汽车电子油门技术探析毕业论文

1、汽车电子油门技术探析毕业论文摘要2一、电子油门操纵系统的含义2二、电子油门操纵系统的工作原理2三、系统检测项目及类型3（一）、系统检测项目（二）、系统检测类型四、电子油门什么缘故加速不起缘故分析（一）、电子油门与拉线油门原理4（二）、电子油门车型中ECU操纵节气门的特点5（三）、电子油门加速器原理51、优点52、缺点6五、汽车电子油门系统通信协议6终止语7参考文献8摘要我们明口，操纵节气门开度就能操纵可燃混合气的流量，改变发动机的转速和功率， 以适应汽车行驶的需要。传统发动机节气门操纵机构是通过拉索（软钢丝）或者拉杆，一 端联接油门踏板（加速踏板），另一端联接节气门连动板而工作。但这种传统油门

2、应用范 畴受到限制并缺乏精确性，在日新月异的汽车电子技术进展形势下，一种电子油门（EGAS） 应运而生。在LI前的电子燃油喷射发动机上，电子油门除了发挥上述功能外，它还能够进 一步改善发动机的节油和排放性能，因为它操纵着发动机动力调剂的大门。关键词：电子油门操纵系统故障诊断一、电子油门操纵系统的含义传统油门电子油门操纵系统要紧山油门踏板、踏板位移传感器、ECU （电控单元）、 数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。位移传感器安装在油门踏板内部，随时监 测油门踏板的位置。二、电子油门操纵系统的工作原理当监测到油门踏板高度位置有变化，会瞬时将此信息送往ECU, ECU对该信息和其 它系统传来的

3、数据信息进行运算处理，运算出一个操纵信号，通过线路送到伺服电动机继 电器，伺服电动机驱动节气门执行机构，数据总线则是负责系统ECU与其它ECU之间的 通讯。由于电子油门系统是通过ECU来调整节气门的，因此电子油门系统能够设置各种 功能来改善驾驶的安全性和舒服性，其中最常见的确实是ASR （牵引力操纵系统）和速度 操纵系统（巡航操纵）。电子油门当ASR系统传感到车轮的旋转速度，ECU就依照油门踏 板的位置、车轮速度和方向盘转向角度等之间的不同而求出滑动率，通过减少节气门开度 来调整混合气流量，以降低发动机功率来达到操纵口的。而在ASR系统中，电子油门起到 十分关键的作用，它涉及整个ASR系统中对

4、车速操纵、怠速操纵等功能，使系统能迅速准 确地执行指令。即当电子油门系统同意到ASR系统指令时，它对节气门操纵指令只来自于 ASR,如此就能够幸免驾车者的误操作。当驾车者使用速度操纵系统时，车速传感器将车速信号输入ECU,再由ECU输出指 令伺服电动机操纵节气门开度。在如此的系统中，依照行驶阻力的变化山操纵系统自动调 剂发动机节气门开度，使行驶车速保持稳固。因此电子油门系统也能够兼容巡航操纵功能。 在LI前的电子燃油喷射发动机上，电子油门除了发进一步改善发动机的节油和排放性能， 因为它操纵着发动机动力调剂的大门。因此，电子油门能够发挥的作用是专门多的。挥上 述功能外，它还能够进一步改善发动机的

5、节油和排放性能，因为它操纵着发动机动力调剂 的大门。因此，电子油门能够发挥的作用是专门多的。油门作为汽车内不可缺少的重要部件，直截了当阻碍着汽车的安全性能。自21世纪 以来，大部分汽车都使用电子油门替换了常规的拉线油门。与老式的拉线油门相比，电子 油门通过油门踏板深浅来操纵电子信号发出指令，使得引擎提供与之匹配的动力，它最大 的特点确实是能通过ECU操纵节气阀开度。当油门踏板位置发生改变时，电子油门输出 的信号能够作为衡量电子油门自动操纵精确度的依据，电子油门检测系统确实是依据这些 实时信号，采纳各种方案来评测电子油门的质量和可鼎性，实现其性能检测。三、系统检测项目及类型电子油门的要紧功能是把

6、驾驶员踩下油门踏板的角度转换成与其成正比的电压信号， 同时把油门踏板的各种专门位置制成接触开关，把怠速、高负荷、加减速等发动机工况变 成电脉冲信号输送给电控发动机的操纵器ECU,以达到供油、喷油与变速等的优化自动操 纵。本检测系统按电子油门类型，要紧采纳5种检测方案：具体包括双信号检测、双信号 加开关量检测、单信号检测、单信号加开关量检测、带KD装置的电子油门检测。(一)、系统检测项目大多数的电子油门都需要检测其同步度、线性度、踏板力等信息，这些检测项忖的具 体定义如下：(1) 同步度：油门在某一行程角度输出两条信号值的相等程度。(2) 线性度：油门在某一行程角度信号的理论电压值与实际电压值的

7、差。(3) 空行程角度：是指当踏板开始发生角度变化时，信号连续不变的踏板行程角度。(4) 踏板力：包括压力和弹力，是踏板从怠速到满行程，再从满行程到怠速整个过程 的受力曲线。(5) 油门信号曲线：包括怠速信号和满行程信号，油门踏板从怠速到满行程的电压输 出信号曲线。(6) 滞后性：在给定角度上，测量两个不同旋转方向上的输出压力，滞后性效应确实 是这两个输出压力间的差异。可同意的最大差距为Ua的士 1%。(7) fi复性：在同样条件下，10个完整的来回行程后，关于给定温度为(235)C的传 感器以及在同一方向上的任何一个点，所记录的电压差都不能超过0.5%。(8) 倾斜误差：运算公式如下：式中：

8、VGR是关于坡度的变量;AX表示弯曲点之间的距离，单位为mm;AUsl是满 荷载Vs 1和慢速Vs 1之间的区别;Us In和Us 1 n-1表示在位置n处和n-1处的电压;Xn和Xn-1 表示在位置n处和n-1处的行程。（二人系统检测类型带KD装置的电子油门是检测项訂中设计最复杂的一款油门。在以角度为横坐标的油 门检测图形中有KD装置的油门需要转化成行程显示，行程能够依照公式L=2-*R*sin（0 /2）算得。式中：L为行程;R为旋转半径;为旋转角度。其中R为设定值，为角度传感 器检测值。另外，对怠速位置、力、行程及电压值范畴的具体判定条件可参考图1和图2。 图1是带KD装置的油门理想力曲

9、线图。由图可见，KD款油门的起始点（横坐标2mm处） 即F1点，感知点（横坐标50 mm处）即F2点，最大力点即F3点。例如设定的5056 mm行程内存在KD力最大值点，判定该点力的值是否符合设定要 求，判定该点距离设定的50 mm的距离是否小于设定值（图2中为2 mm）;从KD力最大值 点对应行程加上0.7 mm后行程位置对应的输出电信号是否为4.1 V（设定值）;从输出电信号 4.1 V位置到机械限位位置（即最大行程位置56 mm点）行程是否大于3.3 mm等。单信号检测功能要紧是检测主信号电压SIG1的同步度，线性度等是否在设定范畴之 内。单信号加开关量检测是在单信号检测的基础上增加了开

10、关量的检测。双信号检测要紧是检测两路电压信号SIG1和SIG2的同步度和线性度是否在设定的范 畴之内，保证实测信号曲线在理想信号曲线之间。另外，对空行程的怠速电压等也有具体 的检测规定，那个地点依据油门类型的不同，分别进行其标准的设定。双信号加开关量检 测要紧是在上述双信号检测基础上增加了一个开关量检测，在设定电压范畴内检测开关电 压的高低变化，进而判定其正确性。四、电子油门什么缘故加速不起缘故分析（一）、电子油门与拉线油门原理由于出于环保、经济、可靠性等各种缘故，现在较新的车型普遍采纳电子油门，所谓 电子油门是针对往常的拉线油门而言的，传统的拉线油门用细钢绳直截了当将油门踏板与 节气们相连，

11、油门踏板的踩下深浅直截了当与节气们的开合大小对应，电子油门没有拉 线，通过在踏板内装一个电位器（可变电阻），油门踩下的深浅即转化为电阻的阻值，汽 车的电子系统通过釆样该电阻值间接确定了油门踏板的深浅，最后，由ECU驱动步进电 机操纵节气门的开度，通过原理比较不难发觉，拉线油门的特点是系统简单，操纵直截了当，油门踏板与节 气们开度是1： 1的；而电子油门的特点是油门踏板只表征驾驶者的操作意向，而最终的 节气门操纵权交给了 ECU。（二人电子油门车型中ECU操纵节气门的特点在电子油门的车型中，ECU操纵节气门时会将油门踩下的深浅与车况综合起来进行 分析，最终运算出当前合适的节气门开度。当驾驶者起步

12、时猛然加速（将踏板踩到底）， ECU依照当前的车速、节气门大小等进行分析，从燃油经济性和排放合理的角度考虑，会 适当限制节气门的打开幅度，同时操纵喷油系统限制喷油嘴进行最大化的喷油。如此做使 驾驶者感受油门踩下后明显有一个延时车才开始发力，这确实是所谓的油门迟滞。因此， 油门迟滞事实上确实是ECU通过限制发动机瞬时功率输出形成的，因此如此做也带来了 好处-节约燃油、爱护环境。然而电子油门也并不确实是用来限制发动机功率输出的，当汽车跑起来以后，假如你快 速踩下/松开油门踏板1/3深度，你能够感受到汽车明显的加油/收油，其成效儿乎相当于完全 踩下/松开油门的情形，这是如何回事呢？这正是ECU依照当

13、前车况协助驾驶者快速提速/ 减速案例。因此，电子油门车型在行驶中ECU会依照车况关心驾驶者达到期望的加/减速 操作，使驾驶者操作油门踏板更轻松。有的车主自行加装了电子油门加速器，能明显改善加速不良（三）、电子油门加速器原理简单说，电子油门加速器确实是为了缓解油门迟滞而产生的。依照电子油门的特性， 电子油门加速器将具有如下优特点：1、优点（1）放大油门信号，提升静态响应电子油门加速器所谓的“加速”要紧是通过提高油门响应灵敬度实现的，sprint booster 公司的BDD602会将输入的油门信号放大50%。这也确实是说，在任何时候踏板最后面33% 的油门信号差不多没用了，在驾驶者踩下踏板66%

14、的时候加速器输出差不多是全油门了， 如此就使得油门响应的敬锐度提高了 50%。然而，电子油门加速器并不像专门多人说的那 样减少了油门信号的分级，实际上油门信号仍旧是无级调整的，只是由往常的1： 1调整 为1： 1.X, X即为信号的放大系数。（2）放大油门信号增速，提升动态响应在油门踏板被踩下时，加速器会依照踩下幅度、时刻运算油门信号的变化率，变化越 快，说明加速要求越强烈，油门加速器会将此变化率加大，最终实现的成效是提速动态相 应更好。（3）提供虚假驾驶风格供ECU调整发动机参数现代发动机的ECU普遍具有驾驶风格自适应能力，假如驾驶者经常快速深踩油门（俗 称拉转速），ECU会逐步认为驾驶者的

15、风格趋向“猛烈”，如此发动机会慢慢调整节气门、 喷油系统等以得到这种风格下发动机的最佳调整参数。使用电子油门加速器后，即使按照 往常“温顺”的驾驶风格进行驾驶，发动机依旧会得到“猛烈”的驾驶体会，这相当于欺 诈了 ECU,久而久之，发动机会自动修改其各项参数以适应该风格。2、缺点（1）手动车型油离配合难度增加手动档车型加入油门加速器后，油门踏板响应过于敬锐，起步需要更精确的油离配合 才能达到往常的成效。这点与离合器的深浅对是否顺利起步的阻碍专门类似，深的离合器 容易操纵，但操作行程大；浅的离合器操作行程短，但操纵难度大，油门踏板对起步的阻碍 也是如此。（2）增加油耗由于油门加速器提升了油门响应

16、，相当于将驾驶风格更加趋于“猛烈”的风格，如此 无疑会增加油耗，只是油耗增加并不是专门高，我们实测的油耗增加在5%-10%之间，这 关于钟情于驾驶乐趣的人来说依旧能够同意的。（3）过于“傻瓜化”前市面上卖的油门加速器一旦安装，不管当前的路况、驾驶者意愿，都会忠实地 执行“加速”的职责，这在专门多时候会给驾驶者带来苦恼。笫一，关于自动档车型，快 速提升油门信号往往会造成自动降档，在车辆高速行驶时，频繁的降档会导致发动机转速 过高，一方面增加油耗，另一方面也增加无谓的磨损。另外，专门多时候驾驶者并不一定 乐意猛烈的操作汽车，比如晚间行车导致视线不良、雨雪天气导致路面湿滑时，过猛的加 速增加了行车的

17、危险。然而现在的加速器是无法随意关闭的（除非你将它拆下来），这就 造成了使用者专门大的不便。五、汽车电子油门系统通信协议此系统釆纳吊口通信协议，波特率默认设置为9 600 b/s，此项可调剂。设定字符格式 为1个起始位，8个数据位和2个停止位，中间8位即为有效数据。上位机发出指令格式：0xAA+指令+校验码（和为0校验）。指令内容为单次测试指令： 0x91;循环测试指令：0x92;测试终止：0x94o每个单次测试下位机发出数据格式为：6个OxBB字节作为数据的开始标志，中间为 采集的实时数据（数据分组发送，一个循环一组数据，每组数据以角度递增0.5度为一个 值），最后为6个OxCC字节作为数据

18、的终止标志。数据内容为10位A/D釆集的原始值， 基准电压5 V。中间具体釆集的实时数据格式为数据类型（6个二进制位）+数据内容（10个二 进制位）。系统软件的实现要紧功能模块的软件实现电子油门检测系统山上位机软件和下 位机软硕件两部分组成。下位机软件用C语言编写，具体的硬件设计电路和软件编程部分那个地点不再详细说 明。上位机软件由三个要紧功能模块构成，它们是油门通信模块、参数设置模块、信息治 理模块，总体设讣流程如图5所示。第一进行系统初始化，包括串口通信初始化、产品参 数设置初始化（读取后台数据库中的第一条记录作为默认设置数据），等待上位机发送检测 命令，下位机依据协议验证后传送实时信号检

19、测数据，同时显示实时信号曲线，然后依据 设置条件判定该产品合格否，并将结果进行储备等后期处理。在通信模块中，直截了当釆 纳微软通信控件MSCommo考虑到宙口收发数据的速度，那个地点的程序在处理实时数据 时采纳先接收、后处理的方法，防止串口通信实时数据的丢失。本检测系统釆纳VC+作为上位机开发工具，采纳图形化界面来完成和直观表达其检 测过程和检测结果，同时，后台使用ACCESS治理并储备测试的大量数据，方便操作人员 查看测试情形和演示在线测试过程，同时能随时更新数据库，从而能够测试多种类型的油 门。在菜单的命令选择区域内，当点击产品信息参数，则显现产品设置界面，对油门标准 参数进行设置，配置后的当前信息会显现在显示设置信息界面中;当点击历史纪录，则显现 以往设置并检验过的产品件号，任意点击其中一个，则显示设置信息界面会显示出该产品 的各项参数;当点击打印储存，对当前产品的设置信息、检验结果及当前界面储存到Excel 中。带KD装置的油门检测主界面如图7