電控發動機外置油門控制器的製作方法
2023-12-09 07:07:36 5
專利名稱：電控發動機外置油門控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於電控發動機的油門控制器。
技術背景隨著環保要求的日益嚴格，電控高壓共軌的歐in及歐iv柴油發動機將越來 越多的安裝於各類型商用車上，其中一些專用車輛，如水泥攪拌車、起重吊車、消 防車輛等，均要求操作人員能夠在車輛的上裝處(駕駛室以外的地方)對發動機的 運轉進行控制。由於電控發動機的轉速響應是通過電子油門的電信號對發動機ecu 進行控制，原來非電控發動機車輛的常規控制方法(機械式油門拉索)已經無法採 用，同時必須保證在離開駕駛室後能夠在安全的狀態下對發動機進行操作。發明內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種能夠安全地控制電控發動機轉 速的電控發動機外置油門控制器。本實用新型所採用的技術方案是 一種電控發動機外置油門控制器，包括系統控制模塊、旋鈕調節模塊、a/d轉換模塊、d/a轉換模塊、顯示模塊，系 統控制模塊分別與旋鈕調節模塊、a/d轉換模塊、d/a轉換模塊及顯示模塊相連，其中旋鈕調節模塊，用於控制油門控制器的開啟和關閉，並將旋鈕調節 信號輸出到系統控制模塊；a/d轉換模塊，將發動機轉速的模擬信號以及整車 行駛狀態的模擬信號轉換為數位訊號並輸出到系統控制模塊；系統控制模塊， 驅動顯示模塊顯示發動機的轉速，並對整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如 果整車處於行駛的狀態，則使油門控制器停止對發動機油門的控制；如果整車 處於靜止狀態，則向d/a轉換模塊輸出與旋鈕調節信號成比例的油門電壓信號； d/a轉換模塊，將系統控制模塊輸出的數字油門電壓信號轉換為模擬信號並輸出到 電控發動機；顯示模塊，用於顯示發動機轉速。上述的電控發動機外置油門控制器中，系統控制模塊包括旋鈕調節信號接收 單元、信號接收單元、信號處理單元、油門電壓輸出單元，信號處理單元分別與旋 鈕調節信號接收單元、信號接收單元、油門電壓輸出單元相連，其中旋鈕調節信 號接收單元用於接收所述旋鈕調節信號，並將模擬的旋鈕調節信號轉換為數字信 號後輸出到信號處理單元；信號接收單元用於接收經A/D轉換模塊模數轉換後 的發動機轉速信號以及整車行駛狀態信號，並將發動機轉速信號以及整車行駛狀態 信號輸出到信號處理單元；信號處理單元用於驅動顯示模塊顯示發動機的轉速， 產生與旋鈕調節信號成比例的油門電壓信號，並將油門電壓信號輸出到油門電 壓輸出單元，同時對整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果整車處於行駛的 狀態，則禁止油門電壓輸出單元輸出油門電壓信號；如果整車處於靜止狀態， 則驅動油門電壓輸出單元向電控發動機輸出油門電壓信號；油門電壓輸出單元 用於將油門電壓信號輸出到D/A轉換模塊。上述的電控發動機外置油門控制器中，整車行駛狀態信號包括離合器開關 信號、車速信號及變速器空檔開關信號。上述的電控發動機外置油門控制器中，還包括報警模塊，報警模塊與系統控 制模塊相連;系統控制模塊還包括一用於設定整車的車速閾值的車速閾值設定單元 和用於設定發動機轉速報警閾值的發動機轉速報警閾值設定單元，車速閾值設定單 元和發動機轉速報警閾值設定單元與信號處理單元相連。本實用新型通過系統控制模塊對整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果 整車處於行駛的狀態，則本實用新型的油門控制器將自動停止對發動機油門的控制，確保駕駛員的正常行駛；如整車處於靜止狀態，本實用新型的油門控制 器輸出油門電壓信號給電控發動機，當油門被調到過大，超過設定的發動機轉 速報警閾值時，油門控制器的報警模塊會報警提醒操作者，本實用新型實現了 在駕駛室之外的地方對電控發動機進行轉速控制，且操作安全。
圖l是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖；圖3是本實用新型的系統控制模塊的原理框圖;圖4是本實用新型的信號處理單元的工作流程示意圖； 圖5是本實用新型的產品外觀示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做出進一步的描述。參考圖l和2，本實用新型的電控發動機外置油門控制器包括系統控制模塊l、旋鈕調節模塊2、 A/D轉換模塊3、 D/A轉換模塊4、顯示模塊5以及報 警模塊6。系統控制模塊1分別與旋鈕調節模塊2、 A/D轉換模塊3、 D/A轉換 模塊4、顯示模塊5及報警模塊6相連，其中:旋鈕調節模塊2用於控制油門控 制器的開啟和關閉，並將旋鈕調節信號輸出到系統控制模塊1。 A/D轉換模塊3 將發動機轉速的模擬信號以及整車行駛狀態的模擬信號轉換為數位訊號並傳 送給系統控制模塊l。系統控制模塊1驅動顯示模塊5顯示發動機的轉速，並 對整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果整車處於行駛的狀態，則使油門控 制器停止對發動機油門的控制；如果整車處於靜止狀態，則向D/A轉換模塊輸 出與旋鈕調節信號成比例的油門電壓信號。D/A轉換模塊4將系統控制模塊1輸 出的數字的油門電壓信號轉換為模擬信號並輸出到電控發動機的ECU。報警模塊6 通過聲、光等形式發出報警信號，提醒操作者。圖3是本實用新型的系統控制模塊的原理框圖。系統控制模塊1包括旋鈕調 節信號接收單元11、信號接收單元12、信號處理單元13及油門電壓輸出單元14、 車速閾值設定單元15及發動機轉速報警閾值設定單元16。信號處理單元13分別 與旋鈕調節信號接收單元ll、信號接收單元12、油門電壓輸出單元14、車速閾值 設定單元15及發動機轉速報警閾值設定單元16相連。其中旋鈕調節信號接收單 元11用於接收旋鈕調節信號，並將模擬的旋鈕調節信號轉換為數位訊號後輸出到 信號處理單元13。信號接收單元12用於接收經A/D轉換模塊模數轉換後的發動機 轉速信號以及整車行駛狀態信號，並將上述信號輸出到信號處理單元13。信號處 理單元13用於驅動顯示模塊5顯示發動機的轉速，產生與旋鈕調節信號成比例 的油門電壓信號，並將油門電壓信號輸出到油門電壓輸出單元14，同時對所述 整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果整車處於行駛的狀態，則禁止油門電 壓輸出單元14輸出油門電壓信號；如果整車處於靜止狀態，則驅動油門電壓輸出單元向電控發動機輸出油門電壓信號。油門電壓輸出單元14用於將信號處理單元產生的油門電壓信號輸出到D/A轉換模塊4。車速閾值設定單元15用於設 定車速閾值，發動機轉速報警閾值設定單元16用於設定發動機轉速報警閾值。在本實用新型的較佳實施方式中，整車行駛狀態信號包括離合器開關信號、 車速信號及變速器空檔開關信號。下面結合圖4對本實用新型的信號處理單元 13的工作流程做進一步的說明。步驟S11:信號處理單元13接收旋鈕調節信號接 收單元11輸入的旋鈕調節信號以及信號接收單元12輸入的離合器開關信號、車 速信號和變速器空檔開關信號，產生與旋鈕調節信號成比例的油門電壓信號， 並將該油門電壓信號輸出到油門電壓輸出單元14;步驟S12:信號處理單元13 根據離合器開關信號判斷離合離合器是否閉合，如果離合器閉合，則禁止油門 電壓輸出單元14輸出油門電壓信號到電控發動機，如果離合器沒有閉合，則 進到步驟S13;步驟S13:將接收的車速信號與車速閾值設定單元15設定的車速 閾值進行比較，如果整車車速大於該車速閾值，則禁止油門電壓輸出單元14輸 出油門電壓信號到電控發動機，如果小於等於車速閾值，則進到步驟S14;步 驟S14:判斷變速器是否處於空檔狀態，如果變速器不處於空檔，則禁止油門 電壓輸出單元14輸出油門電壓信號到電控發動機，如果變速器處於空檔，則 進到步驟S15;步驟S15:驅動油門電壓輸出單元14向電控發動機輸出油門電 壓信號，並將信號接收單元12接收的發動機轉速信號與發動機轉速報警閾值設 定單元16設定的發動機轉速報警閾值進行比較，如果發動機轉速大於設定的發動 機轉速報警閾值，則驅動報警模塊報警，如果小於等於發動機轉速閾值，則返回步 驟Sll。優選地，本實用新型的系統控制模塊為微程序控制器MCU，報警模塊為蜂鳴 器和LED報警指示燈，顯示模塊為LED數碼顯示管，旋鈕調節模塊為電位器。圖5是本實用新型的產品外觀示意圖。本實用新型的電控發動機外置油門控 制器通電後,將旋鈕71順時針旋轉，此時LED數碼顯示管72會顯示發動機轉 速。此時微程序控制器MCU會採集旋鈕的旋鈕調節信號值，根據採集到的信號 值經過運算後產生油門電壓信號。當油門被調到過大,超過報警值時(此報警值 可按不同車輛的需求進行設定)，油門控制器會通過LED報警指示燈73閃爍及蜂鳴器鳴叫報警提醒操作者。本實用新型的電控發動機外置油門控制器能顯示發動機當前的適時轉速，並且對車輛的各種工作狀態進行判別，防止對車輛 的正常行駛產生不良影響。當離合器、空檔、車速相對於車輛停駛狀態有變化 時，此油門控制器將自動停止對發動機的控制，這樣可確保駕駛員的正常行駛 操作。
權利要求1.一種電控發動機外置油門控制器，其特徵在於，包括系統控制模塊、旋鈕調節模塊、A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、顯示模塊，所述系統控制模塊分別與所述旋鈕調節模塊、A/D轉換模塊、D/A轉換模塊及顯示模塊相連，其中旋鈕調節模塊，用於控制所述油門控制器的開啟和關閉，並將旋鈕調節信號輸出到系統控制模塊；A/D轉換模塊，將發動機轉速的模擬信號以及整車行駛狀態的模擬信號轉換為數位訊號並輸出到系統控制模塊；系統控制模塊，驅動所述顯示模塊顯示發動機的轉速，並對所述整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果整車處於行駛的狀態，則使所述油門控制器停止對發動機油門的控制；如果整車處於靜止狀態，則向所述D/A轉換模塊輸出與所述旋鈕調節信號成比例的油門電壓信號；D/A轉換模塊，將所述系統控制模塊輸出的數字油門電壓信號轉換為模擬信號並輸出到所述電控發動機；顯示模塊，用於顯示發動機轉速。
2. 如權利要求l所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於，所述系統 控制模塊包括旋鈕調節信號接收單元、信號接收單元、信號處理單元、油門電壓輸 出單元，所述信號處理單元分別與所述旋鈕調節信號接收單元、信號接收單元、油 門電壓輸出單元相連，其中旋鈕調節信號接收單元用於接收所述旋鈕調節信號，並將模擬的旋鈕調節 信號轉換為數位訊號後輸出到信號處理單元；信號接收單元用於接收經所述A/D轉換模塊模數轉換後的發動機轉速信號以及整車行駛狀態信號，並將發動機轉速信號以及整車行駛狀態信號輸出到信號處理單元；信號處理單元用於驅動所述顯示模塊顯示發動機的轉速，產生與所述旋 鈕調節信號成比例的油門電壓信號，並將所述油門電壓信號輸出到所述油門電 壓輸出單元，同時對所述整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果整車處於行 駛的狀態，則禁止油門電壓輸出單元輸出油門電壓信號；如果整車處於靜止狀態，則驅動油門電壓輸出單元向電控發動機輸出油門電壓信號；油門電壓輸出單元用於將所述油門電壓信號輸出到所述D/A轉換模塊。
3. 如權利要求2所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於， 所述整車行駛狀態信號包括離合器開關信號、車速信號及變速器空檔開關信號；所述系統控制模塊還包括一用於設定整車的車速閾值的車速閾值設定單元， 所述車速閾值設定單元與所述信號處理單元相連。
4. 如權利要求3所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於， 所述油門控制器還包括報警模塊，所述報警模塊與所述系統控制模塊相連； 所述系統控制模塊還包括用於設定發動機轉速報警閾值的發動機轉速報警閾值設定單元，所述發動機轉速報警閾值設定單元與所述信號處理單元相連。
5. 如權利要求4所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於，所述報警 模塊包括蜂鳴器和LED報警指示燈。
6. 如權利要求1所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於，所述系統 控制模塊為微程序控制器。
7. 如權利要求1所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於，所述顯示 模塊為LED數碼顯示管。
8. 如權利要求1所述的電控發動機外置油門控制器，其特徵在於，所述旋鈕 調節模塊為電位器。
專利摘要本實用新型公開了一種電控發動機外置油門控制器，包括系統控制模塊、旋鈕調節模塊、A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、顯示模塊及報警模塊。系統控制模塊驅動顯示模塊顯示發動機的轉速，並對經A/D轉換模塊模數轉換後的整車行駛狀態信號進行分析和判斷，如果整車處於行駛的狀態，則使油門控制器停止對發動機油門的控制；如果整車處於靜止狀態，則向D/A轉換模塊輸出與旋鈕調節信號成比例的油門電壓信號。當油門被調到過大，發動機的轉速超過設定的報警閾值，系統控制模塊將驅動報警模塊報警提醒操作者。本實用新型實現了在駕駛室之外的地方對電控發動機進行轉速控制，且操作安全。
文檔編號F02D41/26GK201141324SQ20082005452
公開日2008年10月29日 申請日期2008年1月8日 優先權日2008年1月8日
發明者夏新剛, 戴勝曉, 沈曉斌 申請人:上海匯眾汽車製造有限公司