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1、智能电子节气门控制系统智能电子节气门控制系统（ECTS-i）原理原理山东交通学院山东交通学院 吴际璋吴际璋 ECTS-I是英文是英文Electronic Throttle Control System-intelligent的缩写。的缩写。大众车系英文简称为：大众车系英文简称为：EPC系统，并用指系统，并用指示灯在仪表盘上监控。示灯在仪表盘上监控。 随着时代的发展，人们对汽车的动力性、随着时代的发展，人们对汽车的动力性、经济性、净化性、舒适性、安全性和方便经济性、净化性、舒适性、安全性和方便性提出了更高的要求，为此，多样化智能性提出了更高的要求，为此，多样化智能发动机管理系统，就应运而生。智能
2、电动发动机管理系统，就应运而生。智能电动直推式节气门体，在新款的乘用车上日渐直推式节气门体，在新款的乘用车上日渐广泛使用，替代了广泛使用，替代了“拉索式拉索式”的控制方式。的控制方式。从而使发动机的转速和功率调节进入了多从而使发动机的转速和功率调节进入了多功能智能化控制领域。功能智能化控制领域。智能电动直推式节气门体，智能电动直推式节气门体，一、取消钢丝拉索的好处：取消钢丝拉索的好处：1、钢丝拉索与其导管间的润滑油质钢丝拉索与其导管间的润滑油质一旦耗尽，会犯卡失去回位能力，一旦耗尽，会犯卡失去回位能力，使发动机转速失控，产生意外机械使发动机转速失控，产生意外机械事故（飞车或换档困难而失控）。事
3、故（飞车或换档困难而失控）。2、发动机与车身是弹性连接，一旦发动机与车身是弹性连接，一旦弹性元件损坏，相对位置发生变化，弹性元件损坏，相对位置发生变化，影响加速踏板影响加速踏板“全程控制全程控制”能力，能力，动力性和经济性及净化性变坏。动力性和经济性及净化性变坏。3、简化了各控制系统的整体结简化了各控制系统的整体结构，综合控制功能得到提高，进构，综合控制功能得到提高，进入优化智能领域，省掉了机械部入优化智能领域，省掉了机械部位的维护、调整内容（拉索过松、位的维护、调整内容（拉索过松、过紧等）。过紧等）。（1）取消了怠速旁通气道和各）取消了怠速旁通气道和各式怠速阀（式怠速阀（IAC），没有了犯卡
4、），没有了犯卡漏气等故障和相关维护内容（漏漏气等故障和相关维护内容（漏气！混合气变稀，进气管真空度气！混合气变稀，进气管真空度Px降低，降低，0X反馈喷油量增多，反馈喷油量增多，油耗加大）；油耗加大）；传统的传统的IAC：（2）取消了防滑转）取消了防滑转TRC系统的扭系统的扭矩控制用副节气门；矩控制用副节气门；（3）取消了巡航控制系统的）取消了巡航控制系统的“巡巡航真空拉力器航真空拉力器”或或“巡航控制电巡航控制电机机”。CCS系统：（4）进行反馈控制，）进行反馈控制，ECU根据当前根据当前车速、道路情况、发动机工况，这三车速、道路情况、发动机工况，这三个逻辑条件，决定节气门优化开度，个逻辑条
5、件，决定节气门优化开度，控制和调节喷油量的多少和点火提前控制和调节喷油量的多少和点火提前角的大小。角的大小。 4、提高了发动机的经济性（油耗、提高了发动机的经济性（油耗降低了）和净化性（排放污染减降低了）和净化性（排放污染减小了）。具备了智能小了）。具备了智能“保护功能保护功能”，驾驶的平顺性和舒适性提高，驾驶的平顺性和舒适性提高了了，ECU可根据实际车速、道路可根据实际车速、道路情况（特别是搓板路面，更为有情况（特别是搓板路面，更为有利）、发动机工况，这三个逻辑利）、发动机工况，这三个逻辑条件，判定汽车对道路的适应性条件，判定汽车对道路的适应性是否正常，有无意外操作失误，是否正常，有无意外操
6、作失误，决定是否投入工作，减小了对传决定是否投入工作，减小了对传动系统的冲击动系统的冲击 。如下图：5、急加速时，能防止进气管、急加速时，能防止进气管内压力瞬时加大，造成空燃比内压力瞬时加大，造成空燃比失控，（过浓、过稀）。此时，失控，（过浓、过稀）。此时，ECU使节气门缓慢打开，既省使节气门缓慢打开，既省油，又保证了排放超标，有利油，又保证了排放超标，有利于于“环保控制环保控制”。二、智能电子节气门系统的组成二、智能电子节气门系统的组成：它由：加速踏板位置传感器、节气门位它由：加速踏板位置传感器、节气门位置控制电机、电磁离合器、节气门位置置控制电机、电磁离合器、节气门位置传感器等电元件组成它
7、传感器等电元件组成它受受ECU控制。控制。 三、智能电子节气门系统的三、智能电子节气门系统的工作原理：工作原理： 1、加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器产生加速踏产生加速踏板的开度和速率电压信号给电脑板的开度和速率电压信号给电脑ECU。多为可靠的双轨道正反比线性变化的电多为可靠的双轨道正反比线性变化的电位器，电压差值为两倍，此为司机的主位器，电压差值为两倍，此为司机的主观意图指令开度信号，保持不间断的电观意图指令开度信号，保持不间断的电压信号输出，确保发动机正常的工作压信号输出，确保发动机正常的工作（也有双轨道电压成正比变化的方式）。（也有双轨道电压成正比变化的方式）。2、节气门位置传感器节
8、气门位置传感器TPS将节气门实将节气门实际开度电压信号和速率电压信号，反馈给际开度电压信号和速率电压信号，反馈给电脑电脑ECU，成为是否满足要求的比较数，成为是否满足要求的比较数据，以便据，以便ECU对节气门的实际开度进行对节气门的实际开度进行监控和优化调节修正。节气门的实际优化监控和优化调节修正。节气门的实际优化开度，并不等同于主观指令开度（应有一开度，并不等同于主观指令开度（应有一定期望范围的冗余度），它是定期望范围的冗余度），它是ECU根据根据行驶工况中各种传感器信号，通过负荷管行驶工况中各种传感器信号，通过负荷管理系统计算出来的优化实际开度控制参数。理系统计算出来的优化实际开度控制参数
9、。它也是双轨道电位器，保持不间断的电压它也是双轨道电位器，保持不间断的电压信号反馈输出，使信号反馈输出，使ECU及时的验证、修及时的验证、修正、调节。因而，它是智能化的反馈控制正、调节。因而，它是智能化的反馈控制系统。系统。3、节气门位置控制电机节气门位置控制电机为正反转直为正反转直流步进电机，由电脑流步进电机，由电脑ECU以以“占空比占空比”的方式，控制电流的大小和驱动方向，的方式，控制电流的大小和驱动方向，再经减速齿轮组来驱动节气门的开度大再经减速齿轮组来驱动节气门的开度大小和速率值的高低。小和速率值的高低。节气门开度完全由节气门开度完全由ECU控制，它会根据控制，它会根据运行情况计算出最
10、低稳定怠速、快怠速运行情况计算出最低稳定怠速、快怠速及其他工况所需的进气量，然后调整节及其他工况所需的进气量，然后调整节气门开度，油耗量和排放污染值自然会气门开度，油耗量和排放污染值自然会达到法规的要求。达到法规的要求。4、电磁离合器电磁离合器正常状态时，电磁离正常状态时，电磁离合器为通电常接合驱动状态，起连接作合器为通电常接合驱动状态，起连接作用。当系统有故障时，故障灯即点亮，用。当系统有故障时，故障灯即点亮，电磁离合器即应急断电分离。节气门在电磁离合器即应急断电分离。节气门在回位扭簧的作用下关闭（微开回位扭簧的作用下关闭（微开7o），维），维持快怠速状态，以便汽车能缓慢回家，持快怠速状态，
11、以便汽车能缓慢回家，起失效保护作用。起失效保护作用。此即谓此即谓“跛行回家跛行回家”功能。功能。5、初始位置的设定初始位置的设定因节气门的因节气门的控制不是直接地机械驱动，初始控制不是直接地机械驱动，初始位置的设定，是让位置的设定，是让ECU准确的得准确的得知加速踏板位置传感器、与节气知加速踏板位置传感器、与节气门开启程度，所对应的实际关系门开启程度，所对应的实际关系位置是否相符，目的是：保证系位置是否相符，目的是：保证系统的统的“全程控制，恢复原设定的全程控制，恢复原设定的记忆功能记忆功能”。当更换电脑。当更换电脑ECU后、后、或维修更换节气门体后、或更换或维修更换节气门体后、或更换电位器后
12、，应进行初始化设定。电位器后，应进行初始化设定。设定方法如下：设定方法如下： （1）人工进行初始化设定）人工进行初始化设定不踩加速不踩加速踏板，打开点火开关；再将加速踏板缓踏板，打开点火开关；再将加速踏板缓慢的踩到底，再缓慢的松开加速踏板，慢的踩到底，再缓慢的松开加速踏板，以便以便ECU对相关参数记录编程；然后起对相关参数记录编程；然后起动发动机，即可完成初始位置的设定。动发动机，即可完成初始位置的设定。（2）如果人工设定不成功（怠速不稳）如果人工设定不成功（怠速不稳或加速犯闯），可用检码器设定编码，或加速犯闯），可用检码器设定编码，对计算机进行下载处理，即能恢复初始对计算机进行下载处理，即能
13、恢复初始位置的控制参数，完成初始化设定。位置的控制参数，完成初始化设定。四四、实例：奥迪、实例：奥迪A6电子节气门电子节气门EPC控制电路：控制电路：五五、智能电子节气门有哪些综合控制、智能电子节气门有哪些综合控制功能：功能：1、节气门实际优化开度的大小和快节气门实际优化开度的大小和快慢的反应调节能力；慢的反应调节能力；2、冷起动后，快怠速调节和最低稳冷起动后，快怠速调节和最低稳定怠速的调节能力；定怠速的调节能力；3、额外负荷自动调节的能力（额外负荷自动调节的能力（AC、灯光、转向助力、灯光、转向助力、P/N档等）；档等）；4、防滑转扭矩控制的能力（包括雪防滑转扭矩控制的能力（包括雪地行驶）；地行驶）；5、巡航控制升速、减速的能力，巡航控制升速、减速的能力，高车速和低车速全程范围高车速和低车速全程范围 ；6、智能保护能力，提高了汽车的、智能保护能力，提高了汽车的平稳性和舒服性。平稳性和舒服性。7、失效保护能力（电磁离合器断失效保护能力（电磁离合器断电，节气门维持快怠速状怠，缓电，节气门维持快怠速状怠，缓慢回家）；慢回家）；8、自诊断能力，全面提供该系统自诊断能力，全面提供该系统各电元件的故障代码。各电元件的故障代码。六、故障代码的内容： END ！
