一种电子节气门及其控制的制作方法

1.本发明创造属于发动机技术领域，具体涉及燃油喷射进气系统所用的电子节气门体。


背景技术：

2.电控燃油喷射技术是发动机提高性能并达到愈来愈严格的各种排放标准的重要技术，系统主要包括电子燃油喷射单元、发动机端控制单元（ecu）、节气门体等。其中，节气门体是燃油喷射汽油发动机端的进气节流装置，被称为发动机的咽喉，节气门体对进气量的调节是实现发动机动力输出的关键步骤。
3.传统的机械式节气门体包括进气装置、各传感器、控制装置，各部件都是单独布置，造成结构体积庞大、安装性能差，线束接插件针数多，增加系统成本。特别对于安装空间有限的无人机用发动机装置，为满足各部件安装，信号线就必须加长，如此容易造成信号衰减或者信号脱落等可靠性故障。
4.另外，对于电子节气门装置，电机输出轴与门板轴之间需要采用联轴器连接，一般使用常见柔性联轴器，但是联轴器除本身精度问题外，还有安装位置设置和连接可靠性的要求，不仅增加了产品体积和重量，同时也增加了使用成本。
5.因此谋求简约化、小型化的电子进气系统不仅提高整体适用性和经济性，而且从一定程度上增加了整机可靠性和安全性，并能够降低系统成本。


技术实现要素：

6.本发明申请针对上述问题，之目的在于提供一种体积小、质量轻、开发成本低的电子节气门体以及其控制方式。
7.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电子节气门，包括舵机、进气装置和传动机构。所述进气装置包括一个位置传感器、一个进气道以及与进气道配合的门板，所述节气门板布置于进气道内。所述传动机构包括一个主动转轴和一个从动转轴，所述主动转轴连接舵机一端，所述从动转轴连接门板一端，位于节气门板中心轴上，两转轴之间通过联轴机构连接，用于传递旋转力矩，通过控制节气门板开启角度，控制进气道出口端气体流量。
8.联动机构为一个联轴盘，包括至少一个限位孔和至少一个限位柱，所述联轴盘通过限位孔和限位柱之间配合实现传动。所述限位孔与限位柱间隙配合，其单边间隙不大于0.1mm，限位柱安装于限位孔内。限位孔为一个椭圆形孔，以减小干涉部位，避免与限位轴的径向干涉。进一步，所述传动机构包括一个拉紧弹簧。所述拉紧弹簧使得所述限位柱始终贴紧限位孔，所述拉紧弹簧之弹簧力方向与门板开启力方向相反。
9.上述电子节气门，包括一个ecu控制系统，所述ecu控制系统通过信号线和电子节气门总成通讯。
10.所述电子节气门的控制方式，包括，所述ecu控制系统通过发动机负载获取进气量
需求值，并将需求信号通过pwm波形式发送至电子节气门；所述舵机根据ecu控制系统输入指令，控制主动转轴转动相应角度；所述ecu控制系统通过发动机位置传感器计算所述进气装置进气量的实际值；ecu控制系统根据所得气量的实际值与需求值进行比较，并对pwm驱动信号进行修正。
11.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
12.图1为本发明所提供的电子节气门实施例结构示意图。
13.图2为本发明所提供的电子节气门之联轴盘实施例结构示意图。
14.图3为本发明所提供的电子节气门之控制逻辑图。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
16.本发明所提供的电子节气门实施例结构示意图，包括舵机100、进气装置103、传动机构101以及ecu控制系统109。
17.所述进气装置103包括一个位置传感器104、一个进气道110以及与进气道110配合的门板105，所述节气门板105布置于进气道110内。所述进气道110通过带螺纹孔106a的法兰端面106与发动机系统连接。所述进气道110被节气门板105分隔。
18.所述传动机构101包括一个主动转轴108和一个从动转轴107，所述主动转轴108连接舵机控制器100一端，所述从动转轴107连接门板105一端，位于节气门板105中心轴上，两转轴之间通过联轴机构200连接，用于传递旋转力矩，所述节气门体通过控制门板105开启角度，控制进气道110出口端气体流量，所述门板105开启角度通过位置传感器104检测，反馈至ecu控制系统109。
19.所述进气装置103还包括定位螺纹孔111、带螺纹舵机固定柱112，分别用于安装舵机控制器100和位置传感器104，从装配位置看，舵机控制器100和位置传感器104分别布置于进气装置103两侧位置。
20.具体地，所述舵机控制器100布置于进气装置103一侧，舵机100通过固定柱112安装，并由螺栓113锁紧，所述主动转轴108朝向进气道110一端。舵机100信号通过信号线引至所述ecu控制系统109实现通讯，安装时舵机100处于进气装置103上端位置，通过压盖114进行封装，所述压盖114可以通过专设于进气装置103上的螺纹孔114a固定，并由锁紧螺栓紧固于进气装置103上。
21.进一步，上述联轴机构200如图2所示，为一个联轴盘，包括至少一个限位孔201和至少一个限位柱204，限位孔201设计于安装在主动转轴108上的上转盘203上，限位柱204设计于安装在从动转轴107上的下转盘202上，所述联轴盘通过限位孔201和限位柱204之间配合实现传动，限位孔201与限位柱204间隙配合，其单边间隙不大于0.1mm，限位柱204安装于限位孔201内。
22.所述上转盘203和下转盘202可以与主、从动轴设计为一体，以减少装配差异。另
外，所述限位孔201设计为一个椭圆形孔，避免与限位轴的径向干涉。
23.此外，所述传动机构101还包括一个拉紧弹簧115。所述拉紧弹簧115使得所述限位柱204始终贴紧限位孔201，所述拉紧弹簧115之弹簧力方向与门板105开启力方向相反。
24.对于上述电机节气门，其控制方式，包括：所述ecu控制系统109通过发动机负载获取进气量需求值，并将需求信号通过pwm波形式发送至电子节气门；所述舵机100根据ecu控制系统109输入指令，控制主动转轴108转动相应角度；所述ecu控制系统109通过发动机位置传感器104计算所述进气装置103进气量的实际值；ecu控制系统109根据所得气量的实际值与需求值进行比较，并对pwm驱动信号进行修正。
25.上述实施例仅用于说明本发明的实质，但并不限制本发明申请。在未背离本申请原理的情况下，所作的任何修改，简化等替换方式，都包括在本申请的保护范围之内。
26.本申请未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。


技术特征：
1.一种电子节气门体，包括一个舵机、进气装置和传动机构，所述进气装置包括一个位置传感器、一个进气道以及与进气道配合的门板，所述传动机构包括一个主动转轴和一个从动转轴，所述主动转轴连接舵机一端，所述从动转轴连接门板一端，两转轴之间通过联轴机构连接。2.如权利要求1所述的电子节气门体，其特征在于，所述联动机构为一个联轴盘，包括至少一个限位孔和至少一个限位柱，所述联轴盘通过限位孔和限位柱之间配合实现传动。3.如权利要求2所述的电子节气门体，其特征在于，所述限位孔与限位柱间隙配合，其单边间隙不大于0.1mm。4.如权利要去3所述的电子节气门体，其特征在于，所述限位孔为一个椭圆形孔，以避免与限位轴的径向干涉。5.如权利要求4所述的电子节气门体，其特征在于，所述传动机构包括一个拉紧弹簧，使得所述限位柱始终贴紧限位孔，所述拉紧弹簧之弹簧力方向与门板开启力方向相反。6.如权利要求1-5之一项所述的电子节气门体之控制方法，其特征在于，包括一个ecu控制系统，所述ecu控制系统通过信号线和电子节气门总成通讯。7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，包括，所述ecu控制系统通过发动机负载获取进气量需求值，并将需求信号通过pwm波形式发送至电子节气门。8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括，所述舵机根据ecu控制系统输入指令，控制主动转轴转动相应角度的步骤。9.如权利要求8所述的电子节气门体之控制方法，其特征在于，还包括所述ecu控制系统通过发动机位置传感器计算所述进气装置进气量的实际值的步骤。10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括，ecu控制系统根据所得气量的实际值与需求值进行比较，并对pwm驱动信号进行修正的步骤。

技术总结
一种电子节气门体，包括一个舵机、进气装置和传动机构，所述进气装置包括一个位置传感器、一个进气道以及与进气道配合的门板，所述传动机构包括一个主动转轴和一个从动转轴，所述主动转轴连接舵机一端，所述从动转轴连接门板一端，两转轴之间通过联轴机构连接，所述联轴机构通过限位孔和限位柱之间配合实现传动。轴机构通过限位孔和限位柱之间配合实现传动。轴机构通过限位孔和限位柱之间配合实现传动。


技术研发人员：谢莲 郑远师 张平 刘昌文
受保护的技术使用者：福爱电子（贵州）有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2023/6/3