并联三通道节气门控制系统的设计与研究.pdf

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1、仪器仪表／检测／监控现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第3期并联三通道节气门控制系统的设计与研究洪维韦，孙跃东(上海理工大学机械工程学院，上海200093)摘要：为完成发动机电子控制实验台的节气门实验部分，设计了一个并联三通道节气门控制系统。该系统可通过一个电压调节装置来模拟节气门位置信号，从而实现对发动机的控制。最后在发动机电子控制实验台上进行测试并制取脉谱图，数据合理可靠，证明该并联三通道节气门控制系统的设计总体合理，可以实现节气门的电子控制。关键词：并联三通道节气门；电子控制；发动机中图分类号：TN606

2、文献标志码：B文章编号：1671--3133(2013)03—0097—03DesignandresearchonthreeparallelchannelsthrottlecontrolsystemHongWeiwei，SunYuedong(CollegeofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Tocompletethethrottleexperimentsegmentoftheengineelectroni

3、ccontrolexperimenttable，athree·channelparal·leledcontrolsystemofthrottlewassetup．ThesignalofthevoltageregulatingdeviceCanbeasimulationofthethrottle’Sinthesystem，whichcallcontroltheinjectionofellgine．Aftertestingthethrottleexperimentsystem，maketheMAPwiththedataofex—periment．ThedataWas

4、reliable，whichCanprovethissystemWaScorrectandcancontroltheengine．Keywords：threeparallelchannelsthrottle；electroniccontrol；engine0引言节气门位置传感器又称为节气门驱动角度传感器。节气门位置传感器可监测节气门执行器的数据，并将节气门的开度转换为电压信号，然后传送给电控单元(ECU)，以便ECU感知发动机的负荷状态。发动机电控单元根据节气门位置信号和进气量信号调整喷油脉宽，以实现对发动机各种工况的精确控制’1J。在传统的与节气门相关的实验台

5、中，一般只安装节气门位置传感器，传感器的输出信号一般为电压信号，可用万用表来测量，但不能模拟输出传感器信号【2j。因此，设计一种可调的模拟控制系统，不仅可以真实地测试传感器的性能，而且可以模拟传感器在各个工况下产生的信号，这将为电控汽油机的实验提供一定的方便。1节气门控制系统的总体设计节气门控制系统为发动机电子控制实验台的一个子系统，实验台主要用于实验与测试。在传统的实验台中，传感器直接连接电源与ECU，这样可以较为直观地了解节气门的运动方式及连接状况，但是节气门无法打开到理想开度，而且在实验中，机械式节气门开度不能固定。若能在传感器系统中并联一个模拟控制系统，

6、将可以很好地解决上述问题。若能在传感器系统中再并联一个模拟故障的电路，可以实现在节气门位置传感器损坏的情况下，测试整个发动机的工况及ECU的响应。本文所设计的节气门控制系统流程如图1所示。图1节气门控制系统流程2013年第3期现代制造工程(ModemManufacturingEnoneefing)该系统为一个三通道系统，由电位器、节气门位置传感器，以及断路电路并联而成，在三个信号汇合之处设置了一个三相开关，通过开关便可以有选择性地将信号传递给ECU。当电位器信号接通时，可以通过电位器上的旋钮控制电压信号；当传感器信号接通时，可以通过调节节气门的开度来控制传感器的

7、电压；当接通断路信号时，电压信号为零，可以观察在故障情况下喷油器喷油的情况。2电子元件的选择及电路的连接整体实验台外接220V交流电，经过第一次变压后为12V直流电，由于节气门位置传感器的电压信号范围为0—5V，需要降压，本文选择由L7805CV芯片构成的稳压电路来实现稳压和降压。稳压器如图2所示，其两侧接点分别接12V输入电压与5V输出电压，起到降压与稳压的作用，中间两接点接地，5V电压同时与电位器和传感器相连。电位器选择WXl4—11型，该电位器阻值为22Q～27k12，可以达到设计要求旧J，电位器如图3所示，三根接线分别接5V输入电压、接地(GND)，以及

8、ECU。将电位器旋钮从完