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电子节气门培训课件

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电子节气门培训课件

电子节气门培训课件
非线性控制策略采用更复杂的算法，如模糊逻辑、神经网络等，以 更好地处理复杂的非线性动力学。
速度控制策略主要关注节气门的稳态速度，通过控制节气门 的平均开度来控制空气流量。
加速度控制策略则关注节气门的加速度，通过控制节气门 的瞬态开度来优化加速性能。
电子节气门系统的控制算法
PID控制器 模糊逻辑控制器 神经网络控制器
06
总结与展望
总结电子节气门系统的优点与局限性
优点
精确控制：电子节气门系统可以精确地控制节气门的开度，实现更加精细的加速和 减速控制。
适应性强：电子节气门系统可以适应不同的驾驶环境和驾驶风格，提供更好的驾驶 体验。
总结电子节气门系统的优点与局限性
• 节能环保：电子节气门系统可以通过智能控制实现更好的 燃油经济性和排放控制。
PID控制器是最常用的控制算法之一，通过比较期望输 出与实际输出的误差来调整节气门的开度。
模糊逻辑控制器是一种基于模糊逻辑理论的控制算法， 它可以将不精确的输入转化为精确的输出，适用于处理 不确定性和非线性的问题。
神经网络控制器是一种模拟人脑神经元网络结构的算法 ，它可以通过学习来自动调整其内部参数，以适应不同 的工况和环境条件。
应用实例三：电子节气门在飞机中的应用
飞机的安全性和稳定性
电子节气门系统能够为飞机提供精确的油门控制，以确保飞机在飞 行中的安全性和稳定性。
油门控制自动化
电子节气门可以实现油门控制的自动化，减轻了驾驶员的工作负担 ，提高了飞行的安全性。
适应不同飞行条件
电子节气门系统可以适应飞机的不同飞行条件，如起飞、巡航、降 落等阶段，以确保飞机在不同飞行条件下都能够保持良好的性能。
对学员进行评估与反馈。
评估方式

电子节气门控制系统培训教材PPT实用课件(共26页)

电子节气门控制系统培训教材PPT实用课件(共26页)
在装配线组装生产之后 更换节气门总成之后 更换节气门电机或拆卸和组装之后 调整TPS或更换之后 更换 ECU之后
ETS 系统在正常状态 (有故障代码的情况下，不能进行初始化)
电子 节气门控 制 系 统培 训教材 P P T实用课件 (共 26页)
初始化
■ 目的 : 学习节气门全闭状态的位置
P 2106 E T S 系统强制限制动力 ( 发动机功率限制大约25%)
P 2138 A P S 1/ 2 比较异常
P 2122/ P 2123/ P 2127/ P 2128 ( A P S 1,2 都断线/ 短路时)
P 0638 节气门电机性能异常
P 2104 E T S 强制怠速 (维持在怠速状态)
P 2106 E T S 系统强制限制动力 ( 发动机功率限制大约25%)
P 1295 E T S 系统动力管理 ( 发动机功率限制大约50%)
P 2122 A P S 1 输入信号低
P 2123 A P S 1 输入信号高 P 2127 A P S 2 输入信号低 P 2128 A P S 2 输入信号高
*加速踏板无反应 P 2106 E T S 系统强制限制动力
( 发动机功率限制大约25%) P 1295 E T S 系统动力管理
( 发动机功率限制大约50%)
电子 节气门控 制 系 统培 训教材 P P T实用课件 (共 26页)
失效保护模式(Mu & Lambda Engine)
主要的limphome功能
电子 节气门控 制 系 统培 训教材 P P T实用课件 (共 26页)
电子 节气门控 制 系 统培 训教材 P P T实用课件 (共 26页)
ETC 初始化
目的 实行时期

单元六电子节气门

单元六电子节气门

油门大小的2种控制方式
拉线式 拉线式图
电子油门 图

电子节气门与机械拉线式节气门区别
一、电子节气门的优点
与机械拉锁式节气门相比，机械拉锁完全是根据驾驶员意图，控制节气门开 度的大小，来控制发动机转速。而电子节气门取消拉锁，由ECU根据油门踏板位 置、冷却液温度、自动变速器、车速等信号，结合燃油消耗、安全性等，来计算 并控制节气门的最佳开启程度，进而来控制发动机的转速。使得控制更加精确， 而且控制功能增 多，比如：定速 巡航控制，牵引 力控制，电子稳 定系统，最佳扭 矩控制，最佳怠 速控制等控制功 能。使发动机和 汽车其他控制系 统（自动变速箱， 制动系统）之间 协作更完美。
②

电子油门控制系统(EPC)-故障和紧急运行（一汽大众）
油门踏板模块（单传感器故障）：在故障存储器储存故障，EPC灯亮； 通过制动灯开关F或F47识别怠速；巡航功能关闭；ESP功能关闭；当 油门踏板全开时，发动机转速缓慢提高；启动怠速识别模式。 油门踏板模块（双传感器故障）：在故障存储器储存故障，EPC灯亮； 发动机在高怠速（1500转/分）运转，对油门踏板信号不响应。 节气门步进电机：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；弹簧回位系统 通过机械装置进入高怠速状态；其他相关功能关闭。 节气门位置传感器(单传感器故障) ：在故障存储器储存故障，EPC灯 亮;维持对油门踏板的响应；关闭相关功能；用负载信号来监控另一个 的传感器。 节气门位置传感器(双传感器故障)：在故障存储器储存故障，EPC灯 亮；节气门步进电机关闭；发动机在高怠速（1500转/分）运转，对油 门踏板信号不响应。 制动踏板开关：巡航系统关闭；制动控制系统关闭；如果同时有一个 油门踏板传感器发生故障，发动机在高怠速运行。
三、电子节气门常见故障分析

电子节气门系统25页PPT文档

电子节气门系统25页PPT文档

• 综上所述，EPC报警灯亮起的原因有两种情况：
• 第一，E-gas系统自诊断的结果，当E-gas系统的 某部件出现故障时，EPC报警灯应亮起；
• 第二，在发动机转矩控制调节下，发动机控制单 元会比较实际转矩和特定转矩这两个值，两值匹 配超差时，EPC报警灯应亮起。
• 所以，EPC报警灯报警类型分为E-gas系统内部自 诊断报警和发动机转矩控制调节超差报警两种类 型。
冷却液温度电路信号太强，发动机控制单元J220烧损 • 由于G62、G71、G42共用一条搭铁线，J220的烧损处造成进气温度传感器G42电路１信
号太强，歧管进气压力传感器G71对正极短路；发动机冷却液温度传感器G62信号过强 故障。发动机控制单元的烧损也会造成EPC报警灯的亮起，以及电子节气门系统的相关 部件的故障（如节气门位置传感器G187和G188 ，加速踏板位置传感器G79和G185）。
案例1
E-gas系统本身部件故障导致EPC警报灯报警
• 故障现象 • 一辆行程为9 000 km的自动挡速腾2．0轿车行驶中，EPC警报灯
报警，踩加速踏板无任何反映，自动变速器进入故障应急状态， 风扇高速常转。 • 故障诊断 • 用故障检测仪读取故障记忆，读得的故障代码有 • 16497——进气温度传感器G42信号太强 • 16502——发动机冷却液温度传感器G62的信号太强 • 16505——加速踏板位置传感器电路范围/性能 • 16606——节气门位置传感器/开关-B-电路信号太弱 • 17563——进气歧管绝对压力传感器G71对正极短路 • 18554——节气门踏板位置传感器/开关-C-电路信号太弱 • 18559——加速踏板位置传感器2-G185-信号太弱 • 18617——冷却液温度传感器G83信号太大。

ETC电子节气门控制解析 ppt课件

ETC电子节气门控制解析 ppt课件

气M流as质s a量ir flow (HFM) 进M入as燃s a烧ir室flo的w气in流to质量 combustion chamber 初Pr始im气ar缸y 充cy气l. charge 气cy缸lin充de气r charge 进In气tak岐e管m压an力ifold pressure 进To气ta岐l v管ol总um容e积of intake manifold 进Ai气r t岐em管p的era空tu气re温in度intake manifold 总To位ta移l displacement 发En动g机ine转s速peed = 1013 hPa = 273 K
PFI系统的基于扭矩的系统结构
外部扭矩要求
• 驾驶者 • 巡航控制 • 车速限制 • 汽车动力控制 •驾驶性能
内部扭矩要求
• 发动机起动
• 怠速控制 • 发动机转速限制 • 发动机保护
效率要求
• 发动机起动 • 催化剂加热 • 怠速控制
效率
扭矩要求
协调
扭矩
扭矩
要求
要求
扭矩和
效率要求
协调
扭矩 转换
理想扭矩 的实现
4
基于扭矩的模型
扭矩结构的理论模型：
新鲜空气充入 燃料量 点火提前
内燃机
燃烧
燃烧扭矩
发动机
- 扭矩 -
离合器可 用扭矩
泵气与摩擦损失 辅助系统损失
离合与发热损失 变速与齿轮放大损失
离合器 变速差动
车轮可用 扭矩
5
发动机管理
扭矩控制： 发动机管理系统最重要的任务之一是控制发动机产生的扭矩。要做到
这一点，在各个子系统（ETC、空气与燃油混合气控制、点火）中所有影 响扭矩的量都需要进行控制。这种形式控制的目的是为驾驶者提供要求的 扭矩，同时符合有关废气排放、燃油消耗、功率输出、舒适和安全的严格 要求。在某些条件下，诸多要求是相互矛盾的。

电子节气门.

电子节气门.
电子油门控制系统(EPC)-故障和紧急运行
1. 油门踏板模块（单传感器故障）：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；通过制动 灯开关F或F47识别怠速；巡航功能关闭；ESP功能关闭；当油门踏板全开时，发 动机转速缓慢提高；启动怠速识别模式。
2. 油门踏板模块（双传感器故障）：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；发动机在 高怠速（1500转/分）运转，对油门踏板信号不响应。
3. 4. 5. 6. 节气门步进电机：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；弹簧回位系统通过机械装 置进入高怠速状态；其他相关功能关闭。 节气门位置传感器(单传感器故障) ：在故障存储器储存故障，EPC灯亮;维持对 油门踏板的响应；关闭相关功能；用负载信号来监控另一个的传感器。 节气门位置传感器(双传感器故障)：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；节气门 步进电机关闭；发动机在高怠速（1500转/分）运转，对油门踏板信号不响应。 制动踏板开关：巡航系统关闭；制动控制系统关闭；如果同时有一个油门踏板传 感器发生故障，发动机在高怠速运行。
基础培训-电子节气门EPC控制系统
电子油门控制系统(EPC)-怠速控制（F60）
检查方法： 1. 01-08-098，加油门看显示区3是否从“ 怠速”跳到“部分负荷”。 2. 将节气门的针脚3和7短接，看是否显示 怠速。
基础培训-电子节气门EPC控制系统
电子油门控制系统(EPC)-引脚电路图
对应发动机控制单元的引脚电路图
基础培训-电子节气门EPC控制系统
电子油门控制系统(EPC)-油门踏板模块
油门踏板模块是由踏板总成，踏板位置传感器G79和G185组 成。使用2个传感器是为了最大程度保证可靠性，技术上称为 “亢余系统”。发动机控制单元通过传感器提供的可靠信号， 来控制节气门的开度。

电子节气门(一般)

电子节气门(一般)



初始化 传感器诊断 有
有无故障 无 驱动芯片诊断
有无故障 无 自学习
有
机械结构诊断
有无故障 无 正常控制 有 故障处理
正常控制流程
获取目标开度 获取AD值 计算当前开度 进行PID计算 输出PWM


当前开度通过位置传感器的当前AD值和自学习得到 的全关时的AD值计算得到
故障处理

待完善
PWM为零，通过回位弹簧，的作用下返回到 一小开度位置。可使行驶过程中发动机不熄火 及车辆不失控，使车辆能开到安全地点。 重新进行故障诊断，若无故障进入正常控制转 态。
电子节气门结构与工作原理
电子节气门体的结构
传感器信号

踏板信号传感器 节气门位置传感器
电子节气门的主要功能

调节车辆对加速踏板响应灵敏度
对海拔高度的补偿 发动机最高转速及车速控制 牵引力控制(ASR) 巡航控制(CCS) 传感器监督控制
（动力模式、正常模式、雪地模式）

控制程序结构
电子节气门功能
xx




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。 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。但这一种节气门的控制方式很难根据 汽车的不同工况相应地作出精确调整, 特别是在冷 启动、低负荷和怠速工况下更是如此, 不能实现各 动力源之间的能量分配管理, 而且驾驶员的误操作 也给行车安全带来隐患。 柔性连接方式取消了传统的机械连接, 通过电控单 元控制, 快速精确地定位节气门, 因此又称为电子节 气门(EGas)。简称“电子油门”。

§5. 电子节气门

§5. 电子节气门

TPS1：4.29→0.80V
TPS2：0.67→4.16V
反向且 TPS1 ＋ TPS2 ＝5V 故障 两个无效：定1500rpm，APP无效、EPC灯亮、存码
汽车发动机电控技术
一个无效：响应不变 、巡航关、EPC灯亮、存码
节气门弹簧及相关机构监测
节气门初始化时，将其开至最大，后使其靠弹簧回 位，计量回位时间便知是否符合既定要求。
第1种模式：冗余信号有一路失效→点亮EPC灯、驾 驶功能基本不变，但会关闭一些功能（如巡航）、提速 慢。 第2种模式：冗余信号同时失效→ETC断电，节气门 在弹簧作用下打开以固定开度，点亮EPC灯、无驾驶性 能可言，车可动。 第3种模式：转矩控制相关的故障→可控前提下断油 门，行驶很差，车可动。
功能模块： 功模以守为攻，变被动为主动，反唇相讥，故意答 错，以错设局，判监模真伪：功模每过一定间隔，会故 意回答一个错误的应答，若监模没有识别此错误应答 → 功模故障计数器加1，错误数累加到设定的阈值，功模 就认为监模失效→关闭发动机。
汽车发动机电控技术
3）跛行行车模式
视故障程度，跛行有3种模式：
第7章
§1
§2 §3
进气控制系统
可变进气道控制系统
可变配气控制系统 可变气缸管理技术（VCM）
§4
§5
废气涡轮增压控制系统
电子节气门控制系统（ETC）
汽车发动机电控技术
§5
电子节气门控制系统（ETC） 1.综述 2.ETC的组成
3.α的闭环控制 4.博世ETC简介
汽车发动机电控技术
1.综述
1） 节气门控制
执行器
步进电机
力矩电机：输出扭矩与占空比成正比。

电子节气门

电子节气门
电子气节门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。
⑵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。
工作原理
电子气节门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、频率与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。

丰田电子节气门PPT

丰田电子节气门PPT

2）、霍尔式节气门位置传感器检修
磁铁
霍 尔 元 件
ECU VC VTA VTA2 E2
万用表测电压 解码仪读数据流 示波器看波形
加速踏板
解除 踩下
电压 VTA -E2 VTA2-E2 0.4-1.0V 2.0-2.9V 3.2-4.8V 4.6-5.0V
失效保护 任何一个故障：切断电机的电 流，节气门回位到 6°，根据 VPA控制喷油量和点火正时来 调整发动机功率。
测电阻:M+ M- :（ 0.3 – 100 ） at 20C (68 F)，一般是几。
测电压：怠速时可测出脉冲电压， 静态时M+、M-电压相同。
测波形：怠速时正负极端子M+、M都可以测出脉冲波形。
4 凯美瑞2.4L电子节气门的控制策略
加、减油门控制
怠速控制
结合其他系统控制 雪地工作模式 减少换档冲击控制 巡航控制（CCS） 牵引力控制（TRC） 行驶稳定控制（VSC） 刹车优先控制（BOS）
➢2、清洗节气门注意事项
不能强行打开节气门 清洗剂不要喷太多 初始化及怠速学习设定
➢3、丰田电子节气门设定
ETCS-i保险丝（10A）
当清洗过凯美瑞2.4L轿车 的电子节气门系统后，怠 速过高，如何设定？
在关闭点火后，拔下发动 机舱内熔丝盒中的EFI和 ETCS熔丝，1分钟后装回
即可。
➢3、节气门控制电机结构原理与检修 1）、节气门控制电机结构原理
减速齿轮 节气门控制电机
结构：由一个直流空比信号 控制经过直流电机的 电流大小，电机通过 减速增扭齿轮机构克 服回位弹簧的作用力 使节气门打开相应的 开度，有时反向控制。
2）、节气门控制电机的检修
➢1、结构组成
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电机驱动电路

四个功率场效应管构成一个H桥驱动电路
电子节气门的其他功能

调节车辆对加速踏板响应灵敏度
（动力模式、正常模式、雪地模式）

对海拔高度的补偿 发动机最高转速及车速控制


牵引力控制(ASR，驱动防滑系统)
巡航控制(CCS) 传感器监督控制
控制程序分析

开度计算 自学习 PID计算 故障诊断 状态转换及处理
程序分析 – 控制状态


初始状态：判断是否进行自学习，进行何种自学习。
自学习状态：执行自学习程序。 正常状态：可以正常实现节气门的各种功能。 异常状态：关闭电子节气门的一些控制功能（如巡航控制等），只能对踏板 信号进行跟踪控制。 跛行状态：不对节气门进行控制，节气门阀片回到跛行位置

故障处理
电子节气门结构与工作原理
电子节气门体的结构
复位弹簧可以保证在电子节气门出现故障的情况下,使节气门保持一微小开 度,使汽车能够跛行到安全的地方。
传感器

节气门位置传感器
ห้องสมุดไป่ตู้
节气门开度传感器是与节气门轴相连的滑片式线性电位器, 将节气门开度转换成标准电压信号输出。为了增加系统的 稳定性和故障诊断能力,节气门传感器采用冗余设计。
程序分析—开度计算

当前开度计算
系统采用的开度范围是0—800。位置传感器的电压每1ms采样一 次，整个系统中所用AD值都是5ms的滤波值。传感器1的AD值AD1从 全关到全开逐渐增大，全关时最小；传感器2的AD值AD2从全关到全 开逐渐减小，全关时最大。根据AD值计算开度的方法如下： 当前开度1 = （当前AD1－ 全关AD）× 100 ÷ 计算系数值
电子节气门结构功能介绍和程序分析
讲师： XXXXXXX 日期： 2019.03.04
摘要

介绍电子节气门的结构 介绍电子节气门功能 介绍电子节气门的控制方法


节气门分类


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。 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。但 这一种节气门的控制方式很难根据汽车的不同工况相应 地作出精确调整, 特别是在冷启动、低负荷和怠速工况 下更是如此, 不能实现各动力源之间的能量分配管理, 而且驾驶员的误操作也给行车安全带来隐患。 柔性连接方式取消了传统的机械连接, 通过电控单元控 制, 快速精确地定位节气门, 因此又称为电子节气门 (EGas)。简称“电子油门”。

或
当前开度2 = （全关AD — 当前AD2）× 100 ÷ 计算系数值 标定好计算系数值，使阀片在全关和全开时对应的开度分别为0和 800
程序分析– 自学习

自学习条件
转速、点火电压等

自学习目的
学习全关位置
对复位弹簧进行测试

简短自学习、完全自学习
程序分析--- PID计算

PID算法原理

本系统采用增量式PID
目标开度与当前开度的差值作为PID计算的输入
计算最佳目 目标开度 标开度 + PID控制 &&电压补偿
PWM占空比 PWM
PWM产生
-
实际开度
节气门体 计算实际开 度
位置传感器的电压值
程序分析 – 故障诊断

节气门位置传感器故障

驱动芯片故障

调整控制失效故障

弹簧失效故障
谢谢大家！