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CN106837563A - 一种增程式电动汽车发动机电子节气门 - Google Patents

一种增程式电动汽车发动机电子节气门 Download PDF

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CN106837563A CN201710198313.6A CN201710198313A CN106837563A CN 106837563 A CN106837563 A CN 106837563A CN 201710198313 A CN201710198313 A CN 201710198313A CN 106837563 A CN106837563 A CN 106837563A
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韩群山
马华伟
马延昌
李慧珍
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    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
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Abstract

本发明涉及增程式电动汽车制造领域，具体涉及一种增程式电动汽车发动机电子节气门,包括进气管、阀门板、节气门轴、电喷ECU和蜗轮箱体，所述蜗轮箱体内部节气门轴上套装固定有蜗轮座；蜗轮座上套装滑动设置有蜗轮；蜗轮一侧的蜗轮箱体上垂直节气门轴安装有蜗杆，蜗杆顶端安装有驱动电机；所述蜗轮箱体端部设置有位移传感器，所述密封端盖与蜗轮之间的节气门轴外围设置有位移传感器联接件，且位移传感器联接件侧部与蜗轮侧部插接固定，本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门，位移传感器能够将阀门板的开启角度大小实时地反馈给中央控制器，中央控制器随即发出指令控制驱动电机旋转，从而最终能够实现节气门精确的实时控制。

Description

一种增程式电动汽车发动机电子节气门
技术领域
本发明涉及增程式电动汽车制造领域，具体涉及一种增程式电动汽车发动机电子节气门。
背景技术
节气门是用来控制空气进入发动机的一道可控阀门，空气进入进气管后和汽油混合，成为可燃混合气体，参与燃烧做功，节气门是当今电喷车发动机系统最重要的部件，它的上部是空气滤清器，下部是发动机缸体，是汽车发动机的咽喉。
目前增程式电动汽车处于初期发展阶段，涉及最关键部位的节气门控制要求比较精密，在汽车领域，电子节气门也被广泛应用，但汽车发动机的电子节气门为粗犷式控制，属于节气门的开启角度跟动加速踏板的动作的工作控制方式，控制精度不需要太高；而增程式发动机的节气门大多采用程序控制，节气门开度大小不再根据加速踏板动作进行跟动，需要根据整车的用电量提供对应的发动机发电转速，其在发动机转速的稳定方面控制精度要求较高，因此有必要设计一种满足增程式发动机使用的精密控制的电子节气门。
发明内容
本发明的发明目的在于克服背景技术中存在的缺陷，从而实现一种能够实时精密监测节气门张开角度，并实现快速调整节气门开度，提高发电机组工作稳定性的增程式电动汽车发动机电子节气门。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种增程式电动汽车发动机电子节气门，包括进气管、阀门板、节气门轴、电喷ECU和蜗轮箱体，电喷ECU固定设置于进气管一侧，蜗轮箱体固定设置于进气管另一侧，节气门轴垂直进气管安装于蜗轮箱体和进气管内部，阀门板固定于进气管内部的节气门轴上，其特征在于：所述蜗轮箱体内部节气门轴上套装固定有蜗轮座；所述蜗轮座侧部一体设置有限位块，蜗轮座上套装滑动设置有蜗轮，且蜗轮对应限位块处设置有缺口槽，限位块的高度与蜗轮厚度匹配；蜗轮一侧的蜗轮箱体上垂直节气门轴安装有蜗杆，蜗杆与蜗轮配合组成传动副，蜗杆顶端的蜗轮箱体上安装有驱动电机，所述驱动电机为步进电机，驱动电机与蜗杆固连，驱动电机的旋转受电动汽车的中央控制器控制；所述蜗轮箱体端部设置有密封端盖，密封端盖上固连设置有位移传感器，所述密封端盖与蜗轮之间的节气门轴外围设置有位移传感器联接件，且位移传感器联接件内侧部与蜗轮侧部插接固定，位移传感器联接件外侧端穿过密封端盖与位移传感器插接联动；位移传感器的检测信号实时反馈给中央控制器。
作为本发明的优选技术方案，蜗轮座和进气管之间的节气门轴外围安装有复位弹簧，所述节气门轴与蜗轮座之间通过销钉固定连接，所述销钉垂直穿插固定于节气门轴上，蜗轮带动蜗轮座旋转，涡轮座通过销钉同步带动节气门轴旋转。
作为本发明的优选技术方案，驱动电机通过联轴器与蜗杆固连，驱动电机与蜗杆之间的联轴器包括电机联轴器和蜗杆联轴器，电机联轴器与驱动电机输出轴固连，电机联轴器与蜗杆联轴器联接，蜗杆联轴器固定设置于蜗杆顶端。
作为本发明的优选技术方案，蜗杆底端的蜗轮箱体上安装有调整螺钉，且调整螺钉与蜗杆同轴设置，调整螺钉的顶端与螺杆的底端顶接，可以通过旋转调整螺钉，使得螺杆在轴向始终无缝隙的旋转，提高传动的可靠性。
本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门的工作原理：
当加速踏板给出加速动作时，中央控制器控制步进电机旋转，步进电机通过联轴器带动蜗轮蜗杆组成的传动副转动，蜗轮上的缺口槽推动蜗轮座上的限位块转动，从而涡轮座通过销钉带动节气门轴转动，节气门轴最终带动阀门板在进气管内转动，同时，蜗轮通过插接结构带动位移传感器联接件转动，从而位移传感器联接件带动位移传感器转动产生转动位置信号，通过位移传感器发出的位移信号使中央控制器实时监测当前的节气门开度位置；当加速踏板给出收油动作时，中央控制器控制步进电机反转，此时蜗轮反向旋转，限位块由于复位弹簧的作用始终与蜗轮同步反转，从而蜗轮座最终带动阀门板反转，直到恢复到初始位置。
本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门的有益效果：
1.本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门，采用蜗轮蜗杆式传动连接结构，在实现高比例减速的同时，还利用蜗轮蜗杆结构自锁蜗轮轴止转功能，在步进电机非自锁步情况下，节气门轴不会自回位，从而能平稳的保持阀门板的开度位置不会自已变化，且不需要步进电机自锁，减小步进电机的发热量及耗电量。通过利用步进电机运转时精密步数控制，可以实现精密调整阀门板的开度位置，从而实现精准控制发动机的转速，进而控制发电机的发电量。
2.本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门，通过位移传感器能够将阀门板的开启角度大小实时地反馈给中央控制器，中央控制器随即发出指令控制驱动电机旋转，从而最终能够实现节气门精确的实时控制，控制精度和实时性较现有技术的电子节气门来说大幅提高。
3.本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门，蜗杆底端的蜗轮箱体上安装有调整螺钉，且调整螺钉与蜗杆同轴设置，调整螺钉的顶端与螺杆的底端顶接，可以通过旋转调整螺钉，使得螺杆在轴向始终无缝隙的旋转，提高传动的可靠性。
4.本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门，经现场使用后，由于节气门的开启角度大小受到精确控制，使得增程式电动汽车发电机组的运行平稳、可操控性灵活、使用寿命长，从而提高增程式电动汽车整车的可靠性，最终达到提高产品的市场竞争力。
附图说明
图1是增程式电动汽车发动机电子节气门的结构示意图；
图2是图1的左视结构示意图；
图3是图1中A-A的剖视结构示意图；
图4是图2中B-B的剖视结构示意图；
图5是图2中C-C的剖视结构示意图；
图6是增程式电动汽车发动机电子节气门的爆炸结构示意图。
参见图1-6：1-进气管,2-阀门板，3-节气门轴，4-电喷ECU，5-涡轮箱体，501-密封端盖，6-蜗轮座，7-复位弹簧，8-限位块，9-蜗轮，10-蜗杆，11-驱动电机，12-联轴器，121-电机联轴器，122-蜗杆联轴器，13-位移传感器，14-位移传感器联接件，15-销钉，16-调整螺钉。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门做更加详细的描述。
实施例1：
本发明的增程式电动汽车发动机电子节气门，包括进气管1、阀门板2、节气门轴3、电喷ECU 4和蜗轮箱体5，电喷ECU 4固定设置于进气管1一侧，蜗轮箱体5固定设置于进气管1另一侧，节气门轴3垂直进气管1安装于蜗轮箱体5和进气管1内部，阀门板2固定于进气管1内部的节气门轴3上，所述蜗轮箱体5内部节气门轴3上套装固定有蜗轮座6，蜗轮座6和进气管1之间的节气门轴3外围安装有复位弹簧7；所述蜗轮座6侧部一体设置有限位块8，蜗轮座6上套装滑动设置有蜗轮9，且蜗轮9对应限位块8处设置有缺口槽，限位块8的高度与蜗轮9厚度匹配；蜗轮9一侧的蜗轮箱体5上垂直节气门轴3安装有蜗杆10，蜗杆10与蜗轮9配合组成传动副，蜗杆10顶端的蜗轮箱体5上安装有驱动电机11，所述驱动电机11为步进电机，驱动电机11通过联轴器12与蜗杆10固连，驱动电机11的旋转受电动汽车的中央控制器控制；所述蜗轮箱体5端部设置有密封端盖501，密封端盖501上固连设置有位移传感器13，所述密封端盖501与蜗轮9之间的节气门轴3外围设置有位移传感器联接件14，且位移传感器联接件14内侧部与蜗轮9侧部插接固定，位移传感器联接件14外侧端穿过密封端盖501与位移传感器13插接联动；位移传感器13的检测信号实时反馈给中央控制器。
所述节气门轴3与蜗轮座6之间通过销钉15固定连接，所述销钉15垂直穿插固定于节气门轴3上，蜗轮9带动蜗轮座6旋转，涡轮座6通过销钉15同步带动节气门轴3旋转。
驱动电机11通过联轴器12与蜗杆10固连，驱动电机11与蜗杆10之间的联轴器12包括电机联轴器121和蜗杆联轴器122，电机联轴器121与驱动电机11输出轴固连，电机联轴器121与蜗杆联轴器122联接，蜗杆联轴器122固定设置于蜗杆10顶端。
蜗杆10底端的蜗轮箱体5上安装有调整螺钉16，且调整螺钉16与蜗杆10同轴设置，调整螺钉16的顶端与螺杆10的底端顶接。
实施例2：
与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于：
驱动电机与蜗杆直接固定连接。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种增程式电动汽车发动机电子节气门，包括进气管、阀门板、节气门轴、电喷ECU和蜗轮箱体，电喷ECU固定设置于进气管一侧，蜗轮箱体固定设置于进气管另一侧，节气门轴垂直进气管安装于蜗轮箱体和进气管内部，阀门板固定于进气管内部的节气门轴上，其特征在于：所述蜗轮箱体内部节气门轴上套装固定有蜗轮座；所述蜗轮座侧部一体设置有限位块，蜗轮座上套装滑动设置有蜗轮，且蜗轮对应限位块处设置有缺口槽，限位块的高度与蜗轮厚度匹配；蜗轮一侧的蜗轮箱体上垂直节气门轴安装有蜗杆，蜗杆与蜗轮配合组成传动副，蜗杆顶端的蜗轮箱体上安装有驱动电机，驱动电机与蜗杆固连，驱动电机的旋转受电动汽车的中央控制器控制；所述蜗轮箱体端部设置有密封端盖，密封端盖上固连设置有位移传感器，所述密封端盖与蜗轮之间的节气门轴外围设置有位移传感器联接件，且位移传感器联接件内侧部与蜗轮侧部插接固定，位移传感器联接件外侧端穿过密封端盖与位移传感器插接联动；位移传感器的检测信号实时反馈给中央控制器。
2.根据权利要求1所述的增程式电动汽车发动机电子节气门，其特征在于：蜗轮座和进气管之间的节气门轴外围安装有复位弹簧。
3.根据权利要求1所述的增程式电动汽车发动机电子节气门，其特征在于：所述驱动电机为步进电机。
4.根据权利要求1所述的增程式电动汽车发动机电子节气门，其特征在于：所述节气门轴与蜗轮座之间通过销钉固定连接，所述销钉垂直穿插固定于节气门轴上。
5.根据权利要求1所述的增程式电动汽车发动机电子节气门，其特征在于：所述驱动电机通过联轴器与蜗杆固连。
6.根据权利要求5所述的增程式电动汽车发动机电子节气门，其特征在于：驱动电机与蜗杆之间的联轴器包括电机联轴器和蜗杆联轴器，电机联轴器与驱动电机输出轴固连，电机联轴器与蜗杆联轴器联结，蜗杆联轴器固定设置于蜗杆顶端。
7.根据权利要求1-6任意权利要求所述的增程式电动汽车发动机电子节气门，其特征在于：蜗杆底端的蜗轮箱体上安装有调整螺钉，且调整螺钉与蜗杆同轴设置，调整螺钉的顶端与螺杆的底端顶接。
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