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節(jié)氣門位置傳感器 1．節(jié)氣門位置傳感器（TPS）的功能與分類 （1）TPS的功能 節(jié)氣門位置傳感器的功能是把汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門的位置及其表征發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小的開啟角度的變化轉(zhuǎn)變成為電信號輸入ECU，用于判別發(fā)動(dòng)機(jī)的工況并根據(jù)工況控制噴油量。此外，TPS信號還可作為變速器控制單元ECTECU確定變速器換檔時(shí)機(jī)和變速器鎖止時(shí)機(jī)的主要信號之一。 圖59所示為桑塔納系列轎車節(jié)氣門位置傳感器（TPS）外形。  節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門體上節(jié)氣門軸的一端，通過節(jié)氣門軸帶動(dòng)其內(nèi)部的電刷和觸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而把節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為電信號輸出，如圖60所示。  （2）TPS的分類 節(jié)氣門位置傳感器按照結(jié)構(gòu)不同可分為三類，即觸點(diǎn)開關(guān)式、線性電位器式（又稱可變電阻式）和組合式。如桑塔納2000GLi轎車采用的既有觸點(diǎn)開關(guān)式，也有線性電位器式；夏利2000、威樂Vela、威馳VIOS、捷達(dá)AT、GTX、桑塔納2000GSi、3000、紅旗CA7220E、切諾基吉普車采用可變電阻式；豐田轎車既有組合式，也有線性電位器式。 節(jié)氣門位置傳感器的安裝位置 圖60所示為韓國大宇王子/超級轎車D型多點(diǎn)噴射系統(tǒng)的節(jié)氣門體。節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上，用來檢測節(jié)氣門的開度。 節(jié)氣門限位螺釘用來調(diào)節(jié)節(jié)氣門的最小開度。 節(jié)氣門位置傳感器按照輸出信號類型不同可分為線性量輸出型和開關(guān)量輸出型兩種。 2．觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器 （1）觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性 ECU首先根據(jù)觸點(diǎn)的閉合清況來確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況類型，然后根據(jù)不同的工況類型的需求來控制噴油量大小和點(diǎn)火提前時(shí)刻。觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性如圖61所示。  觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器輸出特性 1）當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)：怠速觸點(diǎn)IDL閉合，大負(fù)荷觸點(diǎn)PSW斷開；IDL觸點(diǎn)輸出低電平“0”，PSW觸點(diǎn)輸出高電平“1”，當(dāng)ECU接收到這兩個(gè)信號時(shí)，若車速傳感器輸入到ECU的信號為0，則ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，并控制噴油器增加噴油量，以保證怠速穩(wěn)定而不至于熄火。 2）當(dāng)ECU接收到這兩個(gè)信號時(shí)，若車速傳感器輸入到ECU的信號為1，則ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于減速狀態(tài)，控制噴油器停止噴油，以節(jié)約燃油和降低排放污染。 3）當(dāng)節(jié)氣門開度增大時(shí)：凸輪隨著節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動(dòng)將怠速觸點(diǎn)IDL斷開，此時(shí)大負(fù)荷觸點(diǎn)PSW仍處于斷開狀態(tài)，因此兩個(gè)觸點(diǎn)均為高電平“1”，ECU則判定為部分負(fù)荷狀態(tài)。此時(shí)ECU根據(jù)空氣流量傳感器信號和曲軸轉(zhuǎn)速信號計(jì)算確定噴油量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和改善排放性能。 4）當(dāng)節(jié)氣門接近全開時(shí)：（即接近80%以上負(fù)荷）凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)使大負(fù)荷觸點(diǎn)PSW閉合，PSW端子輸出低電平“0”，IDL仍保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，輸出“1”，ECU則判定為大負(fù)荷狀態(tài)。從而控制噴油器增加噴油量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出足夠的動(dòng)力，故PSW也稱為功率觸點(diǎn)。 （2）觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器由一個(gè)與節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng)的凸輪、一個(gè)活動(dòng)觸點(diǎn)和兩個(gè)固定觸點(diǎn)（怠速觸點(diǎn)IDL與全負(fù)荷觸點(diǎn)PSW）組成。由凸輪控制觸點(diǎn)的開啟與閉合。 觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖62所示。  觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器工作原理 當(dāng)節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活動(dòng)觸點(diǎn)隨節(jié)氣門凸輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，按照活動(dòng)觸點(diǎn)與兩個(gè)固定觸點(diǎn)的相對位置關(guān)系可分為下列三種工況。 1）當(dāng)節(jié)氣門處于全關(guān)閉位置：活動(dòng)觸點(diǎn)與怠速觸點(diǎn)接通，即怠速觸點(diǎn)閉合，ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況，從而按照怠速工況要求控制噴油和點(diǎn)火。 2）當(dāng)節(jié)氣門接近于全開位置：活動(dòng)觸點(diǎn)與全負(fù)荷觸點(diǎn)接通，即全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合，ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于全負(fù)荷或大負(fù)荷工況，從而按照大負(fù)荷工況要求控制噴油和點(diǎn)火。 3）當(dāng)節(jié)氣門處于中間位置：活動(dòng)觸點(diǎn)與兩個(gè)固定觸點(diǎn)均斷開，ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于部分負(fù)荷工況，從而按照部分負(fù)荷工況要求控制噴油和點(diǎn)火。 （3）觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的檢測 觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器與ECU的連接電路如圖63所示。其檢測步驟如下。  1）檢測搭鐵電路：斷開點(diǎn)火開關(guān)，拆開傳感器插接器，用萬用表電阻檔測量線束插接器E1端子與車身之間的電阻應(yīng)為0。否則應(yīng)檢查ECU的E1端子與搭鐵是否導(dǎo)通。 2）檢測工作電壓：接通點(diǎn)火開關(guān)，用萬用表電壓檔分別檢測線束插接器另外兩個(gè)端子與車身之間的電壓應(yīng)為12V左右。若無電壓，則表明電源線路有故障。此時(shí)應(yīng)檢測傳感器的電源線、微處理器電源線、主繼電器以及熔絲等。 3）檢查傳感器：在節(jié)氣門限位螺釘與限位桿之間插入規(guī)定厚度的塞尺，用萬用表電阻檔檢查各端子的導(dǎo)通情況，應(yīng)符合表8的要求，否則應(yīng)更換傳感器。  觸點(diǎn)開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器只能檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速和全負(fù)荷兩種工況，而對于部分負(fù)荷工況無法輸出準(zhǔn)確的位置信號，故其性能存在局限性。 3．線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器 （1）線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)如圖64所示。傳感器內(nèi)部裝有滑動(dòng)電阻，其滑臂與節(jié)氣門軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)。  線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器工作原理 當(dāng)節(jié)氣門打開時(shí)，滑臂隨節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還在滑動(dòng)電阻片上滑動(dòng)，將節(jié)氣門開度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓?，并以電壓形式輸出。因此，可以獲得節(jié)氣門從全關(guān)閉到全開的連續(xù)變化過程的信號，從而全面且精確地反映出發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的全部工況。 （2）線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性 線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器的輸出電壓隨節(jié)氣門開度的增大而成直線上升，其輸出特性如圖65所示，其與ECU的連接電路如圖66所示。   4．組合式節(jié)氣門位置傳感器 （1）組合式節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理 組合式節(jié)氣門位置傳感器是在線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器的基礎(chǔ)上，加裝一個(gè)怠速觸點(diǎn)而形成的，如圖67所示。  怠速時(shí)，怠速觸點(diǎn)閉合，輸出怠速工況信號；而在其他工況時(shí)，電位器的電阻隨節(jié)氣門開度的變化而線性變化，從而將節(jié)氣門的開度變?yōu)殡妷盒盘栞斔徒oECU。 （2）組合式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性 組合式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性如圖68所示。 （3）組合式節(jié)氣門位置傳感器的檢測 組合式節(jié)氣門位置傳感器與ECU的連接電路如圖69所示。  組合式節(jié)氣門位置傳感器輸出特性 1）當(dāng)節(jié)氣門關(guān)閉或小于1.2°時(shí)：怠速觸點(diǎn)IDL閉合，IDL觸點(diǎn)輸出低電平“0”，則ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，并控制噴油器增加噴油量，以保證怠速穩(wěn)定而不至于熄火。 2）當(dāng)節(jié)氣門開度大于1.2°時(shí)：怠速觸點(diǎn)IDL斷開，IDL觸點(diǎn)輸出5V或12V。 3）當(dāng)節(jié)氣門開度變化時(shí)：可變電阻的滑臂隨節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)還在滑動(dòng)電阻片上滑動(dòng)，傳感器輸出端子VTA與E2之間的信號電壓隨著節(jié)氣門的開度增大而成直線關(guān)系發(fā)生變化。 其檢測步驟如下： 1）檢測搭鐵電路。斷開點(diǎn)火開關(guān)，拆開傳感器插接器，用萬用表電阻檔測量線束插接器E2端子與ECU的E2端子之間的導(dǎo)線、ECU的E1端子與車身搭鐵部位之間的連接情況，電阻應(yīng)為0，即導(dǎo)線應(yīng)導(dǎo)通。 2）檢測工作電壓。接通點(diǎn)火開關(guān)；但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)氣門，用萬用表直流電壓檔分別檢測線束插接器上的三個(gè)端子IDL、VC和VTA與車身之間的電壓，其大小應(yīng)符合表9的要求。 3）檢查傳感器 ①檢查線性電位器電阻：點(diǎn)火開關(guān)置于“OFF”位置，拔去節(jié)氣門位置傳感器的導(dǎo)線插接器，用萬用表電阻檔測量線性電位器的電阻（VTA與E2之間的電阻），該電阻值應(yīng)隨節(jié)氣門開度的增大而呈線性增大。 在節(jié)氣門限位螺釘與限位桿之間插入規(guī)定厚度的塞尺，用萬用表電阻檔檢查傳感器導(dǎo)線插接器上各端子的導(dǎo)通情況和電阻值，應(yīng)符合表10的要求，否則應(yīng)更換傳感器。 ②怠速觸點(diǎn)導(dǎo)通性檢查：節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)導(dǎo)通性檢查如圖70所示。 |
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