CN113146230B - 一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统及补正方法 - Google Patents

一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统及补正方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统及补正方法，属于节气门技术领域,用于对采用霍尔芯片或磁阻芯片或其他芯片的开度传感器的节气门总成进行组装，该系统包括节气门固定平台、设置力矩传感器的伺服或步进电机、用于连接电机和节气门使其同步转动的连接机构以及具有控制电机转动、测定节气门开度、测定开度传感器输出电压、分析数据、刻录芯片功能的电脑系统，用以解决现有技术中的节气门输出电压信号误差大，无法达到发动机ECU对节气门的规格要求的技术问题。

Description

一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统及补正方法
技术领域
本发明涉及一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统及补正方法，属于节气门技术领域。
背景技术
以燃油为动力的发动机，为了提高燃烧效率而设计的节气门进气结构，在节气门阀体的叶片轴上安装转动角度线性传感器，通过转动叶片轴来调整节气门叶片开闭的角度，开度传感器将叶片的开闭角度信息转换成电压信号输出给ECU控制器，ECU控制器通过收到的电压信号极端节气门进气量从而控制喷入发动机的燃油量，使燃油和空气达到完全燃烧的比例。
目前，现有的节气门系统，开度传感器按照附图1中的性能规格要求制造生产，节气门阀体按照附图2中所示的性能规格要求制造生产，然后组装成节气门系统，规格要求Vclose＝叶片全闭位置电压，Vopen＝叶片全开位置电压，起始角度＝叶片全闭角度，终止角度＝叶片全开角度，每个传感器都存在不可避免的误差如附图1所示，每个节气门阀体都存在不可避免的误差如附图2所示，组装时通过调整传感器固定螺丝或者节气门微调顶针使叶片在在全闭位置时达到传感器初始规格值，这种调整不但很繁琐造成人工成本增加，而且只能解决初始值一致，调整后的节气门总成性能图如附图3所示，根本无法解决叶片盒进气管壁的机械误差，加上传感器自身的误差造成的规格输出斜线盒实际输出斜线不一致，从而造成节气门输出信号存在误差，表现为节气门使用时精度差的现象，进而影响发动机的燃烧效率。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统及补正方法，用以解决现有技术中的节气门输出电压信号误差大，无法达到发动机ECU对节气门的规格要求的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，用于对采用霍尔芯片或磁阻芯片或其他芯片的开度传感器的节气门总成进行组装，该系统包括节气门固定平台、设置力矩传感器的伺服或步进电机、用于连接电机和节气门使其同步转动的连接机构以及具有控制电机转动、测定节气门开度、测定开度传感器输出电压、分析数据、刻录芯片功能的电脑系统。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电脑系统通过控制电机同步转动节气门叶片，测量和记录节气门叶片全闭时的角度和全开时的角度和开度传感器的输出电压。
进一步，所述电脑系统将测试到的节气门叶片全闭的角度和全开时的角度、对应的节气门全闭时的电压和全开时的电压、发动机规定的节气门全闭时和全开时的规格电压编进芯片执行码后一起刻录到开度传感器的芯片里，所述节气门开度传感器的芯片对实际工作时叶片转动到一定角度，开度传感器收到的电压信号进行补正处理。
上述补正输出信号误差的节气门总成组装系统的补正方法步骤为：
S1:将开度传感器安装到节气门阀体上，然后将节气门阀体固定在节气门固定台上；
S2:电脑系统控制电机转动，驱动节气门的叶片同步转动，测量节气门全闭时的开度传感器的输出角度Aclose和全开时的角度Aopen，以及开度传感器相应的输出电压Vclose和Vopen；
S3:电脑系统将上述Aclose、Aopen、Vclose和Vopen以及发动机ECU对节气门规定的全闭规格电压Vclose0以及全开规格电压Vopen0编进芯片执行码后一起刻录到开度传感器的芯片中；
S4:节气门工作时，利用芯片具有处理数据的功能，当节气门叶片旋转到未知角度Anow时，开度传感器收到的已知电压信号Vnow，芯片利用补正关系式对开度传感器的输出电压信号Vout进行补正处理。
进一步，所述补正关系式为：
Vout＝Vclose0+(Vopen0-Vclose0)/(Vopen-Vclose)*(Vnow-Vclose)。
本发明的有益效果是：通过采用上述技术方案，对于每一个有开度误差的节气门通过补正处理，不但可以在全闭时输出准确的规格电压信号，而且可以准确输出每个开度对应的规格电压信号，使每个批量生产的节气门都能实现输出信号达到发动机ECU对节气门的规格要求，补正因开度传感器和节气门阀体不可避免的生产误差所产生的开度误差，提高节气门的工作精度。
附图说明
图1为现有技术中开度传感器的性能规格；
图2为现有技术中节气门阀体的性能规格；
图3为现有技术中节气门总成后的性能规格；
图4为本发明的节气门总成组装后的性能规格；
图5为本发明节气门总成组装补正流程图；
图6为本发明节气门总成组装的示意图；
图7为实施例中的实验数据对比表格。
图中1.节气门固定平台，2.节气门，3.连接机构，4.电机，5.电脑系统。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
参见附图6，一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，用于对采用霍尔芯片或磁阻芯片或其他芯片的开度传感器的节气门总成进行组装，该系统包括节气门固定平台1、设置力矩传感器的伺服或步进电机4、用于连接电机4和节气门2使其同步转动的连接机构3以及具有控制电机转动、测定节气门开度、测定开度传感器输出电压、分析数据、刻录芯片功能的电脑系统5，所述电脑系统5与电机4、开度传感器电信号连接，所述电脑系统5具有刻录芯片的应用软件和硬件。
所述电脑系统5通过控制电机4同步转动节气门2叶片，借助开度传感器测量和记录节气门2叶片全闭时的角度和全开时的角度和开度传感器的输出电压。
所述电脑系统5将测试到的节气门2叶片全闭的角度和全开时的角度、对应的节气门2全闭时的电压和全开时的电压、发动机规定的节气门2全闭时和全开时的规格电压编进芯片执行码后一起刻录到开度传感器的芯片里，所述节气门2开度传感器的芯片对实际工作时叶片转动到一定角度，开度传感器收到的电压信号进行补正处理。
上述补正输出信号误差的节气门总成组装系统的补正方法步骤为：
S1:将开度传感器安装到节气门2阀体上，然后将节气门2阀体固定在节气门固定台1上；
S2:电脑系统5控制电机4转动，驱动节气门2的叶片同步转动，测量节气门2全闭时的开度传感器的输出角度Aclose和全开时的角度Aopen，以及开度传感器相应的输出电压Vclose和Vopen；
S3:电脑系统5将上述Aclose、Aopen、Vclose和Vopen以及发动机ECU对节气门2规定的全闭规格电压Vclose0以及全开规格电压Vopen0编进芯片执行码后一起刻录到开度传感器的芯片中；
S4:节气门2工作时，利用芯片具有处理数据的功能，当节气门2叶片旋转到未知角度Anow时，开度传感器收到的已知电压信号Vnow，芯片利用补正关系式对开度传感器的输出电压信号Vout进行补正处理。
所述补正关系式为：Vout＝Vclose0+(Vopen0-Vclose0)/(Vopen-Vclose)*(Vnow-Vclose)
具体的，得出上述算法的公式为：
(Vopen-Vclose)/(Aopen-Aclose)＝(Vnow-Vclose)/(Anow-Aclose)式①
(Vopen0-Vclose0)/(Aopen-Aclose)＝(Vout-Vclose0)/(Anow-Aclose)式②
将式①和式②进行计算得出Vout的计算公式。
实验数据及分析：
现以摩托车的节气门(型号F9824)和开度传感器(型号RPAZ0211-2)为例对现有总成组装数据和本发明总成组装数据进行测试并对比，如附图7，其中节气门实测全闭角度10°，全开角度89.5°，规格要求开度10°时，开度传感器的输出电压为0.5V，开度90°时，开度传感器的输出电压为4.5V。
其中，Anow1为开度传感器的开度，Anow2为节气门总成组装后节气门的开度，Vout1为开度传感器的输出电压，Vout2为现有技术中节气门总成组装后的开度传感器的输出电压，Vout3为本发明中节气门总成组装后的开度传感器的输出电压。
参见附图4、5和7，对比附图1-3可知，本发明所公开的一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，对于每一个有开度误差的节气门2通过补正处理，不但可以在全闭时输出准确的规格电压信号，而且可以准确输出每个开度对应的规格电压信号，使批量生产的每个节气门2都能实现输出信号达到发动机ECU对节气门的规格要求，补正因开度传感器和节气门2阀体不可避免的生产误差所产生的开度误差，提高节气门2的工作精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，其特征在于：该系统包括节气门固定平台、电机、连接机构以及电脑系统，该连接机构用于连接电机和节气门使其同步转动，该电脑系统具有控制电机转动、测定节气门开度、测定开度传感器输出电压、分析数据、刻录芯片功能；所述电脑系统将测试到的节气门叶片全闭的角度和全开时的角度、对应的节气门全闭时的电压和全开时的电压以及发动机规定的节气门全闭时和全开时的规格电压编进芯片执行码后一起刻录到开度传感器的芯片里，所述节气门开度传感器的芯片对实际工作叶片转动到一定角度，开度传感器收到的电压信号进行补正处理。
2.根据权利要求1所述的一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，其特征在于：所述电脑系统通过控制电机同步转动节气门叶片，测量和记录节气门叶片全闭时的角度和全开时的角度和开度传感器的输出电压。
3.根据权利要求1所述的一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，其特征在于：所述电机上设置力矩传感器。
4.根据权利要求3所述的一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，其特征在于：所述电机采用伺服或步进电机。
5.根据权利要求1所述的一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统，其特征在于：所述芯片采用霍尔芯片或磁阻芯片。
6.一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统的补正方法，基于上述权利要求1-5任一所述的节气门总成组装系统，其特征在于：该补正方法步骤为：
S1:将开度传感器安装到节气门阀体上，然后将节气门阀体固定在节气门固定台上；
S2:电脑系统控制电机转动，驱动节气门的叶片同步转动，测量节气门全闭时的开度传感器的输出角度Aclose和全开时的角度Aopen，以及开度传感器相应的输出电压Vclose和Vopen；
S3:电脑系统将上述Aclose、Aopen、Vclose和Vopen以及发动机ECU对节气门规定的全闭规格电压Vclose0以及全开规格电压Vopen0编进芯片执行码后一起刻录到开度传感器的芯片中；
S4: 节气门工作时，利用芯片具有处理数据的功能，当节气门叶片旋转到未知角度Anow时，开度传感器收到的已知电压信号Vnow，芯片利用补正关系式对开度传感器的输出电压信号Vout进行补正处理。
7.根据权利要求6所述的一种补正输出信号误差的节气门总成组装系统的补正方法，其特征在于：所述补正关系式为：Vout=Vclose0+(Vopen0-Vclose0)/(Vopen-Vclose) *（Vnow-Vclose）。
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