24.节气门位置传感器工作原理是什么?有几种类型?作用是什么?
驾驶员是根据负荷、道路等条件而改变节气门开度,以控制进入缸内混合气数量,增加或减少发动机输出的功率。节气门位置传感器分触点式、滑动式、混合式三种。实际上它们是电位计,装在与节气门轴同步运行处。当节气门轴转动时,对滑动式节气门位置传感器而言,当节气门由关闭到全开时,可以获得连续变化的电压或电阻(全开到全闭之间电阻值约为 0.9~4.10)模拟信号和节气门开度变化的速率信号,也就是它可以检测节气门开度,反映出发动机在不同负荷和对功率的要求。由于它实际上是可变电阻,根据在试验室试验的数据,节气门位置传感器参考电压是5±0. 1 V。如将U1在参考电压的12%±0.5%,确定为怠速电压,U:在介于U1与U3之间的电压确定为部分负荷电压,U3是参考电压的83%~93%时确定为全负荷电压。只要节气门位置传感器发出电压Ux≤ U1的信号,则为怠速工况,如U1≤Ux≤U3则是部分负荷,如Ux≥U3则是全负荷。当节气门位置传感器分别发出这三个信号,ECU就能根据这些信号精确确定发动机工况,控制各工况时的喷油量。例如,节气门轴处于怠速位置,输出端就向ECU发出高电平信号,此时,功率负荷位置敞开,输出端就向ECU发出低电平信号。如果这时车速传感器无电信号,但点火开关有信号,说明车辆静止,发动机在怠速运转。如果ECU收到功率位置的敞开低电平信号和怠速位置敞开的低电平信号,同时又收到车速传感器发来的信号、点火开关信号,则ECU判定此时车处于部分负荷工况。同理,当ECU收到功率位置接触的高电平信号和车速传感器信号、点火开关信号、怠速位置敞开的低电平信号,表明此时发动机是全负荷运转,车是爬大坡或是全速行驶。ECU判定发动机在以上工况工作时,根据进气压力进气温度传感器和曲轴位置传感器传来的信号,ECU就可确定进气量并由此确定喷油量。
节气门位置传感器(包括曲轴位置传感器)还可识别汽车是加速还是减速工况。倘若节气门开度变化速率很大、节气门位置传感器(包括曲轴位置传感器)就将信号传给ECU,,ECU可以判断出是否加速。若是加速,一方面是因油滞后空气运动,另一方面,颗粒较大的燃油雾滴易沉落在气道管壁上,造成混合气较稀。由于加速时,需要发动机发挥较大功率,为此应供给浓混合气。这时ECU按一定控制程序,经比较、计算确定喷油量及点火提前角。如果此时车速传感器信号不为0,怠速触点信号是高电平,则此时汽车一定是减速。减速时,因节气门关闭,真空度较大,附在气道壁上的油膜蒸发,此时空气又少,造成混合气较浓。为减少排放及节省燃油,ECU就控制喷油器立即中断供油。停止供油时的发动机速度取决于冷却液温度及负荷。冷却液温度越低,负荷越大(如开空调)停止供油的转速越高,冷却液温度如很低又开了空调,则停止供油的发动转速越接近最高转速。当停止供油时,发动机转速下降,直到自动恢复供油。
总之,ECU根据节气门位置传感器检测的节气门开度大小和节气门转速速率的信号,命令喷油器喷油、增加喷油。节气门位置传感器外形与线路,如图11、图12所示。
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