AMT系统中电子节气门的控制策略和实现

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17款自舒前几天在上坡时突然抖动加油无力.看仪表报了EPC故障.熄火重启后正常。今天在上班时低速顿挫无报警。求助各位老铁

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一般来说EPC灯亮有两种可能。一是节气门脏了,应进行清洗。另一种情况是刹车灯不亮,需要检查刹车开关以及线路。还有由于油品问题,EPC故障灯也会点亮。EPC指示灯在大众车中比较常见。打开钥匙门后,车辆开始自检,EPC指示灯会点亮数秒,随后熄灭。如车辆启动后仍不熄灭,说明车辆机械与电子系统出现故障。扩展资料。以往驾驶员根据发动机的动力需求来操控加速踏板,加速踏板通过钢丝拉线控制节气门开度。在EPC系统中,取消以前的油门拉线而用踏板装置的传感器来取代,发动机控制单元。ECU。根据踏板装置传感器来反馈的位置数据经过计算得到最佳目标节气门开度并发送一个信号给节气门驱动电机使节气门旋转到这个角度。这种方式优于拉线式加速控制,因为电子油门通过对来自加速踏板位置的输入信号的计算、分析、得知发动机的动力需求并将这些信息通过各个执行器转变成发动机的转矩。由于安全、燃油消耗等原因,发动机的转速需要调整时,发动机控制单元可以不通过加速踏板来调节节气门的位置。这种结构的好处是控制单元能根据各种需求来限定节气门的位置。

AMT系统是在传统手动的固定轴式变速器和干式离合器的基础上.应用自动变速理论,由电控单元控制执行机构实现车辆起步、换挡自动操纵。随着电机技术的不断改进,电动式AMT成为自动变速器的一个开发热点。而对节气门的精确控制是保证整个系统换挡品质的重要前提。在电子节气门执行机构中普遍使用的是步进电机和直流无刷电机。而本AMT系统中的节气门电机和离合器电机、选换挡电机均采用的是成本较低,但具有良好响应和低能耗的直流电机。本文尝试用类似经验算法的增量型PID控制算法对节气门电机进行控制。1
本系统电子节气门的结构设计电子节气门控制系统主要由节气门电子控制单元、节气门位置传感器、加速踏板位置传感器、节气门执行机构和电磁离合器等组成,如图1所示。1.1
节气门位置传感器节气门开度传感器我们采用的是线性可变电阻型节气门位置传感器.安装在节气门体上与节气门连接,它是一种线性电位计.由节气门轴带动电位计的滑动触点,见图2。在不同节气门开度下,电位计的电阻也不同,从而将节气门开度转变为电压信号输出给ECU,ECU通过节气门位置传感器可以获得节气门由全闭到全开的所有开启角度的连续变化的模拟信号,该信号反映了节气门的实际开度和发动机的负荷状况,是控制不同条件下的挡位变换的主要依据。
1.2加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器位于油门踏板与固定板间的连接处。加速踏板位置传感器将加速踏板的开度转换成表示加速踏板的下踏量大小及变化速率两种电信号,一起输入发动机ECU。油门踏板位移传感器我们采用的和节气门开度传感器的一样.驾驶员通过油门踏板传感器反映他对汽车的控制意图。油门踏板传感器与节气门的开度有间接的关系.传感器将油门踏板的角度信号输人给ECU来控制节气门开度。1.3节气门执行机构节气门执行机构由直流电机、减速机构和限位机构组成。由ECU发出指令,节气门电机经减速齿轮来驱动节气门,控制节气门的开度。1.4电磁离合器正常情况下,电磁离合器处于常接合状态,使节气门电机开启或关闭节气门。如果电子节气门控制系统发生故障,该离合器将自动分离,以防止节气门控制电动机错误地开启或关闭节气门。
2 本系统电子节气门的驱动单元设计本系统节气门、选挡、换挡所选用的电机都是
LINIX公司的直流电机。因为节气门电机所要驱动的负载很小,采用小功率电机就可以满足要求,选用功率为10W,电压为12V,额定转速为3200
r/min的LINIX电机,如图3所示。本系统的处理器采用的是16位的80C196KC单片机。节气门电机的驱动芯片采用的是摩托罗拉公司的汽车专用驱动芯片MC33186,其负载电流为5A,可以满足节气门电机电流驱动要求。80C196KC和MC33186的连接如图4所示。MC33186的INl和IN2既控制电机的转速又控制电机的方向。如果想要电机正向旋转.就向
INl施加一个PWM信号,而将IN2置为低电平。如果想使其反向旋转,就将INl置为低电平.而向
IN2施加一个PWM信号。PWM信号的占空比决定了电机的速度,实现起来很方便。把D11置为低电平,把D12置为高电平,电机正常工作:把D11置高或者把D12置低都可以使电机停止转动.也就是使电机刹车。表l给出了INl、IN2、D11和D12是如何影响电机工作的。3
节气门开度控制方法和程序模块的设计节气门的控制按工况分主要包括三个过程的控制。车辆正常运行,没有动力中断。这时节气门控制是受踏板输入量大小的控制,属实时跟踪控制.实现驾驶员的操纵意图;发生传动系动力中断过渡过程的节气门控制包括起步和换挡两种情况。起步、换挡过程中发动机的油门主要受ECU控制,保证发动机不熄火条件下实现发动机与离合器接合过程的协调控制。节气门控制的水平直接影响着车辆起步与换挡过程的平顺性。车辆正常行驶时节气门开度大小只取决于油门踏板输入量的大小,在该种工况下节气门开度控制的实现方式是:电控单元采样获取油门踏板的位置.以当前踏板位置形成油门控制的目标位置量.根据该目标位置与当前节气门开度的偏差计算直流电机运行的方向和转速,完成对油门的自动控制。其控制流程如图5所示。我们采用的是类似经验算法的增量型PID控制算法。根据误差值的不同划分控制域,输出节气门电机控制电压的增量△uθ,其表达式为:式中,KP、KP1、KP2为比例常数;T1为积分时间常数;TD为微分时间常数;T为采样周期;e为油门踏板开度与节气门开度的差值。根据实际情况.为了提高控制精度,我们选取了三个阈值ξ1、ξ2、ξ3,如式所示。当|e|>ξ3时,采用尸控制,使系统有较快的响应,减小稳态误差;当ξ2

EPC是英文“electronic power
control”的缩写,中文含义是电子油门。EPC在这个系统里面区别于以往通过拉线控制节气门开度的方法而在节气门整个调节范围内都是通过直流电机来驱动。

  电子油门指示灯本灯常见于大众公司的车型中,车辆开始自检时,EPC灯会点亮数秒,随后熄灭,若出现故障,本灯亮起,不会熄灭,
应及时进行检修。

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  在EPC系统中,取消以前的油门拉线而用踏板装置的传感器来取代,发动机控制单元(ECU)根据踏板装置传感器来反馈的位置数据经过计算得到最佳目标节气门开度并发送一个信号给节气门驱动电机使节气门旋转到这个角度。在操作方面实现智能化,也更精准。

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