[发明专利]汽车发动机电子节气门控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车油门控制系统及其控制方法，尤其是涉及一种汽车电子节气门的控制系统及其控制方法。

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。

目前，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。

例如：公开号是CN1412426A，其公开日是2003年4月23日的中国发明专利公开了一种《一种电子节气门控制器》，它具有与上位机通信的CAN总线网络接口、向电子节气门的直流伺服电机输出控制信号的信号输出端、接收电子节气门的直流伺服电机的位置反馈信号的信号输入端；它包括嵌入式微处理器和脉冲宽度调制功率输出模块；嵌入式微处理器包括软件实现的脉冲宽度调制信号输出，脉冲宽度调制功率输出模块的信号输出端为直流伺服电机的控制信号端。该结构的节气门控制器的不足之处是：(1)由于采用的节气门只有一路反馈信号，当节气门反馈信号出现错误时，系统不能判断出，导致在错误的条件下做出错误的判断，从而做出错误的执行控制；(2)对节气门阀的正反向转动均采用同一种控制方法。

又如：公开号是CN1563690A，其公开日是2005年1月12日的中国发明专利申请中公开了一种《电子节气门智能控制器》，它是通过在与节气门相联的减速器上设置传感器，由该传感器采集的节气门位置信号通过线性隔离电路和由CAN总线来的控制信号通过CAN总线隔离电路进入中央控制器，中央控制器通过输入的CAN信号或加速踏板信号进行计算输出PWM信号，经高速隔离驱动电路送给H桥式电路，由H桥式电路控制驱动电机转动，从而控制节气门启闭。该结构的节气门控制器中节气门阀的正反向转动也都是采用同一种方法控制。

综上所述，现有技术中汽车节气门控制系统普遍存在的技术问题是：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。

发明内容

为了克服上述现有技术中所存在的弊端，本发明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及其控制方法，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。