电子节气门的控制与检修ppt课件
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电子节气门系统25页PPT文档
• 综上所述，EPC报警灯亮起的原因有两种情况：
• 第一，E-gas系统自诊断的结果，当E-gas系统的 某部件出现故障时，EPC报警灯应亮起；
• 第二，在发动机转矩控制调节下，发动机控制单 元会比较实际转矩和特定转矩这两个值，两值匹 配超差时，EPC报警灯应亮起。
• 所以，EPC报警灯报警类型分为E-gas系统内部自 诊断报警和发动机转矩控制调节超差报警两种类 型。
冷却液温度电路信号太强，发动机控制单元J220烧损 • 由于G62、G71、G42共用一条搭铁线，J220的烧损处造成进气温度传感器G42电路１信
号太强，歧管进气压力传感器G71对正极短路；发动机冷却液温度传感器G62信号过强 故障。发动机控制单元的烧损也会造成EPC报警灯的亮起，以及电子节气门系统的相关 部件的故障（如节气门位置传感器G187和G188 ，加速踏板位置传感器G79和G185）。
案例1
E-gas系统本身部件故障导致EPC警报灯报警
• 故障现象 • 一辆行程为9 000 km的自动挡速腾2．0轿车行驶中，EPC警报灯
报警，踩加速踏板无任何反映，自动变速器进入故障应急状态， 风扇高速常转。 • 故障诊断 • 用故障检测仪读取故障记忆，读得的故障代码有 • 16497——进气温度传感器G42信号太强 • 16502——发动机冷却液温度传感器G62的信号太强 • 16505——加速踏板位置传感器电路范围/性能 • 16606——节气门位置传感器/开关-B-电路信号太弱 • 17563——进气歧管绝对压力传感器G71对正极短路 • 18554——节气门踏板位置传感器/开关-C-电路信号太弱 • 18559——加速踏板位置传感器2-G185-信号太弱 • 18617——冷却液温度传感器G83信号太大。
电子节气门控制系统故障诊断与排除 ppt课件
PPT课件
3
电子节气的结构
1.气缸 2. 转速传感器 3.节气门位置传感器 4.节气门执行器 5.节气门 6.加 速踏板位置传感器 7.车速传感器 8.变速器 9.加速踏板 10. 节气门电子控制单 元（ECU）
PPT课件
4
电子节气门的常见故障
1.节气门卡死 2.怠速过高或过低 3.猛踩油门，车辆却提不起速。 4.节气门脏污
PPT课件 7
雪佛兰2011款科鲁兹节气门电路说明
PPT课件
8
电子节气门的故障诊断流程
步骤 1、外观 检查 操作流程及注意事项 检查节气门的连接是否平滑、有无卡涩现象。 是 清洗节气门 否 下一步
2、发车 检查
3、读故 障码 4、检查 节气门 怠速、 温度、 5、检查 加速踏 板位置 传感器 6、检查 电机及 电磁离
PPT课件
5
电子节气门故障诊断流程图
外观检查 否
检查节气门是否有老化卡滞 发车检车
是 否
更换或清洗节气门 检查电机及电磁离合器
是
查维修手册
是
否
更换传感器
读取数据流， 检查检查节气门开度，油门踏 板位置数据是否正常
否
更换电机及电磁离合器
用万用表测电机及电磁离 合器的电阻是否正常
是
检查模块
更换车身模块或 发动机模块
否
测车身控制模块与 发动机控制模块连接是否正常
否
PPT课件
6
电子节气门控制原理
电机 节气门控 制单元 节气门位置传 感器 发动机 ECU 传动系统 T CU
通过节气门传感器测量加速踏板位置信号(即驾驶员的意图)，经电子控制 单元运算处理后驱动节气门体上的电动机转动，从而带动节气门盘片旋转 到指定的开度。
汽车发动机电控系统检修 学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
2.电子节气门控制系统基本工作原理
电子节气门对怠速的控制：电子节气门 系统取消了怠速旁通气道和怠速控制阀， 通过直接控制节气门的开度来进行怠速的 控制（节气门直动式），如图所示。怠速 时，如需要怠速提高，则开大节气门；若 需要怠速降低，则关小节气门。
电子节气门控制系统对怠速的控制
《汽车发动机电控系统检修》
控制。节气门位置传感器在此检测实际的节气门开度
并反馈给ECU，使ECU完成对节气门的位置闭环控制。
ECU
目标开度
最佳节
控制量 节气门
气门开
比较器
电机驱
度计算 实际开度
动电路
节气门 总成
节气门位置信号
电子节气门控制系统的工作原理
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
四、电子节气门控制系统组成与控制原理
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
二、节气门控制分类
根据驱动节气门的动力源不同，节气门控制有如下类型：
1.电液式节气门 电液式节气门，大多数应用在有液压系统的工程机械中。它具有结构简单、成本低、驱动力大、功耗低等 特点，其电液控制的转换主要通过高速数字开关阀实现，控制精度高，对液压油没有太高的要求。但是由于 液压系统存在供油压力波动，液压执行机构之间的摩擦力以及阀所具有的启闭特性等方面的影响，致使其位 置响应不精确，速度响应慢。因此，电液式节气门很少应用在汽车上。 2.线性电磁铁式节气门 电磁铁式节气门用比例电磁铁作为控制器。它用电磁力作为驱动力，其中控制信号为电流信号，具有结构 简单、体积小、控制方便、响应速度快、稳态精度好，但它的最大作用力受到线圈匝数和最大工作电流的限 制，而且在一定的工作负荷下所需的电功耗相对较大。因此，线性电磁式节气门很少在汽车上应用。
电子节气门对怠速的控制：电子节气门 系统取消了怠速旁通气道和怠速控制阀， 通过直接控制节气门的开度来进行怠速的 控制（节气门直动式），如图所示。怠速 时，如需要怠速提高，则开大节气门；若 需要怠速降低，则关小节气门。
电子节气门控制系统对怠速的控制
《汽车发动机电控系统检修》
控制。节气门位置传感器在此检测实际的节气门开度
并反馈给ECU，使ECU完成对节气门的位置闭环控制。
ECU
目标开度
最佳节
控制量 节气门
气门开
比较器
电机驱
度计算 实际开度
动电路
节气门 总成
节气门位置信号
电子节气门控制系统的工作原理
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
四、电子节气门控制系统组成与控制原理
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
二、节气门控制分类
根据驱动节气门的动力源不同，节气门控制有如下类型：
1.电液式节气门 电液式节气门，大多数应用在有液压系统的工程机械中。它具有结构简单、成本低、驱动力大、功耗低等 特点，其电液控制的转换主要通过高速数字开关阀实现，控制精度高，对液压油没有太高的要求。但是由于 液压系统存在供油压力波动，液压执行机构之间的摩擦力以及阀所具有的启闭特性等方面的影响，致使其位 置响应不精确，速度响应慢。因此，电液式节气门很少应用在汽车上。 2.线性电磁铁式节气门 电磁铁式节气门用比例电磁铁作为控制器。它用电磁力作为驱动力，其中控制信号为电流信号，具有结构 简单、体积小、控制方便、响应速度快、稳态精度好，但它的最大作用力受到线圈匝数和最大工作电流的限 制，而且在一定的工作负荷下所需的电功耗相对较大。因此，线性电磁式节气门很少在汽车上应用。
ETC电子节气门控制ppt课件
6 - 怠速位置 = 0,65 ÷ 0,85 V 5 - 最大位置 = 3,7 ÷ 3,9 V 2 电位计 2 4 - 怠速位置 = 0,33 ÷ 0,42 V 3 - 最大位置 = 1,85 ÷ 1,95 V
电子节气门：结构
直流电动机
节气门
一体式节气门位置传感器
连接器
电子节气门：连接
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
踏板位置和节气门位置传感器一般采用电位 计（有接触式和非接触式）
电位计的输出特性一般为线性输出，其斜率 （slope）和截距(offset)在某些条件下有 目的的改变以便对故障进行诊断
作为一般单个电位计为三线，参考电压、地 线和信号线。在仪器中信号输出常显示为参 考电压的%
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Actual values for efficiency
效率实际值
加速踏板：结构
闭合功能范围
非接触式 传感器
传感单元 及电位计
安装位置
加速模块踏板及 非接触式传感器
加速模块踏板及电位计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
通过CAN可将发动机与其他系统的控制单元 联系，如ECM与TCM、与TCS（牵引力控 制）
基于扭矩的模型；流程图
PFI系统的基于扭矩的系统结构
电子节气门：结构
直流电动机
节气门
一体式节气门位置传感器
连接器
电子节气门：连接
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
踏板位置和节气门位置传感器一般采用电位 计（有接触式和非接触式）
电位计的输出特性一般为线性输出，其斜率 （slope）和截距(offset)在某些条件下有 目的的改变以便对故障进行诊断
作为一般单个电位计为三线，参考电压、地 线和信号线。在仪器中信号输出常显示为参 考电压的%
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
Actual values for efficiency
效率实际值
加速踏板：结构
闭合功能范围
非接触式 传感器
传感单元 及电位计
安装位置
加速模块踏板及 非接触式传感器
加速模块踏板及电位计
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
通过CAN可将发动机与其他系统的控制单元 联系，如ECM与TCM、与TCS（牵引力控 制）
基于扭矩的模型；流程图
PFI系统的基于扭矩的系统结构
电子节气门的检测与维修
大众捷达等半电子节气门位置传感器电 路图
六、节气门的清洗
六、节气门的清洗
为什么？ 冷车启动怠速抖动，油耗比平时增加，用 诊断仪检测发现节气门开度超过5度时需 要清洗。 主要原因： 节气门内壁集留积炭、油泥，影响发动机 的进气量。 积炭的量超过发动机ECU的调节范围。
节气门的清洗过程
打开引擎盖，找到节气门体 断开蓄电池，拆下节气门体 用专用清洗剂清洗干净 用规定力矩安装节气门体
二、 怠速控制阀的控制内容 1。启动初始位置的设
定
2．启动控制
3．暖机控制
4．反馈控制 5．发动机负荷变化的
图 怠速控制阀的控制电路
怠速控制
6．电器负载增多时的
怠速控制
7．学习控制
8．减速控制
学习任务2 汽车发动机基本知识 图 怠速控制阀位置控制图
6
三、控制原理
步进电机型怠速控制阀
它主要由转子和定子构成，丝 杠机构将步进电机的旋转运动 转变为阀杆的直线运动，控制 阀与阀杆制成一体。控制阀安 装在节气门体上，设在怠速空 气道内的阀座处。发动机怠速 运转时，ECU根据各传感器的 信号，控制步进电机的正反转 向和转动角度，使控制阀升起 或下降，用以改变怠速空气道 的流通截面，从而控制发动机 怠速工况下空气供给量。
G88向控制器提供节 气门当前的怠速位置 与怠速电机的位置。 G69与节气门轴连在 一起，作为主要发动 机负荷信号，直接影 响喷油量和点火提前 角，位置的变化率可 以反应加速还是减速 工况。
大众捷达等半电子节 气门位置传感器电路 图
五、传感器的检测
检测供电 检测搭铁 检测2个信号电压 检测怠速开关
7
图 步进电机型怠速控制阀 1-控制阀；2-转子；3-线束连接器；4后轴承；5-定子线圈1；6-定子线圈2； 7-丝杠机构
六、节气门的清洗
六、节气门的清洗
为什么？ 冷车启动怠速抖动，油耗比平时增加，用 诊断仪检测发现节气门开度超过5度时需 要清洗。 主要原因： 节气门内壁集留积炭、油泥，影响发动机 的进气量。 积炭的量超过发动机ECU的调节范围。
节气门的清洗过程
打开引擎盖，找到节气门体 断开蓄电池，拆下节气门体 用专用清洗剂清洗干净 用规定力矩安装节气门体
二、 怠速控制阀的控制内容 1。启动初始位置的设
定
2．启动控制
3．暖机控制
4．反馈控制 5．发动机负荷变化的
图 怠速控制阀的控制电路
怠速控制
6．电器负载增多时的
怠速控制
7．学习控制
8．减速控制
学习任务2 汽车发动机基本知识 图 怠速控制阀位置控制图
6
三、控制原理
步进电机型怠速控制阀
它主要由转子和定子构成，丝 杠机构将步进电机的旋转运动 转变为阀杆的直线运动，控制 阀与阀杆制成一体。控制阀安 装在节气门体上，设在怠速空 气道内的阀座处。发动机怠速 运转时，ECU根据各传感器的 信号，控制步进电机的正反转 向和转动角度，使控制阀升起 或下降，用以改变怠速空气道 的流通截面，从而控制发动机 怠速工况下空气供给量。
G88向控制器提供节 气门当前的怠速位置 与怠速电机的位置。 G69与节气门轴连在 一起，作为主要发动 机负荷信号，直接影 响喷油量和点火提前 角，位置的变化率可 以反应加速还是减速 工况。
大众捷达等半电子节 气门位置传感器电路 图
五、传感器的检测
检测供电 检测搭铁 检测2个信号电压 检测怠速开关
7
图 步进电机型怠速控制阀 1-控制阀；2-转子；3-线束连接器；4后轴承；5-定子线圈1；6-定子线圈2； 7-丝杠机构
汽车发动机电控系统检修 学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
理论知识
PART 03
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修 一、电子节气门控制系统作用
节气门上游为空气滤清器，下游为发 动机缸体，被称为“汽车发动机的咽喉”。 节气门是控制空气进入发动机的一道可控 阀门，气体进入进气歧管后会和汽油混合 成可燃混合气，混合气进入燃烧室后燃烧 做功。对节气门的控制有传统拉线式和电 子节气门两种，如图所示。对于传统拉线 式节气门，在节气门与油门踏板之间有机 械连接，一般是拉索（软钢丝）或拉杆。 而对于电子节气门，在节气门与油门踏板 之间没有机械连接，二者之间通过控制线 路进行连接。
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
目录
CATALOG
情境导入
学习目标
理论知识
实践技能
情境分析
学习小结
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
PART 01
情境导入
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修 情境导入
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
三、电子节气门控制系统的控制功能
电子节气门控制系统根据驾驶员操纵加速踏板的情况、发动机的运行工况及汽车的行驶状况等对节气门
进行控制，可使踏板行程大小与电子节气门开度不一致，以实现发动机的不同模式控制。
1.加速踏板特性控制 加速踏板特性控制可使节气门的开度响应满足驾驶员不同 的踏板感觉需要。加速踏板特性大致可分为正常模式、动力 模式和雪地模式，如图所示。正常模式适用于大多数车辆行 驶工况，节气门的加速踏板的响应适中，车辆行驶平稳、燃 油经济性较好。在动力模式下，节气门加快对加速踏板的响 应速度，动力模式适用于需要发动机输出大功率的工况，此 时在相同加速踏板的踩压角度情况下，节气门开度比普通模 式要大的多，因此汽车动力性很强；在附着较差的工况下 （比如：雪地、雨天）驾驶员可选择雪地模式驾驶车辆，此 时节气门对加速踏板的响应降低，发动机输出的功率比正常 情况下小，使车轮不易打滑，保持车辆稳定行驶。
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
理论知识
PART 03
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修 一、电子节气门控制系统作用
节气门上游为空气滤清器，下游为发 动机缸体，被称为“汽车发动机的咽喉”。 节气门是控制空气进入发动机的一道可控 阀门，气体进入进气歧管后会和汽油混合 成可燃混合气，混合气进入燃烧室后燃烧 做功。对节气门的控制有传统拉线式和电 子节气门两种，如图所示。对于传统拉线 式节气门，在节气门与油门踏板之间有机 械连接，一般是拉索（软钢丝）或拉杆。 而对于电子节气门，在节气门与油门踏板 之间没有机械连接，二者之间通过控制线 路进行连接。
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
目录
CATALOG
情境导入
学习目标
理论知识
实践技能
情境分析
学习小结
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
PART 01
情境导入
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修 情境导入
《汽车发动机电控系统检修》
学习单元5.1 电子节气门控制系统故障检修
三、电子节气门控制系统的控制功能
电子节气门控制系统根据驾驶员操纵加速踏板的情况、发动机的运行工况及汽车的行驶状况等对节气门
进行控制，可使踏板行程大小与电子节气门开度不一致，以实现发动机的不同模式控制。
1.加速踏板特性控制 加速踏板特性控制可使节气门的开度响应满足驾驶员不同 的踏板感觉需要。加速踏板特性大致可分为正常模式、动力 模式和雪地模式，如图所示。正常模式适用于大多数车辆行 驶工况，节气门的加速踏板的响应适中，车辆行驶平稳、燃 油经济性较好。在动力模式下，节气门加快对加速踏板的响 应速度，动力模式适用于需要发动机输出大功率的工况，此 时在相同加速踏板的踩压角度情况下，节气门开度比普通模 式要大的多，因此汽车动力性很强；在附着较差的工况下 （比如：雪地、雨天）驾驶员可选择雪地模式驾驶车辆，此 时节气门对加速踏板的响应降低，发动机输出的功率比正常 情况下小，使车轮不易打滑，保持车辆稳定行驶。
电子控制节气门系统结构与维修
慢慢将加速踏板踩到底，显示区1节 气门位置传感器G187的百分比值应均匀 升高，公差范围为3％~93%，而显示区2 节气门位置传感器G188的百分比值应均 匀降低。
如果显示达不到上述要求，则检查 节气门控制部件的供电及导线，尤其要注 意插头是否松动或锈蚀。如果供电及导线 正常，则更换节气门控制部件。
3.节气门位置传感器G187和G188的检查
将V.A.G1551或V.A.G1552连接到诊 断座上，启动发动机，输入发动机电控系
统，选择功能“读测量数据块”，显示区1显 示节气门位置传感器1-G187的开度百分 比，规定值为3％~93％；显示区2显示节气 门位 置传感 器2- G18 8 的开度 百分比，规 定值为97％~3％；显示区3显示加速踏板 位置传感器1-G79的开度百分比，规定值 为12％~97％；显示区4显示加速踏板位置 传感 器2- G18 5 的开度 百分比，规 定值 为 4％~49％。怠速时显示区1至显示区3的值 为8％~18%，显示区4为3％~13%。
G79
G185
T160/7 K
图2 奥迪A6电控节气门系统电路
2010/11·
57
维修技巧 Service Technic
加速踏板位置传感器由两个两个相 同的线性可变电阻G79和G185组成。作 用是将驾驶员意图输送给发动机控制单 元。由此产生反映加速踏板下踏量和变化 速率的电压信号输入ECU，反映汽车的 工作状况。
3.可选工作模式
驾驶员可根据不同的行车需要，通过 模式开关选择不同的工作模式，通常有正 常模式、动力模式和雪地模式三种。区别 在于节气门对加速踏板的响应速度不同。 正常模式下，节气门对加速踏板的响应速 度适合于大多数行驶工况；动力模式下，
节气门加快对加速踏板的响应速度，发动 机能提供额外的动力；雪地、雨天附着较 差的工况下，驾驶员可选择雪地模式驾驶 车辆，此时节气门对加速踏板的响应降 低，发动机输出的功率比正常情况下小， 使车轮不易打滑，保持车辆稳定行驶。
如果显示达不到上述要求，则检查 节气门控制部件的供电及导线，尤其要注 意插头是否松动或锈蚀。如果供电及导线 正常，则更换节气门控制部件。
3.节气门位置传感器G187和G188的检查
将V.A.G1551或V.A.G1552连接到诊 断座上，启动发动机，输入发动机电控系
统，选择功能“读测量数据块”，显示区1显 示节气门位置传感器1-G187的开度百分 比，规定值为3％~93％；显示区2显示节气 门位 置传感 器2- G18 8 的开度 百分比，规 定值为97％~3％；显示区3显示加速踏板 位置传感器1-G79的开度百分比，规定值 为12％~97％；显示区4显示加速踏板位置 传感 器2- G18 5 的开度 百分比，规 定值 为 4％~49％。怠速时显示区1至显示区3的值 为8％~18%，显示区4为3％~13%。
G79
G185
T160/7 K
图2 奥迪A6电控节气门系统电路
2010/11·
57
维修技巧 Service Technic
加速踏板位置传感器由两个两个相 同的线性可变电阻G79和G185组成。作 用是将驾驶员意图输送给发动机控制单 元。由此产生反映加速踏板下踏量和变化 速率的电压信号输入ECU，反映汽车的 工作状况。
3.可选工作模式
驾驶员可根据不同的行车需要，通过 模式开关选择不同的工作模式，通常有正 常模式、动力模式和雪地模式三种。区别 在于节气门对加速踏板的响应速度不同。 正常模式下，节气门对加速踏板的响应速 度适合于大多数行驶工况；动力模式下，
节气门加快对加速踏板的响应速度，发动 机能提供额外的动力；雪地、雨天附着较 差的工况下，驾驶员可选择雪地模式驾驶 车辆，此时节气门对加速踏板的响应降 低，发动机输出的功率比正常情况下小， 使车轮不易打滑，保持车辆稳定行驶。
PPT4.2.1
根据另一个信号计算，降级模式，加速性下降
降级模式
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》
4. 电控节气门系统控制模式
失效模式： 加速踏板位置传感器失效：
两个信号失效，怠速
怠速
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》
4. 电控节气门系统控制模式
失效模式 ： 其他模式 怠速模式 换档模式 牵引力控 制 车辆稳定 性控制 巡航控制 节气门位置传感器失效：电机断 电，固定节气门开度，喷油量和 点火时刻由油门踏板信号控制
雪地模式：节气门 开度小，防止打滑
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》
4. 电控节气门系统控制模式
加速模式： 平稳加速
先急后缓 车辆纵向力逐渐上升 车辆纵向力迅速上升 控制节气门逐渐开启 节气门迅速开启 加速 加速
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》
4. 电控节气门系统控制模式
失效模式： 加速踏板位置传感器失效:一个信号失效，ECU
《汽油发动机管踏 板位置 传感器
ECU
节 气 门 电 机
节 气 门
取消了传统的机械式油门拉线； 改用ECU控制电机的模式来实现调节节气门开度。
《汽油发动机管理系统故障诊断与修理》
1. 电控节气门系统的作用及功能
驾驶员意图 车辆行驶状态：
ECU
节气门
巡航、TRC、ESP
反应快，动作精准。 结构简化。 扩展功能，提高汽车行驶的安全性和舒适性。
3. 电控节气门系统的工作原理
直流电机，ECU控制电流 的大小、方向，实现电机 正转、反转、一定开度
电机断电：回位弹簧控制 在一个固定位置（7°） 节气门打开：MO---MC 节气门保持：电机驱动 力与回位弹簧弹力平衡 节气门关闭：MC---MO
汽车发动机电控系统检修课件 1.6节气门位置传感器故障检修
图1-81节气门位置传感器工作原理
任务1.6节气门位置传感器故障检修
三、相关知识
(3)节气门控制电机
节气门控制电机一般选用步进电机或直流 电机，经过两级齿轮减速来调节节气门开度。 如图1-82所示。早期以使用步进电机为主，步 进电机精度较高、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 态响应性能的要求，因此现在比较多地采用直 流电机，直流电机精度高、反应灵敏、便于伺 服控制。大众万腾2012款节气门控制单元的电 路如图1-83所示。
任务1.6 节气门位置传感器故障检修
二、情景描述
故障现象： 一辆桑塔纳2000GSI轿车发动机在怠速运转时，机体抖动较大，且排气管有较明显的突突
声；急加速时,进气管有回火声；车辆在行驶中,负荷稍微加大,则车辆便会出现前冲和后撞的不 舒适感。 诊断与排除：
用解码仪检测为节气位置传感器故障。更换节气门体故障排除。 分析：
图1-72 触点与可变电阻组合式节气门传感器输出特性 1-怠速触点信号 2-节气门开度输出特性
任务1.6 节气门位置传感器故障检修
三、相关知识
桑塔纳2000GSi节气门组件(J338)结 构如图1-73所示。节气门电位计(G69)和 节气门定位计(G88)这两个部件起着节气 门位置传感器的作用。因为怠速电机(V60) 起着控制怠速的作用，能适当开大或关小 节气门，所以该发动机没有怠速控制阀。 怠速开关(F60)用来向发动机ECU提供怠速 位置信号，当怠速开关闭合时，由节气门 定位器来决定怠速时节气门的开度。
设置怠速触点，不但可以精确地确定怠速工况，而且还可以用怠速时的可变电压值对反 映节气门开度的电压值进行修正，以提高控制精度，因而具备了触点开关式和线性可变电阻 式两者的优点。
任务1.6节气门位置传感器故障检修
三、相关知识
(3)节气门控制电机
节气门控制电机一般选用步进电机或直流 电机，经过两级齿轮减速来调节节气门开度。 如图1-82所示。早期以使用步进电机为主，步 进电机精度较高、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 态响应性能的要求，因此现在比较多地采用直 流电机，直流电机精度高、反应灵敏、便于伺 服控制。大众万腾2012款节气门控制单元的电 路如图1-83所示。
任务1.6 节气门位置传感器故障检修
二、情景描述
故障现象： 一辆桑塔纳2000GSI轿车发动机在怠速运转时，机体抖动较大，且排气管有较明显的突突
声；急加速时,进气管有回火声；车辆在行驶中,负荷稍微加大,则车辆便会出现前冲和后撞的不 舒适感。 诊断与排除：
用解码仪检测为节气位置传感器故障。更换节气门体故障排除。 分析：
图1-72 触点与可变电阻组合式节气门传感器输出特性 1-怠速触点信号 2-节气门开度输出特性
任务1.6 节气门位置传感器故障检修
三、相关知识
桑塔纳2000GSi节气门组件(J338)结 构如图1-73所示。节气门电位计(G69)和 节气门定位计(G88)这两个部件起着节气 门位置传感器的作用。因为怠速电机(V60) 起着控制怠速的作用，能适当开大或关小 节气门，所以该发动机没有怠速控制阀。 怠速开关(F60)用来向发动机ECU提供怠速 位置信号，当怠速开关闭合时，由节气门 定位器来决定怠速时节气门的开度。
设置怠速触点，不但可以精确地确定怠速工况，而且还可以用怠速时的可变电压值对反 映节气门开度的电压值进行修正，以提高控制精度，因而具备了触点开关式和线性可变电阻 式两者的优点。
电子控制节气门系统结构与维修
新 丰 田 凯 美 瑞 、 国 产 大 众 奥 迪 Ａ６
Ａ 、Ａ Ｓ ＷＬ Ｐ 与Ａ Ｘ Ｔ 发动 机 、宝 来Ａ ＵＭ发动
的 实际 开 度并 不 完全 与 驾驶 员的 操作 意 图
一
致。
机及 波 罗Ｂ Ｃ发动机 都 采 用 了电 子控 制节 Ｃ 气 门 系统 （ 以下 简 称 电 控节 气 门系 统 ） 电 。 控 节 气 门 系统 如 图 １ 示 ，驾 驶 员踩 下加 所
引力 控 制 、巡航 控 制 等 多种 功能 ，兼顾 提
高动 力 性 、经济 性 、操 纵 稳 定 性 、排放 控 制和 乘 坐舒 适 性 ，保证 车 辆 的最 佳 动 力性
和燃 油经 济 性 。
号 也 相 应 反 向 变 化 ，且 其 和 始 终 等 于 供
电 电 压 。该 设 计 可 使 两 个 传 感 器 相 互检 测 ． 当一个 传 感器 发 生 故障 时 。能及 时被
机 之间 的进 气 管上 ，用 来改 变 进气 通 道面
积 ，从 而控 制进 气 量和 发动 机运 行 工 况。
车 辆 ，此 时 节 气 门对 加 速 踏 板 的 响 应 降
低 ．发动 机 输 出的 功 率 比正 常情 况 下 小 ， 使 车轮 不 易打 滑 ．保 持车 辆稳 定 行驶 。
相 应 的 角度 。Ｅ Ｕ可 以独 立于 加 速踏 板 的 Ｃ
位 置 ，调 整 节气 门的位 置 。其 优 点是 发 动 机 可 以根 据 各 种 不 同 的需 求（ 驾 驶 员 的 如 输 入 的信 号 、废 气 的排 放 、燃油 消耗 以及 安 全性 等） 定节 气 门 的位 置 。 确 电 控 节 气 门 系 统 的 最 大 优 点 可 以 实 现 发 动机 全 范 围的 最佳 扭 矩输 出。 实现 牵
汽车发动机电控系统检修 第二版 课件 1.6节气门位置传感器故障检修
[动画-节气门控制组件]
三、相关知识
任务1.6节气门位置传感器故障检修
二、节气门位置传感器的类型 节气门位置传感器有触点开关式
(开关式)、线性可变电阻式(电位计式)、 触点与可变电阻组合式(综合式)和霍尔 式四种。 1. 触点开关式
触点开关式节气门位置传感器有 两副触点，分别为怠速触点（IDL）和 全负荷触点（PSW）。其结构如图168a所示，接线图如图1-68b所示。触 点开关式节气门位置传感器主要由节 气门轴、大负荷触点（又称为功率触 点，PSW)、凸轮、怠速触点(IDL)和接 线插座组成。凸轮随节气门轴转动， 节气门轴随节气门开度大小而转动。
图1-75 霍尔式节气门位置传感器的结构
A 电路原理图
(b输出特性
图1-76 霍尔式节气门位置传感器电路和工作特性
三、相关知识
任务1.6 节气门位置传感器故障检修
该节气门位置传感器有两个传感器电路，其电路图如图1-
77所示。打开点火开关或发动机运行时，传感器通过VTA1和
VTA２两个端子向发动机ECU发出信号，信号电压在0～5V之
图1-69 博世线性输出型节气门位置传感器外形和工作原理
号输送至ECU，传感器输出特性如图1-70所示。ECU 通过节气门位置传感器，可以获得表示节气门由全闭 到全开的所有开启角度的、连续变化的电压信号，以 及节气门开度的变化速率，从而更精确地判定发动机 的运行工况。
图1-70 线性型节气门位置传感器输出特性
F6 0
图1-74节气门组件与电脑连接电路
三、相关知识
任务1.6 节气门位置传感器故障检修
4.霍尔式 霍尔式节气门位置传感器由霍尔元
件和可绕其转动的磁铁构成，如图1-75 所示。磁铁安装在与节气门轴相连的轴 上，和节气门一起转动。当节气门开启 时，磁铁也同时转动，通过霍尔元件的 磁通量发生变化，霍尔元件输出电压信 号发生变化，以此作为节气门开度信号。 霍尔式节气门位置传感器电路和工作特 性如图1-76所示。该传感器采用双信号 输出，提高了传感器的可靠性。霍尔式 节气门位置传感器采用无接触方式，结 构简单，检测精确，不易发生故障。
发动机电控技术——电子节气门的检测与修复
电子节气门的构成
如图 7.3 为踏板传感器 G79、G185 的控制电路，使用
两个传感器主要的目的是为了最大程度上保证安全性，这 种现象在设计上被称为冗余系统，正常状态下只需要一个 传感器的信号，但是如果有一个传感器故障时，另外一个 可以保证系统正常工作。
两个传感器均提供 5 V 基准电动势，两个传感器有相互独立的供电（红 色）、信号（绿色）和搭铁电路（棕色）。在 G185 的电路中传入了一个电阻，
踏板的信号转化成电信号传 递发动机控制单元，如图 7.2 所示。
电子节气门的构成
两个踏板位置传感器，通过两个滑 动触点式电位计，安装在加速踏板的转
轴上，随着加速踏板的运动，滑动触点在 滑线电阻上滑动，电阻的变化使其分担的
电动势发生相应的变化，从而把踏板的
踩踏量转变为一个与之相对照的电压信号， 传递给发动机控制单元。
电子节气门的构成
各种汽车上的电子节气门的结构基本相同， 现以大众车系的电子节气门系统为例介绍其构成。
电子节气门控制系统的组成，如图 7.1 所示，
由带加速踏板位置传感器的加速踏板模块、发
动机控制单元、节气门控制单元和电子节气门系 统的故障指示灯组成。
电子节气门的构成
加速踏板模块用传感器
加速踏板模块用传感器确定当前加速踏板的位置，并将 相应的信号传递到发动机控制单元，发动机控制单元根据 该信号计算出驾驶员需要的发动机动力，并将此信息转换为 发动机的扭矩数值。为此，发动机控制单元激活节气门驱 动装置以进一步开启或关闭节气门。在激活节气门驱动装置 时，发动机控制单元也考虑满足其他装置的扭矩要求。
目录
电子节气门的控制功能 电子节气门的构成
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电子节气门的控制与检修
节气门的结构
1
节气门结构
2
节气门位置滑道
3
4
发动机控制模块 (ECM) 是节气门执行器 控制 (TAC) 系统的控制中心。发动机控 制模块根据加速踏板位置传感器的输入 确定驾驶员的意图，然后根据节气门位 置传感器计算相应的节气门响应量。发 动机控制模块通过向节气门执行器电机 提供脉宽调制电压，实现节气门定位。 节气门在两个方向都受弹簧负载，默认 位置为微开
功率）”。 • 在特定条件下，发动机控制模块指令发动机关闭。
14
诊断帮助
• 节气门位置和节气门执行器控制电路 上的电阻过大故障会导致DTC的设置。
• 如果加速踏板踩下至节气门全开位 置，则节气门叶片角度或节气门位置角 将被限定在 注意: 断开节气门体线束连接器可导致其他DTC设置。 1.将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，所有车辆系统关闭，断开Q38节气门总成处的线束
6
降低发动机功率模式
发动机控制模块检测到节气门执行器控制系统故障时，发动机控制模块可进入降低发动机功率模式。降低发 动机功率可能导致以下一种或多种情况：
• 限制加速-发动机控制模块将继续使用加速踏板控制节气门，但车辆加速受限制。 • 限制节气门模式 - 发动机控制模块将继续使用加速踏板控制节气门，但节气门最大开度受限制。 • 节气门默认模式 - 发动机控制模块将关闭节气门执行器电机，节气门将返回至弹簧负载的默认位置。 • 强制怠速模式 - 发动机控制模块将执行以下操作：
连接器。可能需要2分钟才能让所有车辆系统断电。 2.测试低电平参考电压电路端子4和搭铁之间的电阻是否小于5欧。 如果等于或高于5欧
2.1 点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开K20发动机控制模块处的线束连接器。 2.2 测试低电平参考电压端对端的电阻是否小于2欧。 如果为2欧或更大，则修理电路中的开路/电阻过大。 如果小于2欧，则更换K20发动机控制模块。
9
10
故障诊断仪典型数据
11
电路/系统说明
节气门总成包含一个非接触感应式节气门位置传感元件，该元件 由一个定制集成电路管理。节气门位置传感器安装在节气门总成 上，且不可维修。发动机控制模块 (ECM) 向节气门提供一个5伏 参考电压电路、一个低电平参考电压电路、一个H桥电机方向控 制电路和一个异步信号/串行数据电路。异步信号意味着通信只能 从节气门传到发动机控制模块。节气门不能通过信号/串行数据电 路接收来自发动机控制模块的数据。节气门位置传感器提供相对 于节气门叶片角度变化的信号电压。定制集成电路使用美国汽车 工程师协会 (SAE) J2716 单缘半字节传输 (SENT) 协议，将基于位 置信息的电压转化为串行数据。节气门位置传感器信息通过信号/ 串行数据电路在节气门和发动机控制模块之间传送。发动机控制 模块将串行数据信号编码成单独的电压，并将这些电压作为来自 于节气门位置传感器1和2的电压输入值在故障诊断仪上进行显 示。
5
工作模式
正常模式 在节气门执行器控制系统工作期间，有几种模式或功能被认为是正常的。在正常
操作期间可进入以下几种模式： • 加速踏板最小值 - 用钥匙起动时，发动机控制模块更新已读入的加速踏板最小
值。 • 节气门位置最小值 - 用钥匙起动时，发动机控制模块更新已读入的节气门位置
最小值。为了读入节气门位置最小值，将节气门移至关闭位置。 • 破冰模式 - 如果节气门叶片不能达到预定的最小节气门位置，则进入破冰模
12
设置DTC的条件 P0121发动机控制模块检测到节气门位置传感器1电压在正常范围内卡滞超过1秒。 P0122发动机控制模块检测到节气门位置传感器1信号电压低于0.32伏并持续1秒以上。 P0123发动机控制模块检测到节气门位置传感器1信号电压高于4.75伏并持续1秒以上。 P0222发动机控制模块检测到节气门位置传感器2信号电压低于0.25伏并持续1秒以上。 P0223发动机控制模块检测到节气门位置传感器2信号电压高于4.59伏并持续1秒以上。 P16A0发动机控制模块检测到节气门位置传感器信号电路电压过低故障，并持续1秒以上。 P16A1发动机控制模块检测到节气门位置传感器信号电路电压过高故障，并持续1秒以上。 P16A2发动机控制模块检测到通过节气门位置传感器信号电路发送的错误信息被收到，并持续1秒钟上。 P2135发动机控制模块检测到节气门位置传感器1和2不一致超过7-10%，并持续1秒以上。
式。在破冰模式期间，发动机控制模块指令向关闭方向的节气门执行器电机施加 几次最大的脉宽。 • 蓄电池节电模式 - 在发动机无转速持续预定时间后，发动机控制模块指令蓄电 池节电模式。在蓄电池节电模式期间，节气门执行器控制模块卸去电机控制电路 上的电压，以消除用于保持怠速位置的电流，并使节气门返回至默认的弹簧负载 位置。
– 发动机转速限制在怠速位置 – 忽略加速踏板的输入。
• 发动机关闭模式 - 发动机控制模块将关闭燃油并使节气门执行器断电。
7
迈瑞宝节气门控制电路
8
DTC P0121:节气门位置传感器1性能 DTC P0122:节气门位置传感器1电路电压过低 DTC P0123:节气门位置传感器1电路电压过高 DTC P0222:节气门位置传感器2电路电压过低 DTC P0223:节气门位置传感器2电路电压过高 DTC P16A0:传感器通信电路电压过低 DTC P16A1:传感器通信电路电压过高 DTC P16A2:传感器通信电路性能 DTC P2135:节气门位置传感器1-2不合理
13
设置DTC时采取的操作 • DTC P0121是B类DTC。 • DTC P0122、P0123、P0222、P0223、P16A0、P16A1、P16A2
和P2135是A类DTC。 • 发动机控制模块指令节气门执行器控制 (TAC) 系统在“降低发
动机功率”模式下工作。 • 信息中心或指示灯显示“Reduced Engine Power（降低发动机
节气门的结构
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节气门结构
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节气门位置滑道
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发动机控制模块 (ECM) 是节气门执行器 控制 (TAC) 系统的控制中心。发动机控 制模块根据加速踏板位置传感器的输入 确定驾驶员的意图，然后根据节气门位 置传感器计算相应的节气门响应量。发 动机控制模块通过向节气门执行器电机 提供脉宽调制电压，实现节气门定位。 节气门在两个方向都受弹簧负载，默认 位置为微开
功率）”。 • 在特定条件下，发动机控制模块指令发动机关闭。
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诊断帮助
• 节气门位置和节气门执行器控制电路 上的电阻过大故障会导致DTC的设置。
• 如果加速踏板踩下至节气门全开位 置，则节气门叶片角度或节气门位置角 将被限定在 注意: 断开节气门体线束连接器可导致其他DTC设置。 1.将点火开关置于“OFF（关闭）”位置，所有车辆系统关闭，断开Q38节气门总成处的线束
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降低发动机功率模式
发动机控制模块检测到节气门执行器控制系统故障时，发动机控制模块可进入降低发动机功率模式。降低发 动机功率可能导致以下一种或多种情况：
• 限制加速-发动机控制模块将继续使用加速踏板控制节气门，但车辆加速受限制。 • 限制节气门模式 - 发动机控制模块将继续使用加速踏板控制节气门，但节气门最大开度受限制。 • 节气门默认模式 - 发动机控制模块将关闭节气门执行器电机，节气门将返回至弹簧负载的默认位置。 • 强制怠速模式 - 发动机控制模块将执行以下操作：
连接器。可能需要2分钟才能让所有车辆系统断电。 2.测试低电平参考电压电路端子4和搭铁之间的电阻是否小于5欧。 如果等于或高于5欧
2.1 点火开关置于“OFF（关闭）”位置，断开K20发动机控制模块处的线束连接器。 2.2 测试低电平参考电压端对端的电阻是否小于2欧。 如果为2欧或更大，则修理电路中的开路/电阻过大。 如果小于2欧，则更换K20发动机控制模块。
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故障诊断仪典型数据
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电路/系统说明
节气门总成包含一个非接触感应式节气门位置传感元件，该元件 由一个定制集成电路管理。节气门位置传感器安装在节气门总成 上，且不可维修。发动机控制模块 (ECM) 向节气门提供一个5伏 参考电压电路、一个低电平参考电压电路、一个H桥电机方向控 制电路和一个异步信号/串行数据电路。异步信号意味着通信只能 从节气门传到发动机控制模块。节气门不能通过信号/串行数据电 路接收来自发动机控制模块的数据。节气门位置传感器提供相对 于节气门叶片角度变化的信号电压。定制集成电路使用美国汽车 工程师协会 (SAE) J2716 单缘半字节传输 (SENT) 协议，将基于位 置信息的电压转化为串行数据。节气门位置传感器信息通过信号/ 串行数据电路在节气门和发动机控制模块之间传送。发动机控制 模块将串行数据信号编码成单独的电压，并将这些电压作为来自 于节气门位置传感器1和2的电压输入值在故障诊断仪上进行显 示。
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工作模式
正常模式 在节气门执行器控制系统工作期间，有几种模式或功能被认为是正常的。在正常
操作期间可进入以下几种模式： • 加速踏板最小值 - 用钥匙起动时，发动机控制模块更新已读入的加速踏板最小
值。 • 节气门位置最小值 - 用钥匙起动时，发动机控制模块更新已读入的节气门位置
最小值。为了读入节气门位置最小值，将节气门移至关闭位置。 • 破冰模式 - 如果节气门叶片不能达到预定的最小节气门位置，则进入破冰模
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设置DTC的条件 P0121发动机控制模块检测到节气门位置传感器1电压在正常范围内卡滞超过1秒。 P0122发动机控制模块检测到节气门位置传感器1信号电压低于0.32伏并持续1秒以上。 P0123发动机控制模块检测到节气门位置传感器1信号电压高于4.75伏并持续1秒以上。 P0222发动机控制模块检测到节气门位置传感器2信号电压低于0.25伏并持续1秒以上。 P0223发动机控制模块检测到节气门位置传感器2信号电压高于4.59伏并持续1秒以上。 P16A0发动机控制模块检测到节气门位置传感器信号电路电压过低故障，并持续1秒以上。 P16A1发动机控制模块检测到节气门位置传感器信号电路电压过高故障，并持续1秒以上。 P16A2发动机控制模块检测到通过节气门位置传感器信号电路发送的错误信息被收到，并持续1秒钟上。 P2135发动机控制模块检测到节气门位置传感器1和2不一致超过7-10%，并持续1秒以上。
式。在破冰模式期间，发动机控制模块指令向关闭方向的节气门执行器电机施加 几次最大的脉宽。 • 蓄电池节电模式 - 在发动机无转速持续预定时间后，发动机控制模块指令蓄电 池节电模式。在蓄电池节电模式期间，节气门执行器控制模块卸去电机控制电路 上的电压，以消除用于保持怠速位置的电流，并使节气门返回至默认的弹簧负载 位置。
– 发动机转速限制在怠速位置 – 忽略加速踏板的输入。
• 发动机关闭模式 - 发动机控制模块将关闭燃油并使节气门执行器断电。
7
迈瑞宝节气门控制电路
8
DTC P0121:节气门位置传感器1性能 DTC P0122:节气门位置传感器1电路电压过低 DTC P0123:节气门位置传感器1电路电压过高 DTC P0222:节气门位置传感器2电路电压过低 DTC P0223:节气门位置传感器2电路电压过高 DTC P16A0:传感器通信电路电压过低 DTC P16A1:传感器通信电路电压过高 DTC P16A2:传感器通信电路性能 DTC P2135:节气门位置传感器1-2不合理
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设置DTC时采取的操作 • DTC P0121是B类DTC。 • DTC P0122、P0123、P0222、P0223、P16A0、P16A1、P16A2
和P2135是A类DTC。 • 发动机控制模块指令节气门执行器控制 (TAC) 系统在“降低发
动机功率”模式下工作。 • 信息中心或指示灯显示“Reduced Engine Power（降低发动机