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SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名史庆杰系部汽车工程系专业、班级车辆工程B05-18指导教师姓名张金柱职称教授从事专业汽车工程是否外聘是否题目名称汽车电子油门控制系统设计一、课题研究现状、选题目的和意义 （）研究现状 我国在电子油门控制系统的研究和应用方面都还处在起步阶段,但发展的市场前景巨大。国内汽车电子油门控制系统方面的研究，主要集中在部分汽车企业和科研院所来进行，1、例如吉林大学的宫文斌、刘昕晖教授在发动机油门控制器的开发上研制出全新汽车发动机管理系统，本系统通过计算机软件，可精确控制发动机油门和气门的开启，并结合汽车运行的实际状况，综合考虑汽车的地面附着力和横摆角速度的影响，使汽车的运行更趋于稳定和安全。2、北京航空航天大学的窦振中教授在PIC系列单片机原理和程序设计研制出全新的MM908E624单片机在汽车电子油门控制系统的应用，使汽车的智能化更上一个台阶，在系统控制方面更精准可靠。德国、美国、日本等发达国家在发动机油门的电子化控制的研究方面有更多优势。1、德国的Bosch,美国的Delphi,和日本的Hitachi等汽车公司和零部件厂商均投入大量人力和财力进行研究，促进了电子节气门技术的迅速发展。其中，Bosch和Delphi公司的产品在综合控制和监测性能山堪称楷模，并批量投入市场。目前，BMW、Ford及Toyota等汽车公司在一些高档车型上均安装了电子节气门控制技术。2、由德国博士公司托尼沃顿工程师研制出的Sprint Booster Power Converter（电子油门加速器）产品，能够很好的解决油门反应迟滞的问题。此产品内部有智能电子集成系统，主要是用于收集油门踏板位置传感器信号，将重新整理后的油门信号传往电脑，ECU也相应的作出精确动作，从而将引擎其的响应性急剧提高。（二）选题的目的和意义本文对电子油门控制系统的研究主要基于以下原因： (1) 控制精准，没有机械磨损，便于驾驶员操作，积极防止事故的发生。电子油门比拉线油门的阻力小，油门变轻基本没有磨损，故障率低，抑制短时间内狠踩油门造 成的“毛车”现象。电子油门可以更好的保证混合比总在最佳状态。只要驾驶者给电脑一个加速愿望，电脑通过踏板踩下的速度和深度判断加速愿望有多强烈，然后配合这个愿望根据当时的工况决定开多大节气门，然后再喷多少油进去，从而保证混合气在最佳比例附近，基于以上优点，显然研究此系统非常必要。 （2）由于电子油门系统是通过ECU来调整节气门的，因此电子油门系统可以设置各种功能来改善驾驶的安全性和舒适性，其中最常见的就是ASR（牵引力控制系统)和速度控制系统（巡航控制）。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题（）基本内容 1、弄清楚电子节气门的结构原理，对节气门处的微型电机和传感器进行合理选用。2、运用C语言对软件进行编程。3、对系统进行建模，确定一套合理精确的电子油门控制系统模型。4、根据实验室的吉利轿车，对数据进行初步采集，来初步拟定出控制方案。5、作出具体的实物，对系统的控制方案进行试验验证，直至试验结果和实际情况基本吻合为止。（二）拟解决的问题 1、建立完善的系统模型。油门控制器采集油门位置通过软件PID算法，计算出PWM的占空比，然后由单片机输出PWM信号，来驱动直流伺服电机。由油门拉杆轴上的角度传感器输出位置信号。再经过信号调理电路调节成0-5伏信号进入油门控制器，由此建立起初步的系统模型。 2、如何进行单片机的合理选用和正确设计。单片机乃是系统的核心部件，单片机的功能是搜集油门位置信号，进行处理后，输出一个控制微型电机的信号，进而控制节气门开度。油门控制是一个人为主观控制，在实际中例如冰雪路面、急拐弯处，在此时，ECU便应综合考虑汽车地面附着力和横摆角速度的影响。进而对油门位置进行及时修正，保证安全驾驶。油门的反应迟滞问题也是设计中重点解决的。 三、技术路线（研究方法） 确定系统功 能电子油门控制系统模型建立电子油门控制系统的框架拟订传感器选用执行机构设计控制系统软硬件设计电子油门系统调 试以上是技术路线的基本框架，1、确定系统功能：通过ECU的修正协调控制，使油门踏板能对节气门进行精确控制。2、电子油门控制系统模型建立：运用数学术语建立起油门踏板位移角a和节气门位移角p之间的关系。3、电子油门控制系统的框架拟定如下：画出基本的结构原理图，对系统进行数学建模，通过单片机对油门和节气门之间的关系进行精确控制，执行机构中的直流电动机和单片机应有很好的匹配，确保执行的顺畅。4、控制系统软硬件设计：主要利用C语言进行编程；硬件的选择：其中的硬件初步选择51的AT89c52微处理器，此处理器简便快捷。5、电子油门控制系统调试：使实际的实物操作和仿真效果相匹配。四、进度安排（1）收集相关资料，完成开题报告 第1-3周（3月2日-3月22日）（2）建立电子油门控制系统数学模型,确定系统框架图 第4-6周（3月23日-4月12日）（3）数据采集系统设计、控制系统设计、执行系统设计第7-10周（4月13日-5月10日）（4）运用C语言对软件控制系统进行编程，并对系统进行模拟、调试 第11-13周（5月11日-5月31日）（5）软硬件结合，实现软件对硬件的控制，撰写设计说明书 第14周（6月1日-6月7日）（6）毕业设计审核，修改 第15-16周（6月8日-6月21日）（7）毕业设计答辩准备及答辩 第17周（6月22日-7月1日）五、参考文献1 尚涛,赵丁选,尚英奎,国香恩,金利生,张红彦.液压挖掘机功率匹配节能控制系统J. 吉林大学学报:工学版，2004.2 窦振中.PIC 系列单片机原理和程序设计M.北京:北京航空航天大学出版社,1998.3 陶永华.新型PID控制及其应用M.北京:机械工业出版社,2001.4 陈娟, 何培祥, 李庆东. 基于PIC16F87X的电子油门的控制J. 现代电子技术 , 2007,(01)5 刘书亮.一种新的燃油喷射技术P.中国专利:981076939-07-06. 6 林春海.汽车电子油门控制系统的研制D.淄博:山东理工大学,2007.7 杨光友,朱宏辉等.单片机微型计算机原理及接口技术M.北京:中国水利水电出版社.8 周兴利, 于世涛, 敖国强, 冒晓建, 卓斌. 电子油门故障自诊断策略及标定方法研究J. 车用发动机 , 2006,(02)9 国香恩,赵丁选,尚涛,张红彦.模糊控制在液压挖掘机节能中的应用J.吉林大学学 报:工学报,2004. 10 魏春源.汽车电气与电子M.北京:北京理工大学出版社,2004.11 张全寿,周建峰.专家系统建造原理与方法M.北京:中国铁道出版社,1992.12 宫文斌, 刘昕晖, 魏中奎. 发动机油门控制器的开发J. 吉林大学学报(工学版) ,