CN107989701A - 一种汽车电子节气阀系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车电子节气阀系统，包括节气门、齿轮马达回位弹簧、控制单元和节气门分压器，所述节气门分别与齿轮马达回位弹簧和节气门分压器，所述齿轮马达回位弹簧与控制单元连接。本发明在发动机低速时,有良好的驾驶平衡性能,而在高速时,可从更多的 自动驾驶特性中选择；另一个应用场合是大功率车辆倒车时,因限制着节气 阀开度而十分平稳性将是一个重要的安全特征；线驱动被采用作为整个驾驶控制系统的一部 分,改善排放和燃油经济性；发动机控制单元,节气阀,变速 箱在内的传动控制系统可以判断出需要选择哪一个节气阀开度和哪一对变 速档才能在最低油耗率的条件下提供所需要的扭矩。

Description

一种汽车电子节气阀系统
技术领域
本发明涉及汽车应用设备领域 ，具体为一种汽车电子节气阀系统。
背景技术
加速控制（ASR）也叫牵引力控制,控制系统 限 制 着 转 速 的 波 动,保持侧向稳定性,根据道路情况调整扭矩以提供更恰当的牵引力。第一批这 种控制器这几年已经装在了客车上,它们采用线驱动方式控制节气阀；言大 多数是采用安装在加速踏板上的传感器来感测驾驶员的命令,再由一个电控单元根据驾驶员的命令和其它的输入信息调节节气阀执行器。这里说的其它 输入信息可以是加速控制的节气阀干预信号,怠速控制的发动机转速信号或 经济行驶控制指令的输入信号。由于这种系统的功能的潜力,最近的发展主要集中在两个方面。第一以简化和最优性能价格比的原理进行了加速控制（ASR）设计,从而提出了一 种执行器的设计方案,在这个方案中,当在常规 驾驶时,节气阀由驾驶员通过普通的油门拉线控制,只在使用加速控制（ASR）时节气阀才用电控。为了强调这种执行器与线驱动执行器的区别,称这种执行器为牵引力控制执行器（TCA）。第二,对线驱动系统各部件和各种功能也进了优化设计以充分挖掘改善发动和车辆匹配关系的潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车电子节气阀系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车电子节气阀系统，包括节气门、齿轮马达回位弹簧、控制单元和节气门分压器，所述节气门分别与齿轮马达回位弹簧和节气门分压器，所述齿轮马达回位弹簧与控制单元连接。
优选的，所述用一个直流电机驱动的装置通过连接弹簧控制加速踏板和节气阀之间油门拉线的有效长度；连接弹簧联接着踏板和节气阀在加速控制ASR，由电机拉紧；在 常规驾驶时,节气阀由驾驶员通过油门拉线驱动；只在加速控制（ASR）时才采用电控；因此不需要一般节气阀电控系统中的踏板 传感器，而且在电控系统故障时这种结构允许进行常规驾驶。
优选的，所述电气元件被集成在ABS或ASR的电控单元中，一个附加的单片机中包含了包括节气阀开度数字闭环控制系统在内的TCA系统所有的逻辑控制；其算 法 以 最短的响 应 时间,无 超调 最 和 加速控制ASR时以踏板作用力最小的函数进行优化；ASR和TCA系统之间交换信息是可调脉冲信号；为 便 于 将 各 电子元件集成在一个电控单元ECU中，选择子一种简单的方法对功率数进行处理即通过一个开关管将直流马达接地,在电源线中串入了另一个晶体管以便在导线短路时对系统起保护作用。
优选的，所述电 控单元是包括两个并行的微处理机，在每一个计算周期,它们都交叉检以保证 其功能的精确实现；对包括导线在内的外围部件也连续不断地进行检测。
优选的，所述控制单元为TCL控制单元时，据ISO标准要对存贮器RAM，只读存贮器ROM进行检测和诊断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该汽车电子节气阀系统采用于 线驱动,新的控制技术可消除或至少能减小发动机负载波动对驾驶舒适性的 影响；借助于节气阀开度和踏板位置关系变换,汽车的驾驶特性将随工况而 变化。如在发动机低速时,有良好的驾驶平衡性能,而在高速时,可从更多的 自动驾驶特性中选择；另一个应用场合是大功率车辆倒车时,因限制着节气 阀开度而十分平稳性将是一个重要的安全特征；线驱动被采用作为整个驾驶控制系统的一部 分,改善排放和燃油经济性；发动机控制单元,节气阀,变速 箱在内的传动控制系统可以判断出需要选择哪一个节气阀开度和哪一对变 速档才能在最低油耗率的条件下提供所需要的扭矩；该电子节气阀最先执行驾驶者的加速信号，并且连续不断地与发动机、变速箱计算机进行信息交换，将节气阀开启角度保持在最佳状态。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明电控单元的结构示意图。
图中：1-节气门；2-齿轮马达回位弹簧；3-控制单元；4-节气门分压器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种汽车电子节气阀系统，包括节气门1、齿轮马达回位弹簧2、控制单元3和节气门分压器4，所述节气门1分别与齿轮马达回位弹簧2和节气门分压器4，所述齿轮马达回位弹簧2与控制单元3连接，所述用一个直流电机驱动的装置通过连接弹簧控制加速踏板和节气阀之间油门拉线的有效长度；连接弹簧联接着踏板和节气阀在加速控制ASR，由电机拉紧；在 常规驾驶时,节气阀由驾驶员通过油门拉线驱动；只在加速控制（ASR）时才采用电控；因此不需要一般节气阀电控系统中的踏板 传感器，而且在电控系统故障时这种结构允许进行常规驾驶，所述电气元件被集成在ABS或ASR的电控单元中，一个附加的单片机中包含了包括节气阀开度数字闭环控制系统在内的TCA系统所有的逻辑控制；其算 法 以 最 短的响 应 时间,无 超调 最 和 加速控制ASR时以踏板作用力最小的函数进行优化；ASR和TCA系统之间交换信息是可调脉冲信号；为 便 于将 各 电子元件集成在一个电控单元ECU中，选择子一种简单的方法对功率数进行处理即通过一个开关管将直流马达接地,在电源线中串入了另一个晶体管以便在导线短路时对系统起保护作用，所述电控单元是包括两个并行的微处理机，在每一个计算周期,它们都交叉检以保证 其功能的精确实现；对包括导线在内的外围部件也连续不断地进行检测，所述控制单元3为TCL控制单元时，据ISO标准要对存贮器RAM，只读存贮器ROM进行检测和诊断。
执行器的结构提供了带复原拉线和不带复原拉线两种执行器带有复原 拉线的执行器在系统发生故障时有较好的回位功能；节气阀电控驱动部分 被 关闭,而节气阀通过拉线控制；直流马达和齿轮与机械连接机构的去祸操作 由超速机构和去锅弹簧完成；另一种不带复原拉线的执行器的复原能力有限(如果控制系统探测到系统发生了某一故障(亡就根据安全相关性对故障分 类；对于临界故障,可用限制节气阀最大开度的方法来限制发功机最大功率；若属于临界故障节气阀电子控制器被关闭,节气阀由回位弹赞关闭到弹挤碰 到弹簧加载块为止；这个弹簧加载块将节气阀限制在一个较小的开度,这个 开度使发动机处于怠速状态；同时若发动机速度高于某一极限值如1500rpm,就对发动机停油；因此防止了发动机失速并且即使发生了失速执行器也会提 供复原作用；因此,发动机功率被限制在一个很低的安全值土。
借助于节气阀开度和踏板位置关系变换,汽车的驾驶特性将随工况而 变 化；如在发动机低速时,有良好的驾驶平衡性能,而在高速时,可从更多的自 动驾驶特性中选择；另一个应用场合是大功率车辆倒车时,因限制着节气阀 开度而十分平稳性将是一个重要的安全特征。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种汽车电子节气阀系统，包括节气门（1）、齿轮马达回位弹簧（2）、控制单元（3）和节气门分压器（4），其特征在于：所述节气门（1）分别与齿轮马达回位弹簧（2）和节气门分压器（4），所述齿轮马达回位弹簧（2）与控制单元（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电子节气阀系统，其特征在于：所述用一个直流电机驱动的装置通过连接弹簧控制加速踏板和节气阀之间油门拉线的有效长度；连接弹簧联接着踏板和节气阀在加速控制ASR，由电机拉紧；在 常规驾驶时,节气阀由驾驶员通过油门拉线驱动；只在加速控制（ASR）时才采用电控；因此不需要一般节气阀电控系统中的踏板 传感器，而且在电控系统故障时这种结构允许进行常规驾驶。
3.根据权利要求1所述的一种汽车电子节气阀系统，其特征在于：所述电气元件被集成在ABS或ASR的电控单元中，一个附加的单片机中包含了包括节气阀开度数字闭环控制系统在内的TCA系统所有的逻辑控制；其算 法 以 最 短的响 应 时间,无 超调 最 和 加速控制ASR时以踏板作用力最小的函数进行优化；ASR和TCA系统之间交换信息是可调脉冲信号；为 便 于 将 各 电子元件集成在一个电控单元ECU中，选择子一种简单的方法对功率数进行处理即通过一个开关管将直流马达接地,在电源线中串入了另一个晶体管以便在导线短路时对系统起保护作用。
4.根据权利要求1所述的一种汽车电子节气阀系统，其特征在于：所述电 控单元是包括两个并行的微处理机，在每一个计算周期,它们都交叉检以保证 其功能的精确实现；对包括导线在内的外围部件也连续不断地进行检测。
5.根据权利要求1所述的一种汽车电子节气阀系统，其特征在于：所述控制单元（3）为TCL控制单元时，据ISO标准要对存贮器RAM，只读存贮器ROM进行检测和诊断。
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