[發明專利]內燃機的電子控制節流裝置

在審

• 申請號: 201910964093.2
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN111140378A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 若林晃行;谷川翔太;石田行夫;山口真也
• 申請（專利權）人: 株式會社日氣
• 主分類號: F02D9/10
• 分類號: F02D9/10;F02D9/02
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 金相允;魏彥

一種內燃機的電子控制節流裝置，能夠使用具有與其所使用的密封構件的密封性能相匹配的彈簧常數的復位彈簧，在使用耐高壓密封件時也可以防止促使馬達壽命減少的情況，且可以通過降低因復位彈簧的共振而導致的摩擦來防止損傷。復位彈簧(9)配置在連接桿彈簧(10)的外周，并且連接桿彈簧(10)在推力方向上的負荷被設定為比復位彈簧(9)在推力方向上的負荷大。

技術領域

本發明涉及一種內燃機(發動機)的節流裝置，尤其涉及一種通過馬達等電動致動器來驅動節流閥(節氣門)的電子控制節流裝置。

背景技術

以往，公知有利用例如馬達等電動致動器來控制內燃機的節流閥的電子控制節流裝置。

然而，這種電子控制節流裝置基本上是根據來自節流傳感器的開度信號并基于來自ECU的控制信號來驅動電動致動器以使具有復位彈簧的節流閥進行開閥，從而來控制發動機的進氣。

因此，當在行駛中對電動致動器的電力供給被意外切斷時，節流閥會因復位彈簧的作用力而返回到完全閉合位置，在急劇降速后會陷入不能行駛的狀態。在發動機停止時，若節流閥在完全閉合狀態下長時間放置的話，會發生如下情況，進氣管內的燃燒產物(焦油或碳)會附著在節氣門與進氣管內壁之間從而使兩者黏在一起，不能通過電動致動器的起動扭矩進行開閥。在通過電動致動器來控制節流閥的電子控制節流裝置中，該致動器發生故障時的安全保障(跛行模式)是重大的課題。

為了解決該問題，例如日本特開2003-370002號公報(專利文獻1)等公開了如下裝置，即，設置有保障止動器，當電動致動器發生故障從而使節流閥因復位彈簧的作用力而向完全閉合方向轉動時，該保障止動器阻止節流閥完全閉合。然而，這些保障止動器利用馬達驅動控制來抑制復位彈簧的力從而慢慢返回到完全打開位置，需要各種傳感器或電子設備且需要復雜的控制，并且存在額外消耗馬達驅動電源的問題。

關于這一點，例如在日本特開2002-256894號公報(專利文獻2)等中公開有一種電子控制節流裝置，用于內燃機中，并用于控制吸入空氣量，該電子控制節流裝置具有復位彈簧以及預設彈簧(Default spring)這兩種彈簧，該復位彈簧使節流閥返回節流部，該預設彈簧使節流閥從完全閉合狀態返回到能夠自行移動到的開度(預設開度)。

然而，在使用所述以往的預設彈簧的電子控制節流裝置中，存在如下問題，即，當節流閥閉合時，由復位彈簧引起的共振會導致相鄰的線之間的相互摩擦或導向件的摩擦，從而受到損傷。

因此，一般采用使復位彈簧中的導向件的間隔盡可能地窄來抑制振幅的方法，或者增大線間間隔，并利用設定了高推力負荷且具有高彈簧常數的壓縮彈簧來消除共振點的重合的方法等，然而，用于防止由所述以往的復位彈簧引起的共振的方法存在著設計或組裝困難，或者需要昂貴的彈簧的問題。

另一方面，在例如高增壓發動機等中，為了確保由節流閥體支撐的部分處的節流閥軸的密封性，需要使用抗壓(高強度)密封構件，然而在該情況下，如圖6所示，與不使用密封構件的情況或使用目前的通常強度的密封構件的情況相比，在打開及閉合時會有較大的摩擦力，隨著閥的打開及閉合的滯后現象增加，會有在打開方向上使馬達的壽命減少，在閉合方向上使返回速度延遲的問題，另一方面，當密封構件的摩擦力降低時，在高增壓發動機中會因密封性的惡化而導致耐久性變差，尤其是，當使用彈簧常數高的彈簧作為所述復位彈簧時，由于節流閥軸需要更大的扭矩，因此耐久性會進一步降低。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-370002號公報

專利文獻2：日本特開2002-256894號公報

發明內容

發明要解決的問題