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電子油門

電子油門

目 錄

1、 概念簡介

2、 結構組成

3、 工作原理

4、 功能說明

5、 技術特點

6、 技術發(fā)展

返回目錄↑1、概念簡介

  在機動車內部構件中, 內燃機上控制燃料供量的裝置被稱為 油門。其作用在于操縱 電子油門 節(jié)氣門開度控制可燃混合氣的流量,改變發(fā)動機的轉速和功率,以適應汽車行駛的需要。傳統(tǒng)發(fā)動機節(jié)氣門操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿,一端聯(lián)接油門踏板(加速踏板),另一端聯(lián)接節(jié)氣門連動板而工作。但這種傳統(tǒng)油門應用范疇受到限制并缺乏精確性,在日新月異的 汽車電子技術發(fā)展形勢下,一種電子油門(EGAS)應運而生。
  電子油門就是通過位置傳感器,傳送油門踩踏深淺與快慢的訊號,從而實現(xiàn)油門功能的電子控制裝置。這個訊號會被車載微機接收和解讀,然后再發(fā)出控制指令,要節(jié)氣門依指令快速或緩和開啟它應當張開的角度。這個過程精準而快速。不會有機械磨耗的問題。

返回目錄↑2、結構組成

  電子油門控制系統(tǒng)主要由 油門踏板、踏板位移傳感器、 ECU(電控單元)、數(shù)據(jù)總線、伺服電動機和 節(jié)氣門執(zhí)行機構組成。
  位移傳感器安裝在油門踏板內部,隨時監(jiān)測油門踏板的位置。當監(jiān)測到油門踏板高度位置有變化,會瞬間將此信息送往ECU,ECU對該信息和其它系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信息進行運算處理,計算出一個控制信號,通過線路送到伺服電動機繼電器,伺服電動機驅動節(jié)氣門執(zhí)行機構,數(shù)據(jù)總線則是負責系統(tǒng)ECU與其它ECU之間的通訊。由于 電子油門系統(tǒng)是通過ECU來調整節(jié)氣門的,因此電子油門系統(tǒng)可以設置各種功能來改善駕駛的安全性和舒適性。在目前的電子燃油噴射發(fā)動機上,電子油門還可以進一步改善發(fā)動機的節(jié)油和排放性能,因為它控制著發(fā)動機動力調節(jié)的大門。

返回目錄↑3、工作原理

  傳統(tǒng)拉線油門是通過鋼絲一端與油門踏板相連另一端與節(jié)氣門相連,它的傳輸比例是1:1的,也就是說用腳踩多少,節(jié)氣門的打開角度就是多少,但是在很多情況下,節(jié)氣閥并不應該打開這么大的角度,所以此時節(jié)氣閥打開的角度并不一定是最科學的,這種方式雖然很直接但它的控制精度很差。而電子油門是通過電纜或線束來控制節(jié)氣門的開度,實現(xiàn)自動控制功能。
  當駕駛員需要加速時踩下油門,踏板位置傳感器就將感知的信號通過 電子油門 電纜傳遞給ECU,ECU經過分析、判斷,并發(fā)出指令給驅動電機,并由驅動電機控制節(jié)氣門的開度,以調整可燃混合氣的流量,在大負荷時,節(jié)氣門開口大,進入氣缸內的可燃混合氣多,如果使用拉線油門只能靠腳踩油門踏板的深淺來控制節(jié)氣門的開度,很難將節(jié)氣門的開口角度調到能達到理論空燃比狀態(tài),而電子油門能通過ECU將傳感器采集的各種數(shù)據(jù)進行分析、比對,并發(fā)出指令讓節(jié)氣門執(zhí)行機構動作,將節(jié)氣門調到最佳位置,以實現(xiàn)不同負荷和工況下都能接近于14.7:1的理論空燃比狀態(tài),使燃料能充分燃燒。 在日常駕駛時會遇到一些新手或駕駛不熟練的人由于操作不當,或者有些過于激進的駕駛員,會將油門踏板突然踩到底情況,這種操作是不科學的,不僅不利于燃油經濟性,而且對于發(fā)動機會帶來傷害。 節(jié)氣門突然打開,此時是發(fā)動機的最大負荷狀態(tài),全負荷會造成發(fā)動機燃燒不充分,同時噴油器也會加大噴油,造成燃油的浪費,發(fā)動機的負荷增大,縮短了發(fā)動機的使用壽命,不利于環(huán)保等。拉線油門的車輛,ECU無法對節(jié)氣閥進行控制,只能默認這一誤操作,最多會在噴油方面略作調整,但仍無法解決根本問題。而對于電子油門來說就輕而易舉了。這時ECU會認為此時是駕駛員的一種不科學的駕駛做法,于是會發(fā)出指令讓節(jié)氣門一一定的速度打開,而不是與駕駛員踩下踏板的速度同步。這樣做除了能保護發(fā)動機,提高燃油經濟性以外,還會使駕駛者感到非常平順的感覺,提高了乘坐人員的舒適性。
  也可以這樣理解,電子油門的車油門踏板是“假油門”,只是一個接受器,在接受到駕駛者踩油門的動作后,會將該動作的力量、幅度等數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M行分析,然后總結出駕駛者踩油門的意圖,再由控制單元根據(jù)計算后實際節(jié)汽門開合度指令控制節(jié)汽門電機工作。

返回目錄↑4、功能說明

  電子油門控制系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在兩大部分: ASR(牽引力控制系統(tǒng))和速度控制系統(tǒng)(巡航控制)。 牽引力控制

  當ASR系統(tǒng)傳感到車輪的旋轉速度,ECU就根據(jù)油門踏板的位置、車輪速度和方向盤轉向角度等之間的不同而求出滑動率,通過減少節(jié)氣門開度來調整混合氣流量,以降低發(fā)動機功率來達到控制目的。而在ASR系統(tǒng)中,電子油門起到十分關鍵的作用,它涉及整個ASR系統(tǒng)中對車速控制、怠速控制等功能,使系統(tǒng)能迅速準確地執(zhí)行指令。即當電子油門系統(tǒng)接受到ASR系統(tǒng)指令時,它對節(jié)氣門控制指令只來自于ASR,這樣就可以避免駕車者的誤操作。 速度控制

  當駕車者使用速度控制系統(tǒng)時,車速傳感器將車速信號輸入ECU,再由ECU輸出指令伺服電動機控制節(jié)氣門開度。在這樣的系統(tǒng)中,根據(jù)行駛阻力的變化由控制系統(tǒng)自動調節(jié)發(fā)動機節(jié)氣門開度,使行駛車速保持穩(wěn)定。因此電子油門系統(tǒng)也可以兼容巡航控制功能。
  在目前的電子燃油噴射發(fā)動機上,電子油門除了發(fā)揮上述功能外,它還可以進一步改善發(fā)動機的節(jié)油和排放性能,因為它控制著發(fā)動機動力調節(jié)的大門。因此,電子油門可以發(fā)揮的作用是很多的。

返回目錄↑5、技術特點

  與傳統(tǒng)油門比較,電子油門明顯的特點是可以用線束(導線)來代替拉索或者拉桿,在節(jié)氣門那邊裝一只微型電動機,用電動機來驅動節(jié)氣門開度。即所謂的“導線駕駛”,用導線代替了原來的機械傳動機構。從表面看是用電纜取代了傳統(tǒng)的油門拉線但實質上不僅僅是簡單的改變連接方式,而是能對整個車輛的動力輸出實現(xiàn)自動控制功能。 優(yōu)點

  一,電子油門能根據(jù)踩油門的動作幅度細節(jié)來判斷駕駛者的意圖,從而實現(xiàn)了精確的控制。
  二,比拉線油門省油,更平順。
  三,穩(wěn)定性高,不易熄火和闖動。 缺點

  一,工作原理復雜,成本高,費用相應提高。
  二,有延遲效果,反應不如傳統(tǒng)拉線油門快。
  三,結構相對復雜,存在故障率的問題。
  總體上,電子油門的控制接入了ECU,成為全車電控的一部分,能夠安裝定速巡航等模塊,順應整體汽車技術的發(fā)展趨勢。

返回目錄↑6、技術發(fā)展

  為了改變電子油門的延遲缺陷, 電子油門加速器應運而生,帶來了以下改變:
   優(yōu)點
  一,放大油門信號,提升靜態(tài)響應
  電子油門加速器所謂的“加速”主要是通過提高油門響應靈敏度實現(xiàn)的,會將輸入的油門信號放大50%。這也就是說,在任何時候踏板最后面33%的油門信號已經沒用了,在駕駛者踩下踏板66%的時候加速器輸出已經是全油門了,這樣就使得油門響應的敏感度提高了50%。但是,電子油門加速器并不像很多人說的那樣減少了油門信號的分級,實際上油門信號仍然是無級調整的,只是由以前的1:1調整為1:1.x,x即為信號的放大系數(shù)。
  二,放大油門信號增速,提升動態(tài)響應
  在油門踏板被踩下時,加速器會根據(jù)踩下幅度、時間計算油門信號的變化率,變化越快,說明加速要求越強烈,油門加速器會將此變化率加大,最終實現(xiàn)的效果是提速動態(tài)相應更好。
  三,提供虛假駕駛風格供ecu調整發(fā)動機參數(shù)
  現(xiàn)代發(fā)動機的ecu普遍具有駕駛風格自適應能力,如果駕駛者經?焖偕畈扔烷T(俗稱拉轉速),ecu會逐漸認為駕駛者的風格趨向“激烈”,這樣發(fā)動機會慢慢調整節(jié)氣門、噴油系統(tǒng)等以得到這種風格下發(fā)動機的最佳調整參數(shù)。使用電子油門加速器后,即使按照以前“溫和”的駕駛風格進行駕駛,發(fā)動機依然會得到“激烈”的駕駛體會,這相當于欺騙了ecu,久而久之,發(fā)動機會自動修改其各項參數(shù)以適應該風格。
   缺點
  裝了電子油門加速器后,可能會導致油門太敏感,車不好控制,操控性會下降,油耗則肯定會增加。

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