1.结构、安装位置。 电子节气门安装在空气流量计和发动机之间的进气管上,用来改变进气通道面积,从而控制进气量和发动机运行工况。国产大众发动机都采用了电子控制节气门系统(以下简称电控节气门系统),如图5-5所示。驾驶员踩下加速踏板,加速踏板传感器将加速踏板的位置转换为电信号,并传递给发动机ECU,ECU实时将驾驶员输入的信号传递给节气门执行器(电动机),执行器将节气门转动到相应的角度,ECU可以独立于加速踏板的位置,调整节气门的位置。其优点是发动机可以根据各种不同的需求(如驾驶员的输入的信号、废气的排放、燃油消耗以及安全性等)确定节气门的位置。
2.电控节气门控制策略。
(1)基于发动机转矩需求的节气门控制。
电控节气门开度并不完全由加速踏板位置决定的,而是发动机控制单元根据当前行驶状况下,整车对发动机的全部转矩需求,计算出节气门的最佳开度,从而控制电动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致。控制单元根据整车对转矩的需求计算所需的理论转矩,而实际转矩通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号求得。在发动机转矩调节过程中,控制单元首先将实际转矩与理论转矩进行对比,如果两者有偏差,发动机电控系统将通过适当的调节作用,使实际转矩值和理论转矩值一致。
(2)传感器冗余设计。
电控节气门系统采用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。该设计可使两个传感器相互检测,当一个传感器发生故障时,能及时被识别,在很大程度上增加了系统的可靠性,保证行车的安全性。
(3)可选工作模式。
驾驶员可根据不同的行车需要,通过模式开关选择不同的工作模式,通常有正常模式、动力模式和雪地模式三种。区别在于节气门对加速踏板的响应速率不同。正常模式下,节气门对加速踏板的响应速率适合于大多数行驶工况;动力模式下,节气门加快对加速踏板的响应速率,发动机能提供额外的动力;雪地、雨天附着较差的工况下,驾驶员可选择雪地模式驾驶车辆,此时节气门对加速踏板的响应降低,发动机输出的功率比正常情况下小,使车轮不易打滑,保持车辆稳定行驶。
(4)海拔补偿。
在高海拔地区,大气压下降,空气稀薄,氧气含量下降,导致发动机输出动力下降。此时电控节气门系统可按照大气压与海拔的函数关系,对节气门开度进行补偿,使发动机输出的动力和加速踏板位置的关系保持稳定。
(5)控制功能扩展及其原理。
现代电控节气门则独立成一个系统,可实现多种控制功能,既提高行驶可靠性,又使结构简化,成本降低。主要控制功能有牵引力控制(ASR)巡航控制(CCS)、怠速控制(ISC)、减少换挡冲击控制等。
