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1、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
2、，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
3、,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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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、
