摘要：本文主要讲述一台丰田皇冠2.5L，5GR-FE电控发动机（V型6缸顶置双凸轮轴电喷24气门(Dual VVT-i)），因为节气门位置传感器的故障，所引起的发动机运转不良的故障排除与诊断过程进行分析小结。
关键词：电控发动机 节气门位置传感器 故障 排除
前言
电喷发动机喷油量是由电脑控制的，电脑根据发动机的进气量，转速，节气门开度、水温、进气温度等确定喷油量。其中节气门位置传感器的信号对准确控制空燃比和断油控制，点火提前角控制等尤其重要。必须保证有良好的技术状况，才能保障发动机的运转正常。
一、故障现象：
有一台丰田皇冠2.5L轿车，电控发动机型号5GR-FE，V型6缸顶置双凸轮轴电喷24气门(Dual VVT-i)，生产年份2011年，行驶里程15.3万公里。根据车主反映该车在高速行驶时，当发动机转速升到2100-2500转/分之间出现发动机抖动现象，运转不稳和加速性能不好的现象。但当发动机转速超过3000转/分时，故障现象就会消失，发动机运转正常，加速性能和动力性能恢复到正常。
根据电子控制发动机故障检修的常规程序，首先进行目测检查。
二、目测检查
目测检查的目的是在进入详细的测试和诊断前，清除一般性的影响因素，避免诊断和测试的反复进行。经过目测检查，都没有发现异常。
三、故障范围的分析和判断：
该车是丰田电控发动机型号5GR-FE是电子控制汽油喷射发动机，造成上述故障的原因有很多。根据所掌握的知识判断，基本上原因主要有以下几方面：
﹙一﹚点火系统故障；
﹙二﹚燃油供给系统故障；
﹙三﹚电子控制系统故障；
﹙四﹚机械部件磨损故障。
确定了可能引起故障的主要原因后，首先调取发动机故障码，利用X431诊断仪检测后显示出41故障码为：节气门位置传感器信号。按维修经验分析，如果节气门位置传感器真的出现了故障，是会引发车主反映的故障现象的。
四、节气门位置传感器的工作原理
节气门由驾驶员通过加速踏板来操纵，以改变发动机的进气量。从而控制发动机的运转，不同的节气门开度，标志着发动机的不同运转工况。为了使喷油量能满足不同工况的要求，电子控制汽油喷射系统在节气门体上装有节气门位置传感器。它可将节气门的开度转换成电子信号输给电脑，作为电脑判定发动机运转工况的依据。
五、节气门位置传感器检测
1、就车检查节气门位置传感器电阻
（1）拔下节气门传感器连接器
（2）用塞尺测量节气门止动螺钉与止动杆间的间隙﹙用手拔动节气门﹚。
（3）用电阻表测量此传感器导线插孔上端子间的电阻,电阻值基本符合要求，但其中Vc~E2端子的电阻值比标准值偏大。
2、用万能表测量VTA—E2端子，看节气门由“全关—全开”，
电阻值的变化过程是否连贯平滑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测量时万用表的指针，随着节气门的逐渐扩开，开始时电阻值平滑地变化，直到节气门开到某一个角度时，万用表的指针出现抖动，左右摇摆不定，甚至出现阻值无限大，节气门继续打开越过这一角度后，万用表指针又趋稳定地变化。这一现象说明节气门位置传感器的薄膜电阻有局部受到损蚀，或滑动触点与薄膜电阻之间在该位置接触不良。
六、故障分析：
电喷发动机的喷油量是由电脑控制的，电脑根据各种传感器测得的发动机进气量，转速，节气门开度，水温，进气温度等，诸多运转参数按设定的程序进行计算，从而达到控制喷油量的目的。
如果节气门位置传感器的输出信号，在某一瞬间因触点接触不良，而信号中断，或阻值大起大落，波动不定，则ECU对喷油量的控制将会波动很大，引起发动机运转不稳，动力下降，出现抖动等现象，这就故障的根源。
七、故障排除：
首先更换新的节气门位置传感器，按并规定进行调整。先拧松节气门位置传感器的两个固定螺钉，将厚度为0.35mm的塞尺片插入节气门限位螺钉和限位杆之间，同时用万用表测量怠速开关的导通情况，所示。逆时针转动节气门位置传感器，使怠速开关触点断开，然后按顺时针方向慢慢地转动节气门位置传感器，直至怠速开关闭合为止。拧紧节气门位置传感器的两个固定螺钉。分别用0.3mm和0.4mm的塞尺片插入节气门限位螺钉和限位杆之间，同时测量怠速开关的导通情况。当塞尺片为0.3mm时怠速开关应导通；当塞尺片为0.4mm时怠速开关应断开。复核新的传感器VTA—E2端子的电阻值变化是否连贯、平滑经检测电阻值变化连贯、平滑、稳定，符合要求。
完成更换节气门位置传感器并调整好后，进行ECU内的故障码清除。
将EFI保险丝拔出10s以上，或将搭地线从蓄电池上拆下10s
以上，即可消除故障码。
八、效果：
发动机经修复后进行发动试车，故障消失，发动机运转正常。试车后，再次调取故障码，显示一切正常。为了确定故障是否彻底排除，再用实验诊断模式来检查是否还存在故障。
实验诊断模式的步骤：
1、起动发动机，驾驶车辆上路行驶，车速应在10km/h以
上。此间TE2与E1始终保持跨接状态。
2、将车辆驶回检修处，再将TE1与E1跨接，TE2与E1
仍保持跨接。此时，如果系统正常，“CHECK”灯将闪烁两次。若系统有故障“CHECK”灯将会直接显示出故障码。
3、拆除TE2、TE1与E1跨接线，再将TE1与E1仍保持跨
接。此时，“CHECK”灯将会显示出17、18、42、43、51等故障码，这表示凸轮轴位置传感器信号、车速信号、起动信号、开关信号正常。
通过实验诊断模式的检查，确认故障已经给予排除了。
九、结束语：
通过排除节气门位置传感器故障的实践，说明故障产生的原因往往是多方面的。作为一名修理工，在排除汽车故障时，首先要了解其产生的原因和规律，特别是要掌握机电一体化的修理技术，才能胜任现代汽车修理。其次是采取先易后难、先简后繁的顺序，逐步检查分析，才能得出正确的判断方法。
参考文献：
1、《汽车电子控制技术》 主编：曹爱红、崔政敏 上海交通大学出版社 2016年
2、《丰田汽车维修手册》 主编：王运朋 广东科技出版社 2019年
3、《汽车发动机电控技术》主编：黎亚洲 陈和平 中国劳动社会保障出版社 2018年
论文作者:白平生
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：发动机论文; 节气门论文; 传感器论文; 故障论文; 位置论文; 塞尺论文; 丰田论文; 《基层建设》2019年第27期论文;