任务三-节气门位置传感器检修 (1)

开关触点式节气门位置传感器
节气门 怠速（节气门 关闭） 位置 开关触点
部分负荷（部 分开启）
全负荷（节气 门全开）
IDL
0V （0） +B或5V （1）
+B或5V （1） +B或5V （1）
+B或5V （1） 0V （0）
PSW
2.滑动电阻式节气门位置传感器
滑动电阻式节气门位置传感器的设计避免了开关式节气 门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。
磁铁
Hall ICs
Accelerator Pedal Arm
（ 1 ）测量 ECM 连接器端子 VCPA 和 EPA ， VCPA2 和 EPA2 之间的电压。电压：4.5-5.5V。 （2）测量ECM连接器端子VPA和EPA，VPA2和EPA2之 间的电压。
②节气门位置传感器
和踏板位置传感器类似，节气门位置传感器也是由两 个无触点线性电位器传感器组成。且由ECU提供相同的基准 电压。当节气门位置发生变化时，电位器阻值也随之线性 地改变，由此产生相应的电压信号输入ECU，该电压信号反 映节气门开度大小和变化速率。
节气门位置传感器
③节气门控制电动机
节气门控制电动机一般选用步进电动机或直流电动机，经过 两级齿轮减速来调节节气门开度。 早期以使用步进电动机为主，步进电动机精度较高、能耗低、 位置保持特性较好，但其高速性能较差，不能满足节气门较高的 动态响应性能的要求，所以现在比较多地采用直流电动机，直流 电动机精度高、反应灵敏、便于伺服控制。
电子油门控制系统(EPC)-总电路图
G79 G185 F36 F47 G187 G188 G186 J338 J285 K132 A B C D 油门踏板传感器 油门踏板传感器 离合器踏板开关 制动踏板开关 节气门位置传感器 节气门位置传感器 步进电机 电子节气门 组合仪表 EPC报警灯 CAN BUS 车速信号 巡航信号 空调信号
离合器踏板F36用于手动变速箱的车辆。 正常位置上，该开关闭合。当离合器踏板踏下，该开 关从15号线得到电源，传送信号到发动机控制单元。发动 机控制单元关闭巡航控制系统和负载变化功能（减小点火 提前角，进行扭矩储备）。
电子油门控制系统(EPC)-故障和紧急运行
（1）油门踏板模块（单传感器故障）：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；通过制动 灯开关识别怠速；巡航功能关闭；ESP功能关闭；当油门踏板全开时，发动机转速缓 慢提高；启动怠速识别模式。 （2）油门踏板模块（双传感器故障）：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；发动机在 高怠速（1500转/分）运转，对油门踏板信号不响应。 （3）节气门步进电机：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；弹簧回位系统通过机械装 置进入高怠速状态；其他相关功能关闭。 （4）节气门位置传感器(单传感器故障) ：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；维持 对油门踏板的响应；关闭相关功能；用负载信号来监控另一个传感器。 （5）节气门位置传感器(双传感器故障)：在故障存储器储存故障，EPC灯亮；节气门 步进电机关闭；发动机在高怠速（1500转/分）运转，对油门踏板信号不响应。 （6）制动踏板开关：巡航系统关闭；制动控制系统关闭；如果同时有一个油门踏板 传感器发生故障，发动机在高怠速运行。
电子油门控制系统(EPC)-油门踏板模块
油门踏板模块是由踏板总成，踏板位置传感器G79和G185 组成。使用2个传感器是为了最大程度保证可靠性，技术上称 为“冗余系统”。发动机控制单元通过传感器提供的可靠信 号，来控制节气门的开度。
电位计上的起始电压均为5V， 出于安全考虑，每个传感器都有 独立的电源、接地和信号线。输 出信号为电压信号，5V为100％。
举例
迈腾电子油门控制系统
发动机控制单元
系统结构： •油门踏板模块 •发动机控制单元 •EPC故障指示灯 •巡航开关 •换档开关 •离合器开关 •制动灯开关
电子节气门
节气门开度 步进电机
油门踏板电位计
输入 信号
输出 信号
冗余式传感器 控制单元根据反 G79和G185 馈信号对步进电 机进行调整。
节气门开度冗 余式传感器 G187和G188
闭合时端子IDL与El之间的电阻应为零，断开时端子IDL 与E1之间的电阻应为无穷大，否则为怠速触点故障。功率 触点在节气门开度小于50％时应断开，开度超过50％时应 闭合。同样在闭合时端子PSW与E1之间的电阻应为零，断开 时端子PSW与E1之间的电阻应为无穷大，否则为功率触点故 障。
2.线性节气门位置传感器的检修 线性节气门位置传感器的常见故障是滑片电阻值不准 确、可动触点与滑片电阻接触不良等。滑片电阻值不准确 会使节气门位置传感器的节气门开度信号不正确，从而造 成发动机怠速过高或过低，发动机加速不良等故障；可动 触点与滑片电阻接触不良会使节气门开度信号时通时断， 从而造成发动机加速性能时好时坏，一般用示波器很容易 检测这种故障。
1.电子节气门系统的基本结构
①加速踏板位置传感器 加速踏板位置传感器由两个无触点线性电位器传感器 组成。在同一基准电压下工作，基准电压由ECU提供。随着 加速踏板位置的改变，电位器阻值也发生线性的变化，由 此产生反应加速踏板下踏量大小和变化速率的电压信号输 入ECU。
加速踏板位置 传感器
踏板位置传感器分解图
三、电子节气门EPC控制系统
电子油门控制系统（Electronic Power Control System）使发动机对节气门的 控制不再由拉索来操纵，油门踏板和节气门之间无机械结构的连接。节气门开度由发 动机控制单元按设定的程序通过内部一个步进电机来控制，不完全取决于油门踏板位 置。这样做的优点是发动机可以根据不同的情况（油门踏板位置，废气排放，燃油消 耗，安全性等）自主地确定节气门位置。因此，发动机在安装了电子油门控制系统后， 才能真正实现排放控制、定速巡航控制、牵引力控制、电子稳定系统控制、最佳扭矩 控制、最佳怠速控制等控制功能。使发动机和汽车其他控制系统（自动变速箱，制动 系统）之间协作更完美。
节气门位置传感器检修
节气门位置传感器检修
学习目的： 能够对节气门位置传感器进行故障分析，掌握传感器的检修 技能。
学习要求： 1.理解传感器的作用、结构、原理和特性。 2.掌握传感器故障及检修。
一、节气门体
节气门体位于空气流量计之 后的进气管上，它包括节气门、 怠速旁通气道、怠速控制阀（怠 速调整螺钉）以及节气门位置传 感器等。 节气门俗称“油门”，是整 个发动机上唯一由驾驶人所控制 的机构，通过改变节气门开度控 制发动机的进气量从而控制发动 机的转速。
2个传感器为滑动电位计形式，它 们共同安装在同一个轴上，在G185 上另安装有串联电阻，因此G79输 出信号为G185的2倍，这对于可靠 性和功能自测试是必须的。
电子油门控制系统(EPC)-电子节气门
节气门开度由步进电机G186 驱动，它使节气门在怠速位置和全 开位置之间无级定位。发动机控制 单元通过罩壳内2个传感器G187和 G188来反馈节气门的位置信号， 来判断对G186控制是否正确。
电子油门控制系统(EPC)和发电机的匹配
在MAGOTAN和PASSAT中，发电机的调压模块上新增加了发电机功率 信号输出线，和发动机控制单元相连，称为“DF”线。当发电机工作时，通 过输出电压占空比信号来对发动机控制单元反映当前发电机的输出功率。对 发动机而言，发电机的输出功率也就对应发动机的负荷。当发电机的功率超 过额定范围后，发动机通过电子油门系统来提高转速，以防止由于负荷过大 而产生的发动机抖动的现象。发电机负荷>70％，则发动机转速提高到1040 转以上。 在MAGOTAN中，发电机的调压器上除了有DF线以外，在其左侧增加了 L线，和车载网络控制单元相连，用来向车载网络控制单元输出发电机的负 荷信号，从而控制车上在线的用电器。当L线断路时，仪表报警灯在点火钥 匙打开后，不工作，以提醒车主发电机信号线自检不通过。
2加速踏板位置传感器产生相应的电压 信号输入节气门控制单元。 （2）经过CAN总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息 以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调等 等，由此计算出整车所需求的全部转矩，得到节气门的最佳开度。 （3）驱动控制电动机使节气门达到最佳的开度位置。 （4）ECU对系统的功能进行监控，如果发现故障，将点亮系统故 障指示灯，提示驾驶员系统有故障。同时电磁离合器被分离，节 气门不再受电动机控制。节气门在回位弹簧的作用下返回到一个 小开度的位置，使车辆慢速开到维修地点。
电阻体 闭
节气门检测用 碳刷
怠速开关 触点信号ON OFF 5 输出电压
Vc(电源) V(开度输出值)
IDL(idle触点) E(Earth)
开 节气门全闭检测 用碳刷
开度输出值
0.5 0 100
全开
节气门开度
全闭
原理：
节气门 VTA IDL VC E
全闭 全开 0V 5V 闭合（0V）断开（12V） 5V 搭铁
出于可靠性的考虑，使用G187和G188两个传 感器来反馈节气门位置，而且这两个滑动电位计使 用共同的电源线和接地线（和油门踏板传感器不 同），其输出电压信号互为反向，便于自检故障。
不允许打开电子节气门。更换节气门后必须重新基 本设定。
电子油门控制系统(EPC)-其他传感器
电子油门控制系统的故障灯K132位于仪表板上，表面为黄色， 上有“EPC”标志。接通点火开关，指示灯会亮3秒。 当系统存在故障或发动机控制单元无法对电子油门系统进行控 制时，则该故障灯激活，显示电子油门系统进入紧急运行状态， 发动机的功率和扭矩无法在最佳状态，巡航和ESP等功能关闭，提 醒驾驶者进站维修。EPC灯由发动机控制单元通过CANBUS到组 合仪表；若灯本身故障，检测数据总线。
滑动电阻式节气门位置传感器