本發(fā)明屬于控制及儀表測(cè)試領(lǐng)域，涉及到對(duì)多種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器電控閥進(jìn)行檢測(cè)與控制，應(yīng)用于渦輪增壓器的檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在我國(guó)汽車(chē)行業(yè)迅猛發(fā)展的今天，渦輪增壓器作為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件一直是研究熱點(diǎn)。渦輪增壓器利用發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，將新鮮空氣進(jìn)行壓縮，提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能并降低油耗。目前在小型汽車(chē)上常用的渦輪增壓器為可變噴嘴渦輪增壓器，其噴嘴環(huán)葉片通過(guò)機(jī)械連桿機(jī)構(gòu)與操縱環(huán)相連,操縱環(huán)則由一電控閥通過(guò)曲柄帶動(dòng)，改變噴嘴環(huán)葉片的角度,進(jìn)而改變渦輪進(jìn)口的流通截面面積。對(duì)于整車(chē)檢修，官方汽車(chē)維修廠(chǎng)通常會(huì)使用專(zhuān)用的汽車(chē)診斷電腦，如盛海燕等人發(fā)明的“一種汽車(chē)故障診斷系統(tǒng)”，專(zhuān)利號(hào)為201220738182.9，該種汽車(chē)故障診斷系統(tǒng)可對(duì)整車(chē)的故障進(jìn)行判斷并提供解決方案，但不能直接用于單獨(dú)汽車(chē)部件，如渦輪增壓器電控閥的故障檢測(cè)；此外，該類(lèi)診斷系統(tǒng)的價(jià)格比較昂貴，且通常是由汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家制造，并只適用于該品牌汽車(chē)的檢測(cè)，不能滿(mǎn)足中小型維修廠(chǎng)的零部件維修需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是，發(fā)明一種渦輪增壓器電控閥的檢測(cè)方法，用于檢測(cè)常見(jiàn)的各型號(hào)的渦輪增壓器電控閥,以判斷電控閥是否能夠正常工作。檢測(cè)方法通過(guò)組建的檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)電控閥內(nèi)部是否出現(xiàn)短路或斷路等電氣損壞；電控閥的反饋信號(hào)是否正常；電控閥內(nèi)的伺服電機(jī)能否受控運(yùn)轉(zhuǎn)；電控閥內(nèi)的伺服電機(jī)能否在設(shè)定范圍內(nèi)正反轉(zhuǎn)，是否出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)等問(wèn)題。檢測(cè)方法可兼容不同型號(hào)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器電控閥檢測(cè)，為機(jī)械維修廠(chǎng)檢測(cè)電控閥提供了高效、便利的工具，檢測(cè)方便、可靠，在一定程度上為維修廠(chǎng)提高經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種渦輪增壓器電控閥的檢測(cè)方法，其特征是，檢測(cè)方法中，首先組建檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)以微控制器為核心，輔以電源管理模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、過(guò)流保護(hù)模塊、電控閥接口模塊及操作面板；其中，微控制器1與操作面板6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、電源管理模塊2及過(guò)流保護(hù)模塊4分別連接，電源管理模塊2與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、過(guò)流保護(hù)模塊4相連；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3與過(guò)流保護(hù)模塊4相連，過(guò)流保護(hù)模塊4與電控閥接口模塊5連接；檢測(cè)方法的具體流程如下：

步驟1連接電控閥

選擇電控閥型號(hào)，使用對(duì)應(yīng)線(xiàn)纜將電控閥與電控閥接口模塊5連接上；

步驟2安全檢測(cè)

設(shè)定故障代碼：A電控閥無(wú)響應(yīng)；B電控閥內(nèi)部短路；C電控閥反饋異常；D伺服電機(jī)堵轉(zhuǎn)；E伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度受限；F伺服電機(jī)無(wú)響應(yīng)；G伺服電機(jī)其它故障；安全檢測(cè)通過(guò)過(guò)流保護(hù)模塊4檢測(cè)流經(jīng)電控閥的各線(xiàn)路電流是否正常；電控閥內(nèi)部是否出現(xiàn)電路損壞；通過(guò)微控制器1檢測(cè)電控閥的反饋信號(hào)是否正常；若出現(xiàn)故障，回報(bào)對(duì)應(yīng)故障代碼，若無(wú)異常則繼續(xù)執(zhí)行；

步驟3自動(dòng)檢測(cè)

自動(dòng)檢測(cè)是通過(guò)正反向分別驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，檢查電控閥的曲柄擺動(dòng)情況；微控制器1根據(jù)反饋信號(hào)判斷電控閥的曲柄角度是否達(dá)到最大值，若未達(dá)到最大值，則通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3正向驅(qū)動(dòng)電控閥電機(jī)，若已達(dá)到最大值，則反向驅(qū)動(dòng)電機(jī)；此后，微控制器1判斷曲柄角度是否達(dá)到最小值，若未達(dá)到最小值，則反向驅(qū)動(dòng)電控閥電機(jī)，若已達(dá)到最小值，則回報(bào)自動(dòng)測(cè)試正常，結(jié)束自動(dòng)測(cè)試；

在整個(gè)自動(dòng)測(cè)試中，系統(tǒng)通過(guò)過(guò)流保護(hù)模塊4檢測(cè)是否出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致的電流過(guò)大；通過(guò)微控制器1檢測(cè)反饋信號(hào)是否符合曲柄擺動(dòng)情況；在任一步驟出現(xiàn)異常，回報(bào)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤代碼并結(jié)束檢測(cè)，若無(wú)異常則繼續(xù)執(zhí)行；

步驟4手動(dòng)測(cè)試

若自動(dòng)檢測(cè)時(shí)未發(fā)現(xiàn)故障，則進(jìn)入手動(dòng)測(cè)試環(huán)節(jié)；在手動(dòng)測(cè)試中，使用操作面板6上的旋鈕來(lái)手動(dòng)操作伺服電機(jī)帶動(dòng)曲柄運(yùn)轉(zhuǎn)，微控制器1根據(jù)旋鈕角度的改變操作電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3對(duì)應(yīng)正反向驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，以便人工檢查電控閥是否存在其它故障。

本發(fā)明的有益效果是有效地解決中小型機(jī)械維修廠(chǎng)維修、測(cè)試渦輪增壓器電控閥的技術(shù)難題，為機(jī)械維修廠(chǎng)檢測(cè)電控閥提供了高校、便利的工具，檢測(cè)方便、可靠，能夠?yàn)榫S修廠(chǎng)提高經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是渦輪增壓器電控閥檢測(cè)方法的整體流程圖。

圖2是渦輪增壓器電控閥檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成方框圖，其中，1-微控制器、2-電源管理模塊、3-電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、4-過(guò)流保護(hù)模塊、5-電控閥接口模塊、6-操作面板。

圖3是檢測(cè)方法中對(duì)電控閥進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

一種渦輪增壓器電控閥檢測(cè)方法，其原理是在保證安全的前提下，使用微控制器1對(duì)電控閥進(jìn)行反饋控制，并通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3使電控閥的曲柄在工作范圍內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，在整個(gè)過(guò)程中檢測(cè)電控閥的各接口信號(hào)以查找故障。

首先組建檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)以微控制器1為核心，輔以電源管理模塊2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、過(guò)流保護(hù)模塊4、電控閥接口模塊5及操作面板6，如圖2所示。其中，微控制器1具有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊及中斷模塊，能夠控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3實(shí)現(xiàn)換向，能夠通過(guò)電控閥接口模塊5讀取電控閥反饋信息，并向電控閥發(fā)出控制信息，能夠讀取操作面板6上按鍵及旋鈕的信息并在操作面板6上顯示信息；電源管理模塊2能為系統(tǒng)內(nèi)各模塊提供所需的不同電壓；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3能夠換向，并經(jīng)過(guò)流保護(hù)模塊4、電控閥接口模塊5驅(qū)動(dòng)外部電控閥伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)；過(guò)流保護(hù)模塊4串聯(lián)在電控閥接口模塊5之后，在檢測(cè)到電流過(guò)大時(shí)向微控制器1發(fā)出中斷信號(hào)；電控閥接口模塊5使用特定的線(xiàn)纜使系統(tǒng)與不同的電控閥連接；操作面板6包括按鍵、旋鈕及顯示模塊，供用戶(hù)開(kāi)關(guān)檢測(cè)系統(tǒng)、選擇電控閥型號(hào)及測(cè)試方式、手動(dòng)操作改變電控閥曲柄角度并顯示測(cè)試信息。

實(shí)施例使用本發(fā)明所述渦輪增壓器電控閥的檢測(cè)方法檢測(cè)HELLA電控閥6NW009206。該電控閥通過(guò)一個(gè)5引腳的接口與汽車(chē)ECU相連，其伺服電機(jī)需要14V的驅(qū)動(dòng)電壓，電控閥內(nèi)部不含伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；此外，該電控閥還需要5V的參考電壓供內(nèi)部電路使用；電控閥的反饋信號(hào)為5V的PWM調(diào)制信號(hào)，該信號(hào)的占空比由電控閥曲柄的角度決定，占空比在5％～95％的范圍內(nèi)變化。

對(duì)于該種電控閥，檢測(cè)系統(tǒng)需使用微控制器1模擬汽車(chē)ECU對(duì)電控閥發(fā)出控制信號(hào)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)通過(guò)電控閥接口模塊5采集的電控閥反饋信號(hào)，通過(guò)微控制器1的計(jì)數(shù)器模塊將包含電控閥曲柄角度信息的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，進(jìn)行反饋控制。此外，系統(tǒng)使用電源管理模塊2為電控閥供電，由于該型號(hào)電控閥內(nèi)部不含伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，檢測(cè)系統(tǒng)需要使用電源管理模塊2為電控閥提供伺服電機(jī)所需的14V直流電及5V的參考電壓，并根據(jù)需要利用微控制器1控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3進(jìn)行換向。

微控制器1使用STC15W4K32S4或STM32F4；電源管理模塊2使用LM317三端可調(diào)穩(wěn)壓芯片獲得14V電壓，使用7805三端穩(wěn)壓芯片獲得5V電壓；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3使用H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；過(guò)流保護(hù)模塊5使用ACS712電流檢測(cè)芯片。

使用本發(fā)明所述渦輪增壓器電控閥的檢測(cè)方法檢測(cè)此類(lèi)電控閥的具體步驟如下：

啟動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)后，選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)的電控閥，系統(tǒng)將提示使用對(duì)應(yīng)線(xiàn)纜將電控閥與電控閥接口模塊5連接。

在連接后，微控制器1將通過(guò)過(guò)流保護(hù)模塊4對(duì)電控閥各輸出接口進(jìn)行安全檢測(cè)，檢測(cè)通過(guò)電控閥接口模塊5的各信號(hào)是否正常。若出現(xiàn)故障，則提示故障代碼并結(jié)束測(cè)試，例如，當(dāng)上電后電流過(guò)大時(shí)，微控制器1將控制電控閥接口模塊5斷開(kāi)連接，并回報(bào)故障代碼A電控閥無(wú)響應(yīng)；若未發(fā)現(xiàn)故障，則繼續(xù)執(zhí)行。

通過(guò)安全檢測(cè)后，檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，通過(guò)分別正反向驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，檢查電控閥的曲柄擺動(dòng)情況，檢查反饋信號(hào)是否符合實(shí)際操作。自動(dòng)測(cè)試的具體流程如圖3所示，即微控制器1根據(jù)反饋信號(hào)判斷電控閥的曲柄角度是否達(dá)到最大值，若未達(dá)到最大值，則通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3正向驅(qū)動(dòng)電控閥電機(jī)，若已達(dá)到最大值，則反向驅(qū)動(dòng)電機(jī)；此后，微控制器1判斷曲柄角度是否達(dá)到最小值，若未達(dá)到最小值，則反向驅(qū)動(dòng)電控閥電機(jī)，若已達(dá)到最小值，則回報(bào)自動(dòng)測(cè)試正常，結(jié)束自動(dòng)測(cè)試。在自動(dòng)測(cè)試中，系統(tǒng)通過(guò)過(guò)流保護(hù)模塊4檢測(cè)電控閥是否出現(xiàn)因堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致的電流過(guò)大；通過(guò)微控制器1檢測(cè)反饋信號(hào)中曲柄角度值是否符合實(shí)際的電機(jī)驅(qū)動(dòng)情況。在任一步驟出現(xiàn)異常后，回報(bào)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤代碼并結(jié)束檢測(cè)，若無(wú)異常則繼續(xù)執(zhí)行。例如，當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3驅(qū)動(dòng)電控閥伺服電機(jī)帶動(dòng)曲柄擺動(dòng)后，過(guò)流保護(hù)模塊4檢測(cè)到電流過(guò)大，則回報(bào)故障代碼D伺服電機(jī)堵轉(zhuǎn)，并結(jié)束檢測(cè)；若系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電控閥伺服電機(jī)后，微控制器1未檢測(cè)到反饋信號(hào)變化，則回報(bào)故障代碼F伺服電機(jī)無(wú)響應(yīng)，并結(jié)束檢測(cè)。

通過(guò)自動(dòng)測(cè)試后可進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，使用操作面板6上的旋鈕來(lái)手動(dòng)操作伺服電機(jī)帶動(dòng)曲柄運(yùn)轉(zhuǎn)，微控制器1根據(jù)旋鈕角度的改變操作電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3對(duì)應(yīng)正反向驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，以檢查電控閥是否存在其它故障。

使用本發(fā)明可以有效地對(duì)渦輪增壓器電控閥進(jìn)行故障檢測(cè)，查找電控閥內(nèi)部可能出現(xiàn)的各種故障，使機(jī)械維修廠(chǎng)能夠針對(duì)故障進(jìn)行修理或更換，提高經(jīng)濟(jì)效益，簡(jiǎn)化工作流程。