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摘 要:随着汽车工业高速发展,汽车为人们的出行提供了方便,受到人们的喜爱,同时,人们对汽车提出了更高的要求。世界各汽车厂商为了提高汽车的安全性、动力性、平稳性及经济性,并减少污染,采用了电子节气门控制系统(ETCS)。要保证系统在使用过程中的稳定性,就要有快速有效地解决系统故障的方法。本文主要针对大众波罗电子节气门系统故障诊断方法进行探讨。
关键词:大众波罗车;ETCS系统;故障;诊断方法;探讨
引言
现代新型汽车,为了增强汽车的操控性和减少污染,普遍安装了电子节气门控制系统(ETCS)。ETCS可以精确控制节气门的开度,提高燃油的经济性和减少排放;同时,又可以实现怠速、巡航、车辆稳定等控制,系统反应迅速,简化了控制系统的结构,提高了汽车的操控性能。
ETCS系统在使用中体现了其稳定性、安全性及经济性。现在国内外的轿车生产厂都将其为标准装置,运用于汽车上;而国产车也越来越多采用这一新技术。所以,ETCS系统故障的诊断与排除技术是我们汽车修理工必须掌握的技术。
一、ETCS系统概述
(1)ETCS的作用:
节气门的作用就是控制发动机的进气量,决定发动机的工况。ETCS系统的作用就是根据驾驶员的需求愿望和整车行驶状况确定节气门的最佳开度,保证车辆的最佳动力性和燃油经济性,并具有怠速、巡航、车辆稳定等控制功能,提高安全性和乘坐舒适性。
(2)ETCS系统的基本组成:
ETCS系统的组成如图所示:
1)加速踏板模块包括有踏板位置传感器1-G78和踏板位置传感器2-G185;用来确定踏板位置并将踏板位置信号传递给控制单元;使用两个传感器是为了最大限度保证安全性,即使其中一个传感器损坏,另外一个传感器还可以提供信号。
2)节气门控制单元J388包括节气门驱动装置G187的角度传感器1和节气门驱动装置G188的角度传感器2.控制所需进气量,根据控制系统提供信号调节节气门开度,反馈节气门信号。同样的地为了最大限度保证安全性,使用了两个驱动装置。
3)制动灯开关F和制动踏板开关F47:两个传感器都集成在位于制动踏板的部件中,同时给控制单元提供“制动踏板踏下”的信号。
4)附加信号:控制单元根据来自自动变速器、制动系统、空调系统、巡航系统等提供的信号,自动调节节气门的开度。
5)发动机控制单元:接收踏板位置传感器信号,根据输入电压信号计算得知所需动力。并根据其他如急加速,空调,自动变速器起步的扭矩信号,计算出实际的节气门开度。同时还监控节气门系统。
6)节气门控制单元J338:控制所需进气量,根据控制系统提供信号调节节气门开度,反馈节气门信号。
7)节气门驱动装置G186:节气门驱动装置是一个电机,它由发动机控制单元控制,它通过一个齿轮驱动节气门。节气门可以在全关和全开之间无级定位。
8)故障警告灯K132:是一个黄色的灯,上有“EPC”标志,位于仪表板上。提供节气门故障信息给驾驶员
(3)ETCS系统的工作原理:
驾驶员操纵加速踏板,加速踏板位置传感器G78和G185产生相应的电压信号输入节气门控制单元J388,控制单元首先对输入的信号进行滤波,以消除环境噪声的影响,然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图,计算出对发动机扭矩的基本需求,得到相应的节气门转角的基本期望值。然后再经过CAN总线和发动机控制单元进行通讯,获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等,由此计算出整车所需求的全部扭矩,通过对节气门转角期望值进行补偿,得到节气门的最佳开度,并把相应的电压信号发送到节气门控制单元J338,驱动控制电机G186,使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元,形成闭环的位置控制。节气门控制单元对系统的功能进行监控,如果发现故障,将点亮系统故障指示灯,提示驾驶员系统有故障。同时电磁离合器被分离,节气门不再受电机控制。节气门在回位弹簧的作用下返回到一个小开度的位置,使车辆慢速开到维修地点。
二、ETCS系统的故障诊断
对于ETCS系统出现故障,一般都具有以下的故障现象:
1)怠速不稳定;
2)怠速转速过高,并对加速踏板的动作不再发生反应;
3)发动机动力不足;
4)油耗异常增加;
5)舒适系统(如巡航系统、发动机调节功能等)被关闭等。
在对ETCS系统进行故障诊断时,首先要根据故障现象确定故障是在ETCS控制系统还是机械故障。由于ETCS系统具有自诊断功能,因此,如果故障是发生在控制系统,ETCS故障警告灯就会亮起,以警告驾驶员。此时,应该采用上海大众专用车辆检测仪VAS5051对发动机电控系统进行故障查询,确定故障根源。如果是故障警告灯没点亮,又确定故障是属于ETCS系统,那么就得对ETCS系统的机械部分进行检查。
1.机械故障的诊断
对于ETCS系统的机械部分出现的故障,最常见的是节气门积碳及灰尘过多。造成积碳的主要原因是机油蒸气附在节气门上形成的;灰尘过多主要是空气滤清器性能下降造成的。这些问题会造成车辆怠速抖动;冷车打火不易着;怠速时转速表指针不稳定(怠速不稳)。因此,一般在汽车使用3000-15000KM或出现怠速抖动都要对节气门进行清洗。清洗时用专用的节气门清洗剂,清洗后要进行节气门匹配。另外比较常见的机械故障是加速回位弹簧不能回位,这时主要的故障现象是松开踏板后,怠速还在高怠速,用脚抬一下踏板,怠速又回到正常怠速。遇到这种情况就是回位弹簧故障,可以更换弹簧或更换踏板。
2.控制系统故障
对于ETCS系统,由于有自诊断系统,所以控制系统故障都会有故障警告灯点亮,以警告驾驶员。这时就需要用故障诊断仪进行检测,最好用大众专业诊断仪VAS5051进行检测会更加准确。一般检测流程如下:
1)启动发动机后,如果故障警告灯点亮时间超过3S或一直点亮,又没有其他故障,则应该检查警告灯电路,如电路正常,就应该是控制单元故障。
2)如有故障碼,则利用VAS5051读取故障码,并确定是历史故障码还是真实码。如是真实码,则参照维修手册,确定故障部位,然后对故障部位的电路和部件性能进行检测,确定故障点;如是部件故障,则更换,如是电路故障,则进行维修。更换部件或维修电路后都要进行匹配。
3)如没有故障码,则利用VAS5051读取ETCS系统的数据流,对数据进行分析,然后对数据异常的部分进行性能测试,以确定故障点,进行更换或维修。
总之,针对ETCS系统的故障,我们应遵循以下的故障诊断方法:
①首先要确定故障是发生在ETCS控制系统还是机械部位;
②利用故障码确定故障范围;
③根据故障码确定的部位,对部件进行性能检测和电路检测;
④对没有故障码的故障,进行数据流的分析,确定故障范围,并对数据异常的部位进行性能测试,以确定故障点。
⑤定期对节气门进行清洗。
通过以上的步骤,可以快速、准确、规范地排除大众波罗ETCS系统的故障。
参考文献
[1]上海大众波罗轿车维修手册 2006年编
[2]张俊 汽车发动机电控技术[M] 北京大学出版社 2011
[3]刘奇 汽油发动机电子节气门控制系统研究[D]哈尔滨工业大学 2011
(作者单位:广西物资学校)
关键词:大众波罗车;ETCS系统;故障;诊断方法;探讨
引言
现代新型汽车,为了增强汽车的操控性和减少污染,普遍安装了电子节气门控制系统(ETCS)。ETCS可以精确控制节气门的开度,提高燃油的经济性和减少排放;同时,又可以实现怠速、巡航、车辆稳定等控制,系统反应迅速,简化了控制系统的结构,提高了汽车的操控性能。
ETCS系统在使用中体现了其稳定性、安全性及经济性。现在国内外的轿车生产厂都将其为标准装置,运用于汽车上;而国产车也越来越多采用这一新技术。所以,ETCS系统故障的诊断与排除技术是我们汽车修理工必须掌握的技术。
一、ETCS系统概述
(1)ETCS的作用:
节气门的作用就是控制发动机的进气量,决定发动机的工况。ETCS系统的作用就是根据驾驶员的需求愿望和整车行驶状况确定节气门的最佳开度,保证车辆的最佳动力性和燃油经济性,并具有怠速、巡航、车辆稳定等控制功能,提高安全性和乘坐舒适性。
(2)ETCS系统的基本组成:
ETCS系统的组成如图所示:
1)加速踏板模块包括有踏板位置传感器1-G78和踏板位置传感器2-G185;用来确定踏板位置并将踏板位置信号传递给控制单元;使用两个传感器是为了最大限度保证安全性,即使其中一个传感器损坏,另外一个传感器还可以提供信号。
2)节气门控制单元J388包括节气门驱动装置G187的角度传感器1和节气门驱动装置G188的角度传感器2.控制所需进气量,根据控制系统提供信号调节节气门开度,反馈节气门信号。同样的地为了最大限度保证安全性,使用了两个驱动装置。
3)制动灯开关F和制动踏板开关F47:两个传感器都集成在位于制动踏板的部件中,同时给控制单元提供“制动踏板踏下”的信号。
4)附加信号:控制单元根据来自自动变速器、制动系统、空调系统、巡航系统等提供的信号,自动调节节气门的开度。
5)发动机控制单元:接收踏板位置传感器信号,根据输入电压信号计算得知所需动力。并根据其他如急加速,空调,自动变速器起步的扭矩信号,计算出实际的节气门开度。同时还监控节气门系统。
6)节气门控制单元J338:控制所需进气量,根据控制系统提供信号调节节气门开度,反馈节气门信号。
7)节气门驱动装置G186:节气门驱动装置是一个电机,它由发动机控制单元控制,它通过一个齿轮驱动节气门。节气门可以在全关和全开之间无级定位。
8)故障警告灯K132:是一个黄色的灯,上有“EPC”标志,位于仪表板上。提供节气门故障信息给驾驶员
(3)ETCS系统的工作原理:
驾驶员操纵加速踏板,加速踏板位置传感器G78和G185产生相应的电压信号输入节气门控制单元J388,控制单元首先对输入的信号进行滤波,以消除环境噪声的影响,然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图,计算出对发动机扭矩的基本需求,得到相应的节气门转角的基本期望值。然后再经过CAN总线和发动机控制单元进行通讯,获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等,由此计算出整车所需求的全部扭矩,通过对节气门转角期望值进行补偿,得到节气门的最佳开度,并把相应的电压信号发送到节气门控制单元J338,驱动控制电机G186,使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元,形成闭环的位置控制。节气门控制单元对系统的功能进行监控,如果发现故障,将点亮系统故障指示灯,提示驾驶员系统有故障。同时电磁离合器被分离,节气门不再受电机控制。节气门在回位弹簧的作用下返回到一个小开度的位置,使车辆慢速开到维修地点。
二、ETCS系统的故障诊断
对于ETCS系统出现故障,一般都具有以下的故障现象:
1)怠速不稳定;
2)怠速转速过高,并对加速踏板的动作不再发生反应;
3)发动机动力不足;
4)油耗异常增加;
5)舒适系统(如巡航系统、发动机调节功能等)被关闭等。
在对ETCS系统进行故障诊断时,首先要根据故障现象确定故障是在ETCS控制系统还是机械故障。由于ETCS系统具有自诊断功能,因此,如果故障是发生在控制系统,ETCS故障警告灯就会亮起,以警告驾驶员。此时,应该采用上海大众专用车辆检测仪VAS5051对发动机电控系统进行故障查询,确定故障根源。如果是故障警告灯没点亮,又确定故障是属于ETCS系统,那么就得对ETCS系统的机械部分进行检查。
1.机械故障的诊断
对于ETCS系统的机械部分出现的故障,最常见的是节气门积碳及灰尘过多。造成积碳的主要原因是机油蒸气附在节气门上形成的;灰尘过多主要是空气滤清器性能下降造成的。这些问题会造成车辆怠速抖动;冷车打火不易着;怠速时转速表指针不稳定(怠速不稳)。因此,一般在汽车使用3000-15000KM或出现怠速抖动都要对节气门进行清洗。清洗时用专用的节气门清洗剂,清洗后要进行节气门匹配。另外比较常见的机械故障是加速回位弹簧不能回位,这时主要的故障现象是松开踏板后,怠速还在高怠速,用脚抬一下踏板,怠速又回到正常怠速。遇到这种情况就是回位弹簧故障,可以更换弹簧或更换踏板。
2.控制系统故障
对于ETCS系统,由于有自诊断系统,所以控制系统故障都会有故障警告灯点亮,以警告驾驶员。这时就需要用故障诊断仪进行检测,最好用大众专业诊断仪VAS5051进行检测会更加准确。一般检测流程如下:
1)启动发动机后,如果故障警告灯点亮时间超过3S或一直点亮,又没有其他故障,则应该检查警告灯电路,如电路正常,就应该是控制单元故障。
2)如有故障碼,则利用VAS5051读取故障码,并确定是历史故障码还是真实码。如是真实码,则参照维修手册,确定故障部位,然后对故障部位的电路和部件性能进行检测,确定故障点;如是部件故障,则更换,如是电路故障,则进行维修。更换部件或维修电路后都要进行匹配。
3)如没有故障码,则利用VAS5051读取ETCS系统的数据流,对数据进行分析,然后对数据异常的部分进行性能测试,以确定故障点,进行更换或维修。
总之,针对ETCS系统的故障,我们应遵循以下的故障诊断方法:
①首先要确定故障是发生在ETCS控制系统还是机械部位;
②利用故障码确定故障范围;
③根据故障码确定的部位,对部件进行性能检测和电路检测;
④对没有故障码的故障,进行数据流的分析,确定故障范围,并对数据异常的部位进行性能测试,以确定故障点。
⑤定期对节气门进行清洗。
通过以上的步骤,可以快速、准确、规范地排除大众波罗ETCS系统的故障。
参考文献
[1]上海大众波罗轿车维修手册 2006年编
[2]张俊 汽车发动机电控技术[M] 北京大学出版社 2011
[3]刘奇 汽油发动机电子节气门控制系统研究[D]哈尔滨工业大学 2011
(作者单位:广西物资学校)