一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀及其試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，它包括可編程控制器、功率放大驅(qū)動(dòng)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、傳感器和顯示控制觸摸屏，傳感器的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與可編程控制器連接，顯示控制觸摸屏經(jīng)RS485接口也與可編程控制器連接，可編程控制器的控制輸出與功率放大驅(qū)動(dòng)器的控制輸入連接，功率放大驅(qū)動(dòng)器的控制輸出與直流電機(jī)連接。本發(fā)明通過(guò)準(zhǔn)確控制節(jié)氣門片開度位置和各區(qū)間循環(huán)運(yùn)動(dòng)，加大電子節(jié)氣門片運(yùn)動(dòng)量來(lái)檢測(cè)電子節(jié)氣門的耐久性，使電子節(jié)氣門體門片在各區(qū)間的位置控制穩(wěn)定，最終使電子節(jié)氣門體總成與發(fā)動(dòng)機(jī)處于動(dòng)力性和燃燒性最佳的效果，進(jìn)而保障汽車整機(jī)質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀及其試驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)氣門體總成的作用是控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流量，決定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況。駕駛員通過(guò)操作油門踏板來(lái)操縱節(jié)氣門開度。傳統(tǒng)節(jié)氣門體總成采用機(jī)械連接方式，通過(guò)拉桿或拉索傳動(dòng)連接油門踏板和節(jié)氣門體總成，因此節(jié)氣門開度完全取決于油門踏板的位置，即駕駛員的操作意圖，但從動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，發(fā)動(dòng)機(jī)并不總是完全處于最佳運(yùn)行工況，而且駕駛員的誤操作也給安全性帶來(lái)隱患。電子節(jié)氣門體取消了傳統(tǒng)的機(jī)械連接，通過(guò)電控單元驅(qū)動(dòng)電子節(jié)氣門體快速精確地開度到位。它的優(yōu)點(diǎn)在于能根據(jù)駕駛員的需求以及整車各種行駛狀況確定節(jié)氣門的最佳開度，即最佳開度位置。使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排放達(dá)到最佳，同時(shí)動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳。
電子節(jié)氣門體總成的研究工作起源于20世紀(jì)70年代，80年代開始有產(chǎn)品問(wèn)世，近十多年來(lái)，國(guó)外對(duì)電子節(jié)氣門總成的研究取得了非常迅速的發(fā)展。尤其是位置控制系統(tǒng)跟隨電子節(jié)氣門總成發(fā)展，發(fā)展趨勢(shì)可總結(jié)為:在控制策略上由硬件分離式發(fā)展到模塊式，從純硬件系統(tǒng)發(fā)展到軟硬件結(jié)合的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，從單一的控制功能發(fā)展到集成多種傳感器控制功能，提高了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、排放性和乘坐舒適性。
[0003]電子節(jié)氣門體總成是與發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作的，工況變化較大，要想較好的提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性，跟隨控制門片的適合位置難度較大。而門片位置又是與發(fā)動(dòng)機(jī)在該速度下的動(dòng)力性和燃燒性最佳有密切聯(lián)系。設(shè)計(jì)和制造電子節(jié)氣門耐久試驗(yàn)控制儀是控制電子節(jié)氣門總成產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備。從而保證跟隨在控制門片的適合位置使發(fā)動(dòng)機(jī)在該速度下的動(dòng)力性和燃燒性最佳。
[0004]該非標(biāo)設(shè)備的控制難點(diǎn)之一，是由于現(xiàn)有汽車節(jié)氣門體總成在扭力彈簧作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)位置的變化，單獨(dú)依靠現(xiàn)有脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)(PWM)和方向信號(hào)來(lái)控制直流伺服系統(tǒng)，門片位置的準(zhǔn)確控制是一個(gè)難題。
[0005]該非標(biāo)設(shè)備的控制難點(diǎn)之二，電子節(jié)氣總成門片在扭力彈簧的作用下，門片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在彈簧的作用下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)扭矩(這個(gè)扭矩使門片在靜態(tài)時(shí)處在高怠速狀態(tài))，而扭矩大小是跟隨門片轉(zhuǎn)動(dòng)位置變化而變化的。
[0006]根據(jù)彈簧運(yùn)動(dòng)方程，門片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其彈簧的扭力方向位移變化AL與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩AG具有線性關(guān)系:即:△ L=KG* △ G，式中KG為彈黃靈敏系數(shù)。
[0007]又根據(jù)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程:d ω Mt=(M-Mf-BW)/J，式中:d ω/dt為角加加速度；ω為角速度；Μ為電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩;Mf和BW為負(fù)載轉(zhuǎn)矩及負(fù)載載摩擦系數(shù)J為電機(jī)及負(fù)載慣量。
[0008]由啟動(dòng)、加速、門片位置鎖定所組成的控制系統(tǒng)，在工況變化的情況下，對(duì)電子節(jié)氣門體總成采用一般硬件邏輯電路設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的，而且如果需要改變運(yùn)轉(zhuǎn)曲線時(shí)，硬件電路修改麻煩，位置控制難以實(shí)現(xiàn)，更何況在小區(qū)間頻繁振動(dòng)加位置控制的耐久測(cè)試則更是難上加難。故采用微處理機(jī)控制，根據(jù)以上所述硬件結(jié)構(gòu)和采樣數(shù)據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型， 編制功能不同的系統(tǒng)控制工作程序?qū)崿F(xiàn)較為容易。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀。
[0010]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:它包括可編程控制器、功率放大驅(qū)動(dòng)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、傳感器和顯示控制觸摸屏，傳感器的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與可編程控制器連接，顯示控制觸摸屏經(jīng)RS485接口與可編程控制器連接，可編程控制器的控制輸出與功率放大驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，功率放大驅(qū)動(dòng)器的控制輸出與直流電機(jī)連接。
[0011 ] 一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀還包括兩組開關(guān)電源，外部電源通過(guò)兩組開關(guān)電源變換處理后，得到DC12V和DC24V直流輸出，其中，DC12V供給功率放大驅(qū)動(dòng)器，DC24V供給觸摸屏。
[0012]所述的傳感器為非接觸式雙反饋位置傳感器，傳感器的電源由功率放大驅(qū)動(dòng)器供
5口 O
[0013]所述的可編程控制器的控制輸出包括一個(gè)脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)、兩個(gè)方向控制信號(hào)和一個(gè)位置鎖定控制信號(hào)。
[0014]所述的功率放大驅(qū)動(dòng)器設(shè)有3個(gè)接線柱，分別為P1、P2和P3，其中，Pl為功率放大驅(qū)動(dòng)器的輸入，P2連接電機(jī)，P3連接DC12V。
[0015]一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀還包括一個(gè)操作臺(tái)，所述的操作臺(tái)包括用于安裝電子節(jié)氣門體的夾具和工作臺(tái)、啟動(dòng)和停止按鈕。
[0016]所述的可編程控制器的型號(hào)為三菱FX3U-PLC。
[0017]所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為三菱FX2N-2AD。
[0018]所述的功率模塊放大器的型號(hào)為AQMH3615NS。
[0019]一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀的試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
51:接通電源:電源抽頭插入電源上，通過(guò)開關(guān)電源變換處理，得到DC12V和DC24V直流輸出；
52:儀器初始化:將扁形電纜插頭插入節(jié)氣門總成上的扁形卡槽內(nèi)，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器面板上調(diào)節(jié)精密電位器，記錄傳感器的位置數(shù)據(jù)即門片的初始位置數(shù)據(jù)；
53:數(shù)據(jù)初始化:按啟動(dòng)鍵，可編程控制器輸出脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)、方向控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī),再由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)門片軸轉(zhuǎn)動(dòng),每轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，由傳感器輸出雙反饋位置信號(hào)輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)可編程控制器進(jìn)行初始化，讀入數(shù)據(jù)；
54:建立數(shù)據(jù)模型:將采樣的門片靜態(tài)位置數(shù)據(jù)存入D210寄存器，將采樣的門片從靜態(tài)運(yùn)行到全開處的全開數(shù)據(jù)存入D220寄存器，將采樣的門片從全開運(yùn)行到全閉處的全閉數(shù)據(jù)存入D230寄存器，再分別計(jì)算出1%，4%，25%，100%的值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并分別存入D250、D260、D270和D220寄存器中，根據(jù)這些值算出脈寬的調(diào)節(jié)斜率并存入各區(qū)間的相應(yīng)寄存器，進(jìn)入一區(qū)間；
55:一區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1%—4%處運(yùn)行，置開度增加，置一區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)；在4%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從4% — 1%處運(yùn)行，置開度減少，置一區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)，返回1%，循環(huán)17次，并自動(dòng)進(jìn)入二區(qū)間；
S6: 二區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1% — 25%處運(yùn)行，置開度增加，置二區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)正轉(zhuǎn)；在25%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從25% — 1%處運(yùn)行，置開度減少，置二區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)，返回1%，循環(huán)2次，并自動(dòng)進(jìn)入三區(qū)間；
S7:三區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1%— 100%全開處運(yùn)行，置開度增加，置三區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)正轉(zhuǎn)；在100%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從100% — 1%處運(yùn)行，置三區(qū)間控制脈沖寬斜率減少數(shù)據(jù)，置開度減少，置電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)停在1%處，一次循環(huán)結(jié)束，計(jì)數(shù)一次，自動(dòng)返回一區(qū)間即步驟S5進(jìn)入下一次循環(huán)，直到累計(jì)50萬(wàn)次后程序發(fā)出停止工作控制信號(hào)而結(jié)束。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:1、可隨節(jié)氣門片不同位置的要求，由可編程控制器及其軟件控制系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置不同的控制參數(shù)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制下，準(zhǔn)確控制門片的位置并在不同的區(qū)間內(nèi)作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。累計(jì)循環(huán)次數(shù)，以確保電子節(jié)氣門總成產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0021]2、由于門片在扭力彈簧的作用下隨轉(zhuǎn)動(dòng)位置的變化，扭力跟隨變化，要想準(zhǔn)確控制位置，并在不同的區(qū)間內(nèi)作循環(huán)運(yùn)動(dòng)是本發(fā)明的一個(gè)難題，單用脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)來(lái)控制功率放大驅(qū)動(dòng)器，其門片位置是會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)的，這樣就會(huì)造成不能準(zhǔn)確的采樣位置數(shù)據(jù)，故加入了功率鎖定控制系統(tǒng)，即在工藝要求的幾個(gè)點(diǎn)上輸出適合該點(diǎn)固定的功率。這樣節(jié)氣門片的位置在工藝要求的點(diǎn)上被鎖定，沒(méi)有波動(dòng)，達(dá)到了精確控制門片位置和區(qū)間循環(huán)振動(dòng)的目的。如果波動(dòng)就采樣不到數(shù)據(jù)，此時(shí)通過(guò)延時(shí)產(chǎn)生聲光報(bào)警。
[0022]3、功率放大驅(qū)動(dòng)器采用了 AQMH3615NS模塊，有以下特點(diǎn):
(1)支持電壓范圍寬即6V?36V，并自身產(chǎn)生DC5V電源；
(2)持續(xù)負(fù)載電流大,功耗低；
(3)支持脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)即PMW信號(hào)和方向控制信號(hào)，脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)有效范圍在0.1%?100%，使得方向和位置控制更加容易實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明原理框圖；
圖2為本發(fā)明方法流程圖；
圖3為傳感器圖；
圖4為功率放大驅(qū)動(dòng)器圖；
圖5為可編輯控制器圖；
圖6為模數(shù)轉(zhuǎn)換器圖；
圖7為開關(guān)電源圖；
圖8為門片振動(dòng)區(qū)間不意圖。
[0024]圖中，1-電機(jī)電源0V，2-傳感器電源V-，3-傳感器電源V+，4_電機(jī)電源V+，5_傳感器信號(hào)輸出A,6-傳感器信號(hào)輸出B。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案:如圖1所示，一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:它包括可編程控制器、功率放大驅(qū)動(dòng)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、傳感器和顯不控制觸摸屏,傳感器的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與可編程控制器連接，顯示控制觸摸屏經(jīng)RS485接口與可編程控制器連接，可編程控制器的控制輸出與功率放大驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，功率放大驅(qū)動(dòng)器的控制輸出與直流電機(jī)連接。
[0026]一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀還包括兩組開關(guān)電源，外部電源通過(guò)兩組開關(guān)電源變換處理后，得到DC12V和DC24V直流輸出，其中，DC12V供給功率放大驅(qū)動(dòng)器，DC24V供給觸摸屏。
[0027]所述的傳感器為非接觸式雙反饋位置傳感器，傳感器的電源由功率放大驅(qū)動(dòng)器供
5口 O
[0028]所述的可編程控制器的控制輸出包括一個(gè)脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)、兩個(gè)方向控制信號(hào)和一個(gè)位置鎖定控制信號(hào)。
[0029]所述的功率放大驅(qū)動(dòng)器設(shè)有3個(gè)接線柱，分別為P1、P2和P3，其中，Pl為功率放大驅(qū)動(dòng)器的輸入，P2連接電機(jī)，P3連接DC12V。
[0030]一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀還包括一個(gè)操作臺(tái)，所述的操作臺(tái)包括用于安裝電子節(jié)氣門體的夾具和工作臺(tái)、啟動(dòng)和停止按鈕。
[0031]所述的可編程控制器的型號(hào)為三菱FX3U-PLC。
[0032]所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為三菱FX2N-2AD。
[0033]所述的功率模塊放大器的型號(hào)為AQMH3615NS。
[0034]如圖2所示，一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀的的步驟如下:
1.將電源插頭插入220V市電交流電源上，通過(guò)兩組開關(guān)電源得到DC12V、DC24V。其中，DC12V供給功率放大驅(qū)動(dòng)器，非接觸式雙反饋位置傳感器的電源由功率放大驅(qū)動(dòng)器供給，觸摸屏人機(jī)界面由DC24V供給。
[0035]2.將扁形電纜插頭插入節(jié)氣門體上的扁形卡槽內(nèi)。在模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換面板上調(diào)節(jié)精密電位器，通過(guò)可編程控制器的軟件系統(tǒng)顯示出位置傳感器的位置數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)作為可編程控制器的A/D轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這樣就與門片的位置值相匹配了。
[0036]3.按啟動(dòng)鍵，可編程控制器按事先編制好的工作程序由YO端輸出脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)即PMW信號(hào)，由Y2端和Y3端輸出方向控制信號(hào)，經(jīng)功率放大驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，再由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即電機(jī)齒輪與中間齒輪嚙合以及中間齒輪與扇形齒輪嚙合帶動(dòng)門片軸轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，由傳感器輸出雙反饋位置信號(hào)輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)可編程邏輯器進(jìn)行初始化，讀入數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行邏輯計(jì)算，建立基礎(chǔ)控制數(shù)據(jù)即各區(qū)間點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)。當(dāng)采樣數(shù)據(jù)出錯(cuò)，通過(guò)延時(shí)產(chǎn)生聲光報(bào)警。
[0037]將采樣的門片的靜態(tài)位置數(shù)據(jù)存入D210寄存器中；門片從靜態(tài)運(yùn)行到全開處，采樣電機(jī)全開數(shù)據(jù)存入D220寄存器中；門片從全開運(yùn)行到全閉處，采樣門片全閉數(shù)據(jù)存入D230寄存器中。這樣從全閉到全開為0%?100%的開度位置，為建立數(shù)學(xué)模型算出1%，4%，25%，100%的值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分別存入D250，D260，D270，D220寄存器。根據(jù)這些值算出控制脈寬斜率，存入各區(qū)間的寄存器中，完成電子節(jié)氣門體初始化并自動(dòng)進(jìn)入一區(qū)間。
[0038]4.一區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1% — 4%處運(yùn)行，置開度增加，置一區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)；在4%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從4%— 1%處運(yùn)行，置開度減少，置一區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)，返回1%，循環(huán)17次，并自動(dòng)進(jìn)入二區(qū)間；
5.二區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1% — 25%處運(yùn)行，置開度增加，置二區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)正轉(zhuǎn)；在25%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從25% — 1%處運(yùn)行，置開度減少，置二區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)，返回1%，循環(huán)2次，并自動(dòng)進(jìn)入三區(qū)間；
6.三區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1%— 100%全開處運(yùn)行，置開度增加，置三區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)正轉(zhuǎn)；在100%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從100% — 1%處運(yùn)行，置三區(qū)間控制脈沖寬斜率減少數(shù)據(jù)，置開度減少，置電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)停在1%處，一次循環(huán)結(jié)束，計(jì)數(shù)一次，自動(dòng)返回一區(qū)間即步驟S5進(jìn)入下一次循環(huán)，直到累計(jì)50萬(wàn)次后程序發(fā)出停止工作控制信號(hào)而結(jié)束。
[0039]7.累計(jì)50萬(wàn)次后程序發(fā)出停止工作控制信號(hào)而結(jié)束。
[0040]如圖8所示，門片在圓周8.79°?87°內(nèi)旋轉(zhuǎn)，需要設(shè)置的幾種不同開度是通過(guò)在不同的區(qū)間，按事先設(shè)置好的位置參數(shù)和頻率在不同的區(qū)間循環(huán)振動(dòng)。所述的1%?4%即8.79°?11.16°開度位置，頻率4HZ，為一區(qū)間循環(huán)運(yùn)動(dòng)17次；所述的1%?25%既8.79°?27.75°開度位置，頻率2HZ，為二區(qū)間循環(huán)運(yùn)動(dòng)2次；所述的1%?100%既8.79°?87°開度位置，頻率1HZ，為三區(qū)間循環(huán)運(yùn)動(dòng)I次。
[0041]如圖3所示，傳感器信號(hào)輸出A端隨開度增加電壓減小，傳感器信號(hào)輸出B端隨開度增加電壓增加。
[0042]如圖4所示，功率放大驅(qū)動(dòng)器有3個(gè)插頭，分別為插頭P1、P2和P3，所述的插頭Pl為功率放大驅(qū)動(dòng)器的控制輸入，與可邏輯控制塊連接，插頭P2連接電機(jī)，插頭P3連接DC12V。
[0043]如圖5所示，可編程控制器的輸出端YO輸出脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)，輸出端Y2輸出正方向控制信號(hào)，輸出端Y3輸出反方向控制信號(hào)，輸出端Y6輸出位置鎖定控制信號(hào)。
[0044]如圖6所示，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)com端與電源連接，兩個(gè)vino端與可編程控制器的輸入端連接。
【權(quán)利要求】
1.一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:它包括可編程控制器、功率放大驅(qū)動(dòng)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、傳感器和顯示控制觸摸屏，傳感器的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出與可編程控制器連接，顯示控制觸摸屏經(jīng)RS485接口與可編程控制器連接，可編程控制器的控制輸出與功率放大驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，功率放大驅(qū)動(dòng)器的控制輸出與直流電機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:它還包括兩組開關(guān)電源，外部電源通過(guò)兩組開關(guān)電源變換處理后，得到DC12V和DC24V直流輸出，其中，DC12V供給功率放大驅(qū)動(dòng)器，DC24V供給觸摸屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:所述的傳感器為非接觸式雙反饋位置傳感器，傳感器的電源由功率放大驅(qū)動(dòng)器供給。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:所述的可編程控制器的控制輸出包括一個(gè)脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)、兩個(gè)方向控制信號(hào)和一個(gè)位置鎖定控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:所述的功率放大驅(qū)動(dòng)器設(shè)有3個(gè)接線柱，分別為P1、P2和P3，其中，Pl為功率放大驅(qū)動(dòng)器的輸入，P2連接電機(jī)，P3連接DC12V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀，其特征在于:它還包括一個(gè)操作臺(tái)，所述的操作臺(tái)包括用于安裝電子節(jié)氣門體的夾具和工作臺(tái)、啟動(dòng)和停止按鈕。
7.一種電子節(jié)氣門體耐久試驗(yàn)控制儀的試驗(yàn)方法，包括以下步驟: 51:接通電源:電源抽頭插入電源上，通過(guò)開關(guān)電源變換處理，得到DC12V和DC24V直流輸出； 52:儀器初始化:將扁形電纜插頭插入節(jié)氣門總成上的扁形卡槽內(nèi)，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器面板上調(diào)節(jié)精密電位器，記錄傳感器的位置數(shù)據(jù)即門片的初始位置數(shù)據(jù)； 53:數(shù)據(jù)初始化:按啟動(dòng)按鈕，可編程控制器輸出脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)、方向控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，再由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)門片軸轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，由傳感器輸出雙反饋位置信號(hào)輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)可編程控制器進(jìn)行初始化，讀入數(shù)據(jù)； 54:建立數(shù)據(jù)模型:將采樣的門片靜態(tài)位置數(shù)據(jù)存入D210寄存器，將采樣的門片從靜態(tài)運(yùn)行到全開處的全開數(shù)據(jù)存入D220寄存器，將采樣的門片從全開運(yùn)行到全閉處的全閉數(shù)據(jù)存入D230寄存器，再分別計(jì)算出1%，4%，25%，100%的值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并分別存入D250、D260、D270和D220寄存器中，根據(jù)這些值算出脈寬的調(diào)節(jié)斜率并存入各區(qū)間的相應(yīng)寄存器，進(jìn)入一區(qū)間； 55:一區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1% —4%處運(yùn)行，置開度增加，置一區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)；在4%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從4% — 1%處運(yùn)行，置開度減少，置一區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)，返回1%，循環(huán)17次，并自動(dòng)進(jìn)入二區(qū)間； S6: 二區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1% — 25%處運(yùn)行，置開度增加，置二區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)正轉(zhuǎn)；在25%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從25% — 1%處運(yùn)行，置開度減少，置二區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)反轉(zhuǎn)，返回1%，循環(huán)2次，并自動(dòng)進(jìn)入三區(qū)間； S7:三區(qū)間操作:在1%處，電機(jī)從1%— 100%全開處運(yùn)行，置開度增加，置三區(qū)間控制脈寬斜率減少數(shù)據(jù)，置電機(jī)正轉(zhuǎn)；在100%處位置控制信號(hào)動(dòng)作，可編程控制器給出位置鎖定控制信號(hào)，延時(shí)后發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)從100% — 1%處運(yùn)行，置三區(qū)間控制脈沖寬斜率減少數(shù)據(jù)，置開度減少，置電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)停在1%處，一次循環(huán)結(jié)束，計(jì)數(shù)一次，自動(dòng)返回一區(qū)間即步驟S5進(jìn)入下一次循環(huán)，直到累計(jì)50萬(wàn)次后程序發(fā)出停止工作控制信號(hào)而結(jié)束。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK104316299SQ201410423958
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】杜昌學(xué), 夏秋耕, 曹寬, 項(xiàng)勁濤 申請(qǐng)人:四川紅光汽車機(jī)電有限公司