[发明专利]一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器及其控制方法

权利要求书

1.一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器，其特征在于：包括液压缸式张紧装置(2)、电液伺服阀(3)、ECU(4)、D/A转换器(5)、一号压力传感器(1.1)、二号压力传感器(1.2)和一个位移传感器(1.3)，液压缸式张紧装置(2)整体设置在正时齿形链传动系统链条松边(8)侧，一号压力传感器(1.1)位于传动系统张紧板(7)与液压缸式张紧装置(2)之间，二号压力传感器(1.2)位于传动系统张紧板(7)与传动系统链条松边(8)之间，所述位移传感器(1.3)位于张紧装置柱塞(2.3)侧边，用以检测张紧装置柱塞(2.3)的初始伸出量DX，一号压力传感器(1.1)、二号压力传感器(1.2)和一个位移传感器(1.3)分别与ECU(4)连接，一号压力传感器(1.1)、二号压力传感器(1.2)和一个位移传感器(1.3)所测得的数据通过信号线传递给ECU(4)，D/A转换器(5)与ECU(4)连接，电液伺服阀(3)与D/A转换器(5)连接，液压缸式张紧装置(2)通过电液伺服阀(3)与外部液压系统连接；

在所述液压缸式张紧装置(2)中，张紧装置柱塞(2.3)将液压腔分为张紧装置后腔(2.1)和张紧装置前腔(2.2)两个部分，张紧装置后腔(2.1)中放置有具有一定刚度的张紧装置弹簧(2.4)。

2.一种权利要求1所述的汽车正时齿形链系统用智能张紧器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、检测发动机启动时张紧装置柱塞(2.3)初始伸出量DX，初始伸出量DX由位移传感器(1.3)检测，DX是一个相对于张紧装置柱塞(2.3)理想位置的相对值，其测量值只能为一个整数，当DX＝0时，表示链条并未发生磨损，当DX0时，表示链条发生了磨损，且DX越大，链条的磨损越大，当DX0时，表示该系统发生错误，并同时停机报警，当DX检测完成后，ECU(4)会将其值保存，并上传给上级ECU(6)，上级ECU(6)在考虑发动机以及其他电控系统需求后，计算出一个修正系数K2，并返还给ECU(4)中；

S2、检测压力F1、F2，计算电液伺服阀(3)驱动控制电流I，一号压力传感器(1.1)检测张紧装置柱塞(2.3)与张紧板(7)之间的压力F1，二号压力传感器(1.2)检测张紧板(7)与链条松边(8)之间的压力F2，系统ECU(4)在获取压力值F1和F2后，计算压力跟随量DF＝F1-F2，ECU(4)根据F1、F2、DF的取值，在ROM中提取电控基本控制系数K1，并依据K＝K1·K2计算控制电流系数，最后依据公式I＝K·DF计算电液伺服阀(3)驱动控制电流I；

S3、ECU(4)将I的计算值传给D/A转换器(5)，D/A转换器(5)将I的数值转化为控制电流并驱动张紧装置柱塞(2.3)运动，当F1F2时，张紧装置柱塞(2.3)对链条松边(8)的压紧力不足，此时以大于零的驱动控制电流I控制电液伺服阀(3)，则会使得此刻张紧装置后腔(2.1)油压增大，从而使得张紧装置柱塞(2.3)伸出，并增大输出压力，以使得F1＝F2；当F1F2时，张紧装置柱塞(2.3)对链条松边(8)的压紧力过大，此时以小于零的驱动控制电流I控制电液伺服阀(3)，则会使得此刻张紧装置后腔(2.1)油压减小，从而使得张紧装置柱塞(2.3)缩回，并减小输出压力，以使得F1＝F2；当F1＝F2时，张紧装置柱塞(2.3)对链条松边(8)的压紧力正好，此时控制电液伺服阀(3)的驱动控制电流I为零，此刻张紧装置后腔(2.1)油压维持现状，从而使得张紧装置柱塞(2.3)不变，输出压力不变，运行完成之后，跳到S2继续循环运行。

3.根据权利要求2所述的一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器的控制方法，其特征在于：步骤S1中，对于K2的取值，可由如下公式进行计算：

K2＝K21·K22；

式中，K22是系统补偿系数，同发动机的具体工况以及相应需求有关；K21是张紧装置弹簧(2.4)刚度补偿系数，可由如下公式求得：

K21＝X/(X-DX)；

式中，X为张紧装置柱塞(2.3)位于平衡位置时，张紧装置弹簧(2.4)的理想压缩量；DX为张紧装置柱塞(2.3)启动时同平衡位置的偏移量。

4.根据权利要求2所述的一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器的控制方法，其特征在于：步骤S2中，对于K1的取值，是一个经过测试的常数，同具体的系统布局有关，在一定范围内并不会影响控制结果。