四、霍尔式节气门位置传感器

1.结构

双霍尔式线性节气门位置传感器广泛用于三菱和丰田轿车上。

位于节气门体的节气门位置传感器的功能是测量节气门的位置，向发动机ECU输出与节气门轴转角成正比的电压信号。根据该传感器输出的电压，发动机ECU控制节气门控制伺服电动机进行反馈控制。

非接触式的霍尔传感器包括一个固定在踏板轴上的永磁铁、一个输出电压与磁通量成正比的线性霍尔集成电路，一个有效地将永磁铁的磁通量转入霍尔集成电路的定子。霍尔式节气门位置传感器的构造如图4-18所示。

图4-18 双霍尔式线性节气门位置传感器

2.工作原理

这里以丰田车上的双霍尔式线性节气门位置传感器为例介绍霍尔式线性节气门位置传感器的工作原理。

当节气门全闭时（图4-19a），磁场方向向上，流入霍尔集成电路的磁通量最大，此时，节气门位置传感器电压输出最小。当节气门全开时（图4-19c），磁场方向向下，流入霍尔集成电路的磁通量最大，此时，节气门位置传感器电压输出最大。当节气门半开时（如图4-19b），磁通量为零，节气门位置传感器输出电压在中间值。节气门位置传感器通过两个系统（主、副）输出，这就提高了系统测量故障的准确性，增强了故障保护功能，确保了可靠性。

图4-19 霍尔式节气门位置传感器的工作原理

图4-20所示是丰田凯美瑞（混合动力版）双霍尔式线性节气门位置传感器输出特性曲线。

图4-20 霍尔式节气门位置传感器的工作原理

节气门位置传感器有两个传感器电路V_TA和V_TA2，各传送一个信号。V_TA用于检测节气门开度，V_TA2用于检测V_TA的故障。传感器信号电压与节气门开度成比例，在0V和5V之间变化，并且传输至ECU的端子V_TA。

节气门关闭时，传感器输出电压降低，节气门打开时，传感器输出电压升高。ECU根据这些信号来计算节气门开度并响应驾驶人输入来控制节气门执行器。这些信号同时也用来计算空燃比修正值、功率提高修正值和燃油切断控制。

混合动力车辆失效保护功能：

存储这些DTC中的任何一个和与电子节气门控制系统故障有关的其他DTC时，ECU进入失效保护模式。在失效保护模式下，ECU切断流向节气门执行器的电流，且节气门在回位弹簧的作用下恢复到6.5°节气门位置。ECU停止发动机，可仅使用混合动力系统驾驶车辆。如果平稳而缓慢地踩下加速踏板，车辆会缓慢行驶。

失效保护模式一直运行，直至检测到通过条件并且随后电源开关置于OFF位置。

3.连接电路

图4-21和图4-22所示分别是丰田轿车和三菱轿车上的霍尔式节气门位置传感器与ECU的连接电路。

4.检测

这里以三菱轿车霍尔式节气门位置传感器为例介绍检测方法，其电路见图4-22。

图4-21 丰田轿车霍尔式节气门位置 传感器与ECU的连接电路

（1）电压测量

1）测量输入电压。关闭点火开关，断开节气门位置传感器插头，打开点火开关，用万用表的电压档测量线束侧5号端子，检查是否有5V电压输入。如果没有，应检查传感器5号端子与ECU C-113中的106号端子是否导通，如果不导通，检查线路线束，如果导通，说明ECU没有5V电压输出，应更换ECU。

图4-22 三菱轿车霍尔式节气门位置传感器与ECU的连接电路

2）测量输出电压。由于在使用万用表检测输出电压时，需要配备专用线束三通接头，或刺破信号线，因此，三菱公司推荐使用其专用解码器MUT-Ⅲ，通过读取数据流从而进行输出电压的检测。

将点火开关置于“ON”位置，应用MUT-Ⅲ，断开进气软管，用手慢慢打开节气门，从数据流读出14项节气门位置传感器（副）和79项节气门位置传感器（主）的电压数值，看电压数值是否可以随节气门的打开而同步变大，如果变化不同步或中间有断点，则节气门位置传感器线路或本体有故障。有关节气门位置传感器的数据流见表4-5。

3）测量搭铁。关闭点火开关，断开节气门位置传感器插头，打开点火开关，用万用表的电压档测量线束侧3号端子与蓄电池负极是否导通。正常情况下，应该导通，如果不导通，应检查线路、接头、ECU。

表4-5 有关节气门位里传感器的数据流

（2）电控节气门系统的初始化 在更换新的节气门体后，或由于节气门阀片区有油污被清洁后，都要进行节气门的学习，进行初始化，方法如下：

1）起动发动机，进行暖机，使发动机冷却液温度达到80℃以上。若发动机冷却液温度就在80℃以上，则不必进行暖机。

2）将点火开关置于“ON”位置。

3）把点火开关旋回至“LOCK”位置，停止发动机运转。

4）在“LOCK”位置停止10s，然后再次起动发动机，使发动机怠速运转。

5）10min后，在变速杆处于N位且灯光及散热器冷却风扇等电器附件全关条件下，检查发动机怠速是否正常。如怠速正常，说明节气门自学习后节气门位置适当，怠速节气门开度正常。至此，节气门学习完成。反之，如怠速不正常，节气门需按上述过程重新进行学习操作。

你学会了吗？

1.节气门位置传感器有什么作用？

2.节气门位置传感器的安装在什么地方？

3.节气门位置传感器主要有哪些类型？

4.触点开关式节气门位置传感器由什么组成，是怎样工作的，与ECU的电路如何连接，怎样检测？

5.可变电阻式节气门位置传感器由什么组成，是怎样工作的，与ECU的电路如何连接，怎样检测？

6.霍尔式节气门位置传感器由什么组成，是怎样工作的，与ECU的电路如何连接，怎样检测？