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1、精品学习资源本文由淫人来敲门奉献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳；建议您优先挑选TXT，或下载源文件到本机查看；发动机电子节气门技术的讨论杨正华 08223056机电 0812发动机电子节气门技术的讨论08223056杨正华机电 0812摘要： 摘要：随着人们对效率和排放的要求日益增大， 电子节气门技术开头运用到汽车发动机上，介绍了发动机电子节气门技术的进展以及现 状， 分析了电子节气门技术的优点、缺点以及未来进展的趋势；通过对电子节气门系统的讨论分析，总结了其系统组成、功能、基本结构、工作原理、掌握策略以及以及系统分类；通过对自然气发动机的电子节气门系统的分析，展现了电子节气门技术的优势
2、以及不行替代性；关键词： 关键词：发动机、电子节气门技术、ETCS、工作原理、自然气发动机、进展趋势正文： 正文：节气门是汽车发动机的重要掌握部件；为了提高汽车行驶的动力性、平稳性及经济性，并削减排放污染，世界各大汽车制造商推出了各种掌握特性良好的电子节气 门及其相应的电子掌握系统，组成电子节气门掌握系统 系统的优点 目前，中高档轿车已经普遍采纳EFI系统， 信任其他车型采纳EFI系统也是大势所趋；汽车发动机采纳 EFI系统后有如下优点： 1起动性能好起动时间仅为传统化油器式的50 左右； 2动力性强与使用化油器系统 相比，发动机功率可增大5 10 ，扭矩增大 7 左右； 3加速性能好进行油门
3、全 开的加速试验，车速由0 km h 100 km h 的时间比传统化油器缩短 7 ； 4耗油量低，经济性好EFI系统能实现空燃比 a 的高精度掌握，各缸充量安排较匀称，与传统化油器相比，省油5 15 ； 5削减排气污染 EFI系统可获得正确 a ，与三元催化剂协作使用时可以使排气中的CO， HC 和 NO 掌握在最低范畴内；1 2 节气门从机械掌握到电子掌握EFI系统以其优越性取代化油器，其油路自成系统，进行压力喷射；在进气系统方面，保留 了化油器进气道喉管下方的一个简洁却特别重要的部件节气门，并增设电控单元ECU、 节气门位置传感器以及空气流量计等检测工况；ECU 依据这些传感器的信号参数
4、 包 括空气流量、转速和温度等，调剂喷油器的喷油量，获得正确a ；在前期的 EFI系统欢迎下载精品学习资源中节气 门的掌握方法采纳机械掌握方式，对特殊工况采纳附加装置进行空气燃油补偿； 节气门的机械掌握方式由于其动态特性的限制， 很难依据汽车的不同工况相应地做出精 确而准时的调整；特殊是在冷起动、低负荷等特殊工况下的掌握成效很差，从而导致汽车发动机的经济性下降，有害排放量增加 . ； 在 EFI 系统中虽然可以实现对喷油量的精确掌握，并对进气充量进行补偿， 但仍是不能 在全部工况下达到抱负的要求；为了精确掌握进气量，以获得更佳的a ，于是显现了 ETC； ETC 是在 EFI系统的节气门体机构
5、中，去掉一些附属补偿装置，而增加了驱动电路、驱动电机以及齿轮传动等，其节气门开度在任何工况下都直接由电机驱动掌握；ECU 可随着发 动机工况的变化而配制一个正确的混合气成分 同时按发动机的动力性、经济性、削减排放有害物等要求来确定 ，具有良好的怠速、加速及减速等工况过渡性能；现在，电子节气门系统已成为发动机电控治理系统中的一个特别重 要的模块；2 电子节气门的技术现状国外， Bosch， Delphi及 Toyota等公司已经推出了新一代的ETC 产品；国内如上海联合 电子公司和四川红光机电公司等也开头从事讨论与试验；目前，ETC 产品的性能比其最初 一代有了很大的提高，在掌握策略上由从前的线
6、性掌握到现在的非线性掌握；驱动由步进电 机到直流电机，在提高掌握精度的同时也减小了体积；从从前为单一提高驾驶 性能到现在为提高发动机的经济性、排放性及乘坐舒服性等多项综合性能；同时，系统已经集成了多种控制功能； 各种 ETCS 虽然在掌握策略和设计方法上千差万别，但都在着眼提高掌握精度和进行集中掌握的同时，注意系统的安全牢靠性；目前一般都采纳了冗余设计 配备功能相同的元件并相互监测，防止信号及功能失误而产生故障和系统故障检测与失效爱护； 目前 ETCS 的技术特点：1可选工作模式可选工作模式正常模式：大多数驾驶条件下； 动力模式：需要强大功率时； 雪地模式： 维护最大操控性，削减轮胎滑差；2集
7、成多种掌握功能集成多种掌握功能对 ETCS 总体实现非线性伺服掌握，主要的掌握功能如下： 牵引掌握发动机正常进气掌握； 怠速掌握 LSC 由节气门掌握电机掌握节气门开度来完成； 削减换挡冲击掌握 自动变速器模拟节气门开度挑选传动比，实现自动换挡； 节气门回位掌握 TRC 在驱动轮产生过大打滑量的情形下，ECU 依据驾驶情形发出指令信号掌握电机关闭节气 门，以利于保证汽车的稳固性和驱动力； 车辆稳固掌握 VSC系统和谐掌握依据 ABS 和 TRC 等的信号由 ECU 施加和谐掌握来掌握节气门开度，使VSC 系统达到正确状态；巡航掌握 车速由节气门掌握电机掌握节气门来实现车速掌握；3监视系统及失效
8、爱护监视系统及失效爱护为了行车安全，增强系统牢靠性， ETCS掌握需要有强大的故障检测功能； ETCS可连续地 监视各种信号及工作状况，并准时做出适当的反应；在第 2 代 Delphi ETCS 中，其安全特色 之一是使用双重油门踏板位置传感器、节气门位置传感器及刹车开关等，两者可相互监测，即使其中有一个传感器出错，系统也能正常工作；系统诊断检测包括检查CPU 在内的全部 部件，如有故障，就进行备份并进入安全运行模式 如性能限制模式、强制怠速模式以及发 动机关闭模式等 ；以丰田 ETCS 为例，在显现反常情形时，系统通过显示屏提示驾驶员；同时进入限速模式1imp home ：切断节气门掌握电机
9、和电磁离合器的电流，停止ETCS 操 作，使复位弹簧关闭节气门到微小开度，缓慢行驶到安全地点；3 电子节气门技术的进展趋势3.1电子节气门技术一方面进展趋势就是克服掉现在电子节气门的缺点：电子节气门技术一方面进展趋势就是克服掉现在电子节气门的缺点进展欢迎下载精品学习资源趋势就是克服掉现在电子节气门的缺点：3.11为了安全牢靠而采纳冗余设计，所用的电机和传感器要求有极高的精确性和响应速度，使得成本很高，成为其广泛应用的瓶颈；3.12为了保证系统失效后发动机仍能运 转， 需要回位弹簧使节气门保持一微小开度，就存在 一个非线性弹簧，再加上非线性阻尼和进气扰流阻矩的不稳固性，使得系统难于达到高精度的掌
10、握； 3.13由于空气流经节气门到进气歧管进入气缸的时间特别短，即使ECU 处理得特别快，节气门对信号的响应也存在 lO个毫秒级的推迟，这对发动机形成匀称混合气造成不利影响；电子节气门系统非 常敏锐，在节气门积碳变脏超过极限后，由于信号不精确使系统掌握失误，发动机掌握性 能变差； 3.14汽车在起步时会产生油门迟滞；汽车起步时需要供应浓混合气，ECU 会依据当前的 而 车速、节气门开度等进行分析，从燃油经济性和排放合理的角度考虑，会限制节气门的 打开幅度，同时限制喷油系统进行浓混合气供油，其实就是 ECU 通过限制发动机瞬时 输出功率，这就限制了汽车起步时要求较浓混合气的工况实现； 目前，大部
11、分厂家通过 电子油门加速器来缓解油门迟滞，但这种装置并不能提高发动机性能，转变动力输出及扭矩等，仅是一个信号的放大器，并且油耗也会随着加速器的加速而增加；3.15掌握系统复杂，不便于修理；所以，随着技术的进展，应用的日益广泛，E1ES 一方面的进展趋势就是这些缺点会不断得到克服；3.2电子节气门技术另一方面的进展趋势：电子节气门技术另一方面的进展趋势：3.21 向集成化和综合掌握方向进展；向集成化和综合掌握方向进展；集成化和综合掌握不仅是电子节气门掌握系统的进展方向，也是将来汽车电子掌握系统的进展方向；它有助于简化电子节气门掌握系统，降低制造成本，增强各系统间的信息沟通；目前， ETC 已经向
12、集成化和集中掌握方向进展，如将怠速掌握、巡航掌握、减小换档冲击掌握、节气门回位掌握及车辆稳固性掌握等多种功能集成；或者是将制动防抱死掌握系统、 牵引力掌握系统及驱动防滑掌握系统综合在一起进行制动掌握；3.22 结合多种掌握方法进行综合掌握；结合多种掌握方法进行综合掌握；实行多种掌握策略相结合，可以提高ETC 的掌握精度及反应速度；目前的进展方向是从线性掌握进展到非线性掌握，从单一模式掌握进展到多模式掌握以及从传统的PID掌握进展到采纳 PID与现代掌握理论相结合的掌握；由于传统 PID掌握受到参数整定方法 纷杂的困扰，参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的适应性很差；因此，多模态掌握、神经网
13、络掌握及滑模变结构掌握等方法被引入到电子节气门掌握中；滑模变结构掌握有良好的鲁棒性和很强的非线性，该方法与系统的参数和扰动无关，也表达了今后电子节 气 门掌握方式的进展方向；神经网络掌握方法与PID掌握相结合，可以提高电子节气门 掌握 系统的自适应才能；但这些理论自身仍有待完善和进一步的进展，因此需要更深化的讨论 才能将这些综合掌握策略成熟的应用到电子节气门掌握系统中；3.23 车载网络、总线技术在汽车电子节气门掌握系统的应用；车载网络、总线技术在汽车电子节气门掌握系统的应用；随着 ETC 等电控系统在汽车上越来越多的应用，各种传感器和电子掌握单元急剧增多，造成了整车掌握电路复杂、车辆上导线的
14、数量增加；此外，各个系统的信息资源要能够共 享；这些都对汽车的综合布线和信息共享提出了更高要求；现在国际上普遍采纳的车载网络技术是 CAN 总线掌握器局域网，它能够满意汽车上电子系统数据传输安全牢靠、数据共享及系统集成等需要，并且大大降低了布线的复杂度，提高了汽车电子系统的运行牢靠 性； 所以， CAN 总线技术在汽车电子节气门掌握系统上的应用也将是一个重要趋势；4 电子节气门掌握系统组成与工作原理：电子节气门掌握系统组成与工作原理：掌握系统组成与工作原理欢迎下载精品学习资源图一： 图一：电子节气门掌握系统图 1 、 发动机 、 2 、 转速传感器 、 3 、 节气门位置传感器 、 4 、 节
15、气门执行器 、 5 、 节气门 、 6 、 加速踏板位置传感器 、 7 、 车速传感器、 8 、 变速器 、 9 、 加速踏板 、 10 、 节气门电子掌握单元 ECU） 、 节气门电子掌握单元 ） 其中转速传感器也可以用曲轴位置传感器或者凸轮轴位置传感器来代替； 节气门执行器是一 个步进电机， 由它来推动节气门以掌握节气门的开度； 加速踏板位置传感器的构造及工作原 理和节气门位置传感器的构造及工作原理是一样的； 节气门电子掌握单元一般是和发动机电 子掌握单元做在一起的；4.1 电子节气门的系统组成和功能电子节气门的系统组成和功能:1带加速踏板位置传感器的加速踏板模块用来确定踏板位置并将踏板位
16、置信号传递给 控 制单元； 2发动机掌握单元接收踏板位置传感器信号，依据输入电压信号运算得知所需动力；并依据其他如急加速，空调，自动变速器起步的扭矩信号，运算出实际的节气门开度；同时仍监控节气门系统；3节气门掌握单元掌握所需进气量，依据掌握 系统供应信号调剂节气门开度，反馈节气门信号； 4节气门 故障灯 大众车型在外表上为EPC 灯）供应节气门故障信息给驾驶员5传感器和执行器传感器：带油门踏板传感器G79,G185 的加速踏板模块，带节气门开度传感器的 G187,G188 ,节气门掌握器 J338,离合器踏板开关 F36, 制动踏板开关 F47, 制动灯开关 F 6执行器：带节气门驱动装置的G
17、186和 G338 ，节气门故障灯K132c 划片变组器，等同与油浮子）掌握系统依据两个信号来确 定踏板位置； 2 个信号值正好相反，形成对比；2当 一个传感器坏；系统监测到仍有一个节气门信号时，能进入怠速运行，但节气门全开要很慢；系统仍通过制动灯开关和制 动踏板开关信号来判别怠速状态，关闭巡航，点亮EPC, 在故障储备器储备故障码； 3 节气门角度传感器G187,.G188 滑动变阻器式）向系统反馈节气门位置信号；装两个传感器是为了精确和备用；当一个传感器坏；系统使用另一个传感器信号，对加速踏板响应不 变，巡航关闭； EPC 灯亮 储备故障码；当 2个信号中断，发动机在1500转左右运行，踩
18、油门踏板无反应；EPC 灯亮，有故障储备；4离合器踏板开关 F36: 开关信号，反馈离合器踏板位置，踏板踩下，负载变化功能关闭；系统不对其进行监控，故无故障码储备，也无 替代值； 5制动踏板开关 5制动踏板开关 F47和制动灯开关 F 开关信号） 反馈制动踏板信号位置信号，掌握单元收到踏板信号后，关闭巡航；如加速踏板传感器坏，代为替代怠速信号； 6节气门驱动装置J186 ：定位电机；接受系统命令，掌握节气门开度；显现故障后，进入紧急运行模式，由弹簧将节气门打开到肯定角度，系统运行高与怠速，踩油门没反应； EPC 灯亮，储备故障码；7故障灯 EPC 故障灯 K132：提示信号；系统正常时打开点火
19、开关 3秒自检后熄灭，有故障就常亮；4.2 基本结构电子节气门系统的基本结构有以下几个部分组成：1 、 发动机 2 、 转速传感器 3 、节气门位置传感器4 、 节气门执行器 5 、 节气门 6 、 加 速踏板位置传感器7 、 车速传感器 8 、 变速器 9 、 加速踏板 10 、 节气门电子掌握单元ECU） 其中转速传感器也可以用曲轴位置传感器或者凸轮轴位置传感器来代替；节气门执行器是一个步进电机，由它来推动节气门以掌握节气门的开度；加速踏板位置传感器的构造及工作原理和节气门位置传 感器的构造及工作原理是一样的；节气门电子掌握单元一般是和发动机电子掌握单元做在 一起的； 电子节气门掌握系统的
20、工作原理如上图所示；加速踏板位置传感器 ） 将司机需要加速或减速的信息传递给节气门电子掌握单元10 ） ECU 根 ， 据得到的信息，运算出相应的正确节气门位置，发出掌握信号给节气门执行器4） ，由节气 门执行器将节气门开到运算出的正确节气门的开度位置；ECU 通过与其它电子掌握单元 如 发动机电子掌握单元，自动变速器电子掌握单元等）进行通讯，ECU 依据得到的节气门位置传感器 3） 信息、发动机转速传感器2）信号、车速传感器，由上位机根 据车辆行驶工况进行综合分析运算，输出一个期望的节气门开度值，再由CAN 总线返回给 电子节气门掌握单元；掌握单元就将期望值与当前反馈回来的节气门开度值进行比
21、较， 运算出掌握系统需要发出的脉冲个数以及方向掌握电平，由步进电机驱动器对步进角进一步细分掌握，用来排除电 机在定位时的低频振荡，最终驱动步进电机使节气门移动到一个与期望的节气门开度值相对应的位置； 之所以将采样处理后的信号交由上位机进行分析， 主要是为了进行车辆行驶工况的判别和信息共享；由于在整个车辆掌握系统中， 除了电子节气门掌握单元之外，仍有其它多个电控单元；此外，采纳这种分层掌握方式可以使得各掌握单元的任务明确、负荷均衡；图l中，步 进电机及其驱动器构成了一个开环的定位运动系统，该系统与电子节气门掌握单元、节气门开度反馈信号一起构成了闭环的反馈掌握系统；驱动电机掌握单元将掌握系统发出的
22、脉冲信号转化为步进电机的角位移，即掌握系统每发出1个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转 1步距角，步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比；因此，通过掌握步进脉冲信号的频率，可以实现电机的精确调速；掌握步进脉冲的个数，可以实现电机的精确定位；无刷直流电机驱动形 式的系统组成与上述步进电机驱动形式系统的区分在于： a 驱动电机的掌握单元为无刷直流电机驱动电路，用于放大掌握信号并向电动机供应所 需能量的电子装置；b 驱动电机为无刷直流电机；无刷直流电机驱动形式的工作原理与上述步进电机驱动形 式的区分在于，电子节气门掌握单元需要发出的是占空比可调的脉宽调制信号PWM，由 脉宽调制信号来掌握直流电机的转
23、动角度，最终使节气门移动到一个与期望的节气门开度值相对应的位置；由于在使用无刷直流电机驱动时，只掌握其脉宽的占空比，即电机转角的大小，因此，电机方向的掌握是靠节气门上的复位弹簧实现的；4.4 电子节气门掌握系统掌握策略电子节气门掌握系统掌握策略掌握策略；1基于发动机扭矩需求的节气门掌握传统油门的节气门开度完全取决于驾驶员的操作意图； 电子节气门系统的节气门开度并不完全由加速踏板位置打算，而是掌握单元依据当前行驶状况下整车对发动机的全部扭矩需求，运算出节气门的正确开度，从而掌握电机驱动节气门到达相应的开度；因此，节气门的实际开度并不完全与驾驶员的操作意图一样； 掌握单元依据整车扭矩需求获得所需的
24、理论扭矩，而实际扭矩通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号求得；在发动机扭矩调剂过程中，掌握单元第一将实际扭矩与理论扭矩进行对比，假如两者有偏差，发动机电控系统将通过适当的调剂作用使实际扭矩值和理论扭矩值一样；2传感器冗余设计电子节气门系统采纳2个踏板位置传感器和2个节气门位置传感器，传感器两两反接，实现阻值的反向变化，即两个传感器阻值变化量之和为零；对两个传感器施加相同的电压，两者输出的电压信号也相应反向变化，且其和始终等于供电电压；从掌握角度讲，使用一个传感器就可使系统正常运转，但冗余设计可使两个传感器相互检测，当一个传感器发生故障时能准时被识别，在很大程度上增加了 系统的牢靠性，保证
25、行车的安全性；3可选的工作模式驾驶员可依据不同的行车需要通 过模式开关挑选不同的工作模式，通常有正常模式、动 力模式和雪地模式三种，区分在于节气门对加速踏板的响应速度不同；在正常模式下，节气门对加速踏板的响应速度适合于大多数行驶工况；在动力模式下，节气门加快对加速踏板的 响应速度，发动机能供应额外的动力；在附着较差的工况下海拔高度补偿在海拔较高的地区， 大气压下降，空气淡薄，氧气含量下降，导致发动机输出动力下降；此时电子节气门系统可依据大气压强和海拔高度的函数关系对节气门开度进行补偿，保证发 动机输出动力和加速踏板位置的关系保持稳固；5掌握功能扩展及其原理早期的电子节气门功能比较简洁，在形式上
26、采纳一个机械式的主节气门串联一个电控的帮助节气门，往往只能实现某一单一的功能；现代电子节气门就独立成一个系统，可实现多种掌握功能，既提高行驶牢靠性，又使结构简化，成本降低；4.5 主要有如下掌握功能：主要有如下掌握功能：牵引力掌握 4.51牵引力掌握ASR） ）牵引力掌握系统又称驱动防滑系统；它的作用是当汽车加速时将滑移率掌握在肯定的范 围内，从而防止驱动轮快速滑动；它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定；它通过削减节气门开度来降低发动机功率从而达到掌握目的；原理如下：掌握单元采集加速踏板的位置、车轮速度和方向盘转向角度等信号，通过运算求得滑移率，并产生相应的掌握电压信号，通过数据总线
27、把信号传送至掌握单元，依据此信号，掌握单元将减少节气门开度来调整混合气流量，以降低发动机功率；此时掌握单元对节气门发出的掌握信号将不受驾驶员驾驶意图的影响，这样就可以防止驾车者的误操作；4.52 巡航掌握 CCS） 巡航掌握 ）巡航掌握系统又称为速度掌握系统，它是一种减轻驾车者疲惫的装置；当驾驶员开启该系统时，车速将被固定下来，驾驶员不必长时间踩踏加速踏板；原理如下：车速传感器将车速信号输入掌握单元，掌握单元依据行驶阻力的变化输出信号自动调剂节气门开度，当汽 车阻力增大 上坡）和车速降低时，掌握节气门开度增大，反之减小， 使行驶车速保持稳固；4.53 怠速掌握 ISC） 怠速掌握 电液式节气门
28、电液式节气门电液 电液式节气门，大多数应用在有液压系统的工程机械中； 它具有结构简洁、成本低、驱动力大、功耗低等特点，其电液掌握的转换主要通 过高速开关数字阀实现，掌握精度高，对液压油没有太高的要求；但是由于液压系统存在供油压力波动，液压执行机构之间的摩擦力以及阀所具有的启闭特性等方面的影响，致使其位置响应不精确，速度响应慢； 因此， 电液式节气门很少应用在汽车上； 2 线性电磁铁式节气门 线性电磁铁式节气门 电磁铁式节气门用比例电磁铁作为掌握器； 它用电磁力作为驱动力，其中掌握信号为 电流信号，具有结构简洁、体积小、掌握便利、响应速度快、稳态精度好，但它的最大作用 力受到线圈匝数和最大工作电
29、流的限制，而且在肯定的工作负荷下所需的电功耗相对较大； 因此，线性电磁式节气门很少在汽车上应用；3步进电机式节气门步进电机式节气门步进电机式节气门通过步进电机直接驱动节 气门轴实现油门的开度掌握；驱动步进电 机通常采纳桥式电路结构，掌握单元通过发出的脉冲个数、频率和方向掌握电平对步进电机进行掌握；步进电机具有结构简洁、牢靠性高和成本低的优点，但它的掌握精度不高；因 此，步进电机式节气门也较少在汽车上应用； 4 直流伺服电机式节气门直流伺服电机式节气门直流伺服电机采纳脉冲宽度调制PWM技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，牢靠性高； 掌握单元通过调剂脉宽欢迎下载精品学习资源调制信号的占空比来
30、掌握直流电机转角的大小；此外， 电机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比；由于以上的优点，直流伺服电机广泛应用于电子节气门的掌握；5 自然气发动电子节气门掌握系统其结构如图 2所示，主要由节气门、直流电机、减速齿轮组、复位弹簧和节气门位置传感 器等组成；当节气门显现故障或电机驱动信号被切断时，节气门在复位弹簧作用下回到最小 开度位置，使发动机能够正常运行；电子节气门的掌握原理是通过DBW+ 和 DBw 一驱动直流电机，通过减速齿轮组减速增扭， 然后驱动节气门片转动，节气门位置传感器用于反馈节气门打开的角度；电子节气门掌握系统的组成：5.1自然气发动机电子节气门掌握系统的组成：本讨论设计的电子节
31、气门掌握系统选用Mo torola公司的 32位微处理器 MC68376， 它 内部集成有多个智能模块：CAN2 通信掌握模块 Tou CAN、 0B队列式 A D 转换器 QADC以及定时器处理单元TPU；其中 TPU 模块功能最强，它可独立与CPU 工作，处理与时间 相关的操作； QADC模块用于输入信号的A D 转换； TouCAN 可用于和上位机通信， 作 为标定和诊断的接口；选用此微处理器，可节约大量外围电路的设计工作；直流电机驱动形式一般有线性驱动和脉宽调制 PWM驱动两种 1 ，其中，采纳与电机串联一个可变电阻的线性驱动形式，由 于其消耗的能量大部分用于产生热量，效率比较低，实际
32、应用中一般不采用；另外一种为脉宽调制形式，其原理是利用晶体管的开关特性，通过转变输入信号的占空比来掌握电机两端的平均电压，从而掌握直流电机的扭矩输出，这是当前直流电机掌握的主要形式；在电子节气门的掌握中，不仅需要直流电机能够正转，而且仍能够反转，这就需要采纳 H桥驱动 L2 ； H 桥正反向驱动电机是通过掌握4个功率管的开关实现的；系统的节气门驱动电路如图3所示，采纳智能功率芯片TLE6209 ；6 电子节气门掌握系统结构特点及其优势：电子节气门掌握系统结构特点及其优势： 采纳电子节气门掌握系统后，一般都是通过加速踏板总成TPA来实现驾驶员的意图的， 并通过传感器将驾驶员的意图传递给掌握电脑；
33、加速踏板总成设置了3个相同的位置传感 器，当其中的某个传感器显现故障时，加速踏板仍旧可以将驾驶员的意图传递给掌握电脑；另外，加速踏板总成仍设置了1个怠速开关以及1个节气门全开开关；2个开关分别对应 这 于驾驶员的最小与最大输入意图；采纳加速踏板总成的第2个目的就是让驾驶员仍旧能够体验到被替换掉的机械式钢索和弹簧所产生的“脚感”； 在节气门总成中， 节气门阀片的位置由1个马达调剂掌握，该马达能够让节气门阀片在l 8O；的范畴内转动，以得到期望的节气门开度；在典型的电子节气门掌握系统中，马达依据掌握电脑的指令调剂节气门阀片的偏转角度，对于节气门阀片的大部分转动位置，其定 位精度一般都在 0 5；的
34、范畴内；当发动机怠速空转时，阀片的转角精确度甚至能掌握在士0 1；的范畴内；此外，这种调剂马达自身配备有多个位置传感器，能够将节气门的位置信息反馈给掌握电脑，形成闭环掌握；这样，当掌握电脑把指令传给调剂马达后，马达就能够依据传感器反馈的信息正确地让节气门阀片转动定位；节气门阀片调剂马达本身是遵循电磁场相互作用原理工作的； 马达内部有 2个方向相反的磁场，并采纳脉宽调制技术掌握其中 1个磁场相对于另 1个磁场的大小；通过增大脉冲连续时间的百分比来增加 调剂马达的转动角度，也就是说， 脉冲连续的时间越长，调剂马达让节气门阀片转动的角度就越大；作为一种安全保险措施，节气门阀片采纳弹簧装置支撑，这样，
35、一旦电子节气门掌握系统显现故障的时候，节气门阀 片能够在弹簧的作用下回到怠速空转时的位置；汽车整车制造商们积极采纳电子节气 门掌握 系统的主要缘由，是为了享用电子节气门掌握系统的一系列优点，这其中的 1个优点便是它 能改善发动机的排放性能；例如，在汽车减速的时候，驾驶员的脚脱离油门踏欢迎下载精品学习资源板而去踩制动踏板的时候，同时也就关掉了节气门阀片，此时发动机连续转动就会造成很 高的进气歧管真空度，这种高的真空度将会导致供油方面的故障；通过加速踏板总成和 步进马达之间设置1个掌握软件，通用汽车 公司期望实现发动机的碳氢化合物HC和氮氧化物 NO 的排放量能够削减l 5左右；采 用这种方法之后
36、，通用汽车公司在其一款车型中取消了往排气系统注入空气的空气泵；汽车整车制造商采纳电子节气门掌握系统后，将会使更多的汽车成为低排放的汽车LEV ；美国汽车工程师协会SAE发表的一篇论文里， Delphi公司报告了他们研制的电子节气门掌握系统仍具有的其他一些优点；该公司生产的电子节气门掌握系统集成了驾驶员的一些特殊的操纵行为特点；例如，驾驶员可挑选的踏板响应，以满意汽车的动力性能需求或冬季特殊的操纵掌握需求等；当汽车行驶在海拔较高的山路上时，可通过对踏板响应的调剂来补偿海拔高度对发动机进气量的影响； 车速和发动机转速调剂器可以防止踏板处于不恰当的位置，汽车租赁公司就对车速和发动机转速调剂器很感爱好
37、；此外， Delphi公司设计的电子节气门掌握系统仍具有 2 个与汽车操纵性能有关的优点：一是 .肖除了手动变速器换挡时的碰撞冲击现象；二是发动机的正时推迟特性，这个特性能够改善三元催化转化器指示灯在汽车启动时熄灭的故障现象；汽车采纳电子节气门掌握系统和采纳鲍顿拉索机构哪个价格更低廉呢.这个问题 的答案好像并不明确，不过如把汽车当作1个整体来看的话，就会发觉采纳电子节气门掌握 系统要比采纳鲍顿拉索机构要廉价些；D el Phi公司和其他的原厂设备制造商OEMs所做的事情， 就是把电子节气门掌握系统的特性融合到汽车的巡航速度掌握、怠速空转掌握以及 牵引和行驶稳固性掌握等系统中去；一旦电子节气门掌
38、握系统的执行机构步进马达对节气门的开度实施了掌握，在动力掌握模块 PCM的掌握下，步进马达能够为发动机供应怠速掌握和加速掌握等功能，这样就可以省去怠速掌握 IAC 马达和巡航掌握伺服系统；同时， 利用汽车防抱死制动系统ABS的车轮转速传感器得到的数据来监测汽车的牵引力问题， 这样做的目的是，当汽车牵引力方面显现问题时，无论驾驶员此时的意图怎样，动力掌握模块都会减小节气门的开度；假如采纳电子节气门掌握系统，就只需很少的一些开 关和软件就能实现汽车的各项功能；采纳电子节气门掌握系统后，便可省去巡航掌握装置 和牵引力掌握装置，这样节约下的费用足够补偿由于使用电子节气门掌握系统而增加的支 出； 在汽车
39、上能够广泛地采纳电子节气门掌握系统的另外1个缘由是电子节气门掌握系统自身价格的下降；最早的电子节气门控制装置，当时称作节气门开度掌握执行器TAc ，其全部传感器和执行元件的信息处理都是通过 1个单独的节气门开度掌握执行器掌握模块实现的，然后， 节气门开度掌握执行器掌握模块再把这些信息反馈给动力掌握模块；而最新的动力掌握模块答应传感器的信息直接输入，经过处理之后再把正确的指令信息传递给节气门阀片转动掌握执行元件；电子节气门掌握系统的上述功能的作用之一就是能够改善汽车的牢靠性；由于只需要1个节气门位置掌握器，所以需要的零部件总数会大大削减，零部件数量越少就意味着电子连接部件越少，机械部件之间发生干
40、涉的几率也越小； 牢靠性讨论说明这是一件特别值得提倡的事情；从电子学的角度看，电路的连接 件 或接头 越少，电路的牢靠性就越高；这个事实要比它听起来重要很多；如今的微处理 芯片很廉价，通常8O美分左右就可以买到1个一般的微处理芯片，不过那些用来支持微处理芯片的零件的价格却特别昂贵；采纳单独的节气门开度掌握执行器掌握模块需要1个额外的封装壳体以及放置封装壳体的空间，需要更多的电缆和连接器，同时仍需要一些其他的零部件，例如，电路板、时钟振荡器、射频干扰抑制器 等；同时，将价格不到l美元的微处理器与其它元器件封装形成1个系统，其成本加起来比 lO倍的微处理器价格仍要多；如今的电子节气门掌握系统把全部
41、的微处理掌握器都集成到 1个电子掌握模块中，这是 1个重大的技术进步；最新的资料说明，大约25的 2004款的汽车都采纳了不同形式的电子节气门掌握系统 在美国 ；德国 Hella公欢迎下载精品学习资源司是一家节气门阀片位置掌握器总成的生产商，该公司确信在将来的lO年内，整个汽车工业将会发生庞大的变化；电子节气门掌握系统对于汽车遇到的各种问题来说是1个能够供应更多功能、成本更低廉的解决方案，而且在不久的将来它可能仍会为汽车发挥更多 的作用；结论： 7结论：ETCS作为发动机进气系统掌握的产品，国外的讨论试验得到大力进展，并日趋成熟，在国 内也引起了一些厂家的重视并已投入研制，而且取得了很大进展；a 在掌握方面，针对现有的 ETCS，通过对其掌握系统各部分理论讨论的进一步深化，搞清非线性因素成因， 实行正确掌握算法，从而提高掌握精度；比如对非线性节气门动力学模型的讨论， 对节气门转动掌握的掌握策略与算法讨论，对节气门的摩擦阻尼讨论以及驱动电机传动方式及电机掌握电路的讨论等；另外，可考虑变换系统部件，如转变节气门外形，用电磁力使节气门复位，以取代产生非线性的弹簧等；