一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器技术方案

本发明专利技术提供一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，包括安装于壳体内的控制电路板、与控制电路板电性连接的传动工装和缓冲制动工装；传动电机上安装有温度传感器，与控制电路板电性连接，用于监测传动电机的温度，扭矩输出齿轮组通过节气门轴连接节气门气阀，节气门轴套设有复位弹簧。通过设置的缓冲制动工装，使得传动电机转头的发热温度超出阈值设定，通过控制减速电机带动制动组件对传动电机进行强制制动；同时，又通过缓冲制动工装上的夹持部对传动电机进行强制制动的过程进行卸力缓冲，避免传动摩擦或其他影响电机输出扭矩的非线性因素发生。的非线性因素发生。的非线性因素发生。

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器


[0001]本专利技术涉及汽车涡轮增压器流量控制
，具体为一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器。

技术介绍

[0002]汽车发动机结构复杂、控制变量众多，而节气门就是发动机进气系统的重要元件之一，众所周知，节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，气体进入进气管后会和汽油混合变成可燃混合气，被称为是汽车发动机的咽喉。
[0003]通常节气门上接空气滤清器，下接发动机缸体，通过控制节气门的开度，可以调节发动机的进气量，从而直接影响发动机的燃烧做功。节气门有两种：传统的节气门和电子节气门。传统的发动机油门操纵机构通过拉线或拉杆工作，拉线或拉杆的一端与油门踏板连接，另一端与油门联动板连接，这种机械的控制方式不能保证汽车复杂电控系统对扭矩需求的精准控制要求。另一种是电子节气门，电子节气门的关键是根据发动机所需的能量，通过调节节气门开度，从而调节进气量。
[0004]现有电子节气门控制系统通常由ECU（车载汽车控制器和外围电路）通过传动电机输出扭矩动能后，经过复位弹簧输出该扭矩动能去调节汽车发动机节气门气阀的开合角度，从而实现对发动机进气量的控制。
[0005]但是，由于在目前实际的节气门系统中，传动电机在运转输出扭矩动能时，由于功率损耗、摩擦、内部空间密闭等因素容易导致转头内部温度迅速升高，使得传动电机的输出扭矩将大幅下降，此外，热量还会使得转头产生热变形，影响扭矩动能的输出准确定性。同时，由于是复位弹簧最后接收传动电机输出的扭矩动能，也因此，在复位弹簧输出该扭矩动能去调节汽车发动机节气门气阀的开合角度时，由于复位弹簧两端面与弹簧中心线歪斜，复位弹簧的两个端面若与其弹簧中心线不垂直，使得复位弹簧长期在高速下工作中，易使金属材料因疲劳而折，这也就造成现有技术中气门弹簧易断的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，通过设置的缓冲制动工装，使得传动电机转头的发热温度超出阈值设定，且在经ECU停止传动电机转动后由于传动电机惯性，还在继续旋转做功的过程中，一方面，通过控制减速电机带动制动组件对传动电机进行强制制动；另一方面，又通过缓冲制动工装上的夹持部对传动电机进行强制制动的过程进行卸力缓冲，避免传动摩擦或其他影响电机输出扭矩的非线性因素发生。以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，包括电控执行器的壳体，壳体内安装有控制电路板、与所述控制电路板电性连接的传动工装和缓冲制动工装；所述传动工装包括传动电机和与所述传动电机啮合传动的扭矩输出齿轮组，所述
传动电机上安装有用于监测传动电机温度的温度传感器，与控制电路板电性连接，所述扭矩输出齿轮组通过节气门轴连接节气门气阀，节气门轴上套设有复位弹簧；所述缓冲制动工装包括减速电机、减速齿轮盘、从动齿轮、伸缩组件以及安装在伸缩组件端部的夹持部，所述减速齿轮盘与减速电机同轴转动，从动齿轮与减速齿轮盘啮合自转，从动齿轮通过伸缩组件控制夹持部运动与传动电机相制动；于所述壳体与传动电机的安装间隙中固定安装有冷却液仓，冷却液仓内壁固设冷却液流道，冷却液流道内置柔性骨架，柔性骨架布设在传动电机外壳面；所述柔性骨架与冷却液流道结合而密闭形成一用于加速冷却液滞流的容纳腔，其中，冷却液流道的内壁固设有若干个相互对称且连续的弧形内凹槽，柔性骨架上下端部分别与弧形内凹槽槽面对应安装，所述柔性骨架的横向长度与冷却液流道横向长度一致，以使得在冷却液流动时产生局部加速，强化传热效果；在所述冷却液流道内壁固设有若干杯形叶轮，每四个杯形叶轮为一组固定安装于弧形内凹槽与柔性骨架的连接处，且，在一组杯形叶轮自旋路径的几何中心处固定安装有与控制电路板电性连接的接近传感器。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术通过于上壳体与传动电机的安装间隙间固定安装冷却液流道，利用冷却液巨大汽化潜热对传动电机的转头进行冷却，从而省去增加外设水冷机进行冷却而造成的功耗问题，同时在传动电机的转头处设置温度传感器，通过温度传感器在完成对传动电机的转头当前发热状况的全面采集后，基于控制电路板对传动电机转头运行输出的温度信息进行判断，从而上电启动步进电机带动冷却液流道内的搅拌轴旋转，使得冷却液进行流通，通过散热孔带出热量，保证对传动电机的有效散热的控制；通过设置的缓冲制动工装，使得传动电机转头的发热温度超出阈值设定，且在经ECU停止传动电机转动后由于传动电机惯性，还在继续旋转做功的过程中，一方面，通过控制减速电机带动制动组件对传动电机进行强制制动；另一方面，又通过缓冲制动工装上的夹持部对传动电机进行强制制动的过程进行卸力缓冲，避免传动摩擦或其他影响电机输出扭矩的非线性因素发生；通过设置复位弹簧限位工装，对复位弹簧的上下方位进行滑动限位，使得复位弹簧输出扭矩动能调节节气门阀的转动角度时所产生的扭矩力是与复位弹簧中心线平行的，从而避免使得因复位弹簧两端面与弹簧中心线歪斜，造成金属材料因疲劳而折的问题；通过设置的柔性骨架、杯形叶轮、弧形内凹槽以及接近传感器的配合方式，一方面省去增加水冷机而造成的功耗问题，另一方面使得在冷却液流动时产生局部加速，强化气液传热效果。
附图说明
[0009]参照附图来说明本专利技术的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制，在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：图1为本专利技术一实施例中所提出的用于汽车涡轮增压系统的电控执行器的原理示意图；图2为本专利技术一实施例中所提出的用于汽车涡轮增压系统的电控执行器的整体装
配结构爆炸示意图；图3为本专利技术一实施例中所提出的控制电路板基于获取的温度信息上电启动减速电机或步进电机的时序流程示意图；图4为本专利技术一实施例中所提出的冷却液仓截面结构示意图；图5为本专利技术一实施例中所提出的带有柔性骨架的冷却液流道整体结构示意图；图6为本专利技术一实施例中所提出的柔性骨架截面结构示意图；图7为本专利技术一实施例中所提出的控制电路板通过接近传感器在设定时间内的脉冲计数实现冷却液流速检测的原理示意图；图8为本专利技术一实施例中所提出的伸缩杆带动抵触头对传动电机转轴进行急停制动时的结构示意图；图9为本专利技术一实施例中所提出的缓冲制动工装的整体结构示意图；图10为本专利技术一实施例中所提出的夹持部防止传动电机被制动抱死的结构示意图；图11为本专利技术一实施例中所提出的复位弹簧限位工装截面结构示意图。
[0010]附图标记说明：上壳体、2
‑
下壳体、3
‑
数据线、4
‑
控制电路板、5
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环形安装架；传动工装、62
‑
传动电机转轴、63
‑
扭矩输出齿轮组；缓冲制动工装、72
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减速齿轮盘、731
‑
从动齿轮、732
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伸缩杆、733
‑
固定基座、734<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，包括电控执行器的壳体，其特征在于：所述壳体内安装有控制电路板、与所述控制电路板电性连接的传动工装和缓冲制动工装；所述传动工装包括传动电机和与所述传动电机啮合传动的扭矩输出齿轮组，所述传动电机上安装有用于监测传动电机温度的温度传感器，与控制电路板电性连接，所述扭矩输出齿轮组通过节气门轴连接节气门气阀，节气门轴上套设有复位弹簧；所述缓冲制动工装包括减速电机、减速齿轮盘、从动齿轮、伸缩组件以及安装在伸缩组件端部的夹持部，所述减速齿轮盘与减速电机同轴转动，从动齿轮与减速齿轮盘啮合自转，从动齿轮通过伸缩组件控制夹持部运动与传动电机相制动；于所述壳体与传动电机的安装间隙中固定安装有冷却液仓，冷却液仓内壁固设冷却液流道，冷却液流道内置柔性骨架，柔性骨架布设在传动电机外壳面；所述柔性骨架与冷却液流道结合而密闭形成一用于加速冷却液滞流的容纳腔，其中，冷却液流道的内壁固设有若干个相互对称且连续的弧形内凹槽，柔性骨架上下端部分别与弧形内凹槽槽面对应安装；在所述冷却液流道内壁固设有若干杯形叶轮，每四个杯形叶轮为一组固定安装于弧形内凹槽与柔性骨架的连接处，且在一组杯形叶轮自旋路径的几何中心处固定安装有与控制电路板电性连接的接近传感器。2.根据权利要求1所述的用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，其特征在于：所述伸缩组件包括固定基座和与固定基座相连的伸缩杆，所述固定基座固定安装在壳体上，从动齿轮通过连接件与伸缩杆连接。3.根据权利要求1所述的用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，其特征在于：所述夹持部为一体式弧形块状结构，内部设有缓冲腔，缓冲腔内填充有若干弹力球，端部设有用于制动传动电机的弧形开口。4.据权利要求1所述的用于汽车涡轮增压系统的电控执行器，其特征在于：所述夹持部为分体式弧形块状结构，包括抵触头、缓冲腔、阻挡块以及与抵触头滑动连接的滑槽，其中，滑槽内嵌于伸缩杆且在其槽内面处固...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，
申请(专利权)人：理诚动力传控技术苏州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：