新型柴油機數字電子調速器執行器的製作方法

2023-06-03 05:27:31

專利名稱：新型柴油機數字電子調速器執行器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機的設備系統，尤其涉及新型柴油機數字電子調速器執行
O
背景技術：
柴油發動機需要一個能夠穩定柴油發動機轉速的調速器，直到目前為止，絕大部 分調速器仍然是機械調速器，由於機械調速器固有的缺點，造成柴油發動機油耗高、廢氣排 放量大，目前作為機械調速器節能降排的升級換代產品，電子調速器逐步發展起來，目前的 柴油機電子調速器有三種類型位置控制式、時間控制式及「共軌系統」，其中時間控制式電 子調速器又稱為電控單體泵，「共軌系統」是一種高級的電子調速器，一般所說的柴油機電 子調速器主要是指位置控制式電子調速器；位置控制式電子調速器又分為模擬控制式電子 調速器和數字控制式電子調速器2種，模擬式電子調速器採用比例電磁鐵驅動，體積比較 大，一般作為一個單獨的設備，通過油門線控制噴油泵，而原有的機械調速器並不取消，成 本也比較高，因而僅適合較大型的柴油發電機等場合；數字式柴油機電子調速器因其體積 小，可以完全取消機械調速器、成本費用較低等優點，可以使用於取代現有機械調速器的任 何場合；數字式電子調速器由轉速傳感器、電子油門、電控單元(ECU)和執行器等組成，其 中數字式電子調速器的執行器都是由步進電機驅動的。而現有的步進電機驅動的執行器都 採用與機械調速器類似的撥叉機構，這種結構有兩個缺點，一是撥叉的力臂較長，所需步進 電機的力矩較大，所以需要配用較大功率的步進電機；二是在這種結構條件下步進電機轉 動調整的角度較小(為16° 22° )，而要精確地調節油泵的噴油量，就必須採用較大細分 數的步進電機驅動電路，這使得電子調速器控制單元ECU的體積比較大，價格較高。

實用新型內容本實用新型針對現有技術中的步進電機驅動的執行器採用撥叉機構，撥叉力臂 長、所需步進電機力矩大、調整角度小、無法精確調節油泵的噴油量、價格高的問題，提供了 一種經濟、實用的新型柴油機數字電子調速器執行器。為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決新型柴油機數字電子調速器執行器，包括機架，所述機架上安裝有步進電機和齒 條支承套，步進電機的輸出軸上安裝有齒輪，齒輪與在齒條支承套滑動的齒條相嚙合，齒條 一端有與噴油泵柱塞位置控制齒條相連的連接銷和連接板，齒條另一端安裝有復位彈簧。 採用齒輪齒條結構，使得所需的步進電機力矩僅為撥叉機構的四分之一，而步進電機轉動 調整的角度則增加了 8至9倍，當步進電機工作時，齒條通過連接銷和連接板，推動噴油泵 柱塞位置控制齒條，從而調節噴油泵的噴油量，達到調整柴油發動機轉速的目的，而當調節 噴油泵的噴油量後，通過復位彈簧使齒條復位到原來狀態即可。作為優選，所述齒條和齒條支承套呈圓柱形狀。此結構有利於精確加工和安裝。作為優選，所述齒輪的模數為0. 5，齒輪齒數為20。此結構便於調整步進電機轉動的角度到最有利位置。作為優選，所述齒輪的模數0. 8，齒輪齒數為14。此結構導致步進電機轉動的角度 為115°，從而可以最佳調節噴油泵的噴油量。按照本實用新型的技術方案，設計新穎，結構簡單可靠，調整步進電機轉動的角度 大，可使用較小功率的步進電機和較小細分數的步進電機驅動晶片，成本低、安裝方便、可 直接驅動噴油泵位置調節齒條。

圖1為本實用新型柴油機數字電子調速器執行器的主視圖；圖2為圖1的俯視圖。附圖中1為步進電機，2為齒輪，3為機架，4為齒條，5為齒條支承套，6為復位彈簧，7為連接銷，8為連接板，9為噴油泵柱塞位置控制齒條
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述實施例1新型柴油機數字電子調速器執行器，如圖1和2所示，包括機架3，所述機架3上安 裝有步進電機1和齒條支承套5，步進電機1的輸出軸上安裝有齒輪2，齒輪2與在齒條支 承套5中滑動的齒條4相嚙合，齒條4 一端裝有能控制噴油泵柱塞位置控制齒條9轉動的 連接銷7和連接板8，齒條4的另一端安裝有復位彈簧6 ；所述齒條4和齒條支承套5呈圓 柱形狀；所述齒輪2的模數為0. 5，齒輪2齒數為20。當步進電機開始工作時，齒條通過連 接銷和連接板，推動噴油泵柱塞位置控制齒條，從而調節噴油泵的噴油量，達到調整柴油發 動機轉速的目的。而現有技術中的噴油泵的電子調速器，噴油泵柱塞位置控制齒條的移動距離為 IOmm,當採用一個臂長為25mm的撥叉控制時，撥叉的轉動角度約為23°，而採用本發明的 齒輪齒條結構，當模數為0. 5、齒輪齒數為20時，轉動角度可達115°，就能夠減小驅動力 臂，從而增大步進電機調整的角度及減小步進電機的力矩，這樣採用較小細分數的步進電 機驅動晶片，使得柴油機電子調速器的體積及成本大大下降，並有可能組成一體化的數字 控制位置式柴油機電子調速器。實施例2 新型柴油機數字電子調速器執行器，如圖1和2所示，包括機架3，所述機架3上安 裝有步進電機1和齒條支承套5，步進電機1的輸出軸上安裝有齒輪2，齒輪2與在齒條支 承套5中滑動的齒條4相嚙合，齒條4 一端裝有可以控制噴油泵柱塞位置控制齒條9轉動 的連接銷7和連接板8，齒條4的另一端安裝有復位彈簧6 ；所述齒條4和齒條支承套5為 圓柱形；所述齒輪2的模數0. 8，齒輪2齒數為14。 本實用新型實施例的齒輪齒條結構，模數m = 0. 8、齒輪齒數ζ = 14時，轉動角度 增大，減小驅動力臂，從而增大步進電機調整的角度、減小步進電機的力矩，同時採用較小
4細分數的步進電機驅動晶片，使得柴油機電子調速器的體積及成本大大下降，並有可能組 成一體化的數字控制位置式柴油機電子調速器。 總之，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所 作的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型專利的涵蓋範圍。
權利要求新型柴油機數字電子調速器執行器，包括機架(3)，其特徵在於所述機架(3)上安裝有步進電機(1)和齒條支承套(5)，步進電機(1)的輸出軸上安裝有齒輪(2)，齒輪(2)與在齒條支承套(5)中滑動的齒條(4)相嚙合，齒條(4)一端裝有能控制噴油泵柱塞位置控制齒條(9)轉動的連接銷(7)和連接板(8)，齒條(4)的另一端安裝有復位彈簧(6)。
2.根據權利要求1所述的新型柴油機數字電子調速器執行器，其特徵在於所述齒條 (4)和齒條支承套(5)呈圓柱形狀。
3.根據權利要求1或2所述的新型柴油機數字電子調速器執行器，其特徵在於所述 齒輪⑵的模數為0. 5，齒輪⑵齒數為20。
4.根據權利要求3所述的新型柴油機數字電子調速器執行器，其特徵在於所述齒輪 ⑵的模數0.8，齒輪⑵齒數為14。
專利摘要本實用新型涉及柴油機的設備系統，公開了新型柴油機數字電子調速器執行器，包括機架，機架上安裝有步進電機和齒條支承套，步進電機的輸出軸上安裝有齒輪，齒輪與在齒條支承套滑動的齒條相嚙合，齒條一端有與噴油泵柱塞位置控制齒條相連的連接銷和連接板，齒條另一端安裝有復位彈簧。採用齒輪齒條結構，使得所需的步進電機力矩僅為撥叉機構的四分之一，而步進電機轉動調整的角度則增加了8至9倍，當步進電機工作時，齒條通過連接銷和連接板，推動噴油泵柱塞位置控制齒條，從而調節噴油泵的噴油量，達到調整柴油發動機轉速的目的。
文檔編號F02D1/10GK201679567SQ201020133550
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者何靖宇, 孫從貴 申請人:無錫市吉通機電技術開發有限責任公司;鹽城賽福汽車零部件有限公司