電子節(jié)氣門的工作原理其實并不復(fù)雜。

它是通過一系列精密的組件和系統(tǒng)協(xié)同工作，來實現(xiàn)對發(fā)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(jié)氣門位置傳感器將信號轉(zhuǎn)換為電信號并傳遞給控制單元。

控制單元會根據(jù)當前行駛狀態(tài)下發(fā)動機整體轉(zhuǎn)矩需求和其他參數(shù)，比如發(fā)動機負荷、轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度等，以及ECU預(yù)設(shè)的控制策略，計算出所需進氣量，進而得出節(jié)氣門的最佳開度。

接著，驅(qū)動電機就會發(fā)揮作用。驅(qū)動電機采用12V直流伺服電機，為節(jié)氣門閥片提供適當轉(zhuǎn)矩。為了降低功耗和平滑電流峰值，發(fā)動機電控單元在2個脈寬調(diào)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(dǎo)通。通過改變電流方向來控制驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動方向，通過改變脈寬調(diào)制信號的占空比來調(diào)節(jié)驅(qū)動電流大小以控制電機的轉(zhuǎn)矩，再通過減速齒輪組向節(jié)氣門閥傳遞相應(yīng)的扭矩。

同時，電子節(jié)氣門體內(nèi)有2個正反彈性系數(shù)不同的內(nèi)置復(fù)位彈簧。當驅(qū)動電機輸出扭矩為0即靜態(tài)時，復(fù)位彈簧使節(jié)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(tǒng)或驅(qū)動電機出現(xiàn)故障時，復(fù)位彈簧可以使節(jié)氣門閥回到稍高于完全關(guān)閉的位置，以保證發(fā)動機怠速工作的進氣量需求。

另外，節(jié)氣門位置傳感器是節(jié)氣門狀態(tài)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(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，以便對閉環(huán)控制進行位置反饋。

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

在ETC節(jié)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(xiàn)節(jié)氣門開度的精確估計和控制。

總之，電子節(jié)氣門通過這些組件和系統(tǒng)的協(xié)同工作，能夠精確控制發(fā)動機的進氣量，從而實現(xiàn)發(fā)動機全范圍的最佳扭矩輸出，改善發(fā)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(wěn)性、安全性和舒適性。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）