專利名稱：一種節(jié)氣門和控制器集成化單元及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在汽車、摩托車電子領(lǐng)域中使用的節(jié)氣門和控制器集成化單元及其制作 方法。
背景技術(shù)：
在汽車電子領(lǐng)域，傳統(tǒng)的電子燃油噴射系統(tǒng)中，傳感器都采用分布式布置，但隨著系統(tǒng)集 成度的提高、接插件成本的上升，尤其是小型發(fā)動機正經(jīng)歷從化油器到電子燃油噴射系統(tǒng)轉(zhuǎn) 換的過程，對電子燃油噴射系統(tǒng)在整車上的布置提出更高要求，如具備通用性、最大限度減 小體積、盡量減少接插件的使用數(shù)量等。因此，出現(xiàn)了節(jié)氣門和控制器集成化單元，例如公 開號為CN1751174的專利中所描述的，在節(jié)氣門體上設(shè)有電氣部件存放部，用于存放吸氣通 路內(nèi)信息檢出傳感器、電路基板等。
然而，在實際應(yīng)用中，特別是在小型發(fā)動機從化油器向電子燃油噴射系統(tǒng)切換過程中， 系統(tǒng)切換的成本和系統(tǒng)的通用性是至關(guān)重要的。本發(fā)明的主要目的在于可以為小型發(fā)動機從 化油器到電子燃油噴射系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，提供一種完全通用、低成本切換的結(jié)構(gòu)。
另外，由于節(jié)氣門體往往比較靠近發(fā)動機、周圍區(qū)域熱負(fù)荷大，這就對集成在節(jié)氣門體 上的電氣部件的特性和壽命造成很大威脅，這個問題在小型發(fā)動機電噴技術(shù)應(yīng)用過程中顯得 更為突出。特別是在熱傳導(dǎo)的作用下，發(fā)動機的熱量很快會傳遞到節(jié)氣門體上，使節(jié)氣門體 本身成為熱源，此時節(jié)氣門體內(nèi)部通道的氣流運動的冷卻效果甚小。
這種情況下，在公開號為CN1751174的專利中，把電路基板與節(jié)氣門體正對放置、 并且將信息檢出傳感器置于二者之間，這將對電氣部件的散熱起到相反作用。即使是公開號 為CN1761806的專利中提到的，把電子控制裝置置于進(jìn)氣通道上方，并且直接利用節(jié)氣門體 為功率部件散熱，效果也是如此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，其目的在于提供一種完全通用、泡成本切換的節(jié)氣門 和控制器集成化單元及其制作方法，并且提供一種有利于發(fā)熱部件散熱的結(jié)構(gòu)，降低電氣部 件整體熱負(fù)荷。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
這種節(jié)氣門和控制器集成化單元，包括節(jié)氣門體，節(jié)氣門體上連接有控制器，該控制器 內(nèi)具有控制器內(nèi)部氣流通道，該控制器內(nèi)部氣流通道與節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道對接，并且對
接處設(shè)有密封件；控制器上集成有進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、電子線路板。本發(fā)明 采用了節(jié)氣門和控制器集成化單元結(jié)構(gòu)，直接消除了分布式結(jié)構(gòu)中的獨進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn) 氣溫度傳感器等部件的接插件部分的成本，簡化了各電氣部件之間的線束，提高系統(tǒng)的可靠 性和可維修度。
進(jìn)一步，進(jìn)氣壓力傳感器位于節(jié)氣門體與電子線路板之間，電子線路板的一端與進(jìn)氣壓 力傳感器相鄰，而另一端則向遠(yuǎn)離進(jìn)氣壓力傳感器方向延伸。電子線路板上方設(shè)有與其相互 平行的散熱片。這樣，可以大大改善電子線路板5以及相關(guān)的電子元器件的熱負(fù)荷。
更進(jìn)一步，控制器上還集成有角度位置傳感器，該角度位置傳感器固定在角度傳感器殼 體上，而角度傳感器殼體固定在主殼體上。角度傳感器基于霍爾效應(yīng)，包括永久磁鐵和霍爾 元件。永久磁鐵可以直接固定于節(jié)氣門體的旋轉(zhuǎn)軸上也可以固定于中介軸上，該中介軸與 節(jié)氣門體的旋轉(zhuǎn)軸相互連接?？刂破魃霞捎械∷偬岣哐b置，該怠速提高裝置的閥部分伸入 到節(jié)氣門體的怠速控制通道。節(jié)氣門體上設(shè)有燃油噴射裝置，該燃油噴射裝置單獨安裝在節(jié) 氣門體的燃油噴射裝置安裝孔上。這樣，可以進(jìn)一步降低角度位置傳感器、怠速提高裝置等 部件的接插件部分的成本，簡化了各電氣部件之間的線束，提高系統(tǒng)的可靠性和可維修度。
這種上述節(jié)氣門和控制器集成化單元的制作裝配方法，其特征是，包括如下步驟
A、裝配控制器，步驟如下
1) 將怠速提高裝置與主殼體整體注塑成型，成型之后在主殼體內(nèi)部設(shè)有怠速提高裝
置電氣引腳；
2) 電氣線路接線針一端被壓入到電氣部件塑料殼體內(nèi)部；
3) 功率元件和進(jìn)氣壓力傳感器被預(yù)先焊接到載有控制芯片的電子線路板上；
4) 霍爾元件被預(yù)先安裝到角度傳感器殼體上，之后角度傳感器殼體再被整體安裝到 主殼體上，在主殼體內(nèi)留出霍爾元件引腳；
5) 進(jìn)氣溫度傳感器被預(yù)先固定在主殼體上在^fe內(nèi)留出進(jìn)氣凝度傳感器引腳；
6) 霍爾元件、角度傳感器殼體、進(jìn)氣溫度傳感器采用硅膠局部灌封，起到固定和減 震作用；
7) 完成上述步驟之后，將電子線路板放入主殼體內(nèi)部，將進(jìn)氣溫度傳感器引腳、霍 爾元件引腳、電氣線路接線針、怠速提高裝置電氣引腳分別對準(zhǔn)在電子線路板上的 相應(yīng)的焊盤，然后焊接；
8) 將散熱片安裝到電氣部件塑料殼體，在散熱片與功率元件之間需要有導(dǎo)熱絕緣片:
B、 將控制器和節(jié)氣門體連接，步驟如下
9) 將怠速提高裝置的閥部分伸入到節(jié)氣門體的怠速控制通道內(nèi)；
10) 通過螺釘將節(jié)氣門體和控制器鎖緊，中間有密封件，密封件起到節(jié)氣門體側(cè)面 氣流通道與控制器內(nèi)部氣流通道對接時的密封作用；
C、 將燃油噴射裝置單獨安裝在節(jié)氣門體的燃油噴射裝置安裝孔上。 如果產(chǎn)品中有中介軸結(jié)構(gòu)，在步驟9)和步驟10)之間，還包括如下步驟將中介軸
13插入到節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)軸11的扁上。
通過該方法制作出的節(jié)氣門和控制器集成化單元，可以大大降低角度位置傳感器、怠速 提高裝置等部件的接插件部分的成本，簡化了各電氣部件之間的線束，提高系統(tǒng)的可靠性和 可維修度。并且大大改善電子線路板以及相關(guān)的電子元器件的熱負(fù)荷。
本發(fā)明有益效果(一)由于采用了節(jié)氣門和控制器集成化單元結(jié)構(gòu)，直接消除了分布
式結(jié)構(gòu)中的進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、角度位置傳感器、怠速提高裝置等部件的接 插件部分的成本，簡化了各電氣部件之間的線束，提高系統(tǒng)的可靠性和可維修度。(二)由 于電子線路板向遠(yuǎn)離節(jié)氣門體的方向延伸，并與散熱片平行布置，可以大大改善電子線路板 以及相關(guān)的電子元器件的熱負(fù)荷。(三)怠速提高裝置和燃油噴射裝置集成到節(jié)氣門和控制 器集成化單元上會進(jìn)一步縮小進(jìn)氣系統(tǒng)的尺寸，使得該系統(tǒng)在某些跨騎式摩托車上的布置問 題得到了解決。


圖1是本發(fā)明的實施例1的立體圖。
圖2是本發(fā)明的實施例1的針對怠速提高裝置部分的剖視圖。
圖3是本發(fā)明的實施例1的針對進(jìn)氣壓力傳自部分的剖貌圖。 圖4是本發(fā)明的實施例1的針對角度位置傳感器部分的剖視圖。
圖5是本發(fā)明的實施例2的針對角度位置傳感器部分的剖視圖。 附圖標(biāo)記說明1節(jié)氣門和控制器集成化單元，2節(jié)氣門體，3進(jìn)氣壓力傳感器，4進(jìn)氣溫度 傳感器，5電子線路板，6功率元件，7怠速提高裝置，8角度傳感器，9永久磁鐵，IO霍爾 元件，ll旋轉(zhuǎn)軸，12磁鐵固定架，13中介軸，14主殼體，15角度傳感器殼體，16燃油噴 射裝置，17節(jié)氣門體軸線，18密封件，19控制器，20螺釘，21導(dǎo)熱絕緣片，22控制器內(nèi) 部氣流通道，23節(jié)氣門體主氣流通道，24節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道，25燃油噴射裝置安裝孔， 26怠速控制通道，27怠速提高裝置電氣引腳，28霍爾元件引腳，29進(jìn)氣溫度傳感器引腳， 30電氣線路接線針，31怠速提高裝置的閥部分，32硅膠，33散熱片
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述
實施例1:如圖所示這種節(jié)氣門和控制器集成化單元1由燃油噴射裝置16、節(jié)氣門體
2和控制器19三大部分組成?？刂破?9連接在節(jié)氣門體2上，該控制器19內(nèi)具有控制器內(nèi) 部氣流通道22，該控制器內(nèi)部氣流通道22與節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道24對接，并且對接處設(shè) 有密封件18;控制器19上集成有進(jìn)氣壓力傳感器3、進(jìn)氣溫度傳感器4、電子線路板5、角 度位置傳感器8?？刂破?9上集成有怠速提高裝置7，該怠速提高裝置的閥部分31伸入到 節(jié)氣門體2的怠速控制通道26。節(jié)氣門體2上設(shè)有燃油噴射裝置16,該燃油噴射裝置16單 獨安裝在節(jié)氣門體2的燃油噴射裝置安裝孔25上?？刂破?9包括主殼體14,進(jìn)氣壓力傳感 器3、進(jìn)氣溫度傳感器4、電子線路板5固定在該主殼體14上，并且進(jìn)氣壓力傳感器3、進(jìn) 氣溫度傳感器4主體位于控制器內(nèi)部氣流通道22內(nèi)。角度位置傳感器8固定在角度傳感器 殼體15上，而角度傳感器殼體15固定在主殼體14上。這樣，就直接消除了分布式結(jié)構(gòu)中 的進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、角度位置傳感器、怠速提高裝置等部件的接插4牛部分 的成本，簡化了各電氣部件之間的線束，提高系統(tǒng)的可靠性和可維修度，達(dá)到了完全通用、 低成本切換的目的。怠速提高裝置7和燃油噴射裝置16集成到節(jié)氣門和控制器集成化單元1 上會進(jìn)一步縮小進(jìn)氣系統(tǒng)的尺寸，使得該系統(tǒng)在某些跨騎式摩托車上的布置問題得到了解 決。
進(jìn)氣壓力傳感器3位于節(jié)氣門體2與電子線路板5之間，電子線路板5的一端與進(jìn)氣壓
力傳感器3相鄰，而另一端則向遠(yuǎn)離進(jìn)氣壓力傳感器3方向延伸。電子線路板5上方設(shè)有與 其相互平行的散熱片33。電子線路板5向遠(yuǎn)離節(jié)氣門體2的方向延伸，并與散熱片33平行 布置，可以大大改善電子線路板5以及相關(guān)的電子元器件的熱負(fù)荷。
角度傳感器8基于霍爾效應(yīng)，包括永久磁鐵9和霍爾元件10。本實施例中，永久磁鐵9 固定于中介軸13上，該中介軸13與節(jié)氣門體的旋轉(zhuǎn)軸11相互連接。在該方案中，采用中 介軸13可以基本消除節(jié)氣門體旋轉(zhuǎn)軸11在軸向的竄動對角度位置傳感器8的輸出信號的影 響。
本發(fā)明的制作裝配過程如下 A、裝配控制器19,步驟如下
1) 將怠速提高裝置7與主殼體14整體注塑成型，成型之后在主殼體14內(nèi)部設(shè)有怠
速提高裝置電氣引腳27;
2) 電氣線路接線針30 —端被壓入到電氣部件塑料殼體14內(nèi)部；
3) 功率元件6和進(jìn)氣壓力傳感器3被預(yù)先焊接到載有控制芯片的電子線路板5上；
4) 霍爾元件10被預(yù)先安裝到角度傳感器殼體15上，之后角度傳感器殼體15再被 整體安裝到主殼體14上，在主殼體14內(nèi)留出霍爾元件引腳28;
5) 進(jìn)氣溫度傳感器4被預(yù)先固定在主殼體14上，在主殼體14內(nèi)留出進(jìn)氣溫度傳感 器引腳29;
6) 霍爾元件10、角度傳感器殼體15、進(jìn)氣溫度傳感器4采用硅膠局部灌封，起到
固定和減震作用；
7) 完成上述步驟之后，將電子線路板5放入主殼體14內(nèi)部，將進(jìn)氣溫度傳感器引 腳29、霍爾元件引腳28、電氣線路接線針30、怠速提高裝置電氣引腳27分別 對準(zhǔn)在電子線路板5上的相應(yīng)的焊盤，然后焊接；
8) 將散熱片33安裝到電氣部件塑料殼體14，在散熱片33與功率元件6之間需要 有導(dǎo)熱絕緣片2h
B、將控制器19和節(jié)氣門體2連接，步驟如下
9) 將怠速提高裝置的閥部分31伸入到節(jié)氣門體2的怠速控制通道26內(nèi)；
10) 將中介軸13插入到節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)軸11的扁上。
11) 通過螺釘20將節(jié)氣門體2和控制器19鎖緊，中間有密封件18,密封件18起
到節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道24與控帝燃內(nèi)部氣流遞疊22對接時的資封作用；
C、將燃油噴射裝置16單獨安裝在節(jié)氣門體2的燃油噴射裝置安裝孔25上。 實施例2:與實施例1的不同之處在于永久磁鐵9是直接通過磁鐵固定架12安裝到節(jié) 氣門體旋轉(zhuǎn)軸ll上，如圖5所示，可以完全消除角度位置傳感器8的反向間隙，也可以避 免因中介軸13的磨損而帶來的角度信號誤差問題。
權(quán)利要求
1、一種節(jié)氣門和控制器集成化單元，包括節(jié)氣門體(2)，其特征是所述節(jié)氣門體(2)上連接有控制器(19)，該控制器(19)內(nèi)具有控制器內(nèi)部氣流通道(22)，該控制器內(nèi)部氣流通道(22)與節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道(24)對接，并且對接處設(shè)有密封件(18)；所述控制器(19)上集成有進(jìn)氣壓力傳感器(3)、進(jìn)氣溫度傳感器(4)、電子線路板(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述進(jìn)氣壓力傳感器 (3)位于節(jié)氣門體(2)與電子線路板(5)之間，電子線路板(5)的一端與進(jìn)氣壓力傳感器(3)相鄰，而另一端則向遠(yuǎn)離進(jìn)氣壓力傳感器(3)方向延伸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述電子線路板(5) 上方設(shè)有與其相互平行的散熱片(33)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述控制器(19) 包括主殼體(14)，所述進(jìn)氣壓力傳感器(3)、進(jìn)氣溫度傳感器(4)、電子線路板(5)固定 在該主殼體(14)上，并且進(jìn)氣壓力傳感器(3)、進(jìn)氣溫度傳感器(4)主體位于控制器內(nèi) 部氣流通道(22)內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述控制器(19)上 還集成有角度位置傳感器(8)，該角度位置傳感器(8)固定在角度傳感器殼體(15)上， 而角度傳感器殼體(15)固定在主殼體(14)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述角度傳感器(8) 基于霍爾效應(yīng)，包括永久磁鐵(9)和霍爾元件(10)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述永久磁鐵(9)直 接固定于節(jié)氣門體(2)的旋轉(zhuǎn)軸(11)上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述永久磁鐵(9)固 定于中介軸(13)上，該中介軸(13)與節(jié)氣門體的旋轉(zhuǎn)軸(11)相互連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述控制器(19) 上集成有怠速提高裝置(7)，該怠速提高裝置的陶都分(31)伸入到節(jié)氣門體(2)的怠速 控制通道(26)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述節(jié)氣門和控制器集成化單元，其特征是所述節(jié)氣門體(2) 上設(shè)有燃油噴射裝置(16),該燃油噴射裝置(16)單獨安裝在節(jié)氣門體(2)的燃油噴射裝 置安裝孔(25)上。
11、 一種上述節(jié)氣門和控制器集成化單元的制作裝配方法，其特征是，包括如下步驟A、 裝配控制器(19)，步驟如下1) 將怠速提高裝置(7)與主殼體(14)整體注塑成型，成型之后在主殼體(14) 內(nèi)部設(shè)有怠速提高裝置電氣引腳(27);2) 電氣線路接線針(30) —端被壓入到電氣部件塑料殼體(14)內(nèi)部；3) 功率元件(6)和進(jìn)氣壓力傳感器(3)被預(yù)先焊接到載有控制芯片的電子線路板(5)上；4) 霍爾元件(10)被預(yù)先安裝到角度傳感器殼體(15)上，之后角度傳感器殼體U5) 再被整體安裝到主殼體(14)上，在主殼體(14)內(nèi)留出霍爾元件引腳(28);5) 進(jìn)氣溫度傳感器(4)被預(yù)先固定在主殼體(14)上，在主殼體(14)內(nèi)留出進(jìn) 氣溫度傳感器引腳(29);6) 霍爾元件(10)、角度傳感器殼體(15)、進(jìn)氣溫度傳感器(4)采用硅膠局部灌 封，起到固定和減震作用-,7) 完成上述步驟之后，將電子線路板(5)放入主殼體(14)內(nèi)部，將進(jìn)氣溫度傳 感器引腳(29)、霍爾元件引腳(28)、電氣線路接線針(30)、怠速提高裝置電 氣引腳(27)分別對準(zhǔn)在電子線路板(5)上的相應(yīng)的焊盤，然后焊接；8) 將散熱片(33)安裝到電氣部件塑料殼體(14)，在散熱片(33)與功率元件(6) 之間需要有導(dǎo)熱絕緣片(21);B、 將控制器(19)和節(jié)氣門體(2)連接，步驟如下9) 將怠速提高裝置的閥部分(31)伸入到節(jié)氣門體(2)的怠速控制通道(26)內(nèi)；10)通過螺釘(20)將節(jié)氣門體(2)和蹈制器(19)鎖紫，中間有密封件(18), 密封件(18)起到節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道(24)與控制器內(nèi)部氣流通道(22)對 接時的密封作用；C、將燃油噴射裝置(16)單獨安裝在節(jié)氣門體(2)的燃油噴射裝置安裝孔(25) 上。
12、根據(jù)權(quán)利要求11所述節(jié)氣門和控制器集成化單元的制作裝配方法，其特征是在 步驟9)和步驟10)之間，還包括如下步驟將中介軸(13)插入到節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)軸(11) 的扁上。
全文摘要
一種節(jié)氣門和控制器集成化單元，包括節(jié)氣門體，節(jié)氣門體上連接有控制器，該控制器內(nèi)具有控制器內(nèi)部氣流通道，該控制器內(nèi)部氣流通道與節(jié)氣門體側(cè)面氣流通道對接，并且對接處設(shè)有密封件；控制器上集成有進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、電子線路板。本發(fā)明優(yōu)點本發(fā)明可以為小型發(fā)動機從化油器到電子燃油噴射系統(tǒng)轉(zhuǎn)化，提供一種完全通用、低成本切換的結(jié)構(gòu)。同時，本發(fā)明不僅能夠簡化各電氣部件之間的線束連接，降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的可靠性、可維修度和安裝靈活度，而且充分考慮到節(jié)氣門和控制器集成化單元結(jié)構(gòu)中的突出的熱負(fù)荷問題，通過采用減小與熱源的接觸面、遠(yuǎn)離熱源、提高電氣部件的散熱能力等結(jié)構(gòu)，大大降低電氣部件的熱負(fù)荷。
文檔編號F02D9/08GK101363368SQ20081006259
公開日2009年2月11日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者劉曉吉, 平 張, 郗大光 申請人:浙江飛亞電子有限公司