智能电子节气门控制系统(ECTS
汽车智能电子节气门控制系统的研究
在 3种 非线性 因素 中, 影响 最大的是弹 簧非 线性 , 其次 是粘滑摩擦和齿隙非线性 。 对于 电子节气 门存在的非线性 问 题, 我们采用一些特殊措施 。首先 对输 入指令重新整形 , 以形 成光滑的参考信号 , 然后再采用 PD控制器 。光滑 的参考信 I 号可将 导数控制 直接加 到前馈 回路 , 加 了一个 零点 , 增 改善 控 制器 的瞬态性 能。其次增加一摩擦衰减装置 , 产生高频小 幅振动 , 小非线性千摩擦 减
带前馈补偿 的比例积分反馈控制节气 门, 将发 动机 转速 限定 在较低转速下 , 防止误踩加速踏板造成发动机 空载转速很高 给传动系统带来 的危害 。
作者简介 : 玉敏(9 3 )女 , 韩 16 , 黑龙江 齐齐哈 尔人, 副教授 。
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智能 电子节气门的功 能主要有 :
【 摘要】 介绍汽车智能 电子 节气门控制 系统 ( T ) E CS 的组 成厦 其控制
原 理 . 出利 用智 能 电子 节 气 门可 实现 怠 速 控 制 、 指 巡航 控 制 和 车辆 稳
第一 , 非线性控制。控制节气 门至一 个最 佳的 节气 门开
变的新一代产 品。 传统 的节气 门调控方法在许 多工况下很难
使汽车获得 良好的驾驶性能和乘坐舒适性: 电子节气 门是 而 发动机 E U 根据加速踏板位置传感器 、节气 门位置传感器 C
二二 一
.
时间
图 2 加速和减速时 的节气 门开度控制
等工况信号, 计算出最佳节气 门开度, 通过电机驱动获得. 达到
因素的影响。
一
霎
图 3 不同模式 节气 门开度 与踏板位置关 系
第三, 发动机最高转速及 车速控制 。通常, 发动机最高转
第03章智能电子节气门控制系统
第三章智能电子节气门控制系统第一节概述丰田智能电子节气门控制系统(ETCS-i)首先应用在’98款凌志LS400上,它可在发动机所有工作范围实现理想的节气门控制,其系统构成如图3-1所示。
图3-1 智能电子节气门控制系统ETCS-i具有如下特点:(1)在普通节气门体上,节气门的开度由油门踏板的踏下量来控制。
与此相反,ETCS-i 利用发动机ECU,对应于驾驶状况来计算出最佳的节气门开度,并利用节气门控制电机来控制节气门的开度。
(2)ETCS-i同时控制ISC系统,巡航控制系统和VSC系统,原有的这三个系统也可取消,使车辆结构大大简化。
(3)为确保车辆行驶的可靠性,提供了一个双重操作系统。
当ETCS-i出现异常时,此系统可被切断,由油门踏板以缓慢模式操纵汽车的行驶。
第二节ETCS-i的结构和工作原理一、ETCS-i的结构智能电子节气门的结构如图3-2所示。
图3-2 智能电子节气门的结构1、油门踏板位置传感器安装在节气门体上的油门踏板位置传感器和由油门踏板伸出的拉索连接的节气门拉杆结合在一起。
如图3-3所示,油门踏板位置传感器将油门踏板移动量转换成带有不同输出特性的两类电子信号。
然后信号被输入发动机ECU。
图3-3 油门踏板位置传感器及输出特性2、节气门位置传感器节气门位置传感器将节气门阀开度转换为一个电子信号后输入发动机的ECU,输出特性与油门踏板位置传感器的一样。
3、节气门控制电机一个具有灵敏反应和低能耗的直流电机被用作节气门控制电机。
发动机ECU通过对流往节气门控制电机的电流方向和电流强度进行占空比控制来调节气门阀的开度。
4、电磁离合器在正常情况下,电磁离合器接合使节气门控制电机能够打开或关闭节气门阀。
当系统出现故障时,电磁离合器被分开,以防止节气门控制电机打开和关闭节气门阀。
二、ETCS-i的运作发动机ECU对应于各种工作条件,决定目标节气门阀开度以驱动节气门控制电机,实现如下控制:1)非线性控制;2)怠速控制;3)减少换档冲击控制;4)TRC节气门控制;5)VSC协调控制;6)巡航控制。
电子节气门技术资料
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。
电子节气门的系统组成和功能1带加速踏板位置传感器的加速踏板模块—用来确定踏板位置并将踏板位置信号传递给控制单元2发动机控制单元(ECU) —接收踏板位置传感器信号,根据输入电压信号计算得知所需动力。
并根据其他如急加速,空调,自动变速器起步的扭矩信号,计算出实际的节气门开度。
同时还监控节气门系统3节气门控制单元—控制所需进气量,根据控制系统提供信号调节节气门开度,反馈节气门信号。
4节气门故障灯(大众车型在仪表上为EPC灯)—提供节气门故障信息给驾驶员5传感器和执行器传感器:带油门踏板传感器G79,G185的加速踏板模块,带节气门开度传感器的G187,G188 ,节气门控制器J338, 离合器踏板开关F36,制动踏板开关F47,制动灯开关F 6执行器:带节气门驱动装置的G186和G338,节气门故障灯K132c(划片变组器,等同与油浮子)控制系统根据两个信号来确定踏板位置。
2个信号值正好相反,形成对比。
2 当一个传感器坏。
系统监测到还有一个节气门信号时,能进入怠速运行,但节气门全开要很慢。
系统还通过制动灯开关和制动踏板开关信号来判别怠速状态,关闭巡航,点亮EPC,在故障存储器存储故障码。
3 节气门角度传感器G187,.G188(滑动变阻器式)向系统反馈节气门位置信号。
装两个传感器是为了精确和备用。
当一个传感器坏。
系统使用另一个传感器信号,对加速踏板响应不变,巡航关闭。
EPC灯亮存储故障码。
当2 个信号中断,发动机在1500转左右运行,踩油门踏板无反应。
电子节气门控制系统(ETC)
• 5. 电-3=节气门 • 体故障检查 • 1)检查油门踏 • 板位置传感器信 •口 • 々o • 2)检查线路连 • 接o • 3)自适应功能 • 设定。在正常情况 • 下,发动机电脑在制
• 4)清洁节气门体,检查节气门 • 轴、节气门电机。 • 5)检查节气门体是否漏气。 • 6)检查点火及喷油器的工作情 • 况。因为发动机工作不良也会导致 • 电子节气门体控制失调,造成故障 • 假象。口
APP1、APP2输出电压信号如下:
APP1:0.72-0.74 V; APP2: 0.36-0.37V
2 、点火开关打开,不启动,将加速踏板踩到底时传
感器P1、P2输出电压信号如下: APP1: 4.61V
;APP2: 2.32V
以上数值均为发动机正常状态下,用诊断仪读出来的
数据,供做参考。
电压V 4
ECU 信号线 16 电压线 33
信号地 36 信号线 40 电压线 73 信号地 35
可能的故障: ➢传感器线路断路 ➢+5V电源供给电路短路到地 ➢不正确的安装 ➢自动变速箱换挡冲击
故障症状: ➢发动机故障指示灯亮 ➢加速无力 ➢发动机限速
油门踏板位置传感器检测
1、 点火开关打开,不启动,不踩加速踏板时传感器
TPS1
M
TPS2
原滑动
指针构成,是一个具有线性输出的角
+5V TPS1信号
信号地 马达控制
度传感器,由两个圆弧形的滑触电阻 和两个滑触臂组成。滑触臂的转轴跟 节气门轴连接在同一个轴线上。滑触
电阻的两端加上5V的电源电压Us。 马达控制 ➢ 当节气门转动时,滑触臂跟着转动,
进行处理送给ECU。
外形图
拆卸 1、拆卸驾驶员侧仪表下护板。 2、拆卸油门踏板位置传感器插头。 3、拆卸油门踏板上固定螺栓。 安装按反向操作。
汽车电子节气门位置最优预见控制
汽车电子节气门位置最优预见控制发布时间:2021-05-25T05:56:41.391Z 来源:《中国科技人才》2021年第7期作者:刘奉坤[导读] 目前主流的汽车电子节气门是直流伺服电机。
驾驶员作为动力输入,其踏板力的大小将直接决定节气门开闭指令的大小。
济宁市技师学院山东省济宁市 272000摘要:汽车电子节气门(ETCS)是现代汽车发动机控制技术之一,是一种灵活的控制系统,在怠速控制、牵引力精确控制、车辆驱动力控制、定速巡航等方面都得到了应用。
电子节气门由驱动电机打开,由回位弹簧关闭,与粘性摩擦力混合等。
节气门在转动过程中,受弹簧回位力矩、阻尼力矩等不平衡力矩的影响,非线性时变很强,同时也存在一定的不确定性。
关键词:汽车电子节气门;位置;最优预测;控制;分析1汽车电子节气门的系统结构目前主流的汽车电子节气门是直流伺服电机。
驾驶员作为动力输入,其踏板力的大小将直接决定节气门开闭指令的大小。
油门踏板下方设有位移传感器。
位移传感器可以直接检测油门踏板的位置,并将位置信息传递给油门控制器。
油门控制器通过底层算法计算后,向驱动电机发出信号。
电机控制器接收到信号后,控制电机的转速和转数,驱动节流阀的传动机构。
传动机构将直接决定节气门开闭的大小,节气门开闭的大小作为节气门控制器的反馈值。
2电子节气门系统的工作原理加速踏板角度传感器将驾驶员需要加速或减速的信息传递给节气门电子控制单元,Ecu接收该信息,计算出最佳节气门位置,并向执行器发送控制信号。
根据接收到的信息,执行器计算出节气门开度的最佳位置。
然后,Ecu通过CAN总线与其他Ecu和Ecu进行通信,了解其他系统的工作状态。
在发动机运行过程中,各种传感器将信息传输到ECU,然后调整节气门的位置,以达到驾驶员所需的位置。
整个系统的控制过程是典型的位置反馈闭环控制,并具有监控功能。
2.1油门踏板角度传感器。
电子节气门取代了油门踏板和节气门之间的机械连接。
它主要是在油门踏板上安装一个角度传感器,当驾驶员踩下油门踏板时,它可以检测到油门踏板的角度,并将油门踏板角度信号转换成电信号传输给控制单元,也称为线控操作。
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
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。
丰田ETCS-i智能电子节气门控制系统故障检测
丰田ETCS-i智能电子节气门控制系统故障检测
刘军
【期刊名称】《汽车维修》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】@@ 常规的节气门的开闭,是由驾驶员操控加速踏板,然后通过拉索来实现的.智能电子节气门控制系统不使用节气门拉索,而是在加速踏板上方加装一个踏板位置传感器,驾驶员踩下踏板量的大小和速度的快慢,以电压信号送给发动机电子控制单元(ECM),ECM接收踏板位置传感器的信号后,经计算得出所需的动力,并根据其它信号(如急加速、开启空调、自动变速器车的起步等)计算出实际的节气门开度,然后控制流向节气门控制马达的电流大小和方向,使马达转动或维持,并通过减速齿轮打开或关闭节气门到相应的最佳角度,节气门的开启角度再由节气门位置传感器检测并反馈给ECM(如图1所示).
【总页数】4页(P10-13)
【作者】刘军
【作者单位】(Missing)
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.丰田ETCS-i智能电子节气门控制系统故障诊断与排除 [J], 黄中景
2.丰田智能电子节气门控制系统性能分析 [J], 刘国新;王晓华
3.丰田智能电子节气门控制系统 [J], 刘汉军;王慧
4.丰田卡罗拉 ETCS-i 智能电子节气门控制系统诊断与维修 [J], 肖旭
5.丰田卡罗拉汽车智能电子节气门控制系统原理及检测 [J], 刘汉森
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ETC电子节气门控制解析 ppt课件
气M流as质s a量ir flow (HFM) 进M入as燃s a烧ir室flo的w气in流to质量 combustion chamber 初Pr始im气ar缸y 充cy气l. charge 气cy缸lin充de气r charge 进In气tak岐e管m压an力ifold pressure 进To气ta岐l v管ol总um容e积of intake manifold 进Ai气r t岐em管p的era空tu气re温in度intake manifold 总To位ta移l displacement 发En动g机ine转s速peed = 1013 hPa = 273 K
PFI系统的基于扭矩的系统结构
外部扭矩要求
• 驾驶者 • 巡航控制 • 车速限制 • 汽车动力控制 •驾驶性能
内部扭矩要求
• 发动机起动
• 怠速控制 • 发动机转速限制 • 发动机保护
效率要求
• 发动机起动 • 催化剂加热 • 怠速控制
效率
扭矩要求
协调
扭矩
扭矩
要求
要求
扭矩和
效率要求
协调
扭矩 转换
理想扭矩 的实现
4
基于扭矩的模型
扭矩结构的理论模型:
新鲜空气充入 燃料量 点火提前
内燃机
燃烧
燃烧扭矩
发动机
- 扭矩 -
离合器可 用扭矩
泵气与摩擦损失 辅助系统损失
离合与发热损失 变速与齿轮放大损失
离合器 变速差动
车轮可用 扭矩
5
发动机管理
扭矩控制: 发动机管理系统最重要的任务之一是控制发动机产生的扭矩。要做到
这一点,在各个子系统(ETC、空气与燃油混合气控制、点火)中所有影 响扭矩的量都需要进行控制。这种形式控制的目的是为驾驶者提供要求的 扭矩,同时符合有关废气排放、燃油消耗、功率输出、舒适和安全的严格 要求。在某些条件下,诸多要求是相互矛盾的。
电子节气门的定义
电子节气门的定义在汽车技术的发展中轨道,智能化、电子化的倾向逐渐明显。
什么是电子节气门呢?电子节气门有什么好处呢?温州二手车商城网为大家娓娓而道。
电子节气门的概念首先节气门是发动机的重要部件。
然后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,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)。
因此,电子节气门实际上是指ETCS整个系统。
电子节气门的优点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。
电子节气门可改善安全性和舒适性由于电子节气门系统是通过ECU来调整节气门的,因此电子节气门系统可以设置各种功能来改善驾驶的安全性和舒适性,其中最常见的是ASR(牵引力控制系统)和速度控制系统(巡航控制)。
当ASR系统传感到车轮的旋转速度,ECU就根据加速踏板的位置、车辆速度和转向盘转向角度等之间的不同而求出滑动率,通过减少节气门开度来调整混合气流量,以降低发动机功率来达到控制目的。
而在ASR系统中,电子节气门起到十分关键的作用。
它涉及整个ASR系统中对车速控制、怠速控制等功能,使系统能迅速准确地执行指令。
即当但在节气门系统接受到ASR系统指令时,它对节气门控制指令只来自于ASR,这样就可以避免驾驶人的误操作。
当驾驶人使用速度控制系统时,车速传感器将车速信号输入ECU,在由ECU输出指令伺服电动机控制节气门开度。
在这样的系统中,根据行驶阻力的变化有控制系统自动调节发动机节气门开度,使行驶车速保持稳定。
结语:随着汽车技术的发展,越来越多提升汽车性能并改善驾驶体验的新技术新设备出现,相信会有更多的电子节气门出现。
丰田ETCS-i智能电子节气门控制系统故障诊断与排除
丰田ETCS-i智能电子节气门控制系统故障诊断与排除作者:黄中景来源:《中国新技术新产品》2012年第14期摘要:电子节气门控制系统根据节气门踏板的程度,通过电控单元使得气门开度得到精确控制,提高汽车的动力、燃料经济性,减少排放污染,同时也使结构得到简化,在汽车上被广泛应用。
但电子节气门工作不良引起的故障也较为常见,本文主要针对电子节气门在出现怠速偏高伴有加不起速的故障进行探讨。
关键词:智能电子节气门;怠速过高;控制原理中图分类号:U47 文献标识码:A引言电子节气门控制系统具备很多的优点,但也存着一些不足,如汽车起步时出现油门滞后、系统对节气门积尘和积炭非常敏感、元器件较容易损坏引起故障等。
一、故障现象:一辆丰田1.6L自动挡花冠轿车,发动机热车怠速转速1600转,将加速踏板踩下,发动机转速上升到2000转左右不能再上升,踩节气门踏板最大发动机转速未有明显提高,松开踏板后出现游车现象,转速在1600到1800之间变化,随后稳定1600转,故障灯点亮。
二、故障原因:引起怠速过高故障的原因主要有进气系统漏气、节气门故障、冷却液温度传感器故障、空调开关,动力转向器压力开关有故障;曲轴箱强制通风阀故障;发电机充电电压过低;发动机控制单元故障或匹配设定不当等方面。
根据故障现象,发动机怠速过高的同时还伴随加不起速,故障可能的原因是节气门未能正常打开。
三、电子节气门控制系统的基本结构:1、加速踏板位置传感器:检测踏板的所处位置和变化,并产生反应电压信号输入ECU。
2、节气门位置传感器:检测节气门的信号,与踏板位置传感器类似。
3、节气门控制电机:一般选用步进电机或直流电机,经过两级齿轮减速器来调节节气门的开度。
4、控制单元(ECU)是整个系统的核心,包括信息处理模块和电机驱动电路模块。
四、电子节气门控制系统的工作原理当踏下加速踏板,加速踏板位置传感器产生相应电信号输入节气门控制单元,控制单元对输入的信号进行运算、处理,得到相应的节气门转角的基本值,然后再获取其他工况信息以及各种传感器信号,由此计算出整车所需要的全部扭矩,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,并把相应的电压信号发送到驱动电路模块,驱动控制电机是节气门达到最佳的开度位置。
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。
汽车新技术课件—第十章 新增电控系统
其中一个出现故障,发动机ECU能够检测到两个传感器电路中有一个的反常电压, 发动机ECU就切断节气门控制马达的电流,然后转换到跛行模式(故障慢行模式)。 这时,由回位弹簧开启到固定的节气门开启度,并且喷射量和喷射时间是由加速 踏板信号的来控制。虽然发动机的输出功率受到很大限制,但是车辆仍能行驶。
油压
滑阀 回油口
弹簧
回油口
提前侧 (延迟侧)
线圈
柱塞
10.4.3 VVT-i智能可变气门正时工作原理 凸轮轴正时机油控制阀是根据发动机ECU输出的电流 量,来选择流向VVT-i控制器的通道。VVT-i控制器应用油 压使进气凸轮轴旋转到提前,延迟或保持气门正时所该当
位置。 发动机ECU根据发动机转速、进气量、节气门位置
★ 当发动机ECU检测到节气门控制马达系统出现故障时,所采用的控制方法
和节气门位置传感器出现故障时采用的控制方法相同。
失效保护
喷油பைடு நூலகம் 发动机ECU 点火器
回位弹簧 打开
加速踏板 位置传感器 加速踏板
关闭 节气门 位置传感器
节气门 控制马达
节气门
节气门体
10.2 可变进气相位
通常,气门正时(配气正时)是固定的。而VVT-i 系统利 用油压来调整进气凸轮轴转角气门正时进行优化。从而提高功 率输出、改善燃料消耗率、和减少废气排放。 如图所示,该系统设计用于在曲轴角大约40度范围内对进 气凸轮轴进行变动,从而对气门正时进行控制,以获得最适合 发动机状态气门正时(根据来自传感器的信号)。 气门正时的控制解释如下:
发动机ECU 凸轮轴 正时机油 控制阀
空气流量计
反馈 占空控制
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。
电子节气门控制系统(ETC系统)
ETC
ECU
输出线 1
M
输出线 2
TPS1,TPS2
■ 检测节气门阀的开启角度, ECU控制节气门电机功能 ■ 失效保护功能 : 节气门阀固定 ■ 为什么要设计两个位置传感器?
TPS
ECU
TPS2
TPS1
TPS1
TPS2 电源
TPS1,2(节气门位置传感器1,2)
■
TPS-1
反馈节气门的目标开启角度 监视 TPS-2 的故障
失效保护模式(Mu & Lambda Engine) 主要的limphome功能
- 强制怠速 ECM不了解驾驶员意图或不稳定或A/D转换器故障或ECM内部问题发生时 ECM转到强制怠速模式,此时任何的加速运转不能发动机转速上升,转速固 定在怠速状态。 - 限制功能(转速) 主要是TPS故障得出的。目前为止ECM没有任何的TPS信号时发动机转速 及MAF值来反馈控制。 - 动力管理 在动力管理条件下燃油切断使相应气缸导致粗暴工作怠速不稳.此时发动 机转速限制在4000转内。 - 停止发动机 一般TPS或DC电机发生问题或MAP和MAF同时故障时立即停止发动机。
PCM 接收 APS 后,计算节气门的开度,利用电机控制节气门。 ETC系统的一个大的优势是优良的怠速控制.它没有怠速控制装置DC电机直接的控制 节气门.例如ISA或步进电机.
概要
■ ETC 优点 精确控制吸入空气量
实现了最佳的 Emission 排放控制 由统合控制获取了系统的简化 降低了故障率 获得可靠性
失效保护模式(Mu & Lambda Engine)
区 分
发动机
节气门 角度 3˚ 3˚
3.5˚ 3.5˚
TPS1
[VIP专享]第03章智能电子节气门控制系统
第三章智能电子节气门控制系统第一节概述丰田智能电子节气门控制系统(ETCS-i)首先应用在’98款凌志LS400上,它可在发动机所有工作范围实现理想的节气门控制,其系统构成如图3-1所示。
图3-1 智能电子节气门控制系统ETCS-i具有如下特点:(1)在普通节气门体上,节气门的开度由油门踏板的踏下量来控制。
与此相反,ETCS-i利用发动机ECU,对应于驾驶状况来计算出最佳的节气门开度,并利用节气门控制电机来控制节气门的开度。
(2)ETCS-i同时控制ISC系统,巡航控制系统和VSC系统,原有的这三个系统也可取消,使车辆结构大大简化。
(3)为确保车辆行驶的可靠性,提供了一个双重操作系统。
当ETCS-i出现异常时,此系统可被切断,由油门踏板以缓慢模式操纵汽车的行驶。
第二节ETCS-i的结构和工作原理一、ETCS-i的结构智能电子节气门的结构如图3-2所示。
图3-2 智能电子节气门的结构1、油门踏板位置传感器安装在节气门体上的油门踏板位置传感器和由油门踏板伸出的拉索连接的节气门拉杆结合在一起。
如图3-3所示,油门踏板位置传感器将油门踏板移动量转换成带有不同输出特性的两类电子信号。
然后信号被输入发动机ECU。
图3-3 油门踏板位置传感器及输出特性2、节气门位置传感器节气门位置传感器将节气门阀开度转换为一个电子信号后输入发动机的ECU,输出特性与油门踏板位置传感器的一样。
3、节气门控制电机一个具有灵敏反应和低能耗的直流电机被用作节气门控制电机。
发动机ECU通过对流往节气门控制电机的电流方向和电流强度进行占空比控制来调节气门阀的开度。
4、电磁离合器在正常情况下,电磁离合器接合使节气门控制电机能够打开或关闭节气门阀。
当系统出现故障时,电磁离合器被分开,以防止节气门控制电机打开和关闭节气门阀。
二、ETCS-i的运作发动机ECU对应于各种工作条件,决定目标节气门阀开度以驱动节气门控制电机,实现如下控制:1)非线性控制;2)怠速控制;3)减少换档冲击控制;4)TRC节气门控制;5)VSC协调控制;6)巡航控制。
混合动力乘用汽车发动机选择及其关键技术分析(三)
2020/12·汽车维修与保养69图20 霍尔型节气门位置传感器结构与工作原理图(接上期)2.电子节气门控制系统(ETCS-i)ETCS-i是使用计算机控制节气门开度的系统。
ETCS-i系统组成如图18所示,包括加速踏板位置传感器、发动机E C U 和节气门体。
节气门体的结构如图19所示。
节气门体包括控制进气量的节气门、检测节气门开度状态的节气门位置传感器、打开或关闭节气门的驱动马达、使节气门返回固定位置的回位弹簧。
节气门驱动马达采用了反应灵敏度高、耗能小的直流马达。
节气门位置传感器由霍尔元件和可绕其转动的磁铁制成的霍尔IC构成,磁铁安混合动力乘用汽车发动机选择及其关键技术分析(三)◆文/江苏 高惠民高惠民(本刊编委会委员)曾任江苏省常州外汽丰田汽车销售服务有限公司技术总监,江苏技术师范学院、常州机电职业技术学院汽车工程运用系专家委员,高级技师。
装在节气门轴上,与节气门一起转动。
当节气门开启时,磁铁也同时转动,改变位置,使磁通量发生变化,霍尔IC因磁通量变化从VTA1和VTA2端子输出霍尔效应电压,此电压信号被输送到发动机ECU作为节气门位置信号。
此传感器不仅能精确检测节气门开启程度,还采用了无接触方式,结构简单,不易发生故障。
而且,为了保证传感器的可靠性,还具有不同输出的两个输出信号的冗余设计,如图20所示。
霍尔型加速踏板位置传感器的构造和工作原理同霍尔型节气门位置传感器基本相同,为确保元件较好的可靠性,两个输出信号都有各自的电路构成,如图21所示。
图19 节气门体的结构图18 ETCS-i系统组成常规机械连接的节气门系统中,节气门开启与关闭是由从加速踏板到节气门体之间的一根油门拉索来控制。
在ETCS-i 系统里,油门拉索已被废除,而是根据加速踏板的踩压量大小,发动机ECU使用节气门驱动马达来柔性控制节气门的开启或关闭。
尤其是在混合动力汽车上,发动机怠速及低负荷停止工作,使得节气门的开度与加速踏板位置已是非线性关系,而是由混合动力系统HV-ECU根据驾驶员的操作信息,例如,加速踏板位置、制动踏板位置、挡位、空调工作状态、SOC状态、DOI:10.13825/ki.motorchina.2020.12.018栏目编辑:刘玺 *****************资料库70-CHINA ·December减速与加速等信息,这些信息通过多路通信传输给发动机ECU,ECU将这些信息计算出发动机的转矩,再根据当前曲轴位置、凸轮轴位置、进气充量、冷却液温度和节气门位置等信息对节气门转角期望值进行补偿,得到节气门的最佳开度,并且换算成节气门驱动马达的电流矢量,控制马达转动或维持,然后通过减速齿轮打开或关闭节气门,节气门的实际开启角由节气门位置传感器检测并反馈给发动机ECU,形成闭环的节气门位置控制。
ETCS电子节气门控制系统
加速踏板位置传感器
安装在油门踏 板处,不再有油门 拉线,而是通过电 线向发动机ECU提 供踏板位置和加速 率
ห้องสมุดไป่ตู้气门体
节气门体用来执行ECU的指令,迅速调节节气门的开度,以控制发动机的进气 量;与此同时,输出反映节气门当前位置的电信号,以使ECU能实时监控节气门 的开度。 ECU控制电动机的通电时间,电动机通过齿轮传动机构驱动节气门转过相应的 转角;ECU通过改变直流电动机电流方向,实现节气门开度的增大或减小的控制。
ETCS简介
ETCS概要
ETCS=Electric Throttle Control System 电子节气门控制系统 也叫 EPC (Electric Power Control System)
取消了传统的用拉索控制节气门开度,取而 代之的是应用电机根据ECU的指令对节气门开 度进行控制。
ETCS概要
ETCS工作原理
发动机工作时,加速踏板位置传感器将反映加速踏板位置的电信号输送给 ECU,ECU根据此信号判断驾驶员的驾驶意图,并参考发动机转速传感器、进气 压力传感器及其他相关传感器的电信号,得到最佳的节气门开度参数,然后与当 前的节气门位置进行比较,当节气门开度与最佳的节气门开度参数不一致时。便 输出控制信号,控制节气门驱动装置工作,将节气门调整到适当的开度。
END & THANKS
特点
1、电子节气门系统去掉油门拉线,驾驶员不 再直接控制节气门的开度,“踩油门”的意 图通过电子油门踏板转化成扭矩需求输入; 2、取消了怠速执行器,通过对节气门开度的 精确控制来实现怠速的稳定控制; 3、易于扩展,如巡航控制等可以轻松实现。
组成
电子节气门控制系统由加速踏板位置传感器、发动机控制单元、节气门 体、故障指示灯等组成。
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3、简化了各控制系统的整体结 构,综合控制功能得到提高,进 入优化智能领域,省掉了机械部 位的维护、调整内容(拉索过松、 过紧等)。 (1)取消了怠速旁通气道和各 式怠速阀(IAC),没有了犯卡 漏气等故障和相关维护内容(漏 气!混合气变稀,进气管真空度 ΔPx降低,0X反馈喷油量增多, 油耗加大);
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。
节气门开度完全由ECU控制,它会根 据运行情况计算出最低稳定怠速、快怠 速及其他工况所需的进气量,然后调整 节气门开度,油耗量和排放污染值自然 会达到法规的要求。
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。
5、巡航控制升速、减速的能力, 高车速和低车速全程范围 ; 6、智能保护能力,提高了汽车的 平稳性和舒服性。 7、失效保护能力(电磁离合器断 电,节气门维持快怠速状怠,缓 慢回家); 8、自诊断能力,全面提供该系统 各电元件的故障代码。
六、故障代码的内容: END !
四、实例:奥迪A6电子节气门
EPC控制电路:
五、智能电子节气门有哪些综合控制
功能: 1、节气门实际优化开度的大小和快 慢的反应调节能力; 2、冷起动后,快怠速调节和最低稳 定怠速的调节能力; 3、额外负荷自动调节的能力(AC、 灯光、转向助力、P/N档等); 4、防滑转扭矩控制的能力(包括雪 地行驶);
4、电磁离合器—正常状态时,电磁离 合器为通电常接合驱动状态,起连接作 用。当系统有故障时,故障灯即点亮, 电磁离合器即应急断电分离。节气门在 o 回位扭簧的作用下关闭(微开7 ),维 持快怠速状态,以便汽车能缓慢回家, 起失效保护作用。此即谓“跛行回家”
功能。
5、初始位置的设定—因节气门的 控制不是直接地机械驱动,初始 位置的设定,是让ECU准确的得 知加速踏板位置传感器、与节气 门开启程度,所对应的实际关系 位置是否相符,目的是:保证系 统的“全程控制,恢复原设定的 记忆功能”。当更换电脑ECU后、 或维修更换节气门体后、或更换 电位器后,应进行初始化设定。
智能电动直推式节气门体,
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。
如下图:
5、急加速时,能防止进气管 内压力瞬时加大,造成空燃比 失控,(过浓、过稀)。此时, ECU使节气门缓慢打开,既省 油,又保证了排放超标,有利 于“环保控制”。
பைடு நூலகம்
二、智能电子节气门系统的组成:
它由:加速踏板位置传感器、节气门位 置控制电机、电磁离合器、节气门位置 传感器等电元件组成它受ECU控制。
三、智能电子节气门系统的 工作原理:
1、加速踏板位置传感器—产生加速踏 板的开度和速率电压信号给电脑ECU。 多为可靠的双轨道正反比线性变化的电 位器,电压差值为两倍,此为司机的主 观意图指令开度信号,保持不间断的电 压信号输出,确保发动机正常的工作 (也有双轨道电压成正比变化的方式)。
2、节气门位置传感器TPS—将节气门实 际开度电压信号和速率电压信号,反馈给 电脑ECU,成为是否满足要求的比较数 据,以便ECU对节气门的实际开度进行 监控和优化调节修正。节气门的实际优化 开度,并不等同于主观指令开度(应有一 定期望范围的冗余度),它是ECU根据 行驶工况中各种传感器信号,通过负荷管 理系统计算出来的优化实际开度控制参数。 它也是双轨道电位器,保持不间断的电压 信号反馈输出,使ECU及时的验证、修 正、调节。因而,它是智能化的反馈控制 系统。
智能电子节气门控制系统 (ECTS-i)原理
山东交通学院
吴际璋
ECTS-I是英文Electronic Throttle Control System-intelligent的缩写。 大众车系英文简称为:EPC系统,并用指 示灯在仪表盘上监控。 随着时代的发展,人们对汽车的动力 性、经济性、净化性、舒适性、安全性和 方便性提出了更高的要求,为此,多样化 智能发动机管理系统,就应运而生。智能 电动直推式节气门体,在新款的乘用车上 日渐广泛使用,替代了“拉索式”的控制 方式。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。
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”。
CCS系统:
(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 角的大小。
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 。