节气门位置传感器电路检修学习手册

知识要求2.5.1作用由于发动机在起动、怠速、小负荷、中负荷、大负荷、加速、减速等不同工况时对喷油和点火的要求是不同的，这就要求发动机控制系统识别发动机的不同工况。

为此在节气门体上安装节气门位置传感器，检测节气门位置，将节气门位置信号转化为电信号，送至发动机PCM，PCM据此判断发动机的工况。

节气门位置传感器信号是发动机控制的重要参数，具体作用是：（1）检测节气门位置，判定发动机起动、怠速、小负荷、中负荷、大负荷等工况。

（2）检测节气门转角变化率，判定发动机加速、减速工况。

（3）发动机PCM将节气门位置信号与进气流量信号和进气压力信号进行对比互检，判断进气流量和进气压力信号是否正确，当进气流量和进气压力信号错误时，可替代进气流量信号和进气压力信号作为发动机控制的主控信号。

（4）控制喷油和点火之外，还用于节气门控制、自动变速器换挡控制、废气再循环控制、燃油蒸发控制、空调系统控制、车辆动态稳定性控制、巡航控制、牵引力控制等。

节气门位置传感器的外观如图2-5-1所示，节气门位置传感器安装在节气门拉线对面的节气门体上，如图2-5-2所示。

（a）（b）图2-5-1节气门位置传感器的外观(a)(b)图2-5-2节气门位置传感器的安装位置2.5.2类型节气门位置传感器产生模拟信号，按结构和工作原理不同分为电位计式和霍尔式，按输出信号特点不同分为开关式和线性式，按输出信号线路数量不同分为单信号式和双信号式。

现在应用最广泛的是线性节气门位置传感器，下面重点学习该类节气门位置传感器。

2.5.3线性电位计式节气门位置传感器的结构和工作原理别克轿车采用三线的线性电位计式节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性如图2-5-3所示，电位计的滑动片与节气门轴相连，当节气门转动时，节气门轴驱动电位计滑动片同步转动，传感器输出信号电压随之变化。

信号电压与节气门开度成线性关系，节气门全闭时，信号电压一般为0.6〜0.9V；节气门全开时，信号电压一般为3.5〜4.7V。

由于不同车辆采用的节气门位置传感器的性能参数不同，维修时要参照具体车型维修手册的要求。

(a)结构（c ）输出特性图2-5-2别克君威轿车三线线性节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性 有些节气门位置传感器内部增加一个怠速触点，外部有四条线。

丰田轿车四线线性 节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性如图2-5-4所示。

（a ）结构 （b ）电路图 （C ）输出特性图2-5-4丰田轿车四线线性节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性5伏参考A i&TJTA 或节气门位 置传睡器BY口.5深恭色0.阴熙色417 2752AOO2752 4的 0. 5桓色.M 色』I-#E J2g6.1液动机 \控制模块节气门位 宣传•感器 信号0.箭黑色 7岫 ⑸节气门■位直传•感器 接地；发劭机 ；控制摸块怠速- ------- 节气门开度——一全开发动机ECUf 4 3 2 1 fl.ess有些节气门位置传感器与节气门体构成节气门体组件，不再独立安装。

桑塔纳AJR 发动机节气门体位置传感器的安装位置、结构、电路图和输出特性如图2-5-5所示。

（b）结构（c）电路图(d)输出特性图2-5-5桑塔纳AJR发动机节气门位置传感器安装位置、结构、电路图和输出特性有些节气门位置传感器内部有两个电位计，两个滑动触点，两个输出信号端子，构成双信号式节气门位置传感器，主要用在电控节气门系统中。

丰田轿车双信号电位计式节气门位置传感器的电路图和输出特性如图2-5-6所示，VTA1和VTA2信号随节气门开度的增大而增大，但增大速率不同，PCM通过比较两信号监测传感器工作状态，从而提高了传感器的工作可靠性。

东风天籁轿车采用电控节气门系统，其电位计式双信号式节气门位置传感器的电路图和输出特性如图2-5-7所示。

(a)电路图方日理介(b)输出特性图2-5-6丰田轿车双信号式节气门位置传感器的电路图和输出特性(b )输出特性图2-5-7东风天籁轿车双信号式节气门位置传感器的电路图和输出特性 重要提示：节气门位置传感器的信号是模拟信号，应使用万用表直流电压档测量，在发动机静 止状态时旋转节气门，观察信号电压的变化。

2.5.4 节气门位置传感器的故障分析由于节气门位置传感器检测节气门位置，PCM 由此判定发动机工况，所以该传感器 故障，不能识别发动机工况，喷油和点火控制不能满足发动机实际运行的需要，发动机 故障症状比较严重，节气门位置传感器常见故障如表2-5-1所示。

表2-5-1节气门位置传感器常见故障节气门位置传感器发动机可能的故障症状PCM 的自诊断功能S南 南 而AVCG2 TP51 GND-A2TPS2节置门开，度r 度J(a )电路图三刊门位・传感战4.2.中气门位置传感翳输出电压技能要求2.5.6节气门位置传感器的检修1.节气门位置传感器电路分析不同车型，规定的检修方法不同，应以维修手册为准。

下面以桑塔纳AJR发动机采用的节气门位置传感器为例，说明节气门位置传感器的检修方法，其电路参数如表2-4-2 所示。

表2-5-2桑塔纳AJR发动机节气门位置传感器电路参数2.节气门位置传感器诊断程序用故障诊断仪读取故障码和数据流，如果有节气门位置传感器的故障码，或节气门位置传感器信号电压和节气门开度显示与规定不一致，或怀疑节气门位置传感器有故障，应检查节气门位置传感器及其电路。

节气门位置传感器的检测程序与前述传感器的诊断程序相似，如图2-5-8所示。

图2-5-8节气门位置传感器的诊断程序3 .节气门位置传感器检测方法节气门位置传感器及其电路的检测方法如表2-5-3所示。

表2-5-3节气门位置传感器及其电路的检测方法检测项目点火开关置“ON”，缓慢平稳转动节气门，用万用表测量端子“5”与搭铁间的信号电压，应与规定一致；轻轻敲击传感器，信号电压不应有波动。

检测方法传感器信号电压断开传感器连接器，点火开关置“OFF”，用万用表测量线束侧连接器插座端子“7”与搭铁间的电阻，应与规定一致。

断开连接器，转动节气门，用万用表测量连接器插头端子“4”与“7”间、端子“5”与“7”间、端子“5”与“4”间的电阻值，应与规定一怠速触点断开连接器，转动节气门，用万用表测量连接器插头端子“3”与“7”间的电阻，在节气门闭合和打开时的电阻应与规定一致。

3.节气门位置传感器的波形分析（1）测试方法①连接好波形测试设备。

②打开点火开关，缓慢转动节气门从全闭位置到全开位置，并重新返回至节气门全闭位置。

③示波器显示节气门位置传感器的信号波形如图2-5-9所示。

(2)波形分析参考维修资料进行波形分析：一看大小：通常传感器的电压应从怠速时低于1V到节气门全开时低于5V。

也有些传感器设计成相反方式，即随节气门开度的增大而减小。

二看变化：传感器信号电压应随节气门位置的变化快速做出反应。

三看形状：波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。

断裂、对地尖峰或大跌落说明线路或传感器有断路、短路或虚接故障。

传感器的前1/8至1/3的碳膜通常首先磨损。

传感器典型故障波形如图2-5-10所示。

图2-5-10节气门位置传感器的故障波形学习拓展1 .霍尔式节气门位置传感器霍尔式节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性如图2-5-11所示，由霍尔集 成芯片和永久磁铁构成，磁铁与节气门轴同轴，当节气门转动时，磁铁与节气门同步旋 转，霍尔集成芯片利用霍尔效应检测磁铁位置的变化产生霍尔电压，经电路处理后在传 感器VTA1和VTA2端子产生输出信号，该信号随节气门开度的增大而增大。

该传感器采 用双信号输出，提高了传感器的可靠性。

霍尔式节气门位置传感器采用无接触方式，结 构简单，检测精确，不易发生故障。

（a ）结构节气门位置 发动机节气门控制电机节气门减通出艳 （b ）电路图断开闭合节气门। _______一开（C）输出特性图2-5-11霍尔式节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性2.开关式节气门位置传感器开关式节气门位置传感器有两副触点，分别为怠速触点（IDL）和全负荷触点（PSW）。

其结构、电路图和输出特性如图2-5-12所示，活动触点由与节气门同轴的凸轮驱动，当节气门全闭时，怠速触点IDL闭合，PCM判定发动机处于怠速工况，按怠速工况的要求控制发动机运行；当节气门打开时，怠速触点打开，PCM判定发动机处于从怠速到小负荷的过渡工况；当节气门打开至一定位置时，全负荷触点闭合，PCM判定发动机处于全负荷工况。

开关式节气门位置传感器对发动机工况的检测不精确，用在一些老式车辆上，现在较少应用。

发动机ECU闭合EDI - L断开图2-5-12开关式节气门位置传感器的结构、电路图和输出特性完成任务企业案例1：节气门位置传感器内的滑变电阻接触不良。

车辆信息：现代Sonata型轿车。

故障症状：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。

故障诊断：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在该位置接触不良。

车辆修复：更换新的节气门位置传感器，消除故障码，故障排除。

故障分析：发动机在怠速和小负荷时节气门位置信号不稳，发动机PCM不能识别节气门位置，导致发动机怠速不稳，低速窜动。

企业案例2：节气门位置传感器信号错误。

车辆信息：旁蒂克车。

故障症状：发动机怠速低且不稳，行驶时正常，行驶时踩制动发动机转速下降直至熄火。

故障诊断：行驶时正常说明喷油、点火基本正常，用诊断仪读取发动机数据，发现怠速时节气门位置传感器信号电压为0.82V，踩下加速踏板，节气门位置传感器信号连续上升，放开加速踏板节气门位置信号电压又回至0.82V。

而怠速时节气门位置传感器信号电压标准为0.5V，这说明节气门位置传感器信号错误，检查发现节气门位置传感器损坏。

车辆修复：更换节气门位置传感器后，发动机正常运转。

故障分析：怠速时节气门位置传感器信号电压为0.82V, PCM认为发动机处于小负荷状态，进行燃油闭环控制，根据氧传感器信号修正喷油量，使空燃比在14.7附近，怠速时混合气偏稀，从而导致怠速低，甚至熄火。

学习小结1.节气门位置传感器安装在节气门拉线对面的节气门体上，检测节气门位置，PCM 据此判断发动机工况，是发动机控制的重要参数。

2.节气门位置传感器产生模拟信号，目前普遍使用的是线性电位计式节气门位置传感器。

3.节气门位置传感器故障，PCM不能识别发动机工况，不能按照发动机实际运行的需要进行控制，发动机故障症状较为严重。

4.检修节气门位置传感器可以使用故障诊断仪、万用表、示波器。