專(zhuān)利名稱(chēng)：帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有怠速旁通步進(jìn)電機(jī)、可增強(qiáng)排氣制動(dòng)的電子節(jié)氣門(mén)，尤其是用于汽車(chē)上大馬力點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)。
背景技術(shù)：
汽車(chē)上點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)，是控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸可燃混合氣體量的關(guān)鍵零部件，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化，調(diào)整可燃混合氣的供應(yīng)量，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)、怠速、加速等不同運(yùn)行工況下正常運(yùn)行的需要，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)在中、重型卡車(chē)上的應(yīng)用，排氣制動(dòng)的作用也越來(lái)越重要，由于點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量是由節(jié)氣門(mén)來(lái)控制的，但當(dāng)整車(chē)處于高速溜車(chē)時(shí)(尤其是長(zhǎng)時(shí)間下坡時(shí))，節(jié)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣就使得發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)的意義無(wú)法達(dá)到預(yù)期目的。目前，電子節(jié)氣門(mén)在汽車(chē)轎車(chē)行業(yè)已廣泛使用，但在以柴油車(chē)為主的中、重型載貨車(chē)市場(chǎng)，點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)所占份額較少。隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)越來(lái)越多的作為載貨車(chē)的動(dòng)力?，F(xiàn)有的電子節(jié)氣門(mén)主要是在節(jié)氣門(mén)結(jié)構(gòu)及節(jié)氣門(mén)開(kāi)度精確控制上進(jìn)行改進(jìn)，其具有固有的缺點(diǎn)加工和安裝精度要求極高，控制復(fù)雜，成本高，同時(shí)節(jié)氣門(mén)體在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)中不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。中國(guó)專(zhuān)利CN 200510021215. 2公開(kāi)了名稱(chēng)為電子節(jié)氣門(mén)體的實(shí)用新型專(zhuān)利，該專(zhuān)利雖然控制精度有所改善，但是其加工和安裝精度要求極高，其記載的技術(shù)方案依然沒(méi)有解決上述技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠進(jìn)行點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)全工況精確控制、可增強(qiáng)排氣制動(dòng)、增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)在車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程所起的作用的帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案—種帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，包括節(jié)氣門(mén)本體，節(jié)氣門(mén)本體上安裝有節(jié)氣門(mén)軸，節(jié)氣門(mén)軸上的空氣吸入通道上的固定有流量控制閥片，所述節(jié)氣門(mén)本體上安裝驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)流量閥片的步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)，所述直流電機(jī)與節(jié)氣門(mén)傳動(dòng)齒輪相連接，所述傳動(dòng)齒輪連接有用于檢測(cè)流量控制閥片開(kāi)度的位置傳感器，所述節(jié)氣門(mén)本體上還安裝有通訊接口，所述通訊接口分別與直流電機(jī)、位置傳感器、以及汽車(chē)電控單元ECU相連接。在上述技術(shù)方案中，所述直流電機(jī)與傳動(dòng)齒輪的齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪同軸安裝有小齒輪，小齒輪與節(jié)氣門(mén)軸上的齒輪相互嚙合。在上述技術(shù)方案中，所述節(jié)氣門(mén)本體上設(shè)有封裝兩級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)封裝。在上述技術(shù)方案中，所述檢測(cè)流量控制閥片開(kāi)度的位置傳感器安裝在傳動(dòng)封裝內(nèi)。本發(fā)明電子節(jié)氣門(mén)的怠速步進(jìn)電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)下，通過(guò)汽車(chē)上自帶的ECU發(fā)出的指令，在一定范圍內(nèi)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高低怠速穩(wěn)定，同時(shí)改善了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的排放性能；當(dāng)車(chē)輛高速溜車(chē)時(shí)，在排氣制動(dòng)打開(kāi)的同時(shí)強(qiáng)制將節(jié)氣門(mén)和怠速步進(jìn)電機(jī)打開(kāi)，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣制動(dòng)效果，改善了車(chē)輛的安全性，減小了剎車(chē)片的磨損。本發(fā)明利用步進(jìn)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速進(jìn)氣量進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)高低怠速的穩(wěn)定，降低了傳統(tǒng)電子節(jié)氣門(mén)上直流電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門(mén)傳動(dòng)齒輪的加工和安裝精度要求，易于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全部工況的精確控制。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、節(jié)氣門(mén)本體，2、節(jié)氣門(mén)軸，3、流量控制閥片，4、節(jié)氣門(mén)位置傳感器，5、步進(jìn)電機(jī)，6、傳動(dòng)封裝，7、傳動(dòng)齒輪，8、直流電機(jī)，9、通訊接口。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述參閱圖1-4所示的帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，包括節(jié)氣門(mén)本體1，節(jié)氣門(mén)本體1上安裝有節(jié)氣門(mén)軸2，節(jié)氣門(mén)軸2上的空氣吸入通道上的固定有流量控制閥片 3，節(jié)氣門(mén)本體1上安裝驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)流量閥片3的步進(jìn)電機(jī)5和直流電機(jī)8，直流電機(jī)8與節(jié)氣門(mén)傳動(dòng)齒輪7相連接，傳動(dòng)齒輪7連接有用于檢測(cè)流量控制閥片3開(kāi)度的位置傳感器4， 節(jié)氣門(mén)本體1上還安裝有通訊接口 9，通訊接口 9分別與直流電機(jī)8、位置傳感器4以及汽車(chē)電控單元E⑶相連接。直流電機(jī)8與齒輪與節(jié)氣門(mén)軸2具體的連接方式是，直流電機(jī)8與傳動(dòng)齒輪7的齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪同軸安裝有小齒輪，小齒輪與節(jié)氣門(mén)軸2上的齒輪相互嚙合，通過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)控制力。。 節(jié)氣門(mén)本體1上設(shè)有封裝兩級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)封裝6，檢測(cè)流量控制閥片3開(kāi)度的位置傳感器4安裝在傳動(dòng)封裝6內(nèi)。在節(jié)氣門(mén)本體1的上方設(shè)有用于兩級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)封裝6，檢測(cè)流量控制閥片3開(kāi)度的位置傳感器4安裝在傳動(dòng)封裝6內(nèi)。安裝在節(jié)氣門(mén)本體1上的通訊接口 9接收汽車(chē)本身的電控單元ECU發(fā)出的信號(hào)， 通過(guò)直流電機(jī)8驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪7，從而帶動(dòng)節(jié)氣門(mén)流量閥片3運(yùn)動(dòng)，節(jié)氣門(mén)流量閥片3的開(kāi)度通過(guò)位置傳感器4反饋給汽車(chē)電控單元E⑶。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在非怠速工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量主要是依靠節(jié)氣門(mén)軸 2帶動(dòng)流量控制閥片3，流量控制閥片3以節(jié)氣門(mén)軸2為旋轉(zhuǎn)軸在0-90° (節(jié)氣門(mén)全關(guān)是為0° )的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)控制流量控制閥片3所處不同的角度，控制進(jìn)入缸內(nèi)氣體的流量。流量控制閥片3的運(yùn)動(dòng)主要是依靠直流電機(jī)8驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪7帶動(dòng)節(jié)氣門(mén)軸2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而使節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度在0-90°的范圍內(nèi)變化控制進(jìn)氣量。汽車(chē)電控單元ECU接收到來(lái)自電子油門(mén)踏板的信號(hào)，發(fā)出指令，通過(guò)通訊接口 9傳輸指令來(lái)控制直流電機(jī)8的動(dòng)作，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在怠速工況下時(shí)，節(jié)氣門(mén)流量控制閥片完全關(guān)閉，利用本發(fā)明上自帶的步進(jìn)電機(jī)5對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速進(jìn)氣量進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速(高低怠速)的穩(wěn)定；同時(shí)，降低了傳統(tǒng)電子節(jié)氣門(mén)上直流電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門(mén)傳動(dòng)齒輪的加工和安裝精度要求，易于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全部工況的精確控制。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體流量主要是通過(guò)步進(jìn)電機(jī) 5來(lái)控制，汽車(chē)電控單元ECU通過(guò)數(shù)字化的方波信號(hào)，控制節(jié)氣門(mén)流量閥片3的進(jìn)/退和移動(dòng)量，從而達(dá)到控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體流量。當(dāng)整車(chē)下坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于反托狀態(tài)，在電子油門(mén)踏板不發(fā)出指令的情況下，汽車(chē)電控單元ECU通過(guò)通訊接口 9向節(jié)氣門(mén)和怠速步進(jìn)電機(jī)發(fā)出全開(kāi)的指令，控制流量控制閥片3和怠速步進(jìn)電機(jī)5全開(kāi)，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)裝置，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)在整車(chē)制動(dòng)過(guò)程中所起的作用。當(dāng)車(chē)輛高速溜車(chē)時(shí)，可在排氣制動(dòng)打開(kāi)的同時(shí)，利用本發(fā)明上的控制器強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)和怠速步進(jìn)電機(jī)打開(kāi)，利用節(jié)氣門(mén)和怠速步進(jìn)電機(jī)的開(kāi)度，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量， 增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)效果；特別是商用車(chē)，在有較大坡度時(shí)由于剎車(chē)片在溫度達(dá)到一定程度時(shí)制動(dòng)效果下降，車(chē)輛處境相當(dāng)危險(xiǎn)，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)效果對(duì)車(chē)輛的安全性，剎車(chē)片的磨損有很大的幫助；同時(shí)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度可以在0% -100%之間任意調(diào)節(jié)，產(chǎn)生不同的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)效果。
權(quán)利要求
1.一種帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，其特征在于包括節(jié)氣門(mén)本體(1)，節(jié)氣門(mén)本體(1)上安裝有節(jié)氣門(mén)軸O)，節(jié)氣門(mén)軸(2)上的空氣吸入通道上的固定有流量控制閥片(3)，所述節(jié)氣門(mén)本體⑴上安裝驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)流量閥片(3)的步進(jìn)電機(jī)(5)和直流電機(jī) (8)，所述直流電機(jī)(8)與節(jié)氣門(mén)傳動(dòng)齒輪(7)相連接，所述傳動(dòng)齒輪(7)連接有用于檢測(cè)流量控制閥片( 開(kāi)度的位置傳感器G)，所述節(jié)氣門(mén)本體(1)上還安裝有通訊接口(9)， 所述通訊接口(9)分別與直流電機(jī)(8)、位置傳感器以及汽車(chē)電控單元ECU相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，其特征在于所述直流電機(jī)(8)與傳動(dòng)齒輪(7)的齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪同軸安裝有小齒輪，小齒輪與節(jié)氣門(mén)軸( 上的齒輪相互嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，其特征在于所述節(jié)氣門(mén)本體(1)上設(shè)有封裝兩級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)封裝㈩)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)，其特征在于所述檢測(cè)流量控制閥片( 開(kāi)度的位置傳感器(4)安裝在傳動(dòng)封裝(6)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶怠速旁通步進(jìn)電機(jī)的電子節(jié)氣門(mén)，包括節(jié)氣門(mén)本體，節(jié)氣門(mén)本體上安裝有節(jié)氣門(mén)軸，節(jié)氣門(mén)軸上的空氣吸入通道上的固定有流量控制閥片，所述節(jié)氣門(mén)本體上安裝驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)流量閥片的步進(jìn)電機(jī)，所述節(jié)氣門(mén)本體上還安裝有直流電機(jī)，直流電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)齒輪與節(jié)氣門(mén)軸上的齒輪相連接，所述傳動(dòng)齒輪連接有用于檢測(cè)流量控制閥片開(kāi)度的位置傳感器，所述直流電機(jī)連接有通訊接口，該通訊接口分別與汽車(chē)電控單元ECU和節(jié)氣門(mén)軸相連接。本發(fā)明利用步進(jìn)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速進(jìn)氣量進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)高低怠速的穩(wěn)定，降低了傳統(tǒng)電子節(jié)氣門(mén)上直流電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門(mén)傳動(dòng)齒輪的加工和安裝精度要求，易于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全部工況的精確控制。
文檔編號(hào)F02D9/10GK102359417SQ201110281089
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者王麗芳 申請(qǐng)人:東風(fēng)汽車(chē)有限公司