项目四 节气门位置传感器的故障诊断与检修

汽车发动机电控系统故障诊断与检修的电子教案
课题
项目四节气门位置传感器
的故障诊断与检修
课时
4
授课时间
教学
目标
1.理解传感器的作用、结构、原理和特性。

2.掌握传感器故障分析及检修方法
教材
分析
重点能够对节气门位置传感器进行故障分析
难点掌握传感器的检修技能
课型新授课
教学过程
讲授新课
一、概述
英文缩写：（TPS）
安装位置：节气门体上
功用：并将节气门开度（发动机负荷大小）转变为电压信号传输到ECU，ECU根据此信号判别发动机的工况，如怠速工况、部分负荷工况和大负荷工况等，并根据发动
机不同工况对混合气浓度的需求控制喷油器的基本喷油量。

分类：开关触点式、线性电阻式、霍尔元件式三种。

二、开关触点式
结构：内部有三个触点：怠速开关触点IDL、全负荷开关触点PSW和搭铁的动触点E。

工作原理：发动机在怠速或突然减速时，怠速触点闭合，ECU根据此信号对怠速时的混合气进行控制，并修正点火提前角，切断废气再循环系统。

减速断油时，暂
时切断供油。

当节气门开度超过一定角度时，全负荷触点闭合，ECU根据此
信号加浓混合气，提高发动机输出功率。

三、线性电阻式
结构：采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点（IDL信号端子、VTA信号端子、VC电源端子）。

工作原理：在不同的节气门开度下，接入回
路的电阻则不同。

发动机怠速
运转时，怠速触点闭合，IDL
信号端子电压为0，VTA信号
端子与VC电源端子间电阻较
大，传感器信号电压较低，为
0.6—0.9.随着节气门开度的
增加，电位计的滑动触点在电
阻膜滑动，从而在该触点上得
到与节气门开度成比例的线
性电压输出，即VTA信号电
压。

全负荷时VTA信号在
3.5—
4.7V，ECU根据全负荷时VTA信号进行空燃比修正、加浓修正和燃
油切断控制等。

注意事项：开关触点式节气门位置传感器只能检测发动机的怠速和全负荷工况。

四、霍尔元件式
结构：由霍尔集成芯片IC和可绕其转动的磁铁构成。

霍尔效应：磁铁与节气门轴同轴，即和节气门一齐转动。

当节气门开启时，磁铁也一同转动，改变位置。

此时，霍尔集成芯片IC探测磁铁位置变化所造成磁通量
的变化并产生霍尔效应。

工作原理：从VTA1端子和VTA2端子输出信号电压。

此传感器不仅能准确地探测节气门开启程度，还采用了无接触方式，简化了构造，所以不易发生故障
五、传感器检测
1)触点开关式节气门位置传感器检查
(1)测量ECU提供给触点的信号参考电压和搭铁线的搭铁情况
检测线束侧连接器中IDL端子、PSW端子与车身搭铁之间的电压，都应为4.5～5.5V。

如果电压为0V，则检查该连接器与ECU之间的线路；线路正常时，查ECU供电电源电路；如果ECU供电电源电路也正常，则更换ECU。

(2)测量搭铁线的搭铁情况
检测线束侧连接器中搭铁端子与车身搭铁之间的电阻，应小于1Ω。

如果电阻值过大，则说明搭铁不良，应该检查该端子与ECU之间的线路；线路正常时，查ECU搭铁线；
如果ECU搭铁线也正常，则更换ECU。

(3)测量节气门位置传感器触点情况
测传感器连接器中IDL端子、PSW端子与搭铁端子（E）之间的电阻，测量结果见表，否则，维修或更换传感器。

案例：丰田卡罗拉
1ZR-FE发动机节气门位置传感器检查
（1）读取节气门位置传感器数据
连接故障诊断仪，接通点火开关，踩动加速踏板，并读取节气门位置传感器数据，VTA1读数应该在0.5～4.9V 之间连续变化；VTA2读数应该在2.1～5.0V之间连续变化。

（2）检查传感器线束及连接器
拆下传感器连接器及ECU连接器，测B25-5—B31-67、B25-6—B31-115、B25-4—B31-114、B25-3—B31-91 之间的电阻，应小于1Ω；测B25-5或B31-67—车身搭铁、B25-6或B31-115—车身搭铁、B25-4 或B31-114—车身搭铁、B25-3 或B31-91—车身搭铁之间的电阻，应大于10kΩ。

（3）检查传感器的工作电压（VC）
连接ECU连接器，接通点火开关，检测B25-5——B25-3之间的电压，应为4.5～
5.5V，否则，检查ECU电源电路，如果ECU电源电路正常，则更换ECU。

（4）则更换节气门体总成
（5）再次检查故障代码
用故障诊断仪清除故障代码，再次读取故障代码，如果仍然出现代码P0120、P0122、P0123、P0220、P0222、P0223或P2135，则更换ECU。

板
书
设
计
一、概述
二、开关触点式
三、线性电阻式
四、霍尔元件式
五、传感器检测
案例：案例：丰田卡罗拉1ZR-FE
发动机节气门位置传感器检修
（1）读取节气门位置传感器数据
（2）检查传感器线束及连接器
（3）检查传感器的工作电压（VC）
（4）则更换节气门体总成
（5）再次检查故障代码
作
业
布
置
节气门位置传感器的作用、结构、原
理和特性。