专利名称：车用多功能油门控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆工程领域中的车辆电控机械式自动变速系统(AMT)、车辆牵引力自动控制系统(TCS)、车辆巡航控制系统及活动加有站发动机中的油门控制行机构。
背景技术：
目前，我国采用较多、性能比较好的电子油门控制机构是柔性控制(即并行控制)机构。其结构是脚踏板拉线与电位器滑臂相连，执行电机与节气门拉线相连。当踏油门踏板时，电位器发出与油门踏板成比例的电压信号，根据此信号，电脑发出指令，电机驱动节气门做相应摆动。这种机构的性能完全能满足车辆油门控制的需要。其缺点是(1)在车辆行驶过程中，油门执行机构始终处在工作状态。不加(减)油时，也要通电使电机处在保持状态，防止油门自动回到怠速，影响机构的使用寿命；(2)车辆无法实现手动、自动两种工作状态；(3)两套并行系统(信号发生机构，油门执行机构要始终同时工作)，可靠性差，固章率高。
技术内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的上述缺点，提供一种结构简单，可提高机构的工作可靠性和使用寿命，并能扩大其应用范围的车用多功能油门控制机构。
本实用新型的上述任务是这样实现的，结合附图说明如下车用多功能油门控制机构是由动力源和油门驱动装置组成，位移传感器，驱动电机7，传动机构以及定位器19均装在滑座2上，滑座2置于导向底座1的滑槽内，并可沿滑槽滑动，油门拉线6连接在传动机构上，并由驱动电机7通过传动机构控制其移动，油门拉线6移动的距离由位移传感器测得并向电脑发送信号，脚踏板拉线22固定在滑座2上，定位器19由压盘13和驱动其弹出或收回的驱动机构组成，压盘13收回压紧在导向底座1的侧壁上，弹出与导向底座1的侧壁分离，可使滑座2与导向底座1相对固定或分离。油门拉线6可以通过固定螺钉14固定在传动机构上。滑座2在导向底座1的滑槽内滑动可以采用滚轮18结构，即将滚轮18通过滚轮轴17装在滚轮轴支架16上，滚轮轴支架16固定在滑座2上。
本实用新型提供的是一种刚性控制(串行控制)机构，它串接在原车的油门拉线中间。平时踏油门踏板时通过该机构直接拉动节气门动作。系统工作需要时，可由电脑发出指令实现油门的自动控制。这种机构在正常行驶时，油门控制机构并不工作，大大的减小了机构的负荷，提高了工作的可靠性；它可以用在AMT车辆上，并可实现手动档和自动档两种功能，也可以用在牵引力控制或巡航控制的车辆上及活动加油站的原动机的自动控制上。
本实用新型的优点是1.车辆在正常行驶时，油门控制机构不工作。节约能源，提高工作可靠性和使用寿命。
2.在油门控制工况，可以实现精确适时、可靠的油门控制，步进电机可以方便的进行大范围的精确的调速控制。
3.在油门控制工况，踏踏板的脚上没有“踏空”或“受压”等不适的感觉。
4.可实行AMT车辆的手动和自动两种操纵模式(在在选换档执行机构及离合器执行机构设计有手操纵模式的情况下)。
5.结构简单，工作可靠，成本低。(油门拉线，踏板拉线均作直线运动，不会产生因绕轮运动而产生钢丝拉绳疲劳损坏的问题)。
图1步进电机驱动的油门执行机构的主视图；图2图1的侧视图；图3图1的俯视图；图4传动机构采用蜗轮蜗杆的油门执行机构；图5传动机构采用蜗轮蜗杆加齿轮齿条的油门执行机构；具体实施方式
以下结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体内容及其工作过程。
参阅图1、图2、图3传动机构可由齿轮和螺母螺杆组合而成，装在驱动电机7轴上的齿轮21与装在螺杆4上的齿轮23相啮合，螺母5装在螺杆4上并限制其转动，油门拉线6固定在其上。螺母5可以通过防转螺钉15限制其转动。
油门拉线6一端连在螺母5上，另一端与节气门相连；螺母5旋套在螺杆4上，螺母4通过轴承座3固定在滑座2上。9是轴承，10是轴承盖。驱动电机7(如步进电机)也固定在滑座2上，并通过齿轮21、23驱动螺杆4转动。脚踏板拉线22一端连在滑座2上，另一端连在脚踏板上。滑座2放在导向底座1上的滑槽内。当未进入自动控制工况时，步进电机不工作，由于螺母5与螺杆4的自锁作用，所以油门拉线6与脚踏板拉线22之间的机构相当于一个刚体，油门跟随脚踏板的运动作相应的运动。当油门进入自动工况时，首先定位器19工作，将脚踏板拉线22固定在当前位置，然后由步进电机根据电脑指令通过齿轮驱动螺杆转动，使螺母5在螺杆4上移动以改变油门开度。
用于产生信号的位移传感器可以采用以下方式安装a.直滑式传感器28与霍耳传感器25可以连用，滑杆通过连接臂29连接到驱动电机7的安装板8上，它可以检测滑座2相对导向底座1的位移，霍耳传感器25安放在驱动电机侧面的支架上，支架固定在滑座2上。螺母5运动时，霍尔传感器处的磁场发生变化，霍耳传感器上的输出的电压信号也发生相应的变化，由此可判断螺母5相对滑座2的位置，据此，电脑可通过步进电机对油门进行精确控制。
B.滑式传感器28固定在导向底座1的侧壁上，滑杆与螺母5相连，可以省去霍耳传感器25。
C.霍耳传感器25由其固定架24固定在导向底座1的侧壁上，两块磁铁27固定在磁铁座26内，磁铁座26固定在螺母5的侧面。则霍耳传感器25反应的信号是滑座2在滑槽上的位置，即节气门开度的绝对位置，此时可省去直滑式传感器28。
传动机构可由蜗轮蜗杆组成，参阅图4即装在驱动电机7上的蜗杆30与涡轮31相配合，蜗轮轮轴上装有旋转电位器33和绳轮32，油门拉线6固定在绳轮32上。这种传动方式可采用直流电机动力源，直流电机36驱动蜗杆30，蜗杆30驱动蝸轮31，在蝸轮轴上装有绳轮32，节气门拉绳6与其相连。通过旋转电位器33检测蜗轮转角。
参阅图5传动机构中的蜗轮轴上可以采用齿轮34和与其相啮合的齿条35取代绳轮32油门拉线6固定在齿条35上。
采用上述的蜗轮蜗杆或加上齿轮齿条机构，可使机构的结构更加紧凑。采用齿条可防止钢丝拉绳因绕绳轮多次弯折而疲劳损坏。
定位器19可以采用电磁铁或工作缸，工作缸是油缸或气缸均可，压盘13通过插肖12固定在电磁铁的銜铁上或工作缸的活塞杆上，进入自动控制工况，电脑发出指令直接驱动电磁铁的衔铁运动或通过电磁阀驱动工作缸的活塞杆运动，压盘13压在导向滑槽的侧壁上，使滑座2的位置被固定。自动控制工况结束后，应首先解除定位器的控制，以恢复脚踏板的正常控制。11是定位器活动杆，它可以是工作缸的活塞杆或电磁铁的銜铁。20是用于限制定位器活动杆11活动的挡铁，它可以安装在滑座2上或导向底座1上。
驱动电机7可以用电磁伺服阀或工作油缸替代。
在(ATM)车辆上，起步时，离合器在电脑控制下，按起步规律结合，同时，步进电机按起步规律自动控制加油；也可以司机踏油门踏板加油(按司机习惯选某种模式)。换挡时，电脑首先发指令，将油门收到怠速或某一位置，(不同挡位可不同)。换挡结束后，油门恢复到某一位置，然后恢复驾驶员控制。对于巡航控制车辆，当车辆达到某一预想的车速后，驾驶员扳动按钮，电脑执行巡航控制程序检测车速，与设定车速相比，当低于某一规定值时，正转或反转步进电机，达到设定值后，步进电机停止工作，车辆在某一设定车速附近行驶(波动范围由程序给定的精度决定)。对于牵引力控制的车辆，该油门执行机构可根据控制模型进行各种精确的控制。如汽车在起步、加速时若加速踏板踩得过猛，会因为驱动力过大而出现驱动车轮滑转的情况，这时电脑根据滑转情况及时发出指令，控制步进电机降低油门，减小发动机功率输出，抑制驱动车轮的滑转。在新生产的装有牵引力控制系统的车辆上，一般发动机都有主、付两个节气门。其中一个节气门专为调节发动机功率输出用。而该油门的执行机构，在一个节气门的发动机上，既可实现精确的功率输出控制，这对已生产的没有牵引力控制系统的车辆加装牵引力控制提供了方便。
巡航控制车辆的油门控制。车辆巡航控制的特点是车速保持不变。这在装有上述油门控制机构的自动变速(AMT)车辆及装有牵引力控制(TRC)的车辆上，只要增加一部分软件巡航控制程序既可实现。电脑采集当前车速与给定车速比较，若小(大)到某一定值，则发指令，让步进电机正(反)转，使车速稳定在基本不变的给定数值上。若普通车辆，则要配上电脑和该油门执行机构。
加油用发动机的油门执行机构。用手操纵节气门控制发动机转速。既控制困难，又浪费人力。使用此油门执行机构，可实现手动、自动联合控制。拉动手控操纵杆，将发动机转速粗调到某一转速，松开操纵杆按钮，操纵杆停在此位置(相当于执行机构中定位器19)。此后即可象巡航控制一样，发动机转速可始终工作在给定转速上(误差可很小)。也可以按压控制按钮让转速缓慢(或快速)增加(减小)。也可预先定好常用转速，按压相应控制按钮，即可自动运行在该转速上。
简易巡航控制。在高速公路上，路面行驶阻力变化不大。一定油门开度，基本上对应一定的车速。在图1-3所示机构中，在滑座上只保留定位器，其它部分全部省掉。此时，原图中的动力部分，执行部分均由驾驶员脚承担。驾驶员控制(此机构中省掉了电脑)放在驾驶室内的电路开关，车辆行驶到某车速度时，驾驶员可以板动开关，定位器19工作，油门被固定，车辆工作在该“巡航”车速上。若想增加(降低)车速，反向板动开关，定位器19松开，油门由驾驶员操纵。该结构简单、实用，成本低。
权利要求1.车用多功能油门控制机构是由动力源和油门驱动装置组成，其特征在于位移传感器，驱动电机(7)，传动机构以及定位器(19)均装在滑座(2)上，滑座(2)置于导向底座(1)的滑槽内，并可沿滑槽滑动，油门拉线(6)连接在传动机构上，并由驱动电机(7)通过传动机构控制其移动，油门拉线6移动的距离由位移传感器测得并向电脑发送信号，脚踏板拉线(22)固定在滑座(2)上，定位器(19)由压盘(13)和驱动其弹出或收回的驱动机构组成，压盘(13)收回压紧在导向底座(1)的侧壁上，弹出与导向底座(1)的侧壁分离。
2.根据权利要求1所述的车用多功能油门控制机构，其特征在于所说的传动机构可以采用齿轮和螺母螺杆组合而成，装在驱动电机(7)轴上的齿轮(21)与装在螺杆(4)上的齿轮(23)相啮合，螺母(5)装在螺杆(4)上并限制其转动，油门拉线(6)固定在其上，所说的位移传感器可以采用以下方式安装a.直滑式传感器(28)与霍耳传感器连用，滑杆通过连接臂(29)连接到驱动电机(7)的安装板(8)上，霍耳传感器(25)安放在驱动电机侧面的支架上，支架固定在滑座(2)上。b.直滑式传感器(28)固定在导向底座(1)的侧壁上，滑杆与螺母(5)相连；c.霍耳传感器(25)由其固定架(24)固定在导向底座(1)的侧壁上，两块磁铁(27)固定在磁铁座(26)内，磁铁座固定在螺母5的侧面；
3.根据权利要求1所述的车用多功能油门控制机构，其特征在于所说的传动机构可由蜗轮蜗杆组成，即装在驱动电机上(7)的蜗杆(30)与涡轮(31)相配合，蜗轮轮轴上装有旋转电位器(33)和绳轮(32)，油门拉线(6)固定在绳轮(32)上。
4.根据权利要求3所述的车用多功能油门控制机构，其特征在于所说的传动机构中的蜗轮轴上可以采用齿轮(34)和与其相啮合的齿条(35)取代绳轮(32)油门拉线(6)固定在齿条(35)上。
5.根据权利要求1所述的车用多功能油门控制机构，其特征在于所说的定位器(19)可以采用电磁铁或工作缸，压盘(13)通过杆肖(12)固定在电磁铁的銜铁上或工作缸的活塞杆上，电脑发出指令直接驱动电磁铁的衔铁运动或通过电磁阀驱动工作缸的活塞杆运动。
6.根据权利要求1所述的车用多功能油门控制机构，其特征在于所说的驱动电机(7)可以用电磁伺服阀或工作油缸替代。
专利摘要本实用新型涉及车辆工程领域中的油门控制行机构。它主要解决的技术问题是提供一种结构简单，可提高机构的工作可靠性和使用寿命，并能扩大其应用范围的车用多功能油门控制机构。该机构是由动力源和油门驱动装置组成，位移传感器，驱动电机，传动机构以及定位器均装在滑座上，滑座置于导向底座的滑槽内，并可沿滑槽滑动，油门拉线连接在传动机构上，并由驱动电机通过传动机构控制其移动，油门拉线6移动的距离由位移传感器测得并向电脑发送信号，脚踏板拉线固定在滑座上，定位器由压盘和驱动其弹出或收回的驱动机构组成，压盘收回压紧在导向底座的侧壁上，弹出与导向底座的侧壁分离。
文档编号F02D11/10GK2559800SQ02274859
公开日2003年7月9日 申请日期2002年8月19日 优先权日2002年8月19日
发明者武文治, 武雷, 高炬, 丁燕 申请人:武文治