[实用新型]一种发动机电子节气门控制的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车控制系统，具体涉及一种发动机电子节气门控制装置。

背景技术

目前对于油门系统存在机械式油门系统和电子控制式油门系统两种。

传统的汽车节气门，采用钢丝绳和拉杆与驾驶室内的油门踏板相连，通过回复弹簧回复节气门体。通过驾驶员脚踩油门踏板的行程来控制节气门开度，从而改变进气通道的开度，调节发动机的进气量，达到改变发动机输出功率的目的。这种节气门控制方式很难根据汽车的不同工况相应地做出精确调整，特别是在冷起动、低负荷和怠速工况下更是如此，因而导致汽车的经济性下降和排放的降低。对于后置发动机，当车身过长时，油门拉线也随宜之增长，这造成了油门回位问题，给行车带来了很大的安全隐患。另外，该系统在怠速控制中还需要步进电机控制阀，组成元件的过多不仅增加了成本还增加了故障的机率。该系统由节气门位置传感器、步进电机以及控制器、节气门体和拉线组成。

随着技术的发展，目前直流电机控制式油门控制系统也有一定发展，该控制系统通过直流电机驱动节气门运动，回复弹簧起回位作用，减速齿轮组起减小电机转速增大扭矩的作用，并通过位置传感器反馈节气门位置。该控制系统大多集成在国外ECU控制系统中，价格高昂且无法用于自主产品的开发。目前国内类似控制系统，有的采用PID控制算法，但由于电子节气门的严重非线性，该算法需要多组PID参数，这就导致严重的参数整定困难，一旦参数不合适，就会存在超调量大、抖动大、调节时间长和静态偏差大等性能问题。也有采用模糊控制算法的，但模糊控制需要大量的专家经验，如隶属度函数的选择，控制规则的选取等，这往往需要大量实验和长时间调试的经验积累，这就加长了开发周期，且一旦选取不合适，同样会造成控制性能差的问题。另外，节气门的制造存在差异，即使同一型号也会存在初始位置不同、弹簧力不同等差异。还有随着电子节气门的使用，磨损增加，会发生减速齿轮间隙变大，摩擦力改变，回复弹簧力减小和初始位置变化等结构性的变化，目前的这些控制系统无法适应这种情况且对初始位置的变化不能进行自学习，适应能力较差。

发明内容

本实用新型实施例提供一种电子节气门的控制装置，它能克服目前存在的节气门控制系统的弊端，是一种适应能力强、精度高、超调小、调节时间短以及具有初始位置学习功能和电压补偿功能的新型电子节气门控制系统。同时还增加了故障诊断功能，使其使用更加安全、高效。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案具体是这样实现的：

本实用新型一方面涉及一种发动机电子节气门控制装置，包括：电子节气门、单片机和驱动电路，单片机的PWM控制信号输出端相连接直流电机驱动电路，驱动电路的功率输出线与电子节气门内的直流电机连接。其特征在于：节气门位置传感器、踏板位置传感器、加速传感器以及其它反应发动机工作状态的信息采集模块与单片机的AD采集模块相连接，单片机中央处理器根据AD信号标定PWM信号并发送给驱动电路，驱动电路将按照PWM信号输出功率信号给电子节气门的直流电机以控制节气阀门的开度。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述的其它反应发动机工作状态的信息采集模块包括转速信号采集模块、进气压力采集模块、冷却水温度采集模块、进气温度采集模块和氧传感器信号采集模块，为发动机和电子节气门的反馈控制提供依据，同时也为诊断功能的实现提供必要的信息。

在本实用新型的一个优选实施方式中，其特征在于节气门位置传感器、踏板位置传感器、加速传感器以及其它反应发动机工作状态的信息采集模块与与单片机的故障诊断模块相连接，能够及时发现发动机及外围附属设备的故障，及时指导发动做出相应的动作，并以报警的方式指示司乘人员做出恰当的处理措施。

在本实用新型的一个优选实施方式中，其特征在于故障诊断模块与单片机中央处理器相连接，将故障诊断信号传送给单片机中央处理器。

在本实用新型的一个优选实施方式中，其特征在于故障诊断模块与ECU通信。

在本实用新型的一个优选实施方式中，其特征在于单片机与用来与PC通信的串口通信模块相连接，所述的串口通信模块，可以代替烧写器的功能，可以实现与PC机的通信，实现程序的在线修改，便于维护。

在本实用新型的一个优选实施方式中，其特征在于单片机与用来与整车控制系统通信的CAN通信模块相连接，所述的CAN通信模块为实现整车通信提供了接口，可以接收车身其他控制ECU的信号，并传给发动机微控制器，指导发动机做出相应反应。

在本实用新型的一个优选实施方式中，其特征在于直流电机通过减速齿轮控制节气阀门的开度。

附图说明