【正文】 中 國 地 質 大 學汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究 系 別 工程技術系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 生 姓 名 學 號 指 導 教 師 職 稱 2022年 4月 20日中國地質大學長城學院畢業(yè)設計（論文）任務書學生姓名 學號 班 級指導教師 職稱 單 位畢業(yè)設計（論文）題目 汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究畢業(yè)設計（論文）主要內容和要求： 汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設計 利用Protel設計系統(tǒng)電路原理圖和印制電路板PCB圖 論文一份畢業(yè)設計（論文）主要參考資料：[1] Mike Dale , 韓建保 , 楊訓敏. 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)結構特點及其優(yōu)勢 [J]. 汽車維修與保養(yǎng), 2022,(04) [2] 杜開明, 秦大同, 劉振軍, 姜鳳翔, 丁銳. 電子節(jié)氣門仿真控制[J]. 重慶大學學報(自然科學版), 2022,(04) [3] 陳華, 王耀南, 孫煒 , 楊輝前. 基于模糊高斯基函數(shù)神經網絡的電子節(jié)氣門控制[J]. 計算技術與自動化, 2022,(02) [4] 王仁義. 奔馳S500冷車自動加速[J]. 汽車維修技師, 2022,(04) [5] 張漢斌 , 張榮兵. 奔馳S600電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)故障排除[J]. 汽車與配件, 1999,(45) [6] 陳華, 王耀南, 夏陽, 楊輝前. 基于自整定模糊PID的電子節(jié)氣門控制[J]. 儀器儀表用戶, 2022,(01) [7] 李雪飛, 凌永成. 基于80C196KB單片機汽車智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的設計[J]. 微計算機應用, 2022,(01) [8] 陶國良, 郭連. 電子節(jié)氣門技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 車用發(fā)動機, 2022,(04) [9] 陶國良, 郭連, 劉昊, 萬里軍. 電子節(jié)氣門變結構滑?？刂萍胺抡媾c試驗[J]. 內燃機工程, 2022,(03) [10] 尹葉丹, 程昌銀, 全書海. 基于DSP的電子節(jié)氣門控制器的研制[J]. 武漢理工大學學報(信息與管理工程版), 2022,(05) 畢業(yè)設計（論文）應完成的主要工作： 閱讀中英文文獻資料，熟練掌握Protel制圖軟件，繪制控制系統(tǒng)電路原理圖及PCB圖，用C51編程。畢業(yè)設計（論文）進度安排：序號 畢業(yè)設計（論文）各階段內容 時間安排 備注1資料的查閱、收集、整理，并撰寫文獻綜述、開題報告、外文資料翻譯12月5日—1月20日 確定基本設計方案2 系統(tǒng)硬件設計 1月21日—2月10日3 系統(tǒng)軟件設計及整體調試 2月11日—3月15日4 撰寫設計說明書，整理相關表格資料 3月16日—4月20日5 準備答辯課題信息：課題性質： 設計□ 論文■ 課題來源： 教學□ 科研■ 生產□ 其它□發(fā)出任務書日期： 指導教師簽名： 2022年 12月 6 日教研室意見：教研室主任簽名：年 月 日 學生簽名：開 題 報 告系 別： 工程技術系 專 　業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 學 號： 　 2022年　　12月　　6日中國地質大學長城學院畢業(yè)論文開題報告學生姓名 學號 專業(yè)班級指導教師 職稱 單 位課題性質 設計□ 論文√ 課題來源 科研□ 教學□ 生產□ 其它√畢業(yè)設計（論文）題目 汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究一、課題研究的目的和意義：研究目的：了解汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門在非線性控制下，調節(jié)節(jié)氣門開度來適應加速踏板移動量和發(fā)動機轉速等行駛條件，從而在不同行駛條件下實現(xiàn)不同節(jié)氣門開度的優(yōu)化控制，獲得滿意的發(fā)動機性能。并改進電子節(jié)氣門，來產生最佳的操作以及穩(wěn)定性，減少冷車時廢氣排放量。研究意義：汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門具有更高的可靠性，電子節(jié)氣門可以更好的控制進氣，達到減少排放減少能源消耗等作用，在相同的能源下達到最佳的動力效果，并且電子節(jié)氣門系統(tǒng)可以分析駕駛者的動作及解析其意圖，來產生最佳的操控及穩(wěn)定性，減少冷車市的廢氣排放，給你更舒適的駕駛感覺。二、汽車電子節(jié)氣門的研究現(xiàn)狀：電子節(jié)氣門的研究工作起源于20世紀70年代，80年代開始有產品問世，近10年來，國外對電子節(jié)氣門的研究取得了非常 迅速的發(fā)展。發(fā)展趨勢可總結為：在控制策略上由線性控制發(fā)展為非線性控制，由輔助電子節(jié)氣門發(fā)展為獨立的電子節(jié)氣門系統(tǒng)，電子節(jié)氣門在控制策略上由先前的線性控制到現(xiàn)在的非線性控制。驅動由步進電機到直流電機 。從單一的控制功能發(fā)展到集成多種控制功能，兼顧提高動力性、經濟性、操縱穩(wěn)定性、排放性和乘坐舒適性。集成了多種控制功能。采用冗余設計(配備功能相同的兀件并相互檢測，防止信號及功能失誤產生故障)和系統(tǒng)故障檢測與失效保護等。國外多家公司已對電子節(jié)氣門系統(tǒng)作了深入的研發(fā)，并口趨成熟。比如德國Bosch，Pierburg，美國Delphi， Visteon，日本 Toyota，Hitachi，Denso，意大利 Marelli等已推出系列化產品應用于各種品牌的中高檔轎車。與第一代系統(tǒng)不同，第二代ETC的處理器集成十發(fā)動機ECU中，并采用一個單獨的微處理器監(jiān)測ETC 主要輸入信號及主ECU是否正常工作。第二代電子節(jié)氣門集成了幾項獨特的駕駛性能，如改變車輛對加速踏板響應的靈敏度。 駕駛模式選擇(正常模式，動力模式，雪地模式)。對海拔高度地補償。 發(fā)動機最高轉速及車速控制等。雖然國內某些轎車，如POLO，也配備了電子節(jié)氣門系統(tǒng)，但目前對ETC還沒有系統(tǒng)深入的研究，也沒有成熟的產品。三、研究內容：汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門的研究主要內容是：明確汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門的工作原理和工作方式，并剖析電子節(jié)氣門的優(yōu)缺點進一步的完善電子節(jié)氣門。深入的研究電子節(jié)氣門的控制系統(tǒng)，利用Protel設計系統(tǒng)電路原理圖和印制電路板PCB圖。使之研究進一步完善和理化。四、研究方案：1）利用中國知網、維普、萬方等數(shù)據(jù)庫完成與畢業(yè)論文題目相關內容的論文檢索；利用圖書館的圖書資源查閱相關的理論內容；充分的利用互聯(lián)網進行資料的檢索收集；2）查閱中英文資料，了解國內外電子節(jié)氣門系統(tǒng)的研究與應用概況、技術核心及應用發(fā)展情況；3）查閱資料，掌握電子節(jié)氣門的機理和在實際使用過程中的利與弊；4）確定基本方案；5）可行性分析：對方案進行可行性分析，并收集資料初步確定論文實施方案的種類；6）論文初稿：根據(jù)所查詢的資料和確定的方案，撰寫論文；7）初稿審定：在指導老師的幫助下仔細研究初稿，針對其中出現(xiàn)的問題進行探討研究，完善充實論文內容。8）論文終稿：完成終稿的撰寫。五、進度安排：2022年12月初，進行論文的準備工作，在老師的指導下加深對論文所設計課題內容的了解。2022年12月5日—2022年1月20日，資料的查閱、收集、整理，并撰寫文獻綜述、開題報告、外文資料翻譯。向指導老師匯報論文進展情況，將開題報告、文獻綜述交給指導老師審閱。經審閱合格后著手畢業(yè)論文的初稿撰寫。2022年1月21日—3月1日，對電子節(jié)氣門的研究，在假期內利用電子郵件等方式與指導教師溝通，修改計劃和論文方案。2022年3月2日—3月31日，完成畢業(yè)論文雛形，并定期向指導教師匯報進度，聽取指導教師的意見和指導。2022年4月1日—4月20日，根據(jù)《中國地質大學長城學院畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范》，完成論文終稿撰寫，整理相關表格資料。六、預期結果：通過對汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門的研究與應用的討論，在全面掌握電子節(jié)氣門的基本原理、性能特點的同時，深入研究汽車發(fā)動機電子節(jié)氣在環(huán)保與節(jié)能方面的實際應用。預計本論文課題在12022字左右，給大家闡述汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門系統(tǒng)的介紹和對系統(tǒng)較全面的分析與建模。達到我們與其想要的結果。七、參考資料：[1] Mike Dale , 韓建保 , 楊訓敏 . 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)結構特點及其優(yōu)勢 [J]. 汽車維修與保養(yǎng), 2022,(04) [2] 杜開明, 秦大同 , 劉振軍, 姜鳳翔, 丁銳. 電子節(jié)氣門仿真控制 [J]. 重慶大學學報(自然科學版), 2022,(04) [3] 陳華, 王耀南, 孫煒, 楊輝前. 基于模糊高斯基函數(shù)神經網絡的電子節(jié)氣門控制[J]. 計算技術與自動化, 2022,(02) [4] 王仁義. 奔馳S500 冷車自動加速 [J]. 汽車維修技師, 2022,(04) [5] 張漢斌 , 張榮兵. 奔馳S600電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)故障排除[J]. 汽車與配件, 1999,(45) [6] 陳華 , 王耀南, 夏陽, 楊輝前. 基于自整定模糊PID的電子節(jié)氣門控制[J]. 儀器儀表用戶, 2022,(01) [7] 李雪飛, 凌永成 . 基于80C196KB單片機汽車智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的設計[J]. 微計算機應用, 2022,(01)[8] 陶國良, 郭連. 電子節(jié)氣門技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 車用發(fā)動機 , 2022,(04) [9] 陶國良, 郭連, 劉昊, 萬里軍. 電子節(jié)氣門變結構滑?？刂萍胺抡媾c試驗[J]. 內燃機工程, 2022,(03) [10] 尹葉丹, 程昌銀, 全書海. 基于DSP的電子節(jié)氣門控制器的研制[J]. 武漢理工大學學報(信息與管理工程版 ), 2022,(05)指導教師意見：指導教師簽名：年 月 日教研室意見：審 查 結 果： 同 意□ 不 同 意□教研室主任簽名：年 月 日文 獻 綜 述系 別： 工程技術系 專 　業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 學 號： 2022年2月10日汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設計研究前言節(jié)氣門是汽車發(fā)動機的重要控制部件。為了提高汽車行駛的動力性、平穩(wěn)性、經濟性并減少排 放污染,推出了各種控制良好的電子節(jié)氣門及其相應電子控制系統(tǒng),組成電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)(ETCS)。由于ETCS的優(yōu)越性, 世界上越來越多的大型汽車制造公司開始采用ETCS。傳統(tǒng)機械式節(jié)氣門面臨著被電子節(jié)氣門所取代的趨勢。與傳統(tǒng)的機械式節(jié)氣門相比,電子節(jié)氣門取消了與油門踏板的剛性連接。它能夠結合駕駛員意圖和發(fā)動機當前運行工況, 計算出最合適的節(jié)氣門開度,通過驅動無刷直流電機,帶動節(jié)氣門盤片到達目標開度。采用電子節(jié)氣門能有效提高發(fā)動機的動力性和經濟性。節(jié)氣門中存在復位彈簧扭矩, 摩擦力矩等非線性因素,并且長期使用后節(jié)氣門參數(shù)會發(fā)生變化, 所以節(jié)氣門是一個變參數(shù)的非線性系統(tǒng)。采用傳統(tǒng)的PID控制方法,需要加入復雜的變參數(shù)算法以及補償算法,而且?guī)砹舜罅康膮?shù)標定工作。因此, 尋找一種簡潔高效的控制算法是開發(fā)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的一個關鍵。1. 國外汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門的研究現(xiàn)狀 電子節(jié)氣門在國外發(fā)展較早，已有20多年的歷史，產品已大規(guī)模投入市場。電子節(jié)氣門作為發(fā)動機進氣控制系統(tǒng)的下一代產品，國外的研究試驗得到大力發(fā)展，并口趨成熟。電子節(jié)氣門在控制策略上由先前的線性控制到現(xiàn)在的非線性控制。驅動由步進電機到直流電機。從先前為單一提高駕駛性能到現(xiàn)在為提高發(fā)動機的經濟性、排放性及乘駕舒適性等多項綜合性能，集成了多種控制功能。采用冗余設計(配備功能相同的兀件并相互檢測，防止信號及功能失誤產生故障)和系統(tǒng)故障檢測與失效保護等。Delphi開發(fā)出第二代ETC控制系統(tǒng)，主要用十大排量汽車上。與第一代系統(tǒng)不同，第二代ETC的處理器集成十發(fā)動機ECU中，并采用一個單獨的微處理器監(jiān)測ETC主要輸入信號及主ECU是否正常工作。第二代電子節(jié)氣門集成了幾項獨特的駕駛性能，如改變車輛對加速踏板響應的靈敏度。駕駛模式選擇(正常模式，動力模式，雪地模式)。對海拔高度地補償。發(fā)動機最高轉速及車速控制等。Bosch推出了新的發(fā)動機管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了基十轉矩控制的控制策略。該系統(tǒng)集成了電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)，發(fā)動機ECU接收各個傳感器采集到的信號，同時接收加速踏板模塊的輸入信號，經過微處理計算后輸出控制信號驅動電子節(jié)氣門。系統(tǒng)中有專用的檢測模塊對電子節(jié)氣門進行檢測和I故障診斷，提高了安全性和可靠性。電子節(jié)氣門位置傳感器電位計隨著節(jié)氣門閥頻繁運動，處在高溫振動的工作環(huán)境中，其精度可能會因為機械磨損下降。英飛凌(Infineon)開發(fā)出了一種電子節(jié)氣門，采用非接觸型節(jié)氣門位置傳感器，并進一步將節(jié)氣門驅動芯片華成干節(jié)氣門體內。2. 國內汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門的研究現(xiàn)狀國內近年來在捷達、寶來、波羅等轎車上廣泛采用了引進的電子節(jié)氣門。但對十引進的電子節(jié)氣門只是處十使用階段，對其核心技術知之甚少。國