项目二 认识空气供给系统 任务四 检修节气门位置传感器

任务描述 汽车行驶的路况复杂，需要经常改变发动机转速。发动机转速的改变由驾驶员控制节气门而实现。在电控发动机中，为了把驾驶员的这个意图告知发动机电脑，就出现了节气门位置传感器。 节气门位置传感器可以把驾驶员的加减速动作转换成电信号。如果节气门位置传感器损坏，将影响发动机电脑接收节气门位置信号，从而影响发动机的正常运转。通过本任务的学习，我们将了解节气门位置传感器是如何实现把驾驶员的加减速动作转换成电信号，同时本任务还将解决当传感器出现问题时如何进行检测和判断。

任务目标 1、了解节气门位置传感器的作用。 2、熟悉节气门位置传感器的安装位置。 3、了解节气门位置传感器的类型。 4、理解节气门位置传感器的工作原理。 5、掌握节气门位置传感器的检测。

知识储备 图2-4-1 桑塔纳2000节气门体位置图 一、节气门位置传感器的作用 节气门位置传感器用来检测节气门的开度。它安装在节气门体上（桑塔纳2000节气门体位置如图2-4-1所示），通过节气门轴与节气门联动。当驾驶员踩动加速踏板时，节气门位置传感器将节气门开度转换成电信号输送到ECU，ECU根据节气门不同的开度决定控制方式和对喷油时间进行修正。节气门位置传感器的作用表现在以下几个方面： 1.反映节气门开度（负荷）的大小，判定发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，实现不同的控制模式。 2.反映节气门变化快慢（加速、减速），实现加速加浓和减速减油或断油控制，是控制喷油量、点正时、怠速转速和尾气排放的重要参考信号。 图2-4-1 桑塔纳2000节气门体位置图

二、节气门位置传感器的安装位置 一般安装在安装在节气门体上，是发动机中最重要的传感器之一 三、节气门位置传感器的类型 1、按总体结构分为触点开关式节气门位置传感器、电位计式节气门位置传感器、综合式节气门位置传感器。 2、按输出信号的类型分为开关量输出型和线性量（可变电阻）输出型两种。

四、触点开关式节气门位置传感器工作原理 触点开关式节气门位置传感器内部有三个触点：怠速开关触点IDL、全负荷开关触点PSW和搭铁的触点E，见图2-4-2。发动机怠速运转时，IDL触点闭合，IDL信号电压为0V，ECU以此信号控制发动机怠速时的运转工况；加速时，IDL触点断开，其电压变为5V；当全负荷时，PSW触点闭合，PSW电压为0V，ECU控制发动机在全负荷工况工作。 图2-4-2 开关触点式节气门位置传感器原理

五、电位计式节气门位置传感器工作原理 电位计式节气门位置传感器结构及原理见图2-4-3。由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻不同。发动机怠速运转时，怠速触点闭合，IDL信号端子电压为O，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O.3～0.9 V。随着节气门开度的增加，电位计的滑动触点在电阻膜上滑动，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3.5～4.7 V。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。 图2-4-3 电位计式节气门位置传感器结构及原理

六、综合式节气门位置传感器 综合式一般为三线：5V供电、节气门开负信号、搭铁。如果多了一根则为怠速开关信号线

学习拓展 电子节气门 电子节气门俗称电子油门，它上指用电子信号来代替拉索或者拉杆，在节气门那边装一只微型电动机，用电动机来驱动节气门开度，即用电信号来传递驾驶员员踩踏加速踏板的意图。 电子节气门控制系统主要由加速踏板、踏板位移传感器、ECU（电控单元）、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。位移传感器安装在节气门踏板内部，随时监测加速踏板的位置。当监测到加速踏板高度位置有变化，会瞬间将此信息送到ECU，ECU对该信息和其他系统传来的数据信息进行运算处理，计算出一个控制信号，通过线路送到伺服电动机继电器，伺服电动机驱动节气门执行机构。由于电子节气门系统是通过ECU来调整节气门的，因此电子节气门系统可以设置各种功能来改善行车驾驶的安全性和舒适性，其中最常见的就是TCS（牵引力控制系统）和速度控制（巡航控制）系统。 当TCS感到车轮打滑时，ECU就通过节气门开度来调整混合气流量，降低发动机功率来达到控制目的。当驾驶员使用巡航控制系统时，车速传感器将车速信号输入ECU，再由ECU输出指令，通过伺服电动机控制节气门开度。 在这样的系统中，根据行驶阻力的变化由控制系统自动调节发动机节气门开度，使行驶中车速保持稳定。因此电子节气门也可以兼容巡航控制功能。在目前的电子燃油喷射发动机上，电子节气门除了发挥上述功能外，还可以进一步改善发动机的节油和排放性能。

任务实施 任务：节气门位置传感器的检测 一、任务准备 1、 设备：帕萨特或花冠电控发动机台架、维修手册、工作页。 2、工具：数字万用表，诊断仪器。 3、辅助材料：抹布若干。 二、任务要求： 会识读节气门位置传感器电路、会对其进行检测等，完成实习报告。

三、操作步骤 1、对照电路图（图2-4-4）上标注的字母解释各引脚的含义。 图2-4-4 花冠节气门位置传感器电路图 各引脚含义：

2、分析故障并写出检测方案 （1）观察并记录故障现象，分析可能的原因（表2-3-1） 表2-3-1 故障现象及原因 表2-3-1 故障现象及原因 （2）结合工作原理及电路图，拟定检测方案

3、检测 若有条件的可在实车上进行检测，但必须提前做好表2-2-1的工作。 （1）开路检测法 ①拔下传感器线束连接器，可见到连接器上共有4个端子。其中： VCC（或VC）－－电源端子；VTA 节气门开度电压信号输出端子； IDL 怠速触点号端子；E2 搭铁线端子。 ②用万用表R×100Ω挡分别测量线束插件与传感器相连的各端子之间的电阻，其值就符合表2-3-2所示的电阻值（车型不同略有差异，可查阅维修手册）。如果电阻值相差较大，则可能是传感器已损坏。 表2-3-2 节气门位置传感器正常开路电阻参考值

2)在路检测法 ②打开点火开关，但不要启动发动机。 ① 将上述节气门传感器插件重新插好。 ②打开点火开关，但不要启动发动机。 ③用万用表10VDC挡测线束插件各端子之间的电压，其值应符合表2-3-3所列值。如电压值相差较大，应检查线路、ECU及节气门位置传感器。可先将节气门位置传感器拆下测量其开路电阻是否对。当确定节气门位置传感器无问题，且检查线路及供电均无故障后，再检查ECU。 表2-3-3 节气门位置传感器正常工作电压参考值

（1）电压的检测（接ECU） 在进行各组件检测时，应首先检查蓄电池电压是否正常，汽油泵继电器、保险丝是否正常。进气压力传感器的信号电压和电源电压的检测见表2-3-2。 表2-3-4 节气门位置传感器电压的检测

（2）线路的检测 关闭点火开关，从ECU上拔下插头，再拔下要检测的组件插头，检测其接线的电阻，填写表2-3-3.检测时，为了避免损坏电子组件，要注意量程必须符合检测条件。 表2-3-4 线路的检测 (3)最终故障点：

任务测评 一、填空题 1、节气门位置传感器可分为三类，即 、 和 。 2、开关触点式节气门位置传感器内部有三个触点，即 、 和 。 1、节气门位置传感器可分为三类，即 、 和 。 2、开关触点式节气门位置传感器内部有三个触点，即 、 和 。 3、线性式节气门位置传感器在发动机怠速运转时，怠速触点闭合，IDL信号端子电压为 V，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 V。随着节气门开度的增大，电位计的滑动触点在电阻膜上滑动，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信号为 V。 二、判断题 1、节气门位置传感器用来检测节气门的开度。 （ ） 2、如果节气门位置传感器损坏，将影响发动机ECU接收节气门位置信号，从而影响发动机的正常运转。 （ ） 3、线性式节气门位置传感器采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻都相同。 （ ） 三、单项选择题 1、发动机在怠速或突然减速时，（ ）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，（ ）闭合，ECU根据此信号加浓混气，提高发动机输出功率。 A、怠速触点、全负荷触点 B、全负荷触点、怠速触点 C、搭铁触点、全负荷触点 D、怠速触点、搭铁触点 2、发动机怠速运转时，开关触点式节气门位置传感器IDL触点闭合，IDL信号电压为（ ）V，ECU以此信号控制发动机怠速时的运转工况；加速时，IDL触点断开，其电压变为（ ）V；全负荷时，PSW触点闭合，其电压为（ ）V，ECU控制发动机在全负荷工况工作。 A、5、0、0 B、5、5、0 C、0、5、0 D、0、0、5 四、简答题 节气门位置传感器（TPS）的作用是什么？