CN105526002A - 一种电子电气控制的机械式节气门机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子电气控制的机械式节气门机构，属于电气电子机械技术领域，汽车发动机分别与排气管道和进气管道联通，汽车发动机的输出端与变速箱联接，进气管道内安装节气门，节气门的一端与节气门执行机构机械连接，节气门的另一端与节气门位置传感器连接，车速传感器安装在变速箱的输出轴上，曲柄转角传感器安装在汽车发动机上，控制器包括：模拟信号处理单元、中央处理器、驱动芯片。本发明控制精确、可靠且提高了燃油利用率，具有节能减排的优势，其结构简单，设计科学合理，维护维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及到一种节气门控制装置，尤其是涉及一种电子电气控制的机械式节气门机构，属于电气电子机械技术领域。
背景技术
为了提高汽车行驶的安全性、动力性、平稳性及经济性，并减少排放污染，世界各大汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电子控制系统，组成电子节气门控制系统（ETCS）。采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能；另一方面，可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结构。
发明内容
本发明提出了一种电子电气控制的机械式节气门机构，采用节气门位置传感器、曲柄转角传感器和车速传感器对汽车发动机进行实时监测，然后将监测的信号反馈到控制器处理计算，进而对节气门进行控制，其控制精确、可靠且提高了燃油利用率，具有节能减排的优势，其结构简单，设计科学合理，维护维修方便。
本发明解采用以下技术方案来解决现有的技术问题。
一种电子电气控制的机械式节气门机构，结构包括：汽车发动机、曲柄转角传感器、节气门位置传感器、节气门执行机构、节气门、加速踏板位置传感器、车速传感器、变速箱、进气管道、排气管道、控制器，所述的汽车发动机分别与排气管道和进气管道联通，汽车发动机的输出端与变速箱联接，所述的进气管道内安装节气门，节气门的一端与节气门执行机构机械连接，节气门的另一端与节气门位置传感器连接，所述的车速传感器安装在变速箱的输出轴上，曲柄转角传感器安装在汽车发动机上，所述的控制器包括：模拟信号处理单元、中央处理器、驱动芯片，模拟信号处理单元与中央处理器电路连接，中央处理器与驱动芯片电路连接，所述的加速踏板位置传感器、曲柄转角传感器、节气门位置传感器通过线路与模拟信号处理单元连接，车速传感器与加速踏板位置传感器之间通过线路相互连接，驱动芯片通过驱动电路与节气门执行机构连接，节气门执行机构与节气门位置传感器连接。
进一步，所述的节气门执行机构是直流伺服电机式节气门机构，其通过控制器内部的驱动芯片进行控制，所述的模拟信号处理单元是A/D转换器。
进一步，所述的加速踏板位置传感器采用双电位计式传感器，加速踏板位置传感器安装在加速踏板内部，加速踏板位置传感器检测到的位置信号经模拟信号处理单元处理后输入中央处理器。
进一步，所述的节气门位置传感器采用无触点双电位计式传感器，节气门位置传感器双电位计的两个电压信号是相向改变的。
进一步，所述的中央处理器采用数字信号处理器TMS320LF4207芯片，其内部集成了SPI通信单元、PWM控制单元以及高速ADC模块；驱动芯片是TLF6209芯片，其芯片内部集成了驱动电路和保护电路。
本发明的有益效果是：本发明提出了一种电子电气控制的机械式节气门机构，采用节气门位置传感器、曲柄转角传感器和车速传感器对汽车发动机进行实时监测，然后将监测的信号反馈到控制器处理计算，进而对节气门进行控制，其控制精确、可靠且提高了燃油利用率，具有节能减排的优势，其结构简单，设计科学合理，维护维修方便。
附图说明
图1是一种电子电气控制的机械式节气门机构的结构示意图；
图2是一种电子电气控制的机械式节气门机构的控制原理框图。
1-汽车发动机；2-曲柄转角传感器；3-节气门位置传感器；4-节气门执行机构；5-节气门；6-加速踏板位置传感器；7-车速传感器；8-变速箱；9-进气管道；10-排气管道；11-控制器；12-模拟信号处理单元；13-中央处理器；14-驱动芯片。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种电子电气控制的机械式节气门机构，结构包括：汽车发动机1、曲柄转角传感器2、节气门位置传感器3、节气门执行机构4、节气门5、加速踏板位置传感器6、车速传感器7、变速箱8、进气管道9、排气管道10、控制器11，所述的汽车发动机1分别与排气管道10和进气管道9联通，汽车发动机1的输出端与变速箱8联接，所述的进气管道9内安装节气门5，节气门5的一端与节气门执行机构4机械连接，节气门5的另一端与节气门位置传感器3连接，所述的车速传感器7安装在变速箱8的输出轴上，曲柄转角传感器2安装在汽车发动机1上，所述的控制器11包括：模拟信号处理单元12、中央处理器13、驱动芯片14，模拟信号处理单元12与中央处理器13电路连接，中央处理器13与驱动芯片14电路连接，所述的加速踏板位置传感器6、曲柄转角传感器2、节气门位置传感器3通过线路与模拟信号处理单元12连接，车速传感器7与加速踏板位置传感器6之间通过线路相互连接，驱动芯片14通过驱动电路与节气门执行机构4连接，节气门执行机构4与节气门位置传感器3连接。
节气门执行机构4是直流伺服电机式节气门机构，其通过控制器内部的驱动芯片进行控制，所述的模拟信号处理单元12是A/D转换器。
加速踏板位置传感器6采用双电位计式传感器，加速踏板位置传感器6安装在加速踏板内部，用于检测加速踏板的位置变化状况，加速踏板位置传感器检测到的位置信号经模拟信号处理单元处理后输入中央处理器，由中央处理器计算出与驾驶员要求相对应的节气门开度，并作相应的调整，以适应当前发动机的运行工况，然后产生触发信号传送到驱动芯片，驱动芯片通过内部驱动电路控制节气门执行机构。
节气门位置传感器3采用无触点双电位计式传感器，用于将节气门的位置信息反馈给控制器，节气门位置传感器双电位计的两个电压信号是相向改变的，当节气门开度改变时，节气门位置传感器的一个信号电压增大，另一信号电压则减小。
中央处理器13采用数字信号处理器TMS320LF4207芯片，其内部集成了SPI通信单元、PWM控制单元以及高速ADC模块；驱动芯片14是TLF6209芯片，其芯片内部集成了驱动电路和保护电路。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种电子电气控制的机械式节气门机构，其特征在于：结构包括：汽车发动机、曲柄转角传感器、节气门位置传感器、节气门执行机构、节气门、加速踏板位置传感器、车速传感器、变速箱、进气管道、排气管道、控制器，所述的汽车发动机分别与排气管道和进气管道联通，汽车发动机的输出端与变速箱联接，所述的进气管道内安装节气门，节气门的一端与节气门执行机构机械连接，节气门的另一端与节气门位置传感器连接，所述的车速传感器安装在变速箱的输出轴上，曲柄转角传感器安装在汽车发动机上，所述的控制器包括：模拟信号处理单元、中央处理器、驱动芯片，模拟信号处理单元与中央处理器电路连接，中央处理器与驱动芯片电路连接，所述的加速踏板位置传感器、曲柄转角传感器、节气门位置传感器通过线路与模拟信号处理单元连接，车速传感器与加速踏板位置传感器之间通过线路相互连接，驱动芯片通过驱动电路与节气门执行机构连接，节气门执行机构与节气门位置传感器连接，所述的节气门执行机构是直流伺服电机式节气门机构，其通过控制器内部的驱动芯片进行控制，所述的模拟信号处理单元是A/D转换器，所述的加速踏板位置传感器采用双电位计式传感器，加速踏板位置传感器安装在加速踏板内部，加速踏板位置传感器检测到的位置信号经模拟信号处理单元处理后输入中央处理器。
2.根据权利要求1所述的一种电子电气控制的机械式节气门机构，其特征在于：所述的节气门位置传感器采用无触点双电位计式传感器，节气门位置传感器双电位计的两个电压信号是相向改变的，所述的中央处理器采用数字信号处理器TMS320LF4207芯片，其内部集成了SPI通信单元、PWM控制单元以及高速ADC模块；驱动芯片是TLF6209芯片，其芯片内部集成了驱动电路和保护电路。
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107117158A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-01 | 深圳市智慧车联科技有限公司 | 一种降低尾气污染物排放的方法及车辆 |
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2014
- 2014-10-22 CN CN201410565411.5A patent/CN105526002A/zh active Pending
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| CN107117158A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-09-01 | 深圳市智慧车联科技有限公司 | 一种降低尾气污染物排放的方法及车辆 |
| CN107117158B (zh) * | 2017-04-24 | 2023-11-14 | 深圳智慧车联科技有限公司 | 一种降低尾气污染物排放的方法及车辆 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160427 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |