羅　鷹，冒興峰，錢　輝

（南通理工學(xué)院 汽車工程學(xué)院，江蘇 南通　226002）

電子節(jié)氣門在汽車中的應(yīng)用

羅鷹，冒興峰，錢輝

（南通理工學(xué)院 汽車工程學(xué)院，江蘇 南通226002）

由于時代科技發(fā)展的快速，目前汽車已經(jīng)放棄傳統(tǒng)的拉鎖式直接控制的節(jié)氣門，全部采用電子元件傳感器提供信息給電腦ECU來控制電機來實現(xiàn)節(jié)氣門的開啟和關(guān)閉，這種形式的電子節(jié)氣門在現(xiàn)實使用中能夠使汽車結(jié)構(gòu)更加緊湊合理。文章通過對電子節(jié)氣門的構(gòu)造以及工作原理的介紹，結(jié)合平時的學(xué)習(xí)和積累的經(jīng)驗，對電子節(jié)氣門在發(fā)動機中的應(yīng)用所出現(xiàn)的常見故障進行分析，從而判斷故障點和確定維修方法。

電子節(jié)氣門；節(jié)氣門控制；節(jié)氣門故障診斷

在節(jié)氣門體上安裝一個驅(qū)動電機，通過ECU來控制電機，從而實施對節(jié)氣門開度的大小進行控制?，F(xiàn)在幾乎所有的汽車都已經(jīng)發(fā)放棄老式的拉鎖式的節(jié)氣門，都采用了電子節(jié)氣門，同時油門踏板也采用電子化設(shè)計，減少了繁瑣的機械操控。它比傳統(tǒng)式節(jié)氣門增加了位置傳感器、電動機和電子控制單元，對節(jié)氣門進行精確開度的控制，提高了汽車的使用壽命，減少燃油的消耗，更加經(jīng)濟，同時也減少了有害氣體的排放，國內(nèi)汽車也能達到國5標準。對節(jié)氣門的開啟速度得到提升，可以得到更好的操控性能，在車輛怠速時更加平穩(wěn)。

1　電子節(jié)氣門控制單元

電子節(jié)氣門控制單元的基本結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

（1）電子油門踏板 電子油門就相當于一個位置傳感器，它能夠?qū)Ⅰ{駛員的意愿反應(yīng)給ECU，再通過ECU來控制節(jié)氣門開度。油門踏板控制單元將這一變化轉(zhuǎn)化為電壓的形式傳輸?shù)紼CU電控單元，然后將這一信號給電子節(jié)氣門的電機，從而對節(jié)氣門的開度大小進行控制。這兩個傳感器在電路連接采用的是反向連接，這兩個傳感器為了加速和減速而設(shè)計的。這兩個傳感器共用一個電源和一個搭鐵線，但是采用反向連接，當加速或減速時一個工作另一個不工作（不會產(chǎn)生矛盾）。

（2）ECU電腦是用來接收和發(fā)出信號的元件，通過節(jié)氣門位置傳感器反饋一個信號來控制噴油量，得到了最終數(shù)值后就向節(jié)氣門控制單元輸送控制信號，使發(fā)動機的燃耗更加充分，也會考慮調(diào)整其他信號：空調(diào)信號、轉(zhuǎn)向信號、電子巡航系統(tǒng)等，得出最終的轉(zhuǎn)矩數(shù)值。

（3）節(jié)氣門控制單元。插頭是由6個針腳組成：1根正極線提供電源、2個信號線（節(jié)氣門位置信號輸出線和反饋線），1根搭鐵線，驅(qū)動電機的正、負極線，如圖2所示。

圖2　節(jié)氣門控制系統(tǒng)電路圖

（4）機驅(qū)動裝置有步進電機和直流電機二種類型。步進電機控制精確度高，定位準確，但是由于步進電機采用的是齒輪角度來控制的，它的角度范圍很大，就會導(dǎo)致工作時反應(yīng)會有所延遲，所以現(xiàn)代汽車基本采用的是直流電機。直流電動機是小齒輪帶動大齒輪的減速工作原理來實施對節(jié)氣門門板的開度控制。

（5）開關(guān)信號。一個是制動開關(guān)，當踩下剎車后就會將這一信號反饋個電腦，電腦就會提供一個關(guān)閉信號給節(jié)氣門驅(qū)動電機關(guān)閉門板，默認為怠速狀態(tài)。離合器踏板開關(guān)信號向電控系統(tǒng)提供切斷動力信號，離合器踏板踏下后，發(fā)動機就會和變速器分離，如果沒有這個信號，這時發(fā)動機的扭矩下降而它的供氣、供油量不變。這一信號開關(guān)就是將發(fā)動機默認為怠速狀態(tài)，停止對轉(zhuǎn)矩的控制。

（6）發(fā)動機故障指示燈。在打開點火開關(guān)2擋時，發(fā)動機故障指示燈會常亮。啟動后，若無故障3s后熄滅。當節(jié)氣門電控系統(tǒng)出現(xiàn)當前存在的故障時，儀表上的發(fā)動機故障指示燈點亮，提示駕駛?cè)藛T需要盡快檢查，并且可以將故障碼儲存在電腦中，以便維修人員修理。

2　電子節(jié)氣門常見故障

（1）傳感器滑片與電阻接觸不良。傳感器接頭有腐蝕，接觸不良，就會出現(xiàn)電壓偏低或者短路等現(xiàn)象。

（2）怠速游車。當節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時，EUC就不能接受到節(jié)氣門的開度信號，系統(tǒng)就會默認一個開度值進行對噴油量的一個控制，就會導(dǎo)致混合氣過稀或者過濃，從而就會出現(xiàn)怠速時游車現(xiàn)象。如果某一樣介質(zhì)高于最大值時，還會出現(xiàn)啟動困難或者啟動后怠速過低導(dǎo)致熄火。

（3）起步發(fā)闖。由于節(jié)氣門體內(nèi)容易產(chǎn)生積碳或者油泥，就會導(dǎo)致鍍膜失效，從而阻值就會發(fā)生變化，造成輸出信號的電壓不準確，車輛在起步時就會出現(xiàn)起步發(fā)闖，嚴重的話還會出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象。

（4）節(jié)氣門堵塞或者門板處積炭過多。發(fā)動機在正常運轉(zhuǎn)時，油底殼里的廢氣是肯定有的，尤其是使用低端的機油。曲軸箱廢氣系統(tǒng)有一部分是和節(jié)氣門是連接到一起的，廢氣就可能從那小孔回穿到節(jié)氣門前。當發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)時，機油溫度十分高，機油廢氣就會從氣門處竄到進氣歧管，然后到達節(jié)氣門體內(nèi)。在怠速下，這些廢氣在進入進氣道時會逐漸降溫直至最后溫度過低，機油廢氣就會液化最終變成油膜沉積在節(jié)氣門里。由于油膜具有吸附作用，在進氣的時候難免有雜質(zhì)會進入，導(dǎo)致節(jié)氣門堵塞。

3　電子節(jié)氣門故障分析

（1）故障分析一：一輛朗逸轎車在等待紅路燈時，車輛怠速不穩(wěn)定，出現(xiàn)游車現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速最低達到300r/min，最高達到1200r/min，有時還會出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象。重新啟動發(fā)動機后，發(fā)現(xiàn)儀表臺上的EPC燈常亮。初步判斷是燃油管堵塞或者泄露，環(huán)車檢查后并沒有聞到汽油味，用燃油壓力表檢測后壓力正常，噴油嘴也正常，燃油供給系統(tǒng)無故障；檢查進氣軟管和真空管，均無漏氣、堵塞現(xiàn)象。用故障診斷儀檢測，發(fā)現(xiàn)存在一個故障代碼，節(jié)氣門增壓器壓力過低（靜態(tài)，當前存在）。檢查增壓空氣軟管是否存在脫落、損壞導(dǎo)致漏氣而使壓力過低。經(jīng)檢查軟管連接處正常，沒有出現(xiàn)脫落、破損的現(xiàn)象。排除增壓軟管出現(xiàn)的問題。觀察數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)空氣流量傳感器的數(shù)據(jù)與節(jié)氣門的數(shù)據(jù)不能匹配，節(jié)氣門的開度在2°～4°之間時，進氣流量在9g/s，就會出現(xiàn)節(jié)氣門增壓器壓力過低。當空氣流量傳感器檢測到進氣量增到，而增壓壓力傳感器檢測到的壓力并沒有隨著進氣壓力的增加而增加，故障產(chǎn)生，ECU就會儲存當前存在的故障代碼。據(jù)分析，出現(xiàn)這種故障可能是節(jié)氣門本身損壞，使過多的增壓空氣進到進氣歧管道中。拆下節(jié)氣門前的進氣軟管后，輕輕地用手推動門板，發(fā)現(xiàn)門板與節(jié)氣門體之間的間隙過大，節(jié)氣門內(nèi)部因進機油導(dǎo)致?lián)p壞，節(jié)氣門需要更換。更換好新的節(jié)氣門后對節(jié)氣門進行校準，重置匹配后啟動發(fā)動機，故障現(xiàn)象消失，用檢測儀檢測，故障代碼當前不存在，清除故障碼，故障燈熄滅，發(fā)動機狀況正常。

（2）故障分析二：車輛在正常行駛過程中，有時松下油門踏板后，車速沒有下降，有時踩下踏板，車速沒有上升。初步懷疑是油門踏板損壞，打開點火開關(guān)2檔，踩下油門踏板，節(jié)氣門可以打開，但有時會卡死。油門踏板正常，故障鎖定踏板位置傳感器。用故障診斷儀檢測并沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于油門踏板傳感器的故障代碼，油門踏板傳感器沒有故障。然后檢查節(jié)氣門插頭是否損壞。檢查后發(fā)現(xiàn)插頭無松曠，線路正常。拆下節(jié)氣門，推動門板，推到一定位置時節(jié)氣門卡死。拆開節(jié)氣門體后發(fā)現(xiàn)步進電機齒輪損壞，導(dǎo)致節(jié)氣門開度到一定值時會卡死。由于節(jié)氣門和電機是一體的，拆解后不能再組裝，就更換了新的節(jié)氣門，啟動發(fā)動機，來回踩下油門踏板幾次，沒有出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，發(fā)動機運行正常。

Application of Electronic Throttle in Automobile

LUO Ying，MAO Xing-feng，QIAN Hui
（Automotive Engineering School，Nantong Technology Institute，Nantong，Jiangsu 226002，China）

Due to the rapid development of modern science and technology，the current car have given up the traditional zipper type direct control of the throttle，and used electronic sensors to provide information to computer ECU to control the motor to achieve the throttle opening and closing，which can make cars with more compact and reasonable structure.Through introduction of the electronic throttle control structure and the work principle，combined with the usual of learning and the accumulation of experience，the paper analyzes common breakdown of electronic throttle in engine application so as to judge fault point and determine the maintenance method.

electronic throttle；throttle common fault；throttle fault diagnosis

U463.6

A

2095-980X（2016）07-0020-02

2016-06-17

羅鷹（1972-），男，江蘇南通人，講師，主要研究方向：汽車工程。