一、 电控节气门系统的由来和发展
目前中高档轿车已经普遍采用EFI 系统,其优点是起动性能好、动力性强、加速能力好、耗油量低、经济性好、减少排气污染等。EFI 系统之所以能够取代化油器,是由于其油路自成系统,进行压力喷射;在进气系统方面,保留了化油器进气道喉管下方的一个简单却非常重要的部件———节气门,并增设电控单元、节气门位置传感器以及空气流量计等检测工况。ECU 根据这些传感器的信号参数,调节喷油器的喷油量,获得最佳提前角。
在前期的 EFI 系统中,节气门的控制方法是采用机械控制方式,对特殊工况采用附加装置进行空气燃油补偿。节气门的机械控制方式由于其动态特性的限制,很难根据汽车的不同工况相应地做出精确而及时的调整,从而导致汽车发动机的经济性下降,有害排放量增加。虽然在 EFI 系统中可以实现对喷油量的精确控制,并对进气量进行补偿,但还是不能在所有工况下达到理想的要求。
为了精确控制进气量,以获得更佳的点火提前角,于是出现了 ETC。ETC 是在 EFI 系统的节气门体机构中,去掉一些附属补偿装置,而增加了驱动电路、驱动电机以及齿轮驱动控制。ECU 可随着发动机工况的变化而配制一个最佳的混合气成分(同时按发动机的动力性、经济性、减少排放有害物质等要求来确定),具有良好的怠速、加速及减速等工况过渡性能。现在电子节气门系统已经成为发动机电控管理系统中的一个非常重要的模块。
二、电控节气门系统的结构及工作原理
1.电控节气门系统的结构
电控节气门系统的结构主要由加速踏板位置传感器、节气门位置传感器、节气门控制电动机、数据总线、电磁离合器等组成。
(1)加速踏板位置传感器通常采用双电位计式传感器,安装在加速踏板总成内部,用于检测加速踏板的位置变化。
(2)节气门位置传感器通常采用双电位计式传感器,双电位计的两个电压信号通常是反向改变,当节气门开度改变时,节气门位置传感器的一个信号电压增大,另一个信号电压则减小。
(3)电磁离合器位于节气门控制电机和节气门体之间,用于连接节气门控制电动机和节气门。
2.电控节气门系统的工作原理
首先 ECU 由发动机控制模块(ECM)确定工作模式,根据踏板移动量及变化率解析驾驶者的意图,得到节气门转交的基本期望值;再根据各传感器的信号如节气门位置、进气流量、发动机转速、档位以及其它方面的工况信息,经过运算和处理,进行补偿,得到最佳节气门角度,从而确定控制电机的工作电流大小及方向;然后发出指令,通过驱动电路控制电机做出相应转动,使节气门处于该工况下的最佳开度位置,从而在不同行驶条件下实现不同节气门开度的优化控制,获得满意的发动机性能。
三、 电控节气门系统常见故障与分析
1.电控节气门系统的常见故障现象
电控节气门系统常见故障现象有怠速不稳、加速不良、易熄火、无法起动、排放异常、松油门后发动机转速上窜及换档、起步过渡不平稳等。
由于电控节气门系统控制的内容较广泛,该系统与其它电控系统又有各种各样复杂的联系,其故障诊断与检测牵扯内容较多,难度较大。