[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

说明书

本发明公开了一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器及其控制方法，它属于汽车发动机技术领域。该智能张紧器由液压缸式张紧装置、电液伺服阀、ECU、D/A转换器、两个压力传感器，以及一个位移传感器组成。其控制方法包括以下步骤：检测发动机启动时张紧装置柱塞初始伸出量DX，上传上级ECU后，确定修正系数K2；检测链条松边与张紧板以及张紧板与张紧装置间压力跟随量，计算电液伺服阀控制驱动电流I；ECU通过D/A转换器对电液伺服阀进行控制，在控制循环中使得链条振动稳定在一定的幅度范围内。本发明可显著缩小链条松边的波动，提升发动机正时系统的整体可靠性，以及正时系统与汽车电控系统的整体匹配度、协同度。

技术领域

本发明涉及于汽车发动机技术领域，特别涉及一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器及其控制方法。

背景技术

同齿形带传动相比，齿形链传动有寿命长、可靠性高、运动精度高等优点，因此，愈来愈多的汽车发动机厂商采用齿形链传动作为发动机正时的主要传动形式。传统的汽车发动机正时齿形链系统张紧机构为一个纯机械装置，一方面，该装置只能在一定程度上限制链条波动，而不能对链条现有波动加以控制，不可控的波动会导致链条磨损加剧；另一方面，该装置对于链条的张紧力为一个定值，不能随发动机的具体工况要求进行有效调整，也不能补偿因链条磨损而导致的波动加剧。对于现代汽车发动机，尤其是具有智能驾驶系统汽车的发动机而言，其具有的可变正时机构更加复杂、正时精度/可靠度要求更高、电控系统要求更加精密，所以传统的正时齿形链传动系统已经逐步不能满足现代汽车发动机的发展需要。

现有中国专利CN101782467A涉及了一种带有对正时系统进行监控检测功能的张紧器，虽然使用传感器对正时系统进行了监测，但是并不能对张紧器及其链条波动进行有效控制；中国专利CN112709791A涉及了一种用于汽车发动机的张紧器油压调节系统以及油压调节方法，提出了一种有效防止张紧器柱塞与链条发生振动敲击的技术方案，但是该技术方案也未能有效解决传统张紧方案下的链条波动加剧及其可靠性降低等问题。

发明内容

本发明提供了一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器及其控制方法，目的是为了最大程度地减小汽车正时齿形链系统波动，降低链条磨损，提高张紧系统可靠性以及链条寿命。

一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器，包括液压缸式张紧装置、电液伺服阀、ECU、D/A转换器、一号压力传感器、二号压力传感器和一个位移传感器，液压缸式张紧装置整体设置在正时齿形链传动系统链条松边侧，一号压力传感器位于传动系统张紧板与液压缸式张紧装置之间，二号压力传感器位于传动系统张紧板与传动系统链条松边之间，所述位移传感器位于张紧装置柱塞侧边，用以检测张紧装置柱塞的初始伸出量DX，一号压力传感器、二号压力传感器和一个位移传感器分别与ECU连接，一号压力传感器、二号压力传感器和一个位移传感器所测得的数据通过信号线传递给ECU，D/A转换器与ECU连接，电液伺服阀与D/A转换器连接，液压缸式张紧装置通过电液伺服阀与外部液压系统连接；

在所述液压缸式张紧装置中，张紧装置柱塞将液压腔分为张紧装置后腔和张紧装置前腔两个部分，张紧装置后腔中放置有具有一定刚度的张紧装置弹簧；

一种汽车正时齿形链系统用智能张紧器的控制方法，包括以下步骤：

S1、检测发动机启动时张紧装置柱塞初始伸出量DX，初始伸出量DX由位移传感器检测，DX是一个相对于张紧装置柱塞理想位置的相对值，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会将其值保存，并上传给上级ECU，上级ECU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中；