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電子油門

電子油門

返回目錄↑1、概念簡(jiǎn)介

  在機(jī)動(dòng)車內(nèi)部構(gòu)件中, 內(nèi)燃機(jī)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(kāi)度控制可燃混合氣的流量,改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率,以適應(yīng)汽車行駛的需要。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門操縱機(jī)構(gòu)是通過(guò)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(dòng)板而工作。但這種傳統(tǒng)油門應(yīng)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(shù)發(fā)展形勢(shì)下,一種電子油門(EGAS)應(yīng)運(yùn)而生。
  電子油門就是通過(guò)位置傳感器,傳送油門踩踏深淺與快慢的訊號(hào),從而實(shí)現(xiàn)油門功能的電子控制裝置。這個(gè)訊號(hào)會(huì)被車載微機(jī)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(kāi)啟它應(yīng)當(dāng)張開(kāi)的角度。這個(gè)過(guò)程精準(zhǔn)而快速。不會(huì)有機(jī)械磨耗的問(wèn)題。

返回目錄↑2、結(jié)構(gòu)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(dòng)機(jī)和 節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。
  位移傳感器安裝在油門踏板內(nèi)部,隨時(shí)監(jiān)測(cè)油門踏板的位置。當(dāng)監(jiān)測(cè)到油門踏板高度位置有變化,會(huì)瞬間將此信息送往ECU,ECU對(duì)該信息和其它系統(tǒng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理,計(jì)算出一個(gè)控制信號(hào),通過(guò)線路送到伺服電動(dòng)機(jī)繼電器,伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu),數(shù)據(jù)總線則是負(fù)責(zé)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(guò)ECU來(lái)調(diào)整節(jié)氣門的,因此電子油門系統(tǒng)可以設(shè)置各種功能來(lái)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(dòng)機(jī)上,電子油門還可以進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油和排放性能,因?yàn)樗刂浦l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)節(jié)的大門。

返回目錄↑3、工作原理

  傳統(tǒng)拉線油門是通過(guò)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(shuō)用腳踩多少,節(jié)氣門的打開(kāi)角度就是多少,但是在很多情況下,節(jié)氣閥并不應(yīng)該打開(kāi)這么大的角度,所以此時(shí)節(jié)氣閥打開(kāi)的角度并不一定是最科學(xué)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(guò)電纜或線束來(lái)控制節(jié)氣門的開(kāi)度,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。
  當(dāng)駕駛員需要加速時(shí)踩下油門,踏板位置傳感器就將感知的信號(hào)通過(guò) 電子油門 電纜傳遞給ECU,ECU經(jīng)過(guò)分析、判斷,并發(fā)出指令給驅(qū)動(dòng)電機(jī),并由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制節(jié)氣門的開(kāi)度,以調(diào)整可燃混合氣的流量,在大負(fù)荷時(shí),節(jié)氣門開(kāi)口大,進(jìn)入氣缸內(nèi)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(lái)控制節(jié)氣門的開(kāi)度,很難將節(jié)氣門的開(kāi)口角度調(diào)到能達(dá)到理論空燃比狀態(tài),而電子油門能通過(guò)ECU將傳感器采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比對(duì),并發(fā)出指令讓節(jié)氣門執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,將節(jié)氣門調(diào)到最佳位置,以實(shí)現(xiàn)不同負(fù)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(shí)會(huì)遇到一些新手或駕駛不熟練的人由于操作不當(dāng),或者有些過(guò)于激進(jìn)的駕駛員,會(huì)將油門踏板突然踩到底情況,這種操作是不科學(xué)的,不僅不利于燃油經(jīng)濟(jì)性,而且對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)帶來(lái)傷害。 節(jié)氣門突然打開(kāi),此時(shí)是發(fā)動(dòng)機(jī)的最大負(fù)荷狀態(tài),全負(fù)荷會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不充分,同時(shí)噴油器也會(huì)加大噴油,造成燃油的浪費(fèi),發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大,縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,不利于環(huán)保等。拉線油門的車輛,ECU無(wú)法對(duì)節(jié)氣閥進(jìn)行控制,只能默認(rèn)這一誤操作,最多會(huì)在噴油方面略作調(diào)整,但仍無(wú)法解決根本問(wèn)題。而對(duì)于電子油門來(lái)說(shuō)就輕而易舉了。這時(shí)ECU會(huì)認(rèn)為此時(shí)是駕駛員的一種不科學(xué)的駕駛做法,于是會(huì)發(fā)出指令讓節(jié)氣門一一定的速度打開(kāi),而不是與駕駛員踩下踏板的速度同步。這樣做除了能保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),提高燃油經(jīng)濟(jì)性以外,還會(huì)使駕駛者感到非常平順的感覺(jué),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(gè)接受器,在接受到駕駛者踩油門的動(dòng)作后,會(huì)將該動(dòng)作的力量、幅度等數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧M(jìn)行分析,然后總結(jié)出駕駛者踩油門的意圖,再由控制單元根據(jù)計(jì)算后實(shí)際節(jié)汽門開(kāi)合度指令控制節(jié)汽門電機(jī)工作。

返回目錄↑4、功能說(shuō)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(dāng)ASR系統(tǒng)傳感到車輪的旋轉(zhuǎn)速度,ECU就根據(jù)油門踏板的位置、車輪速度和方向盤轉(zhuǎn)向角度等之間的不同而求出滑動(dòng)率,通過(guò)減少節(jié)氣門開(kāi)度來(lái)調(diào)整混合氣流量,以降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)達(dá)到控制目的。而在ASR系統(tǒng)中,電子油門起到十分關(guān)鍵的作用,它涉及整個(gè)ASR系統(tǒng)中對(duì)車速控制、怠速控制等功能,使系統(tǒng)能迅速準(zhǔn)確地執(zhí)行指令。即當(dāng)電子油門系統(tǒng)接受到ASR系統(tǒng)指令時(shí),它對(duì)節(jié)氣門控制指令只來(lái)自于ASR,這樣就可以避免駕車者的誤操作。 速度控制

  當(dāng)駕車者使用速度控制系統(tǒng)時(shí),車速傳感器將車速信號(hào)輸入ECU,再由ECU輸出指令伺服電動(dòng)機(jī)控制節(jié)氣門開(kāi)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(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開(kāi)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(dòng)機(jī)上,電子油門除了發(fā)揮上述功能外,它還可以進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)油和排放性能,因?yàn)樗刂浦l(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力調(diào)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(shù)特點(diǎn)

  與傳統(tǒng)油門比較,電子油門明顯的特點(diǎn)是可以用線束(導(dǎo)線)來(lái)代替拉索或者拉桿,在節(jié)氣門那邊裝一只微型電動(dòng)機(jī),用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門開(kāi)度。即所謂的“導(dǎo)線駕駛”,用導(dǎo)線代替了原來(lái)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。從表面看是用電纜取代了傳統(tǒng)的油門拉線但實(shí)質(zhì)上不僅僅是簡(jiǎn)單的改變連接方式,而是能對(duì)整個(gè)車輛的動(dòng)力輸出實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。 優(yōu)點(diǎn)

  一,電子油門能根據(jù)踩油門的動(dòng)作幅度細(xì)節(jié)來(lái)判斷駕駛者的意圖,從而實(shí)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(dòng)。 缺點(diǎn)

  一,工作原理復(fù)雜,成本高,費(fèi)用相應(yīng)提高。
  二,有延遲效果,反應(yīng)不如傳統(tǒng)拉線油門快。
  三,結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,存在故障率的問(wèn)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(yīng)整體汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

返回目錄↑6、技術(shù)發(fā)展

  為了改變電子油門的延遲缺陷, 電子油門加速器應(yīng)運(yùn)而生,帶來(lái)了以下改變:
   優(yōu)點(diǎn)
  一,放大油門信號(hào),提升靜態(tài)響應(yīng)
  電子油門加速器所謂的“加速”主要是通過(guò)提高油門響應(yīng)靈敏度實(shí)現(xiàn)的,會(huì)將輸入的油門信號(hào)放大50%。這也就是說(shuō),在任何時(shí)候踏板最后面33%的油門信號(hào)已經(jīng)沒(méi)用了,在駕駛者踩下踏板66%的時(shí)候加速器輸出已經(jīng)是全油門了,這樣就使得油門響應(yīng)的敏感度提高了50%。但是,電子油門加速器并不像很多人說(shuō)的那樣減少了油門信號(hào)的分級(jí),實(shí)際上油門信號(hào)仍然是無(wú)級(jí)調(diào)整的,只是由以前的1:1調(diào)整為1:1.x,x即為信號(hào)的放大系數(shù)。
  二,放大油門信號(hào)增速,提升動(dòng)態(tài)響應(yīng)
  在油門踏板被踩下時(shí),加速器會(huì)根據(jù)踩下幅度、時(shí)間計(jì)算油門信號(hào)的變化率,變化越快,說(shuō)明加速要求越強(qiáng)烈,油門加速器會(huì)將此變化率加大,最終實(shí)現(xiàn)的效果是提速動(dòng)態(tài)相應(yīng)更好。
  三,提供虛假駕駛風(fēng)格供ecu調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)
  現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的ecu普遍具有駕駛風(fēng)格自適應(yīng)能力,如果駕駛者經(jīng)?焖偕畈扔烷T(俗稱拉轉(zhuǎn)速),ecu會(huì)逐漸認(rèn)為駕駛者的風(fēng)格趨向“激烈”,這樣發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)慢慢調(diào)整節(jié)氣門、噴油系統(tǒng)等以得到這種風(fēng)格下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳調(diào)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(fēng)格進(jìn)行駕駛,發(fā)動(dòng)機(jī)依然會(huì)得到“激烈”的駕駛體會(huì),這相當(dāng)于欺騙了ecu,久而久之,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)修改其各項(xiàng)參數(shù)以適應(yīng)該風(fēng)格。
   缺點(diǎn)
  裝了電子油門加速器后,可能會(huì)導(dǎo)致油門太敏感,車不好控制,操控性會(huì)下降,油耗則肯定會(huì)增加。

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