节气门开度传感器

节气门开度传感器安装在节气门体上。节气门开度传感器的作用是测量节气门在全闭还是在全开的位置，将节气门的开闭状态信号输送给ECU，可以满足节气门不同开度状态的喷射量控制。节气门开度传感器通常有两种形式:一种是节气门位置信号呈线性输出，称线性式;另一种是以开关量的形式输出，称接触开关式。

2.2.1 线性式节气门开度传感器原理

图2-22(a)所示为线性式节气门开度传感器的结构图，传感器有两个同节气门联动的可动电刷触点，一个触点可在位于基板上的电阻体上滑动，利用电阻值的变化，测量与节气门开度相对应的线性输出电压，根据输出的电压值，可知道节气门的开度。但是，与节气门开度相对应的电阻体的电阻值，多少都存在偏差，因此影响了节气门开度检测的准确性。为了能够准确检测节气门的全关闭状态，另外设一个怠速触点IDL，它只在节气门处于全关闭状态时才被接通。图2-22(b)所示为其内部电路。

图2-22(c)所示是线性输出节气门开度传感器与ECU的连接电路，图2-23所示是线性式节气门开度传感器输出特性。在图2-22(c)中，滑动触头由节气门轴带动，当在“4”的位置时，怠速触点IDL开关闭合，传感器输出为0V，否则输出5V或12V。这里的怠速触点信号(IDL)主要用于断油控制和点火提前的修正。

图2-22 线性式节气门开度传感器

(a)结构图;(b)内部电路;(c)与ECU的连接电路

1—电阻体;2—检测节气门开度用的电刷;3—检测节气门全闭的电刷;4—怠速触点开关;5—滑动触头;6—节气门开度传感器

VCC—电源端子;VTA—节气门开度输出端子;IDL—怠速触点;E1—地线

2.2.2 开关式节气门开度传感器原理

图2-24(a)所示是开关式节气门开度传感器的结构图，该传感器由安装在节气门体上并与节气门轴联动的凸轮、可检测出怠速位置的怠速触点、可检测出全开位置的全开触点(也叫功率触点)以及沿导向凸轮沟槽移动的可动触点等构成。导向凸轮由固定在节气门轴上的控制杆驱动。怠速触点在节气门处于怠速位置时为闭合状态，其他时间均为打开状态。怠速触点可向ECU发出怠速增量、后怠速增量、燃油中断信号。图2-24(b)所示为开关式节气门开度传感器的结构简图，图2-24(c)所示是开关式节气门开度传感器的输出特性。

如图2-24(c)所示，节气门全关时，可动触点和怠速触点接触，可以检测出节气门的全关闭状态，即输出高电平(5V或12V)，否则输出为0V。若节气门的开度较大(如50°以上)，可动触点和全开触点(功率触点)接触，可以检测节气门的大开度状态，即可输出高电平，否则输出0V。节气门在中间开度时，可动触点同所有触点都不接触。

图2-23 线性式节气门开度传感器输出特性

1—怠速信号(IDL端子输出);2—节气门开度信号(VTA端子输出)

图2-24 开关式节气门开度传感器

(a)结构图;(b)结构简图;(c)输出特性;(d)与ECU的连接电路

1—导向凸轮;2—节气门轴;3—控制杆;4—可动触点;5—怠速触点;6—全开触点(功率触点);7—导线插头;8—导向凸轮槽;9—全开触点信号;10—怠速触点信号;11—节气门开度传感器

图2-24(d)所示是开关式节气门开度传感器与ECU的连接电路。不踏加速踏板时，电源向ECU的怠速端子(IDL)供给电压。在高负荷时，全开触点(功率触点)处于闭合状态，电源向ECU的功率端子(PSW)施加电压(可判定踏下加速踏板)。

开关式节气门开度传感器与上述线性式节气门开度传感器相比，节气门开度的检测性差，但结构简单、价格便宜。

2.2.3 编码式节气门开度传感器原理(六、七线型)

为了检测发动机的加速状态，一些发动机在节气门开度传感器中还增加了Acc信号输出端。这种节气门开度传感器称为编码式节气门开度传感器。这种传感器的结构如图2-25所示，它通过印刷线路板上编码图形与外部驱动轴运动并在图形上滑动的触点，即可以数字信号检测出节气门回转角。从IDL可检测出怠速状态，从PSW可检测出高负荷状态，从Acc1与Acc2可检测出加速状态。

图2-25 编码式节气门开度传感器结构

图2-26(a)所示为怠速回转时节气门开度传感器的状态，此时如IDL触点闭合，即可检测出怠速状态。同时，在发动机转速高时，如该触点闭合，ECU将判断为减速状态，进行燃油喷射中断的控制。

图2-26 各运转状态下节气门开度传感器的状态

(a)怠速回转时;(b)加速回转时;(c)高负荷回转时;(d)减速回转时

1—加减速检测触点ON;2—加减速检测触点OFF

图2-26(b)所示为加速回转时节气门开度传感器的状态，此时加速触点与印刷线路板的加速线路、Acc1与Acc2交替处于闭合、打开状态。对于在一定时间内的急加速，信号检出的同时，ECU进行非同步喷射控制，以提高加速容量。

图2-26(c)所示为高负荷回转时节气门开度传感器的状态，在节气门打开一定程度的高负荷时，功率触点(PSW)处于闭合状态，即可检测出高负荷状态。

图2-26(d)所示为减速回转时节气门开度传感器的状态，此时加减速检测触点处于打开状态，ECU不进行非同步喷射控制。

2.2.4 四线线性节气门开度传感器检测

1.万用表检测

万用表检测，如图2-27所示。

图2-27 四线线性节气门开度传感器的万用表检测

供电电压:拔下连接器，点火开关为ON，测量端子VC与搭铁间的电压，其值应为5V。

搭铁电阻:拔下连接器，点火开关为OFF，测量端子E2与搭铁间的电阻，其值应为0Ω。

静态检测:拔下连接器，点火开关为OFF，测量各端子间的电阻，其值应与表2-3规定相符。

动态检测:插好连接器，点火开关为ON，测量各端子间的电压，其值应与表2-3规定相符。

表2-3 节气门开度传感器各端子间的标准电阻和标准电压

2.示波器检测

示波器检测，如图2-28所示。

模拟信号:输出信号电压随节气门开度的增大而增大。

传感器的电压应从怠速时的低于1V到节气门全开时的低于5V，波形上不应有任何断裂、对地尖峰或大跌落。

应特别注意在前1/4节气门开度中的波形，这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分。传感器的前1/8至1/3的碳膜通常先磨损。

图2-28 四线线性节气门开度传感器的示波器检测