毕业设计开题报告节气门系统的控制研究初步.docxVIP

毕业设计（论文）开题报告 论文题目 节气门系统的控制研究初步 一、选题背景和意义： 工业革命以来，人类对汽车的依赖性越来越强。汽车工业的发展己经被认为是一个国家 工业化水平高低的重要标志。而且随着人们生活水平的提高和科学技术的快速发展，人 们更倾向于追求汽车的节能、坏保、安全性和舒适性等方面更高标准的耍求。同时，随 着世界汽车保有量的不断增多，导致石油能源消耗的急剧增加，导致能源枯竭，油价上 涨，面对这些口益严重的问题，汽车制造商不得不改进制造技术，来解决或者减缓这些 问题。根据目前的发展趋势，可以预测，安全性、舒适性、燃汕经济性、污染少将会成 为汽车工业今后发展的主要着力点。 而电了技术是改造和提高汽车性能的一个重要途径，电了技术在汽车工业屮得到 了越来越广泛的应用，以至于汽车的性能可用汽车电子化的程度和水平来衡屋。各 种新的电子装置在汽车中被广泛应用，汽车电子化程度越來越高，汽车电子技术是 汽车技术与电子技术和结台的产物，是两者的有机结合，电子技术不断获得的进步为 汽车迈向智能化的发展方向打下了坚实的革础，使新的控制技术在汽车上的应用成 为可能。气节门技术作为其屮一项重要技术引领着汽车行业发展的趋势但是，也要 看到某此传统控制技术在汽车的应用中，也相应地眾露出一此不足。这此不足制约 了电子技术在汽车领域的发展。在当前的电子节气门系统中，主耍存在着下述几个 技术方面的问题：机械结构中的弹簧非线性、粘滑摩擦和齿隙非线性，以及汕门迟 滞等问题，影响着电子节气门控制系统的精确控制。 二、课题关键问题及难点： 关键问题： 通过上述关于汽车电了节气门系统的描述，可以运用先进的智能控制方法精确 控制汽车节气门开度，促进智能控制理论的实际应用。在电子节气门系统小，影响 精确控制的主要非线性因素是节气门复位弹簧非线性，如果能够对复位弹簧的特性 进行研究，更容易対整个系统进行梢确的控制，可以改善发动机的运行品质，提高 行驶的舒适性，在发动机功率允许的范围内，保持汽车车速的稳定，节省燃料，提 高发动机的经济性和环保性。由于机械控制系统的特性限制和当前电了节气门的局 限，使用传统的办法己经不能使汽车的性能得到明显的改善和提高。采用新型电了 制技术成为必然的趋势。将电子控制和传统的机械技术相结合，利用汽车电子节 气门控制系统來准确，快速控制节气门的开度，也成为一种提高燃油经济性的途径。 三、文献综述（或调研报告）： 国外的控制理论发展比较早而且比较完善，对于电子节气门的研究起步比国内早，20世 纪70年代，国外开始研究。80年代开始有产品问世，但由于受成本价格、当时的研究 技术和市场的需求等因素的彩响，电了节气门控制（ETC）发展比较缓慢。近10年来， 由于德国 Bosch Pierburgx 美国 Delphi Visteon、日本 Hitachi Toyota、意大利 Marelli等汽车公司投入大量人力和财力进行研究，陆续推出第一代和第二代电子节气 门产品，它们的发展趋势都是全电子化。如Pierburg使用步进电机驱动其增设的辅助 节气门，保留了原来机械控制的主节气门系统作为备川的半机械半电控的ETC-1发展到 全电控的ETC-E；而Toyota的ETCS-i系统提供了一个双重操纵系统。当ETCS-i出现 异常时此系统可被切断，由加速踏板通过冗余设计系统的备用装置缓慢操纵汽车行驶； Visteon公诃将节气门体?燃油喷射及进气歧管有机地结合在一起，成为下一代空燃比 控制集成的典范。 近年来，电子节气门产品的性能比最初一代有了非常大的提高，在控制策略上由以前的 线性控制到现在的非线性控制（这里的非线性与电了节气门系统的机械结构中存在的非 线性不是同一个概念）；驱动控制由步进电机控制到直流电机控制，把体积减小了也提高 了控制梢度;从单一提高汽车驾驶性能到提高发动机的燃油经济性、排放性及操纵稳定 性等多项综合性能；同时，多种控制功能已经可以集成在控制系统屮。 目前国外电了节气门控制系统的技术特点 1） 可选工作模式 正常模式：大多数驾驶条件的工作模式。 动力模式：当需要强人功率时，节气门加快对加速踏板的响应速度，同时通过自动变速 箱的挡位自动切换来增加车辆的动力性。 雪地模式：维持最大操控性，减少轮胎滑差。当汽车轮胎在附着较差的路面行驶时，节 气门对加速踏板的响应降低，发动机输出的功率比正常情况下小，防止千轮打滑，保持 车辆稳定行驶。 2） 集成多种控制功能 对电了节气门控制系统总体实现罪线性伺服控制，主要的控制功能如下： 车辆行驶稳定控制：发动机正常进气控制； 怠速控制：通过节气门驱动电机控制节气门开度来实现； 牵引控制：在汽车起动、加速或滑溜面行驶时，驱动轮容易产牛?过大的打滑量， ECU,根据驾驶情况发出指令信号控制电机以保持最佳的驱动力