[实用新型]汽车发动机电子节气门控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽车油门控制系统，尤其是涉及一种汽车电子节气门的控制系统。

背景技术

现有技术发动机油门调节机构主要包括非电动控制和电动控制两种结构。

发动机非电动油门调节机构是由带有固定轴的油门踏板和拉线构成，拉线的一端与油门踏板相连，其另一端与发动机油门拉杆相连。操作时，用脚踩踏油门踏板，通过油门拉线牵动油门拉杆。驾驶人员用力大小不同，油门拉杆的位移量也相应不同，因此，由回位弹簧配合使发动机油门开启程度也不同，从而控制发动机的加油量。上述现有技术的油门调节机构，虽然其结构简单，但由于是人为控制，传递误差较大，其控制过程由机械传动完成，因此机械阻力大，驾驶人员控制时需要付出较大的力量。尤其是当发动机后置时，传递距离可达几米，要克服油门拉线的自重、摩擦阻力、拉索回位弹簧的拉力，需要驾驶人员脚踏油门的力会很大，当交通工具长途运行时，更易加重驾驶人员的疲劳。另外，具有一定长度的油门拉线所需要的安装空间较大，其布现和安装均受到了限制。发动机电动油门调节机构是主要由油门踏板传感器、控制器和执行器组成。

目前，有一些电子节气门在电动油门调节机构中取消了上述的拉线结构，但油门执行器的主要驱动部件采用步进电机，油门控制器根据油门踏板传感器传递过来的位置驱动步进电机，从而使油门转到相应的位置，该结构的执行器相比油门拉线结构具有一定的优越性，但由于油门是由步进电机驱动，即：油门的位置由步进电机的行程决定，因此，一旦电路出现故障，油门就不能自动关闭，非常容易出现不良事故。

也有一些电子节气门控制装置中对节气门阀的驱动采用了直流电机，但对节气门体的正向和反向输出控制都采用相同的控制方法，由于节气门阀中复位弹簧的作用以及磨擦等因素，使节气门阀的受力变得复杂，增加了控制方面的难度，节气门阀向不同方向转动的过程中，主要的非线性弹簧产生的拉力不同，转动范围大小也不同，导致正反转模型不同，正向和反向采用相同的控制方法，必然导致某个方向上控制虽然能及时将节气门阀的开度控制在期望的开度，但另一方向上控制虽然也能将节气门阀的开度控制在期望的开度，所用时间将要延长，导致响应速度慢。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中所存在的弊端，本实用新型提供一种位置精度高、输出力线性好、可靠性高、响应速度快的汽车电子节气门控制系统，不但省去了现有技术中的油门拉线，使油门调节机构传递误差变小，而且安装和使用都非常方便，同时也降低了驾驶人员的劳动强度。

为了解决上述技术问题，本实用新型汽车发动机电子节气门控制系统予以实现的技术方案是：包括电源和依次与油门踏板连接的位置传感器和单片机，所述单片机中内嵌A/D转换器、PWM输出模块和CAN通讯控制模块；所述CAN通讯控制模块通过CAN通讯接口将处理后的数字化信号传递给监测装置；所述PWM输出模块与电机驱动电路连接，并经过节气门体将两组节气门开度反馈信号分别传递给A/D转换器；所述节气门体包括被封为一体的直流电机、节气门阀、第一、第二节气门开度传感器、复位弹簧装置和反馈信号输出接口；所述直流电机通过直流电机控制接口与节气门阀连接，所述节气门阀的开度信号分别通过第一、第二节气门阀开度传感器传递，并经过反馈信息输出接口反馈给A/D转换器；所述节气门体共有6个引脚，其中：1、2脚分别为电机负极和正极，3脚接地；4脚为第一节气门开度传感器的信号输出接口，5脚接+5V电源，6脚为第二节气门开度传感器的信号输出接口；所述复位弹簧的弹簧力的方向总是朝节气门阀关闭的方向。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

(1)本实用新型控制系统中采用位置传感器2输入油门踏板1的位置信号，并采用数字控制器来控制油门的大小，响应速度快，且位置精度高；其次在整个控制系统中采用了闭环控制，输出线性好，增加了发动机运行的精度。

(2)本实用新型控制系统中的电源电路采用MAX738开关式电压调整器将车载蓄电池的+12V直流电源转换成+5V电源。从而给本实用新型控制系统带来的优点是：电流模式的脉宽调制器，切换频率高；输入电压范围宽6V-16V，输出电压精度高5％；85％-96％的转换效率；1.7MA的静止电流，关断状态仅为6uA；过流、过压保护，且带有软启动功能。其功能是用一个电流模式的脉宽调制控制系统连接一个简单的降压调整器来转换输入的6V-16V的不可调整的电压，这个电流模式的脉宽调制结构提供了循环的电流限制，改良了负载的瞬态响应，同时简化了输出环路的设计。