电子节气门体测试及控制系统文献综述
2020-05-05 20:17:38
1.目的及意义 节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门,气体进入进气管后会和汽油混合变成可燃混合气,从而燃烧形成做功。
节气门是当今电喷车发动机系统最重要的部件之一,它的上部是空气滤清器空气格,下部是发动机缸体,是汽车发动机的咽喉。
汽车电子节气门技术将节气门由机械控制向电子控制转变的新一代产品。
汽车电子节气门控制(ETC)避免了传统机械式节气门拉索或拉杆的机械连接,通过采用油门执行器、电控单元以及相对应的各种传感器,实现对汽车节气门开度的精确控制。
ETC能将节气门调节到最佳位置,实现在不同负荷和工况下,发动机都能接近理论空燃比状态工作,这将有利于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染【1,2】。
本课题主要学习电子节气门的机械结构及工作原理,了解节气门电机驱动控制和节气门位置传感器反馈开度信息,掌握基于PID控制的节气门开度反馈控制技术;学习AltiumDesigner软件并设计电子节气门控制电路PCB;学习Freescale单片机完成下位机控制软件,LabView界面编程软件编写上位机控制面板,实现与下位机的通信及对节气门开度的控制。
2.电子节气门系统国内外研究现状 2.1国外研究现状 电子节气门控制系统是应用在汽车发动机电控上的一项先进技术,早在20世纪70年代末,随着线控驱动(Drive-By-Wire)理念的发展,国外就已经开始电子节气门控制系统相关的研究工作。
直到上世纪90年代初,国外多家公司才开始加大对电子节气门控制系统研究的投入力度,至今市场中早已有各种类型的电子节气门控制系统产品。
国外的宝马、奔驰、福特、奥迪等品牌汽车己广泛应用电子节气门控制系统【3】。
国外很多专家提出了许多具有较好控制效果的控制方法,如日本东京大学的AsakaKitahara等人提出了线性二次高斯控制(LQG:linear-quadratic-Gaussiancontrol)的控制方法【4】,日本新泻大学的M.Yokoyama等人和美国俄亥俄州立大学的S.Hong等人均提出了滑模(Sliding-Mode)控制方法【5】,福特公司M。