霍爾傳感器：可調(diào)節(jié)輸出電壓的霍爾式節(jié)氣門位置傳感器 第1張" title="節(jié)氣門霍爾傳感器：可調(diào)節(jié)輸出電壓的霍爾式節(jié)氣門位置傳感器 第1張-傳感器知識網(wǎng)"/>
節(jié)氣門霍爾傳感器：可調(diào)節(jié)輸出電壓的霍爾式節(jié)氣門位置傳感器
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權(quán)利要求說明書
說明書
幅圖
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）發(fā)明名稱
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可調(diào)節(jié)輸出電壓的霍爾式節(jié)氣門位置傳感器
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）摘要
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本實用新型提出了一種可調(diào)節(jié)輸出電
壓的霍爾式節(jié)氣門位置傳感器，包括殼體和
設(shè)置于殼體內(nèi)的軸套，所述軸套用于連接節(jié)
氣門體轉(zhuǎn)軸，與所述節(jié)氣門體轉(zhuǎn)軸同步旋
轉(zhuǎn)，所述軸套上固定設(shè)置一角度感應(yīng)磁體，
所述殼體內(nèi)還設(shè)置有霍爾元件，所述霍爾元
件感應(yīng)面背面的殼體上還設(shè)置有一永磁體，
所述永磁體可調(diào)節(jié)霍爾元件的磁場；所述永
磁體為徑向充磁的圓柱形永磁體，所述圓柱
形永磁體可轉(zhuǎn)動地軸向設(shè)置于殼體內(nèi)；本實
用新型的可調(diào)節(jié)輸出電壓的霍爾式節(jié)氣門位
節(jié)氣門霍爾傳感器：霍爾式節(jié)氣門位置傳感器構(gòu)造與工作原理電路
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)
雙霍爾式線性節(jié)氣門位置傳感器廣泛用于三菱和豐田汽車上。
位于節(jié)氣門體的節(jié)氣門位置傳感器的功能是測量節(jié)氣門的位置，向發(fā)動機ECU輸出與節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)角成正比的電壓信號。根據(jù)該傳感器輸出的電壓；發(fā)動機ECU控制節(jié)氣門控制伺服電機進行反饋控制。
非接觸式的霍爾傳感器包括一個固定在踏板軸上的永磁鐵、一個輸出電壓與磁通量成正比的線性霍爾集成電路，一個有效地將永磁鐵的磁通量轉(zhuǎn)入霍爾集成電路的定子。
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器工作原理
這里以豐田車上的雙霍爾式線性節(jié)氣門位置傳感器為例介紹霍爾式線性節(jié)氣門位置傳感器工作原理。
當(dāng)節(jié)氣門全閉時，即如圖2-19（a）所示，磁場方向向上，流入霍爾集成電路的磁通量最大，此時，節(jié)氣門位置傳感器電壓輸出最小。當(dāng)節(jié)氣門全開時，如圖2-19（c）所示，磁場方向反向向下，流入霍爾集成電路的磁通量最大。此時，節(jié)氣門位置傳感器電壓輸出最大。當(dāng)節(jié)氣門半開時，即如圖2-19（b）所示，磁通量為零。節(jié)氣門位置傳感器輸出電壓在中間值。節(jié)氣門位置傳感器通過兩個系統(tǒng)（主、副）輸出，這就提高了系統(tǒng)測量故障的準(zhǔn)確性，增強了故障保護功能，確保了可靠性。
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節(jié)氣門位置傳感器有兩個傳感器電路VrA和VrA2，各傳送一個信號。VrA用于檢測節(jié)氣門開度，VrA2用于檢測VrA的故障。傳感器信號電壓與節(jié)氣門開度成比例，在0V和5V之間變化，并且傳輸至混合動力車輛控制ECU的端子VrAs節(jié)氣門關(guān)閉時，傳感器輸出電壓降低；節(jié)氣門打開時，傳感器輸出電壓升高?；旌蟿恿囕v控制ECU根據(jù)這些信號來計算節(jié)氣門開度并響應(yīng)駕駛員輸入來控制節(jié)氣門執(zhí)行器。這些信號同時也用來計算空燃比修正值、功率提高修正值和燃油切斷控制。
混合動力車輛失效保護功能：
存儲這些DTC中的任何一個和與電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)故障有關(guān)的其他DTC時，混合動力車輛控制ECU進入失效保護模式。在失效保護模式下，混合動力車輛控制ECU切斷流向節(jié)氣門執(zhí)行器的電流，且節(jié)氣門在回位彈簧的作用下恢復(fù)到6.5°節(jié)氣門位置?；旌蟿恿囕v控制ECU停止發(fā)動機，可僅使用混合動力系統(tǒng)駕駛車輛。如果平穩(wěn)而緩慢地踩下加速踏板，車輛會緩慢行駛。
失效保護模式一直運行，直至檢測到通過條件并且隨后電源開關(guān)置于OFF位置。
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器連接電路
所示分別是豐田汽車和三菱汽車上的霍爾式節(jié)氣門位置傳感器與ECU的連接電路。
(出自 )
節(jié)氣門霍爾傳感器：霍爾式節(jié)氣門位置傳感器的工作原理和檢測方法
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)如 圖所示，它一般用在電子節(jié)氣門中，它主要是由霍爾元件 和磁鐵組成，磁鐵安裝在節(jié)氣門 軸上，并可以繞霍爾元件轉(zhuǎn)動。
當(dāng)節(jié)氣門開度變化時，磁鐵隨之 轉(zhuǎn)動，從而改變了與霍爾元件之間的相對位置，因霍爾元件中的 磁通量發(fā)生變化，所產(chǎn)生的霍耳 電壓也隨之變化，1C電路將霍爾 電壓放大后即可作為節(jié)氣門開度信號輸送至ECU。
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器一般會輸出兩套信號，即VTA1和VTA2，其中 VTA1用于檢測節(jié)氣門開度，VTA2用 于檢測VTA1的故障。傳感器信號電壓 與節(jié)氣門開度成正比，在0和5V之間 變化。ECU根據(jù)這些信號來計算節(jié)氣 門的開度并響應(yīng)駕駛員輸入來控制節(jié)氣 門執(zhí)行器，這些信號同時也用于計算 空燃比修正值、功率提高修正值和燃油 切斷控制。霍爾式節(jié)氣門位置傳感器 控制電路及輸出特性如圖所示。
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)圖
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器工作原理:
(1)用于控制發(fā)動機節(jié)氣門開度的有節(jié)氣門控制電動機，電動機的動力經(jīng)過了二級減速齒輪增加扭力后，用以克服節(jié)氣門回位彈簧的作用力開啟節(jié)氣門。在第二級減速齒輪上安裝了霍爾元件。當(dāng)節(jié)氣門被節(jié)氣門電動機帶動開啟后。在殼體上的磁鐵與霍爾元件的位置就相對移動。從而產(chǎn)生霍爾電壓。
(2)電子節(jié)氣門體控制原理：
發(fā)動機ECU控制流向節(jié)氣門控制電動機的電流大小與方向，使電動機轉(zhuǎn)動或維持轉(zhuǎn)動，通過減速齒輪打開或關(guān)閉節(jié)氣門。使節(jié)氣門的實際開啟角由節(jié)氣門位置傳感器檢測并反饋給發(fā)動機ECU。霍爾式節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度角轉(zhuǎn)換成電壓，，并送至發(fā)動機ECU作為節(jié)氣門開度信號(VTA)。
當(dāng)VTA電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值時，其他裝置確定其處于怠速狀態(tài)。
霍爾元件節(jié)氣門位置傳感器主要由霍爾元件和可繞其轉(zhuǎn)動的磁鐵制成的霍爾IC構(gòu)成。磁鐵安裝在節(jié)氣門軸的相同軸上．與節(jié)氣門一起轉(zhuǎn)動。
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霍爾式節(jié)氣門位置傳感器控制電路及輸出特性
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器檢測方法
1. 電阻檢測：
打開點火開關(guān)，拔下踏板位置傳感器、節(jié)氣門控制組件和ECU的插接器。用萬用表測量各端子間的電阻的測量；節(jié)氣門控制電機的電阻應(yīng)在0.3~100歐姆之間；節(jié)氣門位置傳感器出現(xiàn)故障時，連同加速踏板總成一起更換
2. 電壓檢測：
連接各連接器，打開點火開關(guān)，再用萬用表測量各端子間的電壓：
豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機采用的是霍爾式節(jié)氣門位置傳感器，其控制電路如圖所示。
豐田卡羅拉1ZR-FE發(fā)動機節(jié)氣門位置傳感器控制電路
霍爾式節(jié)氣門位置傳感器的檢測實例
項目1：檢查傳感器的工作電壓
具體方法：
連接ECU連接器，接通點火開關(guān)，用萬用表測量B25-5與B25-3之間的電壓，應(yīng)為4.5 ～5.5V，否則，檢查ECU電源電路，如果ECU電源電路正常，則更換ECU［下圖（a）］。
項目2：檢查傳感器的信號電壓
具體方法：
連接故障診斷儀，接通點火開關(guān)，踩動加速踏板，并讀取節(jié)氣門位置傳感器數(shù)據(jù)，VTA1讀數(shù)應(yīng)在0.5 ～ 4.9V之間連續(xù)變化，VTA2讀數(shù)應(yīng)在2.1 ～ 5.0V之間連續(xù)變化。
項目3：檢查傳感器線束及連接器
具體方法：
拆下傳感器及ECU連接器［下圖（b）］，用萬用表測B25-5與B31-67、B25-6 與B31-115、B25-4 與B31-114、B25-3 與B31-91 之間的電阻，均應(yīng)小于1Ω；
測量B25-5或B31-67與車身搭鐵、B25-6或B31-115與車身搭鐵、B25-4或B31-114與車身搭鐵、B25-3或B31-91與車身搭鐵之間的電阻，均應(yīng)大于10kΩ。如果不符合要求，則維修或更換線束或連接器。
節(jié)氣門霍爾傳感器：霍爾式節(jié)氣門位置傳感器的工作原理和檢測方法
工作原理:
(1)用于控制發(fā)動機節(jié)氣門開度的有節(jié)氣門控制電動機，電動機的動力經(jīng)過了二級減速齒輪增加扭力后，用以克服節(jié)氣門回位彈簧的作用力開啟節(jié)氣門。在第二級減速齒輪上安裝了霍爾元件。當(dāng)節(jié)氣門被節(jié)氣門電動機帶動開啟后。在殼體上的磁鐵與霍爾元件的位置就相對移動。從而產(chǎn)生霍爾電壓。
(2)電子節(jié)氣門體控制原理：發(fā)動機ECU控制流向節(jié)氣門控制電動機的電流大小與方向，使電動機轉(zhuǎn)動或維持轉(zhuǎn)動，通過減速齒輪打開或關(guān)閉節(jié)氣門。使節(jié)氣門的實際開啟角由節(jié)氣門位置傳感器檢測并反饋給發(fā)動機ECU。霍爾式節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門開度角轉(zhuǎn)換成電壓，，并送至發(fā)動機ECU作為節(jié)氣門開度信號(VTA)。當(dāng)VTA電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值時，其他裝置確定其處于怠速狀態(tài)。
霍爾元件節(jié)氣門位置傳感器主要由霍爾元件和可繞其轉(zhuǎn)動的磁鐵制成的霍爾IC構(gòu)成。磁鐵安裝在節(jié)氣門軸的相同軸上．與節(jié)氣門一起轉(zhuǎn)動。
