汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修 課件 項(xiàng)目二任務(wù)4節(jié)氣門位置傳感器檢修

任務(wù)4

節(jié)氣門位置傳感器檢修汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修一輛2023款一汽大眾邁騰B8L轎車，搭載DTJ發(fā)動(dòng)機(jī)，其故障癥狀是打開點(diǎn)火開關(guān)，儀表盤EPC燈常亮，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，無法加速，怠速轉(zhuǎn)速達(dá)1500r/min。經(jīng)檢查為節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)線束斷路，更換后，故障排除。任務(wù)描述1.掌握節(jié)氣門位置傳感器的作用、結(jié)構(gòu)及工作原理。2.掌握節(jié)氣門位置傳感器的故障診斷流程和排除方法。3.能夠正確、規(guī)范地使用檢測(cè)儀器對(duì)節(jié)氣門位置傳感器進(jìn)行檢修。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)準(zhǔn)備一、節(jié)氣門的作用、類型作用：控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流量和進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣。類型：機(jī)械式節(jié)氣門和電子節(jié)氣門兩種。特點(diǎn)：機(jī)械式節(jié)氣門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過一根金屬線來控制節(jié)氣門的開度。怠速時(shí)，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣會(huì)經(jīng)過旁通氣室進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。電子節(jié)氣門如圖所示。通過ECU控制節(jié)氣門的翻板角度來實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣的。二、節(jié)氣門位置傳感器的作用節(jié)氣門位置傳感器（ThrottlePositionSensor，TPS）安裝在進(jìn)氣總管中的節(jié)氣門體總成上，隨節(jié)氣門軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。駕駛員通過踩踏加速踏板來控制節(jié)氣門開度，從而控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的進(jìn)氣量。節(jié)氣門開度的大小決定發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出功率的大小。作用：檢測(cè)節(jié)氣門開度和節(jié)氣門開閉速率，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，ECU根據(jù)該信號(hào)判別發(fā)動(dòng)機(jī)工況，并對(duì)噴油量、點(diǎn)火正時(shí)、怠速等進(jìn)行修正控制（1）按照輸出信號(hào)特點(diǎn)不同分：開關(guān)量輸出型和線性輸出型。開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器：結(jié)構(gòu)中包含怠速觸點(diǎn)和全負(fù)荷觸點(diǎn)兩對(duì)觸點(diǎn)。當(dāng)?shù)∷儆|點(diǎn)閉合時(shí)，ECU識(shí)別為怠速工況；當(dāng)?shù)∷儆|點(diǎn)斷開、全負(fù)荷觸點(diǎn)也斷開時(shí)，ECU識(shí)別為中小負(fù)荷工況；當(dāng)?shù)∷儆|點(diǎn)斷開、全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合時(shí)，ECU識(shí)別為全負(fù)荷工況。由于控制精度差，開關(guān)量輸出型節(jié)氣門位置傳感器現(xiàn)已很少使用。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器：隨著節(jié)氣門開度的變化向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU提供線性特性信號(hào)。三、節(jié)氣門位置傳感器的類型（2）按照工作原理不同分：電位計(jì)型和霍爾元件型。如圖所示，電位計(jì)型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)滑變電阻器，霍爾元件型節(jié)氣門位置傳感器則利用霍爾效應(yīng)工作。三、節(jié)氣門位置傳感器的類型（3）按信號(hào)數(shù)量不同：?jiǎn)涡盘?hào)型和雙信號(hào)型。如圖所示，單信號(hào)型節(jié)氣門位置傳感器為ECU提供一個(gè)節(jié)氣門位置信號(hào)，雙信號(hào)型節(jié)氣門位置傳感器同時(shí)為ECU提供兩個(gè)節(jié)氣門位置信號(hào)。三、節(jié)氣門位置傳感器的類型四、節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器根據(jù)接線數(shù)目不同：三線式和四式。（1）三線式線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器。結(jié)構(gòu)和電路如圖所示。節(jié)氣門全關(guān)時(shí)信號(hào)電壓約為0.5V，隨節(jié)氣門開度增大，輸出信號(hào)電壓增加，節(jié)氣門全開時(shí)約為5V。端子1提供5V參考電壓，端子2為搭鐵端子，端子3為信號(hào)端子四、節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（2）四線式線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器。四線式線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是在三線式的基礎(chǔ)上加裝了一個(gè)怠速觸點(diǎn)，外部有四條線。組成：電阻膜、節(jié)氣門開度信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)、怠速信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)及傳感器殼體等。當(dāng)節(jié)氣門開度發(fā)生變化時(shí)，節(jié)氣門開度信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)在電阻膜上滑動(dòng)。四、節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理連接電路如圖2-41所示。當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，怠速信號(hào)用動(dòng)觸點(diǎn)閉合，IDL信號(hào)端子電壓為0V，VTA信號(hào)端子與VC電源端子間電阻較大，信號(hào)電壓較低，一般為0.6～0.9V。隨著節(jié)氣門開度的增加，電位計(jì)的滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻膜上滑動(dòng)，從而在該觸點(diǎn)上得到與節(jié)氣門開度成比例的線性電壓輸出。全負(fù)荷時(shí)，VTA信號(hào)端子電壓一般為3.5～4.7V，ECU根據(jù)全負(fù)荷時(shí)VTA信號(hào)進(jìn)行空燃比修正、加濃修正和燃油切斷控制等。隨著節(jié)氣門開度的增大，節(jié)氣門開度信號(hào)由全閉時(shí)的0V線性增大到全開時(shí)的5V。怠速觸點(diǎn)閉合也就是節(jié)氣門全閉時(shí)，IDL信號(hào)端子電壓是0V，怠速觸點(diǎn)斷開時(shí)是12V，如圖2-42所示。五、節(jié)氣門位置傳感器常見故障分析1.故障現(xiàn)象發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、怠速高、怠速不穩(wěn)、加速不良、易熄火等。2.故障原因傳感器損壞，線路斷路、短路故障，接觸不良故障，ECU故障等。3.失效分析當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)超出規(guī)定范圍，或與其他信號(hào)不一致時(shí)，即與進(jìn)氣壓力信號(hào)（進(jìn)氣流量信號(hào)）和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)不一致時(shí)，ECU檢測(cè)到節(jié)氣門位置傳感器故障，存儲(chǔ)故障碼，同時(shí)采用替代值。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障癥狀輕微。當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)不準(zhǔn)確，未超出規(guī)定范圍時(shí)，ECU檢測(cè)不到故障，不存儲(chǔ)故障碼，不采用替代值。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障癥狀較為嚴(yán)重。任務(wù)實(shí)施一、實(shí)施方案（1）場(chǎng)地設(shè)施：舉升機(jī)一臺(tái)，裝有廢氣抽排系統(tǒng)和消防設(shè)施的場(chǎng)地。（2）設(shè)備設(shè)施：整車或電控發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架。（3）工具、設(shè)備：常用工具（一套）、故障診斷儀、示波器、萬用表等。（4）耗材：保險(xiǎn)絲、線束、節(jié)氣門位置傳感器等。（5）輔助材料：翼子板布和前格柵布、三件套、抹布、白板筆。（6）實(shí)訓(xùn)資料：實(shí)訓(xùn)工單、維修手冊(cè)、教材。（7）組織方式：教師指導(dǎo)、分組實(shí)訓(xùn)、過程評(píng)價(jià)。任務(wù)實(shí)施二、注意事項(xiàng)（1）穿戴干凈整潔的工作服。（2）遵守場(chǎng)地安全規(guī)定，注意用電安全。（3）插拔故障診斷儀時(shí)一定要關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。（4）正確使用萬用表、故障診斷儀、示波器等儀器設(shè)備。（5）在檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器時(shí)，嚴(yán)禁用力拉扯線束。（6）按照5S現(xiàn)場(chǎng)管理法操作，文明生產(chǎn)、安全操作。任務(wù)實(shí)施三、實(shí)施過程1.電路分析以2023款一汽大眾邁騰B8L轎車搭載DTJ發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行檢修。節(jié)氣門控制單元電路如圖所示，插座上有6個(gè)端子，各端子的含義見表2-15。任務(wù)實(shí)施三、實(shí)施過程2.故障點(diǎn)設(shè)置基于全國(guó)職業(yè)院校技能大賽高職組“汽車故障檢修”賽項(xiàng)規(guī)程所規(guī)定的競(jìng)賽內(nèi)容和故障范圍，總結(jié)節(jié)氣門控制單元GX3的常見故障點(diǎn)（見表2-16）。3.故障診斷儀檢測(cè)（1）讀取故障碼。（2）讀取數(shù)據(jù)流。節(jié)氣門開度增大時(shí)，節(jié)氣門電位計(jì)1顯示數(shù)據(jù)隨之增大，節(jié)氣門電位計(jì)2顯示數(shù)據(jù)隨之減小，二者成反比例關(guān)系。任務(wù)實(shí)施三、實(shí)施過程4.節(jié)氣門位置傳感器檢測(cè)（1）節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)電壓檢測(cè)。1）分別用專用探針背插T6e/1端子、T6e/4端子，連接萬用表與搭鐵。2）打開點(diǎn)火開關(guān)，踩下加速踏板，節(jié)氣門位置傳感器G187與G188輸出信號(hào)電壓大小隨節(jié)氣門開度呈線性變化并且是反向交叉信號(hào)。3）節(jié)氣門位置傳感器G187、G188輸出信號(hào)電壓值見表2-17。若沒有信號(hào)電壓，則需要進(jìn)行供電電壓與連接線束的檢測(cè)。任務(wù)實(shí)施三、實(shí)施過程（2）節(jié)氣門位置傳感器供電電壓檢測(cè)。1）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，脫開節(jié)氣門控制單元GX3插接器。2）打開點(diǎn)火開關(guān)，檢測(cè)T6e/2端子與T6e/6端子之間的電壓，見表2-18。若不符合要求，則應(yīng)檢測(cè)相應(yīng)的線束或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J623。任務(wù)實(shí)施三、實(shí)施過程（3）節(jié)氣門位置傳感器搭鐵檢測(cè)。1）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下節(jié)氣門位置傳感器插頭。2）檢測(cè)節(jié)氣門位置傳感器插頭T6e/6端子與搭鐵之間的電阻，見表2-19。任務(wù)實(shí)施三、實(shí)施過程（4）節(jié)氣門位置傳感器連接線束檢測(cè)。1）關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開蓄電池負(fù)極，脫開GX3和J623之間的連接線束。2）測(cè)量