可變配氣相位監測控制儀的製作方法

2023-07-16 05:12:31

專利名稱：可變配氣相位監測控制儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛電子監測控制儀。
已有的車用發動機電控管理系統雖然具有成本低的優點，但它無法用於各類可變配氣相位機構的匹配監測和控制，以及完成其它有關的電控執行任務，使其應用範圍受到限制。
本實用新型的目的在於提供一種與可變配氣相位機構匹配的既能實現檢測，又能實現控制功能的可變配氣相位監測控制儀。
本實用新型的目的是這樣實現的可變配氣相位機構監測控制儀，它包括單片機(B)、顯示電路(D)、電磁閥(E1)、節氣門開度傳感器(A1)、進氣凸輪軸轉速傳感器(B1)、排氣凸輪軸轉速傳感器(C1)，節氣門開度傳感器(A1)與A／D轉換器A2聯接，進氣凸輪軸轉速傳感器(B1)和排氣凸輪軸轉速傳感器(C1)分別與兩組放大隔離電路(B2、C2)聯接，一組隔離及功放電路(E0)與電磁閥(E1)聯接，電磁閥(E1)與可變配氣相位聯接，顯示電路(D)、A／D轉換器A2和兩組放大隔離電路(B2、C2)以及一組隔離及功放電路(E0)均與單片機(B)聯接。A／D轉換器A2用於把節氣門開度傳感器A1的模擬輸出量轉換為數位訊號輸入給單片機B，兩組放大隔離電路B2、C2用於進氣凸輪軸轉速傳感器B1和排氣凸輪軸轉速傳感器C1輸出隔離放大輸入給單片機B，一組隔離及功放電路E0用於將單片機B的輸出隔離放大，以控制電磁閥E1進行相應的動作及顯示電路D進行監測數據的顯示。即同時將單片機B輸出的有關相位標誌、節氣門電壓及進、排氣相位角通過顯示電路D在光電輸出管上顯示。
所述的節氣門開度傳感器A1採用電阻傳感器，進氣凸輪軸轉速傳感器B1和排氣凸輪軸轉速傳感器C1採用霍爾傳感器。
本實用新型的優點是不需要對原機進行較大改動即可實現控制功能，有利於可變配氣相位機構與發動機的早期匹配試驗和性能監測考核，降低初期開發成本，減少系統故障。結構簡單，控制精度高、實時響應快。
以下結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明


圖1為本實用新型的硬體結構示意圖；圖2為霍爾傳感器的安裝圖；圖3為放大隔離電路；圖4為隔離功放電路。
其中A1為節氣門傳感器，B1為進氣凸輪軸轉速傳感器，C1為排氣凸輪軸轉速傳感器，A2為A／D轉換器，B2、C2為放大隔離電路，B為單片機，E0為隔離及功放電路，E1為電磁閥，D為顯示電路，1、2為反相器，3為磁鐵，4為感應探頭，T1、T3為光電耦合器，T2為場效應管，A為電磁閥線圈，R、R1、R2、R3、R4、Rc為電阻，D1、D2為二極體。
本實用新型採用以單片機8098晶片為核心的計算機控制系統。節氣門開度傳感器採用電壓模擬量輸出的電阻傳感器，當節氣門開度變化時，傳感器的電阻值也發生變化，因而，傳感器輸出的電壓值也隨著變化，通過測量傳感器輸出的電壓值，就可知道相應的節氣門開度；進氣凸輪軸轉速傳感器和排氣凸輪軸轉速傳感器採用霍爾傳感器，安裝參閱圖2霍爾傳感器是以脈衝信號輸出的轉速傳感器，它由磁鐵3和感應探頭4組成。安裝時，將磁鐵3放於欲測轉速旋轉體的某一位置上隨旋轉體轉動，感應探頭4固定於外殼上。當旋轉體旋轉，磁鐵靠近感應探頭時，感應探頭髮出一個脈衝信號，兩個脈衝信號的間隔時間表示旋轉體旋轉一周的時間。測量一分鐘內脈衝個數就可得到旋轉體的轉速。A／D轉換器A2採用單片機8098內置的10位A／D轉換器，用於將電阻傳感器的模擬輸出量轉換為數位訊號輸入給單片機。放大隔離電路B2、C2的作用是將傳感器輸出信號進行隔離和電平轉換，以輸送到單片機B，其結構參閱圖3霍爾傳感器輸出的峰值為+12伏脈衝電壓，經光電耦合器T1、T3隔離後，輸出峰值為+5伏的脈衝電壓，此電壓經反相器反相整理後，變成標準TTL電壓的脈衝電壓，輸入到單片機B。隔離及功放電路E0的作用是將單片機B輸出的控制信號隔離和功率放大後，輸送到電磁閥E1的控制線圈，其電路結構參閱4單片機B輸出控制信號為高電平時，經反相後，輸出到光電耦合器T1、T3，經過光電耦合器的隔離放大後，產生與控制信號同相的+12伏控制電壓，此電壓加到場效應管T2上，使其導通，電磁閥線圈有電流流過。若單片機輸出控制信號為低電平時，電磁閥線圈將無電流。電磁閥E1的作用是控制液壓油的流向，對液壓張緊器式可變配氣機構的控制，從而實現配氣相位的提前和滯後改變。電磁閥是一個線圈的兩位四通電磁換向閥。當線圈有電流通過時，閥心處於一個位置，使相位實現提前或滯後變化；當線圈斷電時，閥心處於另一個位置，使相位實現反向變化。因而，電磁閥是電控單元的被控對象。這樣單片機就可以通過對採集到的數據進行分析處理並輸出信號控制電磁閥的動作和顯示電路，從而完成監測和控制功能。
權利要求1.可變配氣相位機構監測控制儀，它包括單片機(B)、顯示電路(D)、電磁閥(E1)、節氣門開度傳感器(A1)、進氣凸輪軸轉速傳感器(B1)、排氣凸輪軸轉速傳感器(C1)，其特徵在於節氣門開度傳感器(A1)與A／D轉換器A2聯接，進氣凸輪軸轉速傳感器(B1)和排氣凸輪軸轉速傳感器(C1)分別與兩組放大隔離電路(B2、C2)聯接，一組隔離及功放電路(E0)與控制電磁閥(E1)聯接，電磁閥(E1)與可變配氣相位聯接，顯示電路(D)、A／D轉換器A2和兩組放大隔離電路(B2、C2)以及一組隔離及功放電路(E0)均與單片機(B)聯接。
2.根據權利要求1所述的可變配氣相位機構監測控制儀，其特徵在於所述的節氣門開度傳感器(A1)採用電阻傳感器，進氣凸輪軸轉速傳感器(B1)和排氣凸輪軸轉速傳感器(C1)採用霍爾傳感器。
專利摘要可變配氣相位機構監測控制儀,它包括單片機、顯示電路、節氣門開度傳感器、進氣凸輪軸轉速傳感器、排氣凸輪軸轉速傳感器、A/D轉換器、放大隔離電路、電磁閥。本實用新型的優點是不需要對原機進行較大改動即可實現監測、控制功能,結構簡單,控制精度高、實時響應快。
文檔編號B60J5/00GK2429365SQ0020640
公開日2001年5月9日 申請日期2000年3月9日 優先權日2000年3月9日
發明者李理光, 陶建武, 曾朝陽, 常文秀, 肖敏 申請人:吉林工業大學