汽油发动机电控元件检修浅析

李 飞，王兆远

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

汽油发动机各个电子元件的主要作用是精准控制发动机各系统的运转，使发动机具有良好的动力性、经济性和排放性。要对电控元件进行有效检修，需对其工作原理及技术特性有一定了解。下文对2种电控元件的检修进行简析，希望能为检修人员提供一定参考。

1 碳罐电磁阀

1.1 功能简介

油箱中的燃油蒸汽被碳罐中的活性炭所吸附，当发动机运转时，电子控制单元通过控制碳罐电磁阀的通断，依靠进气歧管中的真空度将燃油蒸汽吸入发动机的进气道中进行燃烧。

1.2 工作原理

碳罐电磁阀主要由电磁线圈、衔铁和阀体等组成，如图1所示。ECM根据发动机不同的运行条件，以一定的频率使电磁阀的搭铁电路接通或断开。

图1 碳罐电磁阀剖视图

发动机熄火后，汽油蒸汽与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性碳罐中。当发动机启动后，碳罐电磁阀依据ECM控制信号开启，从而实现碳罐与进气歧管之间的连通，在歧管真空度的作用下，实现对碳罐的脱附。如图2所示。

图2 系统原理图

1.3 技术特性

碳罐电磁阀端子定义如图3所示，A为供电，B为信号端（与ECU14#端子相连），线圈电阻（22.5±1.5）Ω，20℃电阻值。

1.4 故障现象及检修方法

故障现象：一是失效，导致无法对碳罐进行及时脱附，从而导致行车时车内有燃油气味；其二是工作失常，如在发动机怠速运转时进行燃油蒸汽回收工作，导致混合气过浓或影响发动机怠速的稳定。

故障原因：电磁阀工作不正常；持续关闭；电磁阀常开；电磁阀堵塞等。

检测方法：①测量电阻，用万用表测量两端子间电阻；②性能检查，拔下电磁阀线束插头，向电磁阀内吹气，电磁阀应不通气，再将12V电源接在电磁阀两接线柱上，同时向电磁阀内吹气，电磁阀应可以通气，如有异常，则说明电磁阀有故障。

2 节流阀体

2.1 功能简介

节流阀体又称电子节气门体，是发动机进气控制系统中的重要电控元件。它会结合碳罐的进气量协同控制，从而决定发动机的进气总量，进而控制发动机的转速和扭矩。

节流阀体位置传感器安装在节流阀体上，主要用于检测阀体的开度及其动态变化情况，将信号传递至ECM，对发动机负荷率状态以及是否处于发动机的各类特殊工况进行判断，如怠速、满负荷、急加速和急减速等，为其喷油及点火等控制提供参考，最终满足发动机不同运行工况的燃烧要求。

2.2 工作原理

节流阀体包含驱动电机、驱动齿轮机构、机械传动元件和位置传感器。节流阀体位置传感器原理见图4。

图4 节流阀体位置传感器原理图

节流阀体电机可以在ECM的控制下朝不同的方向转动，通过减速齿轮驱动节流阀体轴，使阀体开启或关闭，同时带动阀体位置传感器的转子转动，将阀体位置转换为电信号，输送到ECM。回位弹簧可以在阀体电动机的电流被切断（如点火开关断开）时，将阀体关小至接近关闭的初始位置，此时阀体保持为较小的开度。

阀体电机是一种反应灵敏度高、耗电量小的直流电动机，其2个接线端子都和ECM连接。每个端子在ECM中都由2个三极管开关电路控制，其中1个三极管可以为该端子提供电源，另一个三极管则可使该端子搭铁。ECM通过控制各端子2个三极管开关电路的导通或截止，改变阀体电动机的电流方向，达至控制阀体电动机旋转方向的目的。ECM控制电源端的三极管开关电路，使施加在阀体电动机上的电流是一个频率固定的脉冲电流，并通过改变脉冲电流的占空比，达到控制阀体电动机电流大小的目的。

系统设置有双输出阀体位置传感器，一个阀体位置传感器随着阀体的开度增加而增加，而另外一个阀体位置传感器的输出电压信号随节流阀体开度的增加而减小。这种阀体位置传感器的2个信号不但可以让ECM获知阀体开度，还有利于ECM对该传感器进行故障监测。

ECM在发动机工作过程中不断比较两信号之和，若与标准不符合，即判定该传感器有故障，立即进入失效保护模式。

2.3 技术特性

节流阀体开度如下。

1）低机械停止位：位置传感器1为9.2%～10.8%，位置传感器2为89.2%～90.8%。

2）高机械停止位：位置传感器1约91%，位置传感器2约9%。

节流阀体的控制电路由电动机控制电路和位置传感器控制电路两部分组成。图5为接线端子，它有6根接线，全部都与ECM连接。

图5 节流阀体端子

2.4 故障现象及检修方法

故障现象：节气门出现故障时，会导致发动机怠速运转不正常（如怠速过高或过低、怠速不稳、怠速易熄火）或发动机加速不正常（如加速时发动机发抖、加速响应迟缓等），有时也会导致发动机在运转过程中出现间歇性抖动等现象。

检修注意事项：重新安装后，务必进行自学习。

故障原因：传感器中的电位器断路或短路；电机故障导致不能正常开闭；节气门积碳过多；ECM的控制功能失常等。

检测方法如下。

1）外观检查：检查传感器线束插头是否连接良好，牢固可靠；传感器安装有无松动或脱落；外观是否良好，确认没有撞击痕迹。拨动阀片，检查转动是否平滑、有无卡滞。检查节气门喉口是否存在积碳过多现象。

2）电路检测：①车辆下电，拔下节流阀体上传感器端的线束接插件；②车辆上电，用万用表分别测量线束端的各端子，测量电源端子，应为5V基准电压，如电压值不符，说明控制电路或ECM有故障，应进一步检测。测量搭铁端子，其与蓄电池负极间的电阻应小于3Ω，如有异常，应检修搭铁线路。

3）位置传感器电阻检测：①车辆下电，拔下传感器端的线束插头；②用万用表分别测量传感器端的各端子，测量电位器的总电阻，如断路、短路或阻值不符合标准，则说明电位器有故障；③测量电位器滑动触点与搭铁端的电阻，该电阻应随节气门的开启或关闭而平滑地变化，否则说明该电位器有故障。

4）位置传感器工作性能检测：在工作状态下，通过测量其输出信号电压来检测其工作性能。接通点火开关，但不启动发动机并让节气门处于不同的开度，同时用电压表在传感器信号输出导线上测量其信号电压的变化，该阻值应能随开度的增大而增加。

3 结束语

碳罐电磁阀及节流阀体的稳定工作，对车辆性能及排放起到至关重要的作用。希望通过本文的系统介绍，能对售后服务检修工作起到一定的帮助作用。