[實用新型]小型挖掘機油門標定裝置

有效

• 申請號: 201320380937.7
• 申請日: 2013-06-29
• 公開（公告）號: CN203396578U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 劉會娟;魏彬;王志臻;顧新建;于書敏;郭會會
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司江蘇徐州工程機械研究院
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M17/007
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 劉新合

技術領域

本實用新型涉及一種油門標定裝置，尤其涉及一種小型挖掘機油門標定裝置，屬于油門標定裝置技術領域。

背景技術

工程機械車輛所用發動機的油門位置的標定成為油門位置準確控制的重要前提，標定結果的準確度直接影響電子油門檔位的控制效果。國內市場上所見的小型挖掘機多采用機械式發動機，使用傳統的油門拉線控制方法來標定油門的位置，控制精度較低，尤其低速時發動機轉速波動較大。近年來，在小型挖掘機油門電子控制裝置中，有一部分已經引入了電子油門標定功能，比如現有技術中的實用新型專利：油門標定方法、裝置、系統以及車輛（公開號：CN102384846）。電子油門控制裝置的引入有效緩解了油門拉線控制存在的劣勢局面，解決了低速時發動機大范圍轉速波動的問題，但是由于控制裝置主機的差異，在安裝控制裝置后的油門控制上仍存在很大的誤差，而且由于電子技術日新月異，現在已經可以使用更好的硬件環境來實現油門的標定，因此迫切需要一種準確度較高的電子油門位置標定的裝置。

發明內容

針對上述現存的技術問題，本實用新型提供一種小型挖掘機油門標定裝置，以實現對機械式發動機油門位置的自動標定，同時保證較高的準確度。?

為實現上述目的，本實用新型小型挖掘機油門標定裝置，包括發動機轉速傳感器、檔位設定單元、油門控制單元、油門電機驅動單元、油門執行單元與電源轉換單元。各單元的具體情況描述如下：油門控制單元為高速微處理器，具備模擬輸入端口、PWM輸出端口與脈沖比較捕捉端口。發動機轉速傳感器安裝在發動機飛輪上，與控制單元的脈沖比較捕捉端口相連，用于向發動機控制單元輸出脈沖信號。檔位設定單元為十檔式旋鈕開關，與油門控制單元的模擬輸入端口相連，它結合油門控制單元給定初始值或標定值，對應于簡化的電子油門控制，用于工作檔位設定以及油門標定功能后的檔位驗證，提高驗證油門標定的準確性。油門電機驅動單元與油門控制單元的PWM輸出端口相連，并帶有剎車信號，用于結合檔位、轉速通過閉環控制，以實現電機位置的精準定位。油門執行單元與油門拉桿機械連接，與油門控制單元的模擬輸入端口相連，用于實現油門開度動作控制與油門位置反饋；另外，油門執行單元集成了油門驅動電機以及油門位置信號轉換器，且兩者固定在同一密閉的殼體內，用于保證油門電機與油門位置信號轉換器工作在的環境里。電源轉換單元包含兩路開關電源模塊，用于分別為油門控制單元、油門執行單元、檔位設定單元提供電源信號。

本實用新型的工作原理如下：油門控制單元先采集發動機轉速傳感器的數值與油門位置信號轉換器的反饋信號，然后開環恒速控制油門電機拉動油門拉桿，與滿足檔位要求的發動機轉速進行比較，并將對應油門位置信號轉換器的位置反饋信號存儲下來，記錄檔位信號數值，完成自動標定。在標定完成后，檔位設定單元結合當前存儲檔位標定值再進行驗證。

本實用新型選用集成了油門驅動電機以及油門位置信號轉換器的油門執行單元，使得油門電機與油門位置信號轉換器工作在密閉的環境里，不僅自帶行程反饋功能，而且簡化了機械接線與控制邏輯，保證了反饋信息的準確性，為油門位置控制的實時性與準確性奠定了基礎。同時選用作為控制核心的高速獨立的高速微處理器，以及帶有剎車功能的更高速的油門電機專用控制芯片，從而保證了油門位置標定的高精確性。在標定完成后，檔位驗證環節即為簡化的電子油門檔位控制，通過設定的檔位進行轉速閉環控制，保證了油門位置控制的實時性與準確性。綜上可知，本裝置能夠實現發動機油門位置的自動標定和驗證，具備結構合理、抗擾度較高、控制性能良好、高效可靠等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型包括發動機轉速傳感器、檔位設定單元、油門控制單元、油門電機驅動單元、油門執行單元與電源轉換單元。油門控制單元設有模擬輸入端口、PWM輸出端口與脈沖比較捕捉端口，發動機轉速傳感器與油門控制單元的脈沖比較捕捉端口相連，檔位設定單元與油門控制單元的模擬輸入口相連。油門執行單元包括油門電機與油門位置信號轉換器，兩者分別與油門控制單元的PWM輸出口與模擬輸入口相連，油門控制單元的輸出端口連接油門電機驅動單元的輸入端口，油門電機驅動單元的輸出端口連接油門電機的輸入端口，電源轉換單元包含兩路開關電源模塊，提供三種電源信號，分別為反饋電源信號、檔位設定電源信號和電機驅動電源信號，因而其輸入端分別連接油門執行單元、檔位設定單元和油門控制單元的輸入端，更好地保證了實時性、準確性。

使用時，選用十檔式旋鈕開關設置檔位，通過作為油門控制單元的高速微處理器控制油門電機驅動單元，開環恒速控制油門電機拉動油門拉桿，同時高速微處理器采集安裝在發動機飛輪上的發動機轉速傳感器的數值與油門位置信號轉換器的反饋信號，此處為保證位置反饋信息的準確性，將作為油門電機的直流伺服電機與油門位置信號轉換器安裝在同一密閉的殼體中。然后，高速微處理器將實際的轉速與滿足檔位要求的發動機轉速進行比較，并將對應油門位置反饋信號存儲下來，記錄檔位信號數值，完成自動標定。之后，檔位設定單元結合當前存儲的標定值進行檔位驗證。此外，由于直流伺服電機與油門拉桿機械連接，通過控制油門拉桿動作能夠實現油門開度的控制，而油門電機驅動單元與控制單元的PWM輸出端口相連，并帶有剎車信號，能夠結合檔位轉速進行閉環控制，以實現電機位置的精準定位。