| 专利名称： | 一种匹配机械式发动机的整车车速限制装置 | ||
| 专利名称(英文)： | A matching mechanical type of engine speed limiting device for vehicle | ||
| 专利号： | CN201420796730.2 | 申请时间： | 20141215 |
| 公开号： | CN204398885U | 公开时间： | 20150617 |
| 申请人： | 东风康明斯发动机有限公司 | ||
| 申请地址： | 441004 湖北省襄樊市高新技术产业开发区 | ||
| 发明人： | 杨晶; 谢卫松; 喻进军; 殷刚 | ||
| 分类号： | B60K31/00 | 主分类号： | B60K31/00 |
| 代理机构： | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人： | 刘志菊 |
| 摘要： | 本实用新型提供一种匹配机械式发动机的整车车速限制装置，包括ECU, 步进电机，设限速手柄总成，包括与油门手柄连接的手柄支架，固定在手柄支架上的内侧限速手柄，内侧限速手柄下部与之垂直连接的旋转轴，外侧限速手柄的下部轴孔通过轴套铰接在所述的旋转轴上，在内侧限速手柄与外侧限速手柄之间的轴套上套有扭簧，扭簧两端分别连接在内侧限速手柄和外侧限速手柄上；内侧限速手柄的上端通过限位拉丝与步进电机连接；外侧限速手柄的上端通过整车油门拉丝与整车油门踏板连接。由步进电机根据ECU的指令调节发动机油门至合适的开度, 从而达到限制整车速度的目的。本实用新型可有效的控制整车最高行驶速度, 在不影响司机正常驾驶的情况下, 提高相关车辆的行驶安全。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model provides a matching mechanical limiting device for the vehicle speed of the engine, including the ECU, step-by-step motor, limit speed handle assembly, including with a throttle handle connected with the handle bracket, is fixed on the inner side of the handle bracket is a limiting speed, the speed limit on the inner side of the handle is vertically connected with the lower part of the rotating shaft, the lower part of the speed limit on the outer side through the shaft sleeve of the handle shaft is articulated on the rotating shaft, the inner side of the outer side of the handle of the handle and the speed of speed between a torsion spring sleeved on the shaft, the two ends of the torsional spring are respectively connected to the limiting handle and the inner side of the limiting handle on the outer side of the; speed limit on the inner side of the stop, the upper end of the handle is connected with the wire drawing and the step-by-step motor; speed limit, the upper end of the handle at the outer side by the vehicle accelerator is connected with the wire drawing and the vehicle accelerator pedal. ECU by the stepping motor according to the instructions to adjust the opening degree of the engine throttle to the appropriate, so as to achieve the purpose of limiting the vehicle speed. The utility model can effectively control the highest running speed of the vehicle, the driver is not affected under the condition of normal driving, improving the running safety of the associated vehicle. | ||
1.一种匹配机械式发动机的整车车速限制装置，包括ECU,步进电 机,其特征在于:设限速手柄总成，限速手柄总成包括与油门手柄连接的 手柄支架(1)，固定在手柄支架(1)上的内侧限速手柄(2)，内侧限速 手柄(2)下部与之垂直连接的旋转轴(3)，外侧限速手柄(5)的下部 轴孔通过轴套(6)铰接在所述的旋转轴(3)上，在内侧限速手柄(2) 与外侧限速手柄(5)之间的轴套(6)上套有扭簧(4)，扭簧(4)两端 分别连接在内侧限速手柄(2)和外侧限速手柄(5)上；内侧限速手柄 (2)的上端通过限位拉丝(8)与步进电机连接；外侧限速手柄(5)的 上端通过整车油门拉丝(9)与整车油门踏板连接。
2.根据权利要求1所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装置， 其特征在于:在外侧限速手柄(5)中部连接一个限位挡板(7)，限位挡 板(7)为直角弯板，直角弯板的一面固定在外侧限速手柄(5)上，另 一面贴在内侧限速手柄(2)和外侧限速手柄(5)的侧壁，在扭簧(4) 預紧安装时，限位挡板(7)确保内侧限速手柄(2)与外侧限速手柄(5) 在同一角度。
3.根据权利要求1或2所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装 置，其特征在于:限位拉丝(8)的一端通过限位拉丝连接头(8a)连接 在内侧限速手柄(2)上端，限位拉丝(8)另一端与步进电机力矩输出 轴连接；限位拉丝(8)中部设拉丝套及上部的固定卡(8b)，用于安装 固定。
4.根据权利要求1或2所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装 置，其特征在于:整车油门拉丝(9)通过油门拉丝连接头(9a)与外侧 限速手柄(5)连接。
5.根据权利要求1或2所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装 置，其特征在于:轴套(6)内装干式滑动轴承。
1.一种匹配机械式发动机的整车车速限制装置，包括ECU,步进电 机,其特征在于:设限速手柄总成，限速手柄总成包括与油门手柄连接的 手柄支架(1)，固定在手柄支架(1)上的内侧限速手柄(2)，内侧限速 手柄(2)下部与之垂直连接的旋转轴(3)，外侧限速手柄(5)的下部 轴孔通过轴套(6)铰接在所述的旋转轴(3)上，在内侧限速手柄(2) 与外侧限速手柄(5)之间的轴套(6)上套有扭簧(4)，扭簧(4)两端 分别连接在内侧限速手柄(2)和外侧限速手柄(5)上；内侧限速手柄 (2)的上端通过限位拉丝(8)与步进电机连接；外侧限速手柄(5)的 上端通过整车油门拉丝(9)与整车油门踏板连接。
2.根据权利要求1所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装置， 其特征在于:在外侧限速手柄(5)中部连接一个限位挡板(7)，限位挡 板(7)为直角弯板，直角弯板的一面固定在外侧限速手柄(5)上，另 一面贴在内侧限速手柄(2)和外侧限速手柄(5)的侧壁，在扭簧(4) 預紧安装时，限位挡板(7)确保内侧限速手柄(2)与外侧限速手柄(5) 在同一角度。
3.根据权利要求1或2所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装 置，其特征在于:限位拉丝(8)的一端通过限位拉丝连接头(8a)连接 在内侧限速手柄(2)上端，限位拉丝(8)另一端与步进电机力矩输出 轴连接；限位拉丝(8)中部设拉丝套及上部的固定卡(8b)，用于安装 固定。
4.根据权利要求1或2所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装 置，其特征在于:整车油门拉丝(9)通过油门拉丝连接头(9a)与外侧 限速手柄(5)连接。
5.根据权利要求1或2所述的匹配机械式发动机的整车车速限制装 置，其特征在于:轴套(6)内装干式滑动轴承。
翻译：技术领域
本实用新型涉及一种匹配机械式发动机的整车车速限制装置，用于机械式柴油发动机燃油系统。
背景技术
根据国家工信部[2011]632号文件,自2012年9月1日起，公路客车、旅游客车及危化品运输车辆必须安装车速限制装置,并对这类车辆的最高行驶速度进行了限制。与此同时,各地也出台了对校车车速限制的相关法规。为了满足法规要求,急需开发车速限制装置,实现对车辆最高行驶速度的限制。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种匹配机械式发动机的整车车速限制装置,以限制车辆行驶的最高速度,提升车辆行驶安全。
本实用新型的技术方案：本实用新型的匹配机械式发动机的整车车速限制装置包括ECU,步进电机，设限速手柄总成，限速手柄总成包括与油门手柄连接的手柄支架，固定在手柄支架上的内侧限速手柄，内侧限速手柄下部与之垂直连接的旋转轴，外侧限速手柄的下部轴孔通过轴套铰接在所述的旋转轴上，在内侧限速手柄与外侧限速手柄之间的轴套上套有扭簧，扭簧两端分别连接在内侧限速手柄和外侧限速手柄上；内侧限速手柄的上端通过限位拉丝与步进电机连接；外侧限速手柄的上端通过整车油门拉丝与整车油门踏板连接。
在外侧限速手柄中部连接一个限位挡板，限位挡板为直角弯板，直角弯板的一面固定在外侧限速手柄上，另一面贴在内侧限速手柄和外侧限速手柄的侧壁，在扭簧預紧安装时，限位挡板确保内侧限速手柄与外侧限速手柄在同一角度。
所述的限位拉丝的一端通过限位拉丝连接头连接在内侧限速手柄上端，限位拉丝另一端与步进电机力矩输出轴连接；限位拉丝中部设拉丝套及上部的固定卡，用于安装固定。
所述的整车油门拉丝通过油门拉丝连接头与外侧限速手柄连接。
所述的轴套内装干式滑动轴承。
本实用新型的优点：本实用新型的限速手柄总成在外力作用下,两限速手柄可形成一定的角度差，此时手柄对扭簧传递力矩,使扭簧变形,当外力消失时,扭簧的回复力使总成的限速手柄复位,角度差消失。步进电机可根据指令精确的控制主轴转动角度和旋转速度。
内外限速手柄通过扭簧及轴承连接,装置工作时,司机仍可自由控制油门踏板的位置.但通过扭簧的变形,限速手柄总成剥离了司机踩油门对实际油门开度的控制.在实现限制车速的同时,不影响司机的正常驾驶。
附图说明
图1是本实用新型的发动机的整车车速限制装置系统架构图。
图2是本实用新型的限速手柄总成结构示意图。
图3是油门及限速手柄处于低怠速位置时的示意图。
图4是加大油门使车速提升时的示意图。
图5是车速持续提升达到设定值时的示意图。
图6是限制整车行驶速度时的示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型的发动机的整车车速限制装置系统架构图：本实用新型的整车车速限制装置包括ECU,步进电机,限速手柄总成等部件。
图2是本实用新型的限速手柄总成结构示意图：
本实用新型的限速手柄总成包括与油门手柄连接的手柄支架1，固定在手柄支架1上的内侧限速手柄2，内侧限速手柄2下部与之垂直连接的旋转轴3，外侧限速手柄5的下部轴孔通过轴套6铰接在所述的旋转轴3上，在内侧限速手柄2与外侧限速手柄5之间的轴套6上套有扭簧4，扭簧4两端分别连接在内侧限速手柄2和外侧限速手柄5上；内侧限速手柄2的上端通过限位拉丝8与步进电机连接；外侧限速手柄5的上端通过整车油门拉丝7与整车油门踏板连接。
在外侧限速手柄5中部连接一个限位挡板7，限位挡板7为直角弯板，直角弯板的一面固定在外侧限速手柄5上，另一面贴在内侧限速手柄2和外侧限速手柄5的侧壁，在扭簧4預紧安装时，限位挡板7确保 内侧限速手柄2与外侧限速手柄5在同一角度。
限位拉丝8的一端通过限位拉丝连接头8a连接在内侧限速手柄2上端，限位拉丝8另一端与步进电机力矩输出轴连接；限位拉丝8中部设拉丝套及上部的固定卡8b，用于安装固定。
整车油门拉丝9通过油门拉丝连接头9a与外侧限速手柄5连接。
轴套6内装干式滑动轴承，6a是轴承限位条。
本实用新型的限速手柄总成通过手柄支架1安装在发动机油泵11的油门手柄10上。
图3是油门及限速手柄处于低怠速位置时的示意图：
机械发动机启动时,油门及限速手柄处于低怠速位置。
图4是加大油门使车速提升时的示意图：车辆行驶时,司机踩下油门踏板,通过整车油门拉丝9带动外侧限速手柄5转动,外侧限速手柄通过扭簧4带动内侧限速手柄2及油泵油门手柄10正向转动,加大油门使车速提升。车辆行驶时,司机踩下油门踏板,通过整车油门拉丝9、限速手柄总成、带动发动机油门手柄10转动,加大油门使车速提升。
图5是车速持续提升达到设定值时的示意图：
当司机持续保持油门在较大的开度位置,车速持续提升,达到设定值(如80KM/H)。内侧与支架直接紧固,故步进电机对内侧限速手柄位置的控制可直接转化为对发动机实际油门开度的控制,从而限制最高车辆行驶速度。
所述的ECU可实时监测车速信号,根据标定,结合当前的车速值,将发动机油门所需的油门开度,转换成步进电机主轴的旋转角度,并将动作指令发送到步进电机，步进电机接受到ECU指令,接通相关电路,输出主轴旋转,带动限速拉丝控制内侧限速手柄2的位置。步进电机可精确的控制主轴旋转的角度,并根据ECU的指令,实现对内侧限速手柄位置的动态控制。
图6是限制整车行驶速度时的示意图：
本实用新型的ECU可从车速传感器或仪表盘读取车速信号,当ECU检查到车速达到设定值时,ECU向步进电机控制器发出指令,步进电机接通相关的电路，步进电机力矩输出轴旋转,通过限速拉丝8拉动内侧限速 手柄2，克服扭簧4扭力，内侧限速手柄2反向转动(内侧限速手柄与油泵的油泵手柄直接相连),油泵手柄反向转动，调节油门开度在合适的位置,限制整车行驶速度在设定值以下。此时内、外限速手柄位置存在夹角θ,扭簧变形量加大。
所述的限速手柄总成通过手柄支架1安装在油门手柄10上，内侧限速手柄2与手柄支架1直接紧固,故步进电机对内侧限速手柄2位置的控制，可直接转化为对发动机实际油门开度的控制,从而限制最高车辆行驶速度。在外力作用下,两限速手柄可形成一定的角度差θ，此时手柄对扭簧传递力矩,使扭簧变形,当外力消失时,扭簧的回复力使总成的限速手柄复位,角度差消失。
在步进电机动作的同时,ECU会接通位于驾驶室内的报警装置,通过警示灯或语音通知司机当前车速已接近或超过法规限定车速,提醒司机减小油门踏板的开度,降低车速。
当司机主动减小踩踏油门踏板的力度,降低油门时,车速下降,ECU检查到车速下降至合理范围后,向步进电机发出对应指令,步进电机停止工作,内、外限速手柄2在扭簧4回复力的作用下回复到相同开度。
步进电机可精确的控制主轴旋转的角度,并根据ECU的指令,实现对内侧限速手柄2位置的动态控制。
内外限速手柄2通过扭簧4及带轴承的轴套6连接,装置工作时,司机仍可自由控制油门踏板的位置。但通过扭簧4的变形,限速手柄总成剥离了司机踩油门对实际油门开度的控制。在实现限制车速的同时,不影响司机的正常驾驶。
本实用新型的ECU安装于驾驶室,步进电机安装与整车大梁上,限速手柄总成通过手柄支架安装在发动机油泵的油门手柄上。
