【正文】 操縱，控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機(jī)的工況、汽車的行駛狀態(tài)等對節(jié)氣門的開度作出實(shí)時的調(diào)節(jié)，使發(fā)動機(jī)在最適當(dāng)?shù)臓钕鹿ぷ?，從而提高了汽車的動力性、安全性及舒適性。電子節(jié)氣門開始只是在某些高級轎車上有應(yīng)用，現(xiàn)已出現(xiàn)在國內(nèi)外生產(chǎn)的家用轎車上[1] 。電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)圖31 雙閥式電子節(jié)氣門結(jié)構(gòu)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)主要由節(jié)氣門總成、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式傳感器，安裝在加速踏板總成內(nèi)部，用于檢測加速踏板的位置變化。雙電位計式加速踏板位置傳感器同時輸兩個大小同向變化，但變化斜率不同的電壓信號[3]?？商岣邷y量精度，使電子控制器對節(jié)氣門開度的控制更加精準(zhǔn)。加速踏板位置傳感器安裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)時加速踏板與傳感器之間通過一根拉索連接。節(jié)氣門位置傳感器采用無觸點(diǎn)的雙電位計式傳感器，安裝在節(jié)氣門總成內(nèi)，用于將節(jié)氣門的位置信息反饋給電子控制器。節(jié)氣門位置傳感器雙電位計的兩個電壓信號通常是相向改變，當(dāng)節(jié)氣門開度改變時，節(jié)氣門位置傳感器的一個信號電壓增大，另一信號電壓則減小。節(jié)氣門位置傳感器設(shè)雙電位計的目的也是為了提高電子控制器對節(jié)氣門位置的控制準(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)傳感器的信號進(jìn)行最佳節(jié)氣門開度判斷，并輸出控制信號， 控制節(jié)氣門驅(qū)動裝置，將節(jié)氣門調(diào)整到適當(dāng)開度。電子節(jié)氣門控制器通常是發(fā)動機(jī)電子控制器中的一個控制模塊，由相應(yīng)的控制程序和驅(qū)動電路組成。節(jié)氣門驅(qū)動裝置由電動機(jī)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)組成，其作用是按照電子控制器的指令動作，及時調(diào)節(jié)節(jié)氣門的開度。 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)工作原理 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的工作方式電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的工作方式如圖32所示。發(fā)動機(jī)工作時，加速踏板位置傳感器將反映加速踏板位置的電信號輸送給電子控制器，電子控制器根據(jù)此位置信號判斷駕駛員的駕車意圖， 并參考發(fā)動機(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， 得到最佳的節(jié)氣門開度參數(shù)，然后與當(dāng)前的節(jié)氣門位置進(jìn)行比較。當(dāng)節(jié)氣門的開度與最佳開度參數(shù)不一致時，便輸出控制信號，控制節(jié)氣門驅(qū)動裝置工作，將節(jié)氣門調(diào)整到適當(dāng)?shù)拈_度。圖32 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的工作方式電子節(jié)氣門體控制原理框圖（如圖33所示）。電子節(jié)氣門體使用發(fā)動機(jī)電腦發(fā)出的控制信號調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。電子節(jié)氣門體包括一個節(jié)氣門電機(jī)(步進(jìn)電機(jī))，由發(fā)動機(jī)電腦控制，并由發(fā)動機(jī)電腦內(nèi)部的電源供電，步進(jìn)電機(jī)齒輪以及兩個彈簧(一個打開彈簧，一個回位彈簧)轉(zhuǎn)動節(jié)氣門。節(jié)氣門在怠速位置時是關(guān)閉的，沒有空氣通過節(jié)氣門。節(jié)氣門軸與兩個位置傳感器機(jī)械連接，位置傳感器也由發(fā)動機(jī)電腦供電。位置傳感器提供節(jié)氣門開度數(shù)據(jù)給電腦。節(jié)氣門體有故障時，必須作為一個整體來更換。油門踏板位置傳感器的功能是為發(fā)動機(jī)電腦提供油門踏板位置數(shù)據(jù)[2]。發(fā)動機(jī)電腦使用該數(shù)據(jù)來控制節(jié)氣門的正確開度。該傳感器包括：兩個分壓器，一個AC／DC轉(zhuǎn)換器，節(jié)氣門位置傳感器連接到節(jié)氣門軸上，分壓器的電阻隨油門踏板位置一起改變。油門踏板位置傳感器分別傳送一個模擬和一個數(shù)字信號給發(fā)動機(jī)電腦。數(shù)字信號由A／D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。發(fā)動機(jī)電腦同時使用模擬和數(shù)字信號來調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。節(jié)氣門位置傳感器連接到節(jié)氣門軸上，分壓器的電阻隨油門踏板位置一起改變。油門踏板位置傳感器分別傳送一個模擬和一個數(shù)字信號給發(fā)動機(jī)電腦。數(shù)字信號由A／D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。發(fā)動機(jī)電腦同時使用模擬和數(shù)字信號來調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。圖33 電子節(jié)氣門體控制原理油門踏板位置傳感器的故障診斷。油門踏板位置傳感器信號可以用故障診斷儀來讀取。如果發(fā)動機(jī)電腦探測到模擬信號與數(shù)字信號之間有差異，就會儲存故障代碼。發(fā)動機(jī)電腦使用一個后備數(shù)值來確保功能。發(fā)動機(jī)電腦控制節(jié)氣門主要使用的信號來自：①. 油門踏板位置傳感器：②. 離合器踏板傳感器；③. 制動開關(guān)：④. 節(jié)氣門位置傳感器；⑤. 自動變速器檔位信號；⑥. 空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載傳感器；⑦.發(fā)動機(jī)溫度傳感器。節(jié)氣門位置由節(jié)氣門體上節(jié)氣門位置傳感器中的兩個分壓器測量，分壓器1在節(jié)氣門角度增加時產(chǎn)生較高的電壓信號：分壓器2產(chǎn)生變化相反的電壓信號。發(fā)動機(jī)小負(fù)荷(如怠速)時，較小的進(jìn)氣需要更精確的調(diào)節(jié)，所以分壓器l上的信號在到達(dá)發(fā)動機(jī)電腦中的AC／DC轉(zhuǎn)換器前在電腦中放大數(shù)倍。發(fā)動機(jī)電,電腦首先使用分壓器1上的信號測量節(jié)氣門開度，并使用該信號計算節(jié)氣門角度(實(shí)際數(shù)值)，然后利用節(jié)氣門實(shí)際角度的數(shù)值正確地調(diào)節(jié)節(jié)氣門9Z度。分壓器2上的信號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。如果信號有差異，電腦就從負(fù)載信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及壓力和溫度信號計算出一個虛擬的節(jié)氣門信號，最接近計算數(shù)據(jù)的節(jié)氣門位置傳感器信號被假定為是正確的。另一個位置傳感器被認(rèn)為異常并儲存一個故障碼。電腦連續(xù)地將分壓器的節(jié)氣門角度與計算的節(jié)氣門角度進(jìn)行比較以進(jìn)行監(jiān)測。如果發(fā)動機(jī)電腦將節(jié)氣門體中的電源斷開，則節(jié)氣門轉(zhuǎn)換到固定開度，汽車可以“跛行”。 發(fā)動機(jī)電腦有調(diào)整(學(xué)習(xí))功能，使得電腦可以計算如何控制調(diào)整節(jié)氣門電機(jī)。該調(diào)整在制造過程中進(jìn)行，運(yùn)行時發(fā)動機(jī)電腦打開節(jié)氣門到不同的位置，并讀取和記錄分壓器上的實(shí)際數(shù)值。節(jié)氣門電機(jī)由一個在發(fā)動機(jī)控制器中的電源使用脈沖寬度調(diào)諧信號(PWM )進(jìn)行控制。全自動式節(jié)氣門體加速靈敏，可實(shí)現(xiàn)牽引力、巡航、自動變速器換檔防沖擊等控制。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，發(fā)動機(jī)只能在備用固定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，不能通過油門踏板實(shí)現(xiàn)加速和減速。 汽油發(fā)動機(jī)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的特點(diǎn)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛員操縱加速踏板的情況、發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況及汽車的行駛狀況等對節(jié)氣門進(jìn)行控制，可使踏板行程大小與電子節(jié)氣門開度不一致，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的不同模式控制。 ①．加速踏板特性控制 可使節(jié)氣門的開度響應(yīng)滿足駕駛員不同的踏板感覺需要。加速踏板特性大致可分為運(yùn)動模式、標(biāo)準(zhǔn)模式和經(jīng)濟(jì)模式。運(yùn)動模式使駕駛員有加速踏板很靈敏的感覺該控制模式下使節(jié)氣門的響應(yīng)以汽車的加速反應(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，該控制模式下對節(jié)氣門的控制以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)。 ②．以舒適性為目標(biāo)的車速控制 在加速踏板位置突然改變時，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)對節(jié)氣門的響應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以避免汽車突然的加速或減速，使車內(nèi)乘員無前沖或后仰的感覺。 ③．發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速限制控制 當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定的限值時，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)可及時減小節(jié)氣門開度，以避免發(fā)動機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)。 ④．發(fā)動機(jī)起動控制 在起動發(fā)動機(jī)時，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)自動將節(jié)氣門調(diào)整到發(fā)動機(jī)最容易起動的位置。 ⑤．三元催化器加熱時的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制當(dāng)發(fā)動機(jī)冷機(jī)起動后，三元催化器加熱器電工作時，電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)將節(jié)氣門開度作適當(dāng)?shù)男拚?，以確保發(fā)動機(jī)的正常轉(zhuǎn)。⑥．發(fā)動機(jī)怠速控制電子節(jié)氣門裝置響應(yīng)發(fā)動機(jī)怠速控制系統(tǒng)的控制指令，進(jìn)行發(fā)動機(jī)怠速穩(wěn)定控制、發(fā)動機(jī)高怠速控制和發(fā)動機(jī)快速暖機(jī)控制等。 ⑦．發(fā)動機(jī)輸出功率控制電子節(jié)氣門裝置響應(yīng)驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)的控制指令，通過適當(dāng)減小節(jié)氣門開度，控制發(fā)動機(jī)的輸出功率，以抑制驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)。⑧．汽車巡航控制電子節(jié)氣門裝置響應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制指令，及時地調(diào)整節(jié)門開度，以使汽車的行駛速度保持在設(shè)定的車速。四 結(jié)語VVT 技術(shù)與傳統(tǒng)氣門正時系統(tǒng)相比在發(fā)動機(jī)動力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及排放性方面有著明顯的優(yōu)勢，目前已廣泛應(yīng)用于多種現(xiàn)代車型。隨著這一技術(shù)的不斷發(fā)展完善及成本的降低，將來會有越來越多的高性能汽油發(fā)動機(jī)采用這一技術(shù)。為發(fā)動機(jī)性能的提升及節(jié)能、環(huán)保起到更大作用。節(jié)氣門控制系統(tǒng)不僅可滿足發(fā)動機(jī)的起動、怠速、三元催化器加熱、發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速限制、過熱保護(hù)等控制要求， 其電子節(jié)氣門裝置同還可滿足汽車其它電子控制系統(tǒng)的控制請求， 實(shí)現(xiàn)防振動控制、巡航控制、最高車速控制、變速器換檔優(yōu)化控制和牽引力控制等， 因而可簡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?？梢韵嘈牛?隨著電子節(jié)氣門控制技術(shù)的進(jìn)一步成熟， 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用也會很快普及。參 考 文 獻(xiàn)[1]陳家瑞，汽車構(gòu)造，機(jī)械工業(yè)出版社，2000[2]陶國良，郭連．電子節(jié)氣門技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]．汽車研究與開發(fā)，2003，[3]馮能蓮，等．電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究 汽車技術(shù)，20O4[4]網(wǎng)上搜索資料 [5]王立彪等，發(fā)動機(jī)可變氣門技術(shù)的研究進(jìn)展，汽車技術(shù) 指導(dǎo)記錄表26