踏板和油門位置傳感器同時復(fù)位。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果該轉(zhuǎn)換機構(gòu)可以讓司機根據(jù)不同的環(huán)境、路況、兩種燃料的存儲量以及一旦天然氣供給裝置失效等情況，實現(xiàn)發(fā)動機在雙燃料工作模式或純柴油工作模式下的切換。該機構(gòu)既能輔助電控單元實現(xiàn)對天然氣進氣量的精確控制，優(yōu)化發(fā)動機性能，降低排放，又能恢復(fù)工作在純柴油模式下，從而既加強了安全保障，又克服了原先機械式方案中所存在的改裝難度大，成本高、周期長的缺陷。
權(quán)利要求1.一種雙燃料汽車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它由油門踏板[10]、踏板彈簧[17]、油門推桿[12]、搖臂[13]、最大油量調(diào)整螺釘[14]、怠速油量調(diào)整螺釘[15]、油門拉線[18]、調(diào)速器[20]和電控單元等部件組成，其特征是該轉(zhuǎn)換機構(gòu)增加了一個油門位置傳感器[4]及其安裝機構(gòu)、導(dǎo)槽機構(gòu)[11]以及開關(guān)電磁鐵部件[1]，所述安裝機構(gòu)通過拉桿[6]與油門踏板[10]連接；所述導(dǎo)槽機構(gòu)[11]通過延伸臂[21]與油門踏板[10]固定在一起，油門推桿[12]通過其中；所述搖臂[13]通過鋼絲[16]與開關(guān)電磁鐵[1]相連；并將油門位置傳感器的輸出端接入電控單元的輸入端。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種雙燃料汽車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其特征是所述安裝機構(gòu)包括支架[2]、回位彈簧[3]、傳感器推桿[5]、齒輪和齒扇，油門位置傳感器的外殼固定在支架上，傳感器推桿一端與齒扇固定，齒扇與固定在傳感器軸上的齒輪嚙合，傳感器推桿[5]的另一端與拉桿[6]連接，并通過回位彈簧[3]連接在支架[2]上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種雙燃料汽車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其特征是所述的導(dǎo)槽機構(gòu)是由可自由轉(zhuǎn)動動的導(dǎo)槽[23]、軸承[24]及卡箍[22]所組成。
專利摘要一種雙燃料機動車機械電子油門轉(zhuǎn)換機構(gòu),涉及一種電控機動車的油門控制裝置。該機構(gòu)是在原機械油門的基礎(chǔ)上增加了一個油門位置傳感器及其安裝機構(gòu)、導(dǎo)槽機構(gòu)以及開關(guān)電磁鐵等部件,其特點是可以讓司機根據(jù)不同的環(huán)境、路況、兩種燃料的存儲量等情況,實現(xiàn)發(fā)動機在雙燃料工作模式或純柴油工作模式下的切換。既能輔助電控單元實現(xiàn)對天然氣進氣量的精確控制,優(yōu)化發(fā)動機性能,降低排放,又能恢復(fù)工作在純柴油模式下,從而既加強了安全保障,又克服了原先機械式方案中所存在的改裝難度大,成本高,周期長的缺陷。
文檔編號F02D19/06GK2446287SQ00238269
公開日2001年9月5日 申請日期2000年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者黃龍輝, 歐陽明高, 童毅 申請人:清華大學(xué)