毕业设计电子节气门系统的特点分析与故障检修.doc

长江职业学院毕业设计(论文)题目 电子节气门系统的特点分析与故障检修学 院 长江职业学院专 业 汽车电子技术学 号 20092230学生姓名 朱海海 指导教师 麻老师 日 期 2012.1.29.目 录摘 要 1关键词 11 引 言22 电子节气门系统的功用及发展现状32.1电子节气门的功用42.2国内外电子节气门的研究现状52.3电子节气门的发展趋势63 电子节气门的分类74 电子节气门系统的组成与工作原理84.1 电子节气门的基本结构94.2 电子节气门系统的工作原理104.3电子节气门系统的控制策略115 电子节气门控制系统的结构特点及优势126 电子节气门的日常维护以及注意事项136.1电子节气门的清洗方法146.2电子节气门维护时需要注意的事项157 电子节气门系统的故障检修168 电子节气门故障检修实例178.1马自达M6节气门故障维修案例188.2奇瑞A516电子节气门指示灯点亮故障检修198.3.帕萨特B5型汽车发动机出现怠速不稳、加速发闷无力的现象209结 论21参考文献22谢 辞23摘 要根据近年来汽车行业的发展，汽车电子化的趋势是必然的，汽车的电子化有利于我们更好的利用汽车，掌握汽车，更简单的操作汽车，使汽车的安全性、稳定性得到较大的提升，减少了交通事故的发生，更好的保障了我们的人身安全，其次，更有利于环境的保护，汽车电子化改善发动机的排放性能，减少汽车尾气的排放，提高汽车的燃油经济性，因此，为了得到更大的利益，更好的使用汽车，更好的保护我们的环境，对汽车电子化的深入研究是势在必然的。本文通过对电子节气门系统的结构系统与故障分析和排除以及电子节气门发展现状、基本结构、工作原理、控制策略，并且运用具体实例和多种车型来结合，通过指出传统的节气门的弊端指出电子节气门的优势和目前的不足之处。而在种种相比之下可以看出电子节气门的普及是必然的。关键词：电子节气门 结构 工作原理 控制策略 故障检修1 引言节气门是汽车发动机的重要控制部件。为了提高汽车行驶的动力性、平稳性及经济性，并减少排放污染，世界各大汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电子控制系统，组成电子节气门控制系统（ETCS）。采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能；另一方面，可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结构。2电子节气门系统的功用及发展现状2.1电子节气门的功用节气门的作用是控制发动机的进气流量，决定发动机的运行工况。驾驶员通过操作加速踏板来操纵节气门开度。加速踏板和节气门的连接方式有2种：刚性连接和柔性连接。传统做法采用刚性连接，通过拉杆或拉索传动机械连接加速踏板和节气门，通过驾驶员脚踩加速踏板的行程来控制节气门开度，改变节气门进气通道的截面积，调节发动机的充气量，达到改变发动机输出功率的目的。2.2国内外电子节气门的研究现状电子节气门的研究工作起源于20世纪70年代，80年代开始有产品问世，近10年来，国外对电子节气门的研究取得了非常 迅速的发展。发展趋势可总结为：在控制策略上由线性控制发展为非线性控制，由辅助电子节气门发展为独立的电子节气门系统，从单一的控制功能发展到集成多种控制功能，兼顾提高动力性、经济性、操纵稳定性、排放性和乘坐舒适性。 国外多家公司已对电子节气门系统作了深入的研发，比如德国Bosch，Pierburg，美国Delphi，Visteon，日本Toyota，Hitachi，Denso，意大利Marelli等已推出系列化产品应用于各种品牌的中高档轿车。虽然国内某些轿车，如POLO，也配备了电子节气门系统，但目前对ETC还没有系统深入的研究，也没有成熟的产品。 目前，虽然国内部分高级轿车，如宝来、奥迪、帕萨特、POLO、红旗等已经配备了电子节气门控制系统，但都属于国外引进的技术，对其核心技术了解得很少。可喜的是，今年来，中国第一汽车集团公司开发了电子节气门控制系统，并把该项技术用于红旗HQ3高级轿车上。此外，国内部分高校对电子节气门控制系统开展了研究，并取得了阶段性成果。比如：吉林大学对汽车电子节气门控制器的开发，实现了控制器的动态响应满足设计指标；湖南大学进行了基于OSEK/VDX的电子节气门控制器的研究与开发，构建了基于POW-EROSEK嵌入式操作系统的电子节气门软硬件架构；北京理工大学进行了电子节气门模糊控制器快速控制原型设计。2.3电子节气门的发展趋势(1) 向集成化和综合控制方向发展。集成化和综合控制不仅是电子节气门控制系统的发展方向，也是将来汽车电子控制系统的发展方向。它有助于简化电子节气门控制系统，降低制造成本，增强各系统间的信息交流。 目前，ETC 已经向集成化和集中控制方向发展，如将怠速控制、巡航控制、减小换档冲击控制、节气门回位控制及车辆稳定性控制等多种功能集成;或者是将制动防抱死控制系统、牵引力控制系统及驱动防滑控制系统综合在一起进行制动控制。 (2) 结合多种控制方法进行综合控制。采取多种控制策略相结合，可以提高ETC 的控制精度及反应速度。 目前的发展方向是从线性控制发展到非线性控制，从单一模式控制发展到多模式控制以及从传统的PID控制发展到采用PID 与现代控制理论相结合的控制。 由于传统PID 控制受到参数整定方法繁杂的困扰，参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的适应性很差。 因此，多模态控制、神经网络控制及滑模变结构控制等方法被引入到电子节气门控制中。 滑模变结构控制有良好的鲁棒性和很强的非线性，该方法与系统的参数和扰动无关，也体现了今后电子节气门控制方式的发展方向。 神经网络控制方法与PID 控制相结合，可以提高电子节气门控制系统的自适应能力。 但这些理论自身还有待完善和进一步的发展，因此需要更深入的研究才能将这些综合控制策略成熟的应用到电子节气门控制系统中。 (3) 车载网络、总线技术在汽车电子节气门控制系统的应用。随着ETC 等电控系统在汽车上越来越多的应用，各种传感器和电子控制单元急剧增多，造成了整车控制电路复杂、车辆上导线的数量增加。 此外，各个系统的信息资源要能够共享。 这些都对汽车的综合布线和信息共享提出了更高要求。 现在国际上普遍采用的车载网络技术是CAN 总线控制器局域网，它能够满足汽车上电子系统数据传输安全可靠、数据共享及系统集成等需要，并且大大降低了布线的复杂度，提高了汽车电子系统的运行可靠性。 所以，CAN 总线技术在汽车电子节气门控制系统上的应用也将是一个重要趋势。3 电子节气门的分类(1)电液式节气门 电液式节气门，大多数应用在有液压系统的工程机械中。 它具有结构简单、成本低、驱动力大、功耗低等特点，其电液控制的转换主要通过高速开关数字阀实现，控制精度高，对液压油没有太高的要求。 但是由于液压系统存在供油压力波动，液压执行机构之间的摩擦力以及阀所具有的启闭特性等方面的影响，致使其位置响应不精确，速度响应慢。 因此，电液式节气门很少应用在汽车上。 (2)线性电磁铁式节气门 电磁铁式节气门用比例电磁铁作为控制器。 它用电磁力作为驱动力，其中控制信号为电流信号，具有结构简单、体积小、控制方便、响应速度快、稳态精度好，但它的最大作用力受到线圈匝数和最大工作电流的限制，而且在一定的工作负荷下所需的电功耗相对较大。 因此，线性电磁式节气门很少在汽车上应用。(3)步进电机式节气门 步进电机式节气门通过步进电机直接驱动节气门轴实现油门的开度控制。 驱动步进电机通常采用桥式电路结构，控制单元通过发出的脉冲个数、频率和方向控制电平对步进电机进行控制。 步进电机具有结构简单、可靠性高和成本低的优点，但它的控制精度不高。 因此，步进电机式节气门也较少在汽车上应用。 (4)直流伺服电机式节气门 直流伺服电机采用脉冲宽度调制(PWM) 技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比来控制直流电机转角的大小。 此外，电机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比。 由于以上的优点，直流伺服电机广泛应用于电子节气门的控制。4 电子节气门系统的组成与工作原理4.1 电子节气门的基本结构 1、 发动机 2、 转速传感器 3、节气门位置传感器4、 节气门执行器 5、 节气门 6、 加速踏板位置传感器 7、 车速传感器 8、 变速器 9、 加速踏板 10、 节气门电子控制单元（ECU）图4-1 电子节气门的系统结构图 电子节气门系统的基本结构有以下几个部分组成： 1、 发动机 2、 转速传感器 3、节气门位置传感器4、 节气门执行器 5、 节气门 6、 加速踏板位置传感器 7、 车速传感器 8、 变速器 9、 加速踏板 10、 节气门电子控制单元（ECU） 其中转速传感器也可以用曲轴位置传感器或者凸轮轴位置传感器来代替；节气门执行器是一个步进电机，由它来推动节气门以控制节气门的开度；加速踏板位置传感器的构造及工作原理和节气门位置传感器的构造及工作原理是一样的；节气门电子控制单元一般是和发动机电子控制单元做在一起的。 电子节气门控制系统的工作原理如上图4-1所示。加速踏板位置传感器（6）将司机需要加速或减速的信息传递给节气门电子控制单元（10），ECU 根据得到的信息，计算出相应的最佳节气门位置，发出控制信号给节气门执行器（4），由节气门执行器将节气门开到计算出的最佳节气门的开度位置。ECU 通过与其它电子控制单元（如发动机电子控制单元，自动变速器电子控制单元等）进行通讯，ECU 根据得到的节气门位置传感器（3）信息、发动机转速传感器（2）信号、车速传感器（7）的信息对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的开度达到司机所需要的理想位置。4.2 电子节气门控制系统的工作原理 驾驶员操纵加速踏板，加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门控制单元，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总线和整车控制单元进行通讯，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驱动电路模块，驱动控制电机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。 节气门驱动电机一般为步进电机或直流电机，两者的控制方式也有所不同。驱动步进电机常采用H桥电路结构，控制单元通过发出的脉冲个数、频率和方向控制电平对步进电机进行控制。电平的高低控制步进电机转动的方向，脉冲个数控制电机转动的角度，即发出一个脉冲信号，步进电机就转动一个步进角，脉冲频率控制电机转速，转速与脉冲频率成正比。因此，通过对上述三个参数的调节可以实现电机精确定位与调速。 控制直流电机采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比来控制直流电机转角的大小，电机方向则是由和节气门相连的复位弹簧控制的。电机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比。当占空比一定，电机输出转矩与回位弹簧阻力矩保持平衡时，节气门开度不变；当占空比增大时，电机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩，节气门开度增大；反之，当占空比减小时，电机输出转矩和节气门开度也随之减小。 ECU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。4.3电子节气门系统的控制策略(1)基于发动机扭矩需求的节气门控制 传统油门的节气门开度完全取决于驾驶员的操作意图。电子节气门系统的节气门开度并不完全由加速踏板位置决定，而是控制单元根据当前行驶状况下整车对发动机的全部扭矩需求，计算出节气门的最佳开度，从而控制电机驱动节气门到达相应的开度。因此，节气门的实际开度并不完全与驾驶员的操作意图一致。 控制单元根据整车扭矩需求获得所需的理论扭矩，而实际扭矩通过发动机转速、点火提前角和发动机负荷信号求得。在发动机扭矩调节过程中，控制单元首先将实际扭矩与理论扭矩进行对比，如果两者有偏差，发动机电控系统将通过适当的调节作用使实际扭矩值和理论扭矩值一致。 (2)传感器冗余设计 电子节气门系统采用2个踏板位置传感器和2个节气门位置传感器，传感器两两反接，实现阻值的反向变化，即两个传感器阻值变化量之和为零。对两个传感器施加相同的电压，两者输出的电压信号也相应反向变化，且其和始终等于供电电压。 从控制角度讲，使用一个传感器就可使系统正常运转，但冗余设计可使两个传感器相互检测，当一个传感器发生故障时能及时被识别，在很大程度上增加系统的可靠性，保证行车的安全性。 (3)可选的工作模式 驾驶员可根据不同的行车需要通过模式开关选择不同的工作模式，通常有正常模式、动力模式和雪地模式三种，区别在于节气门对加速踏板的响应速度不同。在正常模式下，节气门对加速踏板的响应速度适合于大多数行驶工况。在动力模式下，节气门加快对加速踏板的响应速度，发动机能提供额外的动力。在附着较差的工况下（比如：雪地，雨天）驾驶员可选择雪地模式驾驶车辆，此时节气门对加速踏板的响应降低，发动机输出的功率比正常情况下小，使车轮不易打滑，保持车辆稳定行驶。 (4)海拔高度补偿 在海拔较高的地区，大气压下降，空气稀薄，氧气含量下降，导致发动机输出动力下降。此时电子节气门系统可按照大气压强和海拔高度的函数关系对节气门开度进行补偿，保证发动机输出动力和加速踏板位置的关系保持稳定。 (5)控制功能扩展及其原理 早期的电子节气门功能比较简单，在形式上采用一个机械式的主节气门串联一个电控的辅助节气门，往往只能实现某一单一的功能。现代电子节气门则独立成一个系统，可实现多种控制功能，既提高行驶可靠性，又使结构简化，成本降低。主要有如下控制功能： 牵引力控制（ASR） 牵引力控制系统又称驱动防滑系统。它的作用是当汽车加速时将滑移率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。它通过减少节气门开度来降低发动机功率从而达到控制目的。原理如下：控制单元采集加速踏板的位置、车轮速度和方向盘转向角度等信号，通过计算求得滑移率，并产生相应的控制电压信号，通过数据总线把信号传送至控制单元，依据此信号，控制单元将减少节气门开度来调整混合气流量，以降低发动机功率。此时控制单元对节气门发出的控制信号将不受驾驶员驾驶意图的影响，这样就可以避免驾车者的误操作。 巡航控制（CCS） 巡航控制系统又称为速度控制系统，它是一种减轻驾车者疲劳的装置。当驾驶员开启该系统时，车速将被固定下来，驾驶员不必长时间踩踏加速踏板。原理如下：车速传感器将车速信号输入控制单元，控制单元根据行驶阻力的变化输出信号自动调节节气门开度，当汽车阻力增大（上坡）和车速降低时，控制节气门开度增大，反之减小，使行驶车速保持稳定。 怠速控制（ISC） 电子节气门系统取消了怠速调节阀，而是直接由控制单元调节节气门开度来实现车辆的怠速控制。 减少换档冲击控制 根据当前车速、节气门开度以及发动机转速等信号，控制单元选择合适的传动比，实现自动换档。5 电子节气门控制系统的结构特点及优势在生产了S-10s汽车已达20年之久的时候，通用汽车公司在2004年的秋季推出了他们的雪佛兰Colorado和GMC Canyon两款中级皮卡。在这两款车上，所采用的所有新的和改进的标准技术就是“ETC”这3个字母，即“电子节气门控制系统”。自1988年宝马轿车开始应用电子节气门控制系统以来，该控制系统只是应用在一小部分高级轿车上。在过去的3年中，电子节气门控制系统在美国已经被应用于更多本国生产的汽车上。从最新的报道可以看到，在大众化的汽车市场上，电子节气门控制系统已经成为许多售价仅为一万四千美元的汽车的标准配置了。通用汽车公司并不是唯一一家在汽车上采用电子节气门控制系统的汽车制造商，因为斯巴鲁公司已经宣布，他们将在2005年生产的所有车型上应用电子节气门控制系统。另外，福特汽车公司的旗舰产品福特F150也将采用电子节气门控制系统。电子节气门控制系统的技术已经相当成熟，其价格已经降了下来，性价比也在不断地得到提高。在汽车上应用电子节气门控制系统已经成为1个发展趋势。我们一般都是通过控制进入发动机的空气流量来调节发动机的转速。在传统的发动机设计方案中，节气门的位置主要是通过1个机械连杆机构（鲍顿拉索）来控制的，其中还包括弹簧、皮带轮以及其它的一些零件。鲍顿拉索总成长时间以来都很好地发挥了它的作用，但是它也表现出了一些不足。首先，从汽车NVH（噪声、振动和不平顺性）和装配的角度来看，由于安装鲍顿拉索机构需要在驾驶室的前壁上开1个孔，以便将发动机节气门和驾驶室内的加速踏板连接在一起，而这个孔同时也就成为发动机噪声向驾驶室传播的1个通道。其次，鲍顿拉索机构包含有多根钢丝，钢丝的2个末端分别与加速踏板和节气门阀片相连接。在这种情况下就必须设法将许多零部件布置在1个非常狭小的空间内。采用鲍顿拉索机构控制节气门所要面临的第3个问题是：由于整个操作过程都是通过机械连杆机构来完成，因此从驾驶员通过踩下加速踏板发出操作指令到执行机构做出响应就会出现1个时间滞后，这样就会导致驾驶员所期望的最好燃油经济性能和排放性能与发动机实际实现的往往并不一样。而采用电子节气门控制系统则可避免这种在时间上滞后现象的发生。根据发动机调试仪表测得的数据可以知道，替代机械连杆机构的电子节气门控制系统大大缩短了执行元件的响应时间，通过在驾驶员的操作和发动机的运转之间设置一些软件程序，还能够实现对发动机节气门开度更精确的控制，而节气门开度控制精度的提高将会改善发动机的燃油经济性能及排放性能。 电子节气门控制系统也称为电动线控驾驶系统，是将巧妙的设计应用于汽车工程的典型例子。大部分用来检验电子节气门控制系统应用于汽车的安全性方面的工作，人们都已经在军用和民用飞机上进行了。如果没有计算机的持续监测和对控制平面的不断调整，一些新型飞机根本就无法飞行。飞机这种对于超可靠性、远程计算机控制执行的需要，大大促进了电动线控驾驶系统相关技术的发展。采用电子节气门控制系统后，一般都是通过加速踏板总成（TPA）来实现驾驶员的意图的，并通过传感器将驾驶员的意图传递给控制电脑。加速踏板总成设置了3 个相同的位置传感器，当其中的某个传感器出现故障时，加速踏板仍然可以将驾驶员的意图传递给控制电脑。另外，加速踏板总成还设置了1个怠速开关以及1个节气门全开开关。这2个开关分别对应于驾驶员的最小与最大输入意图。采用加速踏板总成的第2个目的就是让驾驶员仍然能够体验到被替换掉的机械式钢索和弹簧所产生的“脚感”。在节气门总成中，节气门阀片的位置由1个马达调节控制，该马达能够让节气门阀片在180°的范围内转动，以得到期望的节气门开度。在典型的电子节气门控制系统中，马达根据控制电脑的指令调节节气门阀片的偏转角度，对于节气门阀片的大部分转动位置，其定位精度一般都在±0.5°的范围内。当发动机怠速空转时，阀片的转角精确度甚至能控制在±0.1°的范围内。此外，这种调节马达自身配备有多个位置传感器，能够将节气门的位置信息反馈给控制电脑，形成闭环控制。这样，当控制电脑把指令传给调节马达后，马达就能够根据传感器反馈的信息正确地让节气门阀片转动定位。节气门阀片调节马达本身是遵循电磁场相互作用原理工作的。马达内部有2个方向相反的磁场，并采用脉宽调制技术控制其中1个磁场相对于另1个磁场的大小。通过增大脉冲持续时间的百分比来增加调节马达的转动角度，也就是说，脉冲持续的时间越长，调节马达让节气门阀片转动的角度就越大。作为一种安全保险措施，节气门阀片采用弹簧装置支撑，这样，一旦电子节气门控制系统出现故障的时候，节气门阀片能够在弹簧的作用下回到怠速空转时的位置。汽车整车制造商们积极采用电子节气门控制系统的主要原因，是为了享用电子节气门控制系统的一系列优点，这其中的1个优点便是它能改善发动机的排放性能。例如，在汽车减速的时候，驾驶员的脚脱离油门踏板而去踩制动踏板的时候，同时也就关掉了节气门阀片，此时发动机继续转动则会造成很高的进气歧管真空度，这种高的真空度将会导致供油方面的故障。通过加速踏板总成和步进马达之间设置1个控制软件，通用汽车公司期望实现发动机的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOX）的排放量能够减少15左右。采用这种方法之后，通用汽车公司在其一款车型中取消了往排气系统注入空气的空气泵。汽车整车制造商采用电子节气门控制系统后，将会使更多的汽车成为低排放的汽车（LEV）。美国汽车工程师协会（SAE）发表的一篇论文里，Delphi公司报告了他们研制的电子节气门控制系统还具有的其他一些优点。该公司生产的电子节气门控制系统集成了驾驶员的一些独特的操纵行为特征。例如，驾驶员可选择的踏板响应，以满足汽车的动力性能需求或冬季特殊的操纵控制需求等。当汽车行驶在海拔较高的山路上时，可通过对踏板响应的调节来补偿海拔高度对发动机进气量的影响；车速和发动机转速调节器可以防止踏板处于不恰当的位置，汽车租赁公司就对车速和发动机转速调节器很感兴趣。此外，Delphi公司设计的电子节气门控制系统还具有2个与汽车操纵性能有关的优点：一是消除了手动变速器换挡时的碰撞冲击现象；二是发动机的正时延迟特性，这个特性能够改善三元催化转化器指示灯在汽车启动时熄灭的故障现象。汽车采用电子节气门控制系统和采用鲍顿拉索机构哪个价格更低廉呢？这个问题的答案似乎并不明确，不过若把汽车当作1个整体来看的话，就会发现采用电子节气门控制系统要比采用鲍顿拉索机构要便宜些。Delphi公司和其他的原厂设备制造商（OEMs）所做的事情，就是把电子节气门控制系统的特性融合到汽车的巡航速度控制、怠速空转控制以及牵引和行驶稳定性控制等系统中去。一旦电子节气门控制系统的执行机构步进马达对节气门的开度实施了控制，在动力控制模块（PCM）的控制下，步进马达能够为发动机提供怠速控制和加速控制等功能，这样就可以省去怠速控制（IAC）马达和巡航控制伺服系统。同时，利用汽车防抱死制动系统（ABS）的车轮转速传感器得到的数据来监测汽车的牵引力问题，这样做的目的是，当汽车牵引力方面出现问题时，无论驾驶员此时的意图怎样，动力控制模块都会减小节气门的开度。如果采用电子节气门控制系统，则只需很少的一些开关和软件就能实现汽车的各项功能。采用电子节气门控制系统后，便可省去巡航控制装置和牵引力控制装置，这样节省下的费用足够弥补由于使用电子节气门控制系统而增加的支出。在汽车上能够广泛地采用电子节气门控制系统的另外1个原因是电子节气门控制系统自身价格的下降。最早的电子节气门控制装置，当时称作节气门开度控制执行器（TAC），其所有传感器和执行元件的信息处理都是通过1个单独的节气门开度控制执行器控制模块实现的，然后，节气门开度控制执行器控制模块再把这些信息反馈给动力控制模块。而最新的动力控制模块允许传感器的信息直接输入，经过处理之后再把正确的指令信息传递给节气门阀片转动控制执行元件。电子节气门控制系统的上述功能的作用之一就是能够改善汽车的可靠性。由于只需要1个节气门位置控制器，所以需要的零部件总数会大大减少，零部件数量越少则意味着电子连接部件越少，机械部件之间发生干涉的几率也越小。可靠性研究表明这是一件非常值得提倡的事情。从电子学的角度看，电路的连接件（或接头）越少，电路的可靠性就越高。这个事实要比它听起来重要许多。如今的微处理芯片很便宜，通常80美分左右就可以买到1个普通的微处理芯片，不过那些用来支持微处理芯片的零件的价格却非常昂贵。采用单独的节气门开度控制执行器控制模块需要1个额外的封装壳体以及放置封装壳体的空间，需要更多的电缆和连接器，同时还需要一些其他的零部件，例如，电路板、时钟振荡器、射频干扰抑制器等。同时，将价格不到1美元的微处理器与其它元器件封装形成1个系统，其成本加起来比10倍的微处理器价格还要多。如今的电子节气门控制系统把所有的微处理控制器都集成到1个电子控制模块中，这是1个重大的技术进步。   最新的资料表明，大约25%的2004款的汽车都采用了不同形式的电子节气门控制系统（在美国）。德国Hella公司是一家节气门阀片位置控制器总成的生产商，该公司确信在未来的10年内，整个汽车工业将会发生巨大的变化。电子节气门控制系统对于汽车遇到的各种问题来说是1个能够提供更多功能、成本更低廉的解决方案，而且在不久的将来它可能还会为汽车发挥更多的作用。6 电子节气门的日常维护以及注意事项由于长期使用，节气门也会积垢，影响节气门开闭，造成发动机不能正常工作。建议，在清洁空滤时，检查节气门筒内是否有积垢，如果有积垢，可以使用化油器清洗剂清洗。6.1电子节气门的清洗方法 （1）清洗前先把发动机舱清洗干净，尤其是节气门附近，然后准备工具，油门踏板固定卡子、诊断电脑、清洗剂以及拆装工具等；（2）拆掉进气软管、空气滤芯器以及曲轴通风管等连接附件；(3)打开点火钥匙、然后用油门踏板固定工具将油门开到最大，将节气门开度在80上，然后用清洗剂对着节气门阀片与节气门腔的结合面处，阀片的正反面稍稍雾状清洗剂，然后用喷有清洗剂的棉布轻轻擦拭，反复喷射清洗剂进行清洗直至干净为止，注意尽量避免清洗剂流入进气管腐蚀喷油嘴密封圈，导致怠速不稳以及其他连带故障。(4)拆除油门踏板固定器，然后用脚反复踩油门看节气门的动作是否灵活，确认无卡滞，然后，装复进气软管，根据情况适当清洁或更换空气滤清器；(5)连接电脑进行节气门初始化，等到水温进入正常范围之内后，进行初始化操作，然后读取发动机数据流，看是否有异常，如有异常做进一步检查；故障码排除后清除历史故障吗，然后做一个自检，看拆装相关部位是否恢复到位，螺丝是否紧固。6.2电子节气门维护时需要注意的事项(1) 节气门清洗剂的选择，节气门清洗剂需具备以下七大功效：清洗：有效清洁节气门、引擎各机件表面的油泥等污物。润滑：有效润滑节气门、引擎各机件。保护：对橡胶油封无腐蚀、不溶胀、防静电、不吸尘，保护节气门体表面涂层。除碳：有效清除节气门、进气道、废气再循环系统的胶质、积碳。渗透：可作为松动剂使用。防锈：向金属表面喷涂在一定时间内可防止锈蚀。节能：改善启动性能；提高加速性；消除怠速不稳；降低排放。(2)将油门开到最大的过程中用油门踏板固定工具操作切记盲目操作，不要直接用手掰开或用改锥撬，那样会损坏节气门轴内部的齿轮以及限位机构，尤其是点火开关打开的情况下，电脑执行节气门开度，人为打开都可损坏节气门内部。(3)用清洗剂喷洗时切记节气门轴转动处最好少喷，以防清洗剂顺着轴流入电机内部腐蚀线圈的绝缘漆引起匝之间短路以及积碳卡死内部齿轮等。7 电子节气门系统的故障检修电子节气门系统出现故障后，ECU就会储存故障代码，同时切断电磁离合器和节气门电机的电源，使节气门电机与节气门分离，节气门在回位弹簧作用下回到关闭状态，尔后节气门开度则由加速踏板经油门拉线直接控制，同时组合仪表板上的多元信息屏将出现“CHECKENG”(检测发动机)的信息。此时，必须对发动机做详细的检测。检测应按照先基本检查、后电器元件检测的步骤进行。基本检查 检查节气门的连接是否平滑、有无卡涩现象。检查节气门启动机能否运转。打开点火开关，转动加速踏板位置传感器拉杆，细听是否有电动机动作的响声。检查发动机怠速。启动发动机后，在发动机暖机至正常工作温度、空调开关在关闭状态、变速器处于空挡位置时，检查发动机怠速是否符合标准怠速值。检查加速踏板位置传感器。转动加速踏板节位置传感器拉杆至全开位置，检查当前数据菜单下的节气门开度值是否符合标准。电器元件的检测 完成上述基本检查后，进行试机，检查节气门的开、闭状况与发动机工况是否协调。若有故障提示，应读取故障码，根据故障码检测以下电器元件。检测节气 门控制电机及电磁离合器。拆下节气门控制电机接头，用欧姆表分别测量节气门电机的电阻及电磁离合器的电阻，二者电阻值应符合标准。否则，应更换 节气门电机及电磁离合器。检测节气门位置传感器。用欧姆表测量该传感器端子间电阻，其值应符合标准电阻值。若阻值不符合要求，则应更换节气门位置传感器。检测加速踏板位置传感器。拆下加速踏板位置传感器接头，用欧姆表测量端子间电阻，若阻值不符合要求，则更换加速踏板位置传感器。8 电子节气门故障检修实例8.1马自达M6节气门故障维修案例故障现象：发动机故障灯亮。报电子节气门传感器电压故障。发动机怠速在1300RPM。加油门没有反应。 检测及解决方法：由于该是修理厂拖过来本公司的。本公司是专业维修汽车电脑板的。问该车的主修师傅。其描述该故障的起因是因为贴膜进水拆过该车的发动机电脑清洗后造成的故障。贴膜前车子都是正常的。那问题就直接在电脑板上。拆出发动机电脑板检测，仔细检查发现电脑板的散热板装反了。造成电脑板里面短路了，重新装好后试车故障还是一样还多了一个二缸点火线圈开路的故障。检查二缸确实不点火。加油也没有反应。那就对电脑板进行维修。该车的电脑板里面控制节气门和点火的芯片是分开的。先找出节气门的控制芯片对应的型号。把该芯片更换后试车。怠速在600RPM发动机抖动较大。油门操作正常。读码节气门故障码清除后消失。只剩下二缸点火线圈故障。说明点火驱动模块也坏了。对应找出点火驱动模块更换后试车。怠速正常760-800RPM。读码二缸点火线圈清除后消失。系统正常。8.2奇瑞A516电子节气门指示灯点亮故障检修故障描述：一辆奇瑞A516轿车，据车主描述,EPC（电子节气门）指示灯点亮，且起动后第一次踩油门没有反映，在行驶中伴有加速不良的现象。故障检修：读取故障码，发现有三个故障码P2122：加速踏板位置传感器1信号过低；P0105：进气压力传感器故障；P0106：进气压力传感器信号不合理；清除这三个故障码后，只要一踩油门，上述故障码便会重现。观察数据流发现，设备显示加速踏板位置传感器1的信号电压为0.08V(正常值为0.74V)。因为从读取的故障码及奇瑞电子节气门系统电路图可以分析：在故障码中同时出现了加速踏板位置传感器1故障和进气压力传感器故障；而从电路图中看出，加速踏板位置传感器1（6号接线）和进气压力传感器（3号接线）5V参考电压均是由发动机控制单元的33号线提供的，故障原因很有可能是控制单元的33号线存在着短路或偶尔断路情况。所以从检查发动机控制单元33号线与加速踏板位置传感器1与进气压力传感器之间的线路。检修结论：最终发现此线在发动机控制单元附近受到挤压，导致的短路。包好后故障排除。8.3帕萨特B5型汽车发动机出现怠速不稳、加速发闷无力的现象首先对其进行基本检查，但并没有发现可疑之处。进而用解码器进行检测：进入发动机检测栏，从数据流中可以看到，发动机怠速工作时，空气流量计信号电压为1.5伏，空气流量为17公斤/小时为正常值。检测电子节气门控制系统，显示为加速、定速、怠速控制电脑故障。此时，拆开进气管，用手触摸节气门，急加速时节气 门并没有打开动作 。该型电子节气门内有1个直流电机、2个并联的滑变电位计和1个 电磁离合器，分别测量了它们的阻值，均正常。进一步检测电子节气门控制电机的电源供应情况，发现 电压虽为 12伏，但电机却不动作。在该电源线上接入功率为3瓦的试灯试验，试灯不亮。无奈将蓄电池 电源直接引至节气门控制电机，电机能正常工作。这说明电机的电源电压是虚电压，由此判定电子节气门控制 电脑 EGas有问题。更换该电脑后，发动机各工况工作均正常。9结 论电子节气门控制系统可以实现发动机全范围的扭矩的输出，改善了发动机的排放性能，使燃烧更加充分，同时也降低了废气的产生;在怠速状态下，节气门保持在一个极小开启角度来稳定燃烧，提高了燃油经济性，排放也得到进一步控制。电子节气门控制系统采用传感器冗余设计，从控制角度讲，使用一个传感器就可使系统正常运转，但冗余设计可使两个传感器相互检测，当一个传感器发生故障时能及时被识别，在很大程度上增加了系统的可靠性，保证行车的安全性。由此可见，电子节气门控制系统在将来将得到广泛发展和深入研究！参考文献1 郭宏志.陈虹.宋