導(dǎo)語(yǔ)：汽車(chē)智能電子控制系統(tǒng)淺論一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的重要組成部件

電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的組成：節(jié)氣門(mén)體位置傳感器（TP），油門(mén)踏板行程位置傳感器（APP），節(jié)氣門(mén)作動(dòng)器，節(jié)氣門(mén)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦板ECU。節(jié)氣門(mén)體位置傳感器（TP）：一般情況下，節(jié)氣門(mén)體內(nèi)裝有兩對(duì)電位計(jì)，節(jié)氣門(mén)體內(nèi)的兩對(duì)電刷根據(jù)節(jié)氣門(mén)的移動(dòng)量來(lái)接觸可變電阻器，觸點(diǎn)上的變化的電壓信號(hào)被發(fā)送到ECU。也就是說(shuō)節(jié)氣門(mén)體總成設(shè)有2個(gè)節(jié)氣門(mén)位置傳感器。一個(gè)傳感器用于向ECU發(fā)送信號(hào)，使ECU確定實(shí)際的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，而另一個(gè)則用于檢測(cè)控制傳感器的異常，以確保傳感器的可靠性。通過(guò)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行控制。油門(mén)踏板行程位置傳感器（APP）：當(dāng)油門(mén)踏板被駕駛員踩下時(shí)，電阻發(fā)生改變，從而導(dǎo)致信號(hào)電壓發(fā)生變化，用于監(jiān)控加速踏板的開(kāi)度。此傳感器將改變的電壓值發(fā)送到ECU，一個(gè)電位計(jì)用于向ECU發(fā)送駕駛員所操縱的加速踏板行程，而另外一個(gè)則用于監(jiān)視傳感器值是否正常，以確保傳感器的可靠性。兩個(gè)傳感器具有不同的可變電阻范圍，傳感器支架上還設(shè)置有限位器，其設(shè)置有限位器，其設(shè)計(jì)意圖是如果連桿轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)一定量時(shí)，則油門(mén)踏板拉線連桿將撞擊到限位器上。節(jié)氣門(mén)控制模塊與作動(dòng)器：節(jié)氣門(mén)控制模塊是受到ECU控制，然后節(jié)氣門(mén)控制模塊控制作動(dòng)器。在節(jié)氣門(mén)控制單元不向電機(jī)提供電源時(shí)，節(jié)氣門(mén)在節(jié)氣門(mén)體內(nèi)的缺省彈簧力的作用下，從其全閉位置稍微開(kāi)啟一點(diǎn)；當(dāng)向電機(jī)供電時(shí)，電機(jī)將通過(guò)中間齒輪，實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉；開(kāi)啟和關(guān)閉節(jié)氣門(mén)的力矩采用負(fù)荷控制；當(dāng)斷定駕駛員要求快速加速時(shí)，施加到電機(jī)的電流量將增大，從而加大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，以迅速作出反應(yīng)；當(dāng)力矩水平達(dá)到能夠滿足目標(biāo)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的水平時(shí)，負(fù)荷率即受到控制，以保持節(jié)氣門(mén)的位置；在關(guān)閉方向上，當(dāng)使負(fù)荷系數(shù)小于被保持的恒定值時(shí)，節(jié)氣門(mén)即在節(jié)氣門(mén)回位彈簧力的作用下回位；當(dāng)需要快速減速時(shí)，如駕駛員突然松開(kāi)加速踏板時(shí)，電機(jī)的極性將被反轉(zhuǎn)，以完全關(guān)閉節(jié)氣門(mén)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU)：接收踏板位置傳感器信號(hào)，根據(jù)輸入電壓信號(hào)計(jì)算得知所需動(dòng)力。并根據(jù)其他如急加速，空調(diào)，自動(dòng)變速器起步的扭矩信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。同時(shí)還監(jiān)控節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)。

二、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的控制策略

發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火提前角和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)等求得。ECU將實(shí)際扭矩與理論扭矩進(jìn)行對(duì)比，電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)（ETCS）的節(jié)氣門(mén)開(kāi)啟角度并不完全由油門(mén)踏板位置決定，而是ECU根據(jù)當(dāng)前行駛狀況下整車(chē)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的全部扭矩需求，計(jì)算出節(jié)氣門(mén)的最佳開(kāi)度，從而控制節(jié)氣門(mén)控制模塊驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)電機(jī)使節(jié)氣門(mén)到達(dá)相應(yīng)的開(kāi)度，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)將通過(guò)對(duì)節(jié)氣門(mén)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)使實(shí)際扭矩值和理論扭矩值一致。傳統(tǒng)油門(mén)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度完全取決于駕駛員腳的操作動(dòng)作。

三、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1.電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是使實(shí)際扭矩與理論扭矩實(shí)現(xiàn)最大重疊，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全范圍的最佳扭矩的輸出。2.ETCS系統(tǒng)在各種情況下對(duì)空燃比進(jìn)行精確控制，使燃燒更加充分，同時(shí)也降低了廢氣的產(chǎn)生,改善了車(chē)輛的排放性能，3.節(jié)氣門(mén)位置傳感器與油門(mén)踏板位置傳感器采用了冗余設(shè)計(jì)，可使兩個(gè)傳感器相互檢測(cè)，當(dāng)一個(gè)傳感器發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)被識(shí)別，在很大程度上增加了系統(tǒng)的可靠性，保證行車(chē)的安全性，具有更高的車(chē)輛行駛可靠性。4.駕駛員可根據(jù)不同的行車(chē)需要通過(guò)模式開(kāi)關(guān)選擇不同的工作模式，通常有正常模式、動(dòng)力模式和雪地模式三種，區(qū)別在于節(jié)氣門(mén)對(duì)加速踏板的響應(yīng)速度不同。5.電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)可按照大氣壓強(qiáng)和海拔高度的函數(shù)關(guān)系對(duì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度進(jìn)行補(bǔ)償，保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力和油門(mén)踏板位置的關(guān)系保持穩(wěn)定。6.精確控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。首先由ECU對(duì)各種工況信息和傳感器信號(hào)做出判斷并處理，接著計(jì)算出最佳的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，再由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制節(jié)氣門(mén)達(dá)到相應(yīng)的油門(mén)開(kāi)啟角度。除了以上這些優(yōu)點(diǎn)外，電子控制節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)還存在一些缺點(diǎn)：1.成本高；2.汽車(chē)在起步時(shí)會(huì)產(chǎn)生油門(mén)遲滯；3.非線性影響。

四、電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的故障案例分析

故障一：故障現(xiàn)象：一輛廣本自動(dòng)擋車(chē)輛，已行駛里程113000KM，曾出過(guò)事故，現(xiàn)在出現(xiàn)行駛時(shí)升檔很晚（換擋遲滯）的故障，在其他修理廠已經(jīng)修過(guò)自動(dòng)變速箱，清洗過(guò)油路，檢測(cè)過(guò)變速箱各個(gè)傳感器與控制單元工況，完全正常，但故障仍然存在。分析：自動(dòng)變速箱換擋除了變速箱自身原因，主要和車(chē)速、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)等有關(guān)。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)速信號(hào)完全正常。最后檢查節(jié)氣門(mén)位置傳感器，發(fā)現(xiàn)節(jié)氣門(mén)位置傳感器插座外殼斷裂，可能是由于事故造成的，更換節(jié)氣門(mén)總成，故障排除。結(jié)論：節(jié)氣門(mén)位置傳感器外殼斷裂，引起電路接觸不良，傳給ECU的位置信號(hào)不是很準(zhǔn)確，造成換擋點(diǎn)不準(zhǔn)確，加速緩慢或換擋不暢。故障二：故障現(xiàn)象：一輛廣本自動(dòng)擋車(chē)輛，按照正常操作，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，踩剎車(chē)，手撥換擋桿，不能從P檔移出換擋桿。分析：換擋聯(lián)鎖電路故障，節(jié)氣門(mén)位置傳感器故障。按照維修手冊(cè)檢查，換擋聯(lián)鎖電路正常，怠速時(shí)檢查節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)TPS數(shù)值大于0.5V，更換節(jié)氣門(mén)體，故障排除。結(jié)論：車(chē)輛怠速時(shí)，如果TPS數(shù)值大于0.5V，ECU就會(huì)認(rèn)為此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不是處于怠速狀態(tài)，此時(shí)掛檔會(huì)有危險(xiǎn)，而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱壽命不利，所以ECU不給換擋鎖電磁閥信號(hào)，使其不工作，換擋桿不能移出P當(dāng)。

目前，ETCS已經(jīng)向集成化和集中控制方向發(fā)展，如將怠速控制、巡航控制、減小換檔沖擊控制、節(jié)氣門(mén)回位控制及車(chē)輛穩(wěn)定性控制等多種功能集成；或者是將制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制。隨著ETC等電控系統(tǒng)在汽車(chē)上越來(lái)越多的應(yīng)用，各種傳感器和電子控制單元急劇增多，造成了整車(chē)控制電路復(fù)雜、車(chē)輛上導(dǎo)線的數(shù)量增加。采取多種控制策略相結(jié)合，可以提高ETC的控制精度及反應(yīng)速度。此外，各個(gè)系統(tǒng)的信息資源要能夠共享。這些都對(duì)汽車(chē)的綜合布線和信息共享提出了更高要求。

本文作者：姜國(guó)華工作單位：無(wú)錫南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)工程與管理學(xué)院實(shí)訓(xùn)室