节气门位置传感器构造原理与检测.docx

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节气门位置传感器构造原理与检测

节气门位置传感器构造原理与检测

  节气门由驾驶员通过加速踏板来操纵，以改变发动机的进气量，从而控制发动机的运转。

不同的节气门开度标志着发动机的不同运转工况。

为了使喷油量满足不同工况的要求，电子控制汽油喷射系统在节气门体上装有节气门位置传感器。

它可以将节气门的开度转换成电信号输送给ECU，作为ECU判定发动机运转工况的依据。

节气门位置传感器有开关量输出型和线性可变电阻输出型两种。

1、开关量输出型节气门位置传感器的检测

（1）结构和电路

    开关量输出型节气门位置传感器又称为节气门开关。

它有两副触点，分别为怠速触点（IDL）和全负荷触点（PSW）。

如图1所示，由一个和节气门同轴的凸轮控制两开关触点的开启和闭合。

当节气门处于全关闭的位置时，怠速触点IDL闭合，ECU根据怠速开关的闭合信号判定发动机处于怠速工况，从而按怠速工况的要求控制喷油量；当节气门打开时，怠速触点打开，ECU根据这一信号进行从怠速到小负荷的过渡工况的喷油控制；全负荷触点在节气门由全闭位置到中小开度范围内一直处于开启状态，当节气门打开至一定角度（丰田1G-EU车为55°）的位置时，全负荷触点开始闭合，向ECU送出发动机处于全负荷运转工况的信号，ECU根据此信号进行全负荷加浓控制。

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，它与ECU的连接线路如图2所示。

（2）开关量输出型节气门位置传感器的检查调整（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3所示，用万用表Ω档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。

    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1所示。

否则，应调整或更换节气门位置传感器。

表1  端子间导通性检查要求（丰田1S-E和2S-E）

限位螺钉和限位杆之间的间隙

端子

IDL-E（TL）

PSW-E（TL）

IDL-PSW

0.5mm

导通

不导通

不导通

0.9mm

不导通

不导通

不导通

节气门全开

不导通

导通

不导通

    ②节气门位置传感器的单体检查

    作如图4所示的直角坐标图，使节气门处于下列开度位置:

有三效催化转化器的为71°或81°，无三效催化转化器的为41°或51°（节气门完全关闭时的度数为6°）。

然后用万用表的Ω档（如图5（a）所示），检查每个端子间的导通性，其结果应如表2所示。

表2   端子间的导通性检查要求（丰田1S-E和2S-E）

节气门开度

有三效催化转化器

节气门开度

无三效催化转化器

IDL-E（TL）

PSW-E（TL）

IDL-PSW

IDL-E（TL）

PSW-E（TL）

DL-PSW

从垂直位置起71°

不导通

不导通

不导通

从垂直位置起41°

不导通

不导通

不导通

从垂直位置起81°

不导通

导通

不导通

从垂直位置起51°

不导通

导通

不导通

从垂直位置起7.5°

导通

不导通

不导通

从垂直位置起7.5°

导通

不导通

不导通

    ③开关量输出型节气门位置传感器的调整如果检查结果不符合要求可进行如下调整:

松开节气门位置传感器的两个固定螺钉，在节气门限位螺钉和限位杆之间插入0.7mm（丰田1G-EU车为0.55mm）的厚薄规，并将万用表Ω档的接头连接节气门位置传感器端子IDL和E（TL）（图5（b）），逆时针平稳地转动节气门位置传感器，直到万用表有读数显示，并用两只螺钉固定；然后再换用0.50mm或0.90mm（丰田1G-EU车为0.44mm或0.66mm）的厚薄规，再检查端子IDL-E（TL）之间的导通性:

限位杆和限位螺钉之间的间隙为0.5mm（丰田16EU车为0.44mm）时导通（万用表读数为0）；间隙为0.9mm（丰田1G-EU车为0.66mm）时不导通（万用表Ω档读数为∞）。

2、线性可变电阻输出型节气门位置传感器的检测（皇冠3.0车）

（1）结构和电路

    线性可变电阻型节气门位置传感器是一种线性电位计，电位计的滑动触点由节气门轴带动。

其结构和电压信号输出特性如图6所示。

    在不同的节气门开度下，电位计的电阻也不同，从而将节气门开度转变为电压信号输送给ECU。

ECU通过节气门位置传感器，可以获得表示节气门由全闭到全开的所有开启角度的、连续变化的电压信号，以及节气门开度的变化速率，从而更精确地判定发动机的运行工况。

一般在这种节气门位置传感器中，也设有一怠速触点IDL，以判定发动机的怠速工况。

线性可变电阻型节气门位置传感器与ECU的连接线路如图7所示。

（2）线性可变电阻型节气门位置传感器的检查调整（以皇冠3.0为例）

    ①怠速触点导通性检测点火开关置于“OFF”位置，拔去节气门位置传感器的导线连接器，用万用表Ω档在节气门位置传感器连接器上测量怠速触点IDL的导通情况（图8）。

当节气门全闭时，IDL-E2端子间应导通（电阻为0）；当节气门打开时，IDL-E2端子间应不导通（电阻为∞）。

否则应更换节气门位置传感器。

    ②测量线性电位计的电阻

    点火开关置于OFF位置，拔下节气门位置传感器的导线连接器，用万用表的Ω档测量线性电位计的电阻（图9中E2和之间的电阻），该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大。

    在节气门限位螺钉和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规，用万用表Ω档测量此传感器导线连接器上各端子间的电阻，其电阻值应符合表3所示。

表3   线性可变电阻型节气门位置传感器各端子间的电阻（皇冠3.0车）

限位螺钉与限位杆间隙（或节气门开度）

端子名称

电阻值

0mm

VTA-E2

0.34-6.30kΩ

0.45mm

IDL-E2

0.50kΩ或更小

0.55mm

IDL-E2

∞

节气门全开

VTA-E2

2.40-11.20kΩ

-

VC-E2

3.10-7.20kΩ

    ③电压检查

    插好节气门位置传感器的导线连接器，当点火开关置“ON”位置时，发动机ECU连接器上IDL、VC、三个端子处应有电压；用万用表电压档检测IDL-E2、VC-E2、VTA-E2间的电压值应符合表4所示。

表4  节气门位置传感器各端子电压

端子

条件

标准电压

IDL-E2

节气门全开

9-14V

VC-E2

-

4.0-5.5V

VTA-E2

节气门全闭

0.3-0.8V

节气门全开

3.2-4.9V

    ④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（图10（a）），在节气门限位螺钉和限位杆之间插入0.50mm厚薄规，同时用万用表Ω档测量IDL和E2的导通情况（图10（b））。

逆时针转动节气门位置传感器，使怠速触点断开，然后按顺时针方向慢慢转动节气门位置传感器，直至怠速触点闭合为止（万用表有读数显示），拧紧节气门位置传感器的两个固定螺钉。

再先后用0.45mm和0.55mm的厚薄规插入节气门限位螺钉和限位杆之间，测量怠速触点IDL和E2之间的导通情况。

当厚薄规为0.45mm时，IDL和E2端子间应导通；当厚薄规为0.55mm时，IDL和E2端子间应不导通。

否则，应重新调整节气门位置传感器。