[发明专利]一种发动机燃料量及节气门开度控制装置

说明书

技术领域

本发明属于机电设备技术领域，尤其涉及一种发动机燃料量及节气门开度控制装置。

背景技术

在发动机燃料控制中通常采用比例电磁铁或旋转电磁铁作为执行器，驱动燃料控制装置，该执行器输出扭矩比较大，采用位置和转速双反馈的原理控制被控对象，执行器和传感器的成本都比较高，主要用于功率较大的发动机。而采用步进电机进行位置控制的发动机燃料控制装置，取消了位置传感器，执行器输出电流不随位置开度变化，不易发热损坏，而且执行器和传感器的成本都较低。

但采用步进电机进行发动机燃料控制需要解决控制装置的精度、行程和响应速度：精度指该发动机燃料量控制过程中，燃料量的最小变化量要达到一定标准，这就要求该发动机燃料控制装置中驱动输出部件的位置最小变化量足够小；行程指该发动机燃料控制装置中驱动输出部件的位置应覆盖发动机燃料供给装置所供给的燃料量从零到最大燃料量的全范围，使发动机能达到标定功率及停机，并留有一定的余量。响应速度是指发动机工况发生变化时，通过该发动机燃料控制装置的控制，使发动机的转速稳定到目标转速的时间要足够短，同时还应满足超调量的要求。

在解决上述问题的同时，还要求控制系统能够使控制对象断电复位。在被控对象的工作与步进电机的绝对位置有关的位置控制中，步进电机断电不回位将导致不能对被控对象进行准确的控制。在发动机燃料控制场合，步进电机不回位可能还会造成不能停机，飞车等严重问题。

专利号为200810059540.1的控制系统已经基本解决上述问题，但是仍然存在些不足。由于它是直接传动，力传动比为1:1，不能实现力的放大，难以传动力矩要求比较大的场合：比如P型直列泵的齿条控制，流量比较大的燃气机节气门控制等；由于专利号为200810059540.1控制系统受传动方式的影响，摇杆在转动角度较大时所能传递扭矩降低，最大行程也受到限制。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种发动机燃料量及节气门开度控制装置。

本发明通过如下方案实现：

本发明包括步进电机、步进电机齿轮、不等半径扇形齿轮、控制器、控制机构和连接装置。步进电机通过步进电机输出轴带动步进电机齿轮，步进电机齿轮与不等半径扇形齿轮长半径处啮合，控制器通过线束分别与转速传感器、步进电机相连接；控制机构与不等半径扇形齿轮相连接，连接装置与控制机构相连接。

所述的控制装置为直列泵齿条时，本发明还包括停油手柄；所述的连接装置包括挡块、定位螺钉、定位挡板、回位弹簧；停油手柄设置在机体外围，直列泵齿条的齿条与不等半径扇形齿轮短半径处啮合；挡块、定位挡板都与直列泵齿条固定连接；回位弹簧一端固定于机体，另一端与直列泵齿条固定连接；定位螺钉设置在机体上；步进电机通过步进电机输出轴带动步进电机齿轮，步进电机齿轮与不等半径扇形齿轮长半径处啮合，直列泵齿条与不等半径扇形齿轮短半径处啮合。

所述的控制装置为节气门旋转阀，所述的连接装置包括定位挡板、传动轴、扭簧、摇臂；大齿轮与传动轴相连接，扭簧一端固定于机体，另一端与摇臂相连，定位挡板固定于机体上，节气门旋转阀通过螺钉固定在传动轴上；步进电机通过步进电机输出轴带动步进电机齿轮，步进电机齿轮与大齿轮啮合。

所述的节气门旋转阀为椭圆形，在其闭合时，节气门旋转阀在气道内与气道轴线成45                                               60°。

本发明有益效果如下：

本发明属于数字电子控制式装置，数字电子式装置相比机械装置控制式和模拟电子装置控制式具有控制精度高，调节简单，适应能力强等特点；对传动机构的改进，使得本发明具有输出力矩和行程大的特点，能满足在各种应用场合大力矩，大行程的要求，而且可以合理调节步进电机参数和传动齿轮的传动比，实现对控制机构的快速，精确控制，能实现对各种发动机燃料量控制应用场合所提出的要求；本发明采用断电复位功能，在断电或故障后，步进电机在外力作用下回到某个预定的位置，更好地实现了对控制装置的控制。

附图说明

图1为本发明实施例1的发动机燃料量控制装置示意图，

图2为本发明实施例2的发动机燃料量控制装置示意图，

图3为图2视图的A向视图。