典型传感器波形分析——节气门位置传感器
汽车发动机节气门位置传感器分析解析PPT课件
结构、原理
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学
习 要 求
1.掌握传感器故障分析及检修方法。 2.理解传感器的作用、结构、原理。
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理 论 知 识
作用 类型 综合式 双信号型 霍尔元件型
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作用 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； 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。
第19页学/共生2分4页析故障点。
案 案例1：节气门位置传感器内的滑变电阻接触不良。 例 分 车型：现代Sonata型轿车。 析 症状：发动机怠速不稳，转速忽高忽低，而且在低速行驶时，偶尔出现窜
动的现象。 诊断：调取故障码，显示为14，其含义是节气门位置传感器信号不正常。
拆下节气门位置传感器上的线束插头，用万用表测量节气门位置传感器 的电阻值。当用手操纵节气门由全关平稳地向全开过渡时，发现其电阻 值不是呈线性变化，而是在全关和开度不大时，电阻值有突变，说明节 气门传感器内的滑变电阻接触不良。 修复：更换新的节气门位置传感器，消除故障码，故障排除。 分析：节气门信号不稳，怠速不稳，低速窜动。
原理
节气门 VTA IDL VC E
全闭
全开
0V
5V
闭合（0V）断开（12V）
5V
搭铁
电源 信号
怠速 信号
搭铁
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双信号输出的线性式气门位置传感器
信号
电源
两个电位计 两个动触点 两个信号
搭铁
VTA1、VTA2变化速 率不同，ECU比较两 信号判定节气门位置
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霍尔元件型节气门位置传感器
4.节气门位置传感器检修可以使用故障诊断仪、万用表、示波器。
公开课节气门位置传感器的检测方法
公开课节气门位置传感器的检测方法节气门位置传感器是现代汽车发动机控制系统中的一个重要组成部分，它用来监测节气门的开度，以便根据实际情况调整燃油喷射量和点火时机，从而保证发动机的正常工作。
本文将介绍公开课节气门位置传感器的检测方法。
一、检查传感器连接线路我们需要检查节气门位置传感器的连接线路是否正常。
可以通过观察传感器连接线路是否有断裂、磨损或者腐蚀现象来判断。
如果发现有异常，应及时修复或更换连接线路。
二、检测传感器电压信号我们需要检测节气门位置传感器的电压信号是否稳定。
可以使用万用表测量传感器的电压输出值，一般情况下，传感器的电压输出范围应在0.5V到4.5V之间。
如果输出值超出了这个范围，就说明传感器存在问题，需要进行维修或更换。
三、检查传感器信号波形除了检测电压信号外，我们还可以通过示波器来检查节气门位置传感器的信号波形。
将示波器的探头连接到传感器的信号线上，然后启动发动机，观察示波器上的波形图。
正常的波形图应该是一个连续的、平滑的曲线，如果出现波动或者不规则的情况，就说明传感器存在故障。
四、检测传感器响应速度我们还可以通过检测传感器的响应速度来判断其是否正常。
具体做法是在发动机怠速状态下，缓慢踩下油门，观察节气门位置传感器的响应速度。
正常的传感器应该能够及时、准确地反映节气门的开度变化，如果响应速度过慢或者不稳定，就说明传感器存在问题。
五、检查传感器的安装位置和角度我们还需要检查节气门位置传感器的安装位置和角度是否正确。
传感器应该与节气门轴线平行，并且与节气门的连接牢固。
如果传感器安装不正确，就会导致传感器信号的误差，影响发动机的工作效果。
总结：通过以上几个方面的检测，我们可以对公开课节气门位置传感器进行全面的检查。
如果发现传感器存在问题，应及时进行修复或更换，以保证发动机的正常运行。
同时，定期检查和维护传感器也是非常重要的，可以有效延长传感器的使用寿命，并提高发动机的工作效率。
汽车发动机维修节气门位置传感器的检测
本章结束
开关量输出型节气门位置传感器端 子间导通性检测
当节气门全闭时，怠速触点IDL应导通；当节气 门全开或接近全开时，全负荷触点PSW应导通； 在其他开度下，两触点均应不导通。具体情况 如表13-1所示。
②节气门位置传感器的单体检测。作如下图 所示的直角坐标图，使节气门处于下列开度 位置：有三元催化转换器的为71°或81°， 无三元催化转换器的为41°或51°。然后用 万用表的Ω挡（图 a ），检查每个端子间的 导通性，其结果应如表13-2所示。
丰田 1G-EU 发动机电子控制系统用的开关量输出 型节气门位置传感器与 ECU 的连接线路，如下图。
（2）开关量输出型节气门位置传感器的 检测（丰田1S-E和2S-E）。
①就车检查端子间的导通性。点火开关置 于“ OFF” 位置，拔下节气门位置传感器连 接器，在节气门限位螺钉和限位杆之间插 入适当厚度的厚薄规；如图所示，用万用 表Ω挡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。
～ 14V 4.0 ～ 5.5V 0.3 ～ 0.8V 3.2 ～ 4.9V
9
（3）节气门位置传感器的调整。拧松节气门位置 传感器的两个固定螺钉如图a）。用万用表Ω挡测 量IDL和E2的导通情况如图b）。
4.节气门位置传感器对车辆性能的影响
节气门位置传感器出现故障，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 的换挡信号，当它出现故障时，将导致自动 变速器产生换挡冲击等故障。
线性输出型节气门位置传感器正常波形，如下 图所示。
线性输出型节气门位置传感器信号的典型故 障波形，如下图所示。
2 ）开关量输出型节气门位置传感器信 号波形分析
（1）开关量输出型节气门位置传感器的信号 波形检测同线性输出型节气门位置传感器。 （2）开关量输出型节气门位置传感器的信号 波形及其分析如图所示。
节气门位置传感器波形分析
波形检测方法1.连接好波形测试设备，探针接传感器信号输出端子，鳄鱼夹搭铁。
2.打开点火开关，发动机不运转，慢慢地让节气门从关闭位置到全开位置，并重新返回至节气门关闭位置。
慢慢地反复这个过程几次。
这时波形应如图所示铺开在显示屏上线性输出型节气门位置传感器信号波形分析如图所示。
1、查阅车型规范手册，以得到精确的电压范围，通常传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V。
2、波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。
3、应特别注意在前1/4节气门开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。
传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。
4、有些车辆有两个节气门位置传感器。
一个用于发动机控制，另一个用于变速器控制。
5、发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。
6、变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压，在节气门全开时变到低于1V。
7、特别应注意达到2.8V处的波形，这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。
8、在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机ECU提供正确的节气门位置信息，所以发动机ECU不能为发动机计算正确的混合气命令，从而引起汽车驾驶性能问题。
9、如果波形异常，则更换线性输出型节气门位置传感器。
开关量输出型节气门位置传感器信号波形分析1、开关量输出型节气门位置传感器的信号波形检测同线性输出型节气门位置传感器。
2、它是由两个开关触点构成的一个旋转开关，一个常闭触点构成怠速开关，节气门处在怠速位置时，它位于闭合状态，将发动机ECU的怠速输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入怠速控制，或者控制发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油，另一个常开触点（构成全功率触点），节气门开度达到全负荷状态时，将发动机ECU的全负荷输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。
开关量输出型节气门位置传感器的信号波形及其分析如图所示。
节气门位置传感器工作原理
节气门位置传感器工作原理节气门位置传感器是现代汽车发动机管理系统中的重要组成部分，它通过监测节气门的位置来帮助控制发动机的燃料供给和空气流量，从而实现更高效的燃烧和更低的排放。
在本文中，我们将介绍节气门位置传感器的工作原理，以帮助读者更好地理解其在汽车发动机系统中的作用。
节气门位置传感器通常安装在节气门轴上，通过与节气门同步运动来监测节气门的开合程度。
传感器内部包含一个电阻器或霍尔元件，当节气门位置发生变化时，传感器会产生相应的电信号。
这个信号会被发送到发动机控制单元（ECU），ECU 会根据接收到的信号来调整喷油器的喷油量和点火时机，以实现最佳的燃烧效果。
在发动机运转时，节气门位置传感器不断地监测节气门的位置，并将实时的数据传输给ECU。
ECU根据这些数据来动态调整燃油喷射量和点火时机，从而保证发动机在不同工况下都能够实现最佳的燃烧效果。
比如在加速时，ECU会根据传感器的信号来增加燃油喷射量，以提高动力输出；在减速时，ECU会减少燃油喷射量，以节约燃料和减少排放。
除了在动力输出和燃料经济性方面的作用，节气门位置传感器还在发动机启动和怠速控制中扮演着重要的角色。
在启动时，ECU会根据传感器的信号来控制起动电机的工作，确保发动机能够顺利启动。
在怠速时，ECU会根据传感器的信号来调整节气门的开合程度，以保持发动机平稳运转。
总的来说，节气门位置传感器通过监测节气门的位置，帮助发动机管理系统实现了动态的燃油供给和空气流量控制，从而提高了发动机的燃烧效率和动力输出，减少了燃料消耗和排放。
它在现代汽车发动机系统中扮演着不可或缺的角色，为驾驶者提供了更加高效、环保的驾驶体验。
综上所述，节气门位置传感器通过监测节气门的位置，帮助发动机管理系统实现了动态的燃油供给和空气流量控制，从而提高了发动机的燃烧效率和动力输出，减少了燃料消耗和排放。
它在现代汽车发动机系统中扮演着不可或缺的角色，为驾驶者提供了更加高效、环保的驾驶体验。
节气门位置传感器工作原理
节气门位置传感器工作原理
节气门位置传感器是一种用于测量发动机节气门开度的装置。
它通过电子方式将节气门的开度转换为电信号，从而实现对发动机的控制。
该传感器的工作原理如下：
1. 传感器结构：节气门位置传感器通常由一个可变电阻和一个电源电压组成。
这个电阻会随着节气门的开度变化而改变自身的电阻值。
2. 电阻变化：当节气门完全关闭时，传感器的电阻值为最大。
而当节气门完全打开时，电阻值为最小。
在节气门开度不同的中间位置，电阻值则位于最大和最小电阻值之间。
3. 电压输入：节气门位置传感器的电源电压会被施加到电阻上。
这个电压的大小一般为5伏（V）或12伏（V）。
4. 电信号输出：传感器会测量电阻的电压，并将其转换成与节气门开度相对应的电信号输出。
这个输出信号可以是电压信号或是频率信号，通常在0到5伏之间。
5. 发动机控制：将传感器的输出信号传递给发动机控制单元（ECU）。
ECU会通过读取传感器的输出信号，来判断节气
门的开度，并根据需要调整燃油喷射量和点火时序，以实现对发动机的控制。
综上所述，节气门位置传感器通过测量节气门开度的变化，并将其转化为相应的电信号输出，从而实现对发动机的控制。
节气门位置传感器故障排查
节气门位置传感器故障排查节气门位置传感器（Throttle Position Sensor，简称TPS）是现代汽车发动机管理系统中的重要组成部分。
它的主要功能是监测节气门的开度，向电子控制单元（ECU）提供准确的节气门位置信号，以便ECU根据车辆当前工况做出相应的燃油喷射调整。
然而，由于长期使用或其他原因，TPS可能会出现故障，导致发动机性能下降、油耗增加甚至无法启动等问题。
本文将就节气门位置传感器故障的排查方法进行详细介绍。
一、故障现象当节气门位置传感器出现故障时，常常会出现以下一些典型的现象：1. 加速不畅：车辆加速时发动机动力不连续，无法顺畅地提供足够的动力；2. 起步困难：车辆启动时需要多次踩油门才能点火成功；3. 变速箱换挡困难：在换挡过程中，发动机转速波动明显，换挡顿挫；4. 发动机怠速不稳：车辆在怠速状态下发动机抖动明显，甚至熄火；5. 油耗增加：由于TPS无法提供准确的节气门开度信号，ECU可能会持续增加燃油喷射量，导致油耗增加。
二、排查步骤为了准确判断是否为节气门位置传感器故障，我们可以按照以下步骤逐一进行排查：1. 检查TPS连接线路：首先，需要检查TPS的连接线路是否正常。
查看连接线路是否松脱、腐蚀或损坏，有无断路或短路现象。
如果发现线路问题，及时修复或更换连接线路；2. 检查TPS供电电压：使用万用表测量TPS供电电压是否在正常范围内。
TPS正常工作时，供电电压一般为5V左右。
如果供电电压异常，可能是供电线路故障或ECU故障，需要进一步排查；3. 检查TPS信号电压：同样使用万用表测量TPS信号电压是否在正常范围内。
正常情况下，TPS信号电压在节气门开度变化时应该有相应的变化。
如果信号电压不变或波动异常，可能是TPS内部元件故障，需要更换TPS；4. 检查节气门开度：使用专业的车辆诊断工具，读取节气门开度数值。
正常状况下，节气门开度应该能够平稳变化，并能够准确反映实际节气门的开度。
汽油发动机节气门位置传感器的原理及检修方法
第 ３ ８卷 第 ３期 ・ 术 学
Ｖ ｏＩ ． ３８ Ｎ ｏ． ３
湖 南 农 机
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩ ＣＵＬ ＴＵＲＡＬ Ｍ ＡＣＨｌ ＲＹ ＮＥ
２ １ 年 ３月 ０ １
Ｍ ａ ｒ ２０１１
汽油发 动机 节气 门位置传感器 的原理 及检修 方法
李原福
（ 吉林铁道职业技术学院 ， 吉林 吉林
ｄ ｔ ｒ ｎ ｓ ｈ ｗｏ ｋ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｕ ｈ ｓ ｔ ｅ ｄ ｅ ｏ ｄ ｔ ｎ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｇ ｏ ｄ ｔ ｎ ，ｓ ｃ ａ ｈ ｉ ｌ ｃ ｎ ｉ ｏ ，ｐ ｒ－ ｏ ｄ ｏ ｄ ｔ ｎ ，ｈ ｇ ｌ ａ ， Ｓ ａ ｔ ｃ ｎｒ ｌ ｈ ｉ ｉ ａ ｔ ｌ ａ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｉｈ ｏ ｄ Ｏ ｓ ｏ ｏ ｔ ｔ ｅ ｉ ｏ
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【线性输出型节气门位置传感器信号波形分析】
波形
检测方法
1.连
接好波形
测试设
备，探针
接传感器
信号输出
端子，鳄
鱼夹搭
铁。
2.打开点火开关，发动机
不运转，慢慢地让节气门从关
闭位置到全开位置，并重新返
回至节气门关闭位置。
慢慢地
反复这个过程几次。
这时波形
应如图1所示铺开在显示屏
上。
图1——节
气门波形分析
查阅车型规范手册，以得
到精确的电压范围，通常传感
器的电压应从怠速时的低于
1V到节气门全开时的低于5V。
波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。
应特别注意在前1/4节气门开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。
传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。
有些车辆有两个节气门位置传感器。
一个用于发动机控制，另一个用于变速器控制。
发动机节气门位置传感器传来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。
变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5V电压，在节气门全开时变到低于1V。
特别应注意达到2.8V处的波形，这是传感器的碳膜容易损坏或断裂的部分。
在传感器中磨损或断裂的碳膜不能向发动机ECU提供正确的节气门位置信息，所以发动机ECU不能为发动机计算正确的混合气命令，从而引起汽车驾驶性能问题。
如果波形异常（见图2），则更换线性输出型节气门位置传感器。
图2——节气门正确与错误波形对照
【开关量输出型节气门位置传感器信号波形分析】
开关量输出型节气门位置传感器的信号波形检测同线性输出型节气门位置传感器。
它是由两个开关触点构成的一个旋转开关，一个常闭触点构成怠速开关，节气门处在怠速位置时，它位于闭合状态，将发动机ECU的怠速输入信号端接地搭铁，发动机ECU接到这个信号后，即可使发动机进入怠速控制，或者控制发动机“倒拖”状态时停止喷射燃油，另一个常开触点（构成全功率触点），节气门开度达到全负荷状态时，将发动机ECU的全负荷输入信号端接地搭铁，发动机ECU 接到这个信号后，即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。
开关量输出型节气门位置传感器的信号波形及其分析如图所示。
如果波形异常，则应更换开关量输出型节气门位置传感器。