[实用新型]一种电动开度执行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动开度执行器。

背景技术

在汽车技术领域中，经常要用到用于精确控制直线位移或旋转角度的开度执行机构，如：内燃机电子节气门ETC、电控废气再循环系统EGR、可变喷嘴涡轮增压器VNT等。目前，传统的开度执行机构主要以气动或液压执行方式为主，气动或液压执行方式开度执行器的不足之处在于：结构复杂、占用空间大、反应时间长，且控制精度较低。随着科学技术的进步，市场上出现了一种电动方式实现开度精确控制的开度执行器，电动开度执行器的优点是加工安装简单、动态反应快、控制线性度好等，如中国专利号为200420011409.5的实用新型专利公开了一种电动开度执行器，该开度执行器采用步进电机作为动力源，并通过齿轮减速机构减速后由输出轴输出，输出轴的位置检测由与步进电机轴安装在一起的滑动变阻器来检测，实际应用表明采用步进电机驱动方式存在响应速度较低、价格较高的缺点，而且利用滑动变阻器作为位置反馈机构，抗震动和耐磨性能较差，在使用该开度执行器时，需要在执行器外部配备单独的控制器，使用起来非常麻烦。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，响应速度快、寿命长，且成本较低的一种电动开度执行器。

为解决上述技术问题，本电动开度执行器包括外壳，外壳内安装有直流电动机，直流电动机的电机轴上安装有驱动齿轮，外壳上安装有输出轴，外壳内的输出轴上安装有与驱动齿轮啮合的输出齿轮，其结构特点是：输出轴和外壳之间安装有复位扭簧，电机轴或输出轴上还安装有编码盘，外壳内安装有控制器，控制器向直流电动机供电，控制器上安装有与编码盘配合的编码传感器。

本结构的电动开度执行器是通过一体式结构和平衡定位来实现开度控制的。一体式结构主要包括安装在外壳内的直流电动机、安装在外壳上的输出轴和控制直流电动机转动的控制器，输出轴由直流电动机驱动，为了使输出轴能随直流电动机同时转动，直流电动机和输出轴之间通过齿轮传动，具体而言，直流电动机的电机轴上安装有驱动齿轮，输出轴上安装有输出齿轮，驱动齿轮和输出齿轮互相啮合；直流电动机的电源由安装在外壳内的控制器供给，直流电动机的电机轴上安装有编码盘，控制器上安装有可以检测编码盘信号的编码传感器；平衡定位主要由安装在输出轴和外壳之间的复位扭簧来实现，复位扭簧可以给输出轴提供一个与直流电动机输出力矩相反的力矩，并在初始状态时保持一定的预紧力，当控制器接收到开度指令后，控制器调节直流电动机的电流，使直流电动机转动，直流电动机的电机轴驱动输出轴转动的同时，电机轴上的编码盘也随之同步转动，编码传感器接收编码盘的信号并传送给控制器，控制器将该反馈信号与开度目标信号进行比较，当反馈信号接近目标信号时，控制器减小向直流电机的供电电流，当输出轴的开度达到设定开度时，控制器供向直流电动机的电流使直流电动机传递到输出轴上的力矩与复位扭簧和负载产生的力矩之和相等，输出轴受力平衡，这样便实现了输出轴开度的精确控制。

作为实现方式，所述编码盘为光电式编码盘或磁电式编码盘。

光电式编码盘或磁电式编码盘皆为非接触式编码盘，抗震性能好，不存在磨损问题，从而使本电动开度执行器性能更稳定、寿命更长。

综上所述，采用这种结构的电动开度执行器，结构合理，响应速度快、寿命长，且成本较低，适合对各种油门或气门进行精确开度控制时使用，尤其适合在注重控制响应性、稳定性和产品成本的机器上使用。

附图说明

结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的控制功能框图。

图中：1为外壳，2为直流电动机，3为减速齿轮，4为输出轴，5为电机轴，6为驱动齿轮，7为输出齿轮，8为复位扭簧，9为编码盘，10为控制器，11为编码传感器，12为减速轴，13为轴承，14为轴承套，15为螺栓，16为固定螺栓，17为密封垫，18为顶盖，19为底座，20为稳固轴承，21为信号处理接口，22为电源控制接口，23为电源接口，24为通讯接口，25为微处理器。

具体实施方式