一种涡轮增压电子执行器及其安装方法技术

本发明专利技术涉及一种涡轮增压电子执行器及其安装方法，属于电子执行器领域，所述涡轮增压电子执行器包括壳体、电机、上盖、连接板、PCBA电路板、磁铁、齿轮Ⅱ、扇形齿轮、齿轮Ⅰ、轴、防尘盖、马达主动齿轮、输出轴、连接机构；本发明专利技术结构紧凑，控制精度高，控制灵敏反应迅速，解决了传统机械式放气阀反应滞后现象以及精度不高的缺点。本发明专利技术提供的电子执行器在用于乘用车和商用车时对柴油涡轮增压器和汽油废气旁通涡轮增压器均可提供更快速、稳态、灵敏的控制。在额定功率相同的情况下，电子执行器可以改善燃油经济性，并提升低速扭矩。电子执行器通过对电机驱动程序的编制实现控制目标并利用传感器进行执行器输出位置的反馈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子执行器领域，具体地说，涉及一种涡轮增压电子执行器及其安装方法。
技术介绍
涡轮增压器采用气动执行器的目的是为了保证发动机在低、中速范围内与涡轮增压器具有最佳的匹配效果，以便发动机能够得到较充足的空气量，并与随之加大的燃油供给量相适应，增大低速扭矩，改善燃油消耗，在高速范围通过排气放气（即部分废气不经过涡轮而直接进入排气管）以避免增压器转子超速或增压压力过高而引起气缸内燃烧压力过大，加剧发动机的机械负荷等。也就是说，涡轮增压器采用排气放气阀，重点是改善发动机的低速扭矩特征，同时兼顾发动机在高速运行时性能指标及使用可靠性。气动执行器的启闭由增压压力自动控制，将压气机出口的增压压力引入放气阀调节器的密闭压力室内，当增压压力达到或超过规定值时，其膜片将克服左边的弹簧力，与连动推杆一起向左移动，推动摇臂绕销轴旋转，使放气阀开启，实现排气旁通放气，控制增压器转速的上升。而现有机械式放气阀存在弹簧PC-LC(气压行程曲线)升压和降压曲线不一致，导致涡轮增压器里的放气阀在升压和降压过程中控制压力不稳定导致废气能量的损失，对于发动机降低能耗提高燃油利用率不利。气动执行器的响应速度相对较慢，而且耗时长，由气压控制，总体涡轮增压器控制相对不太准确。这种机械式控制对于提升发动机性能、燃油效率和排放量没有电子执行器响应灵活。气动执行器通过发动机提供压力，而且需要车辆配备并依赖真空系统，这样会增加发动机的结构。气动执行器对于诊断系统也不显著，因此对系统的可靠性也不高。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种响应速度更快，耗时短，总体涡轮增压器控制更精确的涡轮增压电子执行器，从提升发动机性能、燃油的燃烧效率，使废气的排放量得到有效控制。由于电子执行器不通过发动机提供压力，当配备电子执行器时，涡轮增压器对真空系统不再有依赖性，这简化了发动机结构。同时，通过电子执行器设计可以增强诊断能力，从而提高系统可靠性。为了达到上述目的，本专利技术提出如下技术方案：所述的涡轮增压电子执行器包括壳体1、电机2、螺钉3、上盖4、连接销5、连接板6、滚针轴承7、PCBA电路板8、磁铁9、齿轮Ⅱ10、扇形齿轮11、齿轮Ⅰ12、轴13、轴套14、防尘盖15、马达主动齿轮16、输出轴17，所述的电机2通过螺钉3固定安装在壳体1的右侧内腔中，电机2上安装有马达主动齿轮16，所述的齿轮Ⅱ10、齿轮Ⅰ12分别通过两根轴13安装在电机2左侧的壳体1内，齿轮Ⅱ10与马达主动齿轮16啮合，齿轮Ⅰ12与齿轮Ⅱ10啮合，所述的输出轴17的下端通过轴套14安装在壳体1上，并穿出壳体1，输出轴17上设置有与其注塑成一体结构的扇形齿轮11，扇形齿轮11与齿轮Ⅰ12啮合，扇形齿轮11的顶部安装有磁铁9，所述的上盖4与壳体1采用激光焊接密封连接，PCBA电路板8安装在上盖4的内侧，所述的输出轴17的上端通过滚针轴承7安装在上盖4上，输出轴17穿出上盖4的部分通过由连接板6和连接销5组成的连杆机构连接，所述的防尘盖15有两个，分别安装在输出轴17的两端，且分别位于壳体1和上盖4的外侧。作为优选，所述的轴套14采用自润滑粉末冶金铜制成，轴套14与输出轴17间隙配合。作为优选，所述的电机2为直流有刷电机。作为优选，所述的滚针轴承7与输出轴17间隙配合。作为优选，所述的电机2与发动机ECU封闭控制模块联锁，发动机ECU设置在电机2的前端。作为优选，所述的PCBA电路板8上安装的芯片为三维感应的霍尔效应传感器芯片。作为优选，所述的磁铁9采用钕铁硼材料制成。作为优选，所述的扇形齿轮11和输出轴17是采用花键形式注塑成型。作为优选，所述的连接销5与连接板6是采用铆接连接，连接板6与输出轴17采用花键过盈配合，连接板6由不锈钢粉末冶金成型。以上记载的涡轮增压电子执行器的装配方法，由以下步骤组成：1）零件接收将涡轮增压电子执行器所需的各个零件运往装配车间；2）零件组装a）采用压装机器先在壳体1上压装两根轴13和一个轴套14，然后手动安装电机2，并采用自动螺丝枪将螺钉3攻入对电机2进行锁紧，分别在两根轴13上安装齿轮Ⅱ10与齿轮Ⅰ12；b）将滚针轴承7、PCBA电路板8依次压装在上盖4上，检验安装精度后，将磁铁9机器压装在扇形齿轮11上；c）将连接销5与连接板6铆接，将扇形齿轮11压装在上盖4上，并使输出轴17穿过上盖4，将连接销5与连接板6铆接形成的连接机构机器压入输出轴17穿出上盖（4）的伸出端上；d）将上盖4和壳体1手动合体，激光焊接壳体1与上盖4的连接处；e）将防尘盖15手动安装在输出轴17的两端；3）气密检测参考VW80000标准，采用泄露仪检测执行器总成的气密性；4）性能测试参考VW80000标准，检测执行器总成的性能；5）对执行器进行打码包装。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的执行器，客户端装配选择性大，安装方便，且防尘效果好；本专利技术发动机ECU封闭控制模块控制涡轮机和压气机的旋转来维持理论最优空燃比，进而提高燃油经济性，降低氮氧化合物和颗粒物排放。本专利技术结构紧凑，控制精度高，控制灵敏反应迅速，解决传统机械式放气阀反应滞后现象以及精度不高的缺点。与气动执行器相比，本专利技术提供的电子执行器在用于乘用车和商用车时对柴油涡轮增压器和汽油废气旁通涡轮增压器均可提供更快速、稳态、灵敏的控制。在额定功率相同的情况下，电子执行器可以改善燃油经济性，并提升低速扭矩。电子执行器通过对电机驱动程序的编制实现控制目标并利用传感器进行执行器输出位置的反馈值。并且本专利技术结构简单、控制方便、执行可靠、传动比大、成本低廉，适于推广应用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图中，1-壳体、2-电机、3-螺钉、4-上盖、5-连接销、6-连接板、7-滚针轴承、8-PCBA电路板、9-磁铁、10-齿轮Ⅱ、11-扇形齿轮、-12齿轮Ⅰ、13-轴、14-轴套、15-防尘盖、16-马达主动齿轮、17-输出轴。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，所述的涡轮增压电子执行器包括壳体1、电机2、螺钉3、上盖4、连接销5、连接板6、滚针轴承7、PCBA电路板8、磁铁9、齿轮Ⅱ10、扇形齿轮11、齿轮Ⅰ12、轴13、轴套14、防尘盖15、马达主动齿轮16、输出轴17，所述的电机2通过螺钉3固定安装在壳体1的右侧内腔中，电机2上安装有马达主动齿轮16，所述的齿轮Ⅱ10、齿轮Ⅰ12分别通过两根轴13安装在电机2左侧的壳体1内，所述的电机2为直流有刷电机，电机2与发动机ECU封闭控制模块联锁，发动机ECU设置在电机2的前端。齿轮Ⅱ10与马达主动齿轮16啮合，齿轮Ⅰ12与齿轮Ⅱ10啮合，所述的输出轴17的下端通过轴套14安装在壳体1上，并穿出壳体1，所述的轴套14采用自润滑粉末冶金铜制成，轴套14与输出轴17间隙配合。输出轴17上设置有与其注塑成一体结构的扇形齿轮11，扇形齿轮11与齿轮Ⅰ12啮合，扇形齿轮11和输出轴17是采用花键形式注塑成型，可承受转矩大。扇形齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压电子执行器，其特征在于：所述的涡轮增压电子执行器包括壳体（1）、电机（2）、螺钉（3）、上盖（4）、连接销（5）、连接板（6）、滚针轴承（7）、PCBA电路板（8）、磁铁（9）、齿轮Ⅱ（10）、扇形齿轮（11）、齿轮Ⅰ（12）、轴（13）、轴套（14）、防尘盖（15）、马达主动齿轮（16）、输出轴（17），所述的电机（2）通过螺钉（3）固定安装在壳体（1）的右侧内腔中，电机（2）上安装有马达主动齿轮（16），所述的齿轮Ⅱ（10）、齿轮Ⅰ（12）分别通过两根轴（13）安装在电机（2）左侧的壳体（1）内，齿轮Ⅱ（10）与马达主动齿轮（16）啮合，齿轮Ⅰ（12）与齿轮Ⅱ（10）啮合，所述的输出轴（17）的下端通过轴套（14）安装在壳体（1）上，并穿出壳体（1），输出轴（17）上设置有与其注塑成一体结构的扇形齿轮（11），扇形齿轮（11）与齿轮Ⅰ（12）啮合，扇形齿轮（11）的顶部安装有磁铁（9），所述的上盖（4）与壳体（1）采用激光焊接密封连接，PCBA电路板（8）安装在上盖（4）的内侧，所述的输出轴（17）的上端通过滚针轴承（7）安装在上盖（4）上，输出轴（17）穿出上盖（4）的部分通过由连接板（6）和连接销（5）组成的连杆机构连接，所述的防尘盖（15）有两个，分别安装在输出轴（17）的两端，且分别位于壳体（1）和上盖（4）的外侧。...

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压电子执行器，其特征在于：所述的涡轮增压电子执行器包括壳体（1）、电机（2）、螺钉（3）、上盖（4）、连接销（5）、连接板（6）、滚针轴承（7）、PCBA电路板（8）、磁铁（9）、齿轮Ⅱ（10）、扇形齿轮（11）、齿轮Ⅰ（12）、轴（13）、轴套（14）、防尘盖（15）、马达主动齿轮（16）、输出轴（17），所述的电机（2）通过螺钉（3）固定安装在壳体（1）的右侧内腔中，电机（2）上安装有马达主动齿轮（16），所述的齿轮Ⅱ（10）、齿轮Ⅰ（12）分别通过两根轴（13）安装在电机（2）左侧的壳体（1）内，齿轮Ⅱ（10）与马达主动齿轮（16）啮合，齿轮Ⅰ（12）与齿轮Ⅱ（10）啮合，所述的输出轴（17）的下端通过轴套（14）安装在壳体（1）上，并穿出壳体（1），输出轴（17）上设置有与其注塑成一体结构的扇形齿轮（11），扇形齿轮（11）与齿轮Ⅰ（12）啮合，扇形齿轮（11）的顶部安装有磁铁（9），所述的上盖（4）与壳体（1）采用激光焊接密封连接，PCBA电路板（8）安装在上盖（4）的内侧，所述的输出轴（17）的上端通过滚针轴承（7）安装在上盖（4）上，输出轴（17）穿出上盖（4）的部分通过由连接板（6）和连接销（5）组成的连杆机构连接，所述的防尘盖（15）有两个，分别安装在输出轴（17）的两端，且分别位于壳体（1）和上盖（4）的外侧。2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压电子执行器，其特征在于：所述的轴套（14）采用自润滑粉末冶金铜制成，轴套（14）与输出轴（17）间隙配合。3.根据权利要求1所述的一种涡轮增压电子执行器，其特征在于：所述的电机（2）为直流有刷电机。4.根据权利要求1所述的一种涡轮增压电子执行器，其特征在于：所述的滚针轴承（7）与输出轴（17）间隙配合。5.根据权利要求1所述的一种涡轮增压电子执行器，其特征在于：所述的电机（2）与发动...

【专利技术属性】
技术研发人员：周韧，
申请(专利权)人：锋宏海力汽车技术昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32