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汽车有总速开关的可变电阻式节气门位置传感器

结构组成

汽车有总速开关的可变电阻式节气门位置传感器，是在线性可变电阻式节气门位置传感器的基础上改进而来，通过增设总速触点实现功能升级。其结构中包含两个与节气门轴同轴的触点，二者协同工作，为发动机控制系统提供精准的节气门位置信息。

其中一个触点具备滑动功能，它可在电阻器上自由滑动，与电阻器共同构成一个电位计。这个电位计在传感器中扮演着关键角色，它能够将节气门开度这一物理量精准地转化为电压值。随着节气门开度的变化，滑动触点在电阻器上的位置发生改变，进而引起电阻值的变化，最终输出不同的电压信号，以此反映节气门开度的实时状态。

另一个触点则有着特定的用途，它专门用于确定节气门全关位置，并负责提供总速信号，因此也被称为总速测量触点（IDL触点）。这一独特设计，是为了解决单纯依靠电位计测量节气门开度时存在的问题。

工作原理及优势

仅依靠滑动电阻构成的电位器来测量节气门开度，存在一定的局限性。电位器所给出的电阻值只能反映节气门开度的相对情况，而非绝对准确的数值。在实际使用过程中，对于节气门开度的同一位置，电位器输出的电压并非固定不变。温度的波动、电位器自身的磨损以及节气门的磨损等因素，都会导致输出电压在一定范围内产生变化。这种变化使得节气门开度值的测量精度难以保证，进而可能影响发动机的正常运行和性能表现。

而总速测量触点的设置，有效解决了上述问题。当节气门处于全关位置时，总速测量触点被触发，产生总速信号。此时，控制系统可以获取电位器在这个特定位置的输出值，并将其作为基准值。利用这个基准值，系统能够对其他节气门开度下的测量值进行校正，消除因各种因素导致的误差。

通过这种方式，有总速开关的可变电阻式节气门位置传感器不仅能够精确地确定总速工况，确保发动机在怠速时能够稳定运行，还能为发动机控制系统提供更准确可靠的节气门开度信息。这使得发动机可以根据实时工况精确调整喷油量和点火时刻等参数，优化燃烧过程，提高燃油经济性，降低尾气排放，为汽车的高效、环保运行提供了有力保障。

有怠速开关的可变电阻式节气门位置传感器的结构原理

a)内部结构 b)原理电路

1-可变电阻滑动触点 2-电源电压(5V)3-绝缘部件 4-节气门轴 5-总速触点

有怠速开关的可变电阻式节气门位置传感器与电控单元ECU的线路连接如图b所示，传感器内电阻,的两端一直加有ECU输送来的5V电压，动触点a根据节气门开度的状况在电阻r上滑移由此改变ECU的VTA端子的电压。这一电压信号经A-D转换器变成数字信号，再输入到单片机中去。从图中可以看出，传感器通过VTA、电阻R,与E,相连，但是因为R、R都大于r，所以电流的流经途径是V端子→电阻/→E,端子，VTA端的电位并不受电阻R、 R,的影响。

当节气门全闭时，触点闭合，IDL端的电位为0，这样就把节气门全闭的这一情况通知了ECU。收到VTA端子、IDL端子传来的信号之后，ECU根据这些信号判断出车辆的行驶状态，再决定进行过渡时期空燃比修正，或是输出增量修正，或是切断油路，或是进行总速稳定性修正。

组合式TPS（节气门位置传感器）输出特性详解

组合式TPS（节气门位置传感器）在汽车发动机电子控制系统中扮演着至关重要的角色，其输出特性精准反映了节气门的开度状态，为发动机控制单元（ECU）提供了关键的决策依据。下面将结合其输出特性展开详细介绍。

怠速触点（IDL）输出特性

组合式TPS的输出特性可通过特定电路和触点状态来体现。当节气门处于关闭状态或者开度极小的时候，怠速触点会闭合。此时，其输出端“IDL”会输出低电平，电压值为0V。这一特性使得ECU能够准确识别发动机的怠速工况。在怠速状态下，发动机的运转需求与正常行驶时有所不同，ECU可以根据“IDL”输出的低电平信号，调整喷油量、点火提前角等参数，确保发动机在怠速时能够稳定运行，减少抖动和油耗。

而当节气门开度稍有变化时，怠速触点会迅速断开。一旦触点断开，输出端“IDL”就会输出高电平，电压值为5V。这个高电平信号向ECU传达了节气门不再处于怠速状态的信息，ECU据此调整发动机的运行参数，以适应不同的驾驶需求，如加速、减速或匀速行驶等。

可变电阻输出特性

除了怠速触点，“VTA”与“E₂”之间的信号输出也是组合式TPS的重要特性。当节气门开度发生变化时，可变电阻的滑臂会随着节气门轴一同转动。滑臂上的触点在镀膜电阻上滑动，这一机械动作会引发电阻值的变化。根据欧姆定律，电阻的变化会导致传感器的输出端子“VTA”与“E₂”之间的信号电压发生相应改变。具体表现为，节气门开度越大，滑臂在镀膜电阻上滑动的位置越偏向高电阻区域，输出电压也就越高。这种线性变化的电压信号能够精确地反映节气门的开度大小，为ECU提供了连续、准确的节气门位置信息。

信号处理与传输

传感器输出的线性信号并不能直接被ECU识别和处理，需要经过A - D（模 - 数）转换器的转换。A - D转换器将模拟的电压信号转换为数字信号，这种数字信号具有更高的稳定性和抗干扰能力，便于在汽车电子系统中传输和处理。转换后的数字信号被输入到ECU中，ECU根据这些数字信号，结合其他传感器传来的信息，如发动机转速、进气温度等，进行综合分析和计算，从而精确控制发动机的喷油量、点火时刻、进气量等参数，实现发动机的最佳运行状态，提高汽车的动力性、经济性和排放性能。

组合式TPS通过怠速触点的开关信号和可变电阻的线性电压信号，为ECU提供了全面、准确的节气门位置信息，经过信号处理后，助力发动机实现高效、稳定的运行。

总结

汽车有总速（怠速）开关的可变电阻式节气门位置传感器（组合式TPS）是在线性可变电阻式基础上改进而来。它有两个与节气门轴同轴触点，一个构成电位计，随节气门开度变化滑动，将开度转化为电压信号；另一个是总速（怠速）测量触点，用于确定节气门全关位置并输出总速信号。

该传感器优势明显，能解决单纯电位计测量精度问题。总速触点闭合时，ECU 获取基准值校正其他开度测量值。其输出特性方面，节气门关闭或开度小时，怠速触点闭合，“IDL”输出低电平，ECU 调整怠速参数；开度稍变，触点断开，“IDL”输出高电平。同时，“VTA”与“E₂”间电压随节气门开度线性变化，经 A - D 转换后输入 ECU，助力发动机精确控制参数，实现高效稳定运行。