A. 汽車節氣門的雙向控制是如何實現的
節氣門體一般分3部分::執行器、節氣門片和節氣門位置感測器,它們一般被封裝為一體。DV-E5的執行 器由一個直流電機和相關的傳動部件組成。圖1為該節氣門體的電器連接圖,通過Motor+(+)和Motor-(一)驅動直流電機,TPS1和TPS2分別是正向和反向的節氣門開度反饋信號,它通過節氣門體內部的一對高精度電位器獲取當前開度下相應的電壓反饋值。該反饋值與節氣門打開角度成線性變化,TPS1上分得0--100%電壓,對應節氣門打開角度0- 105,斜率為0. 9524%。
執行器可以使用直流電機,也可以使用步進電機。目前大多數執行都使用直流電機。主要是因為直流電機比步進電機移動快,隨動性能好。符合電控節氣門的要求。但是,直流電機的控制需要兩路反饋信號,構建閉環控制系統,其控制難度比步進電機的控制難度大。
節氣門驅動原理
直流電機的扭矩與直流電機線圈中的電流成正比,通過控制直流電機的電流就可以改變直流電機的扭矩輸出,達到了控制節氣門的開度的目的。
有兩種方式可以用來調節電機線圈中電流:
一種是在電機的電源上串一個可變電阻,調節可變電阻的阻值就可以達到調節線圈中電流的作用,這種控制原理簡單,但分壓電阻會發熱導致溫度過高,另外能量效率也很低;
另一種方式就是通過不停地打開和關閉電源,使電機線圈保持一個固定的電流值,這要求其打開和關閉的頻率較高。實際控制中,可以採用CCS中央處理單元產生PWM信號,然後通過功率MOS來實現對直流電機電源的高頻開閉。由於節氣門片需要正反兩個方向轉動,所以需要搭建一個H橋電路來滿足對直流電機雙向控制的需求。
B. 自動節氣門控制裝置怎樣避免出現與加速踏板的控制發生沖突
自動接廈門的控制,避免與加速踏板的控制發生矛盾的話,要調整的自動接廈門
C. 電子節氣門控制系統工作原理
電子節氣門根據駕駛員踩動踏板的力度,通過電壓變化來改變節氣門的開度,採用電子節氣門的車輛可以更精確的控制燃油消耗。
D. 節氣門直通式怠速控制器的結構以及原理
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E. 電子節氣門的控制策略
⑴ 基於發動機扭矩需求的節氣門控制
傳統油門的節氣門開度完全取決於駕駛員的操作意圖。電子節氣門系統的節氣門開度並不完全由加速踏板位置決定,而是控制單元根據當前行駛狀況下整車對發動機的全部扭矩需求,計算出節氣門的最佳開度,從而控制電機驅動節氣門到達相應的開度。因此,節氣門的實際開度並不完全與駕駛員的操作意圖一致。
控制單元根據整車扭矩需求獲得所需的理論扭矩,而實際扭矩通過發動機轉速、點火提前角和發動機負荷信號求得。在發動機扭矩調節過程中,控制單元首先將實際扭矩與理論扭矩進行對比,如果兩者有偏差,發動機電控系統將通過適當的調節作用使實際扭矩值和理論扭矩值一致。
⑵ 感測器冗餘設計
電子節氣門系統採用2個踏板位置感測器和2個節氣門位置感測器,感測器兩兩反接,實現阻值的反向變化,即兩個感測器阻值變化量之和為零。對兩個感測器施加相同的電壓,兩者輸出的電壓信號也相應反向變化,且其和始終等於供電電壓。
從控制角度上講,使用一個感測器就可以使系統正常運轉,但冗餘設計可以使兩個感測器相互檢測,當一個感測器發生故障時能及時被識別,在很大程度上增加了系統的可靠性,保證行車的安全性。
⑶ 可選的工作模式
駕駛員可根據不同的行車,需要通過模式開關選擇不同的工作模式,一般有正常模式、動力模式和雪地模式三種,區別在於節氣門對加速踏板的響應速度不同。在正常模式下,節氣門對加速踏板的響應速度適合於大多數行駛工況。在動力模式下,節氣門加快對加速踏板的響應速度,發動機能提供額外的動力。在附著較差的工況下(比如:雪地,雨天)駕駛員可選擇雪地模式駕駛車輛,此時節氣門對加速踏板的響應降低,發動機輸出的功率比正常情況下小,使車輪不易打滑,保持車輛穩定行駛。
⑷海拔高度補償
在海拔較高的地區,大氣壓下降,空氣稀薄,氧氣含量下降,會導致發動機輸出動力下降。此時電子節氣門系統可按照大氣壓強和海拔高度的函數關系對節氣門開度進行補償,保證發動機輸出動力和加速踏板位置的關系保持穩定。
⑸ 控制功能擴展及其原理
早期的電子節氣門功能比較簡單,在形式上採用一個機械式的主節氣門串聯一個電控的輔助節氣門,往往只能實現某一單一的功能。現代電子節氣門則獨立成一個系統,可實現多種控制功能,既提高行駛可靠性,又使結構簡化,成本降低。主要有如下控制功能:
a。牽引力控制(ASR)
牽引力控制系統又稱驅動防滑系統。它的作用是當汽車加速時將滑移率控制在一定的范圍內,從而防止驅動輪快速滑動。它的功能一是提高牽引力;二是保持汽車的行駛穩定。它通過減少節氣門開度來降低發動機功率從而達到控制目的。原理如下:控制單元採集加速踏板的位置、車輪速度和方向盤轉向角度等信號,通過計算求得滑移率,並產生相應的控制電壓信號,通過數據匯流排把信號傳送至控制單元,依據此信號,控制單元將減少節氣門開度來調整混合氣流量,以降低發動機功率。此時控制單元對節氣門發出的控制信號將不受駕駛員駕駛意圖的影響,這樣就可以避免駕車者的誤操作。
b。巡航控制(CCS)
巡航控制系統又稱為速度控制系統,它是一種減輕駕車者疲勞的裝置。當駕駛員開啟該系統時,車速將被固定下來,駕駛員不必長時間踩踏加速踏板。原理如下:車速感測器將車速信號輸入控制單元,控制單元根據行駛阻力的變化輸出信號自動調節節氣門開度,當汽車阻力增大(上坡)和車速降低時,控制節氣門開度增大,反之減小,使行駛車速保持穩定。
c。怠速控制(ISC)
電子節氣門系統取消了怠速調節閥,而是直接由控制單元調節節氣門開度來實現車輛的怠速控制。
d。減少換檔沖擊控制
根據當前車速、節氣門開度以及發動機轉速等信號,控制單元選擇合適的傳動比,實現自動換檔。
F. 汽車電子節氣門控制器安裝了效果怎麼樣
我安裝了一個,效果很明顯,現在都有很多車主到我們店來安裝。對汽車的動力系統是沒有傷害的,相反的,對發動機還有好處。因為可以減少發動機的積碳,延長發動機的壽命。
G. 電子節氣門控制系統適用於汽車哪些系統
1、前言 節氣門的作用是控制發動機的進氣流量,決定發動機的運行工況。駕駛員通過操作加速踏板來操縱節氣門開度。加速踏板和節氣門的連接方式有兩種:剛性連接和柔性連接。傳統油門採用剛性連接,即通過拉桿或拉索傳動連接加速踏板和節氣門的機械連接方式,因此節氣門開度完全取決於加速踏板的位置,即駕駛員的操作意圖,但從動力性和經濟性角度來看,發動機並不總是完全處於最佳運行工況,而且駕駛員的誤操作也給安全性帶來隱患。在混合動力車中,由於發動機和電池組成多能源動力系統,剛性連接方式不能實現各動力源之間的能量分配管理,因此,它必將被柔性連接方式所取代。柔性連接方式取消了傳統的機械連接,通過電控單元控制節氣門快速精確地定位,因此又稱為電子節氣門。它的優點在於能根據駕駛員的需求願望以及整車各種行駛狀況確定節氣門的最佳開度,保證車輛最佳的動力性和燃油經濟性,並具有牽引力控制、巡航控制等控制功能, 提高安全性和乘坐舒適性。 本文通過闡述電子節氣門系統的基本結構、工作原理、控制策略和發展現狀,使讀者對電子節氣門有深入的理解。 2、電子節氣門系統的基本結構和工作原理 2.1 電子節氣門系統的基本結構 電子節氣門系統的基本結構主要包括: a. 加速踏板位置感測器 加速踏板位置感測器由兩個無觸點線性電位器感測器組成,在同一基準電壓下工作,基準電壓由ECU提供。隨著加速踏板位置的改變,電位器阻值也發生線性的變化,由此產生反應加速踏板下踏量大小和變化速率的電壓信號輸入ECU。 b. 節氣門位置感測器 和踏板位置感測器類似,節氣門位置感測器也是由兩個無觸點線性電位器感測器組成,且由ECU提供相同的基準電壓。當節氣門位置發生變化時,電位器阻值也隨之線性地改變,由此產生相應的電壓信號輸入ECU,該電壓信號反映節氣門開度大小和變化速率。 c. 節氣門控制電機 節氣門控制電機一般選用步進電機或直流電機,經過兩級齒輪減速來調節節氣門開度。早期以使用步進電機為主,步進電機精度較高、能耗低、位置保持特性較好,但其高速性能較差,不能滿足節氣門較高的動態響應性能的要求,所以現在比較多地採用直流電機,直流電機精度高、反應靈敏、便於伺服控制。 d. 控制單元(ECU) 控制單元(ECU)是整個系統的核心,包括兩部分:信息處理模塊和電機驅動電路模塊。 信息處理模塊接受來自加速踏板位置感測器的電壓信號,經過處理後得到節氣門的最佳開度,並把相應的電壓信號發送到電機驅動電路模塊。 電機驅動電路模塊接受來自信息處理模塊的信號,控制電機轉動相應的角度,使節氣門達到或保持相應的開度。電機驅動電路應保證電機能雙向轉動。 2.2 電子節氣門系統的工作原理 電子節氣門系統的工作原理如下:駕駛員操縱加速踏板,加速踏板位置感測器產生相應的電壓信號輸入節氣門控制單元,控制單元首先對輸入的信號進行濾波,以消除環境雜訊的影響,然後根據當前的工作模式、踏板移動量和變化率解析駕駛員意圖,計算出對發動機扭矩的基本需求,得到相應的節氣門轉角的基本期望值。然後再經過CAN匯流排和整車控制單元進行通訊,獲取其他工況信息以及各種感測器信號如發動機轉速、檔位、節氣門位置、空調能耗等等,由此計算出整車所需求的全部扭矩,通過對節氣門轉角期望值進行補償,得到節氣門的最佳開度,並把相應的電壓信號發送到驅動電路模塊,驅動控制電機使節氣門達到最佳的開度位置。節氣門位置感測器則把節氣門的開度信號反饋給節氣門控制單元,形成閉環的位置控制。 節氣門驅動電機一般為步進電機或直流電機,兩者的控制方式也有所不同。驅動步進電機常採用H橋電路結構,控制單元通過發出的脈沖個數、頻率和方向控制電平對步進電機進行控制。電平的高低控制步進電機轉動的方向,脈沖個數控制電機轉動的角度,即發出一個脈沖信號,步進電機就轉動一個步進角,脈沖頻率控制電機轉速,轉速與脈沖頻率成正比。因此,通過對上述三個參數的調節可以實現電機精確定位與調速。 控制直流電機採用脈沖寬度調制(PWM)技術,其特點是頻率高,效率高,功率密度高,可靠性高。控制單元通過調節脈寬調制信號的占空比來控制直流電機轉角的大小,電機方向則是由和節氣門相連的復位彈簧控制的。電機輸出轉矩和脈寬調制信號的占空比成正比。當占空比一定,電機輸出轉矩與回位彈簧阻力矩保持平衡時,節氣門開度不變;當占空比增大時,電機驅動力矩克服回位彈簧阻力矩,節氣門開度增大;反之,當占空比減小時,電機輸出轉矩和節氣門開度也隨之減小。 ECU對系統的功能進行監控,如果發現故障,將點亮系統故障指示燈,提示駕駛員系統有故障。同時電磁離合器被分離,節氣門不再受電機控制。節氣門在回位彈簧的作用下返回到一個小開度的位置,使車輛慢速開到維修地點。 3、電子節氣門系統的控制策略 3.1 基於發動機扭矩需求的節氣門控制 傳統油門的節氣門開度完全取決於駕駛員的操作意圖。電子節氣門系統的節氣門開度並不完全由加速踏板位置決定,而是控制單元根據當前行駛狀況下整車對發動機的全部扭矩需求,計算出節氣門的最佳開度,從而控制電機驅動節氣門到達相應的開度。因此,節氣門的實際開度並不完全與駕駛員的操作意圖一致。 控制單元根據整車扭矩需求獲得所需的理論扭矩,而實際扭矩通過發動機轉速、點火提前角和發動機負荷信號求得。在發動機扭矩調節過程中,控制單元首先將實際扭矩與理論扭矩進行對比,如果兩者有偏差,發動機電控系統將通過適當的調節作用使實際扭矩值和理論扭矩值一致。 3.2 感測器冗餘設計 電子節氣門系統採用2個踏板位置感測器和2個節氣門位置感測器,如圖2所示,感測器兩兩反接,實現阻值的反向變化,即兩個感測器阻值變化量之和為零。對兩個感測器施加相同的電壓,兩者輸出的電壓信號也相應反向變化,且其和始終等於供電電壓。 從控制角度講,使用一個感測器就可使系統正常運轉,但冗餘設計可使兩個感測器相互檢測,當一個感測器發生故障時能及時被識別,在很大程度上增加了系統的可靠性,保證行車的安全性。 3.3 可選的工作模式 駕駛員可根據不同的行車需要通過模式開關選擇不同的工作模式,通常有正常模式、動力模式和雪地模式三種,區別在於節氣門對加速踏板的響應速度不同,如圖4所示。在正常模式下,節氣門對加速踏板的響應速度適合於大多數行駛工況。在動力模式下,節氣門加快對加速踏板的響應速度,發動機能提供額外的動力。在附著較差的工況下(比如:雪地,雨天)駕駛員可選擇雪地模式駕駛車輛,此時節氣門對加速踏板的響應降低,發動機輸出的功率比正常情況下小,使車輪不易打滑,保持車輛穩定行駛。 3.4 海拔高度補償 在海拔較高的地區,大氣壓下降,空氣稀薄,氧氣含量下降,導致發動機輸出動力下降。此時電子節氣門系統可按照大氣壓強和海拔高度的函數關系對節氣門開度進行補償,保證發動機輸出動力和加速踏板位置的關系保持穩定。 3.5控制功能擴展及其原理 早期的電子節氣門功能比較簡單,在形式上採用一個機械式的主節氣門串聯一個電控的輔助節氣門,往往只能實現某一單一的功能。現代電子節氣門則獨立成一個系統,可實現多種控制功能,既提高行駛可靠性,又使結構簡化,成本降低。主要有如下控制功能: a. 牽引力控制(ASR) 牽引力控制系統又稱驅動防滑系統。它的作用是當汽車加速時將滑移率控制在一定的范圍內,從而防止驅動輪快速滑動。它的功能一是提高牽引力;二是保持汽車的行駛穩定。它通過減少節氣門開度來降低發動機功率從而達到控制目的。原理如下:控制單元採集加速踏板的位置、車輪速度和方向盤轉向角度等信號,通過計算求得滑移率,並產生相應的控制電壓信號,通過數據匯流排把信號傳送至控制單元,依據此信號,控制單元將減少節氣門開度來調整混合氣流量,以降低發動機功率。此時控制單元對節氣門發出的控制信號將不受駕駛員駕駛意圖的影響,這樣就可以避免駕車者的誤操作。 b. 巡航控制(CCS) 巡航控制系統又稱為速度控制系統,它是一種減輕駕車者疲勞的裝置。當駕駛員開啟該系統時,車速將被固定下來,駕駛員不必長時間踩踏加速踏板。原理如下:車速感測器將車速信號輸入控制單元,控制單元根據行駛阻力的變化輸出信號自動調節節氣門開度,當汽車阻力增大(上坡)和車速降低時,控制節氣門開度增大,反之減小,使行駛車速保持穩定。 c. 怠速控制(ISC) 電子節氣門系統取消了怠速調節閥,而是直接由控制單元調節節氣門開度來實現車輛的怠速控制。 d. 減少換檔沖擊控制 根據當前車速、節氣門開度以及發動機轉速等信號,控制單元選擇合適的傳動比,實現自動換檔。 4、電子節氣門系統的發展現狀 電子節氣門的研究工作起源於20世紀70年代,80年代開始有產品問世,近10年來,國外對電子節氣門的研究取得了非常 迅速的發展。發展趨勢可總結為:在控制策略上由線性控制發展為非線性控制,由輔助電子節氣門發展為獨立的電子節氣門系統,從單一的控制功能發展到集成多種控制功能,兼顧提高動力性、經濟性、操縱穩定性、排放性和乘坐舒適性。 目前,國外多家公司已對電子節氣門系統作了深入的研發,比如德國Bosch,Pierburg,美國Delphi,Visteon,日本Toyota,Hitachi,Denso,義大利Marelli等已推出系列化產品應用於各種品牌的中高檔轎車。雖然國內某些轎車,如POLO,也配備了電子節氣門系統,但目前對ETC還沒有系統深入的研究,也沒有成熟的產品。 5、結束語 電子節氣門系統的研發已有了很大的進步,但在技術上仍不成熟,因此應用也並不十分廣泛,但是電子節氣門系統對提高車輛動力性、經濟性、安全性、乘坐舒適性,降低排放有重大意義。在21世紀新能源開發和電控技術飛速發展的形勢下,隨著生產成本下降以及排放要求不斷提高,電子節氣門系統的普及使用將成為必然。
H. 電子節氣門控制系統有什麼作用
電子節氣門控制系統,使節氣門開度得到精確控制,不但可以提高燃油經濟性,減少排放,同時,系統響應迅速,可獲得滿意的操控性能;另一方面,可實現怠速控制、巡航控制和車輛穩定控制等的集成,簡化了控制系統結構。
節氣門位置感測器是發動機關鍵性檢測的設備,作用有兩方面,其一是控制汽車的噴油量。發動機在使用過程當中會出現四個工況,這四個工況是預示著發動機的正常運轉,也是控制車主在踩下油門的時候,擁有一個良好的發動速度的最大保障。
第二個作用是檢測發動機的運行情況。節氣門位置感測器擁有兩個觸點,這兩個觸點是判定汽車是處於,什麼狀況下的工作狀態,能夠很好保障使用的正常性。
(8)自動節氣門控制裝置擴展閱讀:
節氣門故障會導至氣缸不密閉,有漏混合氣現象,缸里的壓力不夠,打火很堅難(高壓電還有,就是缸內壓力和混合燃料氣體壓縮溫度達不到引燃條件),嚴重時冷機跟本無法著車,燃燒不完全,機車沒有力,還有會造成打屁現象(排氣管打炮聲)。
節氣門有傳統拉線式和電子節氣門兩種,傳統發動機節氣門操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿,一端連接油門踏板,另一端連接節氣門連動板而工作。電子節氣門主要通過節氣門位置感測器,來根據發動機所需能量,控制節氣門的開啟角度,從而調節進氣量的大小。
節氣門位置感測器的常見故障有:
(1)怠速開關短路或斷路;
(2)節氣門位置感測器安裝調整不當,使怠速開關在節氣門全關時沒有閉合,或怠速開關在節氣門有一定開度時仍然閉合;
(3)線性可變電阻的滑動觸點接觸不良,在節氣門從全閉到全開的過程中,節氣門位置感測器輸出信號有間歇性中斷現象。
節氣門位置感測器出現上述故障時,會導致發動機怠速運轉不正常(如怠速過高或過低、怠速不穩、怠速易熄火)或發動機加速不正常(如加速時發動機發抖、加速反應遲滯等),有時也會導致發動機在運轉中出現間歇性抖動等現象。
I. 什麼是電子節氣門控制系統
工作原理:加速踏板踏入量被傳遞到節氣門桿的加速踏板位置感測器,發動機電控單元發出指令,並通過電機驅動節氣門,以控制節氣門開度。
控制節氣門開度與點火時刻其優點是在加速、減速時可降低沖擊:在變速時,可降低變速沖擊,通過動力傳動系的綜合控制達到運轉平順性。此外,在SNOW模式(雪地行駛模式)時,規定與加速踏板開度相關的節氣門開度特性,確保打滑路面上車輛的穩定性。
J. 電子節氣門的控制方式是什麼
電控節氣門系統(etcs-i
electronic
throttle
control
system-intelligent)
工作原理:加速踏板踏入量被傳遞到節氣門桿的加速踏板位置感測器,發動機電控單元發出指令,並通過電機驅動節氣門,以控制節氣門開度。
控制節氣門開度與點火時刻其優點是在加速、減速時可降低沖擊:在變速時,可降低變速沖擊,通過動力傳動系的綜合控制達到運轉平順性。此外,在snow模式(雪地行駛模式)時,規定與加速踏板開度相關的節氣門開度特性,確保打滑路面上車輛的穩定性。
在vsc(車輛穩定控制系統)工作時,也能同時控制發動機功率,確保車輛的穩定,實現車輛穩定性控制系統、自動變速器(雪地行駛模式)之間的協調控制。
駕駛者的意願(加速踏板踏入量)由內裝節氣門桿的加速踏板位置感測器進行檢測,該節氣門開度與燃油電噴系統(efi)、自動變速器(ect)、車輛穩定控制系統(vsc)等各種控制信號配合,由發動機電控單元決定合適的節氣門開度,再由節氣門執行器開啟或關閉節氣門。
節氣門開度通過節氣門位置感測器被反饋到發動機電控單元。加速踏板位置感測器、節氣門位置感測器設有主副系統,因此當系統發生故障時仍可保持不斷監視功能,確保運轉安全性。