节气门位置传感器的故障诊断与排除

朱联军

（淄博市技师学院交通工程系 255000)

1 节气门位置传感器的作用

节气门位置传感器又称为节气门开度传感器或节气门开关。其主要功用是检测发动机处于怠速工况、负荷工况、加速工况还是减速工况。它实质上是一只可变电阻器和几个开关，安装于节气门体上。

电阻器的转轴与节气门联动，它有两个触点，全开触点和怠速触点。当节气门处于怠速位置时，怠速触点闭合，向发动机控制单元（ECU）输出怠速工况信号。当节气门处于其它位置时，怠速触点张开，输出相对于节气门不同转角的电压信号，ECU便根据信号电压值，识别发动机的负荷。根据信号电压在一定时间内的变化增减率，识别是加速工况还是减速工况。ECU根据这些工况信息来修正喷油量，或者进行断油控制。

2 节气门位置传感器的类型

如图1为开关触点式节气门位置传感器，图2为线性式节气门位置传感器，图3为霍尔型节气门位置传感器。

图1 开关触点式节气门位置传感器

图2 线性式节气门位置传感器

图3 霍尔型节气门位置传感器

3 节气门位置传感器的工作原理

节气门位置传感器装在节气门阀体上，踩下加速踏板时，节气门打开的角度就能转换成电压信号送到ECU。节气门位置传感器是一个陶瓷薄膜电阻的电位器，其阻值随着节气门开度变化，ECU输出的5 V电压到节气门电位器的一端，另一端搭铁，滑动触点臂根据不同位置输出0～4.8 V左右的电压。ECU根据这个电压，调整喷油器的脉冲宽度，实现喷油量的变化。当转速高于3 000 r/min突然急减速时，节气门上设置的怠速触点闭合，ECU命令喷油器停止喷油。而当降到怠速上限时，再次命令喷油器恢复喷油。

节气门位置传感器除了能转换成电压信号外，还有一部分车型把电压信号设在ECU中，通过V/F转换电路变成了一个脉冲宽度可调的百分比方波信号，这种信号多数用在奥迪/大众车系的自动变速器控制中。节气门位置信号主要作为空气/燃油混合比中的进气量探测，进而控制油器的喷油量。但是ECU往往把节气门位置信号作为需求进气量的信号，而把空气流量计或压力传感器信号作实际进气量。所以检测ECU时，调整节气门位置信号，会发现喷油脉宽会出现变化，但是总会回到原来的脉宽，或者干脆没有变化，并不像空气流量计和压力传感器那么敏感。但当这两个信号一旦出现故障失灵时，节气门位置信号会临时代替它们的功能。

4 气门位置传感器的检查方法

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2种。

4.1 开关量输出型节气门位置传感器的检测

4.1.1 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），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，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控制[1]。

4.1.2 开关量输出型节气门位置传感器的检查调整

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插接器，在节气门限位螺栓和限位杆之间插入适当厚度的厚薄规；用万用表欧姆挡在节气门位置传感器插接器上，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。否则，应调整或更换节气门位置传感器。

4.2 线性可变电阻输出型节气门位置传感器的检测

此种传感器结构和电路线性可变电阻型节气门位置传感器是一种位计，电位计的滑动触点由节气门轴带动。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IDL，以判定发动机的怠速工况[2]。

线性可变电阻型节气门位置传感器的检查调整。首先是怠速触点导通性检测，点火开关置于“OFF”位置，拔下节气门位置传感器的导线插接器，用万用表欧姆挡在节气门位置传感器插接器上，测量IDL的导通情况。当节气门全闭时，IDL-E2端子间应导通；当节气门打开时，IDL-E2端子间应不导通。否则应更换节气门位置传感器。

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插接器，用万用表欧姆挡测量线性电位计的电阻，该电阻应能随节气门开度增大而呈线性增大。

5 节气门位置传感器维修实例

故障现象：一辆现代Sonata轿车，发动机怠速不稳，转速忽高忽低，而且在低速行驶时，偶尔出现闯车的现象。

检查分析：调取故障码，显示为“14，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接器，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接触不良[3]。

故障排除：更换新的节气门位置传感器，故障排除。

6 结束语

节气门位置传感器的类型有开关触点式节气门位置传感器、线性式节气门位置传感器和霍尔元件型节气门位置传感器3种。其中，线性式节气门位置传感器是一个滑动电阻，采用线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点，在不同的节气门开度下，接入回路的电阻值不同。

检测节气门位置传感器有2种方法，一种是关闭点火开关，拔下节气门位置传感器插接器，用万用表检测电阻，其电阻会随着节气门开度的变化而变化。如果电阻没有变化，或出现接触不良、中断，则表明节气门传感器已损坏。另一种是打开点火开关测量其工作电压，其电压会随着节气门开度的变化而变化。如果电压不变化，则表明节气门位置传感器损坏。