【文章內(nèi)容簡介】 因此電子控制式節(jié)氣門將取代傳統(tǒng)機械式節(jié)氣門。傳統(tǒng)的節(jié)氣門靠機械連接進行控制,用拉線或連桿把加速踏板的位移傳遞給節(jié)氣門從而控制開度。它由加速踏板、拉線和杠桿、復位彈簧和節(jié)氣門體等部分組成。加速踏板與節(jié)氣門片通過拉線杠桿連接在一起，駕駛員通過直接控制加速踏板來實現(xiàn)駕駛意圖，加速踏板的位移量對應一個相應的節(jié)氣門開度。二者之間是一種剛性連接。機械式節(jié)氣門的優(yōu)點是機構簡單，反應快，可靠性較高，可以充分地反映駕駛員的駕駛意圖；缺點是由于駕駛員是根據(jù)主觀感受來操縱加速踏板，很難根據(jù)汽車的不同工況相應地做出精確調(diào)整，所以導致節(jié)氣門的開度控制不準確，比如在一些需要小油門開度的時候實際踏板踩得過大，而在需要大油門是卻踩得偏小等等，從而影響了汽車的燃油經(jīng)濟性和動力性，有害物質排放量也增加了。傳統(tǒng)機械式節(jié)氣門對空氣流量的控制只限于怠速控制，因而控制功能單一。發(fā)動機處于其它工況時，駕駛員通過油門拉線控制節(jié)氣門的開度，因而對進氣量的控制不精確。這種機械控制方式由于其動態(tài)特性的限制，很難根據(jù)汽車的不同工況相應地做出精確而及時的調(diào)整，特別是在冷啟動、低負荷等特殊工況下的控制效果很差，從而導致汽車發(fā)動機的經(jīng)濟性下降，有害排放量增加?；谏鲜龊芏鄦栴}，傳統(tǒng)機械式節(jié)氣門已經(jīng)不能滿足當今社會人們對現(xiàn)代汽車的需求。而電子節(jié)氣門已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)機械式節(jié)氣門,因此電子節(jié)氣門是現(xiàn)代汽車節(jié)氣門的發(fā)展方向。目前車輛上使用的機械式節(jié)氣門基本上都裝有節(jié)氣門位置傳感器，老式的機械連接式節(jié)氣門己經(jīng)逐步被淘汰了。 電子節(jié)氣門系統(tǒng)控制原理在電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中，不采用常規(guī)的與加速踏板相連的機械控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用的是飛機上使用的有線操縱（Flybywire）技術，此項技術目前在汽車上的應用很少，只有在一些概念車上會用該項技術。 電子節(jié)氣門系統(tǒng)的基本結構有以下幾個部分組成： 發(fā)動機 轉速傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門執(zhí)行器 節(jié)氣門 加速踏板位置傳感器 車速傳感器 變速器 加速踏板 節(jié)氣門電子控制單元（ECU） 其中轉速傳感器也可以用曲軸位置傳感器或者凸輪軸位置傳感器來代替；節(jié)氣門執(zhí)行器是一個步進電機，由它來推動節(jié)氣門以控制節(jié)氣門的開度；加速踏板位置傳感器的構造及工作原理和節(jié)氣門位置傳感器的構造及工作原理是一樣的；節(jié)氣門電子控制單元一般是和發(fā)動機電子控制單元做在一起的。 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的工作原理如上圖所示。加速踏板位置傳感器（６）將司機需要加速或減速的信息傳遞給節(jié)氣門電子控制單元（10），ECU 根據(jù)得到的信息，計算出相應的最佳節(jié)氣門位置，發(fā)出控制信號給節(jié)氣門執(zhí)行器（4），由節(jié)氣門執(zhí)行器將節(jié)氣門開到計算出的最佳節(jié)氣門的開度位置。ECU 通過與其它電子控制單元（如發(fā)動機電子控制單元，自動變速器電子控制單元等）進行通訊，ECU 根據(jù)得到的節(jié)氣門位置傳感器（3）信息、發(fā)動機轉速傳感器（2）信號、車速傳感器（7）的信息對節(jié)氣門的最佳位置進行不斷的修正，使節(jié)氣門的開度達到司機所需要的理想位置。3 汽車節(jié)氣門電器結構及驅動原理汽車電子化正逐漸成為現(xiàn)代汽車的基本特征，也是將來汽車發(fā)展的主要方向之一。電子節(jié)氣門是現(xiàn)代汽車節(jié)氣門的發(fā)展方向，因此必須了解節(jié)氣門的電器結構及驅動原理。下面以BOSCH公司生產(chǎn)的DVE5來說明電控節(jié)氣門的工作原理：圖31 DVE5節(jié)氣門電器連接圖節(jié)氣門體一般分三部分：執(zhí)行器、節(jié)氣門片和節(jié)氣門位置傳感器，它們一般被封裝為一體。DVE5的執(zhí)行器由一個直流電機和相關的傳動部件組成。圖31為該節(jié)氣門體的電器連接圖，通過Motor+(+)和Motor()驅動直流電機，TPS1和TPS2分別是正向和反向的節(jié)氣門開度反饋信號，它通過節(jié)氣門體內(nèi)部的一對高精度電位器獲取當前開度下相應的電壓反饋值。該反饋值與節(jié)氣門打開角度成線性變化，TPS1上分得0100%電壓，對應節(jié)氣門打開角度0105，斜率為0. 9524%。執(zhí)行器可以使用直流電機，也可以使用步進電機。目前大多數(shù)執(zhí)行都使用直流電機。主要是因為直流電機比步進電機移動快，隨動性能好。符合電控節(jié)氣門的要求。但是，直流電機的控制需要兩路反饋信號，構建閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制難度比步進電機的控制難度大。直流電機的扭矩與直流電機線圈中的電流成正比，通過控制直流電機的電流就可以改變直流電機的扭矩輸出，達到了控制節(jié)氣門的開度的目的。有兩種方式可以用來調(diào)節(jié)電機線圈中電流：一種是在電機的電源上串一個可變電阻，調(diào)節(jié)可變電阻的阻值就可以達到調(diào)節(jié)線圈中電流的作用，這種控制原理簡單，但分壓電阻會發(fā)熱導致溫度過高，另外能量效率也很低；另一種方式就是通過不停地打開和關閉電源，使電機線圈保持一個固定的電流值，這要求其打開和關閉的頻率較高。實際控制中，可以采用CCS中央處理單元產(chǎn)生PWM信號，然后通過功率MOS來實現(xiàn)對直流電機電源的高頻開閉。由于節(jié)氣門片需要正反兩個方向轉動，所以需要搭建一個H橋電路來滿足對直流電機雙向控制的需求。其結構如圖32 圖32節(jié)氣門驅動電路原理圖PWM1為高，PWM2為低時，MOS管①和④閉合，②和③斷開，電機線圈中正向電流通過，電機正轉；PWM 1為低，PWM2為高時，MOS管①和④斷開，②和③閉合，電機線圈中反向電流通過，電機反轉；兩路PWM都為低的時候，電機線圈中無電流通過，電機處于自由狀態(tài)；要注意不能將兩路PWM同時置高，否則將會短路。常用的H橋驅動芯片有摩托羅拉的MC33186。同時，在我們