一種電控發動機的油門控制方法及裝置的製作方法
2023-04-25 14:38:56
專利名稱：一種電控發動機的油門控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛的控制方法及裝置，特別涉及一種電控發動機的油門控制方法 及裝置。主要用於混合動力電動車的電控發動機的油門控制，也可以用於其它車輛電控 發動機的油門控制。
背景技術：
目前環保與現代汽車柴油機電控技術的發展背景一樣，面對無法迴避的局部和全球 性的環境和能源問題，現代汽車柴油發動機不得不採用和發展電子控制系統，以便保持 汽車柴油發動機的可持續發展，更充分發揮柴油發動機固有的優點(低油耗和低C02排
放)。近年來柴油發動機電控系統的發展勢頭是令人矚目的。以柴油汽車用得最多的歐洲 為例，由於歐洲道路車輛用多缸柴油發動機從2000年開始執行歐3排放標準，電控技術 已在需滿足歐3標準的柴油發動機上普遍使用， 一些大的廠商則早己著手研製滿足歐4 排放標準的電控柴油發動機，現在電控共軌系統在多缸柴油發動機上的應用已明顯增多。
隨著電控發動機的發展，油門控制技術也在發展。由於電控發動機的ECM只能接收 模擬信號，而整車控制器給出的油門信號是數位訊號經過數模轉換後得到的模擬信號， 有一定的失真和衰減，為了對油門信號進行有效的控制，提高油門信號的抗幹擾能力， 並有效的防止誤操作，提高油門控制的可靠性，油門控制由原來一路油門的基礎上增加 一路參考油門，該油門是真實油門的二分之一±5%，參考油門一旦超出誤差範圍，則視 油門無效輸入，油門自動回到怠速狀態。這樣可以有效的避免發動機超速運行或人為引 起的誤操作。尤其是混合動力電動車上各種開關電源比較多，還有高頻、高壓電源，這 些部件工作所產生的電磁幹擾及其強烈，僅由整車控制器直接輸出雙路油門信號，將不 利於對發動機的精確控制，增加了系統的不穩定性。
由於現在歐三發動機還沒有完全普及，基於串聯式混合動力車控制方法的特點，在 串聯式混合動力車上雙路油門控制發動機的應用在國內也才剛剛起步，通過國內的專利 查詢檢索，尚未發現有關技術文獻的報到。
發明內容
本發明的目的在於針對現有電控發動機油門控制方式的不足，提出一種能適應電噴
發動機雙點油門的控制方法及裝置，且該控制方法及裝置的發動機功耗小、失調信號和 溫度漂移低。
本發明的目的是通過下述技術方案實現的。 一種混合動力電動車電控發動機雙點油 門控制方式。所述的雙點油門控制方式是通過一雙點油門控制系統分兩點輸入發動機電 控管理單元(ECM)，並對電控發動機油門進行控制。所述的雙點油門控制系統可以是通 過一處理器接收整車控制器發送過來的油門信號，並將所接收的油門信號分為兩路進行 油門信號處理(PED1和PED2)後，分別輸出到發動機ECM電控單元。其中，經過油 門信號處理後分為兩路油門信號分別為第一路油門信號(APS1)和第二路油門信號 (APS2)，第一路油門信號(APS1)為高路油門信號，第二路油門信號(APS2)為低路 油門信號，輸出的兩路油門信號關係為高路油門信號為低路油門信號的兩倍。
所述的油門信號為模擬量的電信號，所述的油門信號處理為信號濾波處理。且所述 的高路油門信號(APS1)是低路油門信號(APS2)的兩倍關係。具體根據雙點油門的控 制方式要求，油門信號進行如下油門信號處理
1、 由信號採集裝置採集由整車控制器發送到發動機ECM電控單元的油門信號，然 後分成兩路進行處理；
2、 對經過處理的高路油門信號進行濾波後直接輸出到發動機電控管理單元(ECM)， 對電控發動機油門進行控制；
3、 經過處理的低路油門信號在濾波後將縮小一倍；且經過濾波處理的油門信號與同 一路油門一起輸出到發動機ECM電控單元，對電控發動機另一點油門進行控制。
根據本發明方法所提供的電控發動機油門控制裝置，至少包括一發動機ECM電控和 單元油門控制板，油門控制板上包括第一路油門信號發生器和第二路油門信號發生器， 其特點在於發動機ECM電控單元為雙點油門結構。發動機ECM電控單元內有雙點油門 控制系統，雙點油門控制系統包括電源部分和油門信號電路部分。電源部分和油門信號 電路部分同時安裝在一用於混合動力電動車的雙點油門控制板上，雙點油門控制板為印 制電路板，在印製電路板上有電源部分電路和油門信號電路。其中
1、 電源部分是包括輸入電源部分、多級濾波和電源處理模塊系統，以及電源輸出 部分。其中，輸入電源部分的輸入電源為24V,輸出電源部分的輸出電源為12V;系統 24V電源(車載24V電池)輸入後，在經過多級濾波和電源模塊(北京星原豐泰 XZR05/24S05)處理後得士12V直流電源，為OP97運算放大器提供電源；
2、 油門信號電路是包括兩路油門信號，分別為第一路油門信號(APS1)和第二
路油門信號(APS2)。其中，第二路油門信號(APS2)經一跟隨運算電路後得發動機高 路油門電壓信號PC，即第一路油門信號(APS1)。第一路油門信號(APS1)經一跟隨運 算電路後，通過一比例運放電路縮減成原信號的一半，再經過一跟隨運算電路和濾波後 得低路油門輸出信號PB，即第二路油門信號(APS2)。
本發明由於採用了雙點油門的控制方式，且根據雙點油門的控制方式要求的特點， 將高路油門(APS1)設為低路油門(APS2)的兩倍關係，提供一種用於混合動力電動車 的雙點油門控制板。具有以下優勢和特點
1. 運放使用OP97運算器(其特點)功耗小、失調信號和溫度漂移低；可使油門信 號更穩定。
2. 可以減少來自其它電源地幹擾。
圖1為雙路油門板原理圖； 圖2為電源部分電路原理圖； 圖3為為單一油門信號電路圖； 圖4串聯的兩路油門信號電路圖。
具體實施例方式
下面將結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
通過附圖1可以看出，本發明是一種混合動力電動車電控發動機雙點油門控制方式。 所述的雙點油門控制方式是通過一雙點油門控制系統分兩點輸入發動機電控管理單元
(ECM)，並對電控發動機油門進行控制。由第一路油門信號發生器l和第二路油門信號 發生器2分別輸出油門信號到發動機電控管理單元3內的雙點油門控制系統，在經過發 動機電控管理單元3內的雙點油門控制系統對所輸入的油門信號進行處理後，再將處理 後的油門控制信號反饋到第一路油門信號發生器1和第二路油門信號發生器2，對油門實 施控制。
所述的雙點油門控制系統可以是通過一處理器接收整車控制器發送過來的油門信 號，並將所接收的油門信號分為兩路進行油門信號處理(PED1和PED2)後，分別輸出 到發動機ECM電控單元。其中，經過油門信號處理後分為兩路油門信號分別為第一路油 門信號(APS1)和第二路油門信號(APS2)，第一路油門信號(APS1)為高路油門信號， 第二路油門信號(APS2)為低路油門信號，輸出的兩路油門信號的關係為高路油門信號 為低路油門信號的兩倍。
所述的油門信號為模擬量的電信號，所述的油門信號處理為信號濾波處理。且所述 的高路油門信號(APS1)是低路油門信號(APS2)的兩倍關係。具體根據雙點油門的控 制方式要求，油門信號進行如下油門信號處理
1、 由信號採集裝置採集由整車控制器發送到發動機ECM電控單元的油門信號，然 後分成兩路進行處理；
2、 對經過處理的高路油門信號進行濾波後直接輸出到發動機電控管理單元(ECM)， 對電控發動機油門進行控制；
3、 經過處理的低路油門信號在濾波後將縮小一倍；且經過濾波處理的油門信號與同 一路油門一起輸出到發動機ECM電控單元，對電控發動機另一點油門進行控制。
根據本發明方法所提供的電控發動機油門控制裝置，至少包括一發動機ECM電控單 元3和油門控制板4，油門控制板4上包括第一路油門信號發生器1和第二路油門信號發 生器2，其特點在於發動機ECM電控單元1為雙點油門結構，且發動機ECM電控單元 1內有雙點油門控制系統，雙點油門控制系統包括電源部分和油門信號電路部分。電源部 分和油門信號電路部分同時安裝在一用於混合動力電動車的雙點油門控制板上，雙點油 門控制板為印製電路板，在印製電路板上有電源部分電路和油門信號電路。其中
1、 電源部分(如圖2所示)系統24V電源(車載24V電池)輸入後，經過多級濾 波和電源模塊(北京星原豐泰XZR05/24S05)處理後得士12V直流電源，為OP97運算放 大器提供電源；
2、 油門信號電路(如圖3和圖4所示)包括兩路油門信號，分別為第一路油門信 號(APS1)和第二路油門信號(APS2)。其中，第二路油門信號(APS2)經一跟隨運算 電路後得發動機高路油門電壓信號PC，即第一路油門信號(APS1)。第一路油門信號
(APS1)經一跟隨運算電路後，通過一比例運放電路縮減成原信號的一半，再經過一跟 隨運算電路和濾波後得低路油門輸出信號PB，即第二路油門信號(APS2)。
權利要求
1、一種電控發動機的油門控制方法，其特徵在於所述的雙點油門控制方式是通過一雙點油門控制系統分兩點輸入發動機電控管理單元，並對電控發動機油門進行控制。
2、 如權利要求l所述的電控發動機的油門控制方法，其特徵在於所述的雙點油門 控制系統是通過一處理器接收整車控制器發送過來的油門信號，並將所接收的油門信號 分為兩路進行處理後，分別輸出到發動機ECM電控單元；其中，經過處理後分為兩路油 門信號分別為第一路油門信號和第二路油門信號，第一路油門信號為高路油門信號，第 二路油門信號為低路油門信號。
3、 如權利要求l所述的電控發動機的油門控制方法，其特徵在於所述的兩路油門 信號的關係為高路油門信號為低路油門信號的兩倍。
4、 如權利要求l所述的電控發動機的油門控制方法，其特徵在於所述的油門信號 為模擬量的電信號，所述的油門信號處理為信號濾波處理。
5、 如權利要求l所述的電控發動機的油門控制方法，其特徵在於所述的油門信號 進行如下處理A、 由信號採集裝置採集由整車控制器發送到發動機ECM電控單元的油門信號，然 後分成兩路進行處理；B、 對經過處理的高路油門信號進行濾波後直接輸出到發動機電控管理單元(ECM)， 對電控發動機油門進行控制；C、 經過處理的低路油門信號在濾波後將縮小一倍；且經過濾波處理的油門信號與同 一路油門一起輸出到發動機ECM電控單元，對電控發動機另一點油門進行控制。
6、 一種實現權利要求1所述電控發動機的油門控制方法的電控發動機的油門控制裝 置，至少包括一發動機ECM電控單元，且發動機ECM電控單元為雙點油門結構，其特 徵在於發動機ECM電控單元內有雙點油門控制系統，雙點油門控制系統包括電源部分 和油門信號電路部分。
7、 如權利要求6所述的電控發動機的油門控制裝置，其特徵在於電控發動機的油 門控制電源部分和油門信號電路部分同時安裝在一用於混合動力電動車的雙點油門控制 板上，雙點油門控制板為印製電路板，在印製電路板上有電源部分電路和油門信號電路。
8、 如權利要求7所述的電控發動機的油門控制裝置，其特徵在於所述的電源部分包括輸入電源部分、多級濾波和電源處理模塊系統，以及電源輸出部分；其中，輸入電 源部分的輸入電源為24V，輸出電源部分的輸出電源為12V;系統24V電源輸入後，在 經過多級濾波和電源模塊處理後得士12V直流電源。
9、 如權利要求7所述的電控發動機的油門控制裝置，其特徵在於所述的油門信號 電路是包括兩路油門信號，分別為第一路油門信號和第二路油門信號。
10、 如權利要求9所述的電控發動機的油門控制裝置，其特徵在於所述的第二路 油門信號經一跟隨運算電路後得發動機高路油門電壓信號PC，即第一路油門信號；第一 路油門信號經一跟隨運算電路後，通過一比例運放電路縮減成原信號的一半，再經過一 跟隨運算電路和濾波後得低路油門輸出信號PB，即第二路油門信號。
全文摘要
一種電控發動機的油門控制方法及裝置，所述的雙點油門控制方式是通過一雙點油門控制系統分兩點輸入發動機電控管理單元(ECM)，並對電控發動機油門進行控制。所述的雙點油門控制系統可以是通過一處理器接收整車控制器發送過來的油門信號，並將所接收的油門信號分為兩路進行油門信號處理(PED1和PED2)後，分別輸出到發動機ECM電控單元。其中，經過油門信號處理後分為兩路油門信號分別為第一路油門信號(APS1)和第二路油門信號(APS2)，第一路油門信號(APS1)為高路油門信號，第二路油門信號(APS2)為低路油門信號，輸出的兩路油門信號關係為高路油門信號為低路油門信號的兩倍。
文檔編號F02D11/10GK101169076SQ20071003616
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者凌 劉, 帆 劉, 劉文洲, 唐廣笛, 姚建平, 李紅朋, 李雪峰, 偉 汪 申請人:中國南車集團株洲電力機車研究所