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    新品类汽配启动机构件零材的变革革新
    来源:本站 作者:admin 发布日期:2015-5-19 点击次数:1236

    电子节气门结构组成加速踏板加速踏板是反映驾驶员意的装置,它的核心是一个电位器式位置传感器,它将踏板位移量转化成电信号DA462发动机节气门的改进传给电子单元(ECU),不同于机械式节气门,驾驶员不能直接控制。节气门体节气门体主要由驱动电机、节气门阀体、节气门位置传感器和怠速开关位置传感器以及一个复位弹簧组成。

      电子节气门结构如2所示。电子节气门的非线性问题在电子节气门控制系统中,机械结构中存在的主要问题是非线性问题,影响着电子节气门系统的控制。有3种非线性因素粘性摩擦和滑动摩擦电子节气门阀片在运动过程中同时受到粘性摩擦和滑动摩擦的作用,在动态过程中会造成摩擦力变化的不稳定。一般把它简化成库仑摩擦力,用下式表示式中:Tf为库仑摩擦力;ω为电机转速;Fs>0。

      弹簧非线性在节气门阀片左侧有一复位弹簧,当驱动信号被切断的时候,节气门在复位弹簧作用下回到最小开度位置,保证系统的安全性,由于它是扭转弹簧,具有非线性特性,其非线性方程中:Tsp为复位弹簧力;θ为节气门转角;θ0为弹簧增益;D为弹簧偏移量。

      齿隙非线性齿轮减速机构将电机驱动转矩传递到节气门阀片,齿轮间不可避免地存在着啮合间隙,一般将齿隙非线性视为输入扭矩的函数,表示为:y=f(x,δ)式中:x为输入转矩;y为输出转矩;δ为死区宽度。在3种非线性因素中,影响最大的是弹簧非线性,其次是粘滑摩擦和齿隙非线性。

      节气门的非线性控制电子节气门系统模型根据动力学可知,系统的动力方程中:ω为电机转速;J为转动惯量;Z为电机电流;B为粘性阻尼系数;Kt为电机转矩常数。节气门阀转角与电机转速变化的关系:θ=kω式中:k为齿轮传动比。系统电路方程中:Kv为电机反电动势常数;L为电机感抗;R为电机电阻;U为输入电压。

      齿隙的非线性特性中,其非线性为电机输出电流z的函数,考虑到死区的影响,控制器的选用在工程中广泛使用的PID控制不需要控制对象的精确模型,容易在单片机上实现,而且有大量的先例可以参考,是电子节气门系统的首选控制策略。针对电子节气门系统的非线性和时变性特点,就要对基本算法进行改进。

      可以采用自整定模糊PID控制。结构和工作原理如3所示。

      结论根据对电子节气门的要求,选用了Bosch公司的电子节气门控制单元,将选用的电子节气门控制系统与原发动机管理系统进行匹配。匹配的主要内容是电子控制系统要消除以上各部的非线性因素的影响,使节气门的开度满足发动机各工况的需要。仿真结果表明,采用自整定模糊PID控制,可以较好地跟踪目标信号,而且不会出现超调现象。

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