发动机电控系统的结构与维修-5章2.3运行状态(节气门开度传感器

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实训任务
节气门位置传感器测量
第5 章 控制系统的主要器件
【实训目标】 了解节气门位置传感器（TPS）的种类、结构、工作原 实训目标】 了解节气门位置传感器（ ）的种类、结构、 掌握节气门位置传感器的测量方法。 理；掌握节气门位置传感器的测量方法。 【知识点】 1．触点式节气门位置传感器 如图3-9所示，触点式节气门位置传感器内部有两个触 点：怠速触点（IDL）和全负荷触点（PSW）。触点断开 时，输出端子输出高电平“1”；触点闭合时，输出端子输出低 电平“0”。
• • • • • • • • • 节气门位置传感器通常就是一个滑膜电阻电位计， 节气门位置传感器通常就是一个滑膜电阻电位计，其滑动触头与节 气门轴联动。 气门轴联动。 基准电压下， 在5V基准电压下，单滑道的传感器随着节气门开度由全关到全开的变 基准电压下 其输出电压也线性地由0V增大到 增大到5V。 化，其输出电压也线性地由 增大到 。 如图5—18所示的双滑道式节气门位置传感器则有两个滑膜电阻， 所示的双滑道式节气门位置传感器则有两个滑膜电阻， 如图 所示的双滑道式节气门位置传感器则有两个滑膜电阻 随着节气门开度的增大， 随着节气门开度的增大， 滑动触头在互相平行的 两段弧形滑膜电阻上滑动。 两段弧形滑膜电阻上滑动。 为了提高信号的分辨率， 将滑膜电阻分为两段， 一段覆盖00一240， 另一段覆盖180一900
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第5 章 控制系统的主要器件
可变电阻式节气门 位置传感器是利用可变 电阻滑动触点的移动， 将节气门的开度转换为 电信号传递给发动机 ECU。结构如图3-10所 示，可变电阻的滑动触 点由节气门轴带动， 在节气门不同开度下，触点处在电阻的不同位置。在 VTA与E2之间产生信号电压。ECU根据传感器输出电压的大 小，判定节气门的开度，从而获得发动机的负荷状态，对喷 油量和点火时间等指令进行修正。根据发动机控制系统设计 的要求不同，有的节气门位置传感器内设计有怠速开关。
• • • • • 早期的传感器在节气门开度的最小和最大位置设有全闭 触点和全开触点， 触点和全开触点， 近期已把这些触点取消， 近期已把这些触点取消，直接用输出电压量来表示全闭及 全开。 全开。 节气门位置传感器输出电压与转角的关系在生产、 节气门位置传感器输出电压与转角的关系在生产、匹配时 进行标定。 进行标定。 在使用过程中，具有自动功能的ECU 在使用过程中，具有自动功能的 还会利用节气门全关和全开时的 电压值作为基准自行校正。 电压值作为基准自行校正。
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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第5 章 控制系统的主要器件 控制系统的主要器件—5.2运行状态传感器 运行状态传感器
主讲： 主讲：朱明
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图3-12 节气门位置传感器电路原理图
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第5 章 控制系统的主要器件
【思考题】 1、如果节气门位置传感器VTA信号输出电压过低，会有什 么现象出现？ 2、如果节气门位置传感器IDL线接地，会有什么现象出现？
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
• 控制系统要有节气门开度信号的用途： 控制系统要有节气门开度信号的用途： • (1)用来判断发动机的工况是处于怠速控制区、部分负荷 用来判断发动机的工况是处于怠速控制区、 用来判断发动机的工况是处于怠速控制区 区还是节气门接近全开的加浓区(或催化转化器的高温保护 区还是节气门接近全开的加浓区 或催化转化器的高温保护 区)，即用来界定开环、闭环控制区。 ，即用来界定开环、闭环控制区。 • 对于有自动变速器控制功能的电子管理系统来说， 对于有自动变速器控制功能的电子管理系统来说，节气 门开度和车速是决定换挡时刻的条件参数。 门开度和车速是决定换挡时刻的条件参数。 • (2)用节气门转角变化率的大小作为加速、减速过程中修 用节气门转角变化率的大小作为加速、 用节气门转角变化率的大小作为加速 正喷油量的条件。它直接反映驾驶员的意图， 正喷油量的条件。它直接反映驾驶员的意图，比其他负荷 传感器的响应更快。 传感器的响应更快。 • (3)可与空气流量计的信号对照互检，提供后者发生损坏 可与空气流量计的信号对照互检， 可与空气流量计的信号对照互检 的信息，并代替后者与转速配合，作为ECU控制喷油量的 的信息，并代替后者与转速配合，作为 控制喷油量的 条件参数。 条件参数。
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器p54 ． ． 节气门开度传感器
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5．2．3节气门开度传感器p54 ． ． 节气门开度传感器 •
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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IDL-E（TL ） PSW-E （TL） （ ） 导通 不导通 不导通 不导通 不导通 导通
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器p54 ． ． 节气门开度传感器
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第5 章 控制系统的主要器件
5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器 •
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第5 章 控制系统的主要器件
•2）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整（丰田1S-E和2S-E） ）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整（丰田 和 ）
• ①就车检查端子间的导通 性 • 点火开关置于 位置， “OFF”位置，拔下节气 位置 门位置传感器连接器， 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 所示， 规；如图3所示， 所示
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5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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发动机电控系统的给构与维修 丰田发动机节气门位置传感器检测
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第5 章 控制系统的主要器件
⑥利用跨接线按图3-12所示分连接到传感器侧插接件两端； ⑦将万用表红表笔接到VTA导线上，黑表笔搭铁； ⑧打开点火开关，用手转动节气门，观察电压是否随节气门 位置改变而变化，并画出节气门开度与电压的变化图线。 ⑨将电阻变化曲线与电压变化曲线进行比较，得到什么结论？
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第5 章 控制系统的主要器件 •2）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整（丰田1S-E和2S-E） ）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整（丰田 和 ）
用万用表 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。 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 应导通； 当节气门全闭时，怠速触点 应导通 • 全开或接近全开时，全负荷触点 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 应导通； 应导通 在其他开度下， 导通。 所示。 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。 所示 否则，应调整或更换节气门位置传感器。 • 表 1 端子间导通性检查要求（丰田1S-E和2S-E） 端子间导通性检查要求（丰田1S-E和2S-E） 限位螺钉和限位杆之间的间隙 限位螺钉和限位 杆之间的间隙 0.5mm 0.9mm 节气门全开 端 子 IDL-PSW 不导通 不导通 不导通
图3-10 节气门位置传感器结构与电路原理图 E2- 传感器搭铁线 IDL-怠速信号 VTA-位置信号 VC- 传感器电源 E1-ECU搭铁
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第5 章 控制系统的主要器件
【实训活动】 丰田发动机节气门位置传感器检测 实训活动】 1．实训设备 丰田发动机、数字万用表、跨接线。 2．实训步骤 ①拔下节气门位置传感器的插接器； ②将万用表笔接到传感器侧VTA与 E2端，如图3-11所示； ③转动节气门，观察电阻值的变化， 并根据节气门开度记录电阻值； 图3-11 节气门位置传感器测量示意图 ④查维修参考，判断是否符合使用要求。 ⑤拔下节气门位置传感器的插接器；
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第5 章 控制系统的主要器件
电子控制汽油喷射系统传感器
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节气门开度传感器p54
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5．2．3节气门开度传感器 ． ． 节气门开度传感器
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发动机电控系统的给构与维修 节气门位置传感器测量
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第5 章 控制系统的主要器件
当节气门关闭时，IDL闭合，PSW断开，IDL输出端输出 低电平“0”，PSW输出端输出高电平“1”。ECU接受TPS这 两 个信号，再根据车速传感器信号，判断发动机处于怠速状态 还是减速状态。当节气门开度增大时，IDL断开，PSW断 IDL PSW 开，IDL输出端输出高电平“1”，PSW也输出端输出高电平 “1”。ECU接受TPS这两个信号，判定发动机处于部分负荷。 当节气门全开时，IDL断开，PSW闭合，IDL输出端输出高电 平“1”，PSW输出端输出低电平“0”。ECU接受TPS这两个 信 号，判定发动机处于大负荷运行。 2．可变电阻节气门位置传感器 可变电阻节气门位置传感器是一种线性电位计。其可变 授人以鱼不如授人以渔 电阻的滑臂随节气门轴一同转动，滑臂与输出端子连接。