电子节气门控制系统的工作原理

上海大众斯柯达明锐轿车的电子节气门的故障检修

目录

摘要 (2)

前言 (2)

1 电子节气门概述 (2)

2 电子节气门控制系统的工作原理 (4)

2．1 加速踏板模块 (4)

2．2 节气门控制模块 (6)

2．3 发动机ECU (9)

2．2 电子节气门控制系统的控制过程 (11)

4 电子节气门的检修 (13)

4．1 节气门控制部件供电和导线的检查 (13)

4．2 加速踏板位置传感器的检查 (13)

5 故障案例分析 (14)

5．1故障现象 (14)

5．2故障诊断 (15)

5．3 故障排除 (15)

结束语 (16)

参考文献 (16)

摘要：当前大众车基本上配置有电子节气门控制(EPC)系统，其主要优点能根据驾驶人的需求及整车的行驶状况确定节气门的最佳开度，充分发挥了车辆最佳的动力性和燃油经济性，同时并具有巡行控制和牵引力控制等系列功能，提高安全性和乘坐舒。本文以上海大众斯柯达明锐轿车电子节气门为例，阐述其车型的电子节气门组成及控制原理；同时阐明了斯柯达明锐轿车电子节气门的检修方法；结合实际维修案例加以分析。

关键词：大众斯柯达明锐轿车电子节气门故障检修

前言

目前大众斯柯达明锐轿车采用电子节气门，它具有优点体现在能克服了机械油门对怠速和定速巡航进行控制的局限性，通过电控单元可对发动机全工况进行控制。而电子控制单元ECU精确控制电子节气门的开启度以满足空调、自动变速箱、平稳性动态控制、车速调节、发动机冷却等功能的需要。它是一种新的发动机负荷管理系统，可以较好地管理发动机的力矩。节气门位置根据发动机各项功能的需求来确定，当各项功能需求同时出现时，ECU按照内部的优先级别将节气门打开到某一开度，以满足优先级别最高的这项功能的需求。因此，现在越来越多的汽车采用电子油门。目前，大众车系绝大部分车型均采用了电子节气门，本文针对上海大众斯柯达明锐轿车1.4和1.6L发动机的电子节门维修进行探讨。

1 电子节气门概述

明锐轿车发动机电子节气门系统主要由节气门位置传感器、加速踏板位置传感器、ECU、数据总线、EPC指示灯和节气门执行器等组成(见图1)，控制电路如图1所示。操纵加速踏板时，加速踏板位置传感器记录下加速踏板的位置，并将此信息传递给ECU，ECU根据此信息、废气排放、燃油消耗及安全等因素，确定转

矩及相应的节气门位置，一方面通过控制节气门体上的执行电机控制节气门转动相应角度，另一方面控制点火和喷射，使发动机的实际转矩达到目标转矩，对发动机控控制更多精准和有效。

图1明锐轿车电子节气门控制系统工作原理

图2明锐轿车电子节气门实物图

2 电子节气门控制系统的工作原理

大众车系电子节气门控制系统主要由加速踏板模块、节气门控制模块

(J338)、发动机ECU(J22O)、电子节气门控制系统故障指示灯(K132)、制动灯开关(F)、制动踏板开关(F47)及离合器踏板开关(F36)等部分组成，如其按原理如图3所示。

2．1 加速踏板模块

加速踏板模块由2个加速踏板位置传感器(G79与G185)组成，如图2所示。2个传感器都是滑动触点电位计，安装在同一根轴上，G185中串联了一个电阻(图5)。2个加速踏板位置传感器的基准工作电压均由ECU提供。随着加速踏板位置的变化，电位计阻值也发生线性变化，由此产生反应加速踏板下踏量大小和变化速率的电压信号输入ECU。2个加速踏板位置传感器的信号值是倍数关系。如表1所列。采用2个加速踏板位置传感器信号的作用是监测并确保信号的正确性。出于安全考虑，每个加速踏板位置传感器都有单独的电源、信号线和搭铁线。

当一个加速踏板位置传感器失效，系统监测到还有一个加速踏板位置传感器信号时，启动怠速运转模式，节气门要全开很慢；系统还通过制动灯开关和制动踏板开关信号来判别怠速。此时舒适系统被关闭，如关闭巡行、发动机制动调节

等功能，EPC故障指示灯点亮，故障存储器内存储有故障代码。当2个加速踏板位置传感器都失效时，发动机在l 500 r／min左右运行，踩加速踏板无反应。同样EPC故障指示灯点亮，故障存储器内存储有故障代码。

图3 电子节气门控制系统基本原理图4 加速踏板模块

图5 加速踏板模块控制电路图6 加速踏板位置传感器特性

表1 发动机数据流显示数据值

2．2 节气门控制模块

节气门控制模块主要由2个节气门位置传感器(G187、G188)和节气门定位电动机(G186)等组成(图7)，图8为节气门控制模块结构。发动机ECU的节气门位置信号是由2个节气门位置传感器提供的。与加速踏板位置传感器类似的是，这2个节气门位置传感器也是滑动触点电位计，安装在同一根轴上，由ECU提供相同的基准工作电压。当节气门位置发生变化时，电位计阻值也随之线性地变化，由此产生相应的电压信号输入ECU，该电压信号反映节

图7节气门控制模块电路

气门开度大小和变化速率。2个节气门位置传感器的信号曲线是相反的，信号在控制数据块中是以百分比来表示的，如表1所列。2个节气门位置传感器反向连接，实现阻值的反向变化，即2个节气门位置传节气门位置传感器。

感器阻值变化量之和为零。对2个节气门位置传感器施加相同的电压，两者输出的电压信号也相应反向变化，且其和始终等于供电电压。装用2个节气门位置传感器是为了精确和备用。

当一个节气门位置传感器失效，系统使用另一个节气门位置传感器信号，对加速踏板位置的响应不变，但巡行等功能关闭。EPC故障指示灯点亮，故障存储器储存故障代码。当2个节气门位置传感器信号均中断时，发动机在1 500 r／min 左右运行，踩加速踏板时无变化。EPC故障指示灯点亮，故障存储器储存故障代码。

节气门定位电动机一般选用直流电动机，经过2级齿轮减速来调节节气门开度。节气门可在全关与全开之间无级地定位。早期以使用步进电动机为主，步进电动机精度较高、能耗低、位置保持特性较好，但其高速性能较差，不能满足节气门较高的动态响应性能要求，所以现在比较多地采用直流电动机，直流电动机精度高、反应灵敏、便于伺服控制。节气门定位电动机根据发动机ECU发出的指令控制节气门开度。当节气门定位电动机上没有电压时，弹簧复位系统把节气门设置在紧急运行位置，车辆只能在高怠速状态下行驶并且功能受到限制。此时，EPC故障指示灯点亮，舒适系统功能被关闭。图8为节气门控制模块控制原理。