一种电子节气门及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种电子节气门及其控制方法。


背景技术：

2.随着柴油机国五、国六排放法规的实施，需要对发动机进气进行准确的控制。因此需要在进气系统中增加电子节气门，节气门的主要功能包括，一方面通过调节进气压差优化燃烧效率和降低排放污染；另一方面发动机熄火时通过阻断进气降低振动，改善驾驶舒适性。电子节气门控制的稳定性和准确性是控制发动机燃烧新鲜空气量的关键，从而保障发动机平稳精准的转速、功率控制。因此由于电子节气门积碳严重或者损坏导致阀板开度不准确，直接影响发动机控制的精确性；
3.齿轮传动机构的扇形齿轮与转轴的连接是采用激光焊接工艺，激光焊接的方式不仅成本较高，而且工艺复杂，对工件装配精度及焊件位置要求高，难以保证焊接过程的稳定性和焊接结果的可靠性，由此有必要作出改进。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。
5.本技术提供了种电子节气门，包括壳体、气道、传动腔、壳盖、阀板、转轴和电机，还包括：
6.齿轮传动机构，其包括相互啮合的传动齿轮和扇形齿轮；
7.复位机构，其安装在传动腔中与转轴连接用于使阀板复位；
8.快拆机构，其用于使扇形齿轮与转轴可拆卸连接；
9.其中，传动齿轮通朝过电机驱动旋转，转轴一端与阀板连接，另一端与扇形齿轮连接。
10.快拆机构包括：
11.安装台，其转动安装在传动腔中且与转轴顶端固定连接；
12.安装槽，其内侧壁由弧形面和限制面组成；
13.插块，其安装在扇形齿轮底部且横截面形状与安装槽适配；
14.其中，安装槽设置在安装台顶部供插块插接，弧形面的两端与限制面两端连接。
15.快拆机构还包括：
16.插孔，其设置在插块朝向限制面的侧壁上；
17.插销，其活动穿插过安装台侧壁后插入插孔。
18.复位槽，其设置在安装台侧壁上；
19.复位滑块，其安装在插销外壁上且滑动安装在复位槽中；
20.复位弹簧一，其安装在复位槽的槽底与复位滑块之间；
21.防脱机构，其用于对插销施压使其端部紧抵插孔。
22.防脱机构包括：
23.伸缩槽，其设置在传动腔内壁与限制面相对的一侧；
24.伸缩块，其沿横向活动安装在伸缩槽中；
25.调节螺栓，其一端通过活动穿插过壳体侧壁后与伸缩块活动连接；
26.其中，伸缩块伸出伸缩槽的一端呈弧形与安装台外壁适配。
27.伸缩块包括：
28.伸缩滑块，其活动安装在伸缩槽中；
29.弧形托架，其安装在伸缩滑块伸出伸缩槽外的端部；
30.弧形滑板，其活动安装在弧形托架上随安装台一同转动；
31.其中，弧形托架和弧形滑板均呈弧形且与转轴同心设置。
32.伸缩块还包括：
33.卡槽，其设置在插销远离插孔的端部；
34.卡块，其安装在弧形滑板上与卡槽卡接配合。
35.伸缩块还包括：
36.限位槽，其设置在弧形托架朝向弧形滑板的侧壁上且呈t形；
37.限位滑块，其滑动安装在限位槽中且与弧形滑板固定连接；
38.其中，限位槽呈弧形且与转轴同心。
39.还包括：
40.控制器；
41.电机驱动模块，其与电机电连接；
42.电流采样单元，其用于检测输入电机的电流大小并且反馈至控制器；
43.位置传感器，其安装在扇形齿轮顶部；
44.感应磁铁，其安装在壳盖内壁上与位置传感器对应；
45.其中，电机驱动模块、电流采样单元、位置传感器和电机均与控制器电连接。
46.复位机构包括：
47.若干凸块，其沿周向分布在传动腔内壁上；
48.若干支板，其沿周向分布在安装台外壁上且与各凸块交错设置；
49.若干弧杆，其分别设置在各支板的同侧且与转轴同心；
50.若干弧孔，其分别设置在各凸块上供各弧杆活动穿插；
51.若干复位弹簧二，其分别套设在各弧杆外侧且两端分别与相邻支板和凸块的相对侧壁抵接。
52.同时公开了一种电子节气门的控制方法，包括以下步骤：
53.s1、在处理器中建立数据库以记载油门踩踏时输出的踩踏力度感应信号、位置传感器和流量采样单元的输出信号；
54.s2、油门被踩踏时输出踩踏力度感应信号至处理器，处理器发送电信号至电机驱动模块，电机通电运行，阀板开度变化，位置传感器就其与感应磁铁之间的磁场变化向处理器输出阀板开度感应信号，电流采样单元就输入电机的电流量向处理器输出电流大小感应信号，处理器对比该电流大小感应信号与数据库中数据是否有重叠，若是重叠，进入步骤s3，若非重叠，进入步骤s4；
55.s3、处理器对与当前踩踏力度感应信号同时从位置传感器中输出的阀板开度感应
信号与数据库中与当前踩踏力度感应信号相应的阀板开度感应信号进行对比，若当前阀板开度感应信号数值大于数据库中的阀板开度感应信号，则处理器在下次接收相同踩踏力度感应信号时，计算差值，再次接收相同踩踏力度感应信号时，使电机驱动模块减小对电机的电流输出，若当前阀板开度感应信号数值小于数据库中的阀板开度感应信号，则处理器在下次接收相同踩踏力度感应信号时，计算差值，再次接收相同踩踏力度感应信号时，使电机驱动模块增大对电机的电流输出，返回步骤s2；
56.s4、将当前的踩踏力度感应信号和与之相对的阀板开度感应信号、阀板开度感应信号记录在数据库中，返回步骤s2。
57.本发明的主要有益效果如下：
58.1、按压扇形齿轮时插块插入安装槽，转动调节螺栓，伸缩滑块在伸缩槽中向远离安装台方向滑动，弧形托架和弧形滑板随伸缩滑块一同移动，弧形滑板先与插销端部抵接，随着调节螺栓继续转动，插销和限位滑块向安装槽方向移动，复位弹簧一受压缩短储蓄弹性势能，直至插销端部插入插孔中，弧形滑板一侧与安装台外壁抵接，通过这样的方式，便于扇形齿轮的拆装，可靠性高；
59.2、通过限位槽和限位滑块的设置，使弧形滑板能够在安装台转动时随安装台转动并与弧形托架活动连接，并且不会脱离与弧形托架的活动连接，能够在安装台转动时仍能够稳定对插销施压，避免插销松脱，提高扇形齿轮安装的牢固性。
附图说明
60.图1为本技术实施例电子节气门整体结构示意图；
61.图2为本技术实施例中复位机构结构示意图；
62.图3为本技术实施例中快拆机构结构示意图；
63.图4为图1中a处局部放大结构示意图；
64.图5为本技术实施例中电路图。
65.附图标记
66.1-壳体、2-气道、3-传动腔、4-壳盖、5-阀板、6-转轴、7-电机、8-传动齿轮、9-扇形齿轮、10-快拆机构、1001-安装台、1002-安装槽、1003-插块、1004-插孔、1005-插销、1006-复位槽、1007-复位滑块、1008-复位弹簧一、11-防脱机构、1101-伸缩槽、1102-调节螺栓、12-伸缩块、1201-伸缩滑块、1202-弧形托架、1203-弧形滑板、1204-卡槽、1205-卡块、1206-限位槽、1207-限位滑块、13-位置传感器、14-感应磁铁、15-凸块、16-支板、17-弧杆、18-弧孔、19-复位弹簧二。
具体实施方式
67.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
68.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
69.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的伺服器进行详细地说明。
70.如图1至图4所示，本技术提供了种电子节气门，包括壳体1、气道2、传动腔3、壳盖4、阀板5、转轴6和电机7，还包括齿轮传动机构，其包括相互啮合的传动齿轮8和扇形齿轮9；复位机构，其安装在传动腔3中与转轴6连接用于使阀板5复位；快拆机构10，其用于使扇形齿轮9与转轴6可拆卸连接，传动齿轮8通朝过电机7驱动旋转，转轴6一端与阀板5连接，另一端与扇形齿轮9连接。
71.进一步的，快拆机构10包括安装台1001，其转动安装在传动腔3中且与转轴6顶端固定连接；安装槽1002，其内侧壁由弧形面和限制面组成；插块1003，其安装在扇形齿轮9底部且横截面形状与安装槽1002适配，安装槽1002设置在安装台1001顶部供插块1003插接，弧形面的两端与限制面两端连接。
72.进一步的，快拆机构10还包括插孔1004，其设置在插块1003朝向限制面的侧壁上；插销1005，其活动穿插过安装台1001侧壁后插入插孔1004；复位槽1006，其设置在安装台1001侧壁上；复位滑块1007，其安装在插销1005外壁上且滑动安装在复位槽1006中；复位弹簧一1008，其安装在复位槽1006的槽底与复位滑块1007之间；防脱机构11，其用于对插销1005施压使其端部紧抵插孔1004。
73.进一步的，防脱机构11包括伸缩槽1101，其设置在传动腔3内壁与限制面相对的一侧；伸缩块12，其沿横向活动安装在伸缩槽1101中；调节螺栓1102，其一端通过活动穿插过壳体1侧壁后与伸缩块12活动连接，伸缩块12伸出伸缩槽1101的一端呈弧形与安装台1001外壁适配。
74.进一步的，伸缩块12包括伸缩滑块1201，其活动安装在伸缩槽1101中；弧形托架1202，其安装在伸缩滑块1201伸出伸缩槽1101外的端部；弧形滑板1203，其活动安装在弧形托架1202上随安装台1001一同转动，弧形托架1202和弧形滑板1203均呈弧形且与转轴6同心设置。
75.进一步的，伸缩块12还包括卡槽1204，其设置在插销1005远离插孔1004的端部；卡块1205，其安装在弧形滑板1203上与卡槽1204卡接配合。
76.进一步的，伸缩块12还包括限位槽1206，其设置在弧形托架1202朝向弧形滑板1203的侧壁上且呈t形；限位滑块1207，其滑动安装在限位槽1206中且与弧形滑板1203固定连接，限位槽1206呈弧形且与转轴6同心。
77.进一步的，还包括控制器；电机驱动模块，其与电机7电连接；电流采样单元，其用于检测输入电机7的电流大小并且反馈至控制器；位置传感器13，其安装在扇形齿轮9顶部；感应磁铁14，其安装在壳盖4内壁上与位置传感器13对应，电机驱动模块、电流采样单元、位置传感器13和电机7均与控制器电连接。
78.进一步的，复位机构包括若干凸块15，其沿周向分布在传动腔3内壁上；若干支板16，其沿周向分布在安装台1001外壁上且与各凸块15交错设置；若干弧杆17，其分别设置在各支板16的同侧且与转轴6同心；若干弧孔18，其分别设置在各凸块15上供各弧杆17活动穿
插；若干复位弹簧二19，其分别套设在各弧杆17外侧且两端分别与相邻支板16和凸块15的相对侧壁抵接。
79.如图1-图4所示，在本发明的较优实施例中，由于采用了上述的结构，安装时，转动调节螺栓1102，伸缩滑块1201在伸缩槽1101中向远离安装台1001方向滑动，弧形托架1202和弧形滑板1203随伸缩滑块1201一同移动，弧形滑板1203脱离与安装台1001侧壁接触，复位弹簧一1008失去压力后释放弹性势能产生动能推动复位滑块1007和插销1005向远离安装槽1002方向移动，直至插销1005的端部脱离安装槽1002，将扇形齿轮9底部的插块1003对准安装槽1002，按压扇形齿轮9时插块1003插入安装槽1002，转动调节螺栓1102，伸缩滑块1201在伸缩槽1101中向远离安装台1001方向滑动，弧形托架1202和弧形滑板1203随伸缩滑块1201一同移动，弧形滑板1203先与插销1005端部抵接，随着调节螺栓1102继续转动，插销1005和限位滑块1207向安装槽1002方向移动，复位弹簧一1008受压缩短储蓄弹性势能，直至插销1005端部插入插孔1004中，弧形滑板1203一侧与安装台1001外壁抵接，再将壳盖4通过螺钉或卡扣等方式安装到壳体1上，完成安装，通过这样的方式，便于扇形齿轮9的拆装并且连接牢固稳定，降低了工艺难度、制造成本和装配难度。
80.在本发明的优选实施例中，通过限位槽1206和限位滑块1207的设置，使弧形滑板1203能够在安装台1001转动时随安装台1001转动并与弧形托架1202活动连接，并且不会脱离与弧形托架1202的活动连接，能够在安装台1001转动时仍能够稳定对插销1005施压，避免插销1005松脱，提高扇形齿轮9安装的牢固性。
81.在本发明的优选实施例中，通过卡槽1204和卡块1205的配合使弧形滑板1203在工作台转动时与插销1005转动距离相等，保证弧形滑板1203一侧与插销1005的端部保持抵接，避免插销1005松脱，进一步提高扇形齿轮9安装的牢固性。
82.在本发明的优选实施例中，通过弧杆17、弧孔18、支板16和凸块15的配合，对安装台1001施加预紧力，实现对阀板5的复位，该结构简单、便于装配。
83.同时公开了一种电子节气门的控制方法，包括以下步骤：
84.s1、在处理器中建立数据库以记载油门踩踏时输出的踩踏力度感应信号、位置传感器13和流量采样单元的输出信号；
85.s2、油门被踩踏时输出踩踏力度感应信号至处理器，处理器发送电信号至电机驱动模块，电机7通电运行，阀板5开度变化，位置传感器13就其与感应磁铁14之间的磁场变化向处理器输出阀板5开度感应信号，电流采样单元就输入电机7的电流量向处理器输出电流大小感应信号，处理器对比该电流大小感应信号与数据库中数据是否有重叠，若是重叠，进入步骤s3，若非重叠，进入步骤s4；
86.s3、处理器对与当前踩踏力度感应信号同时从位置传感器13中输出的阀板5开度感应信号与数据库中与当前踩踏力度感应信号相应的阀板5开度感应信号进行对比，若当前阀板5开度感应信号数值大于数据库中的阀板5开度感应信号，则处理器在下次接收相同踩踏力度感应信号时，计算差值，再次接收相同踩踏力度感应信号时，使电机驱动模块减小对电机7的电流输出，若当前阀板5开度感应信号数值小于数据库中的阀板5开度感应信号，则处理器在下次接收相同踩踏力度感应信号时，计算差值，再次接收相同踩踏力度感应信号时，使电机驱动模块增大对电机7的电流输出，返回步骤s2；
87.s4、将当前的踩踏力度感应信号和与之相对的阀板5开度感应信号、阀板5开度感
应信号记录在数据库中，返回步骤s2。
88.如图5所示，在本发明的较优实施例中，由于采用了上述的方法，在实际的使用过程中，电子节气门能够根据实际情况及时调整电机7的输入电流，使阀板5的开度与油门踩踏力度相呼应，避免因长时间使用后因机械磨损导致阀板5开度不准的现象发生，提高了电子节气门的操控精准性和用户的使用体验。
89.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
90.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。