节气门位置传感器 摘要：本文针对汽车节气门位置的研究，就结构形式提出了三种节气门位置传感器分别介绍了该三种传感器：开关量输出型节气门位置传感器，线性节气门位置传感器，滑动式节气门位置传感器的结构和原理及其出现的故障现象关键词：节气门位置 开关量输出型传感器 线性节气门传感器 滑动式节气门传感器 故障现象引言：节气门位置传感器是发动机电子控制系统的重要部件节节气门位置传感器是用来检测节气门开度大小，提供给发动机电控单元运行负荷大小的重要部件．发动机电控单元用其来控制燃油喷射量和给其他系统发出一节气门开度信号，以控制换档时间，点火时刻，悬架刚度等等1.开关量输出型节气门位置传感器,又叫节气门开关1.1节气门开关的结构节气门位置传感器的结构如图1所示传感器中有IDL触点,PSW触点,ACC1和ACC2触点IDL触点用以检测怠速状态,PSW触点检测重负荷状态,ACC1和ACC2用以检测加减速状态 图1 节气门开关结构示意图节气门开关的电路结构图如图2所示,它由下面几部分组成:(1)转动臂 两个转动臂装在转动部件上,转动部件装在节流阀轴上,并和其连动,该臂是具有弹性导电材料做成在臂的不同位置,有若干个动触头。
两个转动臂用导线连接在一起,并通过动触头在转动中始终和地线连接2)动触头 动触头由导电、耐磨、耐高温、化学性能稳定的材料做成它安装的位置是和印刷电路板上的各种导电片的位置相对应的3)静触头 它和动触头材料一样,安装位置是节流阀的怠速位置上4)印刷电路板 它是由傅铜板按图2上的导电片的形状加工出来的由于信号太多(一个信号就至少有一片导电片),所以分成两个区域,这两个区域在空间上大约相差90°机械角,这两个区域分别由两个对应的转动臂(两个转动臂在空间也相差90°机械角)所控制1.2节气门开关的工作原理 在节气阀转动过程中,带动两个转动臂同步转动,两个转动臂通过动触点在转动过程中始终和地线的导电片相连,因此一旦两个臂上的任何动触头和导电片相接触时,其导电片的电位马上拉到低电位(地电位)因导电片是通过限流电阻接在电源上的,在动触点不和其接触时,它就是高电位,这样以来,在节流阀转动在不同的位置上时,动触头就和相应的导电片接通和断开,也就输出了各种控制所需的如图3所示的电信号从而得出此时的节气门开度 图2 节气门开关电路结构图 图3 发动机及自动变速的控制信号2．线性节气门位置传感器2.1线性节气门位置传感器的结构线性节气门位置传感器装在节流阀与喷油泵上,它可以连续地检测节气门的旋转状况。
传感器内部的开关可检测出移动的原点,所以这种传感器可以准确地检测出绝对角度传感器的结构如图4所示,它检测节气门的开度并把开度转换成电压信号输入到计算机中当节气门打开时,节气门开度信号触点VTA和怠速信号触点在电阻体上滑移 图4 线性节气门位置传感器结构图它的构造和节气门开关大体上是相同的,只是它印刷电路板上的线性电阻(电阻和它的弧长成正比)片代替节气开关的某些导电片,该部分实际上是一个线性电位器,它的中心触点对地之间的电阻大小正比于节气门的开度2.2线性节气门位置传感器的工作原理VC端子上一直加有5V的定电压,而动触点则依照节气门的开度在电阻体上滑移,由此在VTA端子上就会有与节气门开度成比例的电压输出当节气门全闭时,检测怠速状态的动触点使IDL～E2两个端子导通,从而输出怠速状态信号,节气门位置传感器的电路原理和输出特性如图5所示 图5 线性节气门位置传感器的电路与输出特性3．滑动式节气门位置传感器3.1滑动式节气门位置传感器的结构这种节气门位置传感器与线性节气门位置传感器类似,它也是检测出节气门的全闭和全开位置,再把信号送到控制用计算机去滑动式节气门位置传感器的结构如图6所示。
传感器安装在节流阀的本体上,它是由与节流阀轴联动的凸轮、检测怠速位置的怠速触点、检测满负荷位置的满负荷触点以及动触点组成的 图6 滑动式节气门位置传感器结构图3.2滑动式节气门位置传感器的工作原理它和节气门开关原理是一样的,都是把节气门位置变成开关信号输给计算机,但结构上有所不同,它的动触头是固定不动的,而原来的导电片用和节流阀轴联动的凸轮导电片代替在怠速运转情况下,怠速触点闭合,除此之外的情况下,怠速触点都是打开的怠速触点把怠速加浓、怠速后加浓、切断燃油等信号都送入计算机去当节流阀达到某一开度时,满负荷触点闭合,此时满负荷加浓信号输入到计算机去4．节气门位置传感器的作用它的作用是将节气门的开度大小转变为电信号输入ECU，ECU根据此信号判别发动机的工况，并根据不同工况对混合气浓度的需求来控制喷油时间气门位置传感器装在节流阀上,并与节流阀连动它把节气门打开的角度转换成与其成正比的电压信号,同时把节气门的各个特殊位置制成接触开关,把怠速、高负荷、加减速等汽车工况变成电脉冲信号输给相应的控制器,以达到喷油、点火、变速等的优化自动控制5．节气门位置传感器的故障现象与排除5．1发动机怠速不稳，过高或过低。
怠速时，发动机无法从节气门位置传感嚣得到IDL触点闭合的信号．怠速控制系统不能启动怠速控制，以至当打开空调或打开其他电器设备时，无法提供怠速补偿5．2 触点一直常开，自动变速器车辆入档冲击过大当怠速触点在怠速时无法闭告，自动变速器入档时．不能进行入档缓冲控制点火时间和喷油量无法相应推迟和减少，以至入档冲击过大5．3节气门开度信号（VTA)输出异常当节气门开度信号(VTA)不能正常反映油门踏板开度时，发动机电控单元就无法根据实际的油门踏板开度进行控制，以至发动机工作异常比如，加速不良，怠速不稳定；自动变速器升降档异常根据以上不同的故障现象首先要读取故障代码．其次，利用检测仪或万用表对节气门位置传感器进行基本的检查和调整，尤其重要的是怠速触点的调整，其实，很多的故障就是因为传感器的调整不当引起的。