TPS磨损状态对汽车驾驶性能的影响

摘要

电子燃油喷射系统（简称电喷系统）是汽车最核心的电子控制系统之一，该系统通过安装在发动机上的各种传感器获知发动机运行工况，从而精确地控制燃油喷射量及点火提前角，在实现汽车扭矩输出的同时达到低油耗、低排放的要求。作为电喷系统中最重要的传感器之一，节气门位置传感器（TPS）的输出直接影响燃油的喷射量。本文基于TPS易磨损的特点，研究磨损后的TPS对汽车驾驶性能的影响，证明了TPS的磨损对汽车性能的下降有重要的贡献，具有重要的实际意义。
　　首先通过建立节气门体的空气动力学模型，仿真计算得到节气门开度与进气量的关系以及TPS输出电压与进气量的关系。分析了节气门位置传感器对节气门开度及进气量的反馈机理，通过对汽车中广泛应用的电阻式TPS的结构和工作原理进行分析，得到TPS容易磨损的原因。设计并建立了TPS疲劳磨损试验台，模拟常见工况下TPS的磨损情况，得到城市以及郊区工况下TPS的不同磨损状况，获取磨损后TPS的输出，与全新TPS的输出进行对比，研究磨损后的TPS在相同节气门开度下对进气量的影响。
　　通过静态汽车NVH测试和动态的汽车道路试验表明磨损后的TPS导致了汽车驾驶性能下降。提出了一套主观评价指标，包含提速性、噪声稳定性、怠速稳定性、转速稳定性、换档连贯性、油耗等，采用专家评分法对不同磨损状态的TPS所引起的驾驶性能上的差异进行评价。
　　本文从理论分析和实验验证两个方面，证实了磨损后的TPS会导致汽车性能下降、动力不足、转速不稳、油耗增加及噪声恶化等问题。研究结果表明，随着驾驶里程的逐渐增加，汽车性能的下降不仅与机械系统的磨损相关，而且与电气系统中传感器的磨损相关。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 引言

1.2 节气门系统概述

1.3 课题研究的背景及意义

1.4 论文的主要研究内容及组织结构

2 节气门体的空气动力学建模

2.1 节气门体的结构与工作过程

2.2 节气门体的空气动力学模型

2.3 计算仿真及分析

2.4 TPS输出电压与进气量的关系

2.5 本章小结

3 TPS实际磨损状况的模拟、采集及分析

3.1 TPS对节气门开度及进气量的反馈机理

3.2 TPS磨损状况的模拟

3.3 TPS磨损数据采集系统的硬件设计

3.4 采集系统的软件设计

3.5 TPS的磨损状况的采集与分析

3.6 磨损的TPS对节气门开度及进气量的影响

3.7 本章小结

4 TPS磨损状态对汽车驾驶性能影响试验及评价

4.1 试验设计思想

4.2 实车道路试验

4.3 NVH试验

4.4 汽车驾驶性能的主观评价

4.5 本章总结

5 总结与展望

5.1 本文的主要研究工作及结论

5.2 进一步的工作与展望

致谢

参考文献

附 录