发动机电子节气门结构、工作原理和故障排除

蔡甲斌

随着国家的经济发展，社会、家庭的汽车拥有量不断攀升，这给环境保护和节能减排提出了新的课题，于是在现代汽车上增加了新的系统，在电子化、智能化、网络化、舒适度方面有了很大提高。越来越多的发动机采用了电子节气门（EPC和E—Gas）模式，该系统不是传统意义上的由油门拉索控制节气门，节气门与油门踏板之间无连接装置，由导线传输线性电阻信号来完成的一个系统（见图1，2）。使得对节气门开度的控制更加精确，发动机的燃油经济性大大改善，排放的污染物大大减少，同时使系统响应的速度得到提高，并且实现了发动机的怠速控制、巡航控制及车辆稳定性控制等的集成，简化了发动机控制系统的结构。

一、EPC系统的组成、工作原理

以上海大众车系BSA发动机为例，该款发动机电子节气门EPC系统主要由：带加速踏板位置传感器（G79、G185）的加速踏板模块、发动机控制单元（ECU）、节气门控制单元（ECU）、节气门故障指示灯（EPC灯）、节气门位置传感器和相关执行器组成。

二、EPC工作原理

加速踏板位置传感器（G79、G185）将驾驶人踩下加踏板的信号转换成相应的电压信号输送给节气门控制单元，节气门控制单元对输入的信号进行分析滤波，再根据当前的工作模式及加速踏板的移动量和变化率算出相应的最佳节气门位置，并发出控制信号给节气门执行器，由节气门步进电机将节气门开启到计算出的最佳位置。节气门控制单元通过与其他电子控制单元（如发动机控制单元、自动变速器控制单元等）进行通讯，并根据得到的节气门位置传感器（G79、G185）的信号，发动机转速传感器及车速传感器的信号对节气门最佳位置进行修正，使节气门开度达到驾驶人所需的理想位置。（见图3、4）

节气门轴驱动电机（G186）为步进电动机，采用H桥式电路结构（见图5）。

节气门控制单元通过发出的脉冲个数频率和方向控制电平，对步进电机进行控制，如发现故障，EPC系统故障指示灯将点亮。

三、EPC故障诊断分析与排除

故障现象：一辆2006年产的桑塔纳世纪新秀轿车，装有BSA发动机，行驶16万公里，行驶中出现仪表中EPC故障灯常亮，只能怠速行驶，无法加速。连接大众车系专用故障诊断仪V.A.G1552，打开点火开关，按01进入发动机管理系统，输入02读取故障码。

故障显示：

（1）18041—加速踏板位置传感器2—G185信号对地短路或开路。

（2）17950—节气门位置传感器1—G187不可靠信号。

这时采用读取数据流来检查，选择输入08功能，进入062窗口，显示：

节气门位置传感器1：G187 10.20% 规定值10.20～12.55%

节气门位置传感器2：G188 90.20% 规定值14.90～82.55%

加速踏板位置传感器1：G79 14.90% 规定值14.90～82.75%

加速踏板位置传感器2：G185 7.4% 规定值7.4～40.78%

依据V.A.G1552故障诊断的08功能所显示的数据流结果：

节气门位置传感器1：G187 2 G188数据正常。

加速踏板位置传感器1：G79 显示的数值没有变化，该G79应为G185数值的2倍。

从读取的数据流可以看出问题：加速踏板位置传感器G185的相关线路上。按照该车发动机电路图，首先检查了加速传感器，检测传感器信号输出端，其阻值随踏板变化而变化，说明加速踏板位置传感器良好，再检查发动机ECU输出端与加速踏板位置传感器的连接线路图（见电路图），发现在测量T121/92—T6b/1这根导线时，已经断路。恢复线路后，各導线的阻值正常，用V.A.G1552进入02显示无故障，输入06退出故障诊断仪，故障排除。

四、EPC的基础设定

EPC电子节气门装置在清洗、维护后，要对它进行基本设定，连接大众车系V.A.G1552故障诊断仪，打开点火开关，进入01发动机管理系统，输入02读取故障码，输入05消除故障码，选择04基本调整设定功能窗口，输入通道098.060，按确认键，当桌面显示ADK，OK。说明基本设定完成，按06退出。

本文着重阐述了汽车电子油门的组成及其工作原理，并用实例讲解了故障诊断与排除的方法。节气门的基础设定过程，在大众车系中，普通桑塔纳2000、3000、帕萨特、高尔夫、捷达、宝来、迈腾等车使用的电子油门结构是一样的，在具体的维修工作中，可以提供一些借鉴，以提高工作效率、双赢。

编辑 李建军