改進的節(jié)流體組件的制作方法
【專利摘要】描述了改進的節(jié)流體組件。更具體地，描述了具有改進的節(jié)流位置傳感器組件的節(jié)流體組件。在一個方面，描述了用于為發(fā)動機提供受控吸氣的節(jié)流體組件。所述組件包括節(jié)流體殼體，其限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔。所述節(jié)流板能被電動機致動。所述組件進一步包括節(jié)流位置傳感器，其被構(gòu)造成監(jiān)測所述節(jié)流板的位置。節(jié)流組件進一步包括形成在節(jié)流位置傳感器與節(jié)流體殼體之間的放電路徑，其中所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨節(jié)流位置傳感器的蓄積。
【專利說明】改進的節(jié)流體組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利涉及改進的節(jié)流體組件。更具體地，本專利涉及具有改進的節(jié)流位置傳感器組件的節(jié)流體組件。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)流體組件為發(fā)動機提供吸氣。通過設(shè)置在節(jié)流體組件的孔中的節(jié)流板來控制這些發(fā)動機的吸氣。節(jié)流板由發(fā)動機的用戶操控，以使去往發(fā)動機的空氣流增加或降低，由此控制動力輸出。
[0003]作為總體發(fā)動機控制系統(tǒng)的一部分，并且在某些應(yīng)用中，交通工具控制系統(tǒng)，節(jié)流體組件的操作被監(jiān)測以向控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵信息。例如，作為發(fā)動機的總體監(jiān)測系統(tǒng)的一部分，希望的是監(jiān)測節(jié)流板的位置，來確保節(jié)流體組件是工作的并在恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行任務(wù)。此夕卜，通過確定節(jié)流板的位置，能夠通過比較預(yù)期動力輸出與實際動力輸出來確定發(fā)動機的效率。也可確定其它信息。
[0004]過去，使用節(jié)流位置傳感器來確定節(jié)流板的位置。這些傳感器利用在傳感器與節(jié)流板的部件之間形成的感應(yīng)。更具體地，傳感器元件安裝至軸，其中節(jié)流板已安裝至所述軸，并且設(shè)置成與感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器處于感應(yīng)關(guān)系，使得傳感器元件的位置相關(guān)于節(jié)流板的位置。
[0005]不幸地，由于其電氣部件和感應(yīng)關(guān)系，節(jié)流位置傳感器容易在電流和/或電壓中發(fā)生尖峰。這類尖峰常常是發(fā)動機的操作或維護固有的。例如，穿過節(jié)流體組件的空氣流所生成的靜電、發(fā)動機維護人員的觸摸或其它情況有可能與傳感器生成火花，其可能潛在地損害電部件。此外，比如剩余電荷等勢能的蓄積以及這種勢能的釋放可能影響節(jié)流位置傳感器的操作和測量。
[0006]先有節(jié)流位置傳感器已嘗試通過為傳感器開發(fā)復(fù)雜的接地手段來解決該問題。然而，這些配置不僅給節(jié)流體組件增加了可觀的成本，而且蓄積電荷橫跨傳感器的傳遞還可能潛在地損害傳感器。此外，一些系統(tǒng)允許周期性釋放蓄積電荷；然而，近來已發(fā)現(xiàn)橫跨傳感器消除任何電荷會增加節(jié)流位置傳感器的準(zhǔn)確度。
[0007]鑒于前述情況，需要改進的方法和裝置來減少或消除由于剩余電荷的蓄積和釋放對節(jié)流位置傳感器造成的潛在損害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1包括根據(jù)本發(fā)明多個實施例的節(jié)流體組件的透視圖。
[0009]圖2包括圖1中示出的節(jié)流體組件的局部分解透視圖。
[0010]圖3包括圖1中示出的齒輪箱蓋的內(nèi)部部分的透視圖。
[0011]圖4包括圖1中示出的節(jié)流體組件的沿線4-4所取的剖視圖。
[0012]圖5包括圖3中示出的節(jié)流體組件的放大剖視圖。
[0013]圖6包括圖4中示出的節(jié)流體組件的另一放大剖視圖?！揪唧w實施方式】
[0014]提供了用于監(jiān)測節(jié)流體組件的操作的改進方法和裝置。具體而言，提供了改進的節(jié)流體組件，其減少剩余電荷例如靜電能量或其它能量橫跨和穿過節(jié)流位置傳感器的累積和大釋放。在一些方面，該釋放是連續(xù)的，并且限制或防止釋放電流流動穿過電敏感部件，比如節(jié)流位置傳感器組件的傳感器板、或其它部件。
[0015]在一些方面，一種用于為發(fā)動機提供受控吸氣的節(jié)流體組件包括節(jié)流體殼體，其限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔。所述節(jié)流板能被電動機致動。所述組件進一步包括節(jié)流位置傳感器，其被構(gòu)造成監(jiān)測所述節(jié)流板的位置。節(jié)流組件進一步包括形成在節(jié)流位置傳感器與節(jié)流體殼體之間的放電路徑，其中所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨節(jié)流位置傳感器的蓄積。
[0016]在一些方面，一種用于提供受控吸氣的節(jié)流體組件包括節(jié)流體殼體，其限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔，所述節(jié)流板能被電動機致動。該組件進一步包括齒輪組件，其將來自電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞至節(jié)流板。所述齒輪組件包括中間齒輪組件，所述中間齒輪組件被構(gòu)造成將來自所述電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞至所述節(jié)流板，所述中間齒輪組件安裝至銷。所述組件進一步包括節(jié)流位置傳感器組件，其包括附接至所述節(jié)流板的軸的傳感器元件和設(shè)置成與所述傳感器元件處于感應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器。所述節(jié)流位置傳感器組件適于監(jiān)測所述傳感器元件的位置。所述組件進一步包括形成在所述節(jié)流位置傳感器組件與所述銷之間的放電路徑，其中，所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨所述節(jié)流位置傳感器的蓄積。
[0017]在一些方面，一種連續(xù)釋放節(jié)流體組件的節(jié)流位置傳感器的剩余電荷的方法包括以下步驟:提供被構(gòu)造成使發(fā)動機吸氣的節(jié)流體組件。所述節(jié)流體組件包括節(jié)流體殼體，其限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔。所述節(jié)流板能被電動機致動。所述節(jié)流體組件進一步包括齒輪組件，其具有中間齒輪組件，所述中間齒輪組件被構(gòu)造成將來自電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞至節(jié)流板。中間齒輪組件安裝至銷。所述方法進一步包括提供節(jié)流位置傳感器組件，其包括附接至所述節(jié)流板的軸的傳感器元件和設(shè)置成與所述傳感器元件處于感應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器。所述節(jié)流位置傳感器組件適于監(jiān)測所述傳感器元件和節(jié)流板的位置。所述方法進一步包括:將所述節(jié)流位置傳感器電連接至所述中間齒輪組件的所述銷，以形成放電路徑，其中所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨節(jié)流位置傳感器的蓄積。
[0018]參考圖1-6，示出了本發(fā)明的示例性節(jié)流體組件10和節(jié)流位置傳感器組件12。節(jié)流體組件10包括節(jié)流板14,其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在穿過節(jié)流體殼體18形成的節(jié)流孔16中。節(jié)流板14形成有或附接至節(jié)流軸20,其提供向節(jié)流體殼體18的旋轉(zhuǎn)附接。節(jié)流板14在打開位置與關(guān)閉位置之間是可旋轉(zhuǎn)地可移動的，在所述打開位置對穿過節(jié)流孔16的空氣流存在很小的阻力，在所述關(guān)閉位置對穿過節(jié)流孔的空氣流存在很大的阻力。
[0019]節(jié)流板14通過齒輪組件24被電動機22電驅(qū)動。齒輪組件24包括電動機齒輪26，其將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力提供至中間齒輪組件28，其用作從動齒輪組件，并安裝至由節(jié)流體殼體28支承的中間銷30。中間齒輪組件28包括:第一中間齒輪32，其與電動機齒輪26接觸；和第二中間齒輪34，其與節(jié)流板齒輪36接觸并向節(jié)流板齒輪36提供驅(qū)動力，所述節(jié)流板齒輪36安裝至節(jié)流軸20。齒輪組件由齒輪蓋38保護和覆蓋。[0020]更具體地參考圖3-6，節(jié)流體組件10包括節(jié)流位置傳感器組件12，其被構(gòu)造成監(jiān)測節(jié)流體組件10的操作。更具體地，節(jié)流位置傳感器組件12監(jiān)測節(jié)流板14的位置，使得相對的打開和關(guān)閉位置可被確定。通過確定節(jié)流板14的相對打開和關(guān)閉位置，能夠確認節(jié)流體組件10的功能，并且還能計算去往相關(guān)聯(lián)發(fā)動機的預(yù)期空氣流量，以進一步確定發(fā)動機的性能、效率或其它方面。節(jié)流板14的定位還可以用于其它目的，比如用于控制電動機22或用于其它方面。
[0021]在一些方面，節(jié)流位置傳感器組件12包括感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器。在該實施例中，節(jié)流位置傳感器組件12包括傳感器元件40，其相對于感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42設(shè)置成與之處于電感應(yīng)關(guān)系。在該構(gòu)造中，感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42檢測傳感器元件40的移動和位置，其與參考數(shù)據(jù)相比來確定節(jié)流板14的位置。
[0022]參考圖4，傳感器元件40使用任何適當(dāng)?shù)氖侄伪热绾附踊蚱渌绞礁浇又凉?jié)流軸。隨著節(jié)流板14在打開位置與關(guān)閉位置之間移動，傳感器元件40也移動。因此，傳感器元件40的移動和位置直接相關(guān)于節(jié)流板14的移動和位置。
[0023]參考圖3和4，感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42設(shè)置成對傳感器元件40處于感應(yīng)關(guān)系。在所示構(gòu)造中，感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42使用適當(dāng)?shù)母浇邮侄伟惭b至節(jié)流體組件10的齒輪蓋38。感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42包括傳感器板44，其與傳感器處理器46通信。在該構(gòu)造中，隨著傳感器元件40移動，橫跨傳感器板44觀測到不同的感應(yīng)讀數(shù)，其被傳遞至傳感器處理器46，其進一步處理信號并將它們通過連接器48傳輸至發(fā)動機或節(jié)流體組件的監(jiān)測器或控制單元。
[0024]如前面提及的，先有節(jié)流體組件更具體地說節(jié)流位置傳感器組件的一個特定問題是蓄積的剩余電荷對傳感器的穩(wěn)定性具有的影響。
[0025]參考圖3-6，提供了用于將節(jié)流位置傳感器組件10接地以便驅(qū)散電荷比如靜電或其它電荷的器件。在一些方面，節(jié)流位置傳感器被連續(xù)地或基本上連續(xù)地接地，使得橫跨節(jié)流位置傳感器組件基本上不存在電荷例如靜電或其它電荷的積累。
[0026]在一些方面，電荷通過放電路徑50被驅(qū)散，所述放電路徑50限制或防止非需電流或電壓流過或積累在特別電敏感的部件比如傳感器板44之上或穿過它們。例如，一些方面提供這樣的放電路徑50，其形成為相反于傳感器板44，或形成在傳感器處理器46與接地部件例如節(jié)流體殼體18、中間銷30或其它部件之間。其它構(gòu)造也是可能的。
[0027]相對于節(jié)流位置傳感器組件12所接地至的特定部件，在一些方面，節(jié)流位置傳感器組件12在節(jié)流位置傳感器組件12與節(jié)流體殼體18之間形成放電路徑50。在一些方面，放電路徑50形成在節(jié)流位置傳感器組件12與中間銷30之間。在一些方面，放電路徑50形成在節(jié)流位置傳感器組件12的電引線框架52與中間銷30之間。
[0028]在一些方面，引線框架52經(jīng)由電連接件58連接至傳感器處理器46，并且更具體地連接至形成于其中的接地電路54。引線框架52在齒輪蓋38的形成期間被包覆模制。在一些方面，在節(jié)流位置傳感器組件經(jīng)由電連接件58附接至齒輪蓋38之后，引線框架52被焊接或以其它方式附接至節(jié)流位置傳感器組件12。
[0029]在一些方面，引線框架52直接連接至導(dǎo)電部件，以將節(jié)流位置傳感器組件12接地。在該構(gòu)造中，放電路徑50包括形成在引線框架52與導(dǎo)電部件之間的連接點。例如，參考圖5和6，引線框架52與中間銷30接觸，其中引線框架52被連續(xù)地壓靠在中間銷30上，特別是在銷的旋轉(zhuǎn)即節(jié)流板14的打開和關(guān)閉期間。在一示例中，在引線框架52與中間銷30之間形成壓配合。在另一示例中，引線框架連接至或包括彈簧構(gòu)件，例如扭轉(zhuǎn)彈簧、盤簧、拉伸彈簧、壓縮彈簧或其它彈簧，以維持與中間銷30的接觸。其它構(gòu)造也是可能的。
[0030]在一些方面，引線框架52設(shè)置在凹部56中，所述凹部56被構(gòu)造成接收中間銷30并對銷提供支承。在該構(gòu)造中，引線框架52并置于凹部56的孔，并且在插入時與中間銷30處于連續(xù)接觸，以形成放電路徑50。
[0031]操作中，參考圖1-6，電動機22經(jīng)由齒輪組件24打開和關(guān)閉節(jié)流孔15內(nèi)的節(jié)流板
14。隨著節(jié)流板14旋轉(zhuǎn)至各個位置，基于相關(guān)聯(lián)發(fā)動機的用戶所需動力輸出，傳感器元件也旋轉(zhuǎn)，從而橫跨感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42的傳感器板44產(chǎn)生感應(yīng)電流。與感應(yīng)電流的位置的相關(guān)的信息被中繼至傳感器處理器46，其中信號被處理，并經(jīng)由連接器58進一步被中繼至節(jié)流體組件或發(fā)動機監(jiān)測和/或控制單元。
[0032]在操作、維護或其它事件期間，電壓在節(jié)流體組件10之上的任何潛在蓄積，例如靜電能量或其它能量通過金屬中間銷30和金屬性引線框架52被立即釋放至導(dǎo)電節(jié)流體殼體18，以及對應(yīng)的發(fā)動機。如前面指出的，這不僅防止放電電流經(jīng)過感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器42的傳感器板44，而且還增加節(jié)流位置傳感器組件12的各個電部件的準(zhǔn)確度和性能。
[0033]本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括發(fā)明人已知的用于實施本發(fā)明的最佳模式。應(yīng)該明白的是:所示實施例只是示例性的，不應(yīng)該被理解為限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)該明白的是:可以做出各種變化，并且等同方案可以被用來替代其構(gòu)成要素，而不背離本發(fā)明的范圍。另外，可以進行多種修改以使特定情形或者材料適于本發(fā)明的教導(dǎo)，而不背離本發(fā)明的實質(zhì)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于為發(fā)動機提供受控吸氣的節(jié)流體組件，所述組件包括: 節(jié)流體殼體，其限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔，所述節(jié)流板能被電動機致動； 節(jié)流位置傳感器，其被構(gòu)造成監(jiān)測所述節(jié)流板的位置；和 放電路徑，其形成在所述節(jié)流位置傳感器與所述節(jié)流體殼體之間， 其中，所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨所述節(jié)流位置傳感器的蓄積。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)流體組件，其中，所述節(jié)流位置傳感器電連接至所述節(jié)流體殼體，以提供所述剩余電荷的連續(xù)驅(qū)散。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)流體組件，其中，所述節(jié)流位置傳感器包括電接地電路，用于消散所述節(jié)流位置傳感器的剩余電荷，所述接地電路包括電連接至所述節(jié)流體殼體的引線框架。
4.如權(quán)利要求3所述的節(jié)流體組件，其中，所述引線框架從所述節(jié)流位置傳感器延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的節(jié)流體組件，其中，所述引線框架電連接至銷，所述銷為所述節(jié)流體組件的一個或多個齒輪提供旋轉(zhuǎn)支承，所述節(jié)流體的一個或多個齒輪被構(gòu)造成在所述電動機與所述節(jié)流板之間傳輸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。
6.如權(quán)利要求5所述的節(jié)流體組件，其中，所述引線框架設(shè)置在被構(gòu)造成接收所述銷的凹部中。
7.如權(quán)利要求6所述的節(jié)流體組件，其中，引線框架作為用以提供與所述銷的連續(xù)接觸的彈簧發(fā)揮作用。
8.如權(quán)利要求7所述的節(jié)流體組件，其中，所述銷與所述引線框架為壓配合。
9.如權(quán)利要求1所述的節(jié)流體組件，其中，所述放電路徑被電氣地設(shè)置在所述節(jié)流位置傳感器的傳感器處理器與所述節(jié)流體殼體之間。
10.如權(quán)利要求9所述的節(jié)流體組件，其中，所述放電路徑被電氣地設(shè)置在所述節(jié)流位置傳感器的傳感器處理器與所述銷之間。
11.如權(quán)利要求10所述的節(jié)流體組件，其中，所述放電路徑設(shè)置成使得在剩余電荷的釋放期間，基本上沒有附加的電流或電壓被所述節(jié)流位置傳感器組件的傳感器板遇到。
12.如權(quán)利要求10所述的節(jié)流體組件，其中，所述放電路徑設(shè)置在與所述傳感器板相比的所述節(jié)流位置傳感器組件的相反側(cè)。
13.一種用于為發(fā)動機提供受控吸氣的節(jié)流體組件，所述組件包括: 節(jié)流體殼體，其限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔，所述節(jié)流板能被電動機致動； 齒輪組件，其將來自所述電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞至所述節(jié)流板，所述齒輪組件包括中間齒輪組件，所述中間齒輪組件被構(gòu)造成將來自所述電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞至所述節(jié)流板，所述中間齒輪組件安裝至銷； 節(jié)流位置傳感器組件，其包括附接至所述節(jié)流板的軸的傳感器元件和設(shè)置成與所述傳感器元件處于感應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器，所述節(jié)流位置傳感器組件適于監(jiān)測所述傳感器元件的位置；和 放電路徑，其形成在所述節(jié)流位置傳感器組件與所述銷之間， 其中，所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨所述節(jié)流位置傳感器的蓄積。
14.如權(quán)利要求13所述的節(jié)流體組件，其中，所述節(jié)流位置傳感器包括電接地電路，用于消散所述節(jié)流位置傳感器的剩余電荷，所述接地電路包括引線框架，所述引線框架從所述節(jié)流位置傳感器延伸并電連接至所述銷。
15.如權(quán)利要求13所述的節(jié)流體組件，其中，所述引線框架設(shè)置在被構(gòu)造成接收和支承所述銷的凹部中，所述引線框架克服所述銷處于基本上連續(xù)的壓力下。
16.如權(quán)利要求13所述的節(jié)流體組件，其中，所述放電路徑設(shè)置在與傳感器板相比的所述節(jié)流位置傳感器組件的相反側(cè)，使得在剩余電荷的釋放期間，基本上沒有附加的電流或電壓被所述傳感器板遇到。
17.—種連續(xù)釋放節(jié)流體組件的節(jié)流位置傳感器的剩余電荷的方法，包括以下步驟: 提供被構(gòu)造成使發(fā)動機吸氣的節(jié)流體組件，所述節(jié)流體組件包括節(jié)流體殼體，所述節(jié)流體殼體限定出用于接收節(jié)流板的節(jié)流孔，所述節(jié)流板能被電動機致動，所述節(jié)流體組件進一步包括齒輪組件，所述齒輪組件具有中間齒輪組件，用以將來自所述電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞至所述節(jié)流板，所 述中間齒輪組件安裝至銷； 提供節(jié)流位置傳感器組件，其包括附接至所述節(jié)流板的軸的傳感器元件和設(shè)置成與所述傳感器元件處于感應(yīng)關(guān)系的感應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器，所述節(jié)流位置傳感器組件適于監(jiān)測所述傳感器元件的位置；以及 將所述節(jié)流位置傳感器電連接至所述中間齒輪組件的所述銷，以形成放電路徑， 其中，所述放電路徑基本上防止剩余電荷橫跨所述節(jié)流位置傳感器的蓄積。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述節(jié)流位置傳感器包括電接地電路，用于消散所述節(jié)流位置傳感器的剩余電荷，所述接地電路包括引線框架，所述引線框架從所述節(jié)流位置傳感器延伸并電連接至所述銷。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述引線框架設(shè)置在被構(gòu)造成接收所述銷的凹部中，所述引線框架克服所述銷處于基本上連續(xù)的壓力下。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述放電路徑設(shè)置在與傳感器板相比的所述節(jié)流位置傳感器組件的相反側(cè)，使得在剩余電荷的釋放期間，基本上沒有附加的電流或電壓被所述傳感器板遇到。
【文檔編號】G01D5/14GK104040150SQ201280063410
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】N.科萬 申請人:大陸汽車系統(tǒng)公司