一種發動機油門雙位控制系統的製作方法

2023-10-17 18:01:19 1

專利名稱：一種發動機油門雙位控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於專用車及工程車輛的發動機油門雙位控制系統，特別涉及具備 雙駕駛室需要雙位駕駛的發動機油門雙位控制系統。
技術背景車輛的燃油發動機都具有供油控制裝置，以便根據發動機的工作載荷及發動機轉速的需 要調節燃油供給量。傳統的載重工程車輛的油門控制方式主要有拉線控制和電子油門控制兩 種。拉線控制方式是通過拉線將油門控制踏板和發動機的油門連接在一起，這種控制方式簡 單經濟、可靠使用，但是在車輛體積較大，駕駛室與發動機油門距離較遠時，這種靠機械方 式連接的拉線就會較長，拉線在運動時的阻力很大，使油門控制的靈敏度大大下降，從而導 致發動機輸出功率不穩定；另外使用拉線來實現雙駕駛室控制時結構會很複雜，實現難度較 大。電子油門控制裝置數字控制器來控制油門的大小，響應速度快且位置精度高、輸出力線 性好、可靠性高，可以對發動機油門進行雙位精確控制，並且可以根據發動機的工作狀態對 燃油量進行調節，從而提高了發動機的控制精度。但電子油門的技術和結構複雜，製作和安 裝成本高，維護也比較麻煩。 發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種控制精度 高、響應速度快、結構簡單、製作成本低的車輛發動機油門雙位控制系統。本實用新型為解決上述提出的問題所採用的技術方案為包括有油門控制氣缸6，油門 控制氣缸為單杆氣缸，有杆腔為壓力腔，無杆腔為無壓腔安設有回位彈簧，所述油門控制氣 缸的壓力腔通過梭閥4與兩個手動或踏板調壓閥5的輸出端相連，手動或踏板調壓閥的輸入 端與壓力氣源相接。按上述方案，增設一減壓閥2和總梭閥3，減壓閥的輸入端經電磁換向閥l與壓力氣源 連接，減壓閥的輸出端經總梭閥3與油門控制氣缸的壓力腔連通，同時總梭閥的另一輸入端 與所述的和兩個手動或踏板調壓閥輸出端相連的梭閥4輸出端相接。本實用新型的工作過程及機理為從壓力氣源出來的壓縮空氣經過乾燥後進入手動或踏 板調壓閥進氣口，手動或踏板調壓閥(也稱油門操作閥)是一種可以根據閥操縱杆行程調節 輸出壓力的氣閥，可在0 0.8MP範圍內實現無級調壓，其工作特性曲線如圖2所示，從工作 特性曲線可以看出，閥操縱杆的行程與輸出的壓力成正比線性關係。手動或踏板調壓閥可在 主、副兩個駕駛室各設一個，兩個手動或踏板調壓閥的出氣口通過梭閥連接在一起，實現了雙駕駛室油門控制之間的相互選擇，即在一個駕駛室控制的時候，通過梭閥可以使另一個駕 駛室的控制管路封閉。壓縮空氣通過手動或踏板調壓閥的調節後進入執行機構油門控制氣缸。 油門控制氣缸是根據發動機油門拉杆的行程、所需要的拉力、彈簧推力、摩擦力以及壓縮空 氣的壓力所設計的一種活塞式氣缸。氣缸通過支架固定在發動機上。壓縮空氣進入氣缸後， 活塞在拉力、空氣壓力、彈簧推力、動、靜摩擦力的共同作用下動作，其行程和壓縮空氣壓 力基本成線性關係。活塞杆隨著活塞移動，帶動發動機油門拉杆擺動，從而實現使發動機從 低怠速到最大轉速的控制，或者反之。由於工程車輛如挖掘機、重型平板運輸車等在滿載作 業時，為保證作業的安全可靠，需要發動機的輸出功率平穩，人為的用手動或踏板調壓閥去 控制油門不容易達到，所以在系統上接入一個電磁換向閥和一個減壓閥，電磁換向閥的進口 與壓力氣源連接，出氣口通過減壓閥後與手動或踏板調壓閥出氣口共同進入一個梭閥的兩個 進氣口，梭閥的出氣口與油門氣缸連接，從而實現手動或踏板調壓閥控制和電磁換向閥控制 之間的相互選擇。減壓閥的作用是在出氣口處保持恆定的工作壓力，與系統中壓縮空氣的壓 力波動沒有關係，從而保持通過減壓閥輸出的空氣壓力沒有波動。減壓閥的壓力可以根據車 輛在滿載作業時所需的發動機功率來設定，可以滿足不同專用車、工程機械的工作工況。電 磁換向閥接通後，壓縮空氣通過電磁閥進入減壓閥，經過減壓閥的調節後以一個恆定的氣壓 直接進入油門控制氣缸，使發動機從低怠速直接到達預先設定的最大轉速，並且維持這個狀 態直到電磁閥斷電為止，從而實現發動機大功率的平穩輸出。另外，可以根據工況的實際需 要，在駕駛室外用線控或遙控的方式控制電磁閥的通斷，從而達到多點位控制發動機輸出功 率的目的。本實用新型的有益效果在於1、結構設置簡單合理、易於製作和安裝、響應速度快、控 制精度較高且控制性能穩定，可以實現雙駕駛室和多點位對發動機油門與輸出功率的精確控 制。2、使用氣控實現較長距離控制，操作者根據車輛工作工況踩控手動或踏板調壓閥，通過 氣壓的改變來實現對發動機油門大小的調節，避免了使用拉線時摩擦力大，彈簧不容易復位 等缺點，操作方便可靠。3、在氣路上增設電磁換向閥和減壓閥，可以實現滿載作業時發動機 輸出功率穩定，保證了作業的安全可靠。

圖1為本實用新型在一個實施中的氣壓控制系統原理圖。 圖2為本實用新型在一個實施中手動或踏板調壓閥的工作特性曲線圖。 圖3為本實用新型在一個實施中執行機構油門控制氣缸的結構及受力分析圖。
具體實施方式
以下結附圖進一步說明本實用新型的實施例。包括有油門控制氣缸6，油門控制氣缸為單杆氣缸，包括有缸體9，缸體內腔安設有活塞，活塞一端安設活塞杆7，活塞杆端頭與油門 閥杆相接，在缸體的兩端分設有進氣口和排氣口，進氣口和排氣口分別與缸體的壓力腔和無 壓(常壓)腔相連通，且在氣缸的無壓腔中安設有回位彈簧8，氣缸有杆腔為壓力腔，無杆 腔為無壓腔。系統中設置有兩個踏板調壓閥5，兩個踏板調壓閥的輸出端與一梭閥4兩個進 氣口分別相連，踏板調壓閥的輸入端與壓力氣源相接，該梭閥的輸出口接總梭閥3的一個進 氣口，總梭閥的另一進氣口與一調壓閥2的輸出口相連，調壓閥通過電磁換向閥1與壓力氣 源連接，所述的電磁換向閥為兩位四通電磁換向閥，總梭閥3的輸出口與油門控制氣缸6的 壓力腔相接通。當專用車及工程機械工作的時候，駕駛員根據所需工況操作踏板調壓閥，壓縮空氣通過 踏板調壓閥的調節，從輸出口以一定的壓力輸出，這個壓力與踏板調壓閥閥操縱杆的行程成 正比線性關係。輸出的壓縮空氣經過梭閥4、總梭閥3後進入油門控制氣缸，氣缸活塞受到 油門拉杆的拉力F、彈簧的推力T、氣缸內部的靜摩擦力fl、動摩擦力f2以及壓縮空氣的壓 力P的共同作用，油門氣缸的受力分析圖見圖3。當壓縮空氣的壓力小於等於其它幾個力的 合力時，氣缸活塞不動或回縮。隨著氣壓的增大，壓縮空氣產生的壓力大於其它幾個力的合 力，活塞向後運動，通過活塞杆帶動油門拉杆控制油門由低怠速不斷增大，通過調節氣壓的 方式可以精確的控制發動機油門及輸出功率.當專用車或工程機械需要滿載作業時，駕駛員按下駕駛室裡滿載提升按鈕，電磁閥l得 電接通，壓縮空氣通過電磁閥換向閥l進入減壓閥2，經過減壓閥2的調節後以預先設定的 壓力通過總梭閥3直接進入油門控制氣缸6，通過活塞杆將油門拉杆拉到最大行程，發動機 油門短時間內達到作業所需的最大功率，並保持這個功率恆定，直到電磁閥換向閥l關斷為 止。如果作業工況需要，專用車或工程機械可以安裝線控或遙控裝置，在駕駛室外通過線控 或遙控遠距離控制電磁閥換向闊的通斷，從而達到控制發動機油門及輸出功率的目的。
權利要求1、一種發動機油門雙位控制系統，其特徵在於包括有油門控制氣缸，油門控制氣缸為單杆氣缸，有杆腔為壓力腔，無杆腔為無壓腔安設有回位彈簧，所述油門控制氣缸的壓力腔通過梭閥與兩個手動或踏板調壓閥的輸出端相連，手動或踏板調壓閥的輸入端與壓力氣源相接。
2、 按權利要求1所述的發動機油門雙位控制系統，其特徵在於增設一減壓 閥和總梭閥，減壓閥的輸入端經電磁換向閥與壓力氣源連接，減壓閥的輸出端經 總梭闊與油門控制氣缸的壓力腔連通，同時總梭閥的另一輸入端與所述的和兩個 手動或踏板調壓閥輸出端相連的梭閥輸出端相接。
3、 按權利要求2所述的發動機油門雙位控制系統，其特徵在於所述的電磁 換向閥為兩位四通電磁換向閥。
4、 按權利要求1或2所述的發動機油門雙位控制系統，其特徵在於油門控 制氣缸包括有缸體，缸體內腔安設有活塞，活塞一端安設活塞杆，在缸體的兩端 分設有進氣口和排氣口，進氣口和排氣口分別與缸體的壓力腔和無壓腔相連通， 氣缸有杆腔為壓力腔，無杆腔為無壓腔。
5、 按權利要求1或2所述的發動機油門雙位控制系統，其特徵在於手動或 踏板調壓閥是根據閥操縱杆行程調節輸出壓力的氣闊，在0 0.8MP範圍內實現無 級調壓，其工作特性曲線為閥操縱杆的行程與輸出的壓力成正比線性關係。
專利摘要本實用新型涉及一種用於專用車及工程車輛的發動機油門雙位控制系統，包括有油門控制氣缸，油門控制氣缸為單杆氣缸，有杆腔為壓力腔，無杆腔為無壓腔安設有回位彈簧，所述油門控制氣缸的壓力腔通過梭閥與兩個手動或踏板調壓閥的輸出端相連，手動或踏板調壓閥的輸入端與壓力氣源相接。本實用新型結構設置簡單合理、易於製作和安裝、響應速度快、控制精度較高且控制性能穩定，可以實現雙駕駛室和多點位對發動機油門與輸出功率的精確控制。使用氣控實現較長距離控制，操作者根據車輛工作工況踩控手動或踏板調壓閥，通過氣壓的改變來實現對發動機油門大小的調節；在氣路上增設電磁換向閥和減壓閥，可以實現滿載作業時發動機輸出功率穩定。
文檔編號F02D11/08GK201103472SQ200720087639
公開日2008年8月20日 申請日期2007年10月22日 優先權日2007年10月22日
發明者徐代友, 譚學位, 郭劍鋒 申請人:湖北三江航天萬山特種車輛有限公司