改进的节流体组件的制作方法
【专利摘要】描述了改进的节流体组件。更具体地，描述了具有改进的节流位置传感器组件的节流体组件。在一个方面，描述了用于为发动机提供受控吸气的节流体组件。所述组件包括节流体壳体，其限定出用于接收节流板的节流孔。所述节流板能被电动机致动。所述组件进一步包括节流位置传感器，其被构造成监测所述节流板的位置。节流组件进一步包括形成在节流位置传感器与节流体壳体之间的放电路径，其中所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨节流位置传感器的蓄积。
【专利说明】改进的节流体组件
【技术领域】
[0001]本专利涉及改进的节流体组件。更具体地，本专利涉及具有改进的节流位置传感器组件的节流体组件。
【背景技术】
[0002]节流体组件为发动机提供吸气。通过设置在节流体组件的孔中的节流板来控制这些发动机的吸气。节流板由发动机的用户操控，以使去往发动机的空气流增加或降低，由此控制动力输出。
[0003]作为总体发动机控制系统的一部分，并且在某些应用中，交通工具控制系统，节流体组件的操作被监测以向控制系统提供关键信息。例如，作为发动机的总体监测系统的一部分，希望的是监测节流板的位置，来确保节流体组件是工作的并在恰当地执行任务。此夕卜，通过确定节流板的位置，能够通过比较预期动力输出与实际动力输出来确定发动机的效率。也可确定其它信息。
[0004]过去，使用节流位置传感器来确定节流板的位置。这些传感器利用在传感器与节流板的部件之间形成的感应。更具体地，传感器元件安装至轴，其中节流板已安装至所述轴，并且设置成与感应旋转位置传感器处于感应关系，使得传感器元件的位置相关于节流板的位置。
[0005]不幸地，由于其电气部件和感应关系，节流位置传感器容易在电流和/或电压中发生尖峰。这类尖峰常常是发动机的操作或维护固有的。例如，穿过节流体组件的空气流所生成的静电、发动机维护人员的触摸或其它情况有可能与传感器生成火花，其可能潜在地损害电部件。此外，比如剩余电荷等势能的蓄积以及这种势能的释放可能影响节流位置传感器的操作和测量。
[0006]先有节流位置传感器已尝试通过为传感器开发复杂的接地手段来解决该问题。然而，这些配置不仅给节流体组件增加了可观的成本，而且蓄积电荷横跨传感器的传递还可能潜在地损害传感器。此外，一些系统允许周期性释放蓄积电荷；然而，近来已发现横跨传感器消除任何电荷会增加节流位置传感器的准确度。
[0007]鉴于前述情况，需要改进的方法和装置来减少或消除由于剩余电荷的蓄积和释放对节流位置传感器造成的潜在损害。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1包括根据本发明多个实施例的节流体组件的透视图。
[0009]图2包括图1中示出的节流体组件的局部分解透视图。
[0010]图3包括图1中示出的齿轮箱盖的内部部分的透视图。
[0011]图4包括图1中示出的节流体组件的沿线4-4所取的剖视图。
[0012]图5包括图3中示出的节流体组件的放大剖视图。
[0013]图6包括图4中示出的节流体组件的另一放大剖视图。【具体实施方式】
[0014]提供了用于监测节流体组件的操作的改进方法和装置。具体而言，提供了改进的节流体组件，其减少剩余电荷例如静电能量或其它能量横跨和穿过节流位置传感器的累积和大释放。在一些方面，该释放是连续的，并且限制或防止释放电流流动穿过电敏感部件，比如节流位置传感器组件的传感器板、或其它部件。
[0015]在一些方面，一种用于为发动机提供受控吸气的节流体组件包括节流体壳体，其限定出用于接收节流板的节流孔。所述节流板能被电动机致动。所述组件进一步包括节流位置传感器，其被构造成监测所述节流板的位置。节流组件进一步包括形成在节流位置传感器与节流体壳体之间的放电路径，其中所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨节流位置传感器的蓄积。
[0016]在一些方面，一种用于提供受控吸气的节流体组件包括节流体壳体，其限定出用于接收节流板的节流孔，所述节流板能被电动机致动。该组件进一步包括齿轮组件，其将来自电动机的旋转驱动传递至节流板。所述齿轮组件包括中间齿轮组件，所述中间齿轮组件被构造成将来自所述电动机的旋转驱动传递至所述节流板，所述中间齿轮组件安装至销。所述组件进一步包括节流位置传感器组件，其包括附接至所述节流板的轴的传感器元件和设置成与所述传感器元件处于感应关系的感应旋转位置传感器。所述节流位置传感器组件适于监测所述传感器元件的位置。所述组件进一步包括形成在所述节流位置传感器组件与所述销之间的放电路径，其中，所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨所述节流位置传感器的蓄积。
[0017]在一些方面，一种连续释放节流体组件的节流位置传感器的剩余电荷的方法包括以下步骤:提供被构造成使发动机吸气的节流体组件。所述节流体组件包括节流体壳体，其限定出用于接收节流板的节流孔。所述节流板能被电动机致动。所述节流体组件进一步包括齿轮组件，其具有中间齿轮组件，所述中间齿轮组件被构造成将来自电动机的旋转驱动传递至节流板。中间齿轮组件安装至销。所述方法进一步包括提供节流位置传感器组件，其包括附接至所述节流板的轴的传感器元件和设置成与所述传感器元件处于感应关系的感应旋转位置传感器。所述节流位置传感器组件适于监测所述传感器元件和节流板的位置。所述方法进一步包括:将所述节流位置传感器电连接至所述中间齿轮组件的所述销，以形成放电路径，其中所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨节流位置传感器的蓄积。
[0018]参考图1-6，示出了本发明的示例性节流体组件10和节流位置传感器组件12。节流体组件10包括节流板14,其可旋转地设置在穿过节流体壳体18形成的节流孔16中。节流板14形成有或附接至节流轴20,其提供向节流体壳体18的旋转附接。节流板14在打开位置与关闭位置之间是可旋转地可移动的，在所述打开位置对穿过节流孔16的空气流存在很小的阻力，在所述关闭位置对穿过节流孔的空气流存在很大的阻力。
[0019]节流板14通过齿轮组件24被电动机22电驱动。齿轮组件24包括电动机齿轮26，其将旋转驱动力提供至中间齿轮组件28，其用作从动齿轮组件，并安装至由节流体壳体28支承的中间销30。中间齿轮组件28包括:第一中间齿轮32，其与电动机齿轮26接触；和第二中间齿轮34，其与节流板齿轮36接触并向节流板齿轮36提供驱动力，所述节流板齿轮36安装至节流轴20。齿轮组件由齿轮盖38保护和覆盖。[0020]更具体地参考图3-6，节流体组件10包括节流位置传感器组件12，其被构造成监测节流体组件10的操作。更具体地，节流位置传感器组件12监测节流板14的位置，使得相对的打开和关闭位置可被确定。通过确定节流板14的相对打开和关闭位置，能够确认节流体组件10的功能，并且还能计算去往相关联发动机的预期空气流量，以进一步确定发动机的性能、效率或其它方面。节流板14的定位还可以用于其它目的，比如用于控制电动机22或用于其它方面。
[0021]在一些方面，节流位置传感器组件12包括感应旋转位置传感器。在该实施例中，节流位置传感器组件12包括传感器元件40，其相对于感应旋转位置传感器42设置成与之处于电感应关系。在该构造中，感应旋转位置传感器42检测传感器元件40的移动和位置，其与参考数据相比来确定节流板14的位置。
[0022]参考图4，传感器元件40使用任何适当的手段比如焊接或其它方式附接至节流轴。随着节流板14在打开位置与关闭位置之间移动，传感器元件40也移动。因此，传感器元件40的移动和位置直接相关于节流板14的移动和位置。
[0023]参考图3和4，感应旋转位置传感器42设置成对传感器元件40处于感应关系。在所示构造中，感应旋转位置传感器42使用适当的附接手段安装至节流体组件10的齿轮盖38。感应旋转位置传感器42包括传感器板44，其与传感器处理器46通信。在该构造中，随着传感器元件40移动，横跨传感器板44观测到不同的感应读数，其被传递至传感器处理器46，其进一步处理信号并将它们通过连接器48传输至发动机或节流体组件的监测器或控制单元。
[0024]如前面提及的，先有节流体组件更具体地说节流位置传感器组件的一个特定问题是蓄积的剩余电荷对传感器的稳定性具有的影响。
[0025]参考图3-6，提供了用于将节流位置传感器组件10接地以便驱散电荷比如静电或其它电荷的器件。在一些方面，节流位置传感器被连续地或基本上连续地接地，使得横跨节流位置传感器组件基本上不存在电荷例如静电或其它电荷的积累。
[0026]在一些方面，电荷通过放电路径50被驱散，所述放电路径50限制或防止非需电流或电压流过或积累在特别电敏感的部件比如传感器板44之上或穿过它们。例如，一些方面提供这样的放电路径50，其形成为相反于传感器板44，或形成在传感器处理器46与接地部件例如节流体壳体18、中间销30或其它部件之间。其它构造也是可能的。
[0027]相对于节流位置传感器组件12所接地至的特定部件，在一些方面，节流位置传感器组件12在节流位置传感器组件12与节流体壳体18之间形成放电路径50。在一些方面，放电路径50形成在节流位置传感器组件12与中间销30之间。在一些方面，放电路径50形成在节流位置传感器组件12的电引线框架52与中间销30之间。
[0028]在一些方面，引线框架52经由电连接件58连接至传感器处理器46，并且更具体地连接至形成于其中的接地电路54。引线框架52在齿轮盖38的形成期间被包覆模制。在一些方面，在节流位置传感器组件经由电连接件58附接至齿轮盖38之后，引线框架52被焊接或以其它方式附接至节流位置传感器组件12。
[0029]在一些方面，引线框架52直接连接至导电部件，以将节流位置传感器组件12接地。在该构造中，放电路径50包括形成在引线框架52与导电部件之间的连接点。例如，参考图5和6，引线框架52与中间销30接触，其中引线框架52被连续地压靠在中间销30上，特别是在销的旋转即节流板14的打开和关闭期间。在一示例中，在引线框架52与中间销30之间形成压配合。在另一示例中，引线框架连接至或包括弹簧构件，例如扭转弹簧、盘簧、拉伸弹簧、压缩弹簧或其它弹簧，以维持与中间销30的接触。其它构造也是可能的。
[0030]在一些方面，引线框架52设置在凹部56中，所述凹部56被构造成接收中间销30并对销提供支承。在该构造中，引线框架52并置于凹部56的孔，并且在插入时与中间销30处于连续接触，以形成放电路径50。
[0031]操作中，参考图1-6，电动机22经由齿轮组件24打开和关闭节流孔15内的节流板
14。随着节流板14旋转至各个位置，基于相关联发动机的用户所需动力输出，传感器元件也旋转，从而横跨感应旋转位置传感器42的传感器板44产生感应电流。与感应电流的位置的相关的信息被中继至传感器处理器46，其中信号被处理，并经由连接器58进一步被中继至节流体组件或发动机监测和/或控制单元。
[0032]在操作、维护或其它事件期间，电压在节流体组件10之上的任何潜在蓄积，例如静电能量或其它能量通过金属中间销30和金属性引线框架52被立即释放至导电节流体壳体18，以及对应的发动机。如前面指出的，这不仅防止放电电流经过感应旋转位置传感器42的传感器板44，而且还增加节流位置传感器组件12的各个电部件的准确度和性能。
[0033]本文描述了本发明的优选实施例，包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。应该明白的是:所示实施例只是示例性的，不应该被理解为限制本发明的范围。本领域的技术人员还应该明白的是:可以做出各种变化，并且等同方案可以被用来替代其构成要素，而不背离本发明的范围。另外，可以进行多种修改以使特定情形或者材料适于本发明的教导，而不背离本发明的实质范围。
【权利要求】
1.一种用于为发动机提供受控吸气的节流体组件，所述组件包括: 节流体壳体，其限定出用于接收节流板的节流孔，所述节流板能被电动机致动； 节流位置传感器，其被构造成监测所述节流板的位置；和 放电路径，其形成在所述节流位置传感器与所述节流体壳体之间， 其中，所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨所述节流位置传感器的蓄积。
2.如权利要求1所述的节流体组件，其中，所述节流位置传感器电连接至所述节流体壳体，以提供所述剩余电荷的连续驱散。
3.如权利要求2所述的节流体组件，其中，所述节流位置传感器包括电接地电路，用于消散所述节流位置传感器的剩余电荷，所述接地电路包括电连接至所述节流体壳体的引线框架。
4.如权利要求3所述的节流体组件，其中，所述引线框架从所述节流位置传感器延伸。
5.如权利要求4所述的节流体组件，其中，所述引线框架电连接至销，所述销为所述节流体组件的一个或多个齿轮提供旋转支承，所述节流体的一个或多个齿轮被构造成在所述电动机与所述节流板之间传输旋转驱动力。
6.如权利要求5所述的节流体组件，其中，所述引线框架设置在被构造成接收所述销的凹部中。
7.如权利要求6所述的节流体组件，其中，引线框架作为用以提供与所述销的连续接触的弹簧发挥作用。
8.如权利要求7所述的节流体组件，其中，所述销与所述引线框架为压配合。
9.如权利要求1所述的节流体组件，其中，所述放电路径被电气地设置在所述节流位置传感器的传感器处理器与所述节流体壳体之间。
10.如权利要求9所述的节流体组件，其中，所述放电路径被电气地设置在所述节流位置传感器的传感器处理器与所述销之间。
11.如权利要求10所述的节流体组件，其中，所述放电路径设置成使得在剩余电荷的释放期间，基本上没有附加的电流或电压被所述节流位置传感器组件的传感器板遇到。
12.如权利要求10所述的节流体组件，其中，所述放电路径设置在与所述传感器板相比的所述节流位置传感器组件的相反侧。
13.一种用于为发动机提供受控吸气的节流体组件，所述组件包括: 节流体壳体，其限定出用于接收节流板的节流孔，所述节流板能被电动机致动； 齿轮组件，其将来自所述电动机的旋转驱动传递至所述节流板，所述齿轮组件包括中间齿轮组件，所述中间齿轮组件被构造成将来自所述电动机的旋转驱动传递至所述节流板，所述中间齿轮组件安装至销； 节流位置传感器组件，其包括附接至所述节流板的轴的传感器元件和设置成与所述传感器元件处于感应关系的感应旋转位置传感器，所述节流位置传感器组件适于监测所述传感器元件的位置；和 放电路径，其形成在所述节流位置传感器组件与所述销之间， 其中，所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨所述节流位置传感器的蓄积。
14.如权利要求13所述的节流体组件，其中，所述节流位置传感器包括电接地电路，用于消散所述节流位置传感器的剩余电荷，所述接地电路包括引线框架，所述引线框架从所述节流位置传感器延伸并电连接至所述销。
15.如权利要求13所述的节流体组件，其中，所述引线框架设置在被构造成接收和支承所述销的凹部中，所述引线框架克服所述销处于基本上连续的压力下。
16.如权利要求13所述的节流体组件，其中，所述放电路径设置在与传感器板相比的所述节流位置传感器组件的相反侧，使得在剩余电荷的释放期间，基本上没有附加的电流或电压被所述传感器板遇到。
17.—种连续释放节流体组件的节流位置传感器的剩余电荷的方法，包括以下步骤: 提供被构造成使发动机吸气的节流体组件，所述节流体组件包括节流体壳体，所述节流体壳体限定出用于接收节流板的节流孔，所述节流板能被电动机致动，所述节流体组件进一步包括齿轮组件，所述齿轮组件具有中间齿轮组件，用以将来自所述电动机的旋转驱动传递至所述节流板，所 述中间齿轮组件安装至销； 提供节流位置传感器组件，其包括附接至所述节流板的轴的传感器元件和设置成与所述传感器元件处于感应关系的感应旋转位置传感器，所述节流位置传感器组件适于监测所述传感器元件的位置；以及 将所述节流位置传感器电连接至所述中间齿轮组件的所述销，以形成放电路径， 其中，所述放电路径基本上防止剩余电荷横跨所述节流位置传感器的蓄积。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述节流位置传感器包括电接地电路，用于消散所述节流位置传感器的剩余电荷，所述接地电路包括引线框架，所述引线框架从所述节流位置传感器延伸并电连接至所述销。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述引线框架设置在被构造成接收所述销的凹部中，所述引线框架克服所述销处于基本上连续的压力下。
20.如权利要求17所述的方法，其中，所述放电路径设置在与传感器板相比的所述节流位置传感器组件的相反侧，使得在剩余电荷的释放期间，基本上没有附加的电流或电压被所述传感器板遇到。
【文档编号】G01D5/14GK104040150SQ201280063410
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2011年12月22日
【发明者】N.科万 申请人:大陆汽车系统公司