[实用新型]电动执行装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及执行机构的控制技术领域，特别涉及一种用于变几何涡轮增压器的电动执行装置。

背景技术

涡轮增压器是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。涡轮增压器利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，可以增加发动机的输出功率。

现有申请号为01805931.7、申请日为2001.3.2的专利公开了一种电动执行装置，如图1所示。该电动执行装置不仅需要通过速度传感器46测量涡轮增压器轴的转速、还需要通过温度传感器和压力传感器等测量压缩机出入口、涡轮机出入口以及EGR流量控制阀的出口的温度和压力。因此，可以看出目前的电动执行装置需要采样大量的数据、结构非常复杂，从而导致成本非常高。

另外，现有的电动执行装置中的控制单元多采用电位器作为位置反馈元件，并且以伺服放大器作为功率放大元件进行闭环控制。由于电位器的固有缺陷，上述电动执行装置存在易磨损、使用寿命短、耐环境能力差、零位漂移严重、结构复杂、组装困难等缺点。并且，伺服放大器工作在线性区，功率损耗大，发热十分严重。这些问题都制约了电动执行装置在涡轮增压器等需要耐高温、长寿命、高可靠工作性能场合的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。特别针对现有的电动执行装置，提出了一种改进的电动执行装置，实现对输出转角的非接触测量，避免了机械磨损和热量传导问题，并且结构简单，便于生产和安装。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种电动执行装置，包括：输出轴；角度测量组件，所述角度测量组件通过非接触式方式测量所述输出轴的当前角度；控制组件，所述控制组件与所述角度测量组件相连，所述控制组件根据所述角度测量组件检测的所述输出轴的当前角度和待调整角度进行比较，并实时根据偏差量计算控制量以产生驱动信号；和驱动组件，所述驱动组件与所述控制组件相连，根据所述控制组件的驱动信号驱动所述输出轴以转动至所述待调整角度。

在本实用新型的一个实施例中，所述角度测量组件进一步包括：磁性体，所述磁性体固定在所述输出轴上；与所述磁性体对应的磁阻传感器，所述磁阻传感器根据所述磁性体的位置获得与所述输出轴的当前角度对应的电信号输出。

在本实用新型的一个实施例中，所述磁阻传感器的感应方向与所述输出轴相垂直。优选地，所述磁阻传感器为KMZ241。

在本实用新型的其他实施例中，所述角度测量组件还可为电容式角度传感器或感应同步器式角度传感器。

在本实用新型的一个实施例中，在所述角度测量组件的外周安装有导磁圈，从而使得磁力线形成闭合回路，并隔绝外部磁场干扰，增加磁阻传感器测量精度。

在本实用新型的一个实施例中，所述控制组件进一步包括：信号调理单元，所述信号调理单元与所述磁阻传感器相连，所述信号调理单元对所述磁阻传感器的输出信号进行预处理，输出与所述输出轴当前角度对应的电压信号；输入单元，所述输入单元接收来自电子控制单元ECU的待调整角度和调整指令；计算单元，所述计算单元分别与所述信号调理单元和输入单元相连，所述计算单元将所述输出轴当前角度和待调整角度进行比较，并实时计算偏差控制量以输出所述偏差控制量对应的脉冲调宽信号；和脉冲调宽功率放大单元，所述脉冲调宽功率放大单元与所述计算单元相连，所述脉冲调宽功率放大单元对所述脉冲调宽信号进行功率放大，以得到偏差控制量对应的驱动信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动组件包括：电机，所述电机与所述控制组件相连，在所述驱动信号的驱动下进行转动；和调整组件，所述调整组件与所述电机相连，根据所述电机的控制驱动所述输出轴以转动至所述待调整角度。

在本实用新型的一个实施例中，所述调整组件进一步包括：第一齿轮减速器，所述第一齿轮减速器受所述电机驱动；第二齿轮减速器，所述第二齿轮减速器与所述第一齿轮减速器相互啮合；蜗杆，所述蜗杆与所述第二齿轮减速器同轴；和涡轮，所述涡轮与所述输出轴同轴，所述蜗杆与所述涡轮相互啮合，通过驱动所述涡轮以使所述输出轴转动至所述待调整角度。

在本实用新型的一个实施例中，该电动执行装置还包括：摇臂，所述摇臂被所述输出轴所驱动。

在本实用新型的一个实施例中，所述控制组件进一步包括：过流检测和保护电路，所述过流检测和保护电路与所述脉冲调宽功率放大单元相连，所述过流检测和保护电路进行过流检测和保护。