陳惠武

摘 要：隨著汽車工業(yè)高速發(fā)展，汽車為人們的出行提供了方便，受到人們的喜愛，同時(shí)，人們對汽車提出了更高的要求。世界各汽車廠商為了提高汽車的安全性、動(dòng)力性、平穩(wěn)性及經(jīng)濟(jì)性，并減少污染，采用了電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)（ETCS）。要保證系統(tǒng)在使用過程中的穩(wěn)定性，就要有快速有效地解決系統(tǒng)故障的方法。本文主要針對大眾波羅電子節(jié)氣門系統(tǒng)故障診斷方法進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：大眾波羅車；ETCS系統(tǒng)；故障；診斷方法；探討

引言

現(xiàn)代新型汽車，為了增強(qiáng)汽車的操控性和減少污染，普遍安裝了電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)（ETCS）。ETCS可以精確控制節(jié)氣門的開度，提高燃油的經(jīng)濟(jì)性和減少排放；同時(shí)，又可以實(shí)現(xiàn)怠速、巡航、車輛穩(wěn)定等控制，系統(tǒng)反應(yīng)迅速，簡化了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高了汽車的操控性能。

ETCS系統(tǒng)在使用中體現(xiàn)了其穩(wěn)定性、安全性及經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)在國內(nèi)外的轎車生產(chǎn)廠都將其為標(biāo)準(zhǔn)裝置，運(yùn)用于汽車上；而國產(chǎn)車也越來越多采用這一新技術(shù)。所以，ETCS系統(tǒng)故障的診斷與排除技術(shù)是我們汽車修理工必須掌握的技術(shù)。

一、ETCS系統(tǒng)概述

（1）ETCS的作用：

節(jié)氣門的作用就是控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，決定發(fā)動(dòng)機(jī)的工況。ETCS系統(tǒng)的作用就是根據(jù)駕駛員的需求愿望和整車行駛狀況確定節(jié)氣門的最佳開度，保證車輛的最佳動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并具有怠速、巡航、車輛穩(wěn)定等控制功能，提高安全性和乘坐舒適性。

（2）ETCS系統(tǒng)的基本組成：

ETCS系統(tǒng)的組成如圖所示：

1）加速踏板模塊包括有踏板位置傳感器1-G78和踏板位置傳感器2-G185；用來確定踏板位置并將踏板位置信號(hào)傳遞給控制單元；使用兩個(gè)傳感器是為了最大限度保證安全性，即使其中一個(gè)傳感器損壞，另外一個(gè)傳感器還可以提供信號(hào)。

2）節(jié)氣門控制單元J388包括節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置G187的角度傳感器1和節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置G188的角度傳感器2.控制所需進(jìn)氣量，根據(jù)控制系統(tǒng)提供信號(hào)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，反饋節(jié)氣門信號(hào)。同樣的地為了最大限度保證安全性，使用了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。

3）制動(dòng)燈開關(guān)F和制動(dòng)踏板開關(guān)F47：兩個(gè)傳感器都集成在位于制動(dòng)踏板的部件中，同時(shí)給控制單元提供“制動(dòng)踏板踏下”的信號(hào)。

4）附加信號(hào)：控制單元根據(jù)來自自動(dòng)變速器、制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、巡航系統(tǒng)等提供的信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門的開度。

5）發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元：接收踏板位置傳感器信號(hào)，根據(jù)輸入電壓信號(hào)計(jì)算得知所需動(dòng)力。并根據(jù)其他如急加速，空調(diào)，自動(dòng)變速器起步的扭矩信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際的節(jié)氣門開度。同時(shí)還監(jiān)控節(jié)氣門系統(tǒng)。

6）節(jié)氣門控制單元J338：控制所需進(jìn)氣量，根據(jù)控制系統(tǒng)提供信號(hào)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，反饋節(jié)氣門信號(hào)。

7）節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置G186：節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)電機(jī)，它由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制，它通過一個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門。節(jié)氣門可以在全關(guān)和全開之間無級定位。

8）故障警告燈K132：是一個(gè)黃色的燈，上有“EPC”標(biāo)志，位于儀表板上。提供節(jié)氣門故障信息給駕駛員

（3）ETCS系統(tǒng)的工作原理：

駕駛員操縱加速踏板，加速踏板位置傳感器G78和G185產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)輸入節(jié)氣門控制單元J388，控制單元首先對輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波，以消除環(huán)境噪聲的影響，然后根據(jù)當(dāng)前的工作模式、踏板移動(dòng)量和變化率解析駕駛員意圖，計(jì)算出對發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的基本需求，得到相應(yīng)的節(jié)氣門轉(zhuǎn)角的基本期望值。然后再經(jīng)過CAN總線和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行通訊，獲取其他工況信息以及各種傳感器信號(hào)如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位、節(jié)氣門位置、空調(diào)能耗等等，由此計(jì)算出整車所需求的全部扭矩，通過對節(jié)氣門轉(zhuǎn)角期望值進(jìn)行補(bǔ)償，得到節(jié)氣門的最佳開度，并把相應(yīng)的電壓信號(hào)發(fā)送到節(jié)氣門控制單元J338，驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)G186，使節(jié)氣門達(dá)到最佳的開度位置。節(jié)氣門位置傳感器則把節(jié)氣門的開度信號(hào)反饋給節(jié)氣門控制單元，形成閉環(huán)的位置控制。節(jié)氣門控制單元對系統(tǒng)的功能進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)故障，將點(diǎn)亮系統(tǒng)故障指示燈，提示駕駛員系統(tǒng)有故障。同時(shí)電磁離合器被分離，節(jié)氣門不再受電機(jī)控制。節(jié)氣門在回位彈簧的作用下返回到一個(gè)小開度的位置，使車輛慢速開到維修地點(diǎn)。

二、ETCS系統(tǒng)的故障診斷

對于ETCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，一般都具有以下的故障現(xiàn)象：

1）怠速不穩(wěn)定；

2）怠速轉(zhuǎn)速過高，并對加速踏板的動(dòng)作不再發(fā)生反應(yīng)；

3）發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足；

4）油耗異常增加；

5）舒適系統(tǒng)（如巡航系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)功能等）被關(guān)閉等。

在對ETCS系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí)，首先要根據(jù)故障現(xiàn)象確定故障是在ETCS控制系統(tǒng)還是機(jī)械故障。由于ETCS系統(tǒng)具有自診斷功能，因此，如果故障是發(fā)生在控制系統(tǒng)，ETCS故障警告燈就會(huì)亮起，以警告駕駛員。此時(shí)，應(yīng)該采用上海大眾專用車輛檢測儀VAS5051對發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行故障查詢，確定故障根源。如果是故障警告燈沒點(diǎn)亮，又確定故障是屬于ETCS系統(tǒng)，那么就得對ETCS系統(tǒng)的機(jī)械部分進(jìn)行檢查。

1.機(jī)械故障的診斷

對于ETCS系統(tǒng)的機(jī)械部分出現(xiàn)的故障，最常見的是節(jié)氣門積碳及灰塵過多。造成積碳的主要原因是機(jī)油蒸氣附在節(jié)氣門上形成的；灰塵過多主要是空氣濾清器性能下降造成的。這些問題會(huì)造成車輛怠速抖動(dòng)；冷車打火不易著；怠速時(shí)轉(zhuǎn)速表指針不穩(wěn)定（怠速不穩(wěn)）。因此，一般在汽車使用3000-15000KM或出現(xiàn)怠速抖動(dòng)都要對節(jié)氣門進(jìn)行清洗。清洗時(shí)用專用的節(jié)氣門清洗劑，清洗后要進(jìn)行節(jié)氣門匹配。另外比較常見的機(jī)械故障是加速回位彈簧不能回位，這時(shí)主要的故障現(xiàn)象是松開踏板后，怠速還在高怠速，用腳抬一下踏板，怠速又回到正常怠速。遇到這種情況就是回位彈簧故障，可以更換彈簧或更換踏板。

2.控制系統(tǒng)故障

對于ETCS系統(tǒng)，由于有自診斷系統(tǒng)，所以控制系統(tǒng)故障都會(huì)有故障警告燈點(diǎn)亮，以警告駕駛員。這時(shí)就需要用故障診斷儀進(jìn)行檢測，最好用大眾專業(yè)診斷儀VAS5051進(jìn)行檢測會(huì)更加準(zhǔn)確。一般檢測流程如下：

1）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，如果故障警告燈點(diǎn)亮?xí)r間超過3S或一直點(diǎn)亮，又沒有其他故障，則應(yīng)該檢查警告燈電路，如電路正常，就應(yīng)該是控制單元故障。

2）如有故障碼，則利用VAS5051讀取故障碼，并確定是歷史故障碼還是真實(shí)碼。如是真實(shí)碼，則參照維修手冊，確定故障部位，然后對故障部位的電路和部件性能進(jìn)行檢測，確定故障點(diǎn)；如是部件故障，則更換，如是電路故障，則進(jìn)行維修。更換部件或維修電路后都要進(jìn)行匹配。

3）如沒有故障碼，則利用VAS5051讀取ETCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后對數(shù)據(jù)異常的部分進(jìn)行性能測試，以確定故障點(diǎn)，進(jìn)行更換或維修。

總之，針對ETCS系統(tǒng)的故障，我們應(yīng)遵循以下的故障診斷方法：

①首先要確定故障是發(fā)生在ETCS控制系統(tǒng)還是機(jī)械部位；

②利用故障碼確定故障范圍；

③根據(jù)故障碼確定的部位，對部件進(jìn)行性能檢測和電路檢測；

④對沒有故障碼的故障，進(jìn)行數(shù)據(jù)流的分析，確定故障范圍，并對數(shù)據(jù)異常的部位進(jìn)行性能測試，以確定故障點(diǎn)。

⑤定期對節(jié)氣門進(jìn)行清洗。

通過以上的步驟，可以快速、準(zhǔn)確、規(guī)范地排除大眾波羅ETCS系統(tǒng)的故障。

參考文獻(xiàn)

[1]上海大眾波羅轎車維修手冊 2006年編

[2]張俊 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)[M] 北京大學(xué)出版社 2011

[3]劉奇 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究[D]哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011

（作者單位：廣西物資學(xué)校）