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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運轉(zhuǎn)過程中節(jié)氣門的位置及其表征發(fā)動機負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)動機的工況并根據(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確定變速器換檔時機和變速器鎖止時機的主要信號之一。 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)氣門軸帶動其內(nèi)部的電刷和觸點轉(zhuǎn)動，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開關(guān)式，也有線性電位器式；夏利2000、威樂Vela、威馳VIOS、捷達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．觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器 （1）觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性 ECU首先根據(jù)觸點的閉合清況來確認發(fā)動機的工況類型，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火提前時刻。觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的輸出特性如圖61所示。  觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器輸出特性 1）當節(jié)氣門關(guān)閉時：怠速觸點IDL閉合，大負荷觸點PSW斷開；IDL觸點輸出低電平“0”，PSW觸點輸出高電平“1”，當ECU接收到這兩個信號時，若車速傳感器輸入到ECU的信號為0，則ECU判定發(fā)動機處于怠速狀態(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ECU接收到這兩個信號時，若車速傳感器輸入到ECU的信號為1，則ECU判定發(fā)動機處于減速狀態(tài)，控制噴油器停止噴油，以節(jié)約燃油和降低排放污染。 3）當節(jié)氣門開度增大時：凸輪隨著節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動將怠速觸點IDL斷開，此時大負荷觸點PSW仍處于斷開狀態(tài)，因此兩個觸點均為高電平“1”，ECU則判定為部分負荷狀態(tài)。此時ECU根據(jù)空氣流量傳感器信號和曲軸轉(zhuǎn)速信號計算確定噴油量，以保證發(fā)動機的經(jīng)濟性和改善排放性能。 4）當節(jié)氣門接近全開時：（即接近80%以上負荷）凸輪轉(zhuǎn)動使大負荷觸點PSW閉合，PSW端子輸出低電平“0”，IDL仍保持斷開狀態(tài)，輸出“1”，ECU則判定為大負荷狀態(tài)。從而控制噴油器增加噴油量，以保證發(fā)動機輸出足夠的動力，故PSW也稱為功率觸點。 （2）觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理 觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器由一個與節(jié)氣門軸聯(lián)動的凸輪、一個活動觸點和兩個固定觸點（怠速觸點IDL與全負荷觸點PSW）組成。由凸輪控制觸點的開啟與閉合。 觸點開關(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。  觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器工作原理 當節(jié)氣門轉(zhuǎn)動時，活動觸點隨節(jié)氣門凸輪一起轉(zhuǎn)動，按照活動觸點與兩個固定觸點的相對位置關(guān)系可分為下列三種工況。 1）當節(jié)氣門處于全關(guān)閉位置：活動觸點與怠速觸點接通，即怠速觸點閉合，ECU判定發(fā)動機處于怠速工況，從而按照怠速工況要求控制噴油和點火。 2）當節(jié)氣門接近于全開位置：活動觸點與全負荷觸點接通，即全負荷觸點閉合，ECU判定發(fā)動機處于全負荷或大負荷工況，從而按照大負荷工況要求控制噴油和點火。 3）當節(jié)氣門處于中間位置：活動觸點與兩個固定觸點均斷開，ECU判定發(fā)動機處于部分負荷工況，從而按照部分負荷工況要求控制噴油和點火。 （3）觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器的檢測 觸點開關(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端子與搭鐵是否導通。 2）檢測工作電壓：接通點火開關(guān)，用萬用表電壓檔分別檢測線束插接器另外兩個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通情況，應(yīng)符合表8的要求，否則應(yīng)更換傳感器。  觸點開關(guān)式節(jié)氣門位置傳感器只能檢測發(fā)動機的怠速和全負荷兩種工況，而對于部分負荷工況無法輸出準確的位置信號，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)部裝有滑動電阻，其滑臂與節(jié)氣門軸一同轉(zhuǎn)動。  線性電位器式節(jié)氣門位置傳感器工作原理 當節(jié)氣門打開時，滑臂隨節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動的同時還在滑動電阻片上滑動，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)動機運行的全部工況。 （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，加裝一個怠速觸點而形成的，如圖67所示。  怠速時，怠速觸點閉合，輸出怠速工況信號；而在其他工況時，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）當節(jié)氣門關(guān)閉或小于1.2°時：怠速觸點IDL閉合，IDL觸點輸出低電平“0”，則ECU判定發(fā)動機處于怠速狀態(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）當節(jié)氣門開度大于1.2°時：怠速觸點IDL斷開，IDL觸點輸出5V或12V。 3）當節(jié)氣門開度變化時：可變電阻的滑臂隨節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動，同時還在滑動電阻片上滑動，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，即導線應(yīng)導通。 2）檢測工作電壓。接通點火開關(guān)；但不起動發(fā)動機，轉(zhuǎn)動節(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：點火開關(guān)置于“OFF”位置，拔去節(jié)氣門位置傳感器的導線插接器，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線插接器上各端子的導通情況和電阻值，應(yīng)符合表10的要求，否則應(yīng)更換傳感器。 ②怠速觸點導通性檢查：節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點導通性檢查如圖70所示。 |
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