UNIDAD DE VALVULA DE MARIPOSA CONTROLADA ELECTRONICAMENTE.

Unidad de válvula de mariposa controlada electrónicamente.Una unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada que incluye un eje de válvulas fijado en el cuerpo de válvulas,

una válvula de mariposa provista sobre el eje de válvulas en forma que gire con él, un actuador para controlar el eje de válvulas, y un mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula. El mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula comprende: una palanca de válvula situada sobre el eje de la válvula en forma que gire con él; una palanca de leva fijada en forma que gire con respecto al eje de válvula para ser operada directamente a través de la actuación sobre el acelerador; y una palanca de enlace fijada en el cuerpo de mariposas en forma que pueda girar y transmitir un giro de la palanca de leva en una dirección de apertura de la válvula de mariposas a la palanca de válvulas en forma que gire la palanca de válvulas y el eje de las válvulas en una dirección de apertura de la válvula de mariposa con unas características de ángulo de giro predeterminadas

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200801151.

Solicitante: SUZUKI KABUSHIKI KAISHA.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 300,TAKATSUKA-CHO, MINAMI-KU, HAMAMATSU-SHI SHIZUOAKA-KEN432-8611 JAPON.

Inventor/es: ITAGAKI,KATSUHIKO.

Fecha de Solicitud: 22 de Abril de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 25 de Octubre de 2011.

Clasificación PCT:

  • F02D11/10 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 11/00 Dispositivos o adaptaciones para el arranque no automático del control del motor, p. ej. arranque por operador (especialmente adaptados para ser reversibles F02D 27/00; disposición o montaje sobre vehículos de dispositivos de control de los conjuntos de propulsión B60K 26/00). › eléctricos.
  • F02D9/10 F02D […] › F02D 9/00 Control de los motores por estrangulamiento de los conductos de toma de aire o de la mezcla aire-combustible o por estrangulamiento de los conductos de escape. › implicando aletas que pivotan.

Fragmento de la descripción:

Unidad de válvula de mariposa controlada electrónicamente.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a una unidad de válvula de mariposa controlada electrónicamente para controlar el funcionamiento de la apertura/cierre (apertura y/o cierre) de la válvula de mariposa por un actuador tal como un motor eléctrico, particularmente, que sea capaz de accionar la aceleración en una emergencia abriendo/cerrando la válvula de mariposa a través del accionamiento del acelerador por un conductor cuando el actuador tiene un fallo.

Técnica relacionada

En los últimos años, el sistema de suministro de combustible del tipo carburador convencional de una moto se ha sustituido por el del tipo de inyección, que es mucho más eficiente. Al mismo tiempo, la unidad de mariposa de tipo mecánico convencional, que transmite el movimiento de un acelerador directamente a la válvula de mariposa a través de un cable de control, mecanismo de enlace o similar, ha sido sustituido por el tipo de sistema de control electrónico, llamado sistema de acelerador-por-cable, en el cual la cantidad de accionamiento del acelerador se detecta primero por el sensor de posición del acelerador y, de acuerdo con la cantidad detectada, un ordenador de control manda el actuador (tal como un motor eléctrico) para abrir/cerrar la válvula de mariposa adecuadamente.

En relación con tal unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada, si el actuador, sensor de posición del acelerador o el ordenador de control tienen una avería, el control electrónico de la válvula de mariposa se detiene y entonces, la válvula de mariposa se cierra por un mecanismo de conexión previsto como mecanismo de fallo seguro. Como resultante, a partir de ese momento, el vehículo no puede acelerarse, y es difícil conducir el vehículo en situación de emergencia a un carril de parada o conducirlo a un taller de reparación, por ejemplo.

Entonces, en la publicación de la Solicitud de Patente Japonesa abierta a inspección pública número 2-30933 (publicación de patente 1) y en la publicación de la Solicitud de Patente Japonesa abierta a inspección pública número 5-231188 (publicación de patente 2) se describe una válvula de mariposa controlada electrónicamente, la cual permite en el momento en que tenga una avería, conducir el vehículo en situación de emergencia a través de permitir la apertura/cierre mecánico de la válvula de mariposa dentro de un rango predeterminado de la válvula de mariposa.

En la unidad de válvula de mariposa controlada electrónicamente descrita en la publicación de patente 1, se dota de un primer embrague y un segundo embrague en ambos extremos del eje de la válvula de mariposa de forma que se permite la conexión/desconexión entre el eje de la válvula de mariposa y el motor eléctrico (actuador) por el primer embrague y permite la conexión/desconexión entre la válvula de mariposa y el pedal del acelerador (es decir, el pedal del gas) por un segundo embrague. En un control normal por el motor eléctrico, el primer embrague se conecta y el segundo embrague se desconecta, y, si tiene lugar una anomalía en el motor eléctrico, se desconecta desde el control central el primer embrague y se conecta el segundo embrague para permitir de esta forma la conducción en situación de emergencia presionando sobre el pedal del acelerador incluso si tiene lugar una anomalía.

En la unidad de válvula de mariposa controlada electrónicamente descrita en la publicación de patente 2, se interpone un embrague de una dirección entre el eje de la válvula de mariposa y el motor eléctrico, y en un estado de anomalía del motor eléctrico, se convierte la válvula de mariposa en operativa desconectando el eje de la válvula de mariposa del motor eléctrico. Se disponen una primera palanca y una segunda palanca en un lado opuesto al del motor eléctrico con respecto a la válvula de mariposa en tal manera que la primera palanca se fija sobre el eje de la válvula de mariposa en forma que pueda girar y se la haga bascular libremente por un cable del pedal del acelerador, y por otra parte, se sitúa la segunda palanca sobre el eje de la válvula de mariposa de forma giratoria con la misma. Interponiendo un muelle entre la primera palanca y la segunda palanca, se generan fuerzas de presión o de impulsión en direcciones relativamente opuestas entre sí.

Cuando el motor eléctrico tiene una avería o está con fallos, la primera palanca bascula en correspondencia con una actuación sobre el pedal del acelerador, se transmite una rotación a través del muelle a la segunda palanca y entonces el eje de la válvula de mariposa se gira para abrir la válvula de mariposa. Adicionalmente, con la estructura en la cual una pieza de enganche de la segunda palanca se sujeta en un lado de la primera palanca, cuando se realiza una actuación para cerrar el pedal del acelerador, la rotación de la primera palanca se transmite a la segunda palanca por la pieza de enganche y el eje de la válvula de mariposa gira en una dirección de cierre de la válvula de mariposa.

Sin embargo, en la unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada descrita en la publicación de patente 1, cuando el actuador tiene un fallo, se necesita ejecutar la conexión/desconexión del primer embrague y del segundo embrague y, consecuentemente, es necesario hacer frente a la anomalía en el sistema de control del embrague. Por tanto, es difícil decir que tal unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada es excelente en cuanto a la certeza de fiabilidad de la conducción en situación de emergencia.

Además, en la unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada descrita en la publicación de patente 2, dado que el eje de la válvula de mariposa se actúa en una dirección de apertura de la válvula a través de un muelle interpuesto entre la primera palanca y la segunda palanca, existe el temor de que no pueda alcanzarse la cantidad de apertura deseada de la válvula debido al envejecimiento del muelle.

Adicionalmente, las unidades de válvula de mariposa electrónicamente controladas de las publicaciones de patente 1 ó 2 tienen el defecto de que el número de sus componentes aumenta y de ahí que su estructura se hace complicada, aumentando de este modo los costes de fabricación e induciendo fácilmente problemas.

Sumario de la invención

La presente invención se concibió en consideración a las circunstancias mencionadas anteriormente y un objeto de la invención es proporcionar una unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada que tenga una configuración y estructura altamente duradera, simple, no costosa y compacta y sea capaz de la apertura/cierre de la válvula de mariposa mecánicamente de acuerdo con la intención del conductor en el momento en que tenga lugar una avería en el actuador o algo similar y que tenga una alta libertad de ajuste de las características de apertura de la válvula y, además, en la situación de funcionamiento normal del actuador se pueda obtener un suave control electrónico de la válvula de mariposa.

El anterior y otros objetos pueden alcanzarse de acuerdo con la presente invención proporcionando una unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada incluyendo un eje de válvula soportado por un cuerpo de válvula, una válvula de mariposa equipada sobre el eje de la válvula de forma giratoria con la misma, una actuador para controlar el giro del eje de la válvula y un mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula, comprendiendo el mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula:

• una palanca de válvula equipada sobre el eje de la válvula de forma giratoria con la misma;

• una palanca de leva fijada de forma giratoria con respecto al eje de la válvula de forma que se opere directamente a través de la actuación sobre el acelerador; y

• una palanca de enlace fijada de forma giratoria en el cuerpo de la válvula y que transmita un giro de la palanca de leva en una dirección de apertura de la válvula de mariposa a la palanca de válvula de forma que se gire la palanca de válvula y el eje de la válvula en la dirección de apertura de la válvula de mariposa con unas características de ángulo de giro predeterminadas.

En el anterior aspecto de la presente invención, puede desearse que la palanca de leva se dote con una zona de leva y la palanca de enlace se dote con un punto de apoyo, un punto de empuje y un punto de trabajo, en el cual el punto de apoyo se fija en forma giratoria sobre...

 


Reivindicaciones:

1. Una unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada incluyendo un eje de válvulas fijado en un cuerpo de válvulas, una válvula de mariposa provista sobre el eje de válvulas en forma que gire con él, un actuador para controlar el giro del eje de válvulas, y un mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula, comprendiendo el mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula:

• una palanca de válvula provista sobre el eje de la válvula de forma que gire con él;

• una palanca de leva fijada en forma que gire con respecto al eje de la válvula para ser actuada directamente a través de la operación del acelerador; y

• una palanca de enlace fijada en el cuerpo de mariposas en forma que pueda girar y transmitir un giro de la palanca de leva en una dirección de apertura de la válvula de mariposa a la palanca de válvula de forma que gire la palanca de válvula y el eje de la válvula en una dirección de apertura de la válvula de mariposa con unas características de ángulo de giro predeterminadas.

2. La unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la palanca de leva se dota con una zona de leva y la palanca de enlace se dota con un punto de apoyo, un punto de presión y un punto de trabajo, en la cual el punto de apoyo se fija en forma giratoria sobre el cuerpo de la válvula, el punto de presión se pone en contacto con la zona de leva de la palanca de leva, el punto de trabajo se sitúa de forma que cuando la palanca de leva se gira en la dirección de apertura de la válvula de mariposa, el punto de presión de la palanca de enlace se presiona por la zona de leva, entonces, el punto de trabajo presiona la zona de inicio de giro de la palanca de válvula en la dirección de apertura de la válvula de mariposa.

3. La unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la palanca de leva se equipa con una zona de presión la cual presiona en la zona de inicio de giro de la palanca de válvula directamente por el giro de la palanca de leva en la dirección de cierre de la válvula de mariposa, forzando por ello el giro de la palanca de válvula en la dirección de cierre de la válvula de mariposa.

4. La unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la zona de inicio de giro de la palanca de válvula se sitúa entre la zona de presión de la palanca de leva y el punto de trabajo de la palanca de enlace, y durante un funcionamiento de la válvula de mariposa para abrirse o cerrarse a través del actuador, el actuador controla el eje de la válvula de forma que la zona de inicio de giro de la palanca de válvula se gira sin contactar ni con la zona de presión ni el punto de trabajo.

5. La unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada de acuerdo con la reivindicación 2, en la que una superficie de contacto en una posición en el que el punto de trabajo de la palanca de enlace y la zona de inicio de giro de la palanca de válvula comienzan a contactar entre sí intercepta con una línea recta que conecta un centro del punto de apoyo con un centro del eje de la válvula tal como se ve en una dirección axial del eje de la válvula.

6. La unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un mecanismo de apertura/cierre mecánico de la válvula comprende adicionalmente un muelle de retorno para presionar la palanca de válvula en la dirección de cierre de la válvula de mariposa con respecto a la palanca de leva, estando situado el muelle de retorno entre la palanca de leva y la palanca de válvula y estado formado de forma que genere una fuerza de presión en la dirección de cierre de la válvula de mariposa sólo cuando la palanca de válvula y la palanca de leva se posicionan en la proximidad de la posición de cierre de la válvula de mariposa.

7. La unidad de válvula de mariposa electrónicamente controlada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un eje de la polea del acelerador paralelo al eje de la válvula se fija en el cuerpo de mariposas, y una polea del acelerador, la cual se gira a través de una actuación en el acelerador, se dispone sobre el eje de la polea del acelerador en forma que gire con él, conectándose la polea del acelerador con la palanca de leva por un elemento de enlace.


 

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