TWI484095B - Engine throttle control structure - Google Patents

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TWI484095B TW100142873A TW100142873A TWI484095B TW I484095 B TWI484095 B TW I484095B TW 100142873 A TW100142873 A TW 100142873A TW 100142873 A TW100142873 A TW 100142873A TW I484095 B TWI484095 B TW I484095B
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Chi Han Chang
Chun Hsiung Chen
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Kwang Yang Motor Co
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Description

引擎的節流閥控制結構
本發明係關於一種引擎的節流閥控制結構，尤指一種可避免將節流閥的整體體積大型化，同時可簡易化引擎進氣系統之配置工程，進而可提升引擎的使用功效之引擎的節流閥結構。
按，進氣管路之設計與引擎間之相互配合對於引擎而言極為重要，例如，引擎於慢速或稱低轉速時，其所需要之進氣管路的截面積較小、長度較長，如此可有利於提高進氣管路內之氣體流速，並因此增強慣性作用以及脈動效果，進而提升進氣效率、增加引擎扭力；反之，引擎於快速或稱高轉速時，其所需之進氣管路截面積較大、長度較短，如此可降低流阻，因而有利於進氣效率之提升，進而改善燃燒過程，提升馬力。
請參閱圖一所示，引擎1之運作方式，係由電子控制單元(ECU)11經由噴射裝置12控制適量的燃油噴入引擎1的燃燒室13內，該燃油與由節流閥(可變進氣構件)2進入之外界新鮮空氣混合成油霧狀，並由電子控制單元11發出點火訊號給點火線圈14，來令點火裝置(火星塞)15點火並將該油霧點燃，藉此來使活塞16作往復運動，該活塞16則帶動曲軸17轉動，藉此來產生動力。
然而，當車輛非於行駛狀態下時，引擎1則係以低速運轉(怠速)方式運作，藉此來避免引擎1熄火。該引擎1於怠速運作時，電子控制單元11會減少經由噴射裝置12噴出的燃油量，同時所需要之外界新鮮空氣，則係由設於可變進氣構件2旁的怠速進氣旁通路21供應，該怠速進氣旁通路21上設有電子控制閥211，藉由該電子控制閥211的控制外界新鮮空氣進入量，藉此來使引擎1能維持固定的怠速運作。
習知引擎1藉由上述於節流閥2旁設置怠速進氣旁通路21及電子控制閥211，固然可以使引擎1能維持固定的怠速運作，以達到引擎1不熄火及減少燃油消耗之目的。如圖二所示，當引擎1另外連結一發電機3或其他的動力，該另外連結之發電機3係於引擎1於怠速運作時才會被啟動，此時無疑的會造成引擎1的負載大幅增加，該引擎1為能讓該外接的發電機3正常運作，引擎1勢必要提升其運轉之轉速來因應。習用之引擎1上述之怠速進氣方式顯然無法因應，引擎1於怠速運作時負載瞬間增加，而必須同時提升進氣量以使引擎1轉速提高之需求。因此如何提供一種可令引擎1能應因無負載怠速及負載怠速進氣量之節流閥2的控制構造，實為目前車輛製造業者所亟待克服之課題。
有鑑於習知節流閥無法同時提供引擎之無負載怠速及負載怠速進氣量之缺失；本發明之主要技術手段，乃在提供一種引擎的節流閥控制結構，該節流閥至少包括有閥本體、閥門、控制座、控制組件、控制馬達及控制座蓋；該閥門係設於閥本體內，該閥門連結有控制軸桿，該控制軸桿一端伸出閥本體外而位於控制座內；該控制座係於閥本體的外側上，該控制座具有一樞軸孔座、連結孔座、導線出口部；該控制件組包含有一復位彈簧及控制搖臂，該控制搖臂具有一連結部，該連結部上具有連結孔，該連結孔係套設於控制軸桿上，另該控制搖臂設有導線連結部、定位部及推頂部；該控制馬達係連結於控制座的連結孔座上，該控制馬達的前端設有推動桿，該推動桿的前端部係頂靠於控制搖臂的推頂部上；該控制座蓋係被鎖蓋於控制座上；藉此可藉由控制馬達使控制組件作動，進而來控制閥門於閥本體內之開度，一方面可使引擎維持正常怠速運動，同時可令引擎於怠速狀態下其連動的供電用的發電機啟動時，因瞬間增加之負載所需要高轉速的怠速仍能正常運作而不熄火，藉由上述的結構，藉此可避免將節流閥的整體體積大型化，同時可簡易化引擎進氣系統之配置工程，進而可提升引擎的使用功效。
為使 貴審查員能更易於了解本發明之結構與控制方法所能達之功效，茲配合圖式說明如後：首先，請參閱圖三、四所示，本發明之引擎的節流閥控制結構，該節流閥4至少包括有閥本體41、閥門42、控制座43、控制組件44、控制馬達45及控制座蓋46。
該閥本體41之外周至少設有進氣壓力感知器411，該進氣壓力感知器411之感測端4111係伸入閥本體41內，藉 由感測節流閥4之進氣量；該閥門42係設於閥本體41內，該閥門42連結有控制軸桿421，藉此該閥門42係可以以該控制軸桿421為轉動軸心，於閥本體41內作俯仰式之擺動，該閥門42俯仰之角度即為該閥門42於閥本體41內開啟進氣量之角度，該控制軸桿421之一端具有螺紋段4211，該控制軸桿421之螺紋段4211伸出閥本體41外而位於控制座43內；該控制座43係鎖固於閥本體41的外側上，該控制座43具有一樞軸孔座431，該樞軸孔座431可供控制軸桿421之螺紋段4211穿設；該控制座43之一側設有一連結孔座432，該連結孔座432係可供控制馬達45連結用，該連結孔座432的外端二側凸設有一對鎖孔4321，該連結孔座432內設有防漏墊圈4322；該控制座43於樞軸孔座431之鄰近由底部向上凸設一限制塊433，該連結孔座432、樞軸孔座431及限制塊433係成略直線狀之設置，更精確的說，該樞軸孔座431係位於連結孔座432與限制塊433之間；該控制座43的一側設有導線出口部434；該控制座43的外周設複數個鎖固孔435；該控制件組44包含有一復位彈簧441及控制搖臂442，該控制搖臂442具有一連結部4421，該連結部4421上具有連結孔44211，該連結孔44211係套設於控制軸桿421的螺紋段4211上，並於該螺紋段4211上螺設 一固定螺帽443，藉此來另該控制搖臂442可以固定於該控制軸桿421的螺紋段4211上，另該控制搖臂442設有導線連結部4422、定位部4423及推頂部4424，該導線連結部4422係可供加油導線L連結用，該推頂部4424係由導線連結部4422向下延設直立段44241後，再向一側延伸一水平段44242，並於水平段44242的末端再向上凸設所構成，該定位部4423係為向下凸設之凸柱，該定位部4423抵頂於控制座43的限制塊433上時，即為該閥門42於閥本體41內之最大開度；該復位彈簧441的一端係抵靠於控制座43的限制塊433上，另一端則係抵靠於控制搖臂442的推頂部4424上；該控制馬達45係為一步進馬達，該控制馬達45係連結於控制座43的連結孔座432上，其中，該連結孔座432係位於該控制軸桿421的徑方向上，該控制馬達45的前端設有推動桿451，該推動桿451係可被控制馬達45帶動而作線性的伸縮運動，另該控制馬達45的外側凸設有一對固定孔452，該固定孔452係與控制座43之連結孔座432的鎖孔4321相對應，藉此當該控制馬達45***控制座43之連結孔座432後，即可藉由螺固元件S來穿設於固定孔45及連結孔座432的鎖孔4321，而來將控制馬達45鎖固於控制座43之連結孔座432上，當控制馬達45被鎖固於控制座43之連結孔座432上後，該控制馬達45的推動桿451的前端部 4511恰可頂靠於控制搖臂442的推頂部4424上；該控制座蓋46係與控制座43相對應，該控制座蓋46具有複數個穿孔461，該穿孔461係與控制座43的鎖固孔435相對應，藉此可藉由螺固元件S來穿設於該穿孔461及鎖固孔435來令該控制座蓋46被鎖蓋於控制座43上。
本發明於實施時，請參閱圖四、五、六、七所示，當車輛係於長時間未行駛(即引擎係處於冷車狀態)，而駕駛人欲發動引擎時，此時該節流閥4係被電子控制單元(圖式中未繪出)所控制，該節流閥4上的控制馬達45藉由電子控制單元控制，來使控制馬達45作動並藉由控制馬達45令該推動桿451向前推伸一小行程，如圖六所示般，該控制馬達45的推動桿451係與控制組件44的控制搖臂442的推頂部4424相抵接，因此當該推動桿451向前推伸一小行程時，即可同步的將該控制搖臂442轉動，該控制搖臂442即會使該閥門42於閥本體41內開起一小開度，藉此來提供引擎更多的進氣量，以使引擎於冷車狀態仍然能順利的啟動運轉，此時該閥門42於閥本體41內開起一小開度，亦即藉由控制馬達45來令該閥門42做第一怠速開度之開起，更明確的來說該控制馬達45令該閥門42所開啟之開度為提供引擎於無負載且為冷車狀態下的怠速引擎進氣量，當引擎成為熱車狀態後該電子控制單元即會令控制馬達45退回，該閥門42即會回到原始位置，此時引擎係由節流閥4來提供引擎無負載狀態下所需的怠速進氣量，以令引擎能繼續的以 怠速運轉而不熄火；另當車輛熱車後於行駛狀態時，該節流閥4係藉由加油導線L來拉動控制組件44之控制搖臂442，並藉由控制搖臂442來使閥門42於閥本體41內做與駕駛人轉動加油把手(圖式中未繪出)相匹配的開度，以使引擎(圖式中未繪出)輸出適當的動力來使車輛行進，如圖四、五所示；當車輛於啟動狀態而未行駛時，即引擎係為怠速狀態，；然而、當引擎於正常怠速狀態下，駕駛人啟動與引擎連結之外掛發電機或其他的動力時，此時該電子控制單元會立即的控制該控制馬達45再作動來使該推動桿451再向前推伸一行程，如圖七所示，該推動桿451即會再使控制搖臂442轉動，該控制搖臂442可使該閥門42於閥本體41內之開度增大，亦即藉由控制馬達45來令該閥門42做第二怠速開度之開起，更明確的來說該控制馬達45令該閥門42所開啟之開度為提供引擎於有負載狀態下的怠速引擎進氣量，以增加節流閥4的進氣量，藉此來維持引擎於高轉速怠速所需之運轉進氣量，以確保引擎在高負載之高怠速之正常運作。
本發明之功效於，藉由於節流閥4設置控制座42，該控制座42上設置一控制馬達45，該控制馬達45係受電子控制單元所控制，該控制馬達45係與控制組件44的控制搖臂442相抵接，藉此可藉由控制馬達45使控制組件44作動，進而來控制閥門42於閥本體41內之開度，一方面可使引擎維持正常 怠速運動，同時可令引擎於怠速狀態下其連動的供電用的發電機啟動時，因瞬間增加之負載所需要高轉速的怠速仍能正常運作而不熄火，藉由上述的結構，藉此可避免將節流閥4的整體體積大型化，同時可簡易化引擎進氣系統之配置工程，進而可提升引擎的使用功效。
綜上所述，本發明藉由上述之引擎的節流閥控制結構，可提供引擎於怠速時不同負載之進氣量，進而能提升引擎的使用功效的目的，已較習用者增進功效，顯已具有實用性、新穎性及進步性之要件，爰依法提出發明之申請，祈請 貴審查委員之詳鑑，惠賜為准予專利之審定，至感德便。
1‧‧‧引擎
11‧‧‧電子控制單元
12‧‧‧噴射裝置
13‧‧‧燃燒室
14‧‧‧點火線圈
15‧‧‧點火裝置
16‧‧‧活塞
17‧‧‧曲軸
2‧‧‧可變進氣構件
21‧‧‧怠速進氣旁通路
211‧‧‧電子控制閥
3‧‧‧發電機
4‧‧‧節流閥
41‧‧‧閥本體
411‧‧‧進氣壓力感知器
4111‧‧‧偵測端
42‧‧‧閥門
421‧‧‧控制軸桿
4211‧‧‧螺紋段
43‧‧‧控制座
431‧‧‧樞軸孔座
432‧‧‧連結孔座
4321‧‧‧鎖孔
4322‧‧‧防漏墊圈
433‧‧‧限制塊
434‧‧‧導線出口部
435‧‧‧鎖固孔
44‧‧‧控制組件
441‧‧‧復位彈簧
442‧‧‧控制搖臂
4421‧‧‧連結部
44211‧‧‧連結孔
4422‧‧‧導線連結部
4423‧‧‧定位部
4424‧‧‧推頂部
44241‧‧‧直立段
44242‧‧‧水平段
443‧‧‧螺帽
45‧‧‧控制馬達
451‧‧‧推動桿
4511‧‧‧前端部
452‧‧‧固定孔
46‧‧‧控制座蓋
461‧‧‧穿孔
L‧‧‧加油導線
S‧‧‧螺固元件
圖一係習知引擎運作之示意圖。
圖二係習知引擎外接其他負載部品運作之示意圖。
圖三係本發明節流閥立體分解圖。
圖四係本發明節流閥組立示意圖。
圖五係本發明節流閥最大開度示意圖。
圖六係本發明引擎怠速低速時節流閥作動示意圖。
圖七係本發明引擎怠速高速時節流閥作動示意圖。
4．．．節流閥
41．．．閥本體
411．．．進氣壓力感知器
4111．．．偵測端
42．．．閥門
421．．．控制軸桿
4211．．．螺紋段
43．．．控制座
431．．．樞軸孔座
432．．．連結孔座
4321．．．鎖孔
4322．．．防漏墊圈
433．．．限制塊
434．．．導線出口部
435．．．鎖固孔
44．．．控制組件
441．．．復位彈簧
442．．．控制搖臂
4421．．．連結部
44211．．．連結孔
4422．．．導線連結部
4423．．．定位部
4424．．．推頂部
44241．．．直立段
44242．．．水平段
443．．．螺帽
45．．．控制馬達
451．．．推動桿
4511．．．前端部
452．．．固定孔
46．．．控制座蓋
461．．．穿孔
S．．．螺固元件

Claims (10)

  1. 一種引擎的節流閥控制結構，該節流閥至少包括有閥本體、閥門、控制座、控制組件、控制馬達及控制座蓋；該閥門係設於閥本體內，該閥門連結有控制軸桿，該控制軸桿一端伸出閥本體外而位於控制座內；該控制座係於閥本體的外側上，該控制座具有一樞軸孔座、限制塊、連結孔座、導線出口部；該控制組件包含有一復位彈簧及控制搖臂，該控制搖臂具有一連結部，該連結部上具有連結孔，該連結孔係套設於控制軸桿上，另該控制搖臂設有導線連結部、定位部及推頂部，該控制座的連結孔座係位於該控制軸桿的徑方向上；該控制馬達係連結於控制座的連結孔座上，該控制馬達的前端設有推動桿，該推動桿的前端部係頂靠於控制搖臂的推頂部上；該控制座蓋係被鎖蓋於控制座上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該控制馬達係受電子控制單元所控制而作動。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該閥本體之外周至少設有進氣壓力感知器，該進氣壓力感知器之感測端係伸入閥本體內。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該控制軸桿之一端具有螺紋段，該控制軸桿之螺紋段伸出閥本體外而位於控制座內，且該控制搖臂係固定於該控制軸桿的 螺紋段上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該控制馬達來令該閥門作第一怠速與第二怠速開度之開起。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之引擎的節流閥結構，其中，該控制馬達令閥門作第一怠速開度係為提供引擎無負載且為冷車狀態的怠速進氣量。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該控制馬達令閥門作第二怠速開度係為提供引擎有負載態的怠速狀態下之進氣量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該連結孔座的外端凸設有鎖孔，該連結孔座內設有防漏墊圈，該控制馬達的外側凸設有固定孔，該固定孔係與控制座之連結孔座的鎖孔相對應。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該樞軸孔座係位於連結孔座與限制塊之間，該復位彈簧的一端係抵靠於控制座的限制塊上，另一端則係抵靠於控制搖臂的推頂部上；該推頂部係由導線連結部下延設直立段後，再向一側延伸一水平段，並於水平段的末端再向上凸設所構成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之引擎的節流閥控制結構，其中，該定位部係為向下凸設之凸柱，該定位部抵頂於控制座的限制塊上時，即為該閥門於閥本體內之最大開度。
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