本發(fā)明屬于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)檢測領(lǐng)域,具體地說是一種發(fā)動(dòng)機(jī)檢測用電子節(jié)氣門機(jī)構(gòu)調(diào)整裝置。
背景技術(shù):在發(fā)動(dòng)機(jī)出廠前,均需要在特定的轉(zhuǎn)速下,測試技術(shù)指標(biāo),因而需要汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在幾個(gè)轉(zhuǎn)速不變恒定的情況下,進(jìn)行指標(biāo)檢測。為此,通常會(huì)采用手動(dòng)或電子節(jié)氣門進(jìn)行定速檢測,該節(jié)氣門應(yīng)保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何一個(gè)角度穩(wěn)定不動(dòng),且能自由調(diào)整定速數(shù)值,且能實(shí)現(xiàn)勻速加速和急加速,從而考核發(fā)動(dòng)機(jī)高速與低速區(qū)間的定速運(yùn)轉(zhuǎn)、低速到高速均加速和急加速過程中的穩(wěn)定性和圓滑性?,F(xiàn)有技術(shù)中,如授權(quán)公告號為CN101890911B的發(fā)明專利公開的“一種可以加速、減速、定速巡航的汽車手控油門器”,由油門拉線和油門拉線控制裝置組成,其通過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)手動(dòng)設(shè)定車速,右腳可以離開油門踏板,從而減輕疲勞,保證給油穩(wěn)定,減少燃料的浪費(fèi)。但是,純機(jī)械結(jié)構(gòu)的組合,在實(shí)驗(yàn)過程中由于自身部件材質(zhì)的制約,如上述技術(shù)方案中彈簧在急加速時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的滯后性,影響結(jié)果的測定。在勻加速測試與變加速測試過程中,由于人工控制加速踏板主觀性過大,均無法保證測定精度,并且無法獲得勻加速與變加速的變量參數(shù)。同一測試裝置在進(jìn)行大量試驗(yàn)后,由于彈簧本身的使用壽命的影響,會(huì)導(dǎo)致整體測試結(jié)果存在系統(tǒng)性誤差,影響批次指標(biāo)的認(rèn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)檢測用電子節(jié)氣門機(jī)構(gòu)調(diào)整裝置,從根本上解決了現(xiàn)有手控油門器誤差過高、彈簧需要定期更換等問題,其具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:該發(fā)動(dòng)機(jī)檢測用電子節(jié)氣門機(jī)構(gòu)調(diào)整裝置包括基座、設(shè)置在基座上的殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的油門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及油門傳感器,油門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的蝸輪和蝸桿,蝸桿同軸設(shè)有位于殼體外的手柄,其特征在于:與蝸輪同軸設(shè)有主動(dòng)齒輪,主動(dòng)齒輪上嚙合有從動(dòng)齒輪I,從動(dòng)齒輪I同軸設(shè)置從動(dòng)齒輪II,從動(dòng)齒輪I上嚙合指針齒條或指針齒輪,從動(dòng)齒輪II上嚙合有齒條,齒條末端固定有反射板,與反射板對應(yīng)的位置上安裝有位于殼體內(nèi)壁上的油門傳感器,油門傳感器包括發(fā)射模塊與接收模塊,接收模塊的輸出端與計(jì)時(shí)模塊相連,計(jì)時(shí)模塊與信號處理模塊相連。本發(fā)明還提供了一種采用上述調(diào)整裝置的控速方法,其技術(shù)要點(diǎn)是,包括以下步驟:步驟1)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率對調(diào)整裝置進(jìn)行初始化:手柄位于初始位置時(shí),圈數(shù)為0,記錄發(fā)射模塊與反射板之間的距離為S0;順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄至最大行程,若最后圈數(shù)不滿整圈,則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄至零刻線處,記錄此時(shí)的圈數(shù)Nmax,發(fā)射模塊與反射板之間的距離Smin,發(fā)動(dòng)機(jī)的最高速度Vmax,反射板的位移變量△Smax=S0-Smin;將手柄旋轉(zhuǎn)0.25Nmax、0.5Nmax、0.75Nmax后分別記錄△S1、△S2、△S3;步驟2)根據(jù)0.25Nmax、0.5Nmax、0.75Nmax、Nmax、△S1、△S2、△S3、△Smax作線性回歸,得到位移變量△Sd與速度的線性函數(shù)Vd=K1·△Sd,R^2≥0.999,否則返回步驟1);步驟3)根據(jù)Vmax以及速度表指針的最大位移量或最大轉(zhuǎn)角,在速度表上標(biāo)識速度參數(shù);步驟4)將信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連,定速測試時(shí),將信號處理模塊調(diào)整至定速信號輸出模式,旋轉(zhuǎn)手柄將速度表指針調(diào)整至相應(yīng)的試驗(yàn)速度Vd,計(jì)時(shí)模塊將時(shí)間信息發(fā)送至信號處理模塊,信號處理模塊先將激光發(fā)射與接收之間的間隔時(shí)間信息△t轉(zhuǎn)換為距離信息△Sd,然后將距離信息△Sd轉(zhuǎn)換為速度信息Vd,最終發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元;勻加速測試時(shí),先將信號處理模塊調(diào)整至定速信號輸出模式,旋轉(zhuǎn)手柄設(shè)定初始速度;然后將信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元斷開,將信號處理模塊調(diào)整至勻加速信號輸出模式,通過旋轉(zhuǎn)手柄調(diào)整至相應(yīng)的加速度參數(shù),使其符合位移變量△S與加速度的線性函數(shù)Ad=K2·△Sd,將信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連。本發(fā)明的有益效果:采用具有自鎖功能的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)有效實(shí)現(xiàn)了電子節(jié)氣門汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,保證速度信號的穩(wěn)定輸出。僅通過旋轉(zhuǎn)手柄即可實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)與定速,操作方便,還可根據(jù)接收模塊的精度范圍,調(diào)整相匹配的齒輪齒數(shù)比(a1·a3)/(a0·a2),進(jìn)而調(diào)整最佳的△S數(shù)值,從而達(dá)到最佳的測量精度。a0或a2越大,a1或a3越小,則表示手柄旋轉(zhuǎn)同樣的圈數(shù)時(shí),齒條運(yùn)動(dòng)的距離越短。通過信號處理模塊的模式切換,速度表還可作為勻加速測試中的加速度表。蝸桿、蝸輪、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪I、從動(dòng)齒輪II以及表針齒輪旋轉(zhuǎn)的角度分別為Pz、P0、P1、P2、P3、P4;蝸輪、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪I、從動(dòng)齒輪II以及表針齒輪的齒數(shù)分別為a0、a1、a2、a3、a4,且齒頂高系數(shù)與齒頂隙系數(shù)均與齒條相同;蝸輪、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪I、從動(dòng)齒輪II以及表針齒輪旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的齒數(shù)分別為m0、m1、m2、m3、m4;反射板與發(fā)射模塊或接收模塊之間的初始距離為S0,反射板與發(fā)射模塊或接收模塊之間的實(shí)際距離為Sd。設(shè)置蝸桿旋轉(zhuǎn)一周蝸輪移動(dòng)一個(gè)齒,則m0=Pz/360;齒條每嚙合一個(gè)齒所移動(dòng)的距離為Sz,Sz可由實(shí)測獲得;蝸輪與主動(dòng)齒輪同軸,則P0=P1;從動(dòng)齒輪I與從動(dòng)齒輪II同軸,則P2=P3;主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪I相互嚙合,從動(dòng)齒輪I與表針齒輪相互嚙合,則m1=m2=m4;P0=P1=(m0/a0)*360;m4=m2=m1=(P1*a1)/360;P1=(m2/a2)*360;m3=(P3*a3)/360;因此,Sd=S0-△S=S0-(Sz*m3)=S0-[(Sz·Pz·a1·a3)/(a0·a2·360)];Sd=c·△t/2,c為光速,△t為計(jì)時(shí)模塊所接收到發(fā)射模塊信號與接收模塊信號之間的間隔時(shí)間。發(fā)射模塊發(fā)射多次脈沖信號進(jìn)行測距得到距離參數(shù)Sd,最終可將手柄的角度參數(shù)Pz轉(zhuǎn)換為反射板的距離信息Sd,距離信息Sd與速度參數(shù)Vd呈線性分布,即Vd=K1·Sd,從而將距離信息Sd作為速度信息Vd輸出控制發(fā)動(dòng)機(jī)的定速運(yùn)轉(zhuǎn),有效避免了系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生。綜上所述,本發(fā)明完全替代了現(xiàn)有彈簧與壓力傳感器的組合結(jié)構(gòu),速度信號輸出不會(huì)隨彈簧耐久度的變化而積累系統(tǒng)誤差,從根本上提高了控制精度。附圖說明圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明的工作原理示意圖;圖3為現(xiàn)有油門機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:圖1中:1基座、2手柄、3殼體、4蝸桿、5蝸輪、6從動(dòng)齒輪I、7從動(dòng)齒輪II、8齒條、9反射板、10發(fā)射模塊、11接收模塊、12計(jì)時(shí)模塊、13信號處理模塊;圖2中:2手柄、4蝸桿、5蝸輪、6從動(dòng)齒輪I、8齒條、8反射板、14主動(dòng)齒輪、15表針齒輪;圖3中:16線輪、17拉線、18油門踏板、19彈簧、20壓力傳感器。具體實(shí)施方式以下結(jié)合圖1~3,通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。該發(fā)動(dòng)機(jī)檢測用電子節(jié)氣門機(jī)構(gòu)調(diào)整裝置包括基座1、設(shè)置在基座上的殼體3、設(shè)置在殼體內(nèi)的油門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及油門傳感器。其中,油門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的蝸輪5和蝸桿4,蝸桿4同軸設(shè)有位于殼體外的手柄2。與蝸輪同軸設(shè)有主動(dòng)齒輪14,主動(dòng)齒輪上嚙合有從動(dòng)齒輪I6,從動(dòng)齒輪I上嚙合表針齒輪15(也可采用表針齒條,轉(zhuǎn)速表圖中未示出),從動(dòng)齒輪I同軸設(shè)置從動(dòng)齒輪II7,從動(dòng)齒輪II7上嚙合有齒條8,齒條末端固定有弧形反射板9,與反射板9對應(yīng)的位置上安裝有位于殼體內(nèi)壁上的油門傳感器,油門傳感器包括發(fā)射模塊10與接收模塊11,接收模塊的輸出端與計(jì)時(shí)模塊12相連,計(jì)時(shí)模塊與信號處理模塊13相連,信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連(圖中未示出)。蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)具有反向自鎖功能,避免了調(diào)速過程中的齒輪反轉(zhuǎn)。蝸輪無法與齒輪直接嚙合,因此同軸設(shè)置主動(dòng)齒輪。將主動(dòng)齒輪與齒條直接嚙合移動(dòng)距離過大,會(huì)導(dǎo)致誤差過大,不利于精確控制。因此,采用與主動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪I、與從動(dòng)齒輪I同軸設(shè)置的從動(dòng)齒輪II,將齒條與從動(dòng)齒輪II嚙合。只需設(shè)置合適的齒數(shù)比,不但縮小了裝置的整體體積,而且可進(jìn)行精確的速度調(diào)節(jié)。如圖3所示,現(xiàn)有系統(tǒng)中通過旋轉(zhuǎn)手柄驅(qū)動(dòng)線輪16帶動(dòng)拉線17運(yùn)動(dòng),拉線牽拉油門踏板18壓縮彈簧19,壓力傳感器20獲得壓力信號,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過該壓力信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明通過將位移變量信號△Sd,替代原有的壓力信號,避免了壓力信號的不穩(wěn)定性。定速測試方法:步驟1)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率對調(diào)整裝置進(jìn)行初始化:手柄位于初始位置時(shí),圈數(shù)為0,記錄發(fā)射模塊與反射板之間的距離為S0;順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄至最大行程,若最后圈數(shù)不滿整圈,則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手柄至零刻線處,記錄此時(shí)的圈數(shù)Nmax,發(fā)射模塊與反射板之間的距離Smin,發(fā)動(dòng)機(jī)的最高速度Vmax,反射板的位移變量△Smax=S0-Smin;將手柄旋轉(zhuǎn)0.25Nmax、0.5Nmax、0.75Nmax后分別記錄△S1、△S2、△S3;步驟2)根據(jù)0.25Nmax、0.5Nmax、0.75Nmax、Nmax、△S1、△S2、△S3、△Smax作線性回歸,得到位移變量△Sd與速度的線性函數(shù)Vd=K1·△Sd,R^2≥0.999,否則返回步驟1);步驟3)根據(jù)Vmax以及速度表指針的最大位移量或最大轉(zhuǎn)角,在速度表上標(biāo)識速度參數(shù);步驟4)將信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連,將信號處理模塊調(diào)整至定速信號輸出模式,旋轉(zhuǎn)手柄將速度表指針調(diào)整至相應(yīng)的試驗(yàn)速度Vd,計(jì)時(shí)模塊將時(shí)間信息發(fā)送至信號處理模塊,信號處理模塊先將激光發(fā)射與接收之間的間隔時(shí)間信息△t轉(zhuǎn)換為距離信息△Sd,然后將距離信息△Sd轉(zhuǎn)換為速度信息Vd,最終發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可根據(jù)Vd信息改變輸出電流的大小,電流I=K1·Vd,從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,其中Imax=K1·Vmax。勻加速測試方法:步驟1)根據(jù)0.25Nmax、0.5Nmax、0.75Nmax、Nmax、△S1、△S2、△S3、△Smax作線性回歸,得到位移變量△Sd與加速度Ad的線性函數(shù)Ad=K2·△Sd;步驟2)根據(jù)Amax以及加速度表指針的最大位移量或最大轉(zhuǎn)角,在加速度表上標(biāo)識加速度參數(shù);步驟3)先將信號處理模塊調(diào)整至定速信號輸出模式,旋轉(zhuǎn)手柄設(shè)定初始速度V0;然后將信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元斷開,將信號處理模塊調(diào)整至勻加速信號輸出模式,通過旋轉(zhuǎn)手柄調(diào)整至相應(yīng)的加速度參數(shù),使其符合位移變量△S與加速度Ad的函數(shù)曲線Ad=K2·△Sd,將信號處理模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元相連。計(jì)時(shí)模塊將時(shí)間信息發(fā)送至信號處理模塊,信號處理模塊先將激光發(fā)射與接收之間的間隔時(shí)間信息△t轉(zhuǎn)換為距離信息△Sd,然后將距離信息△Sd轉(zhuǎn)換為加速度信息Ad,最終發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可根據(jù)Ad改變輸出電流的大小,電流I=(K2·Vd^2)/2+K1·V0,從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)I≥Imax時(shí),I維持Imax不變。