混合动力汽车发动机电子节气门控制系统的研究

【摘要】： 汽车与人们的日常生活和生产密不可分。然而,随着汽车保有量的增加,众多燃油汽车排放所造成的空气质量的日益恶化和石油资源的渐趋匮乏,使开发低排放、低油耗的新型汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。但是传统的电动汽车(EV)受到其关键技术—电池技术的制约,使其在短期内还不能够产业化。这种情况下,融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle)应运而生。混合动力电动汽车是一种既能满足排放和燃油经济性要求,又兼备纯电动汽车与燃油汽车优点的理想车型。 通过控制电子节气门使混合动力车用发动机工作在高效区是混合动力汽车整车控制的一个有效手段[3]。传统的节气门靠机械连接进行控制,难以实现发动机性能的最佳控制。电子节气门控制系统采用电驱动,其开度在任何工况下都直接由电机驱动,能根据发动机的转矩需求实现最佳的进气控制,被认为是传统节气门的理想替代品。 本文以西门子威迪欧(芜湖)有限公司生产的宝来1.6车用电子节气门为研究对象,开发了电子节气门的控制系统的硬件电路和控制软件,并进行了节气门阶跃响应试验、跟随试验以及实际装机试验。试验结果表明:新开发的电子节气门控制系统能够很好的实现对发动机稳态工况和瞬态工况的控制功能。 【关键词】：汽车 混合动力 发动机 电子节气门 控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 提要4-8
• 第一章 绪论8-22
• 1.1 概述8-16
• 1.2 混合动力汽车的现状16-18
• 1.3 混合动力汽车的发展趋势18-20
• 1.4 本论文的主要研究内容20-22
• 第二章 电子节气门控制系统22-32
• 2.1 节气门控制系统22-28
• 2.1.1 传统的节气门控制系统22-24
• 2.1.2 电子节气门控制系统24-25
• 2.1.3 电子节气门国内外研究现状25-28
• 2.2 电子节气门结构28-30
• 2.3 本章小结30-32
• 第三章 基于LabVIEW 软件的系统标定32-43
• 3.1 数据采集系统32-36
• 3.1.1 LabVIEW 软件简介32-34
• 3.1.2 数据采集系统的硬件选型34-36
• 3.1.3 基于LabVIEW 的数据采集36
• 3.2 电子节气门及加速踏板模块的标定36-42
• 3.2.1 电子节气门的标定37-39
• 3.2.2 踏板模块的标定39-42
• 3.3 本章小节42-43
• 第四章 电子节气门控制系统的硬件设计43-59
• 4.1 发动机管理系统的发展43-45
• 4.1.1 传统的发动机管理系统43-44
• 4.1.2 基于转矩控制的发动机管理系统44-45
• 4.2 电子节气门控制系统45-48
• 4.2.1 电子节气门控制系统的优点46-47
• 4.2.2 电子节气门控制系统的结构47-48
• 4.3 电子节气门控制单元的硬件设计48-53
• 4.3.1 节气门控制单片机50-51
• 4.3.2 节气门位置传感器输入信号处理电路设计51
• 4.3.3 转速传感器输入信号处理电路设计51-53
• 4.3.4 冷却液温度传感器输入信号处理电路设计53
• 4.4 节气门驱动电机的驱动电路设计53-58
• 4.4.1 直流电机的驱动原理53-56
• 4.4.2 直流电机的驱动电路56-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 控制系统的软件设计59-64
• 5.1 系统控制软件的功能分析59
• 5.2 系统控制软件的设计59-63
• 5.2.1 系统控制软件的总体结构59-62
• 5.2.2 故障诊断功能的实现方法62-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第六章 电子节气门系统的试验及结果分析64-79
• 6.1 电子节气门系统调试试验64-70
• 6.1.1 电子节气门控制效果的评价方法64-65
• 6.1.2 不同控制算法下的试验结果分析65-70
• 6.2 电子节气门系统的台架试验70-78
• 6.2.1 基于电子节气门的怠速转速控制试验70-73
• 6.2.2 基于电子节气门的瞬态工况控制试验73-78
• 6.3 本章小结78-79
• 第七章 全文总结及展望79-81
• 7.1 全文总结79-80
• 7.2 展望80-81
• 参考文献81-86
• 摘要86-88
• Abstract88-91
• 致谢91-92
• 导师及作者简介92

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