本申请涉及发动机节气门领域,具体而言,涉及一种节气门位置检测系统以及摩托车。
背景技术:
摩托车发动机的正常工作需要摩托车ecu(电子控制器)的正确控制,而摩托车的发动机控制系统需要集成配合许多的传感器正确的感知设备和环境的状况才可以正常工作,传感器测量数据的准确度、稳定性以及效果对ecu的工作效果产生很大程度上的影响。因此对于一个ecu系统的升级和优化,传感器使用的相关性能和效果也是重要的一环。
目前,现有技术中的大部分的车用传感器都是针对各个功能的独立模块并通过线束连接到ecu上,因此存在一些生产以及使用各方面的隐患。在生产时,可能存在错接线、反接线的问题,进而引发硬件风险;且接线过程复杂,给安装和维修都增添了麻烦。在使用时,可能会出现因为线束接口质量不稳定、线束老化、接口老化等原因引发的故障;通过线束连接的传感器也面临着不同工况带来的抖动,存在着一定故障风险。
因此,如何提高发动机控制系统的稳定性,成为本领域亟需解决的问题。
技术实现要素:
本申请实施例的目的在于提供一种节气门位置检测系统以及摩托车,该节气门位置检测系统将节气门位置传感器集成到电子控制器(ecu)上,减少线束连接,降低生产以及使用风险,提高发动机的性能。
第一方面,本申请实施例提供了一种节气门位置检测系统,该节气门位置检测系统包括:节气门转轴,磁性件,电子控制器以及磁性感应芯片。所述节气门转轴设置在节气门阀体上,所述节气门转轴包括套设有弹簧的首端以及远离所述弹簧的末端;磁性件置在所述节气门转轴的末端并能够随所述转轴转动;电子控制器的内部设置有电路板,所述电子控制器配置在所述节气门阀体靠近所述节气门转轴的末端的一侧;磁性感应芯片集成在所述电路板上,所述磁性感应芯片的位置与所述磁性件的位置对应设置用以感应所述磁性件的转动并输出电压信号;所述电子控制器用以接收所述电压信号并根据所述电压信号计算出节气门的位置。
在上述实现过程中,本申请在电子控制器的电路板上集成磁性感应芯片,并在节气门转轴的末端设置磁性件。当节气门转动时,节气门阀体的扭动角度会等值的传导给设置在节气门转轴末端的磁性件,磁性件会根据实时的被动旋转产生角度位置的变化。根据摩托车工况变化,电子控制器会随着实际情况变化而决定的最佳采样频率,控制磁性感应芯片感应磁性件所处的角度位置。磁性感应芯片将采集到的位置角度信息转化为电压值,并将电压信息传给电子控制器进行分析。通过监测电压值的变化并计算其差值,电子控制器调用设计好的算法进行判断和计算,并结合电子控制器内部初期设定的各个情况数据,计算得出节气门的位置以获得节气门的实时位置信息。
在一种可能的实现方式中,所述电子控制器固定安装在所述阀体上。
在上述实现过程中,将电子控制器固定安装在阀体上,有利于磁性感应芯片与磁性件相对位置的稳定,保证磁性感应芯片能够准确感应到磁性件的转动,提高节气门位置检测的准确性与稳定性。
在一种可能的实现方式中,所述电子控制器与所述节气门阀体之间采用螺栓紧固连接。
在上述实现过程中,采用螺栓进行紧固连接电子控制器与节气门阀体,结构简单,拆卸方便。进一步的,螺栓可以为多个,多个螺栓沿对称均匀分布,可进一步提高安装的稳固性。
在一种可能的实现方式中,所述磁性件为薄片状。
在上述实现过程中,薄片状的磁性件占地空间较小,且安装方便,可直接粘附在节气门转轴的末端。
在一种可能的实现方式中,所述节气门阀体上设置有用于与所述电子控制器的背面贴合安装的安装平面,所述安装平面垂直于所述节气门转轴的轴心,且所述磁性件远离所述节气门转轴的侧面与所述安装平面在同一平面内。
在上述实现过程中,当电子控制器安装在节气门阀体上时,电子控制器的背面能够与安装平面贴合,且磁性件远离节气门转轴的侧面与安装平面在同一平面内,缩小了磁性件与磁性感应芯片之间的距离,提高了感应的准确度以及节气门位置检测的准确性。
在一种可能的实现方式中,所述电子控制器的背面设置有定位孔,所述安装平面上设置有与所述定位孔配合的定位凸起。
在上述实现过程中,定位孔与定位凸起配合安装能够使磁性感应芯片与磁性件的相对位置固定,不受螺栓拧紧或其他安装件安装时的干扰,进一步保证了节气门位置检测系统的稳定性以及位置检测的准确性。
在一种可能的实现方式中,所述磁性感应芯片集成在所述电路板靠近所述电子控制器的背面的一面。
在上述实现过程中,当电子控制器的背面与节气门阀体的安装平面贴合设置时,磁性感应芯片集成在电路板靠近电子控制器的背面的一面,可以进一步缩小磁性感应芯片于磁性件之间的距离,提高感应的强度。
在一种可能的实现方式中,所述电子控制器的背面上设置有用于表示所述磁性感应芯片的感应区域的标记件。
在上述实现过程中,在电子控制器的背面上设置标记件,一方面可提示组装人员如何将电子控制器安装在节气门阀体上,另一方面也可以用于检测磁性件是否与磁性感应芯片相对设置。
在一种可能的实现方式中,所述电子控制器的壳体为经过emc硬件层面处理的壳体。
在上述实现过程中,采用经过emc硬件层面处理的壳体作为电子控制器的壳体可有效提高信号的抗干扰性以及稳定性,进而提高节气门位置检测结构的准确性。进一步的,还可进行算法滤波、检波处理或进行简单的干涉处理,提高系统的稳定性以及抗干扰性。
第二方面,本申请实施例提高了一种摩托车,该摩托车包括上述节气门位置检测系统。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种节气门阀体的结构图;
图2为本申请实施例提供的一种电子控制器的结构图;
图3为本申请实施例提供的一种节气门位置检测系统的结构图。
图标:100-节气门转轴;200-节气门阀体;300-磁性件;400-电子控制器;410-背面;210-安装平面;420-定位孔;220-定位凸起;430-标记件。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一方面,请参考图1、图2以及图3,本申请实施例提供了一种节气门位置检测系统,该节气门位置检测系统包括:节气门转轴100,磁性件300,电子控制器400以及磁性感应芯片。节气门转轴100设置在节气门阀体200上,节气门转轴100包括套设有弹簧的首端以及远离弹簧的末端;磁性件300置在节气门转轴100的末端并能够随转轴转动;电子控制器400的内部设置有电路板,电子控制器400配置在节气门阀体200靠近节气门转轴100的末端的一侧;磁性感应芯片集成在电路板上,磁性感应芯片的位置与所述磁性件300的位置对应设置用以感应所述磁性件300的转动并输出电压信号;所述电子控制器400用以接收所述电压信号并根据所述电压信号计算出节气门的位置。
依据节气门的结构特征,节气门的位移与节气门转动轴转动的角度之间存在对应关系,因此,获取节气门转动轴的转动角度在进行换算,就可以明确节气门的位置。因此在上述实现过程中,本申请在电子控制器400的电路板上集成磁性感应芯片,并在节气门转轴100的末端设置磁性件300。当节气门转动时,节气门阀体200的扭动角度会等值的传导给设置在节气门转轴100末端的磁性件300,磁性件300会根据实时的被动旋转产生角度位置的变化。根据摩托车工况变化,电子控制器400会随着实际情况变化而决定的最佳采样频率,控制磁性感应芯片感应磁性件300所处的角度位置。磁性感应芯片将采集到的位置角度信息转化为电压值,并将电压信息传给电子控制器400进行分析。通过监测电压值的变化并计算其差值,电子控制器调400用设计好的算法进行判断和计算,并结合电子控制器400内部初期设定的各个情况数据,计算得出节气门的位置以获得节气门的实时位置信息。
需要说明的是,磁性感应芯片的位置与磁性件300的位置对应设置是指磁性件300设置在磁性感应芯片的感应区内,磁性感应芯片能够准确感应到磁性件300的转动。进一步的,磁性感应芯片与磁性件300可均设置在节气门转轴100的轴心上,使磁性感应芯片与磁性件300位置相对,在节气门转轴100的末端的端面上的投影重合,能够有效提高磁性感应芯片与磁性件300之间感应的准确性。
应理解,上述磁性感应芯片的种类不作限制,本申请实施例中可以选择mlx90340芯片作为磁性感应芯片。
因为节气门的转动最大角度是90度左右,因此我们要先对集成好的mlx90340芯片进行定位标定,将相关预设好的角度范围写进mlx90340芯片里,使得mlx90340芯片的输出数据可以反映在一定的区间范围内。
从电路板上电开始,数据就开始被获取和处理,在整套系统正式出厂前会进行一次测试上电,记录此时的获取的节气门位置角度为初始角度。并且设计程序在检测到钥匙开关断电后,预留一定的时间给电子控制器400,将这个初始值存入到电子控制器400上单片机自带的eeprom中,完成初始化。以后上电时就从这个eeprom中取出数据,作为节气门初始位置的值。
mlx90340的信号输入方式采用模拟值输入,由此单片机部分程序采用ad转换进行信号的接收,接收时为了避免信号抖动,可采用平均值滤波的方式进行处理。
在一种可能的实现方式中,电子控制器400固定安装在阀体上。
在上述实现过程中,将电子控制器400固定安装在阀体上,有利于磁性感应芯片与磁性件300相对位置的稳定,保证磁性感应芯片能够准确感应到磁性件300的转动,提高节气门位置检测的准确性与稳定性。
在一种可能的实现方式中,电子控制器400与节气门阀体200之间采用螺栓紧固连接。
在上述实现过程中,采用螺栓进行紧固连接电子控制器400与节气门阀体200,结构简单,拆卸方便。进一步的,螺栓可以为多个,多个螺栓沿对称均匀分布,可进一步提高安装的稳固性。例如螺栓连接结构有三个,三个螺栓连接结构呈等腰三角形分布在电子控制器400与节气门阀体200的连接处。
应理解,磁性件300的形状可以是方形的,三角形的,也可以是圆柱形的,本申请实施例对此不作限制。
在一种可能的实现方式中,磁性件300为薄片状。
在上述实现过程中,薄片状的磁性件300占地空间较小,且安装方便,可直接粘附在节气门转轴100的末端。
在一种可能的实现方式中,节气门阀体200上设置有用于与电子控制器400的背面410贴合安装的安装平面210,安装平面210垂直于节气门转轴100的轴心,且磁性件300远离节气门转轴100的侧面与安装平面210在同一平面内。
在上述实现过程中,当电子控制器400安装在节气门阀体200上时,电子控制器400的背面410能够与安装平面210贴合,且磁性件300远离节气门转轴100的侧面与安装平面210在同一平面内,缩小了磁性件300与磁性感应芯片之间的距离,提高了感应的准确度以及节气门位置检测的准确性。
在一种可能的实现方式中,电子控制器400的背面410设置有定位孔420,安装平面210上设置有与定位孔420配合的定位凸起220。
在上述实现过程中,定位孔420与定位凸起220配合安装能够使磁性感应芯片与磁性件300的相对位置固定,不受螺栓拧紧或其他安装件安装时的干扰,进一步保证了节气门位置检测系统的稳定性以及位置检测的准确性。定位孔420与定位凸起220的数量可以为一对,也可以是两对、三对或多对。
在一种可能的实现方式中,磁性感应芯片集成在电路板靠近电子控制器400的背面410的一面。
在上述实现过程中,当电子控制器400的背面410与节气门阀体200的安装平面210贴合设置时,磁性感应芯片集成在电路板靠近电子控制器400的背面410的一面,可以进一步缩小磁性感应芯片于磁性件300之间的距离,提高感应的强度。
在一种可能的实现方式中,电子控制器400的背面410上设置有用于表示磁性感应芯片的感应区域的标记件430。
在上述实现过程中,在电子控制器400的背面410上设置标记件430,一方面可提示组装人员如何将电子控制器400安装在节气门阀体200上,另一方面也可以用于检测磁性件300是否与磁性感应芯片相对设置。
应理解,上述标记件430可以采用贴附在电子控制器400的背面410的贴纸,也可以是设置在电子控制器400的背面410的凹槽。
在一种可能的实现方式中,电子控制器400的壳体为经过emc硬件层面处理的壳体。
在上述实现过程中,采用经过emc硬件层面处理的壳体作为电子控制器400的壳体可有效提高信号的抗干扰性以及稳定性,进而提高节气门位置检测结构的准确性。进一步的,还可进行算法滤波、检波处理或进行简单的干涉处理,提高系统的稳定性以及抗干扰性。
第二方面,本申请实施例提高了一种摩托车,该摩托车包括上述节气门位置检测系统。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
1.一种节气门位置检测系统,其特征在于,包括:
节气门转轴,设置在节气门阀体上,包括套设有弹簧的首端以及远离所述弹簧的末端;
磁性件,设置在所述节气门转轴的末端并能够随所述转轴转动;
电子控制器,其内部设置有电路板,所述电子控制器配置在所述节气门阀体靠近所述节气门转轴的末端的一侧;
磁性感应芯片,集成在所述电路板上,所述磁性感应芯片的位置与所述磁性件的位置对应设置,用以感应所述磁性件的转动并输出电压信号;
所述电子控制器用以接收所述电压信号并根据所述电压信号计算出节气门的位置。
2.根据权利要求1所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述电子控制器固定安装在所述节气门阀体上。
3.根据权利要求2所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述电子控制器与所述节气门阀体之间采用螺栓紧固连接。
4.根据权利要求3所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述磁性件为薄片状。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述节气门阀体上设置有用于与所述电子控制器的背面贴合安装的安装平面,所述安装平面垂直于所述节气门转轴的轴心,且所述磁性件远离所述节气门转轴的侧面与所述安装平面在同一平面内。
6.根据权利要求5所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述电子控制器的背面设置有定位孔,所述安装平面上设置有与所述定位孔配合的定位凸起。
7.根据权利要求5所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述磁性感应芯片集成在所述电路板靠近所述电子控制器的背面的一面。
8.根据权利要求5所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述电子控制器的背面上设置有用于表示所述磁性感应芯片的感应区域的标记件。
9.根据权利要求1所述的节气门位置检测系统,其特征在于,所述电子控制器的壳体为经过emc硬件层面处理的壳体。
10.一种摩托车,其特征在于,包括权利要求1-9中任一项所述的节气门位置检测系统。
技术总结