汽车电喷发动机节气门位置传感器的检测

1.节气门位置传感器上的导线和接地线

节气门位置传感器（TPS）装在节气门体上，与节气门连动。TPS端子常见的为四针的，分别为输入电压（5V）、输出电压、怠速触点和地线。也有三针的，没有怠速触点。还有七针和八针的，在节气门内装有怠速步进电动机。常见的TPS端子布置如下。

①V_CC为控制单元的输入电压。

②VTA为节气门位置传感器的输出电压。

③IDL为怠速触点开关。

④E₂传感器共用的到控制单元内部的接地线。

⑤E₁控制单元的接地线。

正常情况下V_CC与E₂之间的电压及V_CC与E₁之间的电压均应为5V。

IDL与V₂之间的电压应为12V。

VTA与V₂之间的电压应随节气门的逐渐开启而同步增大。TPS导线和接地线的功用见图3-18。

图3-18 TPS导线和接地线的功用

2.节气门位置传感器的故障诊断

节气门位置传感器（TPS）主要负责传递节气门开启角度和开启速率的信号，在加速时控制单元根据其信号增加喷油脉宽的次数，以满足增加混合气浓度的需要。如节气门位置传感器与控制单元或自身端子之间接触不良，会造成汽车加速不良。

在更换节气门位置传感器时，大众系列汽车新的节气门位置传感器必须与发动机控制单元进行匹配，日本和美国汽车则需要断开蓄电池负极1min。否则会因控制单元的残存记忆，造成怠速转速过高。

（1）V_CC与E₂和E₁之间的电压是否正常 V_CC与E₂之间的电压如过高，应重点检查控制单元是否有故障。相反V_CC与E₂之间的电压正常，说明控制单元正常。V_CC与E₁之间的电压正常，说明控制单元接地线正常；相反V_CC与E₁之间的电压如过高，说明控制单元接地线不良。控制单元的输入电压过高会造成自动变速器1档升档时间滞后，并且很难升入3档和4档，汽车没有高速。用万用表直接测量TPS输出电压正常，但读取数据流时，控制单元显示TPS输出电压明显偏高。

直接测量TPS输出电压正常，说明TPS正常，控制单元处理后不正常，应重点检查节气门拉索是否过松；加速踏板能否完全踩到底（脚垫铺得是否合适），TPS和控制单元线束端子是否有锈蚀；传输线路电阻是否产生分压。

（2）TPS内部短路检测 TPS内部烧蚀，造成输入电压线路和输出电压线路间短路，无论节气门的开启角度和开启速率是多少，输出电压始终为输入电压，即为5V，或接近5V。说明V_CC和VTA之间短路，自动变速器只有1档，无法升档，必须更换节气门位置传感器。

（3）可调式节气门位置传感器的调整 节气门位置传感器按其装配孔是圆孔还是长孔，分为可调的和不可调的两种。长孔的为可调式节气门位置传感器。可调式节气门位置传感器的万用表检测见图3-19。

调整时打开点火开关，不踩节气门，在TPS输出电压和地线间接上电压表，松开TPS固定螺钉，旋转TPS直至怠速输出电压值和厂家规定值一样时，在此位置将固定螺钉拧紧即可。

丰田轿车可调式节气门位置传感器的调整步骤如下。

①在怠速触点开关（IDL）和传感器公用接地线E₂之间连接好万用表，松开传感器调整螺钉，左右旋转传感器，使IDL和E₂之间导通。

②调整节气门止动螺钉与节气门杠杆之间的间隙，标准值为0.47mm，紧固传感器调整螺钉。

图3-19 可调式节气门位置传感器的万用表检测

注：该孔只作为TPS怠速输出电压值的调整孔。

由于废气返流导致旁通空气道堵塞和节气门闭合角受影响，会造成怠速不稳时。此时不要试图通过TPS的调整，来保证怠速稳定。TPS怠速输出电压调得过高，会造成自动变速器3档和4档升档点滞后，汽车没有高速。

（4）TPS电阻值检测 TPS主要检测节气门全关和全开时电阻值是否和厂家规定相符。使用8万～9万km以上的车辆，还应缓慢开启节气门，在开启节气门的过程中用手拍打节气门位置传感器，看其电阻值有无波动。如有波动必须更换节气门位置传感器。

TPS信号过小或过大都会造成加速时少数气缸缺火，减速或急剧改变载荷时有颠簸感。旧车节气门位置传感器中段磨损会造成四速自动变速器的3档和4档升档点滞后，严重时3档和4档还会有换档冲击。

TPS信号过小时应检查加速踏板是否能完全踩到底，如脚垫铺得不当就可能造成此类故障。

（5）TPS和MAF对比检查 MAF和FPS一起控制喷油脉宽，但在急加速的瞬间，MAF相对于TPS的信号有滞后性，可燃混合气进入气缸，但MAF信号还没来得及改变。在其加速的初期混合气的控制主要是节气门位置传感器，而后期的过渡圆滑控制则主要靠空气流量传感器。因此加速初期回火故障原因在节气门位置传感器，而加速后期回火故障原因在空气流量传感器。

如混合气过浓或过稀，导致发动机功率不足，可在熄火状态下，拔下MAF的端子，然后重新起动，控制单元由于无法收到MAF的信号，改用TPS和发动机转速传感器（CKP）的信号，如此后混合气正常，说明TPS和CKP工作正常，故障在MAF。

（6）节气门清洗后出现怠速高 节气门过脏，造成怠速时节气门开启角度过大，行驶基本正常，但一松节气门就熄火。清洗节气门后出现怠速高，怠速自提速，有的发动机会升到1500r/min。这属于正常现象，是因控制单元保护转速学习值偏离基础值过大。要想回到基础值，控制单元需重新学习，反复起动几次，或行驶一段时间后怠速可以慢慢地自己恢复正常。(www.xing528.com)

如用户提出立即恢复正常，可以用故障诊断仪反复进行几次节气门基本调整，怠速即可恢复正常。也可以利用故障诊断仪对发动机控制单元进行重新编码，也可以使怠速立即恢复正常。不同的车自适应方法不同，常见方法如下。

①如菲亚特在完成节气门的清洗或更换后，把点火开关旋转到ON位，停留10s，关闭点火开关，再重新打开点火开关，并起动发动机，即可完成节气门位置传感器的自适应，使怠速恢复到正常。

②大众系列轿车发动机节气门位置传感器的基本设定方法是连接故障诊断仪，按01键，进入控制单元，按“Q”键确认。按右“→”键进入执行行程。按04键进入基本设定，输入“098”，按“Q”键确认。显示屏右下角出现“O.K”，节气门位置传感器匹配成功。

③日本和美国发动机清洗或更换节气门后，断开蓄电池负极1min，即可完成节气门位置传感器的自适应，使怠速恢复到正常。

（7）节气门位置传感器滑线电阻断路的外在表现 在怠速状态下发动机转速会明显提高，而行驶中由于控制单元改用节气门位置传感器上怠速触点信号，只要节气门开启，不论开启角度还是开启速率发生什么变化，控制单元一律按照节气门开启50%进行控制，所以节气门位置传感器进入失效保护后会出现加速不良。急加速时可能会因混合气过稀而熄火（节气门全开进气量增大，但进油量仍按节气门开启50%配给）。

（8）电子节气门控制装置反应迟缓或无响应 自1988年宝马轿车开始使用电子节气门控制装置，到现在越来越多的汽车采用电子节气门。电子节气门又叫加速踏板位置传感器。两个加速踏板位置传感器（APPS）装在同一个壳体内，都位于加速踏板的上方。传感器输入驾驶人的转矩需求信号到控制单元。传感器是两个三线式线性传感器，向控制单元提供与加速踏板位置成比例的电压信号。两个传感器的电压信号不一样，当节气门开启，一个传感器信号的增加率是另一个传感器信号增加率的两倍。两个传感器有完全独立的电路，各自拥有独立的5V参考电压、信号线和接地线。

采用电子节气门的好处有以下几项。

①加强了乘员室的密封性，防止发动机的工作噪声传入乘员室。

②加强了工作的可靠性，不会出现节气门拉索过紧或过松的故障。

③避免操作上的滞后性。传统的节气门操作系统由机械连杆系统控制，从驾驶人踩下加速踏板发出操作指令到执行机构作出响应，会有一个时间滞后。而采用电子节气门可以避免这种时间滞后现象。

电子节气门可以避免时间滞后，可是现在却有些驾驶人和维修人员反映电子节气门控制装置较机械连杆系统控制的节气门操作系统反应要更加滞后。其实这种反映是由于误操作引发的。

加速踏板上装有滑线电阻式电子节气门控制装置的汽车，在等红灯时如出现变换灯后节气门电子控制装置反应迟缓或汽车无法行驶的故障，通常是由于错误驾驶造成的。驾驶人同时踩下加速踏板和制动踏板，将使制动功能超过节气门控制功能。在这种模式下，虽然踩下加速踏板发动机仍回到怠速运行模式。尽管不会留下故障码，但汽车无法行驶。出现此类故障时只要发动机故障指示灯不亮，没有电子节气门故障码，就说明节气门控制装置反应迟缓或无响应是由于错误驾驶造成的。只需改变错误驾驶习惯，不同时踩下加速踏板和制动踏板，故障就不会再现。

（9）电子节气门要特别注意清洁 现在有许多发动机使用电子节气门，这些汽车要特别注意进气系统的清洁。要按时进行空气滤清器的清洁和滤芯的更换。电子节气门一旦被灰尘污染严重，就会导致发动机怠速不稳，尾气排放超标，严重时还会出现怠速熄火；但中高速时运转平稳。遇到此类故障，认真清洗节气门即可排除故障。

（10）电子节气门体 电子节气门体包括节气门翼板、步进电动机、双节气门位置传感器、齿轮和一个复位弹簧。步进电动机由来自控制单元的负荷循环信号控制。复位弹簧负责关闭节气门翼板。当它被打开超过接近全闭位置，如果步进电动机电源丢失，弹簧将关闭节气门到起动位置。

使用电子节气门任何时候都不要手动打开节气门翼板，一定要使用诊断仪驱动打开翼板。

3.开关量型节气门位置传感器的结构特点和检测方法

开关量型节气门位置传感器又被称为触点式节气门位置传感器，由全负荷触点、月形凸轮板、节气门轴和怠速触点等组成。与节气门同轴的月形凸轮板负责控制两个开关触点的开启和闭合。当节气门位于完全关闭位置时，怠速触点闭合，控制单元根据怠速开关闭合信号判定发动机处于怠速工况，于是按怠速工况控制喷油脉宽，当节气门开启时，怠速触点张开，控制单元根据此信号进行从怠速到小负荷过渡工况控制喷油脉宽，当节气门开启大于50%时，全负荷触点闭合，控制单元根据全负荷触点闭合信号判定发动机进入全负荷工况，于是按全负荷工况进一步加大喷油脉宽。开关量型节气门位置传感器见图3-20。

图3-20 开关量型节气门位置传感器

a）传感器结构 b）滑动电阻 c）触点开关

就车检查开关量型节气门位置传感器，点火开关应处于“OFF”位置，断开节气门位置传感器端子，用万用表分别测量两个开关触点是否导通，节气门位于全关位置时怠速触点应导通，节气门开启大于50%时全负荷触点应导通。在其他开度下两触点均应不导通。打开点火开关，用电压表测量，发动机怠速时怠速触点（IDL）的输出电压为0V；怠速触点开启到50%以前输出电压为5V，当节气门开启大于50%时，全负荷触点（PSW）闭合，此后输出电压均为0V。

4.节气门位置和进气量的对比检查

读取数据流看节气门开度和进气量的数值是否匹配。

（1）使用进气歧管绝对压力传感器的车型 进气歧管绝对压力传感器不是装在进气系统上，而是通过一根真空软管与进气系统相连的，读取数据流，如节气门开度正常，但显示进气量过大，导致混合气过浓，应重点检查进气系统的密封性和进气歧管绝对压力传感器的真空软管是否畅通。

1）使用进气歧管绝对压力传感器的进气系统发生泄漏，会造成真空度降低。而正常情况下发动机负荷越大真空度越低，所以进气歧管绝对压力传感器会误认为发动机进入大负荷工况，因此加大喷油脉宽，供给浓混合气。

2）进气歧管绝对压力传感器的真空软管被积炭堵塞，造成真空度低，控制单元同样会误认为进入大负荷工况，控制单元会为此加大喷油脉宽，供给浓混合气，所以氧传感器输出电压信号过高。

节气门开度正常，怠速正常，说明进气系统密封良好，进气歧管绝对压力传感器如工作正常，进气量也应正常。进气歧管绝对压力传感器的真空软管被积炭堵塞，使控制单元感受到的真空度明显低于进气系统实际的真空度，造成数据流显示的进气量明显高于正常值。控制单元无法得知准确的进气量，而反复调整怠速步进电动机步数，使怠速转速处于不断游车状态，使用自动变速器的汽车在摘档时因怠速转速不稳会出现摘档熄火的故障。

（2）使用空气流量传感器的车型 现在常用的空气流量传感器有热丝式、热膜式和卡门涡旋式三种。其中卡门涡旋式不会被废气返流污染。而热丝或热膜式被污染后，在热丝或热膜上形成隔热层，导致空气流量传感器输出信号过低，输出信号过低会造成混合气过稀。

以帕萨特轿车为例，正常情况下，怠速时空气进气量为2～4g/s，节气门开度为0°～5°，如怠速时节气门开度正常，而空气进气量明显小于下限的2g/s，应重点检查热丝式或热膜式空气流量传感器是否被废气返流污染。

如传感器没有被污染，应进一步检查空气流量传感器和控制单元之间信号传输线路是否同正极短路，使电阻值异常减小。

（3）更换空气流量传感器和节气门位置传感器后需要重新匹配 无论何时只要影响发动机运转的部件（如空气流量传感器、节气门位置传感器等）被更换，自适应记忆就应该被重新设置。如没有重新设置或断开蓄电池负极使其失去自适应记忆，发动机重新起动并运行在开环模式的时候，控制单元将利用部件失效时存储的长期自适应数值进行喷油脉宽的修正，使汽车在热机状态工作粗暴。