电子节气门控制系统ETC

电子节气门通过电子踏板的的信号来调整发 动机的负载，它通过一个直流电机来控制节 气门开度使发动机从怠速位置到全负荷。
节气门开度的反馈信号与直流电机的位置由 2个集成在节流阀体内的电位计提供。
两个电位计的滑动片都直接与节流阀门轴杆 连接在一起。其中一个电位计为一个正的信 号而另一个为与此相反的信号（绝对值相 同） 。
位置：驾驶员仪表下 方，油门踏板上方 。
结构及原理
油门踏板的两个信号之间的关系是信号1是信号2 电压的一倍。在怠速-半开－全开位置时，信号1 的电压为0.74V－1.78V－4.61V，信号2为0.37V－ 1.00V－2.32V。
信号电压满足于信号1是信号2的2倍关系 内部采用霍尔原理，信号处理电路再将这些信号
TPS2信号
同时在滑触电阻上移动，并且将触点 的电位UP作为输出电压引出。所以它
实际上是一个转角电位计, 电位计输
出与节气门位置成比例的电压信号。
节气门位置传感器
6 0.5GY 3 0.5WR 5 0.5GBr 2 0.5GL 4 0.75GR
M
1 0.75GB
1#：节气门控制执行电机；
ECU 2#：节气门位置传感器接地；
2）电子控制器通过输出脉宽可变的控制信号来 控制直流电动机的通电时间， 电动机通电转动 时． 通过齿轮传动机构驱动节气门转过相应的 转角。电子控制器通过改变直流电动机电流方 向， 实现节气门开度的增大或减小控制。
4、油门踏板位置传感器(APP)
作用：将油门踏板的位置通过电子信 号的方式反馈给ECU，ECU通过计算控 制电子节气门的动作。
TPS1
M
TPS2
原理示意图
节气门位置传感器由碳膜电阻和滑动
指针构成,是一个具有线性输出的角
+5V TPS1信号
信号地 马达控制
度传感器，由两个圆弧形的滑触电阻 和两个滑触臂组成。滑触臂的转轴跟 节气门轴连接在同一个轴线上。滑触
电阻的两端加上5V的电源电压Us。 马达控制 当节气门转动时，滑触臂跟着转动，
ECU 信号线 16 电压线 33
信号地 36 信号线 40 电压线 73 信号地 35
可能的故障： 传感器线路断路 +５V电源供给电路短路到地 不正确的安装 自动变速箱换挡冲击
故障症状： 发动机故障指示灯亮 加速无力 发动机限速
油门踏板位置传感器检测
1、 点火开关打开，不启动，不踩加速踏板时传感器
进行处理送给ECU。
外形图
拆卸 １、拆卸驾驶员侧仪表下护板。 ２、拆卸油门踏板位置传感器插头。 ３、拆卸油门踏板上固定螺栓。 安装按反向操作。
注意：该传感器外部为工程塑料壳体，损 坏后无法维修，只能通过更换零部件总成 进行处理。
信号分析
内部为原理图仅供参考
APP2 APP1
APP 4 2
3 6 1 5
当节气门信号 不良或出现短路、断路故障时，发动 机一般表现为怠速不稳、加速不良 或“回火”、尾气排放异常等。
• 2)节气门体漏气 • 节气门体的真空管或接合部位 • 漏气，会引起真空作用力失常，有关 • 的真空执行元件不能正常动作。部分 • 空气通过节气f-3体的漏气部位进入 • 气缸内，由于这部分气体未经过空气 • 流量计计量或未经节-~f-]控制，会导 • 致怠速失速，开空调或起步时(自动 • 变速器车型)发动机怠速过低或熄 • 火，发动机冷起动困难(空气量过 • 多)，滑行时发动机熄火，冷车高怠速转速过低等故 • 障现象。
加速踏板位 置传感器
其它相关 传感器
电子控制器
最佳节 气门开 度计算
节气门 开度调 整计算
节气门 驱动电路
节气门 总成
节气门信号
1）电子节气门总成用来执行来自电子控制器的 指令， 迅速调节节气门开度， 以控制发动机的 进气量； 与此同时， 输出反映节气门当前位置 的电信号， 以使电子控制器能实时监控节气门 的开度。
动机的工况、汽车的行驶状态等对节气门的开 度作出实时的调节， 使发动机在最适当的状态 下工作， 从而提高了汽车的动力性、安全性及 舒适性。
电子节气门系统特点
A、电子节气门系统去掉油门拉线，驾驶员不再 直接控制节气门的开度，“踩油门”的意图 通过电子油门踏板转化成扭矩需求输入；
B、取消了怠速执行器，通过对节气门 开度的精确控制来实现怠速稳定控制；
C、易于扩展，如巡航控制等可以轻松实现。
3、组成
电子节气门控制系统主要由节气门总成、加 速踏板位置传感器和电子控制器等组成。
节气门总成包括节气门体、节气 门、节气门位置传感器、节气门 驱动装置。
电子控制器根据加速踏板位置传感器及 其它相关传感器的信号进行最佳节气门 开度判断， 并输出控制信号， 控制节气 门驱动装置， 将节气门调整到适当开度。 电子节气门控制器通常是发动机电子控 制器中的一个控制模块， 由相应的控制 程序和驱动电路组成。
电子节气门控制系统(ETC)（EPC）
1、定义：取消了传统的用拉索控制节气门开度， 取而代之的是应用电机根据ECU的指令对节气 门开度进行控制。
2、特点：电子节气门控制系统使加速踏板与节 气门之间无机械连接， 而是通过传感器、电子
控制器及节气门驱动装置实现电子控制方式的 连接， 可使发动机节气门的开度不完全取决于 驾驶员对加速踏板的操纵， 控制系统可根据发
APP1
3
APP2 2
1 0％
油门开度
100％
4 电子节气门(节气门位置传感器)
元件位置及作用
位置：节气门位置传感器位于电子节气门 上。
作用：节气门位置传感器用于监测节气门位 置及执行电机位置。
5、电子节气门(节气门位置传感器)
主要构成： 1）节气门体；2）驱动电机 3）节气门位置传感器
54 32
38
78 0.75GR 64 0.75GB 65
66 67
3#：节气门位置传感器电源 ,+5V； 4#：节气门控制执行电机
5#：节气门位置传感器1；
6#：节气门位置传感器2；
．电子节气门体常见故障分析 • 1)节气门位置传感器故障：
节气门位置传感器的主要作用是输出怠速、部分负 荷、大负荷及加速负荷信号， 电脑根据节气门传感 器信号完成怠速调节、喷油脉宽和加速异步喷油控 制。
• 4)自适应能力超出范围 • 当节气门体长期处于脏污状态 • 时，电脑将驱动节气门逐渐开大，当 • 节气门开度大于一定角度(一般为 • 8。)时，会出现自适应能力超出范围 • 故障。此时应清洗节气门并进行自 • 适应设定，若无法完成初始设定，应 • 更换节气门体。
• 5)节气门轴转动阻力过大或节 • 图4 电子节气门体典型电路 • 气门驱动电机磨损 • 节气f-3轴转动 • 阻力过大或节气门 • 驱动电机磨损，会造 • 成发动机转速下降。 • 此时应清洁节气门 • 体，润滑节气门轴， • 检查蓄电池电压 • (应大于1lV)并进 • 行重新设定。
Control 2
APS – 1, 2
■ To monitor the acceleration pedal position according to a driver’s intension
■ Failsafe : fixed at 5˚ opening of throttle valve
APS
ECM
Power Signal 1
Power Signal 2
4、电子节气门工作原理
1）发动机工作时， 加速踏板位置传感器将反映加速踏板位置的电信号 输送给电子控制器， 电子控制器根据此位置信号判断驾驶员的驾车意图， 并参考发动机转速传感器、进气压力传感器及其它相关传感器的电信号， 得到最佳的节气门开度参数， 然后与当前的节气门位置进行比较。当节 气门的开度与最佳开度参数不一致时， 便输出控制信号， 控制节气门驱 动装置工作， 将节气门调整到适当的开度。
TPS
ECM
TPS1
TPS2
TPS1
TPS2 Power
Throttle Motor
■ Controlled by electric current from engine ECM ■ Failsafe : fixed at 5˚ opening of throttle valve
ETC
M
ECM
Control 1
Throttle valve
Return spring Drive Gear
Throttle body
TPS1,2
Shaft Motor
TPS – 1, 2
■ Monitors throttle opening ■ Failsafe : fixed at 5˚ opening of throttle valve
APP1、APP2输出电压信号如下：
APP1：0.72－0.74 V； APP2： 0.36－0.37V
2 、点火开关打开，不启动，将加速踏板踩到底时传
感器P1、P2输出电压信号如下： APP1： 4.61V
；APP2： 2.32V
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
以上数值均为发动机正常状态下，用诊断仪读出来的
数据，供做参考。
电压V 4
• 5． 电-3=节气门 • 体故障检查 • 1)检查油门踏 • 板位置传感器信 •口 • 々o • 2)检查线路连 • 接o • 3)自适应功能 • 设定。在正常情况 • 下，发动机电脑在制
• 4)清洁节气门体，检查节气门 • 轴、节气门电机。 • 5)检查节气门体是否漏气。 • 6)检查点火及喷油器的工作情 • 况。因为发动机工作不良也会导致 • 电子节气门体控制失调，造成故障 • 假象。口
• 3)自iS_应功 • 能设定故障 • 当对节气门 • 进行清洁或更换 • 新的节气门体、电脑后， 必须进行节气门体的自适 • 应设定。自适应设定时电脑会驱动 • 节气门动作， 同时采集相应信号并 • 储存起来，以修正节气f-3的位置。如 • 果不进行初始设定， 电脑将不能正 • 常驱动节气门电机控制怠速，会出 • 现怠速过高、怠速不稳及车辆滑行 • 熄火等故障现象。