发布于 06-24 21:37:50
一、线性节气门位置传感器的测量原理
线性节气门位置传感器是一个计量节气门开度的电位计，其测量原理如图6-1所示。
图6-1 节气门位置传感器的测量原理
1—基准电压 2—输出电压 3—搭铁 4—滑片 5—电位计轴 6—电位计电阻
电位计轴与节气门联动，电位计电阻通过1、3号端子输入基准电压，电位计滑片连接电位计输出端。当节气门开度改变时，通过其转轴和电位计轴联动，使电位计滑片作相应地转动，从而改变了电位计输出端的分压。从第二章我们已经了解到，电位计输出电压与电位计轴的转角成正比，而电位计转轴与节气门轴联动，因而电位计的输出电压与节气门开度有着一一对应的关系。
二、线性节气门位置传感器的结构
线性式节气门位置传感器相当于一个加设了怠速触点的滑片式电位器，其结构与内部电路如图6-2所示。
图6-2 线性节气门位置传感器
a）结构 b）内部电路
1—滑片电阻 2—测节气门位置滑片 3—测节气门全关滑片 4—传感器轴
VC—电源 VTA—节气门位置输出信号 IDL—怠速触点 E—搭铁
线性式节气门位置传感器中，测节气门位置的滑片和测节气门全关（怠速）的滑片都与节气门联动。节气门开度变化时，节气门位置滑片在电阻体上作相应的滑动，电位器输出相应的节气门位置信号VTA。在节气门关闭时，节气门关闭滑片将怠速触点IDL接通，从IDL端子输出发动机怠速信号。
三、线性节气门位置传感器的检测方法
1.线性节气门位置传感器常见故障及影响
线性节气门位置传感器可能出现的故障有：传感器位置滑片与炭膜电阻之间的接触不良、炭膜电阻不良、怠速触点接触不良等。这些故障会造成自动变速器等相关的电子控制系统工作失常或不工作，常见的故障对发动机的影响见表6-1。
表6-1 线性节气门位置传感器的常见故障及对发动机的影响
2.线性节气门位置传感器的检测方法
线性节气门位置传感器的一般检测方法如下：
1）直观检查。首先检查传感器插接器有无松动、节气门有无卡滞等，若有，予以修复。
2）检测传感器电源电压。断开传感器插接器，接通点火开关（ON），检测传感器插头（线束侧）电源端子VC与搭铁端子E之间的电压，应为5V左右，如果电压低或无电压，应检修传感器与发动机ECU之间的线路，若线路正常，则应更换ECU。
3）检测传感器电阻。用电阻表测量传感器电源端子VC与搭铁端子E之间的电阻，应与规定值相符。如果与规定值有较大的差别或为无穷大，更换传感器。
4）检测传感器信号端电阻。方法如下：
①在节气门全开和关闭时，用电阻表测量信号端子VTA与搭铁端子E之间的电阻，应与规定值相符。
②慢慢地打开或关闭节气门，测量信号端子VTA与搭铁端子E之间的电阻，应随节气门的开大或关小逐渐地减小或增大。
如果测得的电阻值偏差太大，或在节气门打开、关闭时，电阻忽大忽小地变化，说明传感器内部有接触不良之处，应更换传感器。
5）检测传感器信号电压。将传感器插接器重新插好，再接通点火开关，分别测量节气门关闭和全开时的传感器信号电压，并与标准值比较，如果无信号电压或差异很大，则说明传感器有故障，需要更换。
6）检测传感器怠速触点。断开节气门位置传感器的插接器，用电阻表测量传感器怠速信号端子与搭铁之间的电阻，在节气门关闭时电阻应为0Ω，节气门打开时电阻应为无穷大。如果不是这样，需更换传感器。
3.线性节气门位置传感器的检测实例
（1）丰田皇冠3.0轿车节气门位置传感器的检测方法
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机采用线性输出型节气门位置传感器，该传感器与ECU的连接电路及插接器端子排列如图6-3所示。传感器的检测方法如下：
图6-3 丰田皇冠3.0轿车节气门位置传感器电路与端子排列
a）节气门位置传感器电路 b）节气门位置传感器端子排列
1）直观检查。查看传感器插接器有无松动，线束有无破损，节气门有无卡滞等。如果有异常，进行相关的修理。
2）检查传感器电源电压。断开传感器插接器，并接通点火开关（ON），用直流电压表测量插头（线束侧）的VC与E2之间的电压，应为4.5～5.5V。如果电压低或无电压，检查传感器与ECU之间的线路，若线路良好，需更换ECU。
3）检测怠速触点导通情况。用电阻表测量传感器的IDL端子与E2端子之间的导通情况，如图6-4所示。当节气门全关闭时，IDL端子与E2端子间应导通，电阻应为0Ω；当节气门打开时，IDl端子与E2端子间电阻应为无穷大，否则应更换节气门位置传感器。
4）检测传感器的电阻。方法如下：
①拔下传感器插头后，在转动节气门的同时，用电阻表测量传感器VTA与E2两端子间的电阻，其电阻值应随节气门开度的增大而呈线性增大。
②在节气门限位螺钉和限位杆之间插入不同厚度的塞尺，用电阻表测量传感器各端子间的电阻，其电阻值应符合规定值（表6-2）。
图6-4 怠速触点通断情况的检测
如果在节气门开度增大时VTA端子与E2端子之间的电阻值波动很大，或测得的电阻值与表6-2不相符，则需更换传感器；如果IDL端子与E2端子间导通和断开时，限位螺钉与限位杆之间的间隙与规定值不符，就需要进行调整。
表6-2 皇冠3.0轿车节气门位置传感器的电阻参数
5）检测传感器电压。把传感器插接器重新插好，接通点火开关，用直流电压表测量传感器的IDL—E2、VC—E2、VTA—E2端子之间的电压，应与表6-3的规定值相符。如果测得的电压异常，则需更换传感器。
表6-3 皇冠3.0轿车节气门位置传感器的电压参数
6）节气门位置传感器的调整。调整方法如下：
①松开节气门位置传感器的两个固定螺钉，如图6-5a所示。
②在限位螺钉和限位杆之间插入0.50mm塞尺片，同时用万用表检查IDL与E2之间的导通情况，如图6-5b所示。
图6-5 丰田皇冠3.0轿车节气门位置传感器的调整
a）松开固定螺钉 b）检测IDL—E2端子间导通情况
1—节气门体 2—节气门位置传感器 3—塞尺
③逆时针转动节气门位置传感器，使怠速触点断开，然后再顺时针方向慢慢转动节气门位置传感器，直到怠速触点闭合，再拧紧两个固定螺钉。
④再用0.45mm和0.55mm的塞尺片先后插入限位螺钉和限位杆之间，测量IDL和E2之间的导通情况。当用0.45mm塞尺片时，IDL和E2端子间应导通；当用0.55mm塞尺片时，IDL和E2端子间应不导通。否则，应再次调整节气门位置传感器。
（2）桑塔纳2000GSi型轿车线性节气门位置传感器的检测
捷达GT、GTX和桑塔纳2000GSi型轿车发动机都采用线性输出型节气门位置传感器（TPS），它的结构外形和连接电路如图6-6所示。
当节气门位置传感器发生故障时，发动机ECU自诊断系统即可发现，并使发动机进入应急状态运行。故障检修时，可利用V.A.G1551或V.A.G1552故障诊断仪读取故障码。当获得故障码00518（TPS故障）时，就需要检测节气门位置传感器及其电路，以确认故障所在。桑塔纳2000GSi型轿车节气门位置传感器的检测标准参数见表6-4，具体故障检测方法如下：
1）检测传感器电源。在直观检查未发现异常时，断开传感器插接器，再接通点火开关（ON），用直流电压表检测传感器插头的1号端子和3号端子之间的电压，应为5V左右。如果电压异常，需检修传感器电源线路，若线路正常，则需更换ECU。
图6-6 桑塔纳轿车节气门位置传感器端子排列与电路
a）端子排列 b）传感器电路
1—电源电压（5V） 2—信号输出端子 3—搭铁端子
2）检测传感器信号电压。如果传感器电源电压正常，则重新连接传感器的插接器，并接通点火开关（ON），测量传感器信号端子之间的电压，应与表6-4规定值相符。如果电压异常，则需检修或更换传感器。
3）检测传感器线路。如果检测传感器信号电压也正常，则关闭点火开关，断开ECU和TPS插接器，用电阻表测量传感器每根导线的电阻，正常情况下，导线的电阻值应小于0.5Ω。如果测得电阻过大或为无穷大，则需检修传感器与ECU之间的连接导线。
表6-4 桑塔纳2000GSi型轿车节气门位置传感器检测参数
（3）韩国起亚彼列基奥轻型客车节气门位置传感器的检测方法
韩国起亚彼列基奥（PREJIO）轻型客车节气门位置传感器的外形及传感器与变速器ECU的连接电路如图6-7所示。工作时，ECU通过8号端子向传感器提供5V电源，在节气门开度变化时，传感器通过ECU的13号端子向ECU输送0.15～3.7V的信号电压。
图6-7 韩国起亚汽车节气门位置传感器端子排列及电路
a）外形及端子排列 b）与ECU的连接线路
当ECU故障自诊断系统提供节气门位置传感器的故障信息时，可通过如下方法确认传感器和连接线路的故障。
1）检测传感器电源电压。断开传感器插接器，并接通点火开关（ON），用直流电压表测量传感器插头（线束侧）C端子与A端子之间的电压，其端子排列如图6-8所示。正常电压应为5V。如果无5V电压，应检修传感器与ECU之间的电源线路，若传感器电源线路正常，则需更换ECU。
2）检测传感器信号电压。连接传感器的插接器，并接通点火开关（ON），在节气门关闭到开度逐渐增大时，测量传感器的B端子与搭铁之间的电压，应在0.15～3.7V连续变化。如果电压异常，说明传感器已经损坏，需予以更换。
图6-8 韩国起亚汽车节气门位置传感器端子排列
3）检测传感器线路。如果传感器B端子信号电压正常，但ECU自诊断系统有节气门位置传感器的故障信息，就需在ECU侧测量其13号端子与搭铁之间的电压，在逐渐踩下加速踏板时，看其是否也在0.15～3.7V之间连续变化。如果无传感器信号电压，则需检修传感器与ECU之间的线路；如果信号电压正常，但故障信息始终存在，则需更换ECU。
（4）富康系列轿车节气门位置传感器的检测方法
富康系列轿车节气门位置传感器与发动机ECU的电路连接及工作特性如图6-9所示。节气门位置传感器的检测方法如下：
图6-9 富康轿车节气门位置传感器
a）外形 b）连接电路 c）输出特性
1）检测传感器电源电压。方法如下：
①在点火开关处于关闭状态时拔下节气门位置传感器的3芯插接器。
②再接通点火开关，测量插头（线束侧）1号端子与2号端子（3B1—3B2）之间的电压，应为（5±0.5）V。
如果测量结果为电压低或无电压，就需检修传感器与ECU之间的线路，若线路正常，而ECU的12号端子无5V电压，则需检查ECU的电源线路和搭铁线路，或更换ECU；如果测量结果为电压正常，进行下一步检测。
2）检测传感器信号电压。方法如下：
①重新插好节气门位置传感器的插接器。
②接通点火开关（ON），测量传感器3号端子与2号端子（3B3—3B2）之间的电压，在节气门关闭时，应约为0.5V，当节气门全开时，应在4.5V左右。
③在节气门逐渐开启过程中，测量传感器的信号电压，应随节气门开度的增大电压平稳地上升。
如果测量结果为电压异常，或在节气门逐渐开大过程中电压波动很大，则需检测或更换传感器。
3）检测传感器的电阻。方法如下：
①在点火开关处于关闭状态时拔下节气门位置传感器的3芯插接器。
②在节气门完全关闭时测量传感器1号端子与2号端子（3B1—3B2）之间的电阻，应为1100Ω。
③在节气门完全开启时测量传感器1号端子与2号端子（3B1—3B2）之间的电阻，应为1600Ω。
④在节气门逐渐开启过程中，测量传感器的3号端子与2号端子（3B3—3B2）之间的电阻，所测的电阻值应随节气门的开度增大平稳增大。
如果测量结果为电阻值异常，或在节气门逐渐开启过程中电阻值波动很大，则需更换传感器。
需要注意的是，与绝大多数车型的节气门位置传感器一样，富康系列轿车的节气门位置传感器的安装位置不可调，因此，在节气门全开和全关时，其信号电压或电阻值不正常，就必须通过更换来恢复传感器的功能。在更换了节气门位置传感器后，要做清除故障码的初始化操作，方法是：通电10s后将加速踏板一踩到底。在更换了蓄电池或蓄电池被断开后重新连接时，也需要进行初始化操作。
