電子節氣門的工作原理是什么

電子節氣門的工作原理其實并不復雜。

它是通過一系列精密的組件和系統協同工作，來實現對發動機進氣量的精確控制。

首先，當駕駛員踩下電子加速踏板時，加速踏板角度的變化及其改變的速度，會通過節氣門位置傳感器將信號轉換為電信號并傳遞給控制單元。

控制單元會根據當前行駛狀態下發動機整體轉矩需求和其他參數，比如發動機負荷、轉速、冷卻液溫度等，以及ECU預設的控制策略，計算出所需進氣量，進而得出節氣門的最佳開度。

接著，驅動電機就會發揮作用。驅動電機采用12V直流伺服電機，為節氣門閥片提供適當轉矩。為了降低功耗和平滑電流峰值，發動機電控單元在2個脈寬調制通道上輸出信號，控制雙向H橋電路對角線上的2組功率晶體管同時導通。通過改變電流方向來控制驅動電機轉動方向，通過改變脈寬調制信號的占空比來調節驅動電流大小以控制電機的轉矩，再通過減速齒輪組向節氣門閥傳遞相應的扭矩。

同時，電子節氣門體內有2個正反彈性系數不同的內置復位彈簧。當驅動電機輸出扭矩為0即靜態時，復位彈簧使節氣門保持一個約9°的開度，這個位置被稱為故障安全位置的“跛行回家”位置。當ETC系統或驅動電機出現故障時，復位彈簧可以使節氣門閥回到稍高于完全關閉的位置，以保證發動機怠速工作的進氣量需求。

另外，節氣門位置傳感器是節氣門狀態的唯一檢測元件，通常有接觸型和非接觸型2種，用于將實時采集的節氣門開度轉換為電壓信號輸出，以便對閉環控制進行位置反饋。

ECU作為ETC系統的核心，一般集成在EMS中。EMS由大量控制模塊和電子節氣門控制器組成，其主要任務是根據駕駛員驅動意圖控制發動機的輸出功率和扭矩，計算所需的進氣量和與之對應的噴油量、最佳點火時間。

在ETC節氣門開度估計中，通常采用踏板跟隨器和基于扭矩這2種方法。這兩種方法各有特點，都致力于實現節氣門開度的精確估計和控制。

總之，電子節氣門通過這些組件和系統的協同工作，能夠精確控制發動機的進氣量，從而實現發動機全范圍的最佳扭矩輸出，改善發動機的排放性能，提高車輛行駛的可靠性，讓車輛具有更好的動力性、平穩性、安全性和舒適性。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）