大众轿车EPC系统检修中数据流的应用分析
柳炽伟
小虎新能源【摘 要】介绍大众轿车EPC系统的主要构成元件及系统工作原理,阐述通过数据流相关测量值的分析,快速诊断和排除EPC系统故障的思路和方法.
【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2010(000)006
【总页数】5页(P33-37)
【关键词】大众轿车;EPC系统;加速踏板
【作 者】柳炽伟
【作者单位】中山职业技术学院,广东中山,528402
【正文语种】中 文
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【中图分类】U464.234
1 EPC系统介绍
大众家用轿车目前普遍采用了EPC系统，EPC系统是 “Electronic Power Control”的简称，中文简称电子节气门系统。它取消了传统的节气门拉线，改用微机驱动电动机，控制节气门的开度。概括来说，发动机管理系统通过发动机控制单元搜集所有的扭力需求信号，包括加速踏板位置信号，然后计算出节气门必须打开的开度，通过输出信号命令节气门驱动电动机转动一定角度来调节节气门的位置。
EPC系统主要由节气门控制单元J338、加速踏板模块、EPC系统故障指示灯、离合器踏板开关F36、制动灯开关和制动踏板开关、故障诊断插座等组成，如图1所示。
加速踏板模块内的位置传感器将驾驶员踩下节气门深度转化为转角电信号，输送到发动机控制单元，发动机控制单元再搜集所有的扭力需求信号，包括其内部已有的起动信号、热交换器信号、怠速信号、动力限制输出信号、氧传感器信号，还有外部额外扭矩需求信号、自动变速器档位开关信号、制动踏板开关信号 （包括TCS等牵引力控制系统）、空调
系统开关信号、定速巡航以及助力转向系统信号等，结合发动机实际转速、点火提前角等计算出节气门此时应打开的位置，通过调节电子节气门的转角和进气压力 （增压发动机）进行长效的扭矩控制，同时会对点火正时、喷油时刻以及气缸进气系统进行调节，以达到短效扭矩修正的作用。而传统的拉线控制节气门系统，当节气门踩下时，发动机管理系统不能直接控制节气门的开度，要调节发动机的扭力。发动机管理系统只能对点火正时和喷油时刻进行调节，以达到短效修正发动机扭矩的作用，所以EPC系统对发动机的扭矩控制更精确、更高效。
图1 大众轿车EPC系统组成
2 EPC系统工作原理分析
2007年款1.6 L BJH发动机EPC系统电路图如图2所示。当点火钥匙打到ON状态，发动机控制单元45、18号脚分别给加速踏板位置传感器G185和G79提供5V电压，64号和51号脚分别是G185和G79的信号脚。当加速踏板踩下，角度逐渐增大时，加速踏板机构内的角度传感器滑片电刷移动，G185的5、6号脚间电阻变小，使发动机控制单元J361接收到的信号电压 （64号脚与19号脚间电压）变大。同样道理，G79也随着加速踏板开度变大，提供
给发动机控制单元一个平稳变大的电压信号。与此同时，离合器踏板开关F36、助力转向压力开关F88、空调开关E35在各自系统工作时，均会给发动机控制单元相应脚位提供接通的开关负荷信号，以增大节气门开度，提高发动机转速。
南京二手自行车图2 2007年款1.6 L BJH发动机EPC系统电路图
当车辆制动时，发动机控制单元53号脚会收到制动灯开关F的断开信号，63号脚接收到制动踏板开关F47的接通信号，双重制动信号确保发动机控制单元在车辆制动时能控制节气门关闭，保证安全。另外，冷却风扇控制单元直接给发动机控制单元相应68、75号脚提供负荷信号。J104的制动防抱死和驱动防滑相关信号，以及J293的自动变速器档位信号等均通过仪表线束内连接的CAN-BUS的H、L线进行控制单元间的信号传输。发动机控制单元以加速踏板位置信号作为基础，结合上述的各种负荷信号进行计算，调出其存储在脉谱图中准确位置点，一方面通过119和121号脚输出调节电流，利用J338中节气门驱动电动机G186的运转带动和调整节气门开度，实现发动机进气量的改变，保证发动机转速的正常调节；另一方面，发动机控制单元还会对点火正时、喷油时刻、进气增压系统 （涡轮增压发动机）等进行调节和修正。
J361的91号脚在Key ON时会给节气门位置传感器提供5 V电压。当节气门逐渐开大时，其转轴带动J338中位置传感器的滑片电刷移动，G187的滑变电阻相应变小，其反馈到发动机控制单元90号脚的信号电压则平稳增大。与此相反，G188的滑变电阻变大，其反馈到发动机控制单元92号脚的信号电压则变小，从而实现发动机控制单元对节气门开度的精确监控。
3 EPC系统的检修
一般EPC系统出现故障时，着车后组合仪表中会点亮 “EPC系统故障指示灯”。检修的思路首先读取发动机控制单元存储的故障码，通过故障码指引，读取相关部件的数据流，分析故障可能原因，再检修或更换相应零件及检修其线路，最终排除故障。
3.1 节气门控制器的检修
节气门控制器主要由节气门壳体、G187和G188两个节气门位置传感器、节气门驱动电动机G186、带回位弹簧的传动齿轮、电子处理工作室等5部分组成，其构造如图3所示。一般易出现故障的是2个位置传感器，它们的滑片、电刷等会磨损，信号失真。 利用VAS5052
A进入 “车载诊断 （OBD）—01—004”，查询发动机电子控制系统故障码，当出现以下故障码 （表1），表示节气门体出现过故障，须进入 “车载诊断 （OBD） —01—010”， 读取车辆测量值块的数据流，进行分析判断。参考故障码，可以重点检查相关元件和系统的数据测量值块，以帮助确定故障元件的工作参数。
图3 节气门构造图
表1 节气门控制器故障码OBD故障码P0121 P0122 P0123 P0221 P0222 P0223 P0638 P0638 P0638 P0638 P0638 P2101 P2106 SAE故障码P1542 P1543 P1544 P1171 P1172 P1173 P1579 P1559 P1564 P1565 P1568 P1545 P1558 VAG故障码17950 17951 17952 17579 17580 17581 17987 17967 17972 17973 17976 17953 17966故障元件节气门位置传感器G187节气门位置传感器G188节气门控制单元J338节气门控制节气门驱动电动机G186故障说明信号不可靠信号过低信号过高不可靠信号信号过低信号过高自调整未启动基本设定故障设定时电压过低控制未达下限机械故障控制错误电路故障
3.1.1 节气门位置传感器的测量值分析
以 “宝来经典”车型为例，利用VAS5052A进入 “车载诊断 （OBD） —01—010．02”， 读取数据测量值块，其中测量值组062和064分别如表2、表3所示。制动踏板
迈腾1.4tsi通过对以上2组数据进行分析，表中是发动机不运转时参考值，即节气门全关状态下的规定值范围。G187传感器调整值在节气门全关时是在0．24～0．81 V， G188传感器调整值在节气门全关时是4．195～4．761 V。在慢慢将加速踏板踏到底过程中，观察测量值组062的显示区1和显示区2中相应数值变化情况：随着节气门开度加大，显示区1的G187数据则随节气门开大信号均匀变大，变化范围值在3%～87%，并未完全使用；显示区2的G188数据是随节气门开大而信号均匀变小，变化范围在87%～3%，它们信号的变化基本以一定的比率平滑变化 （节气门传感器信号电压与节气门开度变化关系可参考图4），当其中一个突然跳变或信号不连贯，说明此传感器信号滑片出现磨损，信号中断，多次出现时，会产生相关故障码。
表2 测量值组062测试条件：点火开关接通，发动机不转。测量值组号：062—电子节气门—各传感器电压对比显示区 数值代表含义 规定值1234显示屏显示数值XX%XX%XX%XX%节气门位置传感器G187节气门位置传感器G188加速踏板位置传感器G79加速踏板位置传感器G185 3%～20%82%～97%10%～20%5%～15%
表3 测量值组064测试条件：点火开关接通，发动机不转。测量值组号：064—节气门电位计电压调整值显示区数值代表含义 规定值1234显示屏显示数值xx．xxxV xx．xxxV xx．xxxV xx．xxxV节气门位置传感器G187调整值节气门位置传感器G188调整值加速踏板位置传感器G79调整值加速踏板位置传感器G185调整值0．24～0．81V 4．195～4．761V 0．235～1．367V 3．653～4．785V