第六章电子节气门技术.ppt

第六章第六章电子子节气气门1第一第一节概述概述一、一、电子子节气气门技技术二、二、电子子节气气门技技术的的发展展三、三、电子子节气气门技技术的的实际应用用2电子子节气气门技技术的研究始于的研究始于2020世世纪7070年代年代后期，后期，8080年代开始年代开始问世。世。9090年代开始年代开始应用。用。3一、一、电子子节气气门技技术所所谓电子子节气气门(Electronic Throttle Control(Electronic Throttle Control，ETC)ETC)，是一种柔性控制系，是一种柔性控制系统，通，通过节气气门体上体上的的电动机机驱动节气气门，取消了，取消了传统节气气门与加速与加速踏板之踏板之间的直接机械的直接机械连接，在接，在电控控单元的控制下，元的控制下，可可实现节气气门开度的快速精确控制。相开度的快速精确控制。相对于于传统的机械式的机械式节气气门，电子子节气气门系系统能根据能根据驾驶人人的需求愿望以及整的需求愿望以及整车各种行各种行驶状况确定状况确定节气气门的的最佳开度，保最佳开度，保证车辆最佳的最佳的动力性和燃油力性和燃油经济性，性，并能并能够为防抱死制防抱死制动系系统(ABS)(ABS)、滑移率控制、滑移率控制(ASR)(ASR)、牵引力控制引力控制(TRC)(TRC)、巡航控制、巡航控制(CCS)(CCS)等控制等控制功能的功能的实现奠定基奠定基础，从而提高安全性和乘坐舒，从而提高安全性和乘坐舒适性。适性。4电子子节气气门的分的分类1.1.电液式液式节气气门电液式液式节气气门大多数大多数应用在有液用在有液压系系统的工程机械中。的工程机械中。它具有它具有结构构简单、成本低、成本低、驱动力大、功耗低等特点，力大、功耗低等特点，其其电液控制的液控制的转换主要通主要通过高速开关数字高速开关数字阀实现，控，控制精度高，制精度高，对液液压油没有太高的要求。但是由于液油没有太高的要求。但是由于液压系系统存在供油存在供油压力波力波动，液，液压执行机构之行机构之间的摩擦力的摩擦力以及以及阀所具有的启所具有的启闭特性等方面的影响，其位置响特性等方面的影响，其位置响应不精确，速度响不精确，速度响应慢。因此，慢。因此，电液式液式节气气门很少很少应用用在汽在汽车上。上。52.2.线性性电磁磁铁式式节气气门电磁磁铁式式节气气门用比例用比例电磁磁铁作作为控制器。它用控制器。它用电磁磁力作力作为驱动力，其中控制信号力，其中控制信号为电流信号，具有流信号，具有结构构简单、体、体积小、控制方便、响小、控制方便、响应速度快、速度快、稳态精度高精度高等等优点，但它的最大作用力受到点，但它的最大作用力受到线圈匝数和最大工作圈匝数和最大工作电流的限制，且在一定的工作流的限制，且在一定的工作负荷下所需的荷下所需的电功耗相功耗相对较大。因此，大。因此，线性性电磁式磁式节气气门很少在汽很少在汽车上上应用。用。63.3.步步进电动机式机式节气气门步步进电动机式机式节气气门通通过步步进电动机直接机直接驱动节气气门轴实现节气气门的开度控制。的开度控制。驱动步步进电动机通常采用机通常采用桥式式电路路结构，控制构，控制单元通元通过发出的脉冲个数、出的脉冲个数、频率率和方向控制和方向控制电平平对步步进电动机机进行控制。步行控制。步进电动机机具有具有结构构简单、可靠性高和成本低的、可靠性高和成本低的优点，但它的控点，但它的控制精度不高。因此，步制精度不高。因此，步进电动机式机式节气气门也也较少在汽少在汽车上上应用。用。74.4.直流伺服直流伺服电动机式机式节气气门直流伺服直流伺服电动机采用机采用PWMPWM技技术，其特点是，其特点是频率高，效率率高，效率高，功率密度高，可靠性高。控制高，功率密度高，可靠性高。控制单元通元通过调节PWMPWM信信号的占空比来控制直流号的占空比来控制直流电动机机转角的大小。此外，角的大小。此外，电动机机输出出转矩和矩和PWMPWM信号的占空比成正比。由于信号的占空比成正比。由于这些些优点，直流伺服点，直流伺服电动机广泛机广泛应用于用于电子子节气气门的控制。的控制。8二、二、电子子节气气门技技术的的发展展该系系统主要由加主要由加速踏板、加速踏速踏板、加速踏板位置板位置传感器、感器、节气气门控制控制单元、元、数据数据总线、执行行器、器、节气气门位置位置传感器和感器和节气气门机构等部分机构等部分组成。成。9工作工作时，驾驶人操人操纵加速踏板，加速踏板位置加速踏板，加速踏板位置传感器感器产生相生相应的的电压信号信号输入入节气气门控制控制单元，控制元，控制单元首先元首先对输入的入的信号信号进行行滤波，以消除波，以消除电磁干磁干扰，然后根据当前的工作模式、，然后根据当前的工作模式、踏板移踏板移动量和量和变化率解析化率解析驾驶人意人意图，计算出算出对发动机机转矩矩的基本需求，得到相的基本需求，得到相应的的节气气门转角的基本期望角的基本期望值。经过CANCAN总线和其他控制和其他控制单元元进行通信，行通信，获取其他工况信息以及各种取其他工况信息以及各种传感器信号如感器信号如发动机机转速、速、挡位、位、节气气门位置、空位置、空调系系统能能耗等，由此耗等，由此计算出整算出整车所需求的全部所需求的全部转矩，通矩，通过对节气气门转角期望角期望值进行行补偿，得到，得到节气气门的最佳开度，并把相的最佳开度，并把相应的的电压信号信号发送到送到驱动电路模路模块，驱动控制控制电动机使机使节气气门达到达到最佳的开度位置，最佳的开度位置，节气气门位置位置传感器感器则把把节气气门的开度信号的开度信号反反馈给节气气门控制控制单元，形成元，形成闭环的位置控制。的位置控制。10目前，目前，电子子节气气门技技术的的发展展趋势为：在控制策略上由在控制策略上由线性控制性控制发展展为非非线性控制，性控制，由由辅助助电子子节气气门发展展为独立的独立的电子子节气气门系系统，从，从单一的控制功能一的控制功能发展到集成多种控制功展到集成多种控制功能。能。111.可可选工作模式工作模式正常模式：大多数正常模式：大多数驾驶条件下。条件下。动力模式：需要力模式：需要强大功率大功率时。雪地模式：雪地模式：维持最大操控性，减少持最大操控性，减少轮胎打胎打滑。滑。122.2.集成多种控制功能集成多种控制功能对电子子节气气门系系统实现非非线性伺服控制，主要的控制功能性伺服控制，主要的控制功能有：有：牵引控制：引控制：发动机正常机正常进气控制。气控制。怠速控制怠速控制(ISC)(ISC)：由：由节气气门控制控制电动机控制机控制节气气门开度来完成。开度来完成。减少减少换挡冲冲击控制：自控制：自动变速器模速器模拟节气气门开度开度选择传动比，比，实现自自动换挡。节气气门回位控制回位控制(TRC)(TRC)：在：在驱动轮产生生过大打滑量的情况下，大打滑量的情况下，节气气门控制控制单元根据元根据驾驶情况情况发出指令信号控制出指令信号控制电动机关机关闭节气气门，以利于保以利于保证汽汽车的的稳定性和定性和驱动力。力。车辆稳定控制定控制(VSC)(VSC)系系统协调控制：根据控制：根据ABSABS和和TRCTRC等的信号由等的信号由节气气门控制控制单元施加元施加协调控制来控制控制来控制节气气门开度，使开度，使VSCVSC系系统达到最佳达到最佳状状态。巡航控制：巡航控制：车速由速由节气气门控制控制电动机控制机控制节气气门来来实现车速控制。速控制。133.3.监视系系统及失效保及失效保护为了行了行车安全，增安全，增强系系统可靠性，可靠性，电子子节气气门系系统控制需要有控制需要有强大的故障大的故障检测功能。功能。电子子节气气门系系统可持可持续地地监视各种信号及工作状况，并及各种信号及工作状况，并及时做出适当的反做出适当的反应。如第二代。如第二代DelphiDelphi电子子节气气门系系统中，其安全特色之一是使用两个加速踏板位置中，其安全特色之一是使用两个加速踏板位置传感器和两个感器和两个节气气门位置位置传感器，两者可相互感器，两者可相互监测，即使其中有一个，即使其中有一个传感器出感器出错，系，系统也能正常也能正常工作。系工作。系统诊断断检测包括包括检查CPUCPU在内的所有部件，在内的所有部件，若有故障，若有故障，则进行行备份并份并进入安全运行模式入安全运行模式(如性如性能限制模式、能限制模式、强制怠速模式以及制怠速模式以及发动机关机关闭模式模式等等)。14三、三、电子子节气气门技技术的的实际应用用1.1.丰田的丰田的ETCS-IETCS-I主要由主要由节气气门位置位置传感器、加速踏板位置感器、加速踏板位置传感器、感器、节气气门驱动电动机、其他机、其他传感器、感器、执行器和行器和节气气门控制控制单元元组成。成。15驾驶人人踩下加速踏板下加速踏板时，传感器的滑感器的滑动触触头随踏随踏板板轴转动，其，其输出出电压与与节气气门的开度成正比，的开度成正比，在加速踏板在加速踏板踩下的全程范下的全程范围内，可向内，可向节气气门控制控制单元元输出出0-5V0-5V的的电压。为了确保可靠性，采用双了确保可靠性，采用双系系统输出，即安装了两个出，即安装了两个线性性传感器，具有两个感器，具有两个不同不同输出特性的出特性的输出信号，其中出信号，其中VPA1VPA1信号指示加信号指示加速踏板的速踏板的实际开度，用于开度，用于发动机的控制，机的控制，VPA2VPA2信信号号则用于用于VPA1VPA1传感器的故障感器的故障检测。16ETCS-iETCS-i智能智能电子子节气气门的控制功能如下：的控制功能如下：(1)(1)正常模式非正常模式非线性控制性控制通通过控制控制节气气门，调整到适合加速踏板作用力和整到适合加速踏板作用力和发动机机转速等速等驾驶条件的最佳条件的最佳节气气门角度，从而角度，从而实现优异异的的节气气门控制性能和所有工作范控制性能和所有工作范围内的舒适操作。内的舒适操作。(2)(2)怠速控制怠速控制当当驾驶人松开加速踏板人松开加速踏板时，可根据加速踏板位置，可根据加速踏板位置传感感器信号判定器信号判定发动机机进入怠速工况，再根据温度信号、入怠速工况，再根据温度信号、发动机机负荷等控制荷等控制节气气门开度，保持开度，保持发动机在理想的机在理想的怠速状怠速状态。(3)(3)牵引力引力节气气门控制控制防滑控制防滑控制单元根据元根据轮速和速和车速信号，判定速信号，判定驱动车轮出出现打滑打滑现象，及象，及时控制控制节气气门电动机，关小机，关小节气气门开开度，减小度，减小发动机功率，以机功率，以获得合适的得合适的驱动力，提高力，提高车辆行行驶的平的平稳性。性。17(4)(4)车辆稳定性控制的定性控制的协调控制控制利用防滑控制利用防滑控制单元的元的综合控制来控制合控制来控制节气气门的开启角度，的开启角度，以达到最大效率地利用以达到最大效率地利用车辆稳定性控制系定性控制系统的控制效果。的控制效果。(5)(5)巡航控制巡航控制巡航控制巡航控制单元可通元可通过节气气门控制控制电动机将机将节气气门任意定位，任意定位，取消了巡航控制取消了巡航控制执行器和拉索，真正行器和拉索，真正实现了定速巡航全了定速巡航全电控。控。(6)(6)失效保失效保护当当ECUECU检测到到ETCS-iETCS-i系系统出出现故障故障时，ECUECU将将转换到到“跛行跛行模式模式”(故障慢行模式故障慢行模式)。在。在“跛行模式跛行模式”控制中，控制中，车辆将将在在节气气门开启角度大于正常开启角度大于正常值的有限条件下行的有限条件下行驶，或者将，或者将节气气门置于怠速位置，直到系置于怠速位置，直到系统故障排除，并将点火开关故障排除，并将点火开关置于置于“OFFOFF”位置。位置。18192.2.克莱斯勒的克莱斯勒的电子子节气气门系系统该系系统中，中，节气气门翻板通翻板通过PCMPCM（动力控制模力控制模块）控制的控制的电动机机驱动，不再机械，不再机械连接到加速踏板上。接到加速踏板上。加速踏板位置作加速踏板位置作为确定确定节气气门位置的一个位置的一个输入。入。PCMPCM接收各接收各传感器的感器的输入，入，计算希望的算希望的转矩需求，矩需求，输出控制信号到出控制信号到节气气门电动机、点火机、点火线圈和圈和喷油油器。在器。在这个系个系统中，中，PCMPCM控制控制进气流量、点火正气流量、点火正时和和发动机怠速。没有机怠速。没有额外的速度控制外的速度控制单元或元或处理理器，取消了怠速控制器，取消了怠速控制电动机。机。20两个加速踏板位置两个加速踏板位置传感器感器(APPS)(APPS)输入入驾驶人的人的转矩需求信号到矩需求信号到PCMPCM。两个。两个传感器在一个壳体内，安感器在一个壳体内，安装在加速踏板上。装在加速踏板上。传感器是两个三感器是两个三线式的式的线性性传感器，向感器，向PCMPCM提供两个与加速踏板位置成比例的提供两个与加速踏板位置成比例的电压信号。信号。这两个两个传感器的信号是不一感器的信号是不一样的，当的，当节气气门打开打开时，一个，一个传感器信号的增加率是另一个感器信号的增加率是另一个传感器信号增加率的两倍。两个感器信号增加率的两倍。两个传感器有完全独感器有完全独立的立的电路，独立的路，独立的5V5V参考参考电压、信号、信号线和搭和搭铁线。2122两个两个节气气门位置位置传感器感器(TPS)(TPS)内置在内置在节气气门内，提内，提供两个供两个节气气门位置信号位置信号给PCMPCM。传感器感器输出模出模拟信信号来通知号来通知PCMPCM节气气门翻板的运翻板的运动。传感器采用两个感器采用两个三三线电位位计，使用一个共用的，使用一个共用的5V5V参考参考电源和源和传感感器搭器搭铁线。每个。每个传感器感器输出一个与出一个与节气气门位置成位置成比例的模比例的模拟信号，但一个信号，但一个传感器使用反向感器使用反向逻辑。当当节气气门翻板打开翻板打开时，传感器感器1 1的信号的信号电压增加，增加，传感器感器2 2的信号的信号电压下降，但两个下降，但两个传感器信号感器信号电压的和一直接近于的和一直接近于5V5V。PCMPCM监控控这一数一数值来来检查系系统的完整性。的完整性。2324对于于带有有电子子节气气门的的车辆，起，起动机的吸合会在机的吸合会在每次起每次起动时有短有短暂的延的延迟，此，此时PCMPCM进行行电子子节气气门弹簧簧测试：节气气门翻板被迅速翻板被迅速驱动打开，然后打开，然后完全关完全关闭，延，延迟时间约0.2s0.2s。此。此时节气气门翻板会翻板会有一个比正常运行范有一个比正常运行范围大的行程，并会大的行程，并会发出出转动的声音。的声音。失去一个加速踏板位置失去一个加速踏板位置传感器感器APPSAPPS或或节气气门位置位置传感器感器TPSTPS输入将会造成入将会造成PCMPCM进入安全失效模式。入安全失效模式。电子子节气气门系系统将限制将限制节气气门的打开，减的打开，减缓加速加速踏板的响踏板的响应，在，在应用制用制动时降低降低发动机机转速到怠速到怠速，速度控制功能失效。速，速度控制功能失效。设置故障置故障码，点亮，点亮ETCETC故故障指示灯。障指示灯。25某些某些严重的故障将会使系重的故障将会使系统进入入“跛行模式跛行模式”。在在这种模式下，种模式下，ETCETC故障指示灯会故障指示灯会闪烁，设置故障置故障码和点亮故障灯。但和点亮故障灯。但发动机仍将保持运机仍将保持运转，车辆能在一些能在一些严重限制下被重限制下被驱动，速度控制操作将不，速度控制操作将不被允被允许。在跛行模式下，加速踏板位置。在跛行模式下，加速踏板位置对于于节气气门开启或者开启或者发动机机转速速变化将不起作用，化将不起作用，发动机机将运将运转在两个不同的在两个不同的转速下，两个受控于制速下，两个受控于制动踏踏板的板的发动机机转速。速。26当制当制动踏板被踏下，踏板被踏下，发动机机转速将被控制在速将被控制在约800r/min800r/min，松开制，松开制动踏板，踏板，发动机机转速会速会缓慢增慢增大到大到1200-15OOr/min1200-15OOr/min。PCMPCM通通过控制控制节气气门电动机、机、点火正点火正时和和喷油来控制油来控制发动机机转速，如果速，如果PCMPCM不能不能控制控制节气气门翻板位置，翻板位置，PCMPCM将将试图通通过控制点火正控制点火正时和和喷油来控制油来控制发动机机转速。速。273 3、一汽大众速、一汽大众速腾EPCEPC电子子节气气门技技术一汽大众速一汽大众速腾电子子节气气门技技术也称也称电子子节气气门(E1ectronic Power Contro1(E1ectronic Power Contro1，EPC)EPC)。此。此项技技术使使发动机机对节气气门的控制不再由拉索来操的控制不再由拉索来操纵，加速，加速踏板和踏板和节气气门之之间无机械无机械结构的构的连接。接。节气气门开度由开度由ECUECU按按设定的程序通定的程序通过内部一个步内部一个步进电动机来控制，不完全取决于加速踏板位置。机来控制，不完全取决于加速踏板位置。2829(1)(1)一汽大众速一汽大众速腾 EPC EPC系系统的的结构构1).ECU1).ECUECU J361ECU J361根据加速踏板位置根据加速踏板位置传感器提供的感器提供的信号，信号，计算出算出驾驶人所要求的功率，并通人所要求的功率，并通过执行元件将所需功率行元件将所需功率转换成所需的成所需的发动机机转矩。在矩。在计算算过程中，程中，ECUECU会考会考虑到到发动机管理系机管理系统的其他功能的其他功能(例如例如转速限制、速限制、车速限制和功率限制速限制和功率限制)以及其他以及其他车辆系系统(例例如制如制动系系统或者自或者自动变速器速器)。另外，。另外，ECUECU还监控控EPCEPC系系统，以防出，以防出现故障。故障。30312).2).加速踏板模加速踏板模块如如图5-235-23所示，速所示，速腾采用了一种新型的加速踏板采用了一种新型的加速踏板模模块，由加速踏板、机械部件、薄金属，由加速踏板、机械部件、薄金属盘、盖板、盖板和和PCBPCB印制印制电路板等路板等组成，成，带有加速踏板位置有加速踏板位置传感感器、加速踏板位置器、加速踏板位置传感器。感器。其其优点是：浮点是：浮动传感器无摩擦，寿命感器无摩擦，寿命长，整体式，整体式传感器不需要感器不需要进行行强制低速制低速挡基本基本设定。定。3233如如图5-245-24所示所示为加速踏板位置加速踏板位置传感器感器结构，加速构，加速踏板位置踏板位置传感器由一个励磁感器由一个励磁线圈、金属薄片、接圈、金属薄片、接收收线圈和信号圈和信号处理理电路路组成。成。34如如图5-255-25所示，励磁所示，励磁线圈圈产生磁生磁场，当加速踏板被，当加速踏板被踩下下时，金属薄片被金属薄片被带着在励磁着在励磁线圈圈产生的磁生的磁场中作直中作直线运运动，所造，所造成的磁成的磁场变化在接收化在接收线圈中感圈中感应出出电压，经过信号信号处理器理器处理，理，传送送给ECUECU。35两个加速踏板位置两个加速踏板位置传感器随加速踏板感器随加速踏板行程行程变化而化而产生生电压变化，如化，如图5-265-26所示。两个所示。两个传感器感器有两条不同的特性有两条不同的特性曲曲线，这对于安全于安全功能和功能和检查功能来功能来说是必需的。是必需的。36加速踏板位置加速踏板位置传感器一个或两个都失效后，系感器一个或两个都失效后，系统会有故障会有故障记忆，同，同时仪表上的表上的EPCEPC故障指示灯也会故障指示灯也会亮起。亮起。车辆的一些便捷功能，如定速巡航或的一些便捷功能，如定速巡航或发动机制机制动辅助控制功能也将会失效。当一个加速踏板位置助控制功能也将会失效。当一个加速踏板位置传感器信号失真或中断感器信号失真或中断时，如果另一个加速踏板，如果另一个加速踏板位置位置传感器感器处于怠速位置，于怠速位置，则发动机机进入怠速工入怠速工况况;如果另一个加速踏板位置如果另一个加速踏板位置传感器感器处于于负荷工况，荷工况，则发动机机转速上升速上升缓慢。若两个慢。若两个传感器同感器同时出出现故障，故障，则发动机高怠速运机高怠速运转。373).3).节气气门控制控制单元元节气气门控制控制单元元J338J338在在进气歧管上，它的气歧管上，它的作用是保作用是保证发动机机获得所需的空气量。得所需的空气量。38如如图5-275-27所示，所示，节气气门控制控制单元由元由节气气门壳体、壳体、节气气门、节气气门驱动器、器、节气气门角度角度传感器等部件构成。感器等部件构成。39节气气门控制控制单元既不可以打开，也不可以修元既不可以打开，也不可以修理。更理。更换节气气门控制控制单元后，必元后，必须对节气气门控制控制单元元进行基本行基本设定。定。40如如图5-285-28所示，所示，ECUECU操操纵节气气门驱动器来打器来打开或关开或关闭节气气门。两。两个角度个角度传感器将感器将节气气门最新位置反最新位置反馈给ECUECU。出于安全考出于安全考虑，使用，使用了两个角度了两个角度传感器。感器。41如如图5-295-29所示，所示，节气气门驱动器器G186G186就是一个就是一个电动机，它由机，它由ECUECU来操来操纵，通，通过一套小一套小齿轮机构机构来来带动节气气门运运动，可，可实现从从怠速到全怠速到全负荷位置的无荷位置的无级调节。42在机械下止点在机械下止点这个个位置上位置上节气气门是关是关闭的。的。该位置用于位置用于对节气气门控制控制单元元进行基本行基本设定。定。43而而电动下止点下止点(图5-31)5-31)这个位置个位置预存在存在ECUECU内，它比内，它比机械下止点稍高机械下止点稍高一点。一点。节气气门在在工作工作时最多可运最多可运动(关关闭)到到电动下止点。下止点。这样可可防止防止节气气门与壳与壳体体发生干涉。生干涉。44如如图5-325-32所示，所示，在在节气气门驱动器不器不通通电时，弹簧回位簧回位系系统将将节气气门拉至拉至应急运行位置。在急运行位置。在这个位置个位置时，只能，只能以以较高的怠速高的怠速转速速来完成某些行来完成某些行驶工工况况(受到限制受到限制)。45电动上止点由上止点由ECUECU来确定，它是来确定，它是车辆行行驶时节气气门打开最大角度的点，打开最大角度的点，图5-33 5-33。机械上止点机械上止点(图5-34)5-34)在在电动上止点的上方，它不上止点的上方，它不会影响会影响发动机功率，因机功率，因为它在它在节气气门轴的的“阴影阴影”内。内。46如果如果节气气门驱动器失效了，那么器失效了，那么节气气门被自被自动拉到拉到应急运行位置。故障存急运行位置。故障存储器内器内记录一个故障，一个故障，EPCEPC故障指故障指示灯就被接通了，此示灯就被接通了，此时驾驶入只能使用入只能使用应急功能，舒急功能，舒适功能被关适功能被关闭(比如定速巡航比如定速巡航)。47如如图5-355-35所示，所示，节气气门角度角度传感器都是滑感器都是滑动接触式接触式电位位计。滑滑动触点在触点在齿轮上，上，齿轮装在装在节气气门轴上。上。传感器感器扫描壳体描壳体盖上的盖上的轨道，道，节气气门位置不同，位置不同，电位位计轨道上的道上的电阻也不同，阻也不同，因此因此发送到送到ECUECU的的电压信号也不同。信号也不同。48这两个两个电位位计的特性曲的特性曲线是相反的。因此是相反的。因此ECUECU可以可以区分出区分出这两个两个电位位计，并，并执行行检查功能。当功能。当ECUECU从从某个角度某个角度传感器接收到不可靠的信号或根本接收感器接收到不可靠的信号或根本接收不到信号不到信号时，则故障存故障存储器内存器内存储一个故障，一个故障，EPCEPC故障指示灯被接通，影响故障指示灯被接通，影响转矩的子系矩的子系统(例如定速例如定速巡航和巡航和发动机机牵引力矩引力矩调节)被关被关闭。此。此时ECUECU使使用用负荷信号来校荷信号来校验剩余的那个角度剩余的那个角度传感器，加速感器，加速踏板的反踏板的反应与正常一与正常一样。49当当ECUECU从两个角度从两个角度传感器都接收到不可靠的信号或感器都接收到不可靠的信号或根本接收不到信号根本接收不到信号时，则两个两个传感器都会在故障感器都会在故障存存储器中器中记录故障，故障，EPCEPC故障指示灯被接通，故障指示灯被接通，节气气门驱动器被关器被关闭，发动机以机以15OOr/min15OOr/min的高的高转速怠速怠速运行，速运行，对加速踏板不再做出反加速踏板不再做出反应。504).EPC4).EPC故障指示灯故障指示灯EPCEPC故障指示灯故障指示灯K132K132位于位于组合合仪表上，它是一个黄表上，它是一个黄色的灯，其上色的灯，其上带有有“EPCEPC”字字样。在接通点火开关后，在接通点火开关后，EPCEPC故障指示灯亮故障指示灯亮3s3s，如果故，如果故障存障存储器内没有故障器内没有故障记录或者在或者在这段段时间内没有内没有识别出故障的出故障的话，该灯就又熄灯就又熄灭。当系。当系统出出现故故障障时，ECUECU会接通会接通该灯，故障存灯，故障存储器内也会器内也会记录下下故障。故障。EPCEPC故障指示灯出故障指示灯出现故障故障时不会不会对电子子节气气门的功的功能能产生影响，但是会生影响，但是会导致故障存致故障存储器内器内记录一个一个故障，而且故障，而且对系系统内的其他故障就不能再内的其他故障就不能再实现视觉提示了。提示了。515).5).附加信号附加信号制制动灯开关和制灯开关和制动踏板开关踏板开关这两个开关集成在制两个开关集成在制动踏板上的一个部件内。踏板上的一个部件内。制制动踏板开关是起安全作用的，用作踏板开关是起安全作用的，用作ECUECU的第二个的第二个信息信息传感器。收到制感器。收到制动踏板已踏下的信号后，踏板已踏下的信号后，ECUECU将关将关闭定速巡航装置，并且默定速巡航装置，并且默认为怠速状怠速状态(如果如果某个加速踏板位置某个加速踏板位置传感器失灵感器失灵)。如果制。如果制动灯开关灯开关和制和制动踏板开关中的一个失效，或者踏板开关中的一个失效，或者识别出出输入入信号不可靠，信号不可靠，ECUECU就会关就会关闭舒适功能舒适功能(例如定速巡例如定速巡航航)。如果。如果这两个开关都两个开关都损坏，那么坏，那么发动机机转速就速就被限制被限制为较高的怠速高的怠速转速。速。52离合器位置离合器位置传感器感器 如如图5-365-36所示，所示，ECUECU根据离合器位置根据离合器位置传感器的信号来判定离感器的信号来判定离合器踏板是否已踏下。如果离合器踏板已踏下，那么定速巡合器踏板是否已踏下。如果离合器踏板已踏下，那么定速巡航和航和负荷荷变换功能就被关功能就被关闭了。了。(2)(2)、一汽大众速、一汽大众速腾EPCEPC电子子节气气门工作工作过程程节气气门控制控制单元元负责提供所需要的空气量。提供所需要的空气量。节气气门驱动机构按照机构按照ECUECU发出的指令来操出的指令来操纵节气气门。节气气门当前位置当前位置值由由节气气门角度角度传感器反感器反馈给ECUECU。535455EPCEPC系系统可以可以实现按按转矩来管理矩来管理发动机。机。ECUECU首先收集内部和外部的首先收集内部和外部的转矩矩请求信息，求信息，然后然后计算出所需要的控制算出所需要的控制动作。因此，作。因此，这个系个系统比以前的更精确、更有效率。比以前的更精确、更有效率。56常常见的内部的内部转矩矩请求有：求有：起起动、三元催化、三元催化转化器加化器加热、怠速、怠速调节、功率、功率限制、限制、转速限制、速限制、调节。而外部而外部转矩矩请求有：求有：自自动变速器速器(换挡时刻刻)、制、制动系系统(驱动防滑防滑调节、发动机机牵引力矩引力矩调节)、空、空调系系统(压缩机接通与关机接通与关闭)、定速巡航装置、定速巡航装置(GRA)(GRA)。57ECUECU根据外部和内部的根据外部和内部的转矩矩请求来求来产生一个生一个额定定转矩矩值。实际的的转矩矩值是根据是根据发动机机转速、速、负荷信荷信号以及点火角等号以及点火角等计算出来的。算出来的。系系统分成两路来同分成两路来同时进行控制。行控制。第一路管理的是影响充气的第一路管理的是影响充气的调节量，人量，人们把把这些些调节量称量称为“长期有效的期有效的转矩矩请求求”，这些量有：些量有：节气气门开启角度、增开启角度、增压压力力(涡轮增增压发动机机)。第二路管理的是短第二路管理的是短时影响影响转矩而又不依矩而又不依赖于充气的于充气的调节量，量，这些量有：点火些量有：点火时刻、刻、喷油油时间、关、关闭某缸。某缸。该系系统具体工作具体工作过程如下：程如下：1)1)怠速怠速时如如图5-165-16所示，所示，ECUECU从加从加速踏板位置速踏板位置传感器的信号感器的信号电压中得知没有中得知没有踩动加速踏板，加速踏板，怠速怠速调节过程程开始工作。开始工作。58如如图5-175-17所示，所示，ECUECU激活激活节气气门驱动装置，于是装置，于是电动机就机就带动节气气门转动。根。根据据实际怠速怠速转速速值与与规定怠速定怠速转速速值之之间偏差的大小，偏差的大小，节气气门会再打开一些或再关会再打开一些或再关闭一些。一些。59如如图5-185-18所示，所示，这两个两个节气气门角度角度传感器将感器将节气气门瞬瞬时位置信息位置信息传送送给ECUECU。这两个两个节气气门角度角度传感器在感器在节气气门控制控制单元内。元内。602)2)踩动加速踏板加速踏板时 如如图5-195-19所示，所示，ECUECU根据根据加速踏板位置加速踏板位置传感器感器传来来的信号，就可以判断出加的信号，就可以判断出加速踏板被踏下的程度。于速踏板被踏下的程度。于是是ECUECU就就计算出算出驾驶入所需入所需要的状要的状态，并通，并通过节气气门驱动电动机来将机来将节气气门转到需要的位置到需要的位置处。另外，。另外，ECUECU还会会调节点火正点火正时、喷油油时间。61 如如图5-205-20所示，所示，两个两个节气气门角度角度传感器会判定感器会判定节气气门的位置，并将的位置，并将这个个信息信息发送送给ECUECU。62 如如图5-215-21所示，在所示，在计算算节气气门应处的位置的位置时，ECUECU会会考考虑到到额外的外的发动机机转矩需矩需求。求。这些些额外的因素包括：外的因素包括：转速限制、定速巡航、速限制、定速巡航、驱动防滑防滑调节(ASR)(ASR)、发动机机牵引力矩引力矩调节(MSR)(MSR)。在遇到。在遇到有有发动机机转矩需求矩需求时，即使，即使驾驶入并没有入并没有踩动加速踏板，加速踏板，系系统也会自也会自动调节节气气门的的位置。位置。63思考思考题1 1、电子子节气气门有哪些有哪些类型？型？2 2、丰田、丰田ETCS-iETCS-i智能智能电子子节气气门的控制功能有的控制功能有哪些？哪些？3 3、大众、大众EPCEPC工作工作过程？程？参考文献参考文献汽汽车之家等网站。之家等网站。郑易主易主编.汽汽车发动机机机机电新技新技术与与检修修.机械机械工工业出版社出版社.2011.11.2011.11.