2011年盤點(diǎn):電子油門轉(zhuǎn)速問題原因分析
電子油門,已經(jīng)脫離了單單是人工對(duì)節(jié)氣門開度的操作。在日漸嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)下,已經(jīng)發(fā)展成為車輛控制單元對(duì)車輛狀態(tài)自診斷,對(duì)車輛在使用中保證良好燃油經(jīng)濟(jì)性的重要部件。
在中國汽車質(zhì)量網(wǎng)投訴的問題中,反映電子油門故障的投訴與日俱增,其中所涉及的車型也越來越多。主要問題都是反映起步加油不走車、熄火,換擋時(shí)踩下離合器轉(zhuǎn)速不降反升,空擋滑行時(shí)怠速有規(guī)律的忽高忽低,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。
在2011年中,中國汽車質(zhì)量網(wǎng)接到電子油門的投訴問題有451宗,其中涉及6個(gè)車型(和悅、同悅、愛唯歐1.4L、東風(fēng)景逸、東風(fēng)標(biāo)致408、東風(fēng)標(biāo)致307)。占2011年總投訴量的6.3%。隨著2012年的到來,電子油門問題有增無減。
針對(duì)電子油門問題,中國汽車質(zhì)量網(wǎng)記者查閱相關(guān)資料后,對(duì)其出現(xiàn)的故障現(xiàn)象從結(jié)構(gòu)原理上進(jìn)行了解析。
電子油門專業(yè)稱之為電子節(jié)氣門總成,由油門踏板位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、翻板、節(jié)氣門機(jī)體、怠速馬達(dá)、電機(jī)、減速齒輪組及回位彈簧組成。電子節(jié)氣門電腦控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制,油門踏板傳感器得到信號(hào),由電腦控制電機(jī)旋轉(zhuǎn),經(jīng)減速齒輪組傳動(dòng),使節(jié)氣門翻板旋轉(zhuǎn)一定角度,且由節(jié)氣門位置傳感器來判斷,將信號(hào)進(jìn)行修正。當(dāng)車輛其它傳感器數(shù)值有變化,電腦將自動(dòng)修正節(jié)氣門位置。
電子節(jié)氣門硬件
電子節(jié)氣門電機(jī)目前有兩種形式:一種是步進(jìn)式電機(jī),另一種是直流電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)是將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓位移的開環(huán)控制元件。電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。主要優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好,不用閉環(huán)控制;缺點(diǎn)就是響應(yīng)時(shí)間比較慢。目前,使用步進(jìn)電機(jī)的車型已經(jīng)很少了,還有一些國產(chǎn)品牌車輛依然應(yīng)用。
直流電機(jī)則是由PWM即占空比,與脈寬來控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小的,一般情況下直流電機(jī)響應(yīng)速度快,但對(duì)于節(jié)氣門位置的控制不如步進(jìn)電機(jī)。一般情況下,直流電機(jī)主要是通過回位彈簧來改變節(jié)氣門旋轉(zhuǎn)的方向。當(dāng)占空比一定時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與回位彈簧的彈力保持一致,節(jié)氣門翻板位置保持不變,當(dāng)力矩小于回位彈簧的力時(shí),翻板將向反方向旋轉(zhuǎn)。
由于彈簧為彈性形變,如此一來,勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生一定誤差。在實(shí)驗(yàn)中,得出的跟蹤曲線就能很明顯的看出踏入油門及回收油門時(shí),油門踏板及節(jié)氣門位置的誤差。
在踏入油門開度小時(shí),節(jié)氣門開度將滯后于油門踏板,這也就可以說明為什么在起步時(shí)會(huì)感覺油門響應(yīng)慢,感覺加油不走車的原因了。而滯后時(shí)間完全取決于誤差區(qū)間段,如果誤差區(qū)間段越小,則延遲時(shí)間越短,反之則越長(zhǎng)。這主要取決于占空比數(shù)值與回位彈簧力度的調(diào)教上。
在回收油門踏板時(shí),節(jié)氣門開度將滯后于油門踏板,這也就可以說明為什么在需要換擋時(shí)會(huì)感覺轉(zhuǎn)速不降反升了。而轉(zhuǎn)速反升的高低與時(shí)間完全取決于節(jié)氣門慣性區(qū)間段,也就是節(jié)氣門保持開度時(shí)間的長(zhǎng)短。如果區(qū)間段越小,則轉(zhuǎn)速反升的時(shí)間越短,轉(zhuǎn)速越低,反之則越長(zhǎng)。這主要在占空比數(shù)值與回位彈簧力度的調(diào)教上。
對(duì)于起步加油不走車、熄火,換擋時(shí)轉(zhuǎn)速飆升問題,主要原因還是在于電子節(jié)氣門延遲造成。由于電子節(jié)氣門響應(yīng)有一定延遲,當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)踩下油門踏板,而油門未及時(shí)響應(yīng),再加之使用中導(dǎo)致節(jié)氣門臟,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。對(duì)于這種問題,首先應(yīng)使涼車高怠速穩(wěn)定,其次在節(jié)氣門延遲問題上應(yīng)改進(jìn)提高,減小延遲區(qū)間,提高響應(yīng)速度。在換擋松油門時(shí),節(jié)氣門會(huì)有一段時(shí)間的慣性維持開度,當(dāng)瞬間踩下離合器后由于負(fù)荷切斷,轉(zhuǎn)速是會(huì)有一定上升的。如果是拉線式油門,保持油門位置,突然切斷離合器也會(huì)上升。由于電子節(jié)氣門有一個(gè)油門緩降程序,且本身有一個(gè)延遲,所以這個(gè)問題更加明顯。對(duì)于這種問題,廠家可以對(duì)節(jié)氣門本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,加快反映速度,增大電機(jī)回轉(zhuǎn)力度,減小節(jié)氣門慣性開度,迅速改變占空比。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)電腦程序進(jìn)行相應(yīng)的修改升級(jí),并可以采用離合器踏板安裝位置開關(guān)傳感器的方法,使車輛發(fā)動(dòng)機(jī)電腦得知離合器踏板位置,以便對(duì)電子節(jié)氣門信號(hào)加以閉環(huán)控制,過濾掉油門緩降程序,提高油門響應(yīng)速度?梢詫(duì)此問題有一定抑制作用。
一些技術(shù)更為先進(jìn)的電子節(jié)氣門直流電機(jī),是利用調(diào)整線圈的低電平、高電平不同分布,來使電機(jī)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)的切換。這樣將提高響應(yīng)速度,減小誤差值,可以有效降低延遲問題。但這樣相應(yīng)的成本也會(huì)隨之增加。
電子節(jié)氣門軟件
針對(duì)于出現(xiàn)問題的車輛品牌所使用的德爾?刂瞥绦蛳到y(tǒng),中國汽車質(zhì)量網(wǎng)進(jìn)行了以下分析。怠速控制系統(tǒng)功能是指在節(jié)氣門關(guān)閉狀態(tài)下系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。系統(tǒng)對(duì)怠速的控制是通過對(duì)怠速空氣量控制、燃油噴射量的控制及點(diǎn)火正時(shí)的控制參數(shù)的調(diào)整使實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速相吻合。
目標(biāo)怠速是根據(jù)諸多輸入信號(hào)決定的:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫較低時(shí),系統(tǒng)給出較高的目標(biāo)怠速以加速暖車;外加負(fù)載(如空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向及各種用電器負(fù)載等)發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)將提高怠速,以補(bǔ)償增加的負(fù)荷,保持怠速的穩(wěn)定。
當(dāng)駕駛員松開油門踏板,車輛進(jìn)入滑行并反拖發(fā)動(dòng)機(jī),此時(shí)汽車不需要發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。而由于節(jié)氣門完全關(guān)閉后,進(jìn)氣量很小,發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)因燃燒不良而造成有害排放物增加,因此,系統(tǒng)在此時(shí)將切斷供油,這樣可以大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物的生成,同時(shí)也能改善燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到低點(diǎn)設(shè)定值時(shí),噴油恢復(fù)正常。如果是在正常的行駛情況(減擋減速)下,從“減速斷油”到“正常噴油”的過程是有一段時(shí)間的,這段時(shí)間實(shí)際上是比較省油的。但是如果突然在高速時(shí)掛到空擋,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)立即跌到怠速狀態(tài),行車電腦會(huì)控制噴油嘴開始噴油,這樣就縮短了上述過程,油耗實(shí)際上是在增加。而且這也就能解釋當(dāng)空擋滑行時(shí),為什么轉(zhuǎn)速會(huì)忽高忽低有規(guī)律的擺動(dòng)了。當(dāng)空擋滑行時(shí),轉(zhuǎn)速驟降,起初發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)進(jìn)行斷油,但短時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)降到怠速,開始進(jìn)行噴油,當(dāng)噴油量增加,發(fā)動(dòng)機(jī)電腦會(huì)按照經(jīng)濟(jì)空燃比控制,從而打開節(jié)氣門,轉(zhuǎn)速相應(yīng)的會(huì)有一定上升,周而復(fù)始。
在中國汽車質(zhì)量網(wǎng)投訴中,由于有些廠家車型曾出現(xiàn)過行駛過程中熄火問題,主要原因是由于節(jié)氣門容易臟,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)斷油后,摘空擋再供油時(shí),由于進(jìn)氣量不足會(huì)引起車輛發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。廠家可能會(huì)將升級(jí)后的電腦程序用于新一代產(chǎn)品上,從而又引發(fā)新的問題,導(dǎo)致空擋滑行時(shí)油門總自行補(bǔ)償。對(duì)于這種問題,可以修正程序。
總之,電子油門問題還是發(fā)動(dòng)機(jī)電腦程序設(shè)定以及節(jié)氣門延遲問題所致。廠家應(yīng)對(duì)車主的實(shí)際需求及在使用過程中出現(xiàn)的問題,應(yīng)及時(shí)解釋說明并改進(jìn)解決。不過換個(gè)角度說,也希望車主有一個(gè)良好的駕駛及養(yǎng)護(hù)習(xí)慣,及時(shí)檢查清洗節(jié)氣門,對(duì)車輛進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。而且也不建議您在行駛中空擋滑行,現(xiàn)在的車輛都是由電腦程序控制,并非化油器車,空擋滑行并非省油,而且一旦熄火,還會(huì)增加一定安全隱患。

京公網(wǎng)安備: