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      一種電子節(jié)氣門體的制作方法

      文檔序號:5195920閱讀:128來源:國知局
      專利名稱:一種電子節(jié)氣門體的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)部件技術領域,特別是一種電子節(jié)氣門體。
      背景技術
      汽車內燃發(fā)動機進氣系統(tǒng)的節(jié)氣門體主要由經(jīng)軸承裝在節(jié)氣門本體內的節(jié)氣門軸以及安裝在節(jié)氣門軸上、設置在本體氣流主通道內的節(jié)氣門片構成,通過控制節(jié)氣門軸旋轉來控制節(jié)氣門片開度,從而改變節(jié)氣門體內進氣通道的面積,調節(jié)發(fā)動機的進氣量,達到發(fā)動機各工況下對空氣流量的要求。隨著汽車電子技術的蓬勃發(fā)展及廣泛運用,汽車的智能化控制已成為汽車產(chǎn)業(yè)自主化成敗的關鍵。特別是最近10年以來大量的汽車已實現(xiàn)了智能化控制,如牽引力控制、巡航控制、怠速控制等控制功能,提高了駕駛的安全性和乘坐舒適性。智能化控制已成 為汽車的標準化配置,得到了汽車廠商和客戶的青睞。而以上智能化控制的核心技術是電控單元(ECU)對電子節(jié)氣門體快速精確的控制。它的優(yōu)點在于能根據(jù)駕駛員的需求愿望以及整車各種行駛狀況確定節(jié)氣門的最佳開度,保證車輛最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性。在混合動力車中,由于發(fā)動機和電池組成多能源動力系統(tǒng),原有剛性連接方式的機械節(jié)氣門體不能實現(xiàn)各動力源之間的能量分配管理,因此,它必將被電子節(jié)氣門體方式所取代。在智能節(jié)油系統(tǒng)(STT)中,由于汽車在滿足怠速停車條件時,發(fā)動機完全熄滅不工作;當整車再需要啟動前進時,怠速起停電機系統(tǒng)迅速響應駕駛員啟動命令,快速啟動發(fā)動機,瞬時銜接。故原有機械節(jié)氣門體已不能滿足發(fā)動機對空氣進氣量的智能化控制,必將被電子節(jié)氣門體所取代?,F(xiàn)有電子節(jié)氣門體為了滿足節(jié)氣門片在高怠速狀態(tài)、低怠速狀態(tài)和全開狀態(tài)時的定位要求,需在節(jié)氣門本體上設置兩個扭簧,零件的增加降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定系數(shù)。而且,當外部環(huán)境溫度很低時,如北方冬季,常發(fā)生節(jié)氣門體進氣通道結冰的現(xiàn)象,若節(jié)氣門體進氣通道結冰,會導致節(jié)氣門片卡滯、回位不良,喪失對發(fā)動機進氣量的調節(jié)作用。上述后果輕則造成發(fā)動機不能在最佳空燃比下工作,浪費燃油,重則會對安全行車造成隱患。

      實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點,提供一種使節(jié)氣門片在無電機驅動時總是處于高怠速狀態(tài)、提高節(jié)氣門體在低溫環(huán)境下運行穩(wěn)定性的電子節(jié)氣門體,以解決在冬季低溫環(huán)境下節(jié)氣門體進氣通道結冰的問題。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)一種電子節(jié)氣門體,它包括設有進氣通道的節(jié)氣門本體和節(jié)氣門軸,節(jié)氣門本體內設有軸孔,節(jié)氣門軸通過軸承安裝在節(jié)氣門本體內,節(jié)氣門軸中部安裝有節(jié)氣門片,且節(jié)氣門片位于進氣通道內,節(jié)氣門軸上安裝有扇形齒輪,節(jié)氣門本體位于扇形齒輪的轉動位置上設置有限位擋塊A和限位擋塊B,節(jié)氣門軸的一端與位置傳感器相連接,位置傳感器安裝于節(jié)氣門本體上,節(jié)氣門本體上還設有一直流電機,安裝在電機軸上的電機齒輪與安裝在節(jié)氣門本體上的中間齒輪嚙合,中間齒輪與扇形齒輪嚙合。位于扇形齒輪與本體的結合部,節(jié)氣門本體設有本體限位結構A,扇形齒輪設有齒輪限位結構,在扇形齒輪內側的節(jié)氣門軸上設有一個雙扭簧,雙扭簧包括分設其左右兩端的卡腳A、卡腳B和設在其中部的定位卡。定位卡與齒輪限位結構和本體限位結構A接觸,卡腳A固定在節(jié)氣門本體上,卡腳B固定在扇形齒輪上,在自然狀態(tài)下,雙扭簧的扭力使定位卡抵到齒輪限位結構的作用面和本體限位結構A的作用面上,且使齒輪限位結構的作用面與本體限位結構A的作用面相平;節(jié)氣門本體上還設有一熱水循環(huán)通道,熱水循環(huán)通道的進水通道與出水通道相互垂直,進水通道的端部和出水通道的端部分別連接有熱水管。所述的雙扭簧包括左扭簧和右扭簧,左扭簧的旋向與右扭簧的旋向相反,左扭簧的中徑大于右扭簧的中徑。所述的直流電機通過波形墊圈和三孔壓板安裝在節(jié)氣門本體上,波形墊圈安裝于直流電機的后端面,三孔壓板固定在節(jié)氣門本體上,并套接在直流電機的前端面上,電機齒輪從三孔壓板的中心孔伸出,三孔壓板上設置有限位支腳。所述的節(jié)氣門軸與位置傳感器 采用扁槽式彈性墊圈連接,形成緊密配合。所述的位置傳感器為雙反饋信號的非接觸式位置傳感器。所述的節(jié)氣門本體設有本體限位結構B,卡腳A與本體限位結構B接觸,卡腳B與齒輪限位結構接觸。所述的位置傳感器與節(jié)氣門本體通過卡箍連接固定。本實用新型具有以下優(yōu)點I、本實用新型的節(jié)氣門本體內設有熱水循環(huán)通道,提高了發(fā)動機冷啟動性能,既能防止節(jié)氣門片與節(jié)氣門體進氣通道結冰導致卡滯,提高了節(jié)氣門體的安全性能,且水循環(huán)通道直接由模具抽成,避免機加再加工,節(jié)約了成本。2、采用一個雙旋向扭簧,實現(xiàn)節(jié)氣門片正、反轉回復扭力,結構簡單、牢固可靠、裝配方便,延長電子節(jié)氣門體的使用壽命,且實現(xiàn)了電子節(jié)氣門片在無電機驅動狀態(tài)下自動處于高怠速位置。3、采用卡箍將位置傳感器與節(jié)氣門本體相連接,減少了本體加工流程且裝配方便、連接可靠。4、直流電機與節(jié)氣門本體間安裝有波形墊圈,能起到有效的減震效果,解決了因直流電機抖動造成直的流電機接觸不可靠、疲勞斷裂等問題,采用非對稱三孔壓板能防止直流電機安裝位置出現(xiàn)錯誤。5、節(jié)氣門軸與傳感器接口處采用扁槽式彈性墊圈連接結構,使傳感器轉子與節(jié)氣門軸連接為一體,使傳感器的輸出信號能準確反映節(jié)氣門片的開度位置。

      圖I為本實用新型的俯視結構示意圖圖2為本實用新型的右視結構示意圖[0027]圖3為圖2的局部剖視圖圖4為本實用新型雙扭簧的結構示意圖圖5為本實用新型三孔壓板的結構示意圖圖6為本實用新型熱水循環(huán)通道的結構示意圖 圖中,I-節(jié)氣門本體,2-節(jié)氣門軸,3-節(jié)氣門片,4-扇形齒輪,5-限位擋塊A,6_限位擋塊B,7-位置傳感器,8-直流電機,9-本體限位結構A,10-齒輪限位結構,11-雙扭簧,12-卡腳A,13 -卡腳B,14-定位卡,15-熱水循環(huán)通道,16-左扭簧,17-右扭簧,18-波形墊圈,19-三孔壓板,20-彈性墊圈,21-限位支腳,22-本體限位結構B,23-卡箍,24-電機齒輪,25-中間齒輪,26-熱水管
      具體實施方式
      以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述如圖I所示,一種電子節(jié)氣門體,它包括設有進氣通道的節(jié)氣門本體I和節(jié)氣門軸2,節(jié)氣門本體I內設有軸孔,節(jié)氣門軸2通過軸承安裝在節(jié)氣門本體I內,節(jié)氣門軸2中部安裝有節(jié)氣門片3,且節(jié)氣門片3位于進氣通道內,節(jié)氣門軸2上安裝有扇形齒輪4,節(jié)氣門軸2的一端與位置傳感器7相連接,位置傳感器7為雙反饋信號的非接觸式位置傳感器,位置傳感器7安裝于節(jié)氣門本體I上,節(jié)氣門本體I上還設有一直流電機8,安裝在電機軸上的電機齒輪24與安裝在節(jié)氣門本體I上的中間齒輪25嚙合,中間齒輪25與扇形齒輪4嚙
      八I=I,如圖2、如3所示,節(jié)氣門本體I位于扇形齒輪4的轉動位置上設置有限位擋塊A5和限位擋塊B6,位于扇形齒輪4與本體的結合部,節(jié)氣門本體I設有本體限位結構A9,扇形齒輪4設有齒輪限位結構10,在扇形齒輪4內側的節(jié)氣門軸2上設有一個雙扭簧11。當扇形齒輪4與限位擋塊A5相接觸時,節(jié)氣門片3處于全開位置,當扇形齒輪4與限位擋塊B6相接觸時,節(jié)氣門片3處于低怠速位置。如圖4所示,雙扭簧11包括左扭簧16、右扭簧17和分設其左右兩端的卡腳A12、卡腳B13以及設在其中部的定位卡14,左扭簧16的旋向與右扭簧17的旋向相反,左扭簧16的中徑大于右扭簧17的中徑。如圖2、圖3所示、定位卡14與齒輪限位結構10和本體限位結構A9接觸,所述的節(jié)氣門本體I設有本體限位結構B22,卡腳A12與本體限位結構B22接觸,卡腳B13與齒輪限位結構10接觸,在自然狀態(tài)下,雙扭簧11的扭力使定位卡14抵到齒輪限位結構10的作用面和本體限位結構A9的作用面上,且使齒輪限位結構10的作用面與本體限位結構A9的作用面相平;在自然狀態(tài)下右旋扭簧的扭力使節(jié)氣門片3處于高怠速位置。如圖6所示,節(jié)氣門本體I上還設有一熱水循環(huán)通道15,熱水循環(huán)通道15的進水通道與出水通道相互垂直,進水通道的端部和出水通道的端部分別連接有熱水管26,熱水循環(huán)通道15由模具一次抽成,節(jié)約了機加費用,直水管便于總成裝配,提高了水循環(huán)的循環(huán)率和加熱效率。如圖I所示,所述的直流電機8通過波形墊圈18和三孔壓板19安裝在節(jié)氣門本體I上,波形墊圈18安裝于直流電機8的后端面,可以保護電機在安裝時不會損壞電機外殼,減緩電機振動和噪音問題,還可以改善由于過度振動造成電機接頭接觸不可靠性、疲勞斷裂等問題;三孔壓板19固定在節(jié)氣門本體I上,并套接在直流電機8的前端面上,電機齒輪24從三孔壓板19的中心孔伸出,如圖5所示,三孔壓板19采用非對稱的三螺釘安裝孔,三孔壓板19上設置有限位支腳21,增強了電機在安裝面上的穩(wěn)定性,防止由于振動從來導致電機抖動,同時利用壓板和電機的安裝配合,增加了壓板安裝防錯、防轉設計,并使直流電機8的安裝位置具有唯一性。所述的節(jié)氣門軸2與位置傳感器7采用扁槽式彈性墊圈20連接,形成緊密配合。所述的位置傳感器7與節(jié)氣門本體I通過卡箍23連接固定,減少本體加工流程且裝配方便、連接可靠。本實用新型的工作過程如下節(jié)氣門片3固定在節(jié)氣門軸2上,并可以在節(jié)氣門本體I進氣通道里轉動,用以改變節(jié)氣門片3的開度。節(jié)氣門片3正轉最大可至系統(tǒng)所要求的全開狀態(tài),并且在限位擋塊A5的阻擋下不能再正轉,節(jié)氣門片3反轉最大可至全閉位置,在限位擋塊B6的阻擋下不能再反轉。當直流電機8出現(xiàn)故障而導致無法正常工作時,節(jié)氣門片3在雙扭簧11的扭力作用下可自動恢復到高怠速位置。雙旋向扭簧的共同作用,使得節(jié)氣門片3在無電機驅動時處于高怠速狀態(tài),增加發(fā)動機系統(tǒng)的安全性。電子節(jié)氣門體增加了熱水循環(huán)通道15,提高發(fā)動機冷啟動性能,防止節(jié)氣門片3與節(jié)氣門體進氣通道結冰導致卡滯。當駕駛員踩下油門踏板時,油門踏板位置傳感器將電壓信號輸入給E⑶后,E⑶經(jīng)過分析處理,并結合位置油門踏板傳感器輸入到ECU的當前位置信號,得到節(jié)氣門片3的最佳開度,并把相應的電壓信號發(fā)送到直流電機8驅動電路模塊中,使直流電機8通過兩級齒輪傳遞機構(如圖2所示,電機齒輪24與中間齒輪25嚙合,中間齒輪25與扇形齒輪4嚙合),從而使節(jié)氣門片3達到最佳的開度位置。節(jié)氣門位置傳感器7再把節(jié)氣門片3的當前的開度信號反饋給節(jié)氣門控制ECU內,形成閉環(huán)的位置控制。節(jié)氣門片3位置信號采用非接觸式的雙輸出信號,兩傳感器輸出電壓反向變化,之和始終等于傳感器輸入電源電壓,冗余設計增加系統(tǒng)安全性。同時,電子節(jié)氣門體總成可在裝配完成后再對位置傳感器7的輸出信號進行程序編程,可以消除由于裝配產(chǎn)生的機械誤差,提高電子節(jié)氣門體總成的可靠性和穩(wěn)定性。權利要求1.一種電子節(jié)氣門體,它包括設有進氣通道的節(jié)氣門本體(I)和節(jié)氣門軸(2),節(jié)氣門本體(I)內設有軸孔,節(jié)氣門軸(2)通過軸承安裝在節(jié)氣門本體(I)內,節(jié)氣門軸(2)中部安裝有節(jié)氣門片(3),且節(jié)氣門片(3)位于進氣通道內,節(jié)氣門軸(2)上安裝有扇形齒輪(4),節(jié)氣門本體(I)位于扇形齒輪(4)的轉動位置上設置有限位擋塊A (5)和限位擋塊B (6),節(jié)氣門軸(2)的一端與位置傳感器(7)相連接,位置傳感器(7)安裝于節(jié)氣門本體(I)上,節(jié)氣門本體(I)上還設有一直流電機(8 ),安裝在電機軸上的電機齒輪(24)與安裝在節(jié)氣門本體(I)上的中間齒輪(25)嚙合,中間齒輪(25)與扇形齒輪(4)嚙合,其特征在于位于扇形齒輪(4)與本體的結合部,節(jié)氣門本體(I)設有本體限位結構A (9),扇形齒輪(4)設有齒輪限位結構(10),在扇形齒輪(4)內側的節(jié)氣門軸(2)上設有一個雙扭簧(11 ),雙扭簧(11)包括分設其左右兩端的卡腳A (12)、卡腳B (13)和設在其中部的定位卡(14); 定位卡(14)與齒輪限位結構(10)和本體限位結構A (9)接觸,卡腳A (12)固定在節(jié)氣門本體(I)上,卡腳B (13 )固定在扇形齒輪(4 )上,在自然狀態(tài)下,雙扭簧(11)的扭力使定位卡(14)抵到齒輪限位結構(10)的作用面和本體限位結構A (9)的作用面上,且使齒輪限位結構(10)的作用面與本體限位結構A (9)的作用面相平; 節(jié)氣門本體(I)上還設有一熱水循環(huán)通道(15 ),熱水循環(huán)通道(15 )的進水通道與出水通道相互垂直,進水通道的端部和出水通道的端部分別連接有熱水管(26)。
      2.根據(jù)權利要求I所述的一種電子節(jié)氣門體,其特征在于所述的雙扭簧(11)包括左扭簧(16)和右扭簧(17),左扭簧(16)的旋向與右扭簧(17)的旋向相反,左扭簧(16)的中徑大于右扭簧(17)的中徑。
      3.根據(jù)權利要求I所述的一種電子節(jié)氣門體,其特征在于所述的直流電機(8)通過波形墊圈(18 )和三孔壓板(19 )安裝在節(jié)氣門本體(I)上,波形墊圈(18 )安裝于直流電機(8 )的后端面,三孔壓板(19)固定在節(jié)氣門本體(I)上,并套接在直流電機(8)的前端面上,電機齒輪(24 )從三孔壓板(19 )的中心孔伸出,三孔壓板(19 )上設置有限位支腳(21)。
      4.根據(jù)權利要求I所述的一種電子節(jié)氣門體,其特征在于所述的節(jié)氣門軸(2)與位置傳感器(7)采用扁槽式彈性墊圈(20)連接,形成緊密配合。
      5.根據(jù)權利要求I所述的一種電子節(jié)氣門體,其特征在于所述的位置傳感器(7)為雙反饋信號的非接觸式位置傳感器。
      6.根據(jù)權利要求I所述的一種電子節(jié)氣門體,其特征在于所述的節(jié)氣門本體(I)設有本體限位結構B (22),卡腳A (12)與本體限位結構B (22)接觸,卡腳B (13)與齒輪限位結構(10)接觸。
      7.根據(jù)權利要求I所述的一種電子節(jié)氣門體,其特征在于所述的位置傳感器(7)與節(jié)氣門本體(I)通過卡箍(23)連接固定。
      專利摘要本實用新型公開了一種電子節(jié)氣門體,它包括節(jié)氣門本體(1)、節(jié)氣門軸(2)、節(jié)氣門片(3)、位置傳感器(7)、直流電機(8),節(jié)氣門軸(2)上安裝有扇形齒輪(4),安裝在電機軸上的電機齒輪(24)通過中間齒輪(25)與扇形齒輪(4)嚙合傳動,節(jié)氣門軸(2)上設有一個雙扭簧(11),節(jié)氣門本體(1)上還設有一熱水循環(huán)通道(15),熱水循環(huán)通道(15)的端部連接有熱水管(26)。本實用新型的有益效果是設有熱水循環(huán)通道,提高了發(fā)動機冷啟動性能,可防止節(jié)氣門片(3)與進氣通道結冰導致卡滯,水循環(huán)通道直接由模具抽成,節(jié)約了成本;采用一個雙旋向扭簧,實現(xiàn)了電子節(jié)氣門片在無電機驅動狀態(tài)下自動處于高怠速位置。
      文檔編號F02D9/10GK202370667SQ201120492530
      公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權日2011年12月1日
      發(fā)明者萬里軍, 馮偉, 劉軍, 周月, 張興華, 陳新梅 申請人:四川紅光汽車機電有限公司
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