电子节气门控制系统(ETC)课件.ppt

1、电子节气门控制系统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，、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取而代之的是应用电机根据ECU的指令对节气的指令对节气门开度进行控制。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、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，气门之间无机械连接，而是通过传感器、电而是通过传感器、电子控制器及节气门驱动装置实现电子控制方式子控制器及节气门驱动装置实现电子控制方式的连接，的连接，可使发动机节气门的开度不完全取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，决于驾

2、驶员对加速踏板的操纵，控制系统可控制系统可根据发动机的工况、汽车的行驶状态等对节气根据发动机的工况、汽车的行驶状态等对节气门的开度作出实时的调节，门的开度作出实时的调节，使发动机在最适使发动机在最适当的状态下工作，当的状态下工作，从而提高了汽车的动力性、从而提高了汽车的动力性、安全性及舒适性。安全性及舒适性。A、电子节气门系统去掉油门拉线，驾驶员不再、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，直接控制节气门的开度，“踩油门踩油门”的意图的意图通过电子油门踏板转化成扭矩需求输入；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、取消了怠速执行器，通过对节气

3、门开度的精确控制来实现怠速稳定控制；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。、易于扩展，如巡航控制等可以轻松实现。电子节气门系统特点电子节气门系统特点3、组成、组成电子节气门控制系统主要由节气门总成、加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。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、节气门门、节气门位置传感器、节气门驱动装置。驱动装置。电子控制器根据加速踏板位置传感器及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其它相关传感器的信号

4、进行最佳节气门开度判断，开度判断，并输出控制信号，并输出控制信号，控制节气控制节气门驱动装置，门驱动装置，将节气门调整到适当开度。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，制器中的一个控制模块，由相应的控制由相应的控制程序和驱动电路组成。程序和驱动电路组成。Throttle bodyDrive GearMotorTPS1,2Return springShaftThrottle valveTPS2TPS1 Monitors throttle opening ECM TPSTPS1TPS2Power Failsafe:fixe

5、d at 5 opening of throttle valveTPS 1,2 Controlled by electric current from engine ECM Failsafe:fixed at 5 opening of throttle valve ECM ETCMControl 1Control 2Throttle Motor To monitor the acceleration pedal position according to a drivers intension ECM APSPowerSignal 1Signal 2Power Failsafe:fixed a

6、t 5 opening of throttle valveAPS 1,24、电子节气门工作原理、电子节气门工作原理1）发动机工作时，）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，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，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，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，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。当节然后与当前的节气门位

7、置进行比较。当节气门的开度与最佳开度参数不一致时，气门的开度与最佳开度参数不一致时，便输出控制信号，便输出控制信号，控制节气门驱控制节气门驱动装置工作，动装置工作，将节气门调整到适当的开度。将节气门调整到适当的开度。加速踏板位加速踏板位置传感器置传感器其它相关其它相关传感器传感器最佳节最佳节气门开气门开度计算度计算节气门节气门开度调开度调整计算整计算节气门节气门驱动电路驱动电路节气门节气门总成总成电子控制器电子控制器节气门信号节气门信号1）电子节气门总成用来执行来自电子控制器的）电子节气门总成用来执行来自电子控制器的指令，指令，迅速调节节气门开度，迅速调节节气门开度，以控制发动机的以控制发动机

8、的进气量；进气量；与此同时，与此同时，输出反映节气门当前位置输出反映节气门当前位置的电信号，的电信号，以使电子控制器能实时监控节气门以使电子控制器能实时监控节气门的开度。的开度。2）电子控制器通过输出脉宽可变的控制信号来）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，控制直流电动机的通电时间，电动机通电转动电动机通电转动时时 通过齿轮传动机构驱动节气门转过相应的通过齿轮传动机构驱动节气门转过相应的转角。电子控制器通过改转角。电子控制器通过改变直流电动机电流变直流电动机电流方方向，向，实现节气门开度的增大或减小控制。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、油门踏

9、板位置传感器(APP)位置：驾驶员仪表下位置：驾驶员仪表下方，油门踏板上方方，油门踏板上方 。作用：将油门踏板的位置通过电子信作用：将油门踏板的位置通过电子信号的方式反馈给号的方式反馈给ECUECU，ECUECU通过计算控通过计算控制电子节气门的动作。制电子节气门的动作。结构及原理结构及原理外形图油门踏板的两个信号之间的关系是信号油门踏板的两个信号之间的关系是信号1 1是信号是信号2 2电压的一倍。在怠速电压的一倍。在怠速-半开全开位置时，信号半开全开位置时，信号1 1的电压为的电压为0.74V0.74V1.78V1.78V4.61V4.61V，信号，信号2 2为为0.37V0.37V1.00

10、V1.00V2.32V2.32V。信号电压满足于信号信号电压满足于信号1 1是信号是信号2 2的的2 2倍关系倍关系 内部采用霍尔原理，信号处理电路再将这些信号内部采用霍尔原理，信号处理电路再将这些信号进行处理送给进行处理送给ECUECU。拆卸、拆卸驾驶员侧仪表下护板。、拆卸油门踏板位置传感器插头。、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423615APP163336407335ECU信号线信号线电压线电压线信号地信号地信号线信号线电压线电压线信号地信号地APP1APP2内部为原理图仅供参考内部为原理图

11、仅供参考可能的故障：可能的故障：传感器线路断路传感器线路断路+V V电源供给电路短路到地电源供给电路短路到地不正确的安装不正确的安装自动变速箱换挡冲击自动变速箱换挡冲击故障症状：故障症状：发动机故障指示灯亮发动机故障指示灯亮加速无力加速无力发动机限速发动机限速油门踏板位置传感器检测油门踏板位置传感器检测电压VAPP1APP21243油门开度01001 1、点火开关打开，不启动，不踩加速踏板时传感器点火开关打开，不启动，不踩加速踏板时传感器APP1APP1、APP2APP2输出电压信号如下：输出电压信号如下：APP1APP1：0.720.720.74 V0.74 V；APP2APP2：0.360

12、.360.37V 0.37V 2 2、点火开关打开，不启动，将加速踏板踩到底时传、点火开关打开，不启动，将加速踏板踩到底时传感器感器P1P1、P2P2输出电压信号如下：输出电压信号如下：APP1APP1：4.61V 4.61V；APP2APP2：2.32V 2.32V 以上数值均为发动机正常状态下，用诊断仪读出来的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。数据，供做参考。4 电子节气门电子节气门(节气门位置传感器节气门位置传感器)元件位置及作用 作用作用：节气门位置传感器用于监测节气门位置及执行电机位置。位置位置：节气门位置传感器位于电子节气门上。5、电子节气门、电子节气门

13、(节气门位置传感器节气门位置传感器)主要构成：1）节气门体节气门体；2）驱动电机驱动电机 3）节气门位置传感器节气门位置传感器 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）。节气门位置传感器由碳膜电阻和滑动节气门位置传感器由碳膜电阻和滑动指针构成指针构成,是一个具有线性输出的角是一个具有线性输出的角度传感器，由两个圆弧形的滑触电阻度传感器，由

14、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。滑触节气门轴连接在同一个轴线上。滑触电阻的两端加上电阻的两端加上5V5V的电源电压的电源电压UsUs。当节气门转动时，滑触臂跟着转动，当节气门转动时，滑触臂跟着转动，同时在滑触电阻上移动，并且将触点同时在滑触电阻上移动，并且将触点的电位的电位UPUP作为输出电压引出。所以它作为输出电压引出。所以它实际上是一个转角电位计实际上是一个转角电位计,电位计输电位计输出与节气门位置成比例的电压信号。出与节气门位置成比例的电压信号。原理示意图TPS1TPS2M+5V信号地TPS1信号信号TPS2

15、信号信号马达控制马达控制1#1#：节气门控制执行电机；：节气门控制执行电机；2#2#：节气门位置传感器接地；：节气门位置传感器接地；3#3#：节气门位置传感器电源：节气门位置传感器电源,+5V,+5V；4#4#：节气门控制执行电机：节气门控制执行电机5#5#：节气门位置传感器：节气门位置传感器1 1；6#6#：节气门位置传感器：节气门位置传感器2 2；ECU节气门位置传感器节气门位置传感器6352410.5GY0.5WR0.5GBr0.5GL0.75GR0.75GB5438786567M64660.75GR0.75GB32电子节气门体常见故障分析电子节气门体常见故障分析 1)节气门位置传感器故

16、障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，荷、大负荷及加速负荷信号，电脑根据节气门传感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器信号完成怠速调节、喷油脉宽和加速异步喷油控制。制。当节气门信号当节气门信号不良或出现短路、断路故障时，发动不良或出现短路、断路故障时，发动机一般表现为怠速不稳、加速不良机一般表现为怠速不稳、加速不良或或“回火回火”、尾气排放异常等。、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

17、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。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。4)自适应能

18、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。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 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