- 圖解新款汽車傳感器結構、原理與檢修
- 劉強
- 2090字
- 2020-11-24 11:18:45
四、霍爾式節氣門位置傳感器
1. 構造
在三菱格蘭迪車電子節氣門系統中,使用雙霍爾式線性節氣門位置傳感器。位于節氣門體的節氣門位置傳感器的功能是測量節氣門的位置,向發動機ECU輸出與節氣門軸轉角成正比的電壓信號。根據該傳感器輸出的電壓,發動機ECU控制節氣門控制伺服電機進行反饋控制。
非接觸式的霍爾傳感器包括一個固定在踏板軸上的永磁鐵、一個輸出電壓與磁通量成正比的線性霍爾集成電路,一個有效地將永磁鐵的磁通量轉入霍爾集成電路的定子。內部構造如圖4-5所示。

圖4-5 雙霍爾式線性節氣門位置傳感器構造
2. 工作原理
當節氣門全閉時,如圖4-6(a)所示,磁場方向向上,節氣門位置傳感器電壓輸出最小。當節氣門全開時,如圖4-6(c)所示,磁場方向反向向下,節氣門位置傳感器電壓輸出最大。當節氣門半開時,如圖4-6(b)所示,節氣門位置傳感器輸出電壓在中間值。
節氣門位置傳感器通過兩個系統(主、副)輸出,這就提高了系統測量的準確性,增強了故障保護功能,確保了可靠性。其輸出特性曲線如圖4-7所示。

圖4-6 霍爾式節氣門位置傳感器的工作原理

圖4-7 主、副傳感器輸出特性曲線
3. 檢測
1)輸入電壓檢測
關閉點火開關,拔下節氣門位置傳感器插頭,打開點火開關,用萬用表的電壓擋測量線束側5號端子(見圖4-8)與搭鐵間電壓,檢查是否有5V電壓輸入。如果沒有,應檢查傳感器5號端子與ECU C-113中的106號端子是否導通,如果不導通,檢查線路線束,如果導通,說明ECU沒有5V電壓輸出,應更換ECU。

圖4-8 節氣門位置傳感器與ECU的電路連接
2)輸出電壓檢測
由于在使用萬用表檢測輸出電壓時,需要配備專用線束三通接頭,或刺破信號線,因此,三菱公司推薦使用其專用解碼器MUT-Ⅲ,通過讀取數據流從而進行輸出電壓的檢測。將點火開關置于“ON”位置,檢測14項—節氣門位置傳感器(副)和79項—節氣門位置傳感器(主)的電壓數值,看電壓數值是否可以隨節氣門的打開而同步變大,如果變化不同步或中間有斷點,則節氣門位置傳感器線路或本體有故障。有關節氣門位置傳感器的數據流如表4-2所示。
表4-2 節氣門位置傳感器的數據流

3)搭鐵檢測
關閉點火開關,拔下節氣門位置傳感器插頭,打開點火開關,用萬用表的電壓擋測量線束側3號端子與蓄電池負極是否導通。正常情況下,應該導通,如果不導通,應依次檢查線路、接頭和ECU。
4)節氣門控制伺服電路檢測
打開點火開關,用萬用表的電壓擋測量線束側2號端子與搭鐵間電壓,檢查是否有5V電壓輸入。如果沒有,應檢查傳感器2號端子與ECU C-114中的141號端子是否導通,如果不導通,檢查線路線束;如果導通,說明ECU沒有5V電壓輸出,應更換ECU。ECU C-114中的133號端子和ECU C-114中的141號端子應有5V電壓,否則更換ECU。
5)故障碼檢測
在維修過程中,用三菱專用解碼器讀出電控節氣門系統的故障碼(DTC),對應含義見表4-3,從而準確、快速地判斷故障部位。
表4-3 節氣門系統故障碼含義表

6)電控節氣門系統的初始化
在更換新的節氣門體后,或節氣門閥片區油污被清潔后,都要進行節氣門初始化,方法如下。
(1)起動發動機,進行暖機,使發動機水溫達到80℃以上。
(2)如發動機水溫就在80℃以上,不必進行暖機,可直接將點火開關置于“ON”位。
(3)再把點火開關旋回至“LOCK”位,停止發動機運轉。
(4)在“LOCK”位停止10s,然后再次起動發動機,使發動機怠速運轉。
(5)10min后,在變速箱為“N”擋、燈類及散熱器冷卻風扇等電器附件全關條件下,檢查發動機怠速是否正常。如怠速正常,說明節氣門自學習后節氣門位置適當,怠速節氣門開度正常。至此,節氣門學習完成。反之,如怠速不正常,節氣門需按上述過程重新進行學習操作。
4. 加速踏板位置傳感器控制電路
三菱格蘭迪轎車使用的雙霍爾式加速踏板傳感器與前述雙霍爾式節氣門位置傳感器工作原理相同,其線路連接如圖4-9所示,傳感器的輸出特性曲線如圖4-10所示。

圖4-9 加速踏板的線路連接

圖4-10 主、副傳感器的輸出特性曲線
1)工作電壓的檢測
利用霍爾效應工作的傳感器需要供給一定的工作電壓,因此首先要進行電壓測試。關閉點火開關,拔下加速踏板位置傳感器插頭,再打開點火開關,用萬用表的電壓擋測量端子1與2、端子4與5間是否有5V電壓。如果沒有,可能是線路損壞或ECU故障。
2)輸出信號檢測
因為格蘭迪使用的是線性霍爾式傳感器,所以可以使用萬用表進行模擬信號的檢測。關閉點火開關,連接加速踏板位置插頭,再打開點火開關,用背插法分別檢測端子3與2、端子5與6間的電壓,其電壓值應該隨著加速踏板的下壓而連續改變,不應有斷點或者突變,否則應檢查或更換加速踏板位置傳感器。
3)解碼器檢測
在維修過程中,利用三菱專用解碼器MUT-Ⅲ讀出電子控制節氣門系統的數據流和故障代碼,從而準確、快速地判斷故障部位。
(1)加速踏板位置主傳感器和副傳感器的檢查。點火開關置于“ON”位,應用MUT-Ⅲ,慢慢踩加速踏板,從數據流讀出77項—加速踏板位置傳感器(副)和78項—加速踏板位置傳感(主)的電壓數值,看電壓數值是否可以隨加速踏板的下壓而同步變大。如果變化不同步或中間有斷點,則加速踏板位置傳感器線路或本體有故障。表4-4為傳感器標準參考值。
表4-4 傳感器標準參考值

(2)故障碼檢測。利用MUT-Ⅲ的診斷功能,讀出故障碼(見表4-5),判斷故障部位。
表4-5 傳感器故障碼含義表
