任务2.2　检修电子节气门系统（课件）-《汽车发动机电控系统与检修》同步教学（上海交通大学出版社）

项目2 空气供给系统的检修 任务2.2　检修电子节气门系统 任务引入 周末，王先生开车带着全家外出游玩。刚出发不久，王先生发现汽车仪表板上的EPC故障指示灯亮了，他没有理会，继续行驶。汽车驶入快速路后，他踩下加速踏板想要加速行驶，却发现车速并没有增加，而且发动机转速总在1 800 r/min左右徘徊。于是，王先生把车驶入了附近的汽车维修站。 维修技师了解过车况后，打开发动机舱盖进行检查，发现电子节气门的线束插头有些松脱，将其重新插接好后，打开点火开关，该车仪表板上的故障指示灯亮起几秒后便熄灭了。经过行驶测试，该车的加速功能恢复正常。 任务引入 本任务要求学生了解电子节气门系统的组成和工作原理，掌握节气门位置传感器和加速踏板位置传感器的基础知识和检修方法。本任务的知识与技能要求如表2-10所示。 任务工单——检测节气门位置传感器 学生领取任务工单（详见教材），并完成工单内容。 1.学生分组 2.获取信息 3.任务准备 6.课堂小结 4.任务实施 5.考核评价 2.2.1　电子节气门系统概述 相关知识 在空气供给系统中，节气门是用来控制进气量的片状阀门，它位于空气滤清器的后面、进气歧管的前面，是发动机的咽喉。发动机运转时，喷油量不是由加速踏板直接控制的，而是通过控制节气门的开度间接控制的。当节气门的开度变大时，发动机的进气量会增加，ECU接收到进气量增加的信号后，会控制燃油供给系统增加喷油量。 与采用机械拉索式节气门的传统汽车不同，现代汽车广泛采用了电子节气门系统对发动机的进气量进行控制。电子节气门系统可快速、精确调整节气门的开度，不但可以提高发动机的动力性和燃油经济性，还可以显著减少污染物排放量。 相关知识 电子节气门系统的组成 1 如下图所示，电子节气门系统主要由ECU、加速踏板和电子节气门组成。其中，加速踏板上安装有加速踏板位置传感器，用来检测加速踏板的位置及其变化情况；电子节气门中安装有直流驱动电机和节气门位置传感器，分别用来驱动节气门阀片转动和检测节气门的开度。 相关知识 相关知识 电子节气门系统的工作原理 2 发动机运转时，驾驶员踩下加速踏板后，加速踏板位置传感器将加速踏板的位置及其变化信号传送给ECU，ECU据此控制电子节气门内的节气门阀片转动，可使节气门的开度从怠速位置到全负载位置进行无级调节。与此同时，电子节气门上的节气门位置传感器把节气门的开度信号反馈给ECU，ECU据此对节气门的开度进行闭环控制。 相关知识 对于采用电子节气门系统的发动机，加速踏板的位置和节气门的开度之间并不存在一一对应的关系，ECU把加速踏板位置及其变化信号看作驾驶员对发动机转矩的需求。除了加速踏板位置及其变化信号以外，ECU还要考虑其他信号，如空气流量信号、发动机转速信号、冷却液温度信号、汽车底盘电控系统的信号等。ECU将这些信号进行复杂计算后确定节气门的开度，然后给直流驱动电机发出指令信号。 提示 2.2.2　节气门位置传感器 相关知识 节气门位置传感器（英文简称TPS）是汽车发动机电控系统中非常重要的传感器，它是燃油喷射控制、点火控制和怠速控制的主要信号源。在电子节气门系统中，节气门位置传感器通常集成在电子节气门端盖内，如图右图所示。 1．概述 相关知识 为了保证工作的可靠性，电子节气门中通常配置两套节气门位置传感器信号电路。如右图所示为大众车型发动机电子节气门的控制电路。 其中，G187 和G188 是两个相互独立的节气门位置传感器信号电路，它们由ECU提供5 V参考电压；G186 是直流驱动电机，用于驱动节气门阀片转动。只有当G187 和G188 同时给ECU提供相应的电压信号时，ECU才会向G186发出指令信号。 相关知识 2．滑动电阻式节气门位置传感器 滑动电阻式节气门位置传感器的结构如右图所示。它主要由节气门轴、齿轮减速机构、滑动触点、滑线电阻和集成电路等组成，其中滑动触点固定在与节气门轴连接的齿轮上，可随节气门轴一起转动。 1）结构 相关知识 如右图所示为滑动电阻式节气门位置传感器的控制电路。其中，滑线电阻的两端加有ECU提供的5 V参考电压。 当节气门的开度变化时，滑动触点随节气门轴的转动在滑线电阻上滑动，从而改变端子VTA的电压，该电压反馈给ECU，供其计算节气门的开度。 当节气门全闭时，端子IDL向ECU输出低电平信号“0”。ECU根据端子VTA和端子IDL的信号判断发动机的工作状态，并据此控制喷油量。 2）工作原理 相关知识 3．霍尔式节气门位置传感器 霍尔式节气门位置传感器的结构如右图所示。它主要由节气门轴、永磁体、霍尔集成电路、定子和齿轮减速机构等组成，其中永磁体安装在节气门轴上，可以绕安装有霍尔集成电路的定子转动。 1）结构 相关知识 当节气门的开度变化时，永磁体随节气门轴转动，从而改变定子与永磁体之间的