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浅析发动机电子节气门控制原理及失效保护策略
来源:汽车维修技师  作者:佚名  2021-09-05 09:21:59

       一、电子控制节气门阀体概述

      电子控制节气门阀体(ElectronicThrottle Control Valve Assembly),简称为ETC,是现代发动机管理系统中进气控制管理系统的主要部件之一。它直接控制着发动机的进气总量,进而控制着发动机的转速和输出功率。
      电子控制节气门阀体总成是在发动机管理系统初期的机械式控制式节气门阀体的基础上设计发展出来的新产品。电子控制节气门阀体取消了机械控制式节气门阀体总成的机械操纵控制机构,即原有的节气门控制拉线(拉索)凸轮机构、怠速空气控制阀 (ISC或称为怠速电机,有些车型则采用的步进电机)和简单的节气门位置传感器(TPS)等重要部件;增加了驱动电机(或称为执行电机)、齿轮驱动机构、必要的机械传动元件和功能与可靠性更加强壮的特种节气门阀体位置传感器(主副节气门位置传感器,大部分车型又称为节气门传感器1与节气门传感器2)。
    电子控制节气门阀体总成的应用一定需要采用具有ETC系统驱动功能的专用发动机电子控制模块(ECM)硬件。同时,由于取消了机械式节气门阀体的机械式控制拉线机构,ETC还将需要配置有霍耳式加速踏板控制机构总成。
    电子控制节气门阀体总成的节气门开度大小由ECM根据驾驶人员控制的加速踏板控制输入信号,以及其他车辆输入的各种传感器输入信号,计算出车辆在该时刻和该状态下所需要的发动机输出功率并据此控制发动机的燃料供给(喷射)量,根据反馈信号修正控制参数,保证发动机工作在最佳控制状态。电子控制节气门阀体的结构,如图1所示。
    二、节气门位置传感器(TPS)
    如北汽某车型B系列的发动机安装的是Delphi第六代非接触式节气门阀体。与常规的电子节气门体不同的是,非接触节气门体的位置传感器不再采用两个滑变电阻,而是使用霍耳元件代替,如图2所示。如图3所示为大众车型1.8TSi发动机非接触式节气门体位置传感器及加速踏板位置传感器控制电路。
 
      非接触式传感器技术的工作原理为,磁铁在感应元器件的上方旋转,霍耳元器件会检测到磁通量的改变并产生两个电压信号,输出信号经D/A处理后生成模拟量。相比常规滑变电阻式传感器,非接触式传感器的耐久性有大幅提高。电子节气门位置传感器的电压输出特性,如图4所示;其针脚定义,如图5所示。
 

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