汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，包括控制模塊、步進(jìn)電機(jī)、油門位置傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和參數(shù)設(shè)置單元；所述的控制模塊包括PID控制器和脈沖輸出單元；參數(shù)設(shè)置單元接PID控制器的給定端；A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端分別接油門位置傳感器的輸出端和PID控制器的反饋端；PID控制器的輸出端接脈沖輸出單元，脈沖輸出單元輸出脈沖信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)油門。所述的步進(jìn)電機(jī)采用85BYGH82—A型二相混合式步進(jìn)電機(jī)，所述的控制模塊采用GCM-0563-048集成控制器。該汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器基于PID控制器和步進(jìn)電機(jī)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)油門開(kāi)度的精確控制。
【專利說(shuō)明】汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)汽油機(jī)的研究中，尤其是對(duì)汽油機(jī)瞬態(tài)工況研究中，需要將各種瞬態(tài)試驗(yàn)按同一規(guī)范進(jìn)行重現(xiàn)和比較，考察在不同油門狀態(tài)下汽油機(jī)的工況如何，需要精確控制油門的開(kāi)度，因此有必要設(shè)計(jì)一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，該汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器基于PID控制器和步進(jìn)電機(jī)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)油門開(kāi)度的精確控制。
[0004]實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，包括控制模塊、步進(jìn)電機(jī)、油門位置傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和參數(shù)設(shè)置單元；所述的控制模塊包括PID控制器和脈沖輸出單元；
[0006]參數(shù)設(shè)置單元接PID控制器的給定端；A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端分別接油門位置傳感器的輸出端和PID控制器的反饋端；PID控制器的輸出端接脈沖輸出單元，脈沖輸出單元輸出脈沖信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)油門。
[0007]所述的步進(jìn)電機(jī)采用85BYGH82-A型二相混合式步進(jìn)電機(jī)，所述的控制模塊采用GCM-0563-048集成控制器。
[0008]有益效果:
[0009]本實(shí)用新型的汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，該控制器應(yīng)用在汽油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)汽油機(jī)的研究中，尤其是應(yīng)用在對(duì)汽油機(jī)瞬態(tài)工況研究中，能夠?qū)崿F(xiàn)各種瞬態(tài)工況下對(duì)油門的控制，它能重現(xiàn)同一瞬態(tài)工況以及把與汽車道路試驗(yàn)相同的負(fù)荷加載到汽油機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，利于對(duì)汽油機(jī)瞬態(tài)工況燃燒規(guī)律的試驗(yàn)研究，為研究汽油機(jī)瞬態(tài)工況燃燒規(guī)律和降低排放奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本實(shí)用新型基于PID控制器和步進(jìn)電機(jī)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)油門開(kāi)度的精確控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0012]實(shí)施例1:
[0013]如圖1，一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，包括控制模塊、步進(jìn)電機(jī)、油門位置傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和參數(shù)設(shè)置單元；所述的控制模塊包括PID控制器和脈沖輸出單元；
[0014]參數(shù)設(shè)置單元接PID控制器的給定端；A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端分別接油門位置傳感器的輸出端和PID控制器的反饋端；PID控制器的輸出端接脈沖輸出單元，脈沖輸出單元輸出脈沖信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)油門。
[0015]所述的步進(jìn)電機(jī)采用85BYGH82-A型二相混合式步進(jìn)電機(jī)，所述的控制模塊采用GCM-0563-048集成控制器。這種二相混合式步進(jìn)電機(jī)，步距角1.8° /脈沖，并配備有200細(xì)分驅(qū)動(dòng)器QZHB44MB。
[0016]GCM-0563-048集成控制器，是一種48針腳的E⑶，主頻56MHz，能夠處理復(fù)雜的控制策略，板載浮點(diǎn)單元和高時(shí)鐘頻率支持軟件執(zhí)行時(shí)間。擁有CAN2.0B端口數(shù)據(jù)通信，為與其他車輛系統(tǒng)的通訊提供了保證。
[0017]參數(shù)設(shè)置單元可以使鍵盤、觸摸屏或其他控制器的輸出信號(hào)單元。
[0018]PID控制器的參數(shù)設(shè)置和整定為現(xiàn)有成熟技術(shù)。
[0019]以油門每打開(kāi)10%作為一個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)，在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)分別采用15° /s、30° /s、45° /s,90° /s的油門開(kāi)啟速度開(kāi)關(guān)油門，將測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)錄下來(lái)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)。最后將測(cè)的數(shù)據(jù)與擬定的瞬態(tài)油門開(kāi)度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，然后通過(guò)電壓與油門開(kāi)度的關(guān)系、電壓與時(shí)間的關(guān)系即可得到油門開(kāi)度的控制精度和油門開(kāi)啟速度的控制精度。在設(shè)計(jì)的4種不同的油門開(kāi)啟速度下，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量得到的油門開(kāi)度誤差都不超過(guò)±1°。其中在油門開(kāi)啟速度30° /s,油門開(kāi)度為30%時(shí),誤差值達(dá)到最大為0.85°。由試驗(yàn)結(jié)果可知，設(shè)計(jì)的瞬態(tài)油門控制器可以很好的控制油門開(kāi)啟位置，誤差值在允許范圍內(nèi)，且瞬態(tài)油門控制器能夠?qū)崟r(shí)控制油門的開(kāi)啟速度和具有好的勻速特性，油門開(kāi)度的精度完全滿足控制要求。
【權(quán)利要求】
1.一種汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，其特征在于，包括控制模塊、步進(jìn)電機(jī)、油門位置傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和參數(shù)設(shè)置單元；所述的控制模塊包括PID控制器和脈沖輸出單元； 參數(shù)設(shè)置單元接PID控制器的給定端；A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端分別接油門位置傳感器的輸出端和PID控制器的反饋端；PID控制器的輸出端接脈沖輸出單元，脈沖輸出單元輸出脈沖信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)油門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油機(jī)瞬態(tài)油門控制器，其特征在于，所述的步進(jìn)電機(jī)采用85BYGH82-A型二相混合式步進(jìn)電機(jī)，所述的控制模塊采用GCM-0563-048集成控制器。
【文檔編號(hào)】F02D11/10GK203383909SQ201320456454
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】李岳林, 董世濤, 解福泉, 何興 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué), 河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院