一种发动机节气门自标定系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种发动机节气门自标定系统及控制方法包括节气门座、节气门轴、带动节气门轴旋转的电机、与节气门轴相连的节气门开度感应指针、位于节气门座内腔的节气门门板、与节气门开度感应指针同圆心设置的节气门开度分度盘、节气门位置传感器以及标定控制单元，其中节气门开度分度盘上将节气门开度从节气门全闭到节气门全开等分为n个区，并在每一区对应刻度点上分别设置位于同一圆周上的静触点，节气门开度感应指针上设置与静触点相对应的动触点,标定控制单元控制节气门电机PWM控制信号占空比步进变化，并自动采集每个静触点与动触点接触时的PWM控制信号占空比值和节气门位置电压值。本发明专利技术标定效率高且适用于多种应用场景。种应用场景。种应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机节气门自标定系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及节气门标定系统，尤其涉及一种发动机节气门自标定系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着技术进步及排放法规的日益严格，活塞发动机全面步入电喷化时代，节气门控制是发动机电控技术的重要领域。
[0003]电喷发动机工作过程中，需要采集节气门开度的大小来计算吸入发动机的空气质量，并根据该数值计算最佳燃油喷射量，确保空气与燃油混合比保持在最佳值。
[0004]节气门控制包括两个方面：节气门开度控制及节气门开度位置回报；节气门的开度控制精度和节气门位置传感器回报的节气门位置精度直接影响空气与燃油混合比，与发动机性能密切相关。
[0005]节气门开度控制基本采用PWM技术控制节气门电机的旋转角度，节气门位置传感器将节气门开度值转换为电压输出。
[0006]现有的节气门开度标定技术仅是在发动机开发阶段手动标定节气门开度的PWM控制信号占空比，同时标定节气门位置传感器输出电压与节气门开度值的对应关系，该方法标定效率低下，且无法避免因生产过程中出现的节气门体及节气门位置传感器的制造公差导致的节气门控制精度不高，从而影响发动机的稳定运行等问题。
[0007]因此，亟待解决上述问题。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种标定效率高且适用于多种应用场景的发动机节气门自标定系统。
[0009]本专利技术的第二目的是提供一种发动机节气门自标定系统的控制方法。
[0010]技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种发动机节气门自标定系统，包括节气门座、穿设在节气门座上的节气门轴、与节气门轴一端相连且用于带动节气门轴旋转的电机、与节气门轴另一端相连且随着节气门轴一同旋转的节气门开度感应指针、与节气门轴相连且位于节气门座内腔的节气门门板、与节气门开度感应指针同圆心设置且固定于节气门座上的节气门开度分度盘、节气门位置传感器以及标定控制单元，其中节气门开度分度盘上将节气门开度从节气门全闭到节气门全开等分为n个区，并在每一区对应刻度线上分别设置位于同一圆周上的静触点，节气门开度感应指针上设置与静触点位于同一圆周上的动触点；标定控制单元控制电机电机旋转，当节气门开度感应指针旋转到节气门开度分度盘上静触点位置，标定控制单元接收到动、静触点导通信号，标定控制单元记录当前对应的节气门开度PWM控制信号的占空比和节气门位置传感器的电压值。
[0011]其中，所述节气门轴的端部具有用于定位节气门开度感应指针的D形圆周面，节气门开度感应指针上开设有相应的D形孔。
[0012]优选地，所述节气门开度分度盘为PCB板，PCB板上印制有n+1个等角度排列的金属触点作为静触点。
[0013]再者，所述节气门开度感应指针由非金属材料制成，节气门开度感应指针上与静触点同一圆周处镶嵌金属块作为动触点。
[0014]进一步，所述节气门座上设置有至少2个用于安装节气门开度分度盘的安装柱，且安装柱分布于以节气门轴为圆心的同一圆周上。
[0015]优选地，所述节气门开度分度盘上开设有用于调整分度盘初始安装角度的圆弧槽，该圆弧槽与安装柱位于同一圆周上，且安装柱对应圆周角位于圆弧槽对应圆周角内。
[0016]再者，所述标定控制单元包括与节气门位置传感器和单片机相连的电源芯片、单片机、通讯芯片以及与电机及单片机相连的电机驱动芯片，其中节气门开度分度盘上n个区对应形成θ0~θ
n
开度点，单片机上设置有与θ0~θ
n
开度点上静触点相对应连接的I00~I0
n
端口。
[0017]进一步，还包括通过电阻与单片机相连的标定指示灯、与通讯芯片相连的上位机和与单片机相连的标定按钮。
[0018]本专利技术一种发动机节气门自标定系统的控制方法，当发动机节气门自标定系统作为标定工具时，包括如下步骤：在上位机上选择标定功能，将节气门门板和节气门开度感应指针旋转到θ0位置，按下标定按钮，控制单元的单片机控制节气门开度PWM控制信号从最小占空比开始驱动电机旋转；如果单片机I01端口未接受到动、静触点导通信号，则按照固定的步长增加节气门开度PWM控制信号占空比，直到单片机I01端口接收到动、静触点导通信号，同时单片机接收到当前节气门位置传感器的电压值，上位机通过通讯芯片与单片机连接，记录该刻度点对应的PWM控制信号占空比值和节气门位置传感器的电压值到上位机，θ1开度点的标定完成；单片机继续按照固定的步长增加节气门开度PWM控制信号的占空比，直到单片机I02~I0
n
端口均依次接收到动、静触点导通信号，同时单片机接收到每一开度点节气门位置传感器的电压值，上位机通过通讯芯片与单片机连接，记录相应刻度点对应的PWM控制信号占空比值和节气门位置传感器的电压值到上位机，完成θ2到θ
n
的标定工作；当θ
n
点的标定工作完成，单片机直接将节气门开度PWM控制信号调整到θ1的占空比，并继续向下调整其占空比，直到I00的端口接收到动、静触点导通信号，同时单片机接收到该开度点节气门位置传感器的电压值，上位机通过通讯芯片与单片机连接，记录该刻度点对应的PWM控制信号占空比值和节气门位置传感器的电压值到上位机，完成θ0开度点的标定，标定指示灯长亮，通知标定完成。
[0019]本专利技术一种发动机节气门自标定系统的控制方法，当发动机节气门自标定系统作为质量检测工具或者故障检测工具时，包括如下步骤：在上位机上选择检测功能，将节气门门板和节气门开度感应指针旋转到θ0位置，按下标定按钮，控制单元的单片机控制节气门开度PWM控制信号从最小占空比开始驱动电机旋转；如果单片机I01端口未接受到动、静触点导通信号，则按照固定的步长增加节气门开度PWM控制信号占空比，直到单片机I01端口接收到动、静触点导通信号，同时单片机接收到当前节气门位置传感器的电压值，上位机通过通讯芯片与单片机连接，记录该刻度点对应的PWM控制信号占空比值和节气门位置传感器的电压值到上位机，θ1开度点的检验完成；单片机继续按照固定的步长增加节气门开度PWM控制信号的占空比，直到单片机I02~I0
n
端口均依次接收到动、静触点导通信号，同时单片机接收到每一开度点节气门位置传感器的电压值，上位机通过通讯芯片与单片机连接，
记录相应刻度点对应的PWM控制信号占空比值和节气门位置传感器的电压值到上位机，完成θ2到θ
n
的检验工作；当θ
n
点的标定工作完成，单片机直接将节气门开度PWM控制信号调整到θ1的占空比，并继续向下调整其占空比，直到I00的端口接收到动、静触点导通信号，同时单片机接收到该开度点节气门位置传感器的电压值，上位机通过通讯芯片与单片机连接，记录该刻度点对应的PWM控制信号占空比值和节气门位置传感器的电压值到上位机，完成θ0开度点的检验，单片机将检验值与存储在上位机的各刻度点PWM控制信号标准占空比和节气门位置传感器标准电压值进行比较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机节气门自标定系统，其特征在于，包括节气门座（1）、穿设在节气门座上的节气门轴（2）、与节气门轴一端相连且用于带动节气门轴旋转的电机（3）、与节气门轴另一端相连且随着节气门轴一同旋转的节气门开度感应指针（4）、与节气门轴相连且位于节气门座内腔的节气门门板（5）、与节气门开度感应指针同圆心设置且固定于节气门座上的节气门开度分度盘（6）、节气门位置传感器（7）以及标定控制单元（8），其中节气门开度分度盘（6）上将节气门开度从节气门全闭到节气门全开等分为n个区，并在每一区对应刻度点上分别设置位于同一圆周上的静触点（15），节气门开度感应指针（4）上设置与静触点位于同一圆周上的动触点（16）；标定控制单元（8）控制电机（3）旋转，当节气门开度感应指针（4）旋转到节气门开度分度盘上静触点位置，标定控制单元（8）接收到动、静触点导通信号，标定控制单元（8）记录当前的节气门开度PWM控制信号的占空比和节气门位置传感器的电压值。2.根据权利要求1所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：所述节气门轴（2）的端部具有用于定位节气门开度感应指针的D形圆周面（201），节气门开度感应指针（4）上开设有相应的D形孔（401）。3.根据权利要求1所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：所述节气门开度分度盘（6）为PCB板，PCB板上印制有n+1个等角度排列的金属触点作为静触点。4.根据权利要求1所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：所述节气门开度感应指针（4）由非金属材料制成，节气门开度感应指针上与静触点同一圆周处镶嵌金属块作为动触点。5.根据权利要求1所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：所述节气门座（1）上设置有至少2个用于安装节气门开度分度盘的安装柱（101），且安装柱（101）分布于以节气门轴为圆心的同一圆周上。6.根据权利要求5所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：所述节气门开度分度盘（6）上开设有用于调整分度盘初始安装角度的圆弧槽（601），该圆弧槽（601）与安装柱（101）位于同一圆周上，且安装柱（101）对应圆周角位于圆弧槽（601）对应圆周角内。7.根据权利要求1所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：所述标定控制单元（8）包括与气门位置传感器和单片机相连的电源芯片（9）、单片机（10）、通讯芯片（11）以及与电机及单片机相连的电机驱动芯片（17），其中节气门开度分度盘（6）上n个区对应形成θ0~θ
n
个开度点，单片机（10）上设置有与θ0~θ
n
开度点上静触点相对应连接的I00~I0
n
端口。8.根据权利要求7所述的一种发动机节气门自标定系统，其特征在于：还包括通过电阻与单片机相连的标定指示灯（12）、与通讯芯片相连的上位机（13）和与单片机相连的标定按钮（14）。9.一种根据权利要求1至权利要求8任一所述的发动机节气门自标定系统的控制方法，其特征在于，当发动机节气门自标定系统作为标定工具时，包括如下步骤：在上位机上选择标定功能，将节气门门板和节气门开度感应指针旋转到θ0位置，按下标定按钮，控制单元的单片机控制节气门开度PWM控制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟步云，陈兆辉，隋全武，季昊成，丁亚萍，胡又顺，彭中荣，徐卫平，黄以兰，
申请(专利权)人：金城集团有限公司，
类型：发明
国别省市：