什麼是電子油門?

1、概念簡介

  在機動車內部構件中,
內燃機上控制燃料供量的裝置被稱為
油門。其作用在於操縱


節氣門開度控制可燃混合氣的流量,改變發動機的轉速和功率,以適應汽車行駛的需要。傳統發動機節氣門操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿,一端聯接油門踏板(加速踏板),另一端聯接節氣門連動板而工作。但這種傳統油門應用范疇受到限制並缺乏精確性,在日新月異的
汽車電子技術發展形勢下,一種電子油門(EGAS)應運而生。

  電子油門就是通過位置傳感器,傳送油門踩踏深淺與快慢的訊號,從而實現油門功能的電子控制裝置。這個訊號會被車載微機接收和解讀,然後再發出控制指令,要節氣門依指令快速或緩和開啟它應當張開的角度。這個過程精準而快速。不會有機械磨耗的問題。

2、結構組成

  電子油門控制系統主要由
油門踏板、踏板位移傳感器、
ECU(電控單元)、數據總線、伺服電動機和
節氣門執行機構組成。

  位移傳感器安裝在油門踏板內部,隨時監測油門踏板的位置。當監測到油門踏板高度位置有變化,會瞬間將此信息送往ECU,ECU對該信息和其它系統傳來的數據信息進行運算處理,計算出一個控制信號,通過線路送到伺服電動機繼電器,伺服電動機驅動節氣門執行機構,數據總線則是負責系統ECU與其它ECU之間的通訊。由於
電子油門系統是通過ECU來調整節氣門的,因此電子油門系統可以設置各種功能來改善駕駛的安全性和舒適性。在目前的電子燃油噴射發動機上,電子油門還可以進一步改善發動機的節油和排放性能,因為它控制著發動機動力調節的大門。

3、工作原理

  傳統拉線油門是通過鋼絲一端與油門踏板相連另一端與節氣門相連,它的傳輸比例是1:1的,也就是說用腳踩多少,節氣門的打開角度就是多少,但是在很多情況下,節氣閥並不應該打開這麼大的角度,所以此時節氣閥打開的角度並不一定是最科學的,這種方式雖然很直接但它的控制精度很差。而電子油門是通過電纜或線束來控制節氣門的開度,實現自動控制功能。

  當駕駛員需要加速時踩下油門,踏板位置傳感器就將感知的信號通過


電纜傳遞給ECU,ECU經過分析、判斷,並發出指令給驅動電機,並由驅動電機控制節氣門的開度,以調整可燃混合氣的流量,在大負荷時,節氣門開口大,進入氣缸內的可燃混合氣多,如果使用拉線油門隻能靠腳踩油門踏板的深淺來控制節氣門的開度,很難將節氣門的開口角度調到能達到理論空燃比狀態,而電子油門能通過ECU將傳感器采集的各種數據進行分析、比對,並發出指令讓節氣門執行機構動作,將節氣門調到最佳位置,以實現不同負荷和工況下都能接近於14.7:1的理論空燃比狀態,使燃料能充分燃燒。 在日常駕駛時會遇到一些新手或駕駛不熟練的人由於操作不當,或者有些過於激進的駕駛員,會將油門踏板突然踩到底情況,這種操作是不科學的,不僅不利於燃油經濟性,而且對於發動機會帶來傷害。 節氣門突然打開,此時是發動機的最大負荷狀態,全負荷會造成發動機燃燒不充分,同時噴油器也會加大噴油,造成燃油的浪費,發動機的負荷增大,縮短瞭發動機的使用壽命,不利於環保等。拉線油門的車輛,ECU無法對節氣閥進行控制,隻能默認這一誤操作,最多會在噴油方面略作調整,但仍無法解決根本問題。而對於電子油門來說就輕而易舉瞭。這時ECU會認為此時是駕駛員的一種不科學的駕駛做法,於是會發出指令讓節氣門一一定的速度打開,而不是與駕駛員踩下踏板的速度同步。這樣做除瞭能保護發動機,提高燃油經濟性以外,還會使駕駛者感到非常平順的感覺,提高瞭乘坐人員的舒適性。

  也可以這樣理解,電子油門的車油門踏板是“假油門”,隻是一個接受器,在接受到駕駛者踩油門的動作後,會將該動作的力量、幅度等數據傳輸到控制單元進行分析,然後總結出駕駛者踩油門的意圖,再由控制單元根據計算後實際節汽門開合度指令控制節汽門電機工作。

4、功能說明

  電子油門控制系統的功能主要體現在兩大部分:
ASR(牽引力控制系統)和速度控制系統(巡航控制)。
牽引力控制

  當ASR系統傳感到車輪的旋轉速度,ECU就根據油門踏板的位置、車輪速度和方向盤轉向角度等之間的不同而求出滑動率,通過減少節氣門開度來調整混合氣流量,以降低發動機功率來達到控制目的。而在ASR系統中,電子油門起到十分關鍵的作用,它涉及整個ASR系統中對車速控制、怠速控制等功能,使系統能迅速準確地執行指令。即當電子油門系統接受到ASR系統指令時,它對節氣門控制指令隻來自於ASR,這樣就可以避免駕車者的誤操作。
速度控制

  當駕車者使用速度控制系統時,車速傳感器將車速信號輸入ECU,再由ECU輸出指令伺服電動機控制節氣門開度。在這樣的系統中,根據行駛阻力的變化由控制系統自動調節發動機節氣門開度,使行駛車速保持穩定。因此電子油門系統也可以兼容巡航控制功能。

  在目前的電子燃油噴射發動機上,電子油門除瞭發揮上述功能外,它還可以進一步改善發動機的節油和排放性能,因為它控制著發動機動力調節的大門。因此,電子油門可以發揮的作用是很多的。

5、技術特點

  與傳統油門比較,電子油門明顯的特點是可以用線束(導線)來代替拉索或者拉桿,在節氣門那邊裝一隻微型電動機,用電動機來驅動節氣門開度。即所謂的“導線駕駛”,用導線代替瞭原來的機械傳動機構。從表面看是用電纜取代瞭傳統的油門拉線但實質上不僅僅是簡單的改變連接方式,而是能對整個車輛的動力輸出實現自動控制功能。
優點

  一,電子油門能根據踩油門的動作幅度細節來判斷駕駛者的意圖,從而實現瞭精確的控制。

  二,比拉線油門省油,更平順。

  三,穩定性高,不易熄火和闖動。
缺點

  一,工作原理復雜,成本高,費用相應提高。

  二,有延遲效果,反應不如傳統拉線油門快。

  三,結構相對復雜,存在故障率的問題。

  總體上,電子油門的控制接入瞭ECU,成為全車電控的一部分,能夠安裝定速巡航等模塊,順應整體汽車技術的發展趨勢。

6、技術發展

  為瞭改變電子油門的延遲缺陷,
電子油門加速器應運而生,帶來瞭以下改變:

  
優點

  一,放大油門信號,提升靜態響應

  電子油門加速器所謂的“加速”主要是通過提高油門響應靈敏度實現的,會將輸入的油門信號放大50百分比。這也就是說,在任何時候踏板最後面33百分比的油門信號已經沒用瞭,在駕駛者踩下踏板66百分比的時候加速器輸出已經是全油門瞭,這樣就使得油門響應的敏感度提高瞭50百分比。但是,電子油門加速器並不像很多人說的那樣減少瞭油門信號的分級,實際上油門信號仍然是無級調整的,隻是由以前的1:1調整為1:1.x,x即為信號的放大系數。

  二,放大油門信號增速,提升動態響應

  在油門踏板被踩下時,加速器會根據踩下幅度、時間計算油門信號的變化率,變化越快,說明加速要求越強烈,油門加速器會將此變化率加大,最終實現的效果是提速動態相應更好。

  三,提供虛假駕駛風格供ecu調整發動機參數

  現代發動機的ecu普遍具有駕駛風格自適應能力,如果駕駛者經常快速深踩油門(俗稱拉轉速),ecu會逐漸認為駕駛者的風格趨向“激烈”,這樣發動機會慢慢調整節氣門、噴油系統等以得到這種風格下發動機的最佳調整參數。使用電子油門加速器後,即使按照以前“溫和”的駕駛風格進行駕駛,發動機依然會得到“激烈”的駕駛體會,這相當於欺騙瞭ecu,久而久之,發動機會自動修改其各項參數以適應該風格。

  
缺點

  裝瞭電子油門加速器後,可能會導致油門太敏感,車不好控制,操控性會下降,油耗則肯定會增加。

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