專利名稱：無拉線式電子油門控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及節氣門控制技術，特別是無拉線式電子油門控制器。
背景技術：
由于出于環保、經濟、可靠性等各種原因，現在較新的車型普遍采用電子油門，所 謂電子油門是針對以前的拉線油門而言的，傳統的拉線油門用細鋼繩直接將油門踏板與節 氣們相連，油門踏板的踩下深淺直接與節氣們的開合大小對應。傳統的拉線油門的特點是系統簡單，控制直接，油門踏板與節氣們開度是1 1 的；而電子油門的特點是油門踏板只表征駕駛者的操作意向，而最終的節氣門控制權交給 了控制器。由控制器控制節氣門開度，是由控制器檢測節氣門位置傳感器，實時采集節氣門 開度，對閉環控制進行位置反饋，節氣門位置傳感器是節氣門狀態惟一的檢測元件。節氣門 位置傳感器具有良好的線性關系。因此，根據節氣門位置傳感器提供的電壓信號，可以準確 地檢測出節氣門連續的旋轉角度。現有的節氣門位置傳感器多采用電位器結構的電阻檢測方式，采用電位器結構的 節氣門位置傳感器存在使用壽命短，易損壞的的問題，影響著電子油門控制系統的可靠性 和安全性。
發明內容本實用新型的目的是提供一種使用壽命長、安全可靠的的無拉線式電子油門控制器。本實用新型的目的是這樣實現的，無拉線式電子油門控制器，它至少包括電機、 角度傳感器、回位彈簧、控制器、節氣閥，節氣閥的節氣門控制軸，其特征是節氣閥的節氣 門控制軸與電機的輸出軸同軸連接，所述的節氣門控制軸與電機的輸出軸之間連接的角度 傳感器是差動電容式角度傳感器，差動電容式角度傳感器的兩個固定電極片與殼體固定， 差動電容式角度傳感器的一個動電極片與電機的輸出軸固定。所述的電機是步進電機或伺服直流電機。所述的節氣閥的節氣門控制軸與回位彈簧連接。所述的電機、差動電容式角度傳感器、回位彈簧、控制器固定在殼體內。本實用新型的優點是由角度傳感器、控制器、伺服電動機和節氣門執行機構組 成。角度傳感器安裝在伺服電動機輸出軸，隨時監測油門節氣門開口度，當監測到油門開 口度變化，會瞬間將此信息送往控制器，控制器對該信息和其它系統傳來的數據信息進行 運算處理，計算出一個控制信號，通過線路送到伺服電動機，伺服電動機驅動節氣門執行機 構。由于電子油門系統是通過ECU來調整節氣門的，因此電子油門系統可以設置各種功能 來改善駕駛的安全性和舒適性，其中最常見的就是ASR(牽引力控制系統)和速度控制系統 (巡航控制)。[0012]電子油門根據傳感器反饋信息由發動機電腦板來自動調整節氣門最佳開度，保 證最佳混合比，最大特點就是燃燒充分，環保，省油。而拉線方式就是你踩踏板越大，節 氣門開度就越大，進的空氣和汽油就越多，特點燃燒不充分，不環保，費油。
下面結合實施例附圖對本實用新型作進一步說明圖1是本實用新型實施例結構示意圖節氣門零開度狀態圖；圖2是本實用新型實施例結構示意圖節氣門有開度狀態圖；圖3是電容式角位移傳感器結構示意圖；圖4是節氣門與位置傳感器標定圖；圖5是節氣門開度與PWM控制信號的關系圖。圖中1、電機；2、差動電容式角度傳感器；3、回位彈簧；4、控制器；5、殼體；6、節 氣閥；7、節氣門控制軸；8、動電極片；9、固定電極片；10、輸出軸。
具體實施方式
如圖1所示，無拉線式電子油門控制器，它至少包括電機1、角度傳感器、回位彈 簧3、控制器4、節氣閥6，節氣閥6的節氣門控制軸7，節氣閥6的節氣門控制軸7與電機1 的輸出軸10同軸連接，節氣門控制軸7與電機1的輸出軸10之間連接有差動電容式角度 傳感器2，差動電容式角度傳感器2的兩個固定電極片9與殼體5固定，差動電容式角度傳 感器2的一個動電極片8與電機1的輸出軸10固定，控制器4在接收到油門控制命令后， 依據控制器4的命令和差動電容式角度傳感器2的電容量控制電機1使節氣門控制軸7轉 動，如圖2所示。如圖3和圖4所示，差動電容式角度傳感器2包括兩個固定電極片9構成的半圓 和一個扇面動電極片8，固定電極片9與殼體5固定，差動電容式角度傳感器2的一個動電 極片8與電機1的輸出軸10固定，控制器4在接收到油門控制命令后，依據控制器4的命 令和差動電容式角度傳感器2的電容量控制電機1使節氣門控制軸7轉動，動電極片8轉 動時，也就是電機1使節氣門控制軸7在轉動，差動電容式角度傳感器2輸出電壓與節氣門 控制軸轉動角需要進行標定，如圖4所示。電機1是步進電機或伺服直流電機。工作時，電機1的輸出力矩與驅動信號占空 比成正比。占空比增大時，電機驅動力矩大于回位彈簧3阻力矩，節氣門開度增加；當占空 比減小時，電機驅動力矩小于復位彈簧阻力矩，節氣門開度減小。節氣閥6的節氣門控制軸7與回位彈簧3連接，當電機1失電時，回位彈簧3使節 氣閥6關閉。為了使系統可靠工作，電機1、差動電容式角度傳感器2、回位彈簧3、控制器4固定 在殼體5內，以便保護差動電容式角度傳感器2和控制器4工作在密封閉的環境內。本實用新型控制器采用單片機，單片機的可調的PWM信號輸出的頻率為10kHz，占 空比可調，經過功率放大后對直流電機進行驅動。通過標定試驗，節氣門開度和PWM信號占空比關系如圖5所示。由于回位彈簧3 滯后等非線性因素影響，節氣門開度和PWM控制信號占空比成近似的線性關系。
權利要求1.無拉線式電子油門控制器，它至少包括電機(1)、角度傳感器、回位彈簧(3)、控制 器(4)、節氣閥(6)，節氣閥(6)的節氣門控制軸(7)，其特征是節氣閥6的節氣門控制軸7 與電機1的輸出軸同軸連接，節氣門控制軸(7)與電機(1)的輸出軸(10)之間連接的角度 傳感器是差動電容式角度傳感器(2)，差動電容式角度傳感器(2)的兩個固定電極片與殼 體固定，差動電容式角度傳感器的一個動電極片與電機(1)的輸出軸固定。
2.根據權利要求1所述的無拉線式電子油門控制器，其特征是所述的電機(1)是步進 電機或伺服直流電機。
3.根據權利要求1所述的無拉線式電子油門控制器，其特征是所述的節氣閥(6)的節 氣門控制軸(7 )與回位彈簧(3 )連接。
4.根據權利要求1所述的無拉線式電子油門控制器，其特征是所述的電機(1)、差動 電容式角度傳感器(2)、回位彈簧(3)、控制器(4)固定在殼體(5)內。
專利摘要本實用新型涉及節氣門控制技術，特別是無拉線式電子油門控制器，它至少包括電機、角度傳感器、回位彈簧、控制器、節氣閥，節氣閥的節氣門控制軸，其特征是節氣閥的節氣門控制軸與電機的輸出軸同軸連接，所述的節氣門控制軸與電機的輸出軸之間連接的角度傳感器是差動電容式角度傳感器，差動電容式角度傳感器的兩個固定電極片與殼體固定，差動電容式角度傳感器的一個動電極片與電機的輸出軸固定，控制器在接收到油門控制命令后，依據控制器的命令和檢測差動電容式角度傳感器的電容量控制電機使節氣門控制軸轉動。它提供了一種使用壽命長、安全可靠的無拉線式電子油門控制器。
文檔編號F02D11/10GK201818374SQ20102054816
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者曾衛東, 潘亞敏 申請人:曾衛東, 陜西國力信息技術有限公司