发布于 10-18 15:17:52
1. 节气门位置传感器作用
节气门位置传感器（TPS），是汽车电控系统中最重要的传感器之一，用于探测或监测节气门开度的大小，节气门位置传感器的作用主要是将节气门开度位置参数，转变为电信号输入发动机ECU，用于判别发动机的各种工况，从而控制不同的喷油量和点火。节气门位置传感器检测的信号也是自动变速器确定换挡时机和变矩器确定锁止时机的主要信号之一。
2. 节气门位置传感器类型
按输出信号的类型不同，接触式节气门位置传感器一般分为触点开关式节气门位置传感器式和滑动电阻式节气门位置传感器2种。现在汽车主流的电子节气门系统中，并没有单独的接触式节气门位置传感器，都集成于节气门控制单元内，和节气门为一体。
1. 触点开关式节气门位置传感器结构
触点开关式节气门位置传感器（图2-190）主要由节气门轴、全开触点、怠速触点和接线插件等组成。凸轮轴与节气门轴同轴转动，控制怠速触点和全开触点的开启与闭合。节气门轴随加速踏板行程大小而变化转动。
图2-190 触点开关式节气门位置传感器
2. 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状态见表2-33。
（1）节气门关闭时 当节气门关闭时，传感器的怠速触点闭合，功率触点断开，怠速触点输出端子输出一个低电平信号“0”，功率触点输出端子输出一个高电平信号“1”。ECU接收到节气门位置传感器输入的这两个电压信号时，若车速传感器输入ECU的信号表示车速为0，那么ECU便可根据这两个信号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0，那么ECU便可根据这两个信号判定发动机处于减速状态，从而控制喷油器停止喷油，以降低汽车的排放和提高其经济性。
（2）节气门开启时 当节气门开度逐渐增大时，凸轮随节气门轴转动并将怠速触点顶开，从而使怠速触点处于断开状态，但由于此时功率触点也处于断开状态，所以怠速触点端子输出高电平信号“1”，功率触点端子也输出高电平信号“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再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，以保证汽车的经济性和排放性能。
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闭合，此时功率触点端子输出一个低电平信号“0”，而怠速触点端子仍处于断开状态从而输出一个高电平信号“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，以保证发动机输出足够的动力。节气门开度曲线见图2-191。
滑动电阻式节气门位置传感器也就是线性输出型节气门位置传感器，也叫可变电阻式节气门位置传感器。这种传感器的设计避免了触点开关式节气门位置传感器只能检测发动机怠速工况和全负荷工况的弊端。这种传感器采用滑动电阻，可以获得节气门开关从全闭到全开连续变化的信号，从而更精确地判断发动机的运行工况。
1. 滑动电阻式节气门位置传感器结构
滑动电阻式节气门位置传感器（图2-192）由活动触点1、活动触点2、电阻器、节气门轴、接线插头等组成。传感器的两个活动触点（分别是用于测量节气门开度的活动触点1和用于确定节气门全闭位置时的活动触点2）与节气门轴联动。
图2-192 滑动电阻式节气门位置传感器
2. 滑动电阻式节气门位置传感器原理
当活动触点随节气门的打开而改变电位器的电阻值时，其输出电压与节气门的开度成正比例增大。
当节气门逐渐打开时，活动触点也向右移动，电路中所串入的电阻值逐渐减小，输出电压增大；反之，输出电压减小。通过这种方式，将其输出信号送至电子控制装置输入端，由它来控制喷油器的开闭时间，以满足汽车加速时发动机所要求供给的燃油量。传感器上还设有节气门微动开关，具有发动机全负荷时加浓混合气的功能。
综合式节气门位置传感器是在滑动电阻式节气门位置传感器的基础上加装了1个怠速开关。怠速时怠速触点闭合，输出怠速工况信号，其他工况节气门位置传感器信号电压随节气门开度的增大而随之升高，控制电路如图2-193所示。
图2-193 滑动电阻式节气门位置传感器电路
1. 加速踏板位置传感器结构
无触点型加速踏板位置传感器安装在加速踏板臂上的加速踏板模块中，由两块磁铁及其中间的霍尔IC组成的磁轭安装在加速踏板臂的底座上。磁轭根据施加在加速踏板上的作用力，绕霍尔IC旋转，霍尔IC将磁通量变化转化为电信号，并以加速踏板位置传感器输出信号的形式，将其输送至发动机ECU。发动机控制单元能够根据两个加速踏板位置传感器所提供的信号识别出加速踏板当前的位置。
两个传感器是滑动触点电位计，它们被安装在一根公共轴上，滑动触点电位计的电阻和传送至发动机控制单元的电压随加速踏板位置的变化而变化。加速踏板（大众）见图2-194。
图2-194 加速踏板（大众）
1—轴承支座；2—插头；3—螺栓；4—加速踏板位置传感器（G79和G185）
2. 加速踏板位置传感器工作原理
加速踏板模块（加速踏板位置传感器）探测加速踏板位置，将驾驶员意愿以电信号的形式输出到发动机控制单元。加速踏板位置由两个传感器分开探测。之所以使用两个传感器，是为了能够实现冗余，一个用于监控，另一个用于故障识别。例如，宝马某款加速踏板模块见图2-195。
图2-197 特性
1—传感器1在怠速下的电压；2—传感器2在怠速下的电压；3—传感器1输出信号变化过程；4—传感器2输出信号变化过程；5—不断增大的制动踏板力的特性线；6—不断减小的制动踏板力的特性线（减小油门）；7—由于强迫降挡开始提高制动踏板力或由于强迫降挡结束减小制动踏板力；8—不带强迫降挡的满负荷位置；9—强迫降挡关闭；10—强迫降挡接通
（1）强迫降挡开始 提高制动踏板力的起始位置最早在机械终端限位前13.8°，最迟在1.6°。在不断增大的制动踏板力的特性线上，强迫降挡接通的阈值必须直接在强迫降挡开始的最大制动踏板力后。
（2）强迫降挡结束 提高制动踏板力的结束位置最早在机械终端限位前1.6°，最迟在13.8°。在不断减小的制动踏板力的特性线上，强迫降挡关闭的阈值必须直接在最大制动踏板力后。
（3）电压值 两个传感器的信号值是供电电压的百分数。
（4）油门踏板角度与电压之间关系 见表2-35。
表2-35 油门踏板角度与电压之间关系
5. 加速踏板模块失效影响
加速踏板模块只提供驾驶员意愿，因此，加速踏板模块对其他执行器不进行直接干预。发动机控制必须确保，在传感器信号失灵时采用车辆的可靠状态。
部件失灵时，可能出现以下情况。
如果一个传感器信号失灵：在发动机控制单元中记录故障代码；检查控制信息；发动机紧急运行程序（车辆驱动机构受电子限制，能够有条件地继续行驶）。
如果两个传感器信号失灵：在发动机控制单元中记录故障代码；检查控制信息；发动机紧急运行程序（不能再继续行驶，发动机怠速运行）。
6. 电子节气门系统
（1）概述 电子节气门系统将加速踏板操作转换成电气信号，使用一个发动机ECU根据驾驶状况来控制节气门控制阀的开、关。取消了连接加速踏板与节气门控制的油门拉索。电子节气门见图2-198、图2-199。
图2-201 电子节气门系统组成
ECM比较TPS1号传感器与TPS2号传感器的输入信号，两个输入的信号在任何时候相加都接近5V左右，如果ECM监测到TPS1与TPS2信号相加与理论值相差较大时，则会报出该故障代码P2135，电子节气门位置传感器1#、2#线路相关性故障。电子节气门电路见图2-203。不报故障码有P0122、P0123、P0222、P0223。只显示P2135码时，参考以下步骤诊断。
图2-203 电子节气门电路
第一步 检查系统是否有其他与TPS系统相关的故障代码。
图2-204 电子节气门系统（电气连接）
（2）故障原因 TPS1电路接头线束产生断路；TPS1接头线束产生短路到接地或短路到电源；TPS1电路接头线束接触不良；发动机控制单元和节气门之间的电线束损坏；ETC故障。
（3）故障识别条件 当点火电压（蓄电池电压）正常，将点火开关置于ON位置，PCM检测到TPS1信号电压大于4.8V（96%），P0123故障码就会被设定。
4. 故障码P0222分析
（1）故障描述 电子节气门：节气门位置传感器2（TPS2），数值过低。电气，对地短路。
（2）故障原因 可能故障原因：TPS2电路接头线束产生断路；TPS2接头线束产生短路到接地或短路到电源；TPS2电路接头线束接触不良；ETC故障。
（3）故障识别条件 将点火开关置于ON位置，ECM检测到TPS2信号电压小于0.2V（4.99%），则会生成故障码P0222。
5. 故障码P0223分析
（1）故障描述 电子节气门：节气门位置传感器2（TPS2），数值过高。电气，对正极短路。
（2）故障原因 可能故障原因：TPS2电路接头线束产生断路；TPS2接头线束产生短路到接地或短路到电源；TPS2电路接头线束接触不良；ETC故障。
（3）故障识别条件 当点火电压（蓄电池电压）正常，将点火开关置于ON位置，PCM检测到TPS2信号电压大4.77V，P0223故障码就会被设定。
加速踏板位置传感器也称油门踏板位置传感器。
1. 故障码P2138的检查
第一步 检查系统是否有其他与APP相关的故障代码。
第二步 检查TPS1号传感器和TPS2号传感器输出的电压信号。
APP1号和APP2号传感器输出信号是否符合规定值？如果不符合规定值，请更换油门踏板总成；如果符合规定值请执行下一步。
第三步 检查ECM的电源电路及接地电路。
ECM的电源及接地电路是否正常？如果不正常请处理故障电源及接地电路；如果正常请执行下一步。
第四步 更换ECM。
第五步 进行曲轴位置传感器学习。
第六步 利用故障诊断仪确认故障代码是否再次存储。
维修图解
故障码P2122表示电子油门踏板位置传感器1#线路低电压；故障码P2123表示电子油门踏板位置传感器1#线路高电压。为了保障系统的安全性，油门踏板位置传感器（APP）采用了双传感器设置，为滑动电阻式，APP1号传感器输出端为IP48的4号端子，通过ECM线束连接器EN72的12号端子输入给ECM。油门踏板位置传感器见图2-205。
是否符合标准值？如果不符合标准值则属线路故障，请处理故障部位；如果符合标准值请执行下一步。
第四步 检查APP线束连接器IP48的4号端子输出电压。
是否符合标准值？如果不符合标准值则属线路故障，处理故障部位；如果符合标准值请执行下一步。
第六步 检查ECM的电源电路及接地电路。
ECM的电源及接地电路是否正常？如果不正常请处理故障电源及接地电路；如果正常请执行下一步。
第七步 更换ECM。
第八步 进行曲轴位置传感器学习。
第九步 利用故障诊断仪确认故障代码是否再次存储。
故障码P2127表示电子油门踏板位置传感器2#线路低电压；故障码P2128表示电子油门踏板位置传感器2#线路高电压。为了保障系统的安全性，油门踏板位置传感器（APP）采用了双传感器设置，为滑动电阻式，APP2号传感器输出端为IP48的6号端子，通过ECM线束连接器EN72的40号端子输入给ECM。
第一步 检查APP线束连接器IP48的1号端子电压。
是否符合标准值？如果不符合标准值则属线路故障，请处理故障部位；如果符合标准值请执行下一步。
第四步 检查APP线束连接器IP48的6号端子输出电压。
输出电压是否符合标准值？如果不符合标准值请更换APP；如果符合标准值请转至第七步。
第五步 检查APP线束连接器IP48的1号、5号端子。
是否符合标准值？如果不符合标准值则属线路故障，请处理故障部位；如果符合标准值请执行下一步。
第六步 检查ECM的电源电路及接地电路。
ECM的电源及接地电路是否正常？如果不正常请处理故障电源及接地电路；如果正常请执行下一步。
第七步 更换ECM。
第八步 进行曲轴位置传感器学习。
第九步 利用故障诊断仪确认故障代码是否再次存储。
（3）故障识别条件 当在加速/减速过程中油门踏板位置传感器输入PCM的读数与加速/减速的结果不吻合时，显示故障码。
2. 故障码P0607分析
（1）故障描述 换挡过程控制，补偿不可信。
图2-207 断开节气门控制阀线束连接器
图2-208 拆下节气门固定螺栓（螺母）
2. 安装节气门
按照与拆卸相反顺序安装节气门。
安装节气门体固定螺栓或固定螺母并紧固。
连接节气门控制阀线束连接器。
安装进气软管。
