[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

摘要

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，包括加速踏板位置传感器、节气门位置传感器、节气门电子控制单元ECU、节气门执行器、发动机和电子节气门。本发明还提供一个采用本发明装置的控制方法：步骤一，获取车辆的工作参数；步骤二，测算车辆当前的发动机的转速和电子节气门的开度，判定发动机当前处于停机工作状态、启动工作状态、怠速工作状态还是发电工作状态；步骤三，根据四种工作状态，对电子节气门的开度大小进行控制：步骤四，根据四种工作状态，对发动机进行点火提前角。本发明的有益的技术效果为：本产品及控制方法模式简单可靠；能够提高电动车的动力性、经济性、续航里程。

主权项

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ECU（3）、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ECU（3）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ECU（3）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ECU（3），再由节气门电子控制单元ECU（3）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ECU（3）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；其特征在于：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ECU（3）；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ECU（3）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；节气门执行器（4）为一个控制电机；节气门执行器（4）的输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比，节气门执行器（4）的旋转方向受与电子节气门（6）相连的复位弹簧控制的；当节气门执行器（4）接收到的占空比恒定时，节气门执行器（4）的输出转矩与同电子节气门（6）相连的复位弹簧的阻力矩保持平衡时，确保节电子节气门（6）的气门开度不变；当节气门执行器（4）接收到的占空比增大时，节气门执行器（4）的驱动力矩克服复位弹簧的阻力矩，电子节气门（6）的节气门开度增大；当节气门执行器（4）接收到的占空比减小时，节气门执行器（4）输出转矩小于复位弹簧的阻力矩，电子节气门（6）的节气门开度也随之减小。