专利名称：：柴油发动机用落地式电子油门总成的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于电控单体泵式喷油系统的柴油发动机油门控制装置，具体涉及柴油发动机用落地式电子油门总成。
背景技术：
：目前，在国内普通柴油发动机上利用的是传统的机械式高压油泵开度控制方法即油门拉线控制方式，它通过调整油泵输出端流量来控制混合气。由于普通柴油机是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室，这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量，无法准确控制混合比，从而燃料不能完全燃烧，造成废气排放超标，环境污染。而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机燃油喷射式系统可以较好解决这个问题。随着社会经济的发展，对环保的要求越来越高，柴油机电控系统在汽车上的应用也愈来愈广泛，譬如电控共轨系统和电控单体泵系统在多缸柴油机上的应用已明显增多。电控单体泵喷油系统是一种能够自由灵活调整喷油量和喷油正时、具有高喷射压力的新型燃油喷射系统，其为柴油机的燃油喷射过程提供了更为灵活的控制技术；并且大幅度提高了喷油压力，以精确的喷油过程有效地配合高效燃烧控制。单体泵是一种模块化、时间控制的单缸高压泵系统，一般作为整体部件装在柴油机的气缸体上，直接由发动机凸轮轴上的喷射凸轮经滚柱挺杆驱动，电磁阀关闭时刻与关闭的持续时间分别决定喷油始点与喷油量。本发明所要解决的问题是如何为电喷发动机的ECU单元提供必要的控制信号，通过ECU接收并分析来自油门位置传感器数据，判断发动机工作状况，再通过执行器对发动机进行准确的控制，其中最重要控制指令喷油量和喷油定时脉冲。与常规机械式柴油机一样，电控单体泵柴油机也是通过油门对发动机进行控制，不同的只是电控系统采用的是电子油门踏板。电子油门通过控制线束将驾驶员的驾驶意图，即功率和车速需求转化为油门开度反馈给ECU，然后由油量控制模块根据油门开度和当前柴油机转速计算出需求的油量，从而实现功率和车速的调节，由此对发动机提供最佳的油气混合比，保证发动机提供最佳的燃烧效率，释放出最佳的功率输出，降低了燃料消耗，提高了发动机的工作功率和扭矩，有效地满足日益严格的国家环保法规要求。
发明内容本实用新型的目的是为了适应电控柴油发动机的发展，尤其针对电控柴油发动机用单体泵式喷油系统，提出一种柴油发动机用落地式电子油门总成。本实用新型所采用的技术方案是一种柴油发动机用落地式电子油门总成，在踏板侧面安装一位置传感器总成，设置通过传感器转动轴与传感器内旋转体连接并使旋转体随其转动的摆动臂，摆动臂的另一端铰接在导轮上并使导轮位于底板一端的斜面上，构成踏板绕其转轴转动、导轮沿底板斜面滚动、摆动臂带动传感器内旋转体转动的结构；传感器内设置的电刷与旋转体连接并随旋转体转动；传感器的信号输出与柴油机的ECU电控单元连接，由油量控制模块根据油门开度和当前柴油机转速计算出需求的油量，从而实现功率和车速的调节；在传感器相应的底板位置上安装有油门开度识别机构，油门开度识别机构中的定位销轴为在踏板作用下可上下移动、在复位弹簧作用下自动复位的结构；在油门开度达到100%时，踏板接触油门开度识别机构中的定位销轴，使驾驶员感知其油门开度已达到100%,当需要急加速时，完全踩下踏板(此时油门开度识别机构中的定位销轴在踏板作用下相对其本体向下移动，其下端接触底板对踏板限位)，传感器输出信号加大，使发动机的ECU单元接收到电子油门130%的开启信号，发动机将在15s内调整喷射时间和喷射量，使发动机发出比标定功率大的动力，保证短期超载的需要。所述油门开度识别机构的作用主要通过定位销轴的动作完成；定位销轴位于油门开度识别机构其本体的台阶孔内，定位销轴所具有的前后凸台与本体的台阶孔配合，构成对定位销轴限位和在弹簧作用下使定位销轴复位的结构；并设置使定位销轴径向定位的定位钢球，定位钢球可在弹簧作用下位于定位销轴的定位槽内。所述传感器输出的电压信号参数包括l、初始位置输出电压2、怠速开关状态信号电压跳变值3、智能动力开关触点处的油门信号电压4、全量程输出电压。具体分析踏板转动中心轴、导轮与固定底板预留斜面接触点、运动臂与踏板的连接点这三个点近似形成一个三角形，在踏板被踩下的过程中，由于踏板转动中心轴、运动臂与踏板的连接点是固定的，而导轮与底板预留斜板面之间的滑动使这个近似三角形夹角不断变化，最终导致运动臂与踏板间形成一个不小于60。的转角。该转角的变化，使传感转动轴将运动传递给传感器，带动传感器中旋转体运动，即带动电刷以传感器中心为圆心在PCB基板面上转动，此基板是由带有恒定电阻率的新型超耐磨导电塑料制成。通过改变电刷的位置，引起印刷在PCB基板上电阻层的阻值变化，即不断改变输出端与电源负极连接段的电阻值。在电源正极与负极间施加电压后，由于电流恒定，电阻变化引起输出电压的变化，这样输出端与电源负极端之间就形成了一个变化的电压输出信号，该输出电压与阻值的大小成正比。本实用新型具有的优点为(1)提高发动机的动力性和经济性。机油燃油消耗率低至0.45%。。(2)降低氮氧化物和烟度的排放。采用电子油门技术，可精确地将喷油量控制在不超过冒烟界限的适当范围内，同时根据发动机工况调节喷油时刻，从而有效地抑制排烟。(3)减小了噪声。传统发动机噪声大，但采用电子油门技术，柴油机的工作噪声被有效的减小。(4)改善低温起动性。电子控制系统能够以最佳的程序替代驾驶员进行这种麻烦的起动操作，使柴油机低温起动更容易。(5)提高发动机运转稳定性。采用柴油机电子油门系统，无论负荷怎样增减，都能保证发动机怠速工况下以最低的转速稳定运转，同时为防止齿条卡死"飞车"，在减油复位同时迅速切断高压泵油，关闭进气通道。该产品用在配装有电子燃油喷射系统的柴油发动机上，可以应用在大型客车、工程机械及商用车上，主要用于控制发动机的转速。图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1中传感器总成的主体外形图。图3是图1中传感器总成中PCB基板内部结构图。图4是图1中油门开度识别机构的结构示意图。图中1.踏板，2.主复位扭簧，3.传感器转动轴，4.位置传感器总成，5.踏板转轴，6.控制器底板，7.油门开度识别机构，8.发动机连接接插件，9.摆动臂，10.导轮，ll.PCB基板，12.旋转体，13、电刷，14、凸台，15、挡圈，16、定位弹簧，17、定位钢球，18、油门开度识别机构外套，19、油门开度识别机构本体，20、回位弹簧，21、定位销轴。具体实施方式以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，并参照图2、3，踏板1一端经踏板转轴5铰接在底板6上，传感器转动轴3穿过传感器总成4，两个摆动臂9与传感器转动轴3固联，在传感器总成4内具有与传感器转动轴3固联的旋转体12，并将电刷13与旋转体12联接，控制器器底板6上具有仰角为32±2的斜面，铰接在两个摆动臂9之间的运动导轮10位于底板6的斜面上，在传感转动轴3上设置有主复位扭簧2，通过它踏板在被踏下后可以自动复位。踏板1踩下时，摆动臂9转动使运动导轮10在底板6的斜面上产生滑动。在传感器相应的底板位置上安装有油门开度识别机构7，在油门开度达到100%时，传感器4的外壳碰到油门开度识别机构7的定位销轴，使驾驶员感知其油门开度已达到100%，当需要急加速时，完全踩下踏板(此时油门开度识别机构中的定位销轴在踏板作用下相对其本体向下移动，其下端接触底板对踏板限位)，传感器输出信号加大，使发动机的ECU单元接收到电子油门130%的开启信号，发动机将在15s内调整喷射时间和喷射量，使发动机发出比标定功率大的动力，保证短期超载的需要。而且在匹配自动变速箱的车辆上可以配合超速挡共同工作。本实用新型落地式电子油门装置，初始安装定位方便，踏板操作方式不变，通用性及互换性好，由于采用高分子树脂材料代替金属材料制做踏板，提高踏板韧性，减轻整体重量，制造成本较低。图2中A、B、C、D、E、F分别代表不同输出信号的接口定义。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>图3中A、B、C、D、E、F各点与图2中插针各点一一对应，传感旋转体12的旋转动作带动电刷13在PCB基板1上的转动，其各点在不同位置对应不同的电阻值，从而使A、B、C、D、E、F输出不同的电压信号传递到图2的接口端，最终线束将信号通过发动机连接接插件8反馈给发动机的ECU单元。传感器PCB基板11采用超耐磨导电塑料代替碳膜电阻，提高变阻基片的耐磨性能。图4中，定位销轴21通过凸台14固定于油门开度识别机构本体19的台阶孔内，在固定定位销轴21之前，先将回位弹簧20穿在其上，然后固定，由于开关油门开度识别机构本体19内部有一台阶和销轴上台阶，这样就限制住回位弹簧20的位置。油门开度识别机构本体19与外套18通过挡圈15固定。油门开度识别机构外套18主要用来限制3个定位弹簧16使其不能从主体上脱落。在定位销轴21底部靠近挡圈处有一定位槽，它可以对定位销轴21进行定位。在回位弹簧20受到定位销轴的压縮，3个3mm定位钢球17通过定位弹簧16的压縮力从定位槽内滑出。当回位弹簧20压縮到极限位置时，此时电子油门开度达到130%。权利要求1、一种柴油发动机用落地式电子油门总成，其特征在于在踏板(1)侧面安装一位置传感器总成(4)，设置通过传感器转动轴(3)与传感器内旋转体(12)连接并使旋转体(12)随其转动的摆动臂(9)，摆动臂(9)的另一端铰接在导轮(10)上并使导轮(10)位于底板一端的斜面上，构成随踏板(1)绕其转轴(5)转动，导轮(10)沿底板斜面滚动、摆动臂(9)带动传感器内旋转体(12)转动的结构；传感器内设置的电刷(13)与旋转体(12)连接并随旋转体(12)转动，传感器的信号输出与柴油机的ECU电控单元连接；在传感器相应的底板位置上安装有油门开度识别机构(7)，油门开度识别机构中的定位销轴(21)为在踏板作用下可上下移动、在复位弹簧作用下自动复位的结构。2、按照权利要求1所述的柴油发动机用落地式电子油门总成，其特征在于所述油门开度识别机构(7)的定位销轴(21)位于油门开度识别机构其本体(19)的台阶孔内，定位销轴(21)所具有的前后凸台与本体的台阶孔配合，构成对定位销轴(21)限位和在回位弹簧(20)作用下使定位销轴复位的结构；并设置使定位销轴径向定位的定位钢球(17)，定位钢球(17)可在回位弹簧(20)作用下位于定位销轴的定位槽内。专利摘要本实用新型属于柴油发动机油门控制装置，提出一种柴油发动机用落地式电子油门总成，设置位置传感器总成4，设置通过传感器转动轴3与传感器内旋转体12连接并使旋转体12随其转动的运动臂9，运动臂9的另一端铰接在导轮10上并使导轮位于底板一端的斜面上，传感器内设置的电刷13与旋转体12连接并随旋转体转动，传感器的输出信号与柴油机的ECU电控单元连接，在传感器相应的底板位置上安装有油门开度识别机构，油门开度识别机构中的定位销轴21为在踏板作用下可上下移动、在复位弹簧作用下自动复位的结构。本实用新型具有的优点为提高了发动机的动力性和经济性；降低了氮氧化物和烟度的排放；柴油机的工作噪声被有效的减小；改善了低温起动性。文档编号F02D11/02GK201321897SQ20082023888公开日2009年10月7日申请日期2008年12月29日优先权日2008年12月29日发明者喜周,庞媛媛,杜万庆申请人:洛阳市黄河软轴控制器有限公司