專利名稱：：柴油發動機用落地式電子油門總成的制作方法
技術領域：
：本實用新型屬于電控單體泵式噴油系統的柴油發動機油門控制裝置，具體涉及柴油發動機用落地式電子油門總成。
背景技術：
：目前，在國內普通柴油發動機上利用的是傳統的機械式高壓油泵開度控制方法即油門拉線控制方式，它通過調整油泵輸出端流量來控制混合氣。由于普通柴油機是由發動機凸輪軸驅動，借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室，這種供油方式要隨發動機轉速的變化而變化，做不到各種轉速下的最佳供油量，無法準確控制混合比，從而燃料不能完全燃燒，造成廢氣排放超標，環境污染。而現在已經愈來愈普遍采用的電控柴油機燃油噴射式系統可以較好解決這個問題。隨著社會經濟的發展，對環保的要求越來越高，柴油機電控系統在汽車上的應用也愈來愈廣泛，譬如電控共軌系統和電控單體泵系統在多缸柴油機上的應用已明顯增多。電控單體泵噴油系統是一種能夠自由靈活調整噴油量和噴油正時、具有高噴射壓力的新型燃油噴射系統，其為柴油機的燃油噴射過程提供了更為靈活的控制技術；并且大幅度提高了噴油壓力，以精確的噴油過程有效地配合高效燃燒控制。單體泵是一種模塊化、時間控制的單缸高壓泵系統，一般作為整體部件裝在柴油機的氣缸體上，直接由發動機凸輪軸上的噴射凸輪經滾柱挺桿驅動，電磁閥關閉時刻與關閉的持續時間分別決定噴油始點與噴油量。本發明所要解決的問題是如何為電噴發動機的ECU單元提供必要的控制信號，通過ECU接收并分析來自油門位置傳感器數據，判斷發動機工作狀況，再通過執行器對發動機進行準確的控制，其中最重要控制指令噴油量和噴油定時脈沖。與常規機械式柴油機一樣，電控單體泵柴油機也是通過油門對發動機進行控制，不同的只是電控系統采用的是電子油門踏板。電子油門通過控制線束將駕駛員的駕駛意圖，即功率和車速需求轉化為油門開度反饋給ECU，然后由油量控制模塊根據油門開度和當前柴油機轉速計算出需求的油量，從而實現功率和車速的調節，由此對發動機提供最佳的油氣混合比，保證發動機提供最佳的燃燒效率，釋放出最佳的功率輸出，降低了燃料消耗，提高了發動機的工作功率和扭矩，有效地滿足日益嚴格的國家環保法規要求。
發明內容本實用新型的目的是為了適應電控柴油發動機的發展，尤其針對電控柴油發動機用單體泵式噴油系統，提出一種柴油發動機用落地式電子油門總成。本實用新型所采用的技術方案是一種柴油發動機用落地式電子油門總成，在踏板側面安裝一位置傳感器總成，設置通過傳感器轉動軸與傳感器內旋轉體連接并使旋轉體隨其轉動的擺動臂，擺動臂的另一端鉸接在導輪上并使導輪位于底板一端的斜面上，構成踏板繞其轉軸轉動、導輪沿底板斜面滾動、擺動臂帶動傳感器內旋轉體轉動的結構；傳感器內設置的電刷與旋轉體連接并隨旋轉體轉動；傳感器的信號輸出與柴油機的ECU電控單元連接，由油量控制模塊根據油門開度和當前柴油機轉速計算出需求的油量，從而實現功率和車速的調節；在傳感器相應的底板位置上安裝有油門開度識別機構，油門開度識別機構中的定位銷軸為在踏板作用下可上下移動、在復位彈簧作用下自動復位的結構；在油門開度達到100%時，踏板接觸油門開度識別機構中的定位銷軸，使駕駛員感知其油門開度已達到100%,當需要急加速時，完全踩下踏板(此時油門開度識別機構中的定位銷軸在踏板作用下相對其本體向下移動，其下端接觸底板對踏板限位)，傳感器輸出信號加大，使發動機的ECU單元接收到電子油門130%的開啟信號，發動機將在15s內調整噴射時間和噴射量，使發動機發出比標定功率大的動力，保證短期超載的需要。所述油門開度識別機構的作用主要通過定位銷軸的動作完成；定位銷軸位于油門開度識別機構其本體的臺階孔內，定位銷軸所具有的前后凸臺與本體的臺階孔配合，構成對定位銷軸限位和在彈簧作用下使定位銷軸復位的結構；并設置使定位銷軸徑向定位的定位鋼球，定位鋼球可在彈簧作用下位于定位銷軸的定位槽內。所述傳感器輸出的電壓信號參數包括l、初始位置輸出電壓2、怠速開關狀態信號電壓跳變值3、智能動力開關觸點處的油門信號電壓4、全量程輸出電壓。具體分析踏板轉動中心軸、導輪與固定底板預留斜面接觸點、運動臂與踏板的連接點這三個點近似形成一個三角形，在踏板被踩下的過程中，由于踏板轉動中心軸、運動臂與踏板的連接點是固定的，而導輪與底板預留斜板面之間的滑動使這個近似三角形夾角不斷變化，最終導致運動臂與踏板間形成一個不小于60。的轉角。該轉角的變化，使傳感轉動軸將運動傳遞給傳感器，帶動傳感器中旋轉體運動，即帶動電刷以傳感器中心為圓心在PCB基板面上轉動，此基板是由帶有恒定電阻率的新型超耐磨導電塑料制成。通過改變電刷的位置，引起印刷在PCB基板上電阻層的阻值變化，即不斷改變輸出端與電源負極連接段的電阻值。在電源正極與負極間施加電壓后，由于電流恒定，電阻變化引起輸出電壓的變化，這樣輸出端與電源負極端之間就形成了一個變化的電壓輸出信號，該輸出電壓與阻值的大小成正比。本實用新型具有的優點為(1)提高發動機的動力性和經濟性。機油燃油消耗率低至0.45%。。(2)降低氮氧化物和煙度的排放。采用電子油門技術，可精確地將噴油量控制在不超過冒煙界限的適當范圍內，同時根據發動機工況調節噴油時刻，從而有效地抑制排煙。(3)減小了噪聲。傳統發動機噪聲大，但采用電子油門技術，柴油機的工作噪聲被有效的減小。(4)改善低溫起動性。電子控制系統能夠以最佳的程序替代駕駛員進行這種麻煩的起動操作，使柴油機低溫起動更容易。(5)提高發動機運轉穩定性。采用柴油機電子油門系統，無論負荷怎樣增減，都能保證發動機怠速工況下以最低的轉速穩定運轉，同時為防止齒條卡死"飛車"，在減油復位同時迅速切斷高壓泵油，關閉進氣通道。該產品用在配裝有電子燃油噴射系統的柴油發動機上，可以應用在大型客車、工程機械及商用車上，主要用于控制發動機的轉速。圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖1中傳感器總成的主體外形圖。圖3是圖1中傳感器總成中PCB基板內部結構圖。圖4是圖1中油門開度識別機構的結構示意圖。圖中1.踏板，2.主復位扭簧，3.傳感器轉動軸，4.位置傳感器總成，5.踏板轉軸，6.控制器底板，7.油門開度識別機構，8.發動機連接接插件，9.擺動臂，10.導輪，ll.PCB基板，12.旋轉體，13、電刷，14、凸臺，15、擋圈，16、定位彈簧，17、定位鋼球，18、油門開度識別機構外套，19、油門開度識別機構本體，20、回位彈簧，21、定位銷軸。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，并參照圖2、3，踏板1一端經踏板轉軸5鉸接在底板6上，傳感器轉動軸3穿過傳感器總成4，兩個擺動臂9與傳感器轉動軸3固聯，在傳感器總成4內具有與傳感器轉動軸3固聯的旋轉體12，并將電刷13與旋轉體12聯接，控制器器底板6上具有仰角為32±2的斜面，鉸接在兩個擺動臂9之間的運動導輪10位于底板6的斜面上，在傳感轉動軸3上設置有主復位扭簧2，通過它踏板在被踏下后可以自動復位。踏板1踩下時，擺動臂9轉動使運動導輪10在底板6的斜面上產生滑動。在傳感器相應的底板位置上安裝有油門開度識別機構7，在油門開度達到100%時，傳感器4的外殼碰到油門開度識別機構7的定位銷軸，使駕駛員感知其油門開度已達到100%，當需要急加速時，完全踩下踏板(此時油門開度識別機構中的定位銷軸在踏板作用下相對其本體向下移動，其下端接觸底板對踏板限位)，傳感器輸出信號加大，使發動機的ECU單元接收到電子油門130%的開啟信號，發動機將在15s內調整噴射時間和噴射量，使發動機發出比標定功率大的動力，保證短期超載的需要。而且在匹配自動變速箱的車輛上可以配合超速擋共同工作。本實用新型落地式電子油門裝置，初始安裝定位方便，踏板操作方式不變，通用性及互換性好，由于采用高分子樹脂材料代替金屬材料制做踏板，提高踏板韌性，減輕整體重量，制造成本較低。圖2中A、B、C、D、E、F分別代表不同輸出信號的接口定義。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖3中A、B、C、D、E、F各點與圖2中插針各點一一對應，傳感旋轉體12的旋轉動作帶動電刷13在PCB基板1上的轉動，其各點在不同位置對應不同的電阻值，從而使A、B、C、D、E、F輸出不同的電壓信號傳遞到圖2的接口端，最終線束將信號通過發動機連接接插件8反饋給發動機的ECU單元。傳感器PCB基板11采用超耐磨導電塑料代替碳膜電阻，提高變阻基片的耐磨性能。圖4中，定位銷軸21通過凸臺14固定于油門開度識別機構本體19的臺階孔內，在固定定位銷軸21之前，先將回位彈簧20穿在其上，然后固定，由于開關油門開度識別機構本體19內部有一臺階和銷軸上臺階，這樣就限制住回位彈簧20的位置。油門開度識別機構本體19與外套18通過擋圈15固定。油門開度識別機構外套18主要用來限制3個定位彈簧16使其不能從主體上脫落。在定位銷軸21底部靠近擋圈處有一定位槽，它可以對定位銷軸21進行定位。在回位彈簧20受到定位銷軸的壓縮，3個3mm定位鋼球17通過定位彈簧16的壓縮力從定位槽內滑出。當回位彈簧20壓縮到極限位置時，此時電子油門開度達到130%。權利要求1、一種柴油發動機用落地式電子油門總成，其特征在于在踏板(1)側面安裝一位置傳感器總成(4)，設置通過傳感器轉動軸(3)與傳感器內旋轉體(12)連接并使旋轉體(12)隨其轉動的擺動臂(9)，擺動臂(9)的另一端鉸接在導輪(10)上并使導輪(10)位于底板一端的斜面上，構成隨踏板(1)繞其轉軸(5)轉動，導輪(10)沿底板斜面滾動、擺動臂(9)帶動傳感器內旋轉體(12)轉動的結構；傳感器內設置的電刷(13)與旋轉體(12)連接并隨旋轉體(12)轉動，傳感器的信號輸出與柴油機的ECU電控單元連接；在傳感器相應的底板位置上安裝有油門開度識別機構(7)，油門開度識別機構中的定位銷軸(21)為在踏板作用下可上下移動、在復位彈簧作用下自動復位的結構。2、按照權利要求1所述的柴油發動機用落地式電子油門總成，其特征在于所述油門開度識別機構(7)的定位銷軸(21)位于油門開度識別機構其本體(19)的臺階孔內，定位銷軸(21)所具有的前后凸臺與本體的臺階孔配合，構成對定位銷軸(21)限位和在回位彈簧(20)作用下使定位銷軸復位的結構；并設置使定位銷軸徑向定位的定位鋼球(17)，定位鋼球(17)可在回位彈簧(20)作用下位于定位銷軸的定位槽內。專利摘要本實用新型屬于柴油發動機油門控制裝置，提出一種柴油發動機用落地式電子油門總成，設置位置傳感器總成4，設置通過傳感器轉動軸3與傳感器內旋轉體12連接并使旋轉體12隨其轉動的運動臂9，運動臂9的另一端鉸接在導輪10上并使導輪位于底板一端的斜面上，傳感器內設置的電刷13與旋轉體12連接并隨旋轉體轉動，傳感器的輸出信號與柴油機的ECU電控單元連接，在傳感器相應的底板位置上安裝有油門開度識別機構，油門開度識別機構中的定位銷軸21為在踏板作用下可上下移動、在復位彈簧作用下自動復位的結構。本實用新型具有的優點為提高了發動機的動力性和經濟性；降低了氮氧化物和煙度的排放；柴油機的工作噪聲被有效的減小；改善了低溫起動性。文檔編號F02D11/02GK201321897SQ20082023888公開日2009年10月7日申請日期2008年12月29日優先權日2008年12月29日發明者喜周,龐媛媛,杜萬慶申請人:洛陽市黃河軟軸控制器有限公司