电子节气门是伴随着汽车电子驱动(drive by wire)理念而诞生的.它摒弃了传统油门踏板与节气门之间的机械连接,而是采用电子节气门控制器或动机控制单元(engine control unit,ECU)采集油门踏板的位置信号,并根据此信号对节气门开度进 行控制.它既实现了节气门开度的控制,又可以动态调整油门踏板位置信号与节气门开度之间的比例关系,有助于提高整车的动力性、舒适性。
在电子节气门开度跟踪控制算法方面,使用较 早的是PID控制,但是节气门系统存在多种非线 性因素,比如非线性粘滞摩擦力、非线性回位弹簧 扭矩,同时电子节气门的参数会随着发动机工作过程而不断变化,并且存在着进气流量、发动机震动等强扰动。
发动机转速不是直接可控的“自变量”,它是根据外界条件改变而改变的“因变量”。ECU通过对油门踏板信号的采集,估计驾驶员对发动机的功率需求,并根据发动机当前转速来调整进气量、喷油量以及点火时机,从而调整发动机的扭矩输出,使其输出的功率可以达到驾驶员的预期。如果档位不变,当整车速度改变时发动机转速才会改变(不考虑液力变矩器或离合器滑动)。
需要指出的是,整套动力总成的转动惯量与整车的惯量相比是较小的,发生档位变换时,车速变化率要远远小于发动机转速的变化率,也就是说,当切换档位后,发动机转速会先被整车“拉高”或“拖低”,再与车速同步变化。