豐田卡羅拉轎車電子節(jié)門的故障診斷流程

□劉冬桂

一、電子節(jié)氣門體的組成

電子節(jié)氣門體是汽車發(fā)動機的重要控制部件，基本結(jié)構(gòu)有以下幾個部分:節(jié)氣門位置傳感器、節(jié)氣門執(zhí)行器、節(jié)氣門電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器。以豐田卡羅拉轎車電子節(jié)氣門為例，節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體總成上，檢測節(jié)氣門開度。該傳感器為飛接觸型，使用霍爾效應(yīng)原件以便在極端的行駛條件下能生產(chǎn)精確的信號。

二、電子節(jié)氣門系統(tǒng)的工作原理

駕駛員操縱加速踏板，加速踏板位置傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號輸入節(jié)氣門控制單元，控制單元首先對輸入的信號進行濾波，以消除環(huán)境噪聲的影響，然后根據(jù)當(dāng)前的工作模式、踏板移動量和變化率解析駕駛員意圖，計算出對發(fā)動機扭矩的基本需求，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總線和整車控制單元進行通訊，獲取其他工況信息以及各種傳感器信號如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、檔位、節(jié)氣門位置、空調(diào)能耗等等，由此計算出整車所需求的全部扭矩，通過對節(jié)氣門轉(zhuǎn)角期望值進行補償，得到節(jié)氣門的最佳開度，并把相應(yīng)的電壓信號發(fā)送到驅(qū)動電路模塊，驅(qū)動控制電機使節(jié)氣門達到最佳的開度位置。節(jié)氣門位置傳感器則把節(jié)氣門的開度信號反饋給節(jié)氣門控制單元，形成閉環(huán)的位置控制。如圖1 所示。

圖1 電子節(jié)氣門系統(tǒng)的工作原理圖

三、豐田卡羅拉轎車電子節(jié)氣門的電路圖

豐田卡羅拉轎車的節(jié)氣門位置傳感器電路圖，如圖2 所示。節(jié)氣門體5#端子接發(fā)動機ECM 的B67 為傳感器提供5v 電壓。3#為接地腳，接發(fā)動機ECM 的B91;6#為VTA1 信號，用來檢測節(jié)氣門開度，接發(fā)動機ECM 的B115;4 #為VTA2 信號，用來檢測VTA1 的故障。傳感器信號電壓在0 ～5 V 之間變化，其變化幅度與節(jié)氣門的開度成比例。節(jié)氣門關(guān)閉時，傳感器輸出電壓降低;節(jié)氣門打開時，傳感器輸出電壓增加。ECM 根據(jù)這些信號計算節(jié)氣門開度，并控制節(jié)氣門執(zhí)行器來適應(yīng)駕駛情況。

圖2 豐田卡羅拉節(jié)氣門位置傳感器電路圖

圖3 豐田卡羅拉節(jié)氣門執(zhí)行器電路圖

豐田卡羅拉電子節(jié)氣門內(nèi)有一個節(jié)氣門執(zhí)行器即節(jié)氣門電機，受ECM 的控制，ECM 通過給電機的1、2 腳正反向供脈沖寬度調(diào)制電流，使得電機帶動節(jié)氣門軸開度變大或變小，并且用齒輪開啟或關(guān)閉節(jié)氣門。電路圖如圖3 所示，節(jié)氣門體1#為節(jié)氣門電動機負極，接ECU 的41 腳;2#為節(jié)氣門電動機正極，接ECU 42 腳。

四、豐田卡羅拉電子節(jié)氣門的故障診斷流程

豐田卡羅拉電子節(jié)氣門是一款有代表性的電子節(jié)氣門，本文以卡羅拉電子節(jié)氣門為例，講述其檢測方法和步驟。

(一)電壓檢測。本項目電壓測試有電源電壓測試和信號電壓測試兩部分，其中信號電壓測試是確定電子節(jié)氣門是否失效的主要依據(jù)。

1．電源電壓測試。斷開節(jié)氣門體連接器。將點火開關(guān)置于ON 位置。測量電壓，如圖2、4 和表1 所示。

表1 標(biāo)準(zhǔn)電壓

2．信號電壓測試。通過KT600 診斷儀或者數(shù)字萬用表，在不同工況下，對節(jié)氣門1 號和2 號節(jié)氣門位置傳感器進行數(shù)據(jù)測量，信號電壓如表2 所示。

表2 信號電壓

(二)線路檢測。本項目電阻測試為輔助性測試，主要是檢測線束的導(dǎo)通性，以確認線束通暢，無斷路短路，插接器牢靠，各信號傳遞無干擾。斷開節(jié)氣門體連接器。斷開ECM 連接器。測量電阻，如圖2、5 和表3 所示。

圖4 節(jié)氣門體連接器端子圖

圖5 節(jié)氣門位置傳感器與ECM 線路的檢測

表3 標(biāo)準(zhǔn)電阻

(三)執(zhí)行器的檢測。斷開節(jié)氣門體總成連接器。測量電阻，如圖3、6 和表4 所示。

表4 標(biāo)準(zhǔn)電源電壓

圖6 節(jié)氣門執(zhí)行器的檢測

(四)執(zhí)行器線路檢測。本項目電阻測試為輔助性測試，主要是檢測線束的導(dǎo)通性，以確認線束通暢，無斷路短路，插接器牢靠，各信號傳遞無干擾。斷開節(jié)氣門體連接器。斷開ECM 連接器。測量電阻，如圖3、7 和表5 所示。

圖7 節(jié)氣門執(zhí)行器與ECM 線路的檢測

表5 標(biāo)準(zhǔn)電阻

五、結(jié)語

本文采用具有代表性的檢測方法對豐田卡羅拉轎車電子節(jié)氣門系統(tǒng)進行故障診斷，將診斷方法和步驟按照一定的模式進行規(guī)范化，為職業(yè)院校實踐教學(xué)提供一個參考。

［1］王洪廣，林世明．汽車發(fā)動機電控系統(tǒng)診斷與維修實訓(xùn)教程［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2015

［2］肖旭．豐田卡羅拉ETCS -i 智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)診斷與維修［J］．科技風(fēng)，2013，8:72 ～73

［3］王朝帥．東風(fēng)標(biāo)致EW10A 發(fā)動機電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的檢修［J］．汽車維修與保養(yǎng)，2015，4:76 ～78