电子节气门控制
电子节气门控制与检修
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诊断帮助
• 节气门位置和节气门执行器控制电路 上的电阻过大故障会导致DTC的设置。
• 如果加速踏板踩下至节气门全开位
置，则节气门叶片角度或节气门位置角 将被限定在40%以下。
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电路/系统测试
注意: 断开节气门体线束连接器可导致其他DTC设置。 1.将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，所有车辆系统关闭，断开Q38节气门总成处的线束
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设置DTC的条件 P0121发动机控制模块检测到节气门位置传感器1电压在正常范围内卡滞超过1秒。 P0122发动机控制模块检测到节气门位置传感器1信号电压低于0.32伏并持续1秒以上。 P0123发动机控制模块检测到节气门位置传感器1信号电压高于4.75伏并持续1秒以上。 P0222发动机控制模块检测到节气门位置传感器2信号电压低于0.25伏并持续1秒以上。 P0223发动机控制模块检测到节气门位置传感器2信号电压高于4.59伏并持续1秒以上。 P16A0发动机控制模块检测到节气门位置传感器信号电路电压过低故障，并持续1秒以上。 P16A1发动机控制模块检测到节气门位置传感器信号电路电压过高故障，并持续1秒以上。 P16A2发动机控制模块检测到通过节气门位置传感器信号电路发送的错误信息被收到，并持续1秒钟上。 P2135发动机控制模块检测到节气门位置传感器1和2不一致超过7-10%，并持续1秒以上。
电子节气门的控制与检修
节气门的结构
节气门结构
节气门位置滑道
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发动机控制模块 (ECM) 是节气门执行器 控制 (TAC) 系统的控制中心。发动机控 制模块根据加速踏板位置传感器的输入
发动机电子节气门的控制原理
发动机电子节气门的控制原理一、前言节气门的作用是控制发动机的进气流量，决定发动机的运行工况。
驾驶员通过操作加速踏板来操纵节气门开度。
加速踏板和节气门的连接方式有两种:刚性连接和柔性连接。
传统油门采用刚性连接,即通过拉杆或拉索传动连接加速踏板和节气门的机械连接方式, 因此节气门开度完全取决于加速踏板的位置，即驾驶员的操作意图，但从动力性和经济性角度来看，发动机并不总是完全处于最佳运行工况，而且驾驶员的误操作也给安全性带来隐患。
在混合动力车中，由于发动机和电池组成多能源动力系统，刚性连接方式不能实现各动力源之间的能量分配管理,因此，它必将被柔性连接方式所取代。
柔性连接方式取消了传统的机械连接，通过电控单元控制节气门快速精确地定位，因此又称为电子节气门。
它的优点在于能根据驾驶员的需求愿望以及整车各种行驶状况确定节气门的最佳开度，保证车辆最佳的动力性和燃油经济性，并具有牵引力控制、巡航控制等控制功能，提高安全性和乘坐舒适性。
本文通过阐述电子节气门系统的基本结构、工作原理、控制策略和发展现状,使读者对电子节气门有深入的理解。
二、电子节气门系统的基本结构和工作原理（一)电子节气门系统的基本结构电子节气门系统的基本结构主要包括：1.加速踏板位置传感器加速踏板位置传感器由两个无触点线性电位器传感器组成,在同一基准电压下工作,基准电压由ECＵ提供。
随着加速踏板位置的改变,电位器阻值也发生线性的变化,由此产生反应加速踏板下踏量大小和变化速率的电压信号输入ECＵ。
2.节气门位置传感器和踏板位置传感器类似，节气门位置传感器也是由两个无触点线性电位器传感器组成，且由ECＵ提供相同的基准电压。
当节气门位置发生变化时,电位器阻值也随之线性地改变,由此产生相应的电压信号输入ECU,该电压信号反映节气门开度大小和变化速率。
3．节气门控制电机节气门控制电机一般选用步进电机或直流电机，经过两级齿轮减速来调节节气门开度。
早期以使用步进电机为主,步进电机精度较高、能耗低、位置保持特性较好，但其高速性能较差,不能满足节气门较高的动态响应性能的要求,所以现在比较多地采用直流电机,直流电机精度高、反应灵敏、便于伺服控制。
《汽车电子节气门滑模变结构控制及其硬件在环仿真实验》范文
《汽车电子节气门滑模变结构控制及其硬件在环仿真实验》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车电子控制系统已经成为现代汽车的重要组成部分。
其中，电子节气门控制系统是发动机控制系统的核心部分，其性能的优劣直接影响到整车的动力性、经济性和排放性能。
因此，对电子节气门控制策略的研究具有重要的实际意义。
本文将探讨汽车电子节气门滑模变结构控制策略，并通过硬件在环仿真实验验证其有效性。
二、汽车电子节气门滑模变结构控制1. 滑模变结构控制理论滑模变结构控制是一种非线性控制方法，其基本思想是根据系统当前的状态信息，实时地改变控制器的结构，使系统在滑动模态下运行，以达到快速响应和强鲁棒性的目的。
在汽车电子节气门控制系统中，采用滑模变结构控制可以有效地提高系统的控制精度和稳定性。
2. 汽车电子节气门滑模变结构控制策略针对汽车电子节气门控制系统，本文提出了一种基于滑模变结构控制的控制策略。
该策略通过引入滑模控制器，根据发动机的转速、负荷等状态信息，实时调整节气门的开度，以实现发动机的稳定运行。
同时，通过引入变结构控制，使系统在面对外界干扰和模型不确定性时，能够快速地调整控制策略，保证系统的稳定性和鲁棒性。
三、硬件在环仿真实验为了验证所提出的控制策略的有效性，本文进行了硬件在环仿真实验。
硬件在环仿真是一种将实际硬件与仿真模型相结合的仿真方法，可以有效地模拟实际系统的工作环境，对控制系统进行测试和验证。
1. 实验平台搭建实验平台主要包括硬件部分和仿真软件部分。
硬件部分包括电子节气门执行器、发动机模型等实际硬件设备；仿真软件部分则采用专业的仿真软件，如MATLAB/Simulink等，建立汽车电子节气门控制系统的仿真模型。
2. 实验过程及结果分析在实验过程中，首先对仿真模型进行参数设置和校验，确保仿真模型的准确性。
然后，将滑模变结构控制策略应用到仿真模型中，观察系统的运行情况和性能指标。
通过对比传统控制方法和滑模变结构控制方法的性能指标，如响应时间、超调量、稳定性等，可以得出滑模变结构控制在汽车电子节气门控制系统中的优越性。
电子节气门简介
3 安装位置
节气门安装位置
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4 产品结构及关键尺寸
✓ 进气孔直径 ✓ 螺栓安装孔的孔径及孔距 ✓ 喉口结构尺寸 ✓ 安装平面的平面度 ✓ 长宽高边界条件
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4 相关术语及性能参数
相关术语： UMS(UMA): upper mechanical stop 断电情况下手推节气门阀片能到的最大 位置 UES(OMA): upper electrical stop 节气门上电工作时阀片能达到的最大位置 LMS: lower mechanical stop断电情况下手推节气门阀片能到的最小位置 LES: lower electrical stop 节气门上电工作时阀片能达到的最小位置 LHP: limp home position 断电情况下节气门所处的原始位置 TPS: Throttle position sensor 节气门位置传感器
ETC-electronic throttle control
电子节气门作为现代发动机管理系统中进气系统的一个 主要部件之一，主要任务是控制进入发动机的空气流量， 改善发动机的排放性能，提高燃油经济性；
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2 工作原理
1.驾驶员通过踩下或释放加速踏板，使得加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入到节气门控制单元ECU； 2.控制单元根据收到的电压信号，计算出最佳的节气门位置，并向节气门执行器发出控制信号； 3.节气门执行器通过改变节气门的开度，实现对发动机进气量的控制； 4.节气门TPS检测节气门的实际开度及其他工况信息反馈给ECU,ECU根据反馈信号对控制参数进一步进行优化， 使车辆一直保持在理想工作状态；
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4 相关术语及性能参数
性能参数： 响应时间： LMS TO LHP ≤100ms; LMS TO UMS ≤100ms; LHP TO UMS ≤100ms 返回时间： UMS TO LHP ≤300ms； LMS TO LHP ≤ 100ms 空气流量： 全关位置空气流量、LHP位置空气流量 TPS信号值： TPS1@LMS:10%±4% TPS2@LMS:90%±4% TPS1@LMS:93%±4% TPS1@LMS:7%±4% 主气道泄露： Leakage air of bearing(main bore)≤20cm3/min
电子节气门技术
电子节气门技术
电子节气门技术的研 究始于20世纪70年代后期， 80年代开始问世。90年代 开始应用。
电子节气门
概念 所谓电子节气门(Electronic Throttle Control，ETC)：
是一种柔性控制系统，通过节气门体上的电动机驱动节气门， 在电控单元的控制下，可实现节气门开度的快速精确控制。
电子节气门
加速踏板位置传感器
作用：将油门踏板的位置通过电子信号的方式反馈给 ECU，ECU通过计算控制节气门的动作。
安装位置：油门踏板上方
电子节气门
加速踏板位置传感器原理
加速踏板位置 传感器的两个信号 之间的关系是信号 1是信号2电压的一 倍。
怠速——半开——全开 信号1电压：0.74V——1.78V——4.61V 信号2电压：0.37V——1.00V——2.32V
拉线式节气门
电子节气门
节气门的最佳开度
电子节气门
防抱死制动系统(ABS) 滑移率控制(ASR) 牵引力控制(TRC) 巡航控制(CCS)等
控制功能的实现奠定基础，从 而提高安全性和乘坐舒适性。
电子节气门
电子节气门优点 ⑴精确控制节气门开度 （2）可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出
通过节气门控制电动机将节气门任意定位，取消了巡航控 制执行器和拉索，真正实现了定速巡航全电控。 (6)失效保护
当ECU检测到ETCS-i系统出现故障时，ECU将转换到“跛 行模式”(故障慢行模式)。在“跛行模式”控制中，车辆将在节 气门开启角度大于正常值的有限条件下行驶，或者将节气门置 于怠速位置，直到系统故障排除，并将点火开关置于“OFF” 位置。
⑶ 改善了发动机的排放性能 （4） 具有更高的车辆行驶可靠性
电子节气门控制系统工作流程
电子节气门控制系统工作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电子节气门控制系统(ETCS)简介
反 饋电子节气门控制系统（ETCS）简介1. 采用ETCS后，可以省去哪些部件？A. 节气门体、减振缓冲器膜片和单向阀、ECM/PCM、快怠速阀。
B. 加速踏板位置传感器、IACV、ECM/PCM、快怠速阀。
C. 节气门体、驱动装置、IACV、快怠速阀。
D. X IACV、快怠速阀、减振缓冲器膜片和单向阀、巡航控制作动器和控制装置。
2. ETCS操纵节气门：A. 直接使用拉线操纵。
B. X 采用电机操纵。
C. 采用加速踏板位置传感器操纵。
D. 直接由加速踏板操纵。
3. 加速踏板位置传感器 。
A. 连接到节气门体上。
B. X 包含两个相同的工作回路。
C. 紧靠加速踏板上面的前围板下支架上。
D. 向ECM/PCM提供可变电阻信号，指示节气门位置。
4. 进行下面哪一种操作时要求完成怠速学习步骤？A. 更换右前车轮。
B. X 使用扫描工具或HDS清楚DTC和/或重新设置ECM/PCM。
C. 断开及/或更换加速踏板位置传感器。
D. 进行阀门调整。
5. 发生ETCS故障时，下面哪一项是正确的？A. X MIL点亮。
B. 车辆只能移动到路肩上。
C. 燃油在1200 rpm以上被切断。
D. 可以使用后备节气门拉线。
6. ECM/PCM输出一个信号__________。
A. 直接给节气门控制电机。
B. 给加速踏板位置传感器。
C. X 给驱动装置。
D. 给TPS。
7. 在维修一种在ECM/PCM中储存有DTC的系统故障后，必须在工作结束前完成什么操作？A. 将点火开关轮回切换到ON和OFF，以擦除所储存的DTC。
B. 踩下制动踏板，转动点火开关至“ON（II）”位置，以擦除储存的DTC。
C. 踩下巡航控制按钮，转动点火开关至“ON（II）”位置，以擦除储存的DTC。
D. X 使用扫描工具或HDS擦除储存的DTC，并完成怠速学习步骤。
8. ETCS由如下部分组成：。
A. IACV、节气门体和快怠速阀。
B. 加速踏板位置传感器、IACV、ECM/PCM和快怠速阀。
1丰田发动机电子节气门控制[1]简版
![1丰田发动机电子节气门控制[1]简版](https://img.taocdn.com/s3/m/79bf16c0f605cc1755270722192e453610665bfc.png)
1丰田发动机电子节气门控制丰田发动机电子节气门控制介绍电子节气门控制是现代汽车发动机控制系统中的一项重要技术。
丰田作为世界著名的汽车制造商，在电子节气门控制技术方面取得了显著的成就。
本文将介绍丰田发动机电子节气门控制的原理、优势以及应用。
原理丰田发动机的电子节气门控制原理基于发动机控制单元（ECU）和传感器的协同工作。
ECU通过接收来自传感器的信号，实时监测发动机工况，并根据这些信息来控制电子节气门的开启程度。
在不同的驾驶条件下，ECU会根据发动机负荷和转速等参数来调整节气门的开度，以实现最佳燃烧效果和动力输出。
优势1. 响应更快：相比传统机械节气门控制系统，电子节气门控制能够实现更快的响应速度。
ECU能够实时监测发动机工况，并根据不同的驾驶条件进行精确的控制，以提供更好的加速性能和驾驶体验。
2. 更高的燃烧效率：电子节气门控制可以根据不同的工况调整节气门的开度，从而实现更精确的燃油喷射控制。
这样可以使发动机在不同负荷情况下保持最佳的燃烧效率，降低燃油消耗和尾气排放。
3. 减少机械磨损：传统机械节气门控制系统在开启和关闭节气门时需要通过机械传动来实现，这会导致节气门和传动机构之间的磨损。
而电子节气门控制通过电子信号来控制节气门的开关，无需机械传动，从而降低了磨损的风险，延长了节气门的使用寿命。
应用丰田将电子节气门控制技术应用于其各类汽车型号中，包括小型车、中型车和豪华车等。
通过电子节气门控制，丰田汽车能够在不同驾驶条件下提供更好的动力输出和燃油经济性。
同时，电子节气门控制也为丰田实现更精确的发动机控制打下了基础，为未来更高级别的动力系统开发奠定了技术基础。
结论电子节气门控制是丰田发动机控制系统中的一项重要技术。
通过精确的节气门控制，丰田汽车能够在不同驾驶条件下提供更好的动力输出和燃油经济性。
丰田在电子节气门控制技术方面取得的成就不仅提升了汽车的性能和燃油效率，也为未来的发动机技术发展提供了借鉴和参考。
电子节气门控制系统故障诊断与排除 ppt课件
PPT课件
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电子节气的结构
1.气缸 2. 转速传感器 3.节气门位置传感器 4.节气门执行器 5.节气门 6.加 速踏板位置传感器 7.车速传感器 8.变速器 9.加速踏板 10. 节气门电子控制单 元（ECU）
PPT课件
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电子节气门的常见故障
1.节气门卡死 2.怠速过高或过低 3.猛踩油门，车辆却提不起速。 4.节气门脏污
PPT课件 7
雪佛兰2011款科鲁兹节气门电路说明
PPT课件
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电子节气门的故障诊断流程
步骤 1、外观 检查 操作流程及注意事项 检查节气门的连接是否平滑、有无卡涩现象。 是 清洗节气门 否 下一步
2、发车 检查
3、读故 障码 4、检查 节气门 怠速、 温度、 5、检查 加速踏 板位置 传感器 6、检查 电机及 电磁离
PPT课件
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电子节气门故障诊断流程图
外观检查 否
检查节气门是否有老化卡滞 发车检车
是 否
更换或清洗节气门 检查电机及电磁离合器
是
查维修手册
是
否
更换传感器
读取数据流， 检查检查节气门开度，油门踏 板位置数据是否正常
否
更换电机及电磁离合器
用万用表测电机及电磁离 合器的电阻是否正常
是
检查模块
更换车身模块或 发动机模块
否
测车身控制模块与 发动机控制模块连接是否正常
否
PPT课件
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电子节气门控制原理
电机 节气门控 制单元 节气门位置传 感器 发动机 ECU 传动系统 T CU
通过节气门传感器测量加速踏板位置信号(即驾驶员的意图)，经电子控制 单元运算处理后驱动节气门体上的电动机转动，从而带动节气门盘片旋转 到指定的开度。
电子节气门控制系统硬件电路的设计
电子节气门控制系统硬件电路的设计【摘要】介绍了电子节气门控制系统的基本原理，对控制系统涉及的电源模块、角传感器信号处理、A/D转换、执行控制模块和H桥电动机驱动等部分的电路进行了分析和设计，为电子节气门控制系统总成的设计提供了硬件支持。
【关键词】缸内直喷;电控系统;硬件模块一、引言电子节气门控制系统是发动机电子控制系统的重要组成部分，能够显著改善汽车的动力性能、经济性能和安全性能等指标，是汽车电子控制技术发展的重要方向。
鉴于当前国内电子节气门控制系统研究和应用的现状，开展电子节气门控制系统的研究与开发具有重要现实意义和应用价值。
电子节气门控制系统根据油门踏板位置传感器和节气门体角位移信号等综合判断发动机实时工况的需求，通过电控单元控制节气门阀的开度，改变进入发动机气缸内的可燃混合气量，使发动机输出整车所需求的功率和转矩。
图1 源稳压电路图二、电源模块电路设计电源模块主要为电控单元、传感器和直流电动机提供电源。
其中由于传感器电路精度比较高，节气门位置传感器和踏板位置传感器输入的模拟信号供电电压必须非常稳定，否则对踏板位置传感器和节气门位置传感器信号会有很大的扰动，本设计中给传感器单独供电，电控单元5V供电电源与传感器SV供电电源分开。
本设计共需两个5V和一个12V直流电源。
其中5V电源由两个电压转换器件7805从12V直流电源直接转化得到。
直流电机所需12V直流电源直接从12V蓄电池得到。
图1所示为系统采用电源稳压电路图，主要由电源稳压芯片7805组成。
三、角位移信号调理电路角位移信号调理电路是电控系统的重要组成部分，主要完成信号的跟随和滤波。
信号调理可以防止各种干扰信号进入系统，是整个系统抗干扰的重点部分。
电子节气门控制系统信号输入部分包含两路模拟量输入，油门踏板角位移信号和节气门角位移信号。
两路传感器信号均为电压信号，其范围为O-5V，数模转换芯片AD7705输入模拟电压范围为0-2.5V，故设计分压电路对传感器信号进行分压;且由于车辆的工作环境比较恶劣，输入的模拟信号存在干扰，故需对模拟信号进行滤波。
1丰田发动机电子节气门控制
丰田发动机电子节气门控制
10、 10、清洗节气门注意事项
不能强行打开节气门 清洗剂不要喷太多 初始化及怠速学习设定
丰田发动机电子节气门控制
一汽丰田卡罗拉电子节气门体的匹配 解决方法： 解决方法： 拔下ETCS电 拔下ETCS电 ETCS 子节气门及EFI 子节气门及EFI NO1保险丝 保险丝。 NO1保险丝。 或断开电瓶
丰田发动机电子节气门控制
丰田发动机电子节气门控制
根据加速踏板被踩下的程度和发动机以及汽车 的状态使节气门开启到最佳位置，从而实现怠速控 制、巡行控制、加速、雪地模式和牵引力控制等综 合性控制。
丰田发动机电子节气门控制
1、ETCS-I系统原理图
03款以后取消了油门拉线和电磁离合器
无拉线 发动机 ECU (ECM)
丰田发动机电子节气门控制
06款凯美瑞更换电瓶后加速不良 06款凯美瑞更换电瓶后加速不良
电节气门控制系统（ETCS） 电节气门控制系统（ETCS）
P0120、P0121、P0122、P0123、P0220、P0222、P0223、P0604、 、 、 、 、 、 、 、 、 P0606、P0607、P0657、P2102、P2103、P2111、P2112、P2118、 、 、 、 、 、 、 、 、 P2119 和 P2135
丰田发动机电子节气门控制
一汽丰田皇冠电子节气门体的匹配
解决方法： 解决方法： 拔下EFI和 拔下EFI和 EFI ETCS 保险丝 或断开电瓶
丰田发动机电子节气门控制
06款凯美瑞节气门 款凯美瑞节气门
丰田发动机电子节气门控制
06款凯美瑞更换电瓶后加速不良 款凯美瑞更换电瓶后加速不良
车型：2006款凯美瑞2.4L，装备2AZ-FE发动机， 车型：2006款凯美瑞2.4L，装备2AZ-FE发动机， 款凯美瑞2.4L 2AZ 发动机 带智能钥匙进入及起动系统 故障现象：更换完电瓶后，加速无力， 故障现象：更换完电瓶后，加速无力，发动机故障 灯亮 故障分析与维修思路： 故障分析与维修思路： 用仪器检测发动机控制系统，故障代码: 用仪器检测发动机控制系统，故障代码: 电子节气 门马达故障。踩下油门踏板时， 门马达故障。踩下油门踏板时，电子节气门不能 打开。 打开。
电子节气门工作原理
电子节气门工作原理电子节气门是一种用于控制内燃机进气量的设备，通过控制进气量来调节内燃机的输出功率和燃油消耗。
相比于传统的机械式节气门，电子节气门具有更高的灵活性和精度，从而提高了内燃机的性能和燃油效率。
本文将介绍电子节气门的工作原理和应用。
一、电子节气门的原理电子节气门的控制原理是通过调节进气量来控制内燃机的输出功率。
它包括三个组成部分：电子节气门执行器、电子节气门位置传感器和电子节气门控制单元。
电子节气门执行器是负责实际控制进气量的设备，电子节气门位置传感器用于监测执行器的位置和状态，电子节气门控制单元则负责根据驾驶员的需求和车辆状态来控制执行器的运动。
电子节气门执行器通常由电动马达和旋转舵盘组成，马达的输出扭矩通过齿轮传动作用于舵盘，从而控制节气门的打开和关闭。
电子节气门位置传感器通常采用霍尔传感器或光电传感器，用于监测电子节气门执行器的位置、速度和状态。
电子节气门控制单元则根据车辆状态和驾驶员的需求，计算出控制信号，并通过执行器控制电压实现对执行器的控制。
二、电子节气门的优势与传统的机械式节气门相比，电子节气门具有以下优势：1、更高的精度和灵活性：由于电子节气门采用了电动马达和位置传感器，相比机械节气门更加准确和灵活，可以实现更精确的控制，从而提高内燃机的性能和燃油效率。
2、更快的响应速度：由于电子节气门控制单元可以实时计算控制信号，并通过电动马达直接控制执行器，相比机械节气门可以更快地响应驾驶员的操作。
3、更高的可靠性和耐久性：由于电子节气门不需要像机械节气门一样使用传统的机械链接机构，相比之下更不容易出现故障，并且更加耐久。
三、电子节气门的应用电子节气门主要应用于汽车和机动车辆的内燃机控制系统中，它可以提高内燃机的性能和燃油效率，并且还可以实现各种先进的驾驶辅助功能。
下面是一些典型的应用场景：1、油门控制：电子节气门可以实现可变油门控制，从而提高驾驶体验和燃油效率。
2、车速限制：电子节气门可以实现车速限制功能，从而限制车辆的最高速度，提高驾驶安全性。
电子节气门PID控制
基于DSP的电子节气门PID控制一、引言随着现代电子技术的飞速发展，特别是微机技术在汽车上的广泛应用，使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸，汽车电子化正逐渐成为现代汽车的基本特征。
节气门是汽车发动机的重要控制部件。
为了提高汽车行驶的动力性、平稳性及经济性，并减少排放污染，世界各大汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电子控制系统，组成电子节气门控制系统（ETCS）。
采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能；另一方面，可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结构。
现在，电子节气门控制系统已成为发动机完全电控管理系统的一个重要模块。
由于ETCS的优越性，目前，世界上越来越多的大型汽车制造公司开始采用ETCS，传统机械式节气门面临着被电子节气门所取代的趋势。
在电子节气门这种柔性连接方式中，油门踏板与节气门之间不再有机械连接。
节气门的实际开度由车载电控系统根据当时的汽车行驶状况并考虑发动机特性确定，从而保证发动机运行于最佳工况。
本设计进行了电子节气门控制系统的电控单元开发、传感器信号处理电路及执行器功率驱动电路的硬件电路设计，并进行了PID控制试验。
二、系统组成电子节气门控制系统如图1所示，包括：节气门体、加速踏板位置传感器、DSP（Dig ital Signal Processor）开发板、信号处理电路、功率驱动电路及微机监控系统几个部分。
节气门体包括：直流电机、节气门开度传感器及机械装置，它们被封装为一体。
通过ECU 驱动直流电机，完成节气门开度调整；节气门开度信号通过节气门体内部的一对高精度节气门开度传感器获取当前开度下相应的电压反馈值，该反馈值与节气门打开角度成线性变化。
利用这两路反馈信号，构建闭环控制系统。
加速踏板带动一个位置传感器，将加速踏板位置信号转变为电压信号传到ECU，其作用相当于一个反映驾驶员操纵意图的传感器，提供节气门开度的参考信号。
智能电子节气门控制系统(ECTS
设定方法如下： （1）人工进行初始化设定—不踩加速 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， 以便ECU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。 （2）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， 对计算机进行下载处理，即能恢复初始 位置的控制参数，完成初始化设定。
角的大小，此谓“智能冗余控制”。
4、提高了发动机的经济性（油耗 降低了）和净化性（排放污染减 小了）。具备了智能“保护功 能”，驾驶的平顺性和舒适性提 高了，ECU可根据实际车速、道 路情况（特别是搓板路面，更为 有利）、发动机工况，这三个逻 辑条件，判定汽车对道路的适应 性是否正常，有无意外操作失误， 决定是否投入工作，减小了对传 动系统的冲击 。
传统的IAC：
（2）取消了防滑转TRC系统的 扭矩控制用副节气门；
（3）取消了巡航控制系统的 “巡航真空拉力器”或“巡航控 制电机”。
去消了CCS系统，电机控制部 件：
（4）进行反馈控制，ECU根据当前 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， 控制和调节喷油量的多少和点火提前
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。
智能电动直推一式节气门体，
一、取消钢丝拉索的好处：
1、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， 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）。 2、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，影响加速踏板“全程控制”能 力，动力性和经济性及净化性变坏。
3、节气门位置控制电机—为正反转 直流步进电机，由电脑ECU以“占 空比”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 节气门的开度大小和速率值的高低。
直动电子节气门怠速控制
节气门直动式怠速控制执行机构检测
玉溪第二职业高级中学汽车部 王志平
线性电阻输出特性(动画演示)
节气门直动式怠速控制执行机构的原理
问题：气门直动式怠速控制机构的特点？
1、没有怠速空气旁通道，直接控制节气门全关时的 最小开度
2、当发动机负荷增大，需要发动机快怠速运转，目标 转速高于实际转速时，ECU将控制怠速控制阀（增大比 例电磁阀式怠速控制阀的占空比，或增加步进电机步进 的步数）增大旁通进气量来实现快怠速；反之，当发动 机负荷减小，目标转速低于实际转速时，ECU将控制怠 速控制阀减小旁通进气量来调节怠速转速。
检查节气门定位器（怠速电机）
打开点火开关，用数字式万用表测 量ECU上的56和59端子时电压值， 56号端子的电压值应为蓄电池电压 值（12V左右）
59号端子的电压 值应为10V左右。
课堂操作训练 一组：节气门电位计故障检测与排除。 二组：检查怠速开关故障检测与排除。
三组：检查节气门定位器故障检测与 排除（怠速电机）。
大众AJR发动机节气门控制原理图分析
认识电 路 插 接器 端 子
测节气门位置传感器（节气门电位计）
导线两 端电阻 值小于
1Ω
导线两 端电阻 值小于
1Ω
导线两 端电阻 值小于
1Ω
打开点火开关，使节
气门开度变化，此电 压值应在0.5V～4.9V 之间变化
检查怠速开关
测量怠速开关的电阻：将万用 表两根表棒接触ECU插座上的 69和67端子，当打开节气门时， 测到的电阻值应为无穷大，当 节气门关闭时，测得的电阻值 应小于lΩ。
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电子节气门的工作原理
电子节气门的工作原理
电子节气门（Electronic Throttle Control，ETC）是一种用于发
动机控制的新型节气门系统。
它通过电子信号替代了传统的机械和液压操作方式，实现了发动机节气门的精确控制和更高的可靠性。
电子节气门的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 传感器检测：电子节气门系统中配备了多个传感器，用于检测车辆和发动机的状态。
例如，油门踏板位置传感器会监测踩下踏板的力度和位置，发动机转速传感器会检测发动机当前的转速等。
2. 信号处理：传感器获得的信号会通过电子控制单元（ECU）进行处理。
ECU会对信号进行数字化处理，以便进一步的计
算和控制。
3. 节气门控制：当驾驶员踩下油门踏板时，油门位置传感器会向ECU发送信号。
ECU会根据接收到的信号计算出适当的节
气门开度，并通过控制执行器来调整节气门的位置。
4. 混合气控制：节气门控制的调整会影响到发动机进气量的调节。
通过调整节气门的开度，可以控制气缸内混合气的进入量，从而影响燃烧过程，实现发动机功率和燃油消耗的优化。
5. 限制与保护：电子节气门系统还具备一些限制和保护功能，以确保发动机和车辆的安全性。
例如，当发生故障或异常情况
时，系统会自动进入“减速模式”，限制发动机输出功率，防止进一步的损坏。
总的来说，电子节气门通过传感器检测和信号处理，实现精确控制节气门开度，进而调节发动机进气量，实现优化的燃烧效果和更高的驾驶性能。
同时，系统还具备故障保护功能，以提高车辆的安全性和可靠性。
电子节气门的常见故障与排除方法
电子节气门的常见故障与排除方法电子节气门是现代汽车发动机控制系统中的重要部件，它的正常工作状态对发动机的性能和燃油经济性有着重要影响。
然而，由于长期使用和外部环境因素的影响，电子节气门也会出现一些常见故障。
本文将介绍电子节气门的常见故障及排除方法，希望能够帮助大家更好地了解和维护汽车发动机的电子节气门。
1. 电子节气门失灵。
电子节气门失灵是一种常见的故障现象，通常表现为油门踏板无反应或者油门反应迟钝。
这种情况可能是由于电子节气门传感器损坏或者控制单元故障所致。
解决方法是首先检查电子节气门传感器的连接是否良好，如果连接正常，则需要对电子节气门控制单元进行故障诊断，必要时更换故障部件。
2. 电子节气门堵塞。
由于发动机进气系统中的灰尘、油污等杂质，电子节气门内部容易堵塞，导致油门响应迟钝或者不稳定。
解决方法是定期清洗电子节气门，可以使用专业的节气门清洗剂进行清洗，也可以拆下电子节气门进行彻底清洗。
清洗后要注意安装时的严密性，以免造成进气系统漏气。
3. 电子节气门电机故障。
电子节气门内部的电机是控制节气门开合的关键部件，如果电机故障会导致节气门无法正常开合，影响发动机的工作。
解决方法是检查电子节气门电机的供电电路和接地情况，如果供电电路正常，则需要更换电子节气门电机。
4. 电子节气门位置传感器故障。
电子节气门位置传感器是监测节气门开合角度的重要传感器，如果传感器故障会导致发动机工作不稳定甚至无法启动。
解决方法是检查电子节气门位置传感器的连接情况，如果连接正常，则需要更换故障传感器。
5. 电子节气门调校不当。
在更换电子节气门或者进行维修后，需要对电子节气门进行重新调校，以确保其工作正常。
如果调校不当会导致发动机怠速不稳、油耗增加等问题。
解决方法是使用专用的诊断仪器对电子节气门进行重新调校，确保其工作参数符合要求。
综上所述，电子节气门的常见故障有很多种，但是只要我们能够及时发现并采取正确的排除方法，就能够有效地解决这些故障，保证发动机的正常工作。
标致轿车电子节气门控制系统故障原因的分析与排除
文/浙江 邵祺良本文主要介绍东风标致307轿车电子顺序多点燃油喷射系统(型号T63，2.0L VVT型4冲程4缸发动机)中的电子节气门控制系统的结构、工作原理，并对其常见的故障现象进行分析，介绍具体的故障排除方法。
标致轿车电子节气门控制系统故障原因的分析与排除传统发动机节气门操纵机构是通过拉索(软钢丝)或者拉杆的一端联接油门踏板(加速踏板)，另一端联接节气门连动板而进行工作的。
这种传统的油门控制比较可靠，却不够精确。
随着汽车工业与电子工业的不断发展，越来越多的汽车开始使用电子节气门控制系统。
节气门积炭是电子节气门最容易出现的问题，标致307轿车也不例外。
一、电子节气门控制系统的工作原理驾驶员踩下加速踏板，加速踏板位置的传感器产生相应的电压信号输入给发动机ECU， ECU根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员的意图，计算出汽车对发动机扭矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。
然后再经过CAN 总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息和各种传感器信号，如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等，由此计算出整车所需的全部扭矩，并通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气门的最佳开度。
与此同时ECU把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。
节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给ECU，形成闭环控制。
当打开点火开关时，电子节气门处于“初始”位置。
发动机在不同工况中运转时，电子节气门转动，向发动机提供必需的空气量。
ECU检测节气门的位置，当检测到某项故障，如发现电子节气门位置信息与油门踏板位置信息不一致时，就会切断电子节气门的供电。
当节气门电机不被供电时，节气门处于“初始”位置。
此位置不是怠速位置，而是LIMP HOME或者“备用模式”位置(比怠速时多8倍的空气量)。
此时，我们便可以获得车辆低速行驶所需的空气量。
二、电子节气门积炭的原因和故障现象电喷发动机很容易出现节气门污染的问题。
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基于DSP的节气门控制
基于DSP的电子节气门PID控制
2007-5-29 15:56:55 【文章字体：大中小】打印收藏关闭
原作者：苏海峰,冯国胜
一、引言
随着现代电子技术的飞速发展，特别是微机技术在汽车上的广泛应用，使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸，汽车电子化正逐渐成为现代汽车的基本特征。
节气门是汽车发动机的重要控制部件。
为了提高汽车行驶的动力性、平稳性及经济性，并减少排放污染，世界各大汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电子控制系统，组成电子节气门控制系统（ETCS）。
采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能；另一方面，可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结构。
现在，电子节气门控制系统已成为发动机完全电控管理系统的一个重要模块。
由于ETCS的优越性，目前，世界上越来越多的大型汽车制造公司开始采用ETCS，传统机械式节气门面临着被电子节气门所取代的趋势。
在电子节气门这种柔性连接方式中，油门踏板与节气门之间不再有机械连接。
节气门的实际开度由车载电控系统根据当时的汽车行驶状况并考虑发动机特性确定，从而保证发动机运行于最佳工况。
本设计进行了电子节气门控制系统的电控单元开发、传感器信号处理电路及执行器功率驱动电路的硬件电路设计，并进行了PID控制试验。
二、系统组成
电子节气门控制系统如图1所示，包括：节气门体、加速踏板位置传感器、DSP（Digital Signal Processor）开发板、信号处理电路、功率驱动电路及微机监控系统几个部分。
节气门体包括：直流电机、节气门开度传感器及机械装置，它们被封装为一体。
通过ECU驱动直流电机，完成节气门开度调整；节气门开度信号通过节气门体内部的一对高精度节气门开度传感器获取当前开度下相应的电压反馈值，该反馈值与节气门打开角度成线性变化。
利用这两路反馈信号，构建闭环控制系统。
加速踏板带动一个位置传感器，将加速踏板位置信号转变为电压信号传到ECU，其作用相当于一个反映驾驶员操纵意图的传感器，提供节气门开度的参考信号。
当驾驶员踩下加速踏板时，加速踏板位置信号经过模拟信号采样处理电路，由DSP进行采集、处理及判断驾驶员的驾车意图；同时参考发动机的转速传感器、进气压力传感器及其它与车辆行驶工况相关的传感器信号进行综合分析计算，确定一个期望的节气门开度值；并将期望值与当前反馈回来的节气门开度值进行比较，确定控制信号，发出脉宽调制信号，经过功率放大电路驱动执行器，实时调整占空比，实现各项控制功能。
最后驱动电机使节气门移动到一个与期望的节气门开度值相对应的位置。
（一）电子节气门控制系统的核心DSP56F807
控制单元DSP处理输入信号，计算和输出控制信号是整个电子节气门控制系统的核心。
电子节气门控制系统要求电控单元抗干扰能力强、可靠性好、功能强和运算速度高。
针对本系统，选择了Freescale公司DSP56F807进行系统开发。
16位DSP56F807在硬件设计上采取了一些独特的设计，以求最快的运算速度。
DSP56800系列数字信号处理器具有很丰富的I/O口和多种外围配置。
在单一的DSP56F807芯片上集成了14个专用的和18个复用的通用输入/输出通道GPIO、2个异步串行通信模块SCI、1个同步串行外设模块SPI、1个控制系统局域网模块CAN2.0、4个4通道的12-bitADC，共16路模拟量输入通道、2个6通道用于各类电机控制的脉冲宽度调制PWM模块、4个16位四定时/计数器Timer、外部存储器接口、片内电源监视器及看门狗（watchdog）、JTAG/OnCE实时调试接口等多路外设模块。
实现了完全的单片化，可以满足电子节气门控制系统需要。
（二）驱动电路设计
在电路设计中加入了大量的滤波和抗干扰元件，采用RC滤波、光耦隔离、电压跟随器和比较器等优化组合来提高电路的可靠性和抗干扰性。
执行器功率驱动电路的功用就是将DSP输出的数字信号转换成可以驱动执行元件的输出信号。
该模块是电控系统执行机构正常工作的保证，驱动模块的好坏与系统的稳定性和可靠性有密切的联系。
要控制节气门的开度，就需要控制其直流电机的输出扭矩，该扭矩与电机线圈中的电流成正比。
如图2所示，直流电机PWM功率驱动电路：DSP 产生PWM信号通过光电耦合器控制功率MOS管来完成对直流电机电源的高频开闭，最终控制节气门的开度。
由于节气门片需要正反两个方向转动，所以需要搭建一个H桥电路来满足对直流电机双向控制的需求。
光电耦合器实现上、下级之间的电器隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，干扰DSP的正常工作。
4个二极管具有消除电压尖峰的作用。
三、PID控制原理
由于节气门体中存在非线性弹簧、粘性摩擦和滑动摩擦、进气扰动及齿隙冲击等，导致了控制对象为一严重非线性系统，控制难度较高。
PID 控制不需要测量系统的模型，容易实现，所以本文选择了使用PID控制策略进行控制。
PID控制将偏差的比例P、积分I和微分D通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，故称PID控制。
PID控制系统是一种线性控制系统，如图3所示，控制偏差e（t）为目标值与实际输出值之差：
e（t）=r（t）-y（t）（1）
PID控制规律为：
式中：KP——比例系数；
TI——积分时间常数；
TD——微分时间常数。
KP成比例地反映控制系统的偏差信号e（t），偏差一旦产生，控制
系统立即产生控制作用以减小偏差。
TI主要用于消除静差，提高系统的无差度，积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，TI越大积分作用越弱，反之则越强。
TD反应偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节周期。
在计算机PID控制中，需使用数字PID控制，本文使用增量式PID 控制算法，公式如下：
△u（k）=KP[e（k）-e（k-1）]+KIe（k）+KD[e（k）-2e（k-1）+e （k-2）]（3）
u（k）=u（k-1）+△u（k）（4）
式中：△u（k）——k时刻输出增量；
KI——积分系数；
KD——微分系数。
数字PID控制是连续系统中技术最成熟应用最广泛的一种控制，不需了解被控对象的数学模型，只要根据经验进行调整参数的在线整定，即可获得满意的效果，特别适用于软件编程的方法实现PID控制，参数变化十分
灵活。
具有控制原理简单、实现容易及稳定性好等优点。
由于节气门体中复位弹簧的作用，使节气门片的受力变得复杂，增加了控制的难度。
节气门片向不同方向转动时其受力不同，转动范围大小也不同，因此，正、反转模型也就不同。
于是需要设计正转和反转两组PID控制，其控制参数和流程均不同。
程序需根据控制输出量值的正负，判断进入正转控制流程还是反转控制流程，并完成控制流程的非线性切换。
四、节气门控制实验
节气门开度控制实验中，节气门位置传感器的电压为反馈量，PWM 的占空比信号为控制输出量。
实验中由PC机监控系统向DSP发送目标开度值和PID控制参数，DSP根据控制参数和节气门位置信号计算并输出PWM信号，电机执行命令，控制电子节气门完成动作；同时DSP向PC机监控系统传送控制过程，PC机记录并显示实际控制效果，根据控制效果不断调整PID 控制参数，最终达到最佳控制。
图4记载了试验中进行的阶跃响应测试，参数KP=65，KI=125，KD=10，电子节气门从初始值1200mV到目标值2000mV 的阶跃变化情况。
从系统的阶跃响应曲线可知节气门上升时间短且稳态跟踪误差小，满足系统响应和控制精度要求。
五、结论
试验表明，该控制系统具有性能稳定、抗干扰能力强和可靠性高等优点，取得了十分满意的控制效果，故该节气门控制系统具有很高的应用价
值。
下一步将电子节气门控制系统装车，与发动机ECU整合，进行发动机实车试验，需要对电子节气门的控制特性进行深入研究，结合更有针对性的非线性智能控制方法，进一步提高发动机控制效果。