摘 要:闡述節(jié)氣門位置傳感器(TPS)的結(jié)構(gòu)、工作原理、功能和分類,重點(diǎn)介紹節(jié)氣門位置傳感器的檢測方法。
關(guān)鍵詞:節(jié)氣門位置傳感器 結(jié)構(gòu) 分類 工作原理 檢測方法
中圖分類號:U46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(c)-0102-01
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門由駕駛員通過加速踏板來操縱,以改變發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。不同的節(jié)氣門開度標(biāo)志著發(fā)動(dòng)機(jī)的不同運(yùn)轉(zhuǎn)工況。為了使噴油量滿足不同工況的要求,電子控制汽油噴射系統(tǒng)在節(jié)氣門體上裝有節(jié)氣門位置傳感器。它可以將節(jié)氣門的開度轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU,作為ECU判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況(如怠速、加速、減速和全負(fù)荷等工況)的依據(jù)。
1 節(jié)氣門位置傳感器的分類
常見的節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型、線性和霍爾元件型3種類型。
2 節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)及其工作原理
2.1 開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器
開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器使用一個(gè)怠速(IDL)觸電和高功率(PSW)觸點(diǎn)來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)是怠速還是在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn),其結(jié)構(gòu)和電路如圖1所示。當(dāng)節(jié)氣門完全關(guān)閉時(shí),怠速觸點(diǎn)閉合、高功率觸點(diǎn)斷開。這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU確定發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速。當(dāng)踩下加速踏板時(shí),怠速觸點(diǎn)斷開,當(dāng)節(jié)氣門開度達(dá)50%以上時(shí),PSW觸點(diǎn)閉合,表明發(fā)動(dòng)機(jī)處于大負(fù)荷狀態(tài);而當(dāng)節(jié)氣門開度在關(guān)閉至50%以上時(shí),動(dòng)觸點(diǎn)懸空,表明發(fā)動(dòng)機(jī)處于中小負(fù)荷狀態(tài)。
2.2 線性節(jié)氣門位置傳感器
線性節(jié)氣門位置傳感器采用線性電位計(jì),由兩個(gè)滑塊和一個(gè)電阻器構(gòu)成,滑塊的兩端有怠速(IDL)信號和節(jié)氣門開度(VTA)信號用的觸點(diǎn)(見圖2)。當(dāng)節(jié)氣門完全關(guān)閉時(shí),IDL信號觸點(diǎn)和E2端連接。當(dāng)節(jié)氣門開啟,觸點(diǎn)保持同步沿電阻器滑動(dòng)時(shí),VTA的端子電壓與節(jié)氣門開度成正比?,F(xiàn)在電控系統(tǒng)中的線性節(jié)氣門位置傳感器已不使用IDL觸點(diǎn),而只使用VTA信號來確定怠速運(yùn)行工況。
2.3 霍爾元件型節(jié)氣門位置傳感器
霍爾元件型節(jié)氣門位置傳感器由霍爾元件和可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鐵構(gòu)成,磁鐵安裝在與節(jié)氣門軸相連的軸上,和節(jié)氣門一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)節(jié)氣門開啟時(shí),磁鐵也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),通過霍爾元件的磁道量發(fā)生變化,霍爾元件輸出電壓信號發(fā)生變化,以此作為節(jié)氣門開度信號。霍爾元件型節(jié)氣門位置傳感器電路如圖3所示。
3 海馬車型的節(jié)氣門位置傳感器
海馬車型的節(jié)氣門位置傳感器主要是線性型的,在這里淺談一下海馬汽車的節(jié)氣門位置傳感器的檢測方法。海馬線性型節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)和電路與圖2相似,不同之處是海馬線性型節(jié)氣門位置傳感器沒有怠速觸點(diǎn)IDL,只有三個(gè)端子:VC、VTA、E2。本傳感器是一個(gè)具有線性輸出的角度傳感器,由滑觸電阻和滑觸臂組成?;|臂的轉(zhuǎn)軸跟節(jié)氣門軸連接在同一個(gè)軸線上?;|電阻的兩端加上5 V的電源電壓Vc。當(dāng)節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滑觸臂跟著轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)在滑觸電阻上移動(dòng),并且將觸點(diǎn)的電位VTA作為輸出電壓引出。其檢測方法如下。
3.1 電阻法
(1)用萬用表來檢測Vc與E2之間的電阻,常溫時(shí)其電阻為2 kΩ±20%;(2)檢測VTA與E2之間的電阻,其電阻隨著法節(jié)氣門打開而變大;(3)檢測VTA與Vc之間的電阻,其電阻隨著節(jié)氣門打開而變小。注意事項(xiàng):在實(shí)際檢測時(shí),因?yàn)楣?jié)氣門位置傳感器上沒有標(biāo)明Vc、VTA、E2端子,而是用1、2、3來標(biāo)明,就需要用以上的檢測方法來先判斷出它們的端子。
3.2 電壓法
3.2.1 用萬用表來檢測的電壓法
(1)檢測Vc與E2之間的電壓,應(yīng)為5 V;(2)檢測VTA與E2之間的電壓,節(jié)氣門全閉時(shí)電壓為0.5 V(即汽車屬于怠速工況);全開時(shí)約為4.5 V,其電壓隨著節(jié)氣門打開而變大(0.5~4.5 V)。
3.2.2 用X431診斷儀來檢測的電壓法
用X431診斷儀安裝好后,啟動(dòng)汽車,怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。打開X431診斷儀,進(jìn)入檢測系統(tǒng),怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電壓顯示為0.5 V,隨著節(jié)氣門慢慢打開,其電壓也慢慢變大,VTA的端子電壓與節(jié)氣門開度成正比。
現(xiàn)在人民生活富裕了,汽車越來越多,隨之出現(xiàn)故障也越來越多,就需要我們汽修的技術(shù)人員不斷地學(xué)習(xí),不斷提高自己的檢修能力,才能更好地為我們客戶服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]解國林,呂江毅.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢修[M].天津科學(xué)技術(shù)出版社,2011.
[2]海馬汽車有限公司.海馬汽車維修手冊[M].