理论教育 汽车电控发动机节气门体及优势

汽车电控发动机节气门体及优势

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:功用通过改变节气门开度的大小,来调节进气通道截面积,以控制发动机的运转工况。③节气门开度大于50°的状态:检测到节气门大开度信号。此系统中不再由加速踏板通过拉索操纵节气门,电子节气门与加速踏板之间不存在机械连接。其优点是避免节气门上节气作用的损失。这两个电位器连同加速踏板位置传感器的两个电位器,构成了整个电子节气门监控的一部分,能提供系统控制所期望的冗余度。

汽车电控发动机节气门体及优势

功用

通过改变节气门开度的大小,来调节进气通道截面积,以控制发动机的运转工况。

结构

节气门位置传感器

开关式节气门位置传感器

①节气门全关状态:检测到怠速信号。

②节气门处在中间状态:传感器无信号输出。

③节气门开度大于50°的状态:检测到节气门大开度信号。

线性式节气门位置传感器

当节气门转动时,一个电刷触点可在可变电阻器上滑动,测得与节气门开度相对应的线性输出电压输送到发动机ECU;另一电刷触点在节气门全关时与怠速触点(IDL)接触,向ECU输出怠速信号;单位时间内节气门开度的变化率,可测得发动机的加、减速信号。

电子节气门(EPC)

一方面执行来自电控单元的指令调节节气门开度以控制进气量,来提高或降低发动机转速;另一方面可以输出反映节气门所处位置的信号,供系统监控节气门开度。

电子节气门控制系统由若干部件组成,如加速踏板位置传感器、节气门控制单元、EPC指示灯和发动机控制单元等。此系统中不再由加速踏板通过拉索操纵节气门,电子节气门与加速踏板之间不存在机械连接。加速踏板的位置,通过两个与加速踏板连接的加速踏板位置传感器(可变电阻,安装在壳体中)报告给发动机控制单元。而加速踏板位置(根据驾驶人的意愿)是发动机控制单元的主要输入端参数。

节气门的操纵由节气门控制单元中的电动机,也就是说通过整个转速和负荷区实现,节气门调节器根据发动控制单元的指令操纵节气门。

发动机静止且点火开关接通时,发动机控制单元根据加速踏板位置传感器的指令控制节气门调节器。这就是说,如果加速踏板踩到一半,节气门调节器用同样的尺度打开节气门,即节气门开启大致一半。

发动机运转时(负荷下),发动机控制单元可独立于加速踏板控制节气门调节器(如加速踏板才踩到一半,节气门可能已经完全打开)。其优点是避免节气门上节气作用的损失。此外,可明显改善在一定负荷下有害气体排放和油耗。

必要的发动机转矩可由发动机控制单元节气门截面与增压压力的优化组合而产生。电子节气门有两个电位器作为位置传感器,其电阻值随节气门位置的改变而变化。当加入5V电压后,可输出随电阻值相应变化的电压。这两个电位器连同加速踏板位置传感器的两个电位器,构成了整个电子节气门监控的一部分,能提供系统控制所期望的冗余度。

电子节气门(EPC)(www.daowen.com)

电子控制式怠速空气阀

功用

在发动机低温起动和运行时,通过自动调节旁通空气道的截面面积,调节流经的空气量,使发动机快怠速运转,缩短暖机时间,减少磨损;另外,在发动机热怠速运转时,如果汽车的状态变化时(如在热怠速时,用电器的用电量增加、空调开启使用、自动变速器从N位挂入前进档或倒档、动力转向装置起作用等),电子控制式怠速空气阀自动调节旁通空气道的截面积,增加进气量,使发动机的功率有所增加。

分类

步进电动机式怠速空气阀

工作原理

发动机ECU控制四个绕组的通电时间和顺序,使绕组产生旋转的磁场,在磁场力作用下,使转子转动;进给螺杆套在转子上,因转子轴向运动被限制,所以,转子的旋转运动就转换成进给丝杆的直线运动,带动阀门控制旁通空气道的截面积。

脉冲电磁式怠速空气阀

电子控制式怠速空气阀

占空比

指发动机ECU输出的控制信号在一个周期内,通电时间和周期的比值。

工作原理

当电磁线圈无电流通过时,活动铁心与阀芯在复位弹簧弹力的作用下,旁通气道处于关闭状态。当电磁线圈接通电流时就会产生电磁吸力,当线圈所产生的电磁吸力超过弹簧的弹力时,电磁吸力使活动铁心克服弹簧弹力向固定铁心方向移动,同时通过阀杆带动阀芯向右移动,使阀芯离开阀座,旁通气道被开启,发动机怠速也随进气量的增大而提高。气道开启时间由发动机控制单元ECU发出的占空比信号控制,ECU根据采集到的发动机怠速控制,向脉冲电磁式怠速控制阀发出频率相同而占空比不同的控制脉冲信号,通过改变阀芯的开启和关闭时间来调节旁通进气量,最终达到控制怠速转速的目标。

旋转滑阀式怠速空气阀

工作原理

当点火开关旋至“ON”时,怠速控制阀的接线插头有电压,电枢绕组L1和L2是否通电,则由发动机控制单元中控制L1和L2晶体管(VT2和VT1)的通断状态决定。当占空比为50%时,L1和L2绕组的平均通电时间相等,二者产生的电磁力相互抵消,电枢停止偏转。当占空比小于50%时,绕组L1的平均通电时间长,其合成电磁力矩使电枢轴带动旋转阀偏转,空气流通截面积减小,怠速降低。反之线圈L2平均通电时间长,空气流通截面积增大,怠速提升。由此可见,旋转滑阀根据控制信号的占空比进行偏转。控制信号的占空比范围约为18%(旋转滑阀关闭)~82%(旋转滑阀打开)之间,旋转滑阀的偏转角度限定在90°内。

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