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电子节气门的控制策略

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  按钮目前,电子节气门的控制策略在当代的应用可谓是越来越广泛,电子节气门的控制策略是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解VG 无功补偿装置。

控制策略


⑴ 基于发动机扭矩需求的节气门控制

传统油门的节气门开度完全取决于驾驶员的操作意图。电子节气门系统的节气门开度并不完全由加速踏板位置决定,而是控制单元根据当前行驶状况下整车对发动机的全部扭矩需求,计算出节气门的最佳开度,从而控制电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。
控制单元根据整车扭矩需求获得所需的理论扭矩,而实际扭矩通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号求得。在发动机扭矩调节过程中,控制单元首先将实际扭矩与理论扭矩进行对比,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扭矩值和理论扭矩值一致。


⑵ 传感器冗余设计

电子节气门系统采用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。
从控制角度上讲,使用一个传感器就可以使系统正常运转,但冗余设计可以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。

⑶ 可选的工作模式

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,一般有正常模式、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度不同。在正常模式下,节气门对加速踏板的响应速度适合于大多数行驶工况。在动力模式下,节气门加快对加速踏板的响应速度,发动机能提供额外的动力。在附着较差的工况下(比如:雪地,雨天)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。

⑷海拔高度补偿

在海拔较高的地区,大气压下降,空气稀薄,氧气含量下降,会导致发动机输出动力下降。此时电子节气门系统可按照大气压强和海拔高度的函数关系对节气门开度进行补偿,保证发动机输出动力和加速踏板位置的关系保持稳定。

⑸ 控制功能扩展及其原理

早期的电子节气门功能比较简单,在形式上采用一个机械式的主节气门串联一个电控的辅助节气门,往往只能实现某一单一的功能。现代电子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。主要有如下控制功能:


a。牵引力控制(ASR)

牵引力控制系统又称驱动防滑系统。它的作用是当汽车加速时将滑移率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。它通过减少节气门开度来降低发动机功率从而达到控制目的。原理如下:控制单元采集加速踏板的位置、车轮速度和方向盘转向角度等信号,通过计算求得滑移率,并产生相应的控制电压信号,通过数据总线把信号传送至控制单元,依据此信号,控制单元将减少节气门开度来调整混合气流量,以降低发动机功率。此时控制单元对节气门发出的控制信号将不受驾驶员驾驶意图的影响,这样就可以避免驾车者的误操作。

b。巡航控制(CCS)

巡航控制系统又称为速度控制系统,它是一种减轻驾车者疲劳的装置。当驾驶员开启该系统时,车速将被固定下来,驾驶员不必长时间踩踏加速踏板。原理如下:车速传感器将车速信号输入控制单元,控制单元根据行驶阻力的变化输出信号自动调节节气门开度,当汽车阻力增大(上坡)和车速降低时,控制节气门开度增大,反之减小,使行驶车速保持稳定。

c。怠速控制(ISC)

电子节气门系统取消了怠速调节阀,而是直接由控制单元调节节气门开度来实现车辆的怠速控制。

d。减少换档冲击控制

根据当前车速、节气门开度以及发动机转速等信号,控制单元选择合适的传动比,实现自动换档。

6系统分类编辑

⑴电液式节气门

电液式节气门,大多数应用在有液压系统的工程机械中。它具有结构简单、成本低、驱动力大、功耗低等特点,其电液控制的转换主要通过高速开关数字阀实现,控制精度高,对液压油没有太高的要求。但是由于液压系统存在供油压力波动,液压执行机构之间的摩擦力以及阀所具有的启闭特性等方面的影响,致使其位置响应不精确,速度响应慢。因此,电液式节气门很少应用在汽车上。

⑵线性电磁铁式节气门

电磁铁式节气门用比例电磁铁作为控制器。它用电磁力作为驱动力,其中控制信号为电流信号,具有结构简单、体积小、控制方便、响应速度快、稳态精度好,但它的最大作用力受到线圈匝数和最大工作电流的限制,而且在一定的工作负荷下所需的电功耗相对较大。因此,线性电磁式节气门很少在汽车上应用。

⑶步进电机式节气门

步进电机式节气门通过步进电机直接驱动节气门轴实现油门的开度控制。驱动步进电机通常采用桥式电路结构,控制单元通过发出的脉冲个数、频率和方向控制电平对步进电机进行控制。步进电机具有结构简单、可靠性高和成本低的优点,但它的控制精度不高。因此,步进电机式节气门也较少在汽车上应用。

⑷直流伺服电机式节气门

直流伺服电机采用脉冲宽度调制(PWM) 技术,其特点是频率高,效率高,功率密度高,可靠性高。控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比来控制直流电机转角的大小。此外,电机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比。由于以上的优点,直流伺服电机广泛应用于电子节气门的控制。

综上所述,本文已为讲解电子节气门的控制策略,相信大家对电子节气门的控制策略的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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