專利名稱：無(wú)拉線式電子油門控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)氣門控制技術(shù)，特別是無(wú)拉線式電子油門控制方法。
背景技術(shù)：
由于出于環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠性等各種原因，現(xiàn)在較新的車型普遍采用電子油門，所 謂電子油門是針對(duì)以前的拉線油門而言的，傳統(tǒng)的拉線油門用細(xì)鋼繩直接將油門踏板與節(jié) 氣們相連，油門踏板的踩下深淺直接與節(jié)氣們的開(kāi)合大小對(duì)應(yīng)。傳統(tǒng)的拉線油門的特點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，控制直接，油門踏板與節(jié)氣們開(kāi)度是1 1 的；而電子油門的特點(diǎn)是油門踏板只表征駕駛者的操作意向，而最終的節(jié)氣門控制權(quán)交給 了控制器。由控制器控制節(jié)氣門開(kāi)度，是由控制器檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器，實(shí)時(shí)采集節(jié)氣門 開(kāi)度，對(duì)閉環(huán)控制進(jìn)行位置反饋，節(jié)氣門位置傳感器是節(jié)氣門狀態(tài)惟一的檢測(cè)元件。節(jié)氣門 位置傳感器具有良好的線性關(guān)系。因此，根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器提供的電壓信號(hào)，可以準(zhǔn)確 地檢測(cè)出節(jié)氣門連續(xù)的旋轉(zhuǎn)角度?，F(xiàn)有的節(jié)氣門位置傳感器多采用電位器結(jié)構(gòu)的電阻檢測(cè)方式，采用電位器結(jié)構(gòu)的 節(jié)氣門位置傳感器存在使用壽命短，易損壞的的問(wèn)題，影響著電子油門控制系統(tǒng)的可靠性 和安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的的無(wú)拉線式電子油門控制方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，無(wú)拉線式電子油門控制方法，它至少包括電機(jī)、角 度傳感器、回位彈簧、控制器、節(jié)氣閥，節(jié)氣閥的節(jié)氣門控制軸，其特征是節(jié)氣閥的節(jié)氣門 控制軸與電機(jī)的輸出軸同軸連接，所述的節(jié)氣門控制軸與電機(jī)的輸出軸之間連接的角度傳 感器是差動(dòng)電容式角度傳感器，差動(dòng)電容式角度傳感器的兩個(gè)固定電極片與殼體固定，差 動(dòng)電容式角度傳感器的一個(gè)動(dòng)電極片與電機(jī)的輸出軸固定，控制器在接收到油門控制命令 后，依據(jù)控制器的命令和檢測(cè)差動(dòng)電容式角度傳感器的電容量控制電機(jī)使節(jié)氣門控制軸轉(zhuǎn) 動(dòng)。所述的電機(jī)是步進(jìn)電機(jī)或伺服直流電機(jī)。所述的節(jié)氣閥的節(jié)氣門控制軸與回位彈簧連接，當(dāng)電機(jī)失電時(shí)，回位彈簧使節(jié)氣 閥關(guān)閉。所述的電機(jī)、差動(dòng)電容式角度傳感器、回位彈簧、控制器固定在殼體內(nèi)，以便保護(hù) 差動(dòng)電容式角度傳感器和控制器工作在密封閉的環(huán)境內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由角度傳感器、控制器、伺服電動(dòng)機(jī)和節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。角 度傳感器安裝在伺服電動(dòng)機(jī)輸出軸，隨時(shí)監(jiān)測(cè)油門節(jié)氣門開(kāi)口度，當(dāng)監(jiān)測(cè)到油門開(kāi)口度變 化，會(huì)瞬間將此信息送往控制器，控制器對(duì)該信息和其它系統(tǒng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理，計(jì)算出一個(gè)控制信號(hào)，通過(guò)線路送到伺服電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由 于電子油門系統(tǒng)是通過(guò)ECU來(lái)調(diào)整節(jié)氣門的，因此電子油門系統(tǒng)可以設(shè)置各種功能來(lái)改善 駕駛的安全性和舒適性，其中最常見(jiàn)的就是ASR (牽引力控制系統(tǒng))和速度控制系統(tǒng)(巡航 控制)。電子油門根據(jù)傳感器反饋信息由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦板來(lái)自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門最佳開(kāi)度，保 證最佳混合比，最大特點(diǎn)就是燃燒充分，環(huán)保，省油。而拉線方式就是你踩踏板越大，節(jié) 氣門開(kāi)度就越大，進(jìn)的空氣和汽油就越多，特點(diǎn)燃燒不充分，不環(huán)保，費(fèi)油。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖節(jié)氣門零開(kāi)度狀態(tài)圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖節(jié)氣門有開(kāi)度狀態(tài)圖； 圖3是電容式角位移傳感器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是節(jié)氣門與位置傳感器標(biāo)定圖； 圖5是節(jié)氣門開(kāi)度與PWM控制信號(hào)的關(guān)系圖。圖中1、電機(jī)；2、差動(dòng)電容式角度傳感器；3、回位彈簧；4、控制器；5、殼體；6、節(jié) 氣閥；7、節(jié)氣門控制軸；8、動(dòng)電極片；9、固定電極片；10、輸出軸。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，無(wú)拉線式電子油門控制方法，它至少包括電機(jī)1、角度傳感器、回位 彈簧3、控制器4、節(jié)氣閥6，節(jié)氣閥6的節(jié)氣門控制軸7，節(jié)氣閥6的節(jié)氣門控制軸7與電機(jī) 1的輸出軸10同軸連接，節(jié)氣門控制軸7與電機(jī)1的輸出軸10之間連接有差動(dòng)電容式角度 傳感器2，差動(dòng)電容式角度傳感器2的兩個(gè)固定電極片9與殼體5固定，差動(dòng)電容式角度傳 感器2的一個(gè)動(dòng)電極片8與電機(jī)1的輸出軸10固定，控制器4在接收到油門控制命令后， 依據(jù)控制器4的命令和差動(dòng)電容式角度傳感器2的電容量控制電機(jī)1使節(jié)氣門控制軸7轉(zhuǎn) 動(dòng)，如圖2所示。如圖3和圖4所示，差動(dòng)電容式角度傳感器2包括兩個(gè)固定電極片9構(gòu)成的半圓 和一個(gè)扇面動(dòng)電極片8，固定電極片9與殼體5固定，差動(dòng)電容式角度傳感器2的一個(gè)動(dòng)電 極片8與電機(jī)1的輸出軸10固定，控制器4在接收到油門控制命令后，依據(jù)控制器4的命 令和差動(dòng)電容式角度傳感器2的電容量控制電機(jī)1使節(jié)氣門控制軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)電極片8轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，也就是電機(jī)1使節(jié)氣門控制軸7在轉(zhuǎn)動(dòng)，差動(dòng)電容式角度傳感器2輸出電壓與節(jié)氣門 控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)角需要進(jìn)行標(biāo)定，如圖4所示。電機(jī)1是步進(jìn)電機(jī)或伺服直流電機(jī)。工作時(shí)，電機(jī)1的輸出力矩與驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空 比成正比。占空比增大時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩大于回位彈簧3阻力矩，節(jié)氣門開(kāi)度增加；當(dāng)占空 比減小時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩小于復(fù)位彈簧阻力矩，節(jié)氣門開(kāi)度減小。節(jié)氣閥6的節(jié)氣門控制軸7與回位彈簧3連接，當(dāng)電機(jī)1失電時(shí)，回位彈簧3使節(jié) 氣閥6關(guān)閉。為了使系統(tǒng)可靠工作，電機(jī)1、差動(dòng)電容式角度傳感器2、回位彈簧3、控制器4固定 在殼體5內(nèi)，以便保護(hù)差動(dòng)電容式角度傳感器2和控制器4工作在密封閉的環(huán)境內(nèi)。
本發(fā)明控制器采用單片機(jī)，單片機(jī)的可調(diào)的PWM信號(hào)輸出的頻率為10kHz，占空比 可調(diào)，經(jīng)過(guò)功率放大后對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)，節(jié)氣門開(kāi)度和PWM信號(hào)占空比關(guān)系如圖5所示。由于回位彈簧3 滯后等非線性因素影響，節(jié)氣門開(kāi)度和PWM控制信號(hào)占空比成近似的線性關(guān)系。
權(quán)利要求
無(wú)拉線式電子油門控制方法，它至少包括電機(jī)(1)、角度傳感器、回位彈簧(3)、控制器(4)、節(jié)氣閥(6)，節(jié)氣閥(6)的節(jié)氣門控制軸(7)，其特征是節(jié)氣閥6的節(jié)氣門控制軸7與電機(jī)1的輸出軸同軸連接，節(jié)氣門控制軸(7)與電機(jī)(1)的輸出軸(10)之間連接的角度傳感器是差動(dòng)電容式角度傳感器(2)，差動(dòng)電容式角度傳感器(2)的兩個(gè)固定電極片與殼體固定，差動(dòng)電容式角度傳感器的一個(gè)動(dòng)電極片與電機(jī)(1)的輸出軸固定，控制器(4)在接收到油門控制命令后，依據(jù)控制器(4)的命令和檢測(cè)差動(dòng)電容式角度傳感器(2)的電容量控制電機(jī)(1)使節(jié)氣門控制軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)拉線式電子油門控制方法，其特征是所述的電機(jī)(1)是步 進(jìn)電機(jī)或伺服直流電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)拉線式電子油門控制方法，其特征是所述的節(jié)氣閥(6)的 節(jié)氣門控制軸(7)與回位彈簧(3)連接，當(dāng)電機(jī)(1)失電時(shí)，回位彈簧(3)使節(jié)氣閥(6)關(guān) 閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)拉線式電子油門控制方法，其特征是所述的電機(jī)(1)、差 動(dòng)電容式角度傳感器(2)、回位彈簧(3)、控制器(4)固定在殼體(5)內(nèi)，以便保護(hù)差動(dòng)電容 式角度傳感器(2 )和控制器(4 )工作在密封閉的環(huán)境內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及節(jié)氣門控制技術(shù)，特別是無(wú)拉線式電子油門控制方法，它至少包括電機(jī)、角度傳感器、回位彈簧、控制器、節(jié)氣閥，節(jié)氣閥的節(jié)氣門控制軸，其特征是節(jié)氣閥的節(jié)氣門控制軸與電機(jī)的輸出軸同軸連接，所述的節(jié)氣門控制軸與電機(jī)的輸出軸之間連接的角度傳感器是差動(dòng)電容式角度傳感器，差動(dòng)電容式角度傳感器的兩個(gè)固定電極片與殼體固定，差動(dòng)電容式角度傳感器的一個(gè)動(dòng)電極片與電機(jī)的輸出軸固定，控制器在接收到油門控制命令后，依據(jù)控制器的命令和檢測(cè)差動(dòng)電容式角度傳感器的電容量控制電機(jī)使節(jié)氣門控制軸轉(zhuǎn)動(dòng)。它提供了一種使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的無(wú)拉線式電子油門控制方法。
文檔編號(hào)F02D11/10GK101956612SQ20101029675
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者曾衛(wèi)東, 潘亞敏 申請(qǐng)人:陜西國(guó)力信息技術(shù)有限公司