汽车电子节气门的原理与检测方法Word文件下载.docx
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位置传感器图2-15怠速节气门位置传感器怠速节气门位置传感器(见图2-15)装在节气门体内,也是一种电位计式传
感器,其输出电压的变化仅受怠速直流电机的控制。
当发动机在怠速工况下运行时,怠速节气门位置传感器将其阻值的变化转换成电压信号,发动机ECU根据该电压值确定节气门的位置,通过微量调节节气门开度来调节发动机怠速转速。
当发动机实际转速低于标准转速时,电机轴通过齿轮机构将节气门打开一个微小的角度,增加发动机进气量,使发动机转速增加,逐渐逼近标准转速;
当发动机实际转速高于标准转速时,电机轴通过齿轮机构将节气门关闭一个微小的角度,减少发动机进气量,使发动机转速降低,逐渐逼近标准转速。
(3)怠速开关怠速开关(见图2-16)装在节气门体
内,与节气门主驱动轴直接相连。
它是触点式开关,仅当节气门主驱动机构复位时,该触点开关才闭合,通知发动机控制模块发动机进入怠速工况。
发动机ECU根据该信号及发动机的负荷来调整怠速供油量和发动机转速;
当节气门打开时,怠速触点开关断开,发动机ECU根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制。
怠速开关的信号还可以作为发动机控制模块判断是否进行怠速自动控制和急减速断油控制的信号。
图2-16怠速开关(4)怠速直流电动机图2-17怠速直流电动机怠速直流电动机如图2-17所示。
当发动机怠速运行时,或因发动机冷却液温度低、空调运转、动力转向的加入等原因使发动机负荷增大时,为使发动机怠速稳定,怠速直流电动机经一套齿轮机构推动节气门,加大其开度来增加发动机的进气量,提高发动机的转速;
相反,在发动机怠速下减载时,在怠速直流电机的作用下,使节气门的开度减小,以避免发动机超速,从而保证保证发动机在怠速工况下运行稳定。
在进
2.系统的检测
(1)机械检查节气门体在长时间使用后,气通道和节气门之间有可能形成积碳,而造成节气门卡滞,
造成怠速不稳等现象。
此外节气门体在经受长期剧烈的振动后,有可能出现如怠速直流电动机轴承磨损、塑料齿轮断齿、阀门驱动机构卡滞、驱动机构盖板破裂等,出现这类故障都
无法修复,只能更换新的节气门体总成。
所以在对节气门体
检查时,可采用目测有无以上故障发生的方式进行。
2)部
5、8
件测试①节气门体供电检测节气门体接头有8只端子,各端子的功能如表2-3所示。
1、2端子直接接直流电动机,端子分别接节气门位置传感器和怠速节气门位置传感器的滑动触点,他们的输出信号都不超过5V电压(接头端子的
排列如图2-18a所示),且信号电压与节气门开度成反比。
端
子3输出怠速开关信号,
端子4、7向节气门体提供5V电压,
ON”
其中端子7通过发动机ECU接地。
将点火开关置于位置,按如图2-18b所示方法用万用表进行测量:
测量端子
4与端子7之间的电压应为5.0±
0.5V。
若测量值与上述要求不符,将点火开关置于“OFF“档,拔下ECU接头用万用表进行线路检测。
端子4与ECU接头端子41、端子7与ECU
接头端子35之间的导线阻值小于1.5欧;
端子4与端子7间的电阻应为无穷大。
若测得结果与上述要求不符,按电路图查找故障并排除。
表2-3节气门体接头各端子功能a)节气门体接头各端子分
布b)节气门体供电检测图2-18节气门体接头端子的分布
和供电检测②怠速开关检测将点火开关置于“OFF”档,拆
节气门体接头。
用万用表检测节气门全闭时端子
3与7间
阻值应小于1Q;
缓慢踩下加速踏板,端子3与7之间阻值应为无穷大。
否则更换节气门体。
③怠速控制装置检测将探针插入节气门体接头端子8引线内(见图2-19),起动发动机,进入怠速运行。
在冷却液温度达到80C以上时,万用表测量
探针检测点与蓄电池负极之间电压应在2.8〜3.6V。
图2-19
怠速节气门位置传感器的检测④直流电动机检测把点火开关置于关闭位置,拔下节气门体接头,用万用表测量节气门体接头端子1与端子2之间的阻值应为3〜200Q。
若不符合
要求,更换节气门体总成。
⑤节气门位置传感器检测打开点火开关,将万用表表笔插入节气门体插座第5端子引线内(见图2-20),缓慢踩下加速踏板从关闭到全开,万用表电压读
数应随着节气门开度的增大而缓慢下降。
反之,随节气门的逐渐关闭,万用表电压读数应逐渐上升,其信号变化曲线如图2-21所示,否则应进行供电和线路检查。
2-20节气门位置传感器的检测图2-21节气门位置传感器信号变化的曲线3、电子节气门中的节气门位置和加速踏板位
置传感器1.工作原理电子式节气门的实物如图2-22所示,
是一种比较新的技术,国产大众奥迪A6AWL、APS与ATX
发动机、宝来AUM发动机及波罗BCC发动机中采用了电子油门控制系统。
图2-22电子油门的实物图电子油门与节气门直动式比较有以下优点,电子油门系统中,当驾驶员踏下加速踏板时,加速踏板位置传感器首先接收驾驶员的加速信
息,并将此加速信息首先传到发动机ECU,发动机ECU根
据油门踏板传感器的信号加浓混合气后在将节气门打开,这样可以提高发动机的加速性能;
而节气门直动式当驾驶员踏
油门踏板时,由拉索先将节气门打开,使进气量增大,再由空气流量计检测进气量的变化,根据流量计的变化来适当加浓混合气,所以直动式的发动机加速性能相对电子油门的发动机差。
下面以奥迪A6ATX发动机的电子油门进行讲解其电子油门与发动机ECU之间的电路连接如图2-23所示,电子油门系统包括用于确定、调整及监控节气门位置的所有部件。
它主要由加速踏板、加速踏板位置传感器、发动机
ECU、数据总线、EPC指示灯和节气门控制部件(执行机构)等组成。
图2-23奥迪A6APS与ATX电子油门控制系统电路图J338-节气门控制部件J220发动机ECUG186-节气门驱动
装置G187-节气门驱动角度装置传感器1G188-节气门驱动
角度装置传感器2加速踏板位置传感器的安装位置如图2-24
所示,由两个加速踏板位置传感器G79和G185来检测并通知发动机控制单元。
这两个传感器是一个可变电阻,装在个壳体内,并与加速踏板构成一体,但各自独立。
加速踏板位置(驾驶员意愿)是发动机控制单元的一个主要输入参数。
图2-24加速踏板位置传感器安装位置节气门控制部件壳体内包括节气门驱动装置G186,节气门驱动节气门传感器
G187和G188。
节气门驱动装置G186是一个伺服电动机,
该电动机由发动机控制单元控制,按与一弹簧力相反方向打开节气门。
节气门位置传感器G187和G188是个电位计(可
变电阻),它将节气门的位置信号传送给发动机控制单元,这两个角节气门传感器是相互独立的。
节气门由节气门控制部件内的节气门驱动装置(电动机)根据发动机控机运转时,如电子油门发生故障,组合仪表将接通EPC警报灯,同时发
动机控制单元的故障存储器会纪录该故障。
制单元的指令来控制。
当发动机不转且点火开关打开时,发动机控制单元根据加速踏板位置传感器的信息来控制节气门控制器。
也就是说,当加速踏板踏下一半时,节气门驱动装置以同样的尺度打开节气门,则节气门也打开一半。
当发动机运转时(有负荷),发动机控制单元可独立于加速踏板位置传感器来打开或关闭节气门。
这样,即使加速踏板只踏下一半,但节气门可能完全打开了,其优点是可避免节气门上节流损失。
此外,在一定负荷状态下涉及有害物质的排放和油耗值将明显改善。
在组合仪表上有一个EPC(ElectronicPowerControl)灯。
在发动机运转时,如电子油门发生故障,组合仪表将接通
EPC警报灯,同时发动机ECU的故障存储器会记录该故障。
2.电子节气门的检测(以奥迪ATX发动机为例讲解)
(1)
节气门自适应在打开点火开关且不起动发动机时,通过自适应,发动机ECU“学习”节气门各不同的位置,这些位置参
数即可存入发动机ECU。
节气门位置由2个节气门驱动装置来反馈,拆装或更换节气门控制单元J-338或发动机ECU,
或发动机控制单元供电中断时,必须进行自适应,节气门控
制单元的自适应如下:
打开点火开关6S以上,但不操纵起动机和加速踏板。
且发动机控制单元识别出“学习需要”时自适应自动完成(自适应的完成是看不出来的)。
当存储的角
度传感器电压值与实际测得的值在某一公差范围内容不
致时,才能识别出“学习需要
”。
在打开点火开关时,通过
学习基本设定(功能04)在显示组60中来完成。
检查节气门控制单元自适应的要求,故障存储器内无故障码。
发动机不转且点火开关打开、不踏下油门踏板、冷却液温度高于5C
但低于100C、进气温度低于100C、发动机控制单元供电
电压高于11V。
其检查步骤如下:
连接VAG1551,选择“01
发动机电控系统”。
进行上述操作时应打开点火开关。
屏幕显示:
按0,6,和0,选择显示组60;
按Q确认输入。
按Q
键后,节气门控制器先被无电流接通。
在该状态,节气门通节气门传感器的应急运行位置值被存入发动机的控制单元,然后在某一值时节气门被打开,如果达到该值,节气门控制单元又被无电流接通,这时在一定的时间内,弹簧应将节气门关闭到先前自适应应急的运行位置(弹簧检测),随后节气门又被节气门控制单元关闭。
节气门控制单元内节气门位置传感器的传送的值被存入发动机控制单元内。
在车行驶过程中,如果发动机控制单元无电源接通了节气门控制单元,则怠速升高且不稳。
发动机加速时非常的缓慢,屏幕显示在显示区3和4中检查显示值是否与节气门控制单元规定值
过一位于节气门控制单元内的弹簧进入应急运行位置。
2个
相符。
表2-4为60组的显示组的说明。
表2-460显示组的说明如果控制自适应中断,可以是因为节气门不能完全的关闭(如脏污),蓄电池电压低、节气控制单元或导线损坏,在自适应过程中,起动了发动机或踏动了加速踏板或节气壳体卡得过
紧(检查螺栓连接)。
按T键结束发动机的基本设定,屏幕显示(功能选择):
(2)节气门位置传感器的检查在节气门控制单元内节气门益
传感器G187和G188向发动机控制单元传递节气门位置信
号。
①关闭点火开关,连接VAG1551,选择01发动机电控
制单元进行上述操作时,应打开点火开关,屏幕显示②按08
键选择“读取测量数据块”,按Q键确认输入,屏幕显示:
③按0、6和2键,选择显示组号“062”,按Q键确认。
屏
幕显示:
检查电子节气门位置传感器电压是否与规定的值相
符,发动机将节气门位置传感器的电压值换算成百分比
5V
为基数),并显示该百分比(5V相当于百分之百),电子油
门的电压规定值如表2-5:
表2-562显示组的说明电子节气
门位置和加速踏板位置传感器电压值显示区
1234显示屏X
x%xx%xx%xx%表示节气门位置(位置传感器
1)
节气门位置(位置传感器2)油门踏板位置传感器1油门踏板位置传感器2工作范围0%〜100%0%〜100%0%〜100%0%〜100%规定值3〜93%(怠速值8〜18%)97〜3%(怠
速值:
80〜90%)12〜97%4〜49%④注意显示区1和2的
显示,慢慢将油门踏板踩到底,显示区1和百分比值应均匀
的升高,公差范围3〜93%并未完全面使用,显示区2的百
分比值应均匀下降,公差围97〜3%也未完全使用,显示区
1显示值升高,而显示区2显示值会降低,其原因在于节气分电压向5V靠拢(节气门开得越大,电压越高;
百分比值也升高);
节气门位置传感器2从5V向0V靠拢(节气门开得越大,电压越低;
百分比值下降)。
⑤如果显示值没有达到规定的要求,检查节气门控制单元的供电和节气门控制单
门位置传感器的可逆转性。
也就是说节气门位置传感器
1的
元导线,尤其是注意插头,是否松动或锈蚀,如果没有问题,则
检查油门踏板位置传感器。
(3)节气门控制单元供电的检查
拔下节气门控制单元插头,打开点火开关,将万用表(电压档)接到插头下列端子2和接地及端子2和6之间,测量其电压值,图2-25所示,其电压值应均为5V,如果达到规定值,检查信号线和节气门控制器控制线功能,如果未达到规定值,检查从发动机控制单元到节气门控制单元的导线连接。
图2-25节气门控制单元接头(4)节气门控制单元导线连
接的检查从节气门控制单元上拔下插头,针检测盒
V.A.G1598/31接到发动机控制线束上,不接发动机控制单元,
检查导线是否对正极/负极短路及断路,如需要,排除线路断
路或短路故障。
如果导线无故障,则更换节气门控制单元。
(5)加速踏板位置传感器的检查①连接VAG1551,选择“01
发动机电控制单元”,进行上述操作时应打开点火开关。
屏幕显示:
④检查节气门位置和加速踏板位置传感器电压显示值是否与规定值相符。
发动机控制单元将角度传感器电压值换自成百分比(以5V为基数)并显示该百分比值(5V相当于100%)。
节气门位置和加速踏板位置传感器的数据规定值
如表2-6所示。
表2-6电子油门电位计的数据规定值⑤注意显示区3和4的显示,慢慢将油门踏板踩到底,显示区的百
分比值应均匀的升高。
公差范围12〜97%并未完全正确使
用。
显示区4的百分比值也同样应均匀的升高,公差范围
4-49%也未完全作用。
并且显示区3中的显示值总应是显示
区4的显示值的2倍。
⑥如果显示值没有完全达到规定要求,
检查加速踏板位置传感器的供电(步骤
7〜步骤9)和加速
踏板位置传感器导线连接是否正常(步骤10)。
⑦拆下司机
侧杂物箱,拔下加速踏板位置传感器插头(见图
2-26)。
用万用表
图2-26加速踏板位置传感器插头⑧打开点火开关,测量油门踏板位置传感器插头端子1与接地、端子1与5、
端子2与接地及端子2与3之间的电压均为5V。
⑨如果达到规定值,检查信号线,如果未达到规定值,检查从发动机
控制单元到加速踏板位置传感器的导线连接。
⑩将检测盒
VAG1598/31接到发动控制单元线束上,不受发动机控制,
检查导线插头各端子所连接的导线是否断路或对地/正极短
路。
如需要,排除导线断路或短路故障。
如果导线无故障,更换加速踏板位置传感器。
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