【正文】 操縱，控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況、汽車(chē)的行駛狀態(tài)等對(duì)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度作出實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最適當(dāng)?shù)臓钕鹿ぷ?，從而提高了汽?chē)的動(dòng)力性、安全性及舒適性。電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)始只是在某些高級(jí)轎車(chē)上有應(yīng)用，現(xiàn)已出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的家用轎車(chē)上[1] 。電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)圖31 雙閥式電子節(jié)氣門(mén)結(jié)構(gòu)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)主要由節(jié)氣門(mén)總成、加速踏板位置傳感器和電子控制器等組成，（如圖31所示。）加速踏板位置傳感器通常采用雙電位計(jì)式傳感器，安裝在加速踏板總成內(nèi)部，用于檢測(cè)加速踏板的位置變化。雙電位計(jì)式加速踏板位置傳感器同時(shí)輸兩個(gè)大小同向變化，但變化斜率不同的電壓信號(hào)[3]?？商岣邷y(cè)量精度，使電子控制器對(duì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的控制更加精準(zhǔn)。加速踏板位置傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)時(shí)加速踏板與傳感器之間通過(guò)一根拉索連接。節(jié)氣門(mén)位置傳感器采用無(wú)觸點(diǎn)的雙電位計(jì)式傳感器，安裝在節(jié)氣門(mén)總成內(nèi)，用于將節(jié)氣門(mén)的位置信息反饋給電子控制器。節(jié)氣門(mén)位置傳感器雙電位計(jì)的兩個(gè)電壓信號(hào)通常是相向改變，當(dāng)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度改變時(shí)，節(jié)氣門(mén)位置傳感器的一個(gè)信號(hào)電壓增大，另一信號(hào)電壓則減小。節(jié)氣門(mén)位置傳感器設(shè)雙電位計(jì)的目的也是為了提高電子控制器對(duì)節(jié)氣門(mén)位置的控制準(zhǔn)確度。電子控制器根據(jù)加速踏板位置傳感器及其它相關(guān)傳感器的信號(hào)進(jìn)行最佳節(jié)氣門(mén)開(kāi)度判斷，并輸出控制信號(hào)， 控制節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置，將節(jié)氣門(mén)調(diào)整到適當(dāng)開(kāi)度。電子節(jié)氣門(mén)控制器通常是發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器中的一個(gè)控制模塊，由相應(yīng)的控制程序和驅(qū)動(dòng)電路組成。節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其作用是按照電子控制器的指令動(dòng)作，及時(shí)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度。 電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)工作原理 電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的工作方式電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的工作方式如圖32所示。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，加速踏板位置傳感器將反映加速踏板位置的電信號(hào)輸送給電子控制器，電子控制器根據(jù)此位置信號(hào)判斷駕駛員的駕車(chē)意圖， 并參考發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器及其它相關(guān)傳感器的電信號(hào)， 得到最佳的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度參數(shù)，然后與當(dāng)前的節(jié)氣門(mén)位置進(jìn)行比較。當(dāng)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度與最佳開(kāi)度參數(shù)不一致時(shí)，便輸出控制信號(hào)，控制節(jié)氣門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置工作，將節(jié)氣門(mén)調(diào)整到適當(dāng)?shù)拈_(kāi)度。圖32 電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的工作方式電子節(jié)氣門(mén)體控制原理框圖（如圖33所示）。電子節(jié)氣門(mén)體使用發(fā)動(dòng)機(jī)電腦發(fā)出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。電子節(jié)氣門(mén)體包括一個(gè)節(jié)氣門(mén)電機(jī)(步進(jìn)電機(jī))，由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制，并由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部的電源供電，步進(jìn)電機(jī)齒輪以及兩個(gè)彈簧(一個(gè)打開(kāi)彈簧，一個(gè)回位彈簧)轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)氣門(mén)。節(jié)氣門(mén)在怠速位置時(shí)是關(guān)閉的，沒(méi)有空氣通過(guò)節(jié)氣門(mén)。節(jié)氣門(mén)軸與兩個(gè)位置傳感器機(jī)械連接，位置傳感器也由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦供電。位置傳感器提供節(jié)氣門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)給電腦。節(jié)氣門(mén)體有故障時(shí)，必須作為一個(gè)整體來(lái)更換。油門(mén)踏板位置傳感器的功能是為發(fā)動(dòng)機(jī)電腦提供油門(mén)踏板位置數(shù)據(jù)[2]。發(fā)動(dòng)機(jī)電腦使用該數(shù)據(jù)來(lái)控制節(jié)氣門(mén)的正確開(kāi)度。該傳感器包括：兩個(gè)分壓器，一個(gè)AC／DC轉(zhuǎn)換器，節(jié)氣門(mén)位置傳感器連接到節(jié)氣門(mén)軸上，分壓器的電阻隨油門(mén)踏板位置一起改變。油門(mén)踏板位置傳感器分別傳送一個(gè)模擬和一個(gè)數(shù)字信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)電腦。數(shù)字信號(hào)由A／D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)電腦同時(shí)使用模擬和數(shù)字信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。節(jié)氣門(mén)位置傳感器連接到節(jié)氣門(mén)軸上，分壓器的電阻隨油門(mén)踏板位置一起改變。油門(mén)踏板位置傳感器分別傳送一個(gè)模擬和一個(gè)數(shù)字信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)電腦。數(shù)字信號(hào)由A／D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)電腦同時(shí)使用模擬和數(shù)字信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度。圖33 電子節(jié)氣門(mén)體控制原理油門(mén)踏板位置傳感器的故障診斷。油門(mén)踏板位置傳感器信號(hào)可以用故障診斷儀來(lái)讀取。如果發(fā)動(dòng)機(jī)電腦探測(cè)到模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間有差異，就會(huì)儲(chǔ)存故障代碼。發(fā)動(dòng)機(jī)電腦使用一個(gè)后備數(shù)值來(lái)確保功能。發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制節(jié)氣門(mén)主要使用的信號(hào)來(lái)自：①. 油門(mén)踏板位置傳感器：②. 離合器踏板傳感器；③. 制動(dòng)開(kāi)關(guān)：④. 節(jié)氣門(mén)位置傳感器；⑤. 自動(dòng)變速器檔位信號(hào)；⑥. 空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載傳感器；⑦.發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器。節(jié)氣門(mén)位置由節(jié)氣門(mén)體上節(jié)氣門(mén)位置傳感器中的兩個(gè)分壓器測(cè)量，分壓器1在節(jié)氣門(mén)角度增加時(shí)產(chǎn)生較高的電壓信號(hào)：分壓器2產(chǎn)生變化相反的電壓信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷(如怠速)時(shí)，較小的進(jìn)氣需要更精確的調(diào)節(jié)，所以分壓器l上的信號(hào)在到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦中的AC／DC轉(zhuǎn)換器前在電腦中放大數(shù)倍。發(fā)動(dòng)機(jī)電,電腦首先使用分壓器1上的信號(hào)測(cè)量節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，并使用該信號(hào)計(jì)算節(jié)氣門(mén)角度(實(shí)際數(shù)值)，然后利用節(jié)氣門(mén)實(shí)際角度的數(shù)值正確地調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)9Z度。分壓器2上的信號(hào)主要用于檢查分壓器l是否正常，且在最低和最高極限之間。如果信號(hào)有差異，電腦就從負(fù)載信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及壓力和溫度信號(hào)計(jì)算出一個(gè)虛擬的節(jié)氣門(mén)信號(hào)，最接近計(jì)算數(shù)據(jù)的節(jié)氣門(mén)位置傳感器信號(hào)被假定為是正確的。另一個(gè)位置傳感器被認(rèn)為異常并儲(chǔ)存一個(gè)故障碼。電腦連續(xù)地將分壓器的節(jié)氣門(mén)角度與計(jì)算的節(jié)氣門(mén)角度進(jìn)行比較以進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)電腦將節(jié)氣門(mén)體中的電源斷開(kāi)，則節(jié)氣門(mén)轉(zhuǎn)換到固定開(kāi)度，汽車(chē)可以“跛行”。 發(fā)動(dòng)機(jī)電腦有調(diào)整(學(xué)習(xí))功能，使得電腦可以計(jì)算如何控制調(diào)整節(jié)氣門(mén)電機(jī)。該調(diào)整在制造過(guò)程中進(jìn)行，運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)電腦打開(kāi)節(jié)氣門(mén)到不同的位置，并讀取和記錄分壓器上的實(shí)際數(shù)值。節(jié)氣門(mén)電機(jī)由一個(gè)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器中的電源使用脈沖寬度調(diào)諧信號(hào)(PWM )進(jìn)行控制。全自動(dòng)式節(jié)氣門(mén)體加速靈敏，可實(shí)現(xiàn)牽引力、巡航、自動(dòng)變速器換檔防沖擊等控制。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，發(fā)動(dòng)機(jī)只能在備用固定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，不能通過(guò)油門(mén)踏板實(shí)現(xiàn)加速和減速。 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛員操縱加速踏板的情況、發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況及汽車(chē)的行駛狀況等對(duì)節(jié)氣門(mén)進(jìn)行控制，可使踏板行程大小與電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度不一致，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同模式控制。 ①．加速踏板特性控制 可使節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度響應(yīng)滿(mǎn)足駕駛員不同的踏板感覺(jué)需要。加速踏板特性大致可分為運(yùn)動(dòng)模式、標(biāo)準(zhǔn)模式和經(jīng)濟(jì)模式。運(yùn)動(dòng)模式使駕駛員有加速踏板很靈敏的感覺(jué)該控制模式下使節(jié)氣門(mén)的響應(yīng)以汽車(chē)的加速反應(yīng)迅速為目的經(jīng)濟(jì)模式則使駕駛員有加速踏板比較“遲緩” 的感覺(jué)，該控制模式下對(duì)節(jié)氣門(mén)的控制以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)。 ②．以舒適性為目標(biāo)的車(chē)速控制 在加速踏板位置突然改變時(shí)，電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)對(duì)節(jié)氣門(mén)的響應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以避免汽車(chē)突然的加速或減速，使車(chē)內(nèi)乘員無(wú)前沖或后仰的感覺(jué)。 ③．發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制控制 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)設(shè)定的限值時(shí)，電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)可及時(shí)減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)。 ④．發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制 在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)自動(dòng)將節(jié)氣門(mén)調(diào)整到發(fā)動(dòng)機(jī)最容易起動(dòng)的位置。 ⑤．三元催化器加熱時(shí)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)起動(dòng)后，三元催化器加熱器電工作時(shí)，電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)將節(jié)氣門(mén)開(kāi)度作適當(dāng)?shù)男拚?，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的正常轉(zhuǎn)。⑥．發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制電子節(jié)氣門(mén)裝置響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的控制指令，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定控制、發(fā)動(dòng)機(jī)高怠速控制和發(fā)動(dòng)機(jī)快速暖機(jī)控制等。 ⑦．發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制電子節(jié)氣門(mén)裝置響應(yīng)驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)的控制指令，通過(guò)適當(dāng)減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，以抑制驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滑轉(zhuǎn)。⑧．汽車(chē)巡航控制電子節(jié)氣門(mén)裝置響應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制指令，及時(shí)地調(diào)整節(jié)門(mén)開(kāi)度，以使汽車(chē)的行駛速度保持在設(shè)定的車(chē)速。四 結(jié)語(yǔ)VVT 技術(shù)與傳統(tǒng)氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)相比在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及排放性方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于多種現(xiàn)代車(chē)型。隨著這一技術(shù)的不斷發(fā)展完善及成本的降低，將來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的高性能汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用這一技術(shù)。為發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升及節(jié)能、環(huán)保起到更大作用。節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)不僅可滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、怠速、三元催化器加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速限制、過(guò)熱保護(hù)等控制要求， 其電子節(jié)氣門(mén)裝置同還可滿(mǎn)足汽車(chē)其它電子控制系統(tǒng)的控制請(qǐng)求， 實(shí)現(xiàn)防振動(dòng)控制、巡航控制、最高車(chē)速控制、變速器換檔優(yōu)化控制和牽引力控制等， 因而可簡(jiǎn)化這些電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化關(guān)聯(lián)控制系統(tǒng)的控制。可以相信， 隨著電子節(jié)氣門(mén)控制技術(shù)的進(jìn)一步成熟， 電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用也會(huì)很快普及。參 考 文 獻(xiàn)[1]陳家瑞，汽車(chē)構(gòu)造，機(jī)械工業(yè)出版社，2000[2]陶國(guó)良，郭連．電子節(jié)氣門(mén)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]．汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)，2003，[3]馮能蓮，等．電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)研究 汽車(chē)技術(shù)，20O4[4]網(wǎng)上搜索資料 [5]王立彪等，發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門(mén)技術(shù)的研究進(jìn)展，汽車(chē)技術(shù) 指導(dǎo)記錄表26