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汽车+汽车线性可变电阻式节气门位置传感器

高工
2025-09-18 20:09:37     打赏

一、结构原理

线性可变电阻式节气门位置传感器内部核心是一个旋转式可变电阻电位器,其滑动触点与节气门轴相连。与开关式节气门位置传感器只能检测发动机怠速和全负荷工况不同,该传感器能获取节气门从全闭到全开连续变化的信号,从而更精准地判断发动机运行工况。


电位器设有3个接线端子,分别连接电位器电阻的两个固定端和滑动触点。在两个固定端之间施加恒定电压,三个接线端子间便形成分压电路。当节气门带动滑动触点转动时,触点在电阻体上的位置改变,触点与任一固定端之间的电阻随之变化,该端子上的电压也会相应改变。

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在图a的控制电路中,电位器电阻的两个固定端分别为电源和搭铁端子,来自ECU的5V基准电压施加在这两个端子上,滑动触点作为传感器信号端子。ECU依据该端子上的信号电压值确定节气门开度,并通过电压信号变化获取节气门开度变化速率。

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为保证信号电压与节气门开度的线性关系,通常选用可靠性高、工作寿命长、线性度好的线绕电位器,且使电位器触点转动范围大于节气门转动范围,让电位器实际工作范围处于其线性度最佳的中间70%左右。ECU将该工作范围内的最小信号电压值作为判定节气门全关(怠速信号)的依据,最大信号电压值作为判定节气门全开(满负荷信号)的依据。


由于电位器制造加工误差和传感器安装调整可能导致节气门开度信号与实际开度出现偏差(尤其是节气门全关的怠速位置),影响ECU对发动机的控制,因此有些发动机在更换这种节气门位置传感器或ECU断电后,需使用专用ECU解码器(或检测仪)对节气门开度进行初始化设置。让ECU获取传感器信号的实际最小值和最大值,并存储在存储器内,为将传感器信号电压值转换为节气门开度,特别是判定怠速、全负荷工况提供参照标准。


二、检测

不同型号的节气门位置传感器,其电阻值和输出电压信号值存在差异。下面以2008款别克凯越发动机节气门位置传感器为例,介绍检测方法。图为2008款别克凯越节气门位置传感器与发动机控制模块的连接电路图,包含连接电路图和节气门位置传感器插接器端子排列(a为连接电路图,b为节气门位置传感器插接器端子排列)。

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供电电压及搭铁检测

将点火开关置于OFF位置,拔下传感器插头,再把点火开关置于ON位置。

用高阻抗数字式万用表电压档测量传感器线束侧2端子与搭铁之间的电压,正常值应为 +5V。

用高阻抗数字式万用表欧姆档测量线束侧1端子与蓄电池负极之间的电阻,正常应为0Ω。若测量值不符合要求,需进一步检查发动机控制模块端子:

若发动机控制模块17端子输出电压为 +5V,32端子与蓄电池负极间电阻为0Ω,说明发动机控制模块工作正常,故障在发动机控制模块与TPS的连接线束上,需检修线束。

若发动机控制模块17端子输出电压不是 +5V,或32端子与蓄电池负极间电阻不是0Ω,说明发动机控制模块存在故障,应更换新的PCM。

插上TPS插头,点火开关置于ON位置,刺破2端子线束,用数字式万用表电压档测量TPS2端子与搭铁之间的电压。改变节气门开度,使其处于全开、全闭等任意位置,该电压值应稳定在5V左右。


阻值和连续性检测

阻值检测:将点火开关置于OFF位置,拔下TPS插头,用欧姆表测量2 - 1、3 - 1、2 - 3间的电阻值,该值应符合表2 - 2规定。若测量值不在此范围,需更换TPS。

连续性检测:用万用表电阻档测量传感器信号端3与搭铁端1间的电阻,该电阻值应随节气门开度逐渐增大而由小到大、平滑连续变化;否则,表明TPS有故障,应更换。


输出电压检测

插上传感器插头,将点火开关置于ON位置,用高阻抗数字式万用表电压档测3端子的输出电压。当节气门完全关闭时,该电压应为0.53V;当节气门缓慢打开时,电压应在0.5 - 4.2V之间平滑变化。若检查结果与上述规定不符,表明节气门传感器有故障,应更换。


总结:

线性可变电阻式节气门位置传感器,以旋转式可变电阻电位器为核心,滑动触点连节气门轴,能获取节气门从全闭到全开连续变化信号,精准判断发动机工况。电位器 3 个接线端子形成分压电路,节气门带动触点转动时,端子电压改变。为保证线性关系,常用线绕电位器,且让其实际工作范围处于中间 70%左右。因制造误差等,更换传感器或 ECU 断电后需初始化设置。

不同型号传感器电阻和电压值有差异,以 2008 款别克凯越为例,检测时先进行供电电压及搭铁检测,正常值有明确标准,不符则排查故障;接着做阻值和连续性检测,阻值需符合规定,连续性应平滑变化;最后进行输出电压检测,节气门不同开度下电压有特定范围,不符则表明传感器有故障需更换。



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