电子节气门控制系统

现在越来越多的电喷发动机管理系统采用电子节气门(EPC)，EPC实际上是一个系统，它包括节气门、节气门位置传感器、节气门控制单元、节气门调节器、节气门指示灯以及发动机控制单元等，所有用于确定、调整和监控节气门位置的零部件都属于电子节气门系统。

1电子节气门的控制原理电子节气门与加速踏板之间不存在机械连接，加速踏板的位置信息由加速踏板位置传感器采集。

驾驶人希望加速、减速或恒速等意图不再通过拉索直接操纵节气门，而是依靠EPC进行间接控制。

加速踏板传感器内有2个输出电压呈线性变化的电位计，驾驶人踩下加速踏板时，带动滑变电阻移动，这2个电位计产生的信号电压输送至发动机电控单元(ECU)。

ECU经过运算后，驱动节气门调节器的定位电动机，带动节气门转动，使发动机达到所需要的进气量。

由此可见。

踩下加速踏板的程度是驾驶人对发动机转矩的要求。

加速踏板的位置是一个设定值。

加速踏板位置传感器是一个设定值发生装置。

另一方面，在发动机运转过程中，电控单元可以不依靠加速踏板位置传感器的信号，直接控制EPC。

节气门位置传感器的作用是将节气门的开度转换为电压信号，传输给ECM及TCM，控制单元根据此信号以及进气量信号及时调整喷油量，以满足发动机各种工况的需要。

以长安福特福克斯(C307)轿车为例。

该车采用电子节气门，由PCM控制节气门的开度。

同时为了检测其执行情况，设置了节气门位置传感器，采用节气门位置传感器的反馈信号，形成了一个闭环控制系统。

PCM主要根据加速踏板位置传感器的信号决定节气门开启角度、点火时刻和喷油脉宽。

为了提高可靠性，在加速踏板上设置了2个加速踏板位置传感器，如果其中一个加速踏板位置传感器出现故障，PCM会降低发动机的输出动力，此时发动机的转速仍然可以达到最高值，只是加速性能会受到影响。

这时行车电脑会显示“ACCELERATION REDUCED”；如果两个加速踏板位置传感器同时出现故障，PCM会将发动机的转速控制在1500～4000r／min，车速最高只能达到56km／h，如果踩下制动踏板，转速会降到怠速，松开制动踏板，转速会增加。

本文以搭载2.0 L CUGA 发动机的2018款迈腾车为例，对电子节气门系统的组成、工作原理进行分析，并分享电子节气门系统故障，期望能给同行或从业者提供借鉴。

1　迈腾B8L车电子节气门系统的组成迈腾B8L 车电子节气门系统主要由加速踏板模块和节气门控制单元组成。

1.1　加速踏板模块加速踏板模块由加速踏板位置传感器（G79）和加速踏板位置传感器2（G185）组成，加速踏板模块的相关电路如图1所示。

J623的端子T91/33与G79的端子T6bf/2相连，该线为G79的供电线；J623的端子T91/34与G79的端子T6bf/3相连，该线为G79的搭铁线；J623的端子T91/52与G79的端子T6bf/4相连，该线为G79的信号线。

J623的端子T91/16与G185的端子T6bf/1相连，该线为G185的供电线；J623的端子T91/51与G185的端子T6bf/5相连，该线为G185的搭铁线；J623的端子T91/69与G185的端子T6bf/6相连，该线为G185的信号线。

1.2　节气门控制单元节气门控制单元由节气门驱动装置（G186）、节气门驱动装置角度传感器1（G187）、节气门驱动装置角度传感器2（G188）组成，节气门控制单元相关电路如图2所示。

J623的端子T105/34与G187的端子T6e/4相连，该线为G187的信号线；J623的端子T105/55与G188的端子T6e/1相连，该线为G188的信号线；J623的端子T105/54与端子T6e/2相连，该线为G187和G188的公共供电线；J623的端子T105/56与端子T6e/6相连，该线为G187和G188的公共搭铁线。

J623的端子T105/90与G186的端子T6e/3相连， J623的端子T105/91与G186的端子T6e/5相连，这2根线为G186的控制信号线。

2 迈腾B8L车电子节气门系统的工作原理及故障现象2.1　电子节气门系统的工作原理（1）正常情况下踩加速踏板时电子节气门系统的控制过程。

宝马VANOS发动机技术电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理电子气门控制系统的工作原理与人类在身体紧张时的状态类似。

假设您去跑步。

您身体所吸进的空气质量将由肺来调节。

您会不由自主地深吸气并由此为肺提供较多的空气，以便在身体中进行能量转换。

如果您现在由跑步换成一种较慢的步法，例如散步，则身体需要的能量和空气相对减少。

您的肺将以平缓呼吸的方式对此进行自动调节。

在这种情况下，如果您在嘴上堵上一块手帕呼，吸将非常费力。

在电子气门控制系统的新鲜空气进气装置中“取消了”节气门（与手帕类似）。

气门升程肺根据空气需要量进行调节。

发动机可以自由呼吸。

在发动机电子气门控制系统进气过程中，节气门几乎一直打开一个合适的角度，以保证出现一个50 mbar 的近似真空。

负荷控制通过气门的关闭时刻实现。

与通过节气门实现负荷控制的普通发动机相比，在进气系统中只产生一个较小的真空，也就是说省去了产生真空的能耗，通过进气过程中较小的功率损失获得较高的效率。

与柴油发动机不同在常规汽油发动机中，进气量通过加速踏板和节气门进行调节并按化学计算比例ë =1 喷射所需要的燃油量。

在带电子气门控制系统的发动机上所吸进的空气量由气门的开启升程和开启持续时间决定。

通过精确控制供油量这里也能实现按ë =1 运行。

与此相反，带汽油直接喷射和浓度分区功能的发动机，在较宽的负荷范围内以低燃油空气混合比工作。

昂贵且易受硫腐蚀的废气后处理装置，例如直喷式汽油发动机上使用的在带有电子气门控制系统的发动机上因此就不需要了。

宝马VANOS发动机技术图中每个进气门分别有两组凸轮控制，一组是高速凸轮，一组是低速凸轮。

红色圆框内就是可变气门行程的控制机构。

当发动机在低转速范围时，红色的控制活塞是落在气门座内的。

这样高速凸轮只能驱动气门座向下行程而不能带动整个气门动作，整个气门由低速凸轮驱动气门顶向下行程，这样获得的气门开度就较小。

当发动机在高转速范围时，红色的控制活塞在液压的驱动下从气门座推入到气门顶中，等于是把气门座和气门刚性的连接在一起，当高速凸轮驱动气门座时就能带动气门向下行程获得较大的气门开度。

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反 饋电子节气门控制系统（ETCS）简介1. 采用ETCS后，可以省去哪些部件？A. 节气门体、减振缓冲器膜片和单向阀、ECM/PCM、快怠速阀。

B. 加速踏板位置传感器、IACV、ECM/PCM、快怠速阀。

C. 节气门体、驱动装置、IACV、快怠速阀。

D. X IACV、快怠速阀、减振缓冲器膜片和单向阀、巡航控制作动器和控制装置。

2. ETCS操纵节气门：A. 直接使用拉线操纵。

B. X 采用电机操纵。

C. 采用加速踏板位置传感器操纵。

D. 直接由加速踏板操纵。

3. 加速踏板位置传感器 。

A. 连接到节气门体上。

B. X 包含两个相同的工作回路。

C. 紧靠加速踏板上面的前围板下支架上。

D. 向ECM/PCM提供可变电阻信号，指示节气门位置。

4. 进行下面哪一种操作时要求完成怠速学习步骤？A. 更换右前车轮。

B. X 使用扫描工具或HDS清楚DTC和/或重新设置ECM/PCM。

C. 断开及/或更换加速踏板位置传感器。

D. 进行阀门调整。

5. 发生ETCS故障时，下面哪一项是正确的？A. X MIL点亮。

B. 车辆只能移动到路肩上。

C. 燃油在1200 rpm以上被切断。

D. 可以使用后备节气门拉线。

6. ECM/PCM输出一个信号__________。

A. 直接给节气门控制电机。

B. 给加速踏板位置传感器。

C. X 给驱动装置。

D. 给TPS。

7. 在维修一种在ECM/PCM中储存有DTC的系统故障后，必须在工作结束前完成什么操作？A. 将点火开关轮回切换到ON和OFF，以擦除所储存的DTC。

B. 踩下制动踏板，转动点火开关至“ON（II）”位置，以擦除储存的DTC。

C. 踩下巡航控制按钮，转动点火开关至“ON（II）”位置，以擦除储存的DTC。

D. X 使用扫描工具或HDS擦除储存的DTC，并完成怠速学习步骤。

8. ETCS由如下部分组成：。

A. IACV、节气门体和快怠速阀。

B. 加速踏板位置传感器、IACV、ECM/PCM和快怠速阀。

1丰田发动机电子节气门控制丰田发动机电子节气门控制介绍电子节气门控制是现代汽车发动机控制系统中的一项重要技术。

丰田作为世界著名的汽车制造商，在电子节气门控制技术方面取得了显著的成就。

本文将介绍丰田发动机电子节气门控制的原理、优势以及应用。

原理丰田发动机的电子节气门控制原理基于发动机控制单元（ECU）和传感器的协同工作。

ECU通过接收来自传感器的信号，实时监测发动机工况，并根据这些信息来控制电子节气门的开启程度。

在不同的驾驶条件下，ECU会根据发动机负荷和转速等参数来调整节气门的开度，以实现最佳燃烧效果和动力输出。

优势1. 响应更快：相比传统机械节气门控制系统，电子节气门控制能够实现更快的响应速度。

ECU能够实时监测发动机工况，并根据不同的驾驶条件进行精确的控制，以提供更好的加速性能和驾驶体验。

2. 更高的燃烧效率：电子节气门控制可以根据不同的工况调整节气门的开度，从而实现更精确的燃油喷射控制。

这样可以使发动机在不同负荷情况下保持最佳的燃烧效率，降低燃油消耗和尾气排放。

3. 减少机械磨损：传统机械节气门控制系统在开启和关闭节气门时需要通过机械传动来实现，这会导致节气门和传动机构之间的磨损。

而电子节气门控制通过电子信号来控制节气门的开关，无需机械传动，从而降低了磨损的风险，延长了节气门的使用寿命。

应用丰田将电子节气门控制技术应用于其各类汽车型号中，包括小型车、中型车和豪华车等。

通过电子节气门控制，丰田汽车能够在不同驾驶条件下提供更好的动力输出和燃油经济性。

同时，电子节气门控制也为丰田实现更精确的发动机控制打下了基础，为未来更高级别的动力系统开发奠定了技术基础。

结论电子节气门控制是丰田发动机控制系统中的一项重要技术。

通过精确的节气门控制，丰田汽车能够在不同驾驶条件下提供更好的动力输出和燃油经济性。

丰田在电子节气门控制技术方面取得的成就不仅提升了汽车的性能和燃油效率，也为未来的发动机技术发展提供了借鉴和参考。

电子节气门控制系统硬件电路的设计【摘要】介绍了电子节气门控制系统的基本原理，对控制系统涉及的电源模块、角传感器信号处理、A/D转换、执行控制模块和H桥电动机驱动等部分的电路进行了分析和设计，为电子节气门控制系统总成的设计提供了硬件支持。

【关键词】缸内直喷;电控系统;硬件模块一、引言电子节气门控制系统是发动机电子控制系统的重要组成部分，能够显著改善汽车的动力性能、经济性能和安全性能等指标，是汽车电子控制技术发展的重要方向。

鉴于当前国内电子节气门控制系统研究和应用的现状，开展电子节气门控制系统的研究与开发具有重要现实意义和应用价值。

电子节气门控制系统根据油门踏板位置传感器和节气门体角位移信号等综合判断发动机实时工况的需求，通过电控单元控制节气门阀的开度，改变进入发动机气缸内的可燃混合气量，使发动机输出整车所需求的功率和转矩。

图1 源稳压电路图二、电源模块电路设计电源模块主要为电控单元、传感器和直流电动机提供电源。

其中由于传感器电路精度比较高，节气门位置传感器和踏板位置传感器输入的模拟信号供电电压必须非常稳定，否则对踏板位置传感器和节气门位置传感器信号会有很大的扰动，本设计中给传感器单独供电，电控单元5V供电电源与传感器SV供电电源分开。

本设计共需两个5V和一个12V直流电源。

其中5V电源由两个电压转换器件7805从12V直流电源直接转化得到。

直流电机所需12V直流电源直接从12V蓄电池得到。

图1所示为系统采用电源稳压电路图，主要由电源稳压芯片7805组成。

三、角位移信号调理电路角位移信号调理电路是电控系统的重要组成部分，主要完成信号的跟随和滤波。

信号调理可以防止各种干扰信号进入系统，是整个系统抗干扰的重点部分。

电子节气门控制系统信号输入部分包含两路模拟量输入，油门踏板角位移信号和节气门角位移信号。

两路传感器信号均为电压信号，其范围为O-5V，数模转换芯片AD7705输入模拟电压范围为0-2.5V，故设计分压电路对传感器信号进行分压;且由于车辆的工作环境比较恶劣，输入的模拟信号存在干扰，故需对模拟信号进行滤波。

基于DSP的电子节气门PID控制一、引言随着现代电子技术的飞速发展，特别是微机技术在汽车上的广泛应用，使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸，汽车电子化正逐渐成为现代汽车的基本特征。

节气门是汽车发动机的重要控制部件。

为了提高汽车行驶的动力性、平稳性及经济性，并减少排放污染，世界各大汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电子控制系统，组成电子节气门控制系统（ETCS）。

采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能；另一方面，可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结构。

现在，电子节气门控制系统已成为发动机完全电控管理系统的一个重要模块。

由于ETCS的优越性，目前，世界上越来越多的大型汽车制造公司开始采用ETCS，传统机械式节气门面临着被电子节气门所取代的趋势。

在电子节气门这种柔性连接方式中，油门踏板与节气门之间不再有机械连接。

节气门的实际开度由车载电控系统根据当时的汽车行驶状况并考虑发动机特性确定，从而保证发动机运行于最佳工况。

本设计进行了电子节气门控制系统的电控单元开发、传感器信号处理电路及执行器功率驱动电路的硬件电路设计，并进行了PID控制试验。

二、系统组成电子节气门控制系统如图1所示，包括：节气门体、加速踏板位置传感器、DSP（Dig ital Signal Processor）开发板、信号处理电路、功率驱动电路及微机监控系统几个部分。

节气门体包括：直流电机、节气门开度传感器及机械装置，它们被封装为一体。

通过ECU 驱动直流电机，完成节气门开度调整；节气门开度信号通过节气门体内部的一对高精度节气门开度传感器获取当前开度下相应的电压反馈值，该反馈值与节气门打开角度成线性变化。

利用这两路反馈信号，构建闭环控制系统。

加速踏板带动一个位置传感器，将加速踏板位置信号转变为电压信号传到ECU，其作用相当于一个反映驾驶员操纵意图的传感器，提供节气门开度的参考信号。

电子节气门的工作原理
电子节气门（Electronic Throttle Control，ETC）是一种用于发
动机控制的新型节气门系统。

它通过电子信号替代了传统的机械和液压操作方式，实现了发动机节气门的精确控制和更高的可靠性。

电子节气门的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 传感器检测：电子节气门系统中配备了多个传感器，用于检测车辆和发动机的状态。

例如，油门踏板位置传感器会监测踩下踏板的力度和位置，发动机转速传感器会检测发动机当前的转速等。

2. 信号处理：传感器获得的信号会通过电子控制单元（ECU）进行处理。

ECU会对信号进行数字化处理，以便进一步的计
算和控制。

3. 节气门控制：当驾驶员踩下油门踏板时，油门位置传感器会向ECU发送信号。

ECU会根据接收到的信号计算出适当的节
气门开度，并通过控制执行器来调整节气门的位置。

4. 混合气控制：节气门控制的调整会影响到发动机进气量的调节。

通过调整节气门的开度，可以控制气缸内混合气的进入量，从而影响燃烧过程，实现发动机功率和燃油消耗的优化。

5. 限制与保护：电子节气门系统还具备一些限制和保护功能，以确保发动机和车辆的安全性。

例如，当发生故障或异常情况
时，系统会自动进入“减速模式”，限制发动机输出功率，防止进一步的损坏。

总的来说，电子节气门通过传感器检测和信号处理，实现精确控制节气门开度，进而调节发动机进气量，实现优化的燃烧效果和更高的驾驶性能。

同时，系统还具备故障保护功能，以提高车辆的安全性和可靠性。

简述电控节气门系统的功能
电控节气门系统是一种用于控制发动机进气量的电子系统。

它的主要功能包括：
1. 控制进气量：电控节气门系统可以根据驾驶员的加速需求和发动机的负载情况，精确地控制进气量，以实现最佳的燃烧效率和动力输出。

2. 提高燃油经济性：通过精确控制进气量，电控节气门系统可以使发动机在不同工况下保持最佳的空燃比，从而提高燃油经济性。

3. 减少排放：电控节气门系统可以控制发动机的进气量，从而减少废气排放。

它还可以通过控制节气门的开度，减少发动机的怠速时间，进一步降低排放。

4. 提高驾驶舒适性：电控节气门系统可以实现快速的油门响应，使驾驶员更加轻松地控制车辆的加速和减速。

5. 增强安全性：电控节气门系统可以与车辆的其他电子系统（如制动系统、牵引力控制系统等）协同工作，提高车辆的稳定性和安全性。

6. 自诊断功能：电控节气门系统具有自诊断功能，可以检测系统中的故障，并通过故障码的形式向驾驶员或维修人员提供故障信息，方便故障排除。

总之，电控节气门系统是现代汽车发动机管理系统的重要组成部分，它可以提高发动机的性能、燃油经济性和排放水平，同时增强车辆的驾驶舒适性和安全性。