节气门位置传感器

节气门位置传感器学习目标•1、了解节气门位置传感器的主要结构。•2、掌握节气门位置传感器检测方法。学习重点•可变电阻式节气门位置传感器的主要结构和检测课时3节气门位置传感器作用：将节气门打开的角度转换成电压信号传到ECU，以便在节气门不同开度状态控制喷油量。类型：开关式可变电阻式带步进电机电子节气门结构可变电阻式节气门开度传感器结构可变电阻式节气门开度传感器•线性输出型节气门位置传感器又叫做可变电阻式或滑动电阻式传感器。它的两个触点（或称触头）与节气门轴联动，一个触点可在电阻上滑动，利用电阻的变化将节气门位置信号转换成电压值VTA。这个电压呈线性变化，所以传感器叫做线性输出型节气门位置传感器。根据这个线性电压值，ECU可感知节气门的开度，使ECU进行喷油量修正，而另一个触点在节气门全关闭时与怠速触点IDL接触，IDL信号用来断油和点火提前角的控制。结构可变电阻式节气门开度传感器•电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点：全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向计算机输出怠速工况信号；当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，计算机便根据信号电压值识别发动机的负荷；根据信号电压在一定时间内的变化增减率识别是加速工况还是减速工况。计算机根据这些工况信息来修正喷油量，或者进行断油控制。可变电阻式节气门开度传感器工作原理电路E2E2VTAVCIDLIDLVTAVCECU可变电阻式节气门开度传感器检测丰田汽车线性输出型节气门位置传感器的检测①怠速触点导通情况检查。关闭点火开关，拔下节气门位置传感器导线连接器，用万用表的电阻挡检查导线连接器上IDL触点的导通情况，如图3所示。当节气门全关闭时，IDL—E2端子间应导通，电阻为零；当节气门打开时，IDl一E2端子间不导通，电阻为无穷大。否则应更换节气门位置传感器。怠速触点导通情况检查检测②丰田汽车线性输出型节气门位置传感器的检测传感器电阻检查。关闭点火开关，拔下节气门位置传感器导线连接器，用万用表电阻挡测量VTA与E2间电阻，其电阻值应随节气门开度的增大而呈线性增大。线性输出型节气门位置传感器各端子间电阻值检测③传感器电压检查。把导线连接器重新插好，打开点火开关，发动机ECU连接器上IDL、Vc、VTA三端子处应存在电压。用万用表测量IDL—E2、Vc—E2、VTA—E2间电压值。检测④节气门位置传感器的调整。松开节气门位置传感器的两个固定螺钉，如图5（a）所示，在限位螺钉和限位杆之间插入0.50mm厚薄规片，同时用万用表检查IDL与F，，的导通情况，如图5（b）所示。逆时针转动节气门位置传感器，使怠速触点断开，然后再顺时针方向慢慢转动节气门位置传感器，直到怠速触点闭合为止，这时万用表的电阻挡有读数显示，再拧紧两个固定螺钉。其次用0.45mm和0.55mm的厚薄规片先后插人限位螺钉和限位杆之间，测量IDL和砀之间的导通情况。当用0.45mm厚薄规片时，IDL和E2端子间应导通；当用0.55mm厚薄规片时，IDL和岛端子间应不导通。否则，应再次调整节气门位置传感器。节气门位置传感器的调整检测桑塔纳2000GSi型轿车线性输出型节气门位置传感器的检测捷达GT、GTX和桑塔纳2000GSi型轿车发动机都采用线性输出型节气门位置传感器，它的结构外形和连接电路如图所示。检测1电源电压（5V）；2一信号输出端子；3搭铁端子检修线性输出型节气门位置传感器时，可用万用表测量电源电压和信号电压，桑塔纳2000GSi型轿车TPS的标准数据在表中已经标明，检修时参照执行。如电压值与表中规定值出人较大，说明传感器已损坏，应更换。当检查电阻时，应关闭点火开关，拔下导线连接器，ECU和传感器两插头上各端子间电阻应符合表3规定。如果电阻过大或过小，说明线束端子接触不良，应进行修理。桑塔纳2000GSi型号轿车节气门位置传感器检修标准触点开关式节气门位置传感器触点开关式节气门位置传感器测量原理当节气门关闭时，怠速触点闭合、功率触点(PSW)断开，怠速触点输出端子输出的信号为低电平“0”，功率触点(PSW)输出端子输出的信号为高电平“l”。ECU接收到TPS输入的这两个信号时，如果车速传感器输入ECU的信号表示车速为零，那么ECU判定发动机处于怠速状态，并控制喷油器增加喷油量，保证发动机怠速转速稳定而不致熄火。如果此时车速传感器输入ECU的信号表示车速不为零，那么ECU判定发动机处于减速状态，并控制喷油器停止喷油，以降低排放和提高经济性。测量原理1、当节气门关闭时，怠速触点闭合、功率触点(PSW)断开，怠速触点输出端子输出的信号为低电平“0”，功率触点(PSW)输出端子输出的信号为高电平“l”。ECU接收到TPS输入的这两个信号时，如果车速传感器输入ECU的信号表示车速为零，那么ECU判定发动机处于怠速状态，并控制喷油器增加喷油量，保证发动机怠速转速稳定而不致熄火。如果此时车速传感器输入ECU的信号表示车速不为零，那么ECU判定发动机处于减速状态，并控制喷油器停止喷油，以降低排放和提高经济性。测量原理2、当节气门开度增大时，凸轮随节气门轴转动并将怠速触点顶开，功率触点(PSW)保持断开状态，IDL端子输出高电平“1”，PSW端子输出也为高电平“1”。ECU接收到两个高电平信号时，便可判定发动机处于部分负荷状态，此时ECU根据空气流量传感器信号和曲轴转速信号计算确定喷油量，主要保证发动机的经济性和排放性能。测量原理3、当节气门接近全部开启(80％以上负荷)时，凸轮转动使功率触点(PSW)闭合，PSW端子输出低电平“0”，IDL端子保持断开而输出为高电平“1”。ECU接收到这两个信号时，便可判定发动机处于大负荷运行状态，从而控制喷油器增加喷油量，保证发动机输出足够的动力，故将大负荷触点称为功率触点。测量原理4、当节气门全开时，ECU将控制系统进人开环控制模式，此时不采用氧传感器信号。如果此时汽车空调器在工作，那么ECU将中断空调器主继电器信号约15s，以便切断空调器电磁离合器线圈电流，使空调压缩机停止工作，增大发动机输出功率，提高汽车的动力性。检测点火开关置于“OFF”位置，拔下节气门位置传感器连接器，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规；用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点和全负荷触点的导通情况。当节气门全闭时，怠速触点IDL应导通；当节气门全开或接近全开时，全负荷触点PSW应导通；在其他开度下，两触点均应不导通。具体情况如表1所示。否则，应调整或更换节气门位置传感器。电子节气门传统节气门其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。一．电子油门系统组成和功用：１、加速踏板模块：将踏板位置信号和变化速率信号传递给控制单元。二个踏板位置传感器：滑动变阻器式。安装在同一根轴上，2个信号值正好相反，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。•采用2个加速踏板位置传感器的作用：监测并确保信号的正确性。当一个传感器损坏，系统监测到还有一个节气门信号时，进入怠速运转，关闭舒适系统，点亮EPC灯，存储故障码；如果传感器同时出现故障，发动机转速将控制在1500～4000r／min，踩油门无反应，车速最高只能达到56km／h；如果踩下制动踏板，转速会降到怠速；EPC灯亮，存储故障码。２、节气门控制模块；主要由节气门位置传感器和节气门定位电动机等组成。（１）节气门位置传感器：反馈气门开度大小和变化速率。为了精确和备用，2个。也是滑动触点电位计，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。•（２）节气门定位电动机：据发动机ECU发出的指令控制节气门开度。一般选用直流电动机，经过2级齿轮减速来调节节气门开度。•ECU通过调节脉冲宽度调制信号的占空比来控制定位电动机转角的大小，方向则是由与节气门相连的复位弹簧控制。当占空比一定，节气门定位电动机输出转矩与复位弹簧阻力矩保持平衡时，节气门开度不变；当占空I:LN大时，节气门定位电动机驱动力矩克服复位弹簧阻力矩，使节气门开度增大；反之则减小。•当节气门定位电动机上无电压时，进入紧急运行模式，由弹簧将节气门打开一定角度，系统运行于高怠速，踩油门无反应，EPC灯点亮，舒适系统功能被关闭。存储故障码。•３、电控单元：接收踏板位置和其他传感器信号，计算出实际的节气门开度，控制节气门电机以调节开度。同时还监控节气门系统。如果发现故障，发动机ECU控制停止点火和喷油来使发动机熄火。•4.节气门故障灯（EPC灯，在仪表上）：提示节气门故障信息。•５．离合器踏板开关：开关信号，反馈离合器踏板位置。踩下踏板，负载变化功能关闭。系统不对其进行监控，故无故障存贮，也无替代值。•６．制动踏板开关和制动灯开关：开关信号。反馈制动踏板位置。ECU收到踏板踩下信号后，关闭巡航；如加速踏板传感器坏，作为替代怠速信号。二、电子节气门工作原理•驾驶员踩下加速踏板，加速踏板位置传感器将信息以电信号的形式传递给电控单元，ECU再根据得到的其它信息，解析驾驶人意图（驾驶员需要加速或减速），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，将节气门开到最佳位置。•发动机工作过程中，ECU经过CAN总线和整车控制单元进行通讯，获取其他信号，根据发动机工况的变化信息，对节气门开度随时进行修正，使节气门的开度时刻满足驾驶员的需要。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给发动机ECU，形成闭环的位置控制。•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。•三、电子节气门的优点•电子节气门控制(EPC)系统的优点在于能根据驾驶人的需求及整车的行驶状况确定节气门的最佳开度，保证车辆最佳的动力性和燃油经济性，并具有牵引力控制、巡行控制等功能，提高安全性和乘坐舒适性。传感器冗余设计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。•电子节气门控制系统的最大优点是可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。四、电子节气门电路图小结１、节气门位置传感器对喷油脉宽的调节是微量的,可忽略不计,主要任务是在急加速时增加一次喷油次数.２、和车速传感器一起控制变速器的换档点。３、和制动灯开关一起控制变速杆在Ｐ位的锁止，只有节气门传感器在怠速状态，变速杆才能离开Ｐ位。