任务7 节气们位置传感器检查与维护修改解读.docx
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任务7节气们位置传感器检查与维护修改解读
学习任务7节气门位置传感器的检测与维修
学习目标
完成本学习任务后，你应当能
1叙述节气门位置传感器的作用及种类；
2.叙述节气门位置传感器的工作原理；
3.查阅相关维修资料，分析节气门位置传感器对车辆性能的影响；
4.规范地检查节气门位置传感器；
5.正确地分析节气门位置传感器的波形；
6.自行制订开关式节气门位置传感器检查计划，并实施；
7.总结节气门位置与喷油量之间的关系。
建议完成本学习任务为7课时
学习内容的结构
节气门位置传感器的工作原理
节气门位置
传
感
器
的
检
测
与
维
修
节气门位置传感器线路图的查找
节气门位置传感器对车辆性能的影响
节气门开度与喷油脉宽关系
节气门位置传感器的检测方法
节气门位置传感器的失效保护
节气门位置传感器波形分析
断油控制
学习任务描述
一台发动机动力不足，油耗增加，通过手持式汽车诊断电脑检测到有与发动机节气门位置传感器相关的故障码，需对节气门位置传感器及其电路进行检查，确定故障部位，并维修或更换。
节气门位置传感器是发动机控制系统中必不可少的传感器之一，主要用来检测节气门的开度和节气门开闭的速率。
节气门位置信号是控制喷油量、点火正时、怠速转速和尾气排放的一个比较重要的参考信号。
一、学习准备
（一）节气门位置传感器的基本知识
*1.查阅相关的维修资料，描述节气门位置传感器的主要作用。
节气门位置传感器安装在节气门轴上，随着节气门的转动，传感器上的滑动触点随之在电位计上滑动，将发动机的负荷信息及节气门位置信息以电压形式输入ECU。
作为发动机、、及尾气排放控制中重要的（主控、修正）信号。
*2.节气门位置传感器有哪些种类？
1.根据运用的原理的不同，主要分成三种类型：
线性电阻式、开关式、霍耳式；
2.图7-1中的A图是节气门位置传感器，B图是节气门位置传感器。
（A）（B）
图7-1节气门位置传感器
*3.节气门位置传感器的安装位置在哪里？
1.请你在图7-2中将节气门位置传感器标示出来。
2.气门位置传感器常常安装在上。
为了保它在各种条件下均能正常工作，因此它必须具有防油、防震、防腐和适应各种工作环境等功能。
图7-2节气门位置传感器安装位置
*4.电位计是如何进行工作的？
5VVV
5VVV
5VVV
B
A
图7-3电位计1图7-4电位计2
C
D
5VVV
图7-5电位计3图7-6电位计4
1.观察图7-3、7-4、7-5、7-6中，项的滑片电压最高，并利用欧姆定律解释原因。
2.如果滑片接触不良，则滑片电压容易出现什么样的变化？
3.如果滑片接触不良，则滑片电阻容易出现什么样的变化？
4.如果你怀疑该电位计出现故障，你将如何进行检测？
*5.比较节气门位置传感器电路与电位计的电路。
1.对比图7-7和图7-8，你是否发现有相似的地方？
B
A
5V
B
图7-7电位计图7-8节气门位置传感器电路图
图7-7中A相当于图7-8中E2
图7-7中B相当于图7-8中
图7-7中5V相当于图7-8中
2.根据图7-7，如果该电位计5V电源突然中断，则B的信号电压为V，其信号为何不随着电位计开度的增大而增大？
3.根据图7-7，如果该电位计A点搭铁线中断，则B点的信号电压为V，其信号为何不随着电位计开度的增大而增大？
4.根据以上分析，我们可以得出结论：
在电位计中电源线或接地线中断，将容易导致B点信号电压随着电位计的移动而发生（变化、不变）。
5.从以上结论中，无论是电位计本身的故障，还是连接导线的故障，都会对电位计B点信号电压产生什么影响？
（二）节气门位置传感器工作原理
*6.线性电阻式节气门位置传感器是如何工作的？
1.工作原理：
该传感器有1个与节气门联动的可动电刷触点。
这个触点可在基板上的电阻体上滑动，利用电阻值的变化，测得与节气门开度相对应的线性输出电压，根据输出的电压值，就可以知道节气门的开度（如图7－9）。
VC端子：
是由电源电压在ECU内部产生的，用于传感器电压，常称为VC端子电压。
图7－9丰田节气门位置传感器
TPS端子：
。
E2端子：
，它与ECU内部电路中的E1端子相连。
小提示
如果VC电源短路，则微处理器的电源供应将切断，使ECU停止工作，造成发动机失速。
2.如果VC电压为0，查阅相关的维修手册将下列检测流程补充完整。
VC-E2
①在ECU端子VC与E2之间无电压（点火开关接通）
↓
②检查（）和（）间有无电压（点火开关接通）
无
参考ECU电源电路检测
↓有
③检查ECU和传感器之间配线
不正常
修理或更换
↓正常
试用另一个ECU
不正常
修理或更换
3.根据图7-9，如果节气门开度增大，TPS信号电压将（线性增加、线性减小、不变），TPS与E2之间电阻将（线性增加、线性减小、不变）。
4.如果测量的信号电压不随着节气门开度的改变而发生线性变化，请参考维修手册，将下列检测流程补充完整。
VTA-E2
①ECU端子VTA和E2之间无电压（点火开关接通）
↓
②检查ECU端子VC和E2之间有无电压（点火开关接通）
↓无
参考VC-E2故障检测
有
↓正常不正常
③检查节气门位置传感器
修理或更换
↓正常
检查ECU与（）之间的连线
↓正常↓不正常
试用另一个ECU
修理或更换
*7.开关式型节气门位置传感器是如何进行工作？
1.组成：
有两个触点，分别为触点（IDL）和触点（PSW），如图7-10所示。
2.工作原理：
由一个和节气门同轴的凸轮控制两开关触点的开启和闭合。
当节气门处于全关闭的位置时，怠速触点IDL闭合，ECU根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油量；当节气门打开时，怠速触点打开，ECU根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制；全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直处于开启状态，当节气门打开至一定角度（丰田1G-EU车为55°）的位置时，全负荷触点开始闭合，向ECU送出发动机处于全负荷运转工况的信号，ECU根据此信号进行全负荷加浓控制。
图1-21开关式节气门位置传感器（电控发动机，人民交通出版社夏令伟）
图7-10开关式节气门位置传感器
*8.节气门位置传感器出现故障，对车辆性能有怎样的影响？
节气门位置传感器出现故障，往往影响发动机的怠速和加速性能，造成发动机怠速不稳、无怠速、加速不良等现象。
节气门位置传感器信号还是电控自动变速器中重要的换档信号，当它出现故障时，将导致变速器产生换档冲击等故障。
二、计划与实施
在计划与实施的过程中，将学习检查线性电阻式节气门位置传感器及其电路，制定开关式节气门位置传感器的检查计划，以及检查开关式节气门位置传感器。
*9.请您制订诊断该故障所需要的设备和资料计划，并列在下列空白处。
*10.车辆信息登记及故障重现
1.记录车辆信息
车辆型号（VIN码）
发动机型号
外观目检（整车）
口正常口不正常
客户投诉
发动机加不起油，发动机故障指示灯点亮
维修接待的维修意见
检查节气门位置传感器及其电路，检查发动机ECU
2.按照下列步骤确认故障症状，将观察到的现象记录下来。
1）起动发动机□任务完成
2）观察发动机的工作情况（在观察到的现象前打“√”）：
□发动机怠速过低、过高或不稳定；
□加大节气门开度，发动机运转无力（有负荷情况下）；
□节气门加大过程中发动机喘振。
*10.打开发动机舱盖，根据下列流程检查节气门位置传感器（检查流程图见附图7-1）。
1.节气门位置传感器安装位置：
。
2.根据维修手册，你判断该传感器类型：
口线性电阻型口开关式
3.节气门位置传感器外观目检：
1）线束连接器是否连接良好？
口是口否
2）拔出线束连接器观察是否有锈蚀、松动？
口是口否
3）传感器外壳是否损坏？
口是口否
故障部位
维修建议
节气门位置传感器
口继续使用口更换
线束连接器
口继续使用口更换
4.查阅维修手册，将节气门位置传感器电路图画在下列空白处，并对电路进行分析。
电路图：
电路说明：
5.关掉点火开关，检测节气门位置传感器各端子电阻，并与标准值对比，给出相应维修建议。
1）5V工作电压线与传感器搭铁端子之间：
电阻为：
标准值：
2）信号线与传感器搭铁端子之间：
电阻为：
标准值：
3）将节气门由全闭逐渐开启到最大，测量TPS与E2端子之间电阻：
电阻变化由变化至，标准值：
故障部位
维修建议
VC与E2端子之间
口正常口不正常
TPS与E2端子之间
口正常口不正常
你的结论是：
节气门位置传感器：
口继续使用口更换
6.检测节气门位置传感器线束导通性。
5V工作电压线口正常口不正常
信号线口正常口不正常
搭铁线口正常口不正常
小提示
拔下节气门位置传感器线束连接器时，必须关掉点火开关；
必须使用数字式万用表检测。
7.根据上面的检查，写出你的维修建议，并向客户解释原因。
故障部位
故障原因
维修建议
维修方法
节气门位置传感器
信号线
接地线
你的结论是：
（三）车辆复位与清洁
起动车辆，试车
口任务完成
发动机故障灯状态
口正常口不正常
观察发动机运转状态
口正常口不正常
读取故障码
清除故障码
具体操作见学习任务14。
工具收拾与清洁
口任务完成
学习拓展
*11.在教师的指导下，叙述利用万用表电压挡检查节气门位置传感器的步骤。
（1）检测步骤：
（2）检测数据：
信号电压（V）
发动机负荷状态
对喷油和点火的影响
节气门全闭
喷油和点火MAP均在最小负荷模式，暖机高怠速为开环控制
小负荷
喷油和点火MAP均在小负荷模式，喷油为闭环控制
大负荷
喷油和点火MAP均为大负荷模式，喷油为闭环控制
节气门全开
喷油和点火MAP均为全负荷模式，喷油为开环控制
VC与E2端子之间电压为：
标准值：
*12.在教师的指导下，如何利用示波器测试节气门位置传感器。
1）叙述检测步骤：
2）实测波形：
3）节气门位置传感器的标准波形（如图7-11所示）。
图7-11节气门位置传感器标准波形
4）参考图7-12、7-13的波形分析，将你所测量的波形进行分析，你的分析结果是：
图7-12节气门位置传感器标准波形分析
图7-13节气门位置传感器典型故障波形分析
*13.请参考线性电阻式节气门位置传感器的检查计划，制定丰田5S-FE发动机开关式节气门位置传感器的检查计划，并按照制定好的计划进行实施。
1.所需设备计划：
2.实施步骤：
3.检查结果与维修结论记录
三、评价反馈
学习拓展
1.断油控制
作用：
减速时，降低燃油消耗和改善尾气排放；
工作原理：
在发动机急减速运行过程中，节气门突然关闭，而此时发动机由于惯性还保持在较高的转速，在发动机转速还没有下降到设定转速之前，发动机控制模块（ECU）判定此时为不需要供给燃油的减速状态，停止燃油供应。
当发动机转速降到接近怠速转速时，重新开始喷油。
发动机减速断油和恢复供油的转速取决于发动机水温的高低。
如图7-14所示，减速时断油与恢复供油的转速特性。
图1-75减速时与恢复供油转速特性（电控发动机，人民交通出版社夏令伟）
图7-14减速时断油与恢复供油的转速特性图
根据上图，说明水温与发动机减速断油转速、恢复供油转速之间有何关系？
2.节气门开度对喷油量的影响
（1）汽车在节气门全开情况下大负荷行驶时，为了确保车辆动力性，往往将空燃比设定在12.5:
1，缺点是不能利用氧传感器进行闭环控制。
（2）在发动机加速和减速的过程中，发动机控制模块根据节气门位置传感器和空气流量传感器（或进气歧管压力传感器）来识别发动机是否处于加减速运行状态，以便对混合气的浓度进行修正。
节气门开启的速度越大，进气量变化（增加）越大，喷油量就越大；节气门关闭的速度越大，进气量变化（减小）越大，喷油量就越小。
3.失效保护
节气门位置传感器信号电路产生断路或短路时，发动机控制模块将采用正常运转值代替节气门位置传感器信号（通常节气门开度为0度～25°控制发动机工作）。
1）将手持式汽车诊断电脑与发动机连接，起动车辆，断开节气门位置传感器，逐渐加速，观察节气门位置的动态数据。
发动机数据列表
发动机怠速
中小负荷
大负荷
全负荷
发动机转速
空气流量计
节气门位置传感器
冷却液温度传感器
喷油脉宽
2）节气门位置传感器数据是否会发生变化？
并解释原因？
4.清除溢流功能
如果发动机溢油，将加速踏板踩到底，再起动发动机,发动机控制模块将通过断开喷油器以清除多余的燃油。
只要节气门开度保持在80%之上，且发动机转速600–800r/min之下，发动机ECU就使喷油器处于非通电状态。
如果节气门开度低于80%，喷油器将重新通电，喷射燃油。
小提示
部分车辆有此功能。
（一）自我评价
1．对比分析节气门位置传感器各检测方法的优缺点。
2.利用你所学习的知识，解释桑塔纳轿车由于节气门位置传感器损坏而导致故障现象。
故障现象：
一辆桑塔纳2000GSi轿车，使用一段时间后，出现在行驶过程中突然不能加速，但发动机不熄火，转速在2000r/min左右，此时踩下节气门踏板，有“踩空”的感觉，且发动机转速不随节气门增大而升高。
但是，如果此时松开油门踏板，再次踩下油门踏板，发动机转速又迅速提高，恢复正常。
继续行驶一段里程（200m-300m左右），上述故障又出现。
故障排除：
上海桑塔纳2000GSi轿车采用电子控制多点燃油喷射系统，发动机对燃油压力要求很高。
怀疑是系统中油压不够，用油压表测试，系统油压正常。
检查燃油泵滤网，没有堵塞。
检测各喷油嘴，喷油良好。
用专用测试仪V.A.G1552检测电控系统，无故障代码出现。
检查各传感器和一些执行器外部，发现节气门位置传感器有破损和用强力胶粘接过的痕迹。
用高内阻的数字万用表检测电阻值和电压，发现电阻值较小，电压较高。
更换新的节气门位置传感器后试车，故障现象消除。
1）根据所学知识，说明为什么节气门位置传感器故障会导致车辆加速不良？
2）根据所学知识，各小组分析车辆加速不良的可能原因，并在课堂上向其他小组同学陈述自己的观点。
3）如果你负责该车辆的检修，你的检测步骤是：
3.工作页填写情况。
评价情况：
4.工作着装是否规范？
评价情况：
5.能否主动参与工作现场的清洁和整理工作？
评价情况：
6.升降汽车举升器或起动发动机时，有无进行安全检查并警示其他同学?
评价情况：
7.完成本学习任务后，对维修手册等资料的使用是否快速和规范？
评价情况：
8.是否能独立的完成节气门位置传感器的电阻检查?
评价情况：
9.在进行本学习任务时，哪些仪器使用熟悉、规范；哪些仪器还有待于进一步熟悉？
操作熟练的仪器有：
需要进一步熟悉的仪器有：
10.你在节气门位置传感器的检测与维修过程中遇到的困难是什么？
你是怎样解决的？
11.你对这个学习任务的学习是否满意？
评价情况：
哪些方面还有待进一步改善？
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
签名：
年月日
（二）小组评价（至少从下表中选择10项进行评价）
序号
评价项目
评价情况
1
与其他同学口头交流学习内容是否顺畅
2
是否尊重他人
3
学习态度是否积极主动
4
是否服从教师的教学安排
5
着装是否符合标准
6
能否正确的领会他人提出的学习问题
7
能否按照安全和规范的规程操作
8
能否辨别工作环境中哪些是危险的因素
9
是否合理规范使用工具和仪器
10
是否能保持学习环境的干净整洁
11
是否遵守学习场所的规章制度
12
是否有工作岗位的责任心
13
是否达到全勤
14
学习是否积极主动
15
是否能正确对待肯定和否定的意见
16
团队学习中主动与合作的情况如何
参与评价的同学签名：
年月日
（三）教师评价
教师总体评价：
教师签名：
年月日
附图7-1节气门位置传感器的检测流程图
正常
不正常
不正常
正常
不正常
正常
读书的好处
1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。
——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。
——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：
心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。
——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。
——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。
——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。
——笛卡儿
17、学习永远不晚。
——高尔基
18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。
——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。
——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。
——培根
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