包尔慨
(兰州工业学院,甘肃兰州 730050)
大众轿车发动机节气门控制组件J338的数据检测与分析
包尔慨
(兰州工业学院,甘肃兰州 730050)
针对大众轿车发动机节气门控制组件 J338,重点介绍了工作原理、数据检测与分析以及基本设定方法,对相关故障的排除具有一定的指导作用。
节气门控制组件J338;结构原理;数据检测;设定
Abstract:Aiming at throttle valve control assembly J338of Volkswagens,mainly its structure principle,data detection,analysis and basic setting method were introduced.The research has a certain guiding for eliminate some related faults.
Keywords:Throttle valve control assembly J338;Structure principle;Data detection;Setting
大众系列的桑塔纳2000GSi、桑塔纳3000、捷达AT、GTX型轿车发动机采用节气门控制组件J338,怠速转速的控制不同于大多数汽车的旁通气道式,设计为节气门直动式。它集怠速控制装置、怠速开关和节气门位置传感器于一体,具有结构紧凑、故障率低的特点。
节气门控制组件J338由怠速开关F60、怠速节气门位置传感器G88、怠速控制电机Ⅴ60和节气门位置传感器G69等组成,结构与电路连接如图1所示。G69和G88均为线性电位器,怠速开关F60为触点开关。
1.1 节气门位置传感器
此传感器是一个滑动电阻器,其滑动臂安装在节气门轴的一端与节气门一起动作,从滑动臂连接端子输出信号电压,向ECU(J220)提供即时的节气门位置信号,来确定发动机负荷的大小,作为点火时间控制的主要信号和燃油喷射的修正信号;同时在配置自动变速器的轿车上,作为自动换挡的主控信号。当G69没有信号时,ECU根据曲轴位置和进气量传感器的信号来确定其替代值,以控制发动机运转。
1.2 怠速节气门位置传感器
G88也是一个滑动电阻器,其滑动臂由怠速控制电机通过减速齿轮带动转动,节气门也同时转动,但当节气门通过油门踏板转动时,其滑动臂和怠速电机不转动。当G88的滑臂转动时,产生怠速节气门位置的电压信号输入ECU,以控制发动机的怠速运行。当ECU接收不到G88的信号时,应急弹簧将节气门拉到一定位置,使怠速转速高于正常值。
1.3 怠速开关
F60是一个触点开关,通过节气门轴上的一个杠杆控制触点的闭合和断开,当发动机在怠速状态时,其开关触点闭合;通过油门踏板使节气门打开时,其触点断开,表示发动机在非怠速工况。ECU根据其触点断开、闭合时产生的电压信号来判断发动机的工况,从而实现怠速和其他工况的相应控制。当怠速开关有故障时,ECU根据G69和G88的信号关系来确定节气门的怠速位置。
1.4 怠速控制电机
怠速控制电机Ⅴ60为一永磁式直流电动机。在怠速自动控制工况时,ECU根据G88的信号确定节气门的位置,再控制Ⅴ60。Ⅴ60按ECU的控制信号,可向两个方向分别转动,通过齿轮传动机构来操纵节气门,使其开度增大或减小,从而实现怠速转速高或低的控制。
当怠速控制电机Ⅴ60发生故障或ECU对怠速电机的控制失灵时,应急弹簧将把节气门拉到一个特定的应急位置,使怠速处于应急状态运转,怠速转速将升高。
对大众轿车使用节气门控制组件 J338的发动机,用故障诊断仪读取发动机故障码,如有00518、00530和01165故障码时,分别表示节气门控制组件中G69或相关线束的故障、G88或相关线束的故障和J338的基本设定错误。如有以上故障码和相关的发动机故障时,要对节气门控制组件 J338进行检测。
2.1 检测节气门控制组件J338时注意事项
(1)节气门控制组件为一整体结构,不允许打开端盖分解检查;
(2)怠速参数已由制造厂家在ECU中设定,人工不能进行调整;
(3)拆装或更换节气门控制组件后,要重新进行一次基本设定。
节气门控制组件J338连接器各端子与电控单元J220连接情况如图1(b)所示,J338连接器插头为8端子插头,端子排列位置如图2所示。
2.2 G69和G88的检测
(1)G88与G69电源电压检测。关闭点火开关,拔下节气门控制组件8端子插头,接通点火开关,节气门控制组件的线束插头端子4(+)与7(-)间标准电压不小于4.5 V;
(2)G88与G69电阻检测。关闭点火开关,拔下节气门控制组件上的线束插接器,测量节气门控制组件上端子4与7之间的电阻,在节气门任意开度时约为700 Ω;测量端子5与7间的电阻,在节气门全闭时约为1.6 k Ω,全开时约为950 Ω;测量端子4与5间的电阻,在节气门全闭时约为900 Ω,全开时约为1.73 kΩ;测量端子4与8间的电阻,在节气门全闭时约为735 Ω;测量端子7与8间的电阻,在节气门全闭时约为1 170 Ω。
(3)G88与G69信号的检测。关闭点火开关,插好节气门控制组件和ECU的线束插头,接通点火开关,在节气门控制组件附近的5和8号导线上用探针接通信号线,用数字万用表的正表笔分别接5和8号导线上的探针,负表笔搭铁,读取节气门在各状态时的信号电压。G69和 G88输出信号如图3所示。随着节气门开度的增大,输出电压减小。其中G69从节气门全闭到全开,信号变化范围为4.58~0.70 V;对G88,随着节气门从全闭到开度为18°,其信号从4.38变为1.70 V,当怠速开关F60断开后,其输出信号为3.82 V,不再变化。
(4)G88与G69相关线束的检测。如果电源和信号正常,说明相关线束也正常,若电源和信号不正常,还要检测线束。关闭点火开关,拔下节气门控制组件J338线束插头和电控单元J220线束插头,检测J338线束插头4、5、7、8端子分别与电控单元线束插头62、75、67、74号端子的电阻均应小于1.5 Ω,说明线束无断路;并且要求各导线间无短路。
如G88与G69的电阻和信号与以上的值相差较大,说明滑动电位计磨损严重,应整体更换节气门控制组件;如有线束的短路或断路,则应更换导线或线束。
2.3 怠速开关F60的检测
(1)电源电压检测。关闭点火开关,拔下节气门控制组件J338的线束插头,接通点火开关,用数字式万用表检测线束插头端子3(+)与7(-)之间的电压,至少应为9.0 V。
(2)电阻检测。关闭点火开关,拔下节气门控制组件J338的线束插头,用万用表测量节气门控制组件端子3与7的电阻,当节气门关闭时,电阻应小于1.5Ω。然后慢慢打开节气门触点断开后,电阻值应为无穷大。
(3)信号的检测。关闭点火开关,插好节气门控制组件和ECU的线束插头,接通点火开关,不起动发动机,在节气门控制组件附近的3号导线上用探针接通信号线,用数字万用表正表笔接3号导线上探针,负表笔搭铁,检测信号电压,当节气门全闭时为0,逐渐打开节气门触点断开后,信号电压应大于9.0 V。
(4)相关线束的检测。关闭点火开关,拔下节气门控制组件J338线束插头和电控单元J220线束插头,检测控制组件线束插头3、7端子分别与电控单元线束插头69、67号端子的电阻,均应小于1.5 Ω,说明线束无断路;并且要求两导线间无短路。
在上述检测中,如开关F60触点接触电阻大,说明怠速触点接触不良,应更换节气门控制组件;导线断路、短路应予检修。
2.4 怠速控制电机V60的检测
(1)电阻检测。断开点火开关,拔下节气门控制组件线束插头,用万用表检测节气门控制组件上“1”、“2”端子,电阻值应为3~200 Ω。如阻值不符合规定,说明电机故障,需要更换节气门控制组件。
(2)控制信号的检测。在怠速控制状态时,如果ECU控制节气门开度增大,则节气门控制组件的1号端子为+,2号端子接地,其间电压为12 V,当开度达到规定时,ECU给怠速电机的2号端子提供一个占空比信号;相反,如果ECU控制节气门开度减小,则节气门控制组件的2号端子对1号端子的电压为12 V,1号端子为接地或占空比信号。控制信号如图4所示。
随着汽车使用时间的延长,节气门常因脏污而影响怠速,这样就要从车上拆下节气门控制组件,进行清洗(不可清洗节气门位置传感器和怠速电动机)。在每次拆装节气门组件后,无论清洗或更换新节气门控制组件,都应当用故障诊断仪对节气门控制组件做基本设置。否则,ECU与节气控制组件之间的工作将会在一段时间不协调,表现为发动机怠速不稳。随着发动机使用时间的延长,ECU产生新的学习值,会使这种状况消失而趋于正常。
总之,在发动机维修时使ECU断电、更换ECU、清洗节气门或更换节气门控制组件后,都要对节气门控制组件进行基本设定。
3.1 基本设定条件
(1)节气门轴要转动灵活;
(2)节气门拉索调整合适;
(3)蓄电池电压符合要求(大于11 V);
(4)节气门控制组件的线束和连接器都正常。
3.2 基本设定的方法
用故障诊断仪,进入“发动机控制系统”,选择“基本设定”功能,选择98显示组,按确认键后,开始匹配,10 s内自动完成基本设定。
当J338有故障时,会造成发动机的怠速不稳、点火时间控制误差较大、自动换挡规律失准等,从而影响发动机的燃油经济性、排放性能和功率的发挥。当进行故障诊断时,如有节气门控制组件的相关故障码,就要对其相关的传感器、怠速开关和怠速电机进行电源、电阻、信号和线束的检测,从而确定是ECU、线束还是节气门控制组件的故障,以达到尽快排除故障的目的。
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DataDetectionandAnalysisfortheThrottleValveControlAssemblyJ338inVolkswagens’Engine
BAO Erkai
(Lanzhou Institute of Technology, Lanzhou Gansu 730050,China)
2014-09-30
包尔慨(1966—),男,硕士,副教授,主要从事汽车检测方面的教学研究工作。E-mail:baoerkai@126.com。