[发明专利]一种用于电动汽车增程器的电子节气门装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车制造技术领域，具体涉及电动汽车增程器的电子节气门控制技术，具体为一种用于电动汽车增程器的电子节气门装置和控制方法。 

背景技术

节能环保是汽车技术发展的主要技术之一。自20世纪90年代初起，世界各国，都在电动汽车研发方面投入了大量资金，并推出了各种电动汽车。近年来，增程式电动汽车逐渐成为研究的热点。增程式电动车是一种特殊的混合动力汽车。它主要采用电动系统，同时兼带一个由小型发动机、发电机、整流装置组成的发电机组，称为增程器。这种车型，一般电池自带的电力可以保证一定里程内的正常驾驶。一旦电量不足，增程器开始运转，作为发电机为电池充电，增加了车辆的续航里程。增程式电动车的技术模式简单可靠，它较长的续驶里程基本可达传统车的水平。而增程器电控技术，是决定增程式电动车动力性、经济性、续航里程等各项关键参数的核心技术之一。增程器发动机的电子节气门控制是决定增程器起动性、发电稳态指标、动态响应指标的关键技术。电子节气门控制方法在增程器系统上的应用，实现了增程式电动车整车对增程器的相关功能要求，逻辑简明清晰，软件实现实用简便。 

发明内容

针对电动车对增程器的迫切需求，本发明提供一种用于电动汽车增程器的电子节气门装置和控制方法，按照整车管理系统的要求，控制增程器启动、停机、按特定电压或电流实现发电输出。增程器能量源来自于发动机，当增程器进行发电输出时，发动机一般进行恒转速闭环控制，而输出扭矩随负载自适应，实现发动机进气量的自动控制。 

具体的产品结构与方法依次如下： 

一种用于电动汽车增程器的电子节气门装置，包括加速踏板位置传感器1、节气门位置传感器2、节气门电子控制单元ECU3、节气门执行器4、发动机5和电子节气门6；电子节气门6设置在发动机5内，并通过节气门执行器4与节气门电子控制单元ECU3相连接；发动机5上设有节气门位置传感器2，用以实时检测电子节气门6的开合状态；节气门电子控制单元ECU3分别与加速踏板位置传感器1、节气门位置传感器2、发动机电子控制单元和自动变速器电子控制单元相连接；加速踏板位置传感器1将需要加速或减速的信息传递给节气门电子控制单元ECU3，再由节气门电子控制单元ECU3计算出相应的最佳节气门位置并向发出控制信号给节气门执行器4发出控制指令，由节气门执行器4将电子节气门6开到节气门电子控制单元3计算出的最佳节气门开度位置；此外，节气门电子控制单元ECU3分别自发动机电子控制单元、自动变速器电子控制单元以及节气门位置传感器2获取车辆自身的实时车况信息以及电子节气门6的实时位置情况，对电子节气门6的最佳位置进行不断的修正，使得电子节气门6的开度达到车辆行驶的理想位置。

此外，加速踏板位置传感器1，由两个无触点线性电位器传感器组成，加速踏板位置传感器1产生反应加速踏板行程大小和变化速率的电压信号并输入节气门电子控制单元ECU3； 

通过连杆转动机构7将电子节气门6与节气门执行器4相互连接；

连杆转动机构7的杆身垂直连接有短杆10，在短杆10运动方向分别设有左侧限位块11和右侧限位块12，在左侧限位块11的右端设有F形限位件13，F形限位件13相对于左侧限位块11左右移动，F形限位件13的杆身上依次设有竖直向下的第一限位杆14和第二限位杆15；其中，通过一根复位弹簧9将第一限位杆14的左侧与左侧限位块11的右端相连接，通过另一根复位弹簧9将第二限位杆15的左侧与短杆10的右端相连接，第一限位杆14的底部低于短杆10的顶部，即通过复位弹簧9将连杆转动机构7向相反方向进行牵引，确保当在节气门电子控制单元ECU3有故障时，与连杆转动机构7相连接的电子节气门6的转角能够回复到由两根复位弹簧9共同确定的平衡位置，确保发动机5能正常工作。

初始状态下，电子节气门6在复位弹簧9的作用下处于平衡位置，当节气门执行器4驱动连杆转动机构7向左运动，当短杆10与左侧限位块11相接触时，即达到连杆转动机构7向左运行的限位位置，此时电子节气门6处于全开状态；当节气门执行器4驱动连杆转动机构7向右运动，当短杆10与右侧限位块12相接触时，即达到连杆转动机构7向右运行的限位位置，此时电子节气门6处于全闭状态；在电子节气门6上设有两个节气门位置传感器2；上述两个节气门位置传感器2输出的电压信号随电子节气门6的开度增加而呈反比，且上述两个节气门位置传感器2输出的电压信号之和始终等于节气门位置传感器2的供电总电压，实现两个节气门位置传感器2信号的相互检测；