Throttle Position Sensor (TPS) : Fungsi dan Cara Kerja TPS Sensor Mobil EFI serta Gejala Kerusakannya

Throttle Position Sensor (TPS) merupakan salah satu sensor pada sistem EFI yang fungsi utamanya adalah untuk mengetahui dari besar sudut bukaan throttle valve. Kerja pada throttle position sensor (TPS) ini menggunakan variable resistor untuk menghasilkan tegangan sesuai dengan besaran bukaan sudut throttle valve terbuka. 

Pada ECU memberikan tegangan referensi input ke throttle position sensor (TPS) sebesar 5V yang kemudian tegangan akan mengalir melalui variable resistor di dalam throttle position sensor (TPS). Saat throttle position sensor (TPS) bekerja, tegangan referensi 5V ini akan mengalami perubahan akibat terjadi perubahan resistansi atau hambatan pada variabel resistor yang menghasilkan tegangan output untuk dikirim ke ECU untuk diolah. Tegangan ini kemudian digunakan oleh ECU sebagai data input throttle position sensor. 

Penempatan dari throttle position sensor (TPS) dipasang sejajar dengan throttle valve, dengan maksud apabila semakin besar dari sudut throttle valve yang terbuka, maka tegangan output yang keluar dari throttle position sensor (TPS) juga akan semakin besar yang kemudian diterjemahkan oleh ECU sebagai besaran sudut terbukanya throttle valve di dalam throttle body. 

Saat ini, untuk throttle position sensor (TPS) yang digunakan pada mobil EFI masa kini, umumnya  sudah digabung dengan komponen idle switch yang berfungsi untuk mengetahui posisi kerja mesin, yang dimana apakah mesin dalam posisi idling atau tidak. Jika idle switch dalam posisi ON (terhubung), ini menandakan mesin dalam posisi idling. Sedangkan jika idle switch dalam posisi OFF (terputus), maka mesin sudah tidak berada di posisi Idling.

FUNGSI THROTTLE POSITION SENSOR (TPS)

1. Untuk mengetahui mode dan kondisi mesin bedasarkan besaran sudut terbukanya throttle valve. Setidaknya, ada tiga posisi penting yang akan dipakai oleh ECU untuk mengetahui mode mesin secara aktual yaitu, saat throttle valve tertutup penuh, terbuka setengah, atau terbuka penuh. Jika posisi throttle valve tertutup penuh, ini menandakan bahwa mesin dalam kondisi mati atau sedang dalam posisi idling. Sedangkan jika throttle valve dalam posisi terbuka setengah, ini menandakan mesin dalam kondisi putaran stabil (cruise) atau dalam kondisi akselerasi. Jika throttle valve dalam kondisi terbuka penuh, ini menandakan bahwa mesin dalam posisi beban penuh dan akselerasi. Posisi-posisi ini akan dibaca oleh ECU menggunakan TPS untuk kemudian digunakan untuk menentukan waktu pengapian dan lama waktu injeksi yang dibutuhkan oleh mesin. 
2. Sebagai indikator untuk mematikan switch AC serta melakukan kontrol terhadap sistem emisi gas buang. Kondisi ini akan didapati pada saat throttle valve terbuka penuh. Saat throttle valve terbuka penuh, hal ini menandakan bahwa mesin dalam kondisi beban penuh atau sedang dalam posisi akselerasi. Indikator ini digunakan oleh ECU untuk mematikan switch AC dan melakukan kontrol emisi mesin guna mendapatkan efisiensi dalam penggunaan bahan bakar.
3. Sebagai acuan untuk melakukan koreksi perbandingan campuran udara dan bahan bakar (air-fuel ratio). Jika udara yang masuk hanya dibaca oleh sensor-sensor, maka koreksi perbandingan ini dilakukan pada sisi bahan bakarnya, yaitu dengan menentukan lamanya waktu katup injektor untuk terbuka saat menginjeksikan bahan bakar kedalam silinder mesin. Koreksi ini dilakukan oleh ECU berdasarkan data dari berbagai sensor termasuk dari Throttle Position Sensor. Tujuannya adalah untuk mendapatkan air-fuel ratio yang mendekati sempurna yaitu di kisaran 1:14,7
4. Melakukan koreksi terhadap kondisi ada atau tidaknya peningkatan tenaga yang terjadi di mesin. Selain menentukan posisi mesin melalui besarnya derajat terbukanya throttle valve, TPS juga turut melakukan koreksi saat ada atau tidaknya peningkatan tenaga yang dihasilkan mesin. Contohnya: Saat kunci kontak posisi ON dan pedal gas ditekan penuh. Saat ini, ECU membaca kondisi mesin bahwa tidak terjadi peningkatan tenaga ataupun adanya peningkatan putaran mesin. Maka, ECU tetap menutup katup injeksi dalam injektor agar tetap tertutup. Tujuannya adalah agar bahan bakar tidak terbuang percuma.
5. Melakukan control fuel cut. Fuel cut ini berarti menghentikan pasokan bahan bakar yang dinjeksikan oleh injektor ke dalam ruang bakar dengan cara menonaktifkan injektor di seluruh silinder mesin hingga kondisi fuel cut dilalui. Kontrol fuel cut ini akan terjadi disaat mesin dalam posisi deselerasi yaitu ketika putaran mesin lebih dari 2000 rpm dan pedal gas di lepas secara tiba-tiba sehingga throttle valve tertutup penuh. Fuel cut ini berfungsi untuk megurangi beban mesin sekaligus untuk menekan kadar emisi gas buang yang terjadi saat deselerasi dilakukan.

CARA KERJA THROTTLE POSITION SENSOR (TPS)

Sebagian besar sensor posisi throttle yang terdapat pada mobil EFI didesain dengan 3 kabel. Semua sensor pada throttle position sensor (TPS) menggunakan prinsip potensiometer yang mengukur posisi pembukaan dari katup kupu-kupu. 

Potensiometer  adalah semacam resistor yang nilai dari hasil tahanannya dapat berubah - ubah. Pada sensor posisi throttle membutuhkan setidaknya 3 kabel, yaitu: satu untuk tegangan referensi, satu untuk tegangan balik dan satu untuk tahanan.  

TPS Sensor Tipe Variabel Resistor 

Throttle position sensor (TPS) tipe variabel resistor menggunakan resistor untuk mengubah besarnya sinyal tegangan output dari sensor, dimana terdapat tiga terminal, yaitu: terminal voltase input (VC), terminal voltase output (VTA) dan terminal massa (E2/Ground). Tegangan yang digunakan pada sensor TPS model variabel resistor ini menggunakan tegangan dari ECU sebesar 5 voltage. 

• Terminal VC, sebagai terminal arus yang mengirimkan reference voltage sebesar 5 volt ke sensor.
• Terminal VTA1, merupakan output dari sensor yang berisi listrik bertegangan tertentu. Besaran voltage dijadikan informasi yang menunjukan sudut pembukaan katup. 
• Terminal E2, disebut juga dengan massa yang terhubung ke masa ECU agar proses bisa berjalan. Kabel ini biasanya berwarna hitam.

Perbandingan dari bukaan katup throttle gas dengan besarnya output voltase yang dihasilkan oleh sensor TPS adalah berbanding lurus, dan perbandingan antara bukaan katup throttle gas dengan tahanan (resistansi) akan berbanding terbalik. 

Ketika mesin pada posisi idle, maka tegangan output yang dikeluarkan oleh sensor TPS adalah antara 0,6-0,9 volt, sedangkan posisi ketika throttle valve terbuka penuh maka tegangan output yang dikeluarkan oleh sensor TPS  adalah berksiar  antara 3,5 – 4,7 volt. 

Seperti yang bisa kita lihat pada pada gambar di atas tentang diagram kelistrikan TPS tipe variabel resistor dapat kita pahami jika ECU memberikan sinyal input melalui terminal VC ke TPS sensor sebesar 5 volt dan tegangan ini akan di konversikan sesuai dengan sudut bukaan dari throttle valve yang menjadi sinyal output kemudian dikirim ke ECU melalui terminal VTA1. 

TPS Sensor Tipe Kontak Point Signal 

TPS sensor jenis ini ada dua yaitu signal IDL dan signal PSW. Pada signal IDL dipakai untuk menghentikan aliran bahan bakar sedangkan signal PSW digunakan untuk menambah penginjeksian bahan bakar.

TPS sensor tipe kontak point berfungsi untuk mendeteksi dari perubahan bukaan throttle gas dan terminal yang digunakan oleh TPS  sensor tipe kontak point juga sama dengan dengan  TPS sensor tipe variabel resistor yaitu dengan menggunakan tiga kabel, yaitu: terminal IDL, terminal PSW, dan terminal E1 atau TL.  

Pendeteksian TPS  sensor tipe kontak point dilakukan saat throttle valve pada posisi 0–5 derajat sebagai posisi mesin idle dan terminal kabel yang terhubung adalah terminal IDL dengan terminal E1 atau TL sebagai posisi putaran idle dan saat kendaraan posisi deselerasi. 

Saat posisi throttle valve antara 6–49 derajat, maka kontak point pada TPS sensor tidak terhubung, maka ECU mendeteksi posisi ini sebagai putaran menengah. 

Sedangkan ketika throttle valve membuka lebih dari 50 derajat sampai throttle valve terbuka penuh, maka terminal pada sensor TPS yang terhubung adalah terminal PSW dan terminal E1 atau TL. Pada posisi ini ECU akan mendeteksi posisi dari TPS ini sebagai putaran tinggi atau full load.

Bisa dilihat pada gambar penjelasan diatas yang menunjukan bahwa prinsip dasar bagaimana cara kerja dari TPS sensor dalam mengeluarkan tegangan output sesuai dengan posisi pembukaan. Sifat dari potensiometer yang dapat bergeser dari titik P1 (tegangan) paling rendah sampai dengan titik P6 (tegangan) paling tinggi. Pergerakan dari setiap titik tergantung oleh injakan pedal gas yang dilakukan oleh pengemudi.

PEMERIKSAAN THROTTLE POSITION SENSOR (TPS)

1. Ukur tahanan dengan menggunakan multitester ohm 

Dalam pengukuran disesuaikan dengan nilai dalam tabel:

Apabila hasil pemeriksaan tidak sesuai dengan spesifikasi, ganti throttle position sensor.

2. Periksa perubahan tahanan ketika throttle lever ditutup secara penuh. 

Standar: Tahanan akan meningkat secara proporsional sesuai sudut throttle lever. Tahanan Standar (PETUNJUK):

Apabila hasil pemeriksaan tidak sesuai dengan spesifikasi, ganti throttle position sensor.

GEJALA THROTTLE POSITION SENSOR (TPS) BERMASALAH

Beberapa gejala yang ditimbulkan ketika TPS bermasalah: 

1. Lampu check engine menyala, sebagai kode yang bisa dilihat dengan mudah oleh pengemudi akan kerusakan sistem pada mesin termasuk kerusakan TPS. Lampu check engine berada di dashboard. 
2. Campuran bahan bakar tidak ideal, tanpa informasi yang tepat dari sensor TPS, maka ECU tidak akan dapat beroperasi secara efisien sehingga dapat menimbulkan penurunan dalam penghematan bahan bakar akan terlihat jelas tidak ideal. 
3. Idle mesin akan kasar atau bahkan mesin  sesekali mati  saat idle. 
4. Putaran mesin yang tersendat-sendat hanya pada posisi throttle tertentu. 
5. Mesin tersendat saat  mesin akselerasi dikarenakan sensor posisi throttle yang buruk membuat sulit bagi ECU menambah jumlah bahan bakar yang diperlukan selama akselerasi mendadak.
6. Kurangnya tenaga, hal ini dikarenakan terdapat sistem lain yang dipengaruhi oleh TPS yang bermasalah, salah satunya adalah transmisi otomatis. 
7. Perpindahan transmisi otomatis yang secara tidak terduga, hal ini tergantung dari kondisi sensor TP (rusak atau kurang) sehingga mungkin akan mendapati transmisi mengalami kenaikan atau penurunan secara tak terduga. 
8. Bau gas buang menyengat, dikarenakan kegagalan untuk mengirimkan bahan bakar dalam jumlah yang tepat ke mesin akan membuat campuran dari bahan bakar dan udara yang terjadi tidak ideal yang akan berpengaruh terhadap gas buang.

Demikian pembahasan kali ini mengenai Throttle Position Sensor (TPS) dari fungsi, cara kerja, dan gejala apabila TPS bermasalah. Semoga dapat bermanfaat dalam mempelajari sensor pada mesin EFI.

Salam Teknika!

Share this post