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节气门霍尔传感器：可调节输出电压的霍尔式节气门位置传感器

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权利要求说明书
说明书
幅图

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）发明名称

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可调节输出电压的霍尔式节气门位置传感器

（
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）摘要

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本实用新型提出了一种可调节输出电
压的霍尔式节气门位置传感器，包括壳体和
设置于壳体内的轴套，所述轴套用于连接节
气门体转轴，与所述节气门体转轴同步旋
转，所述轴套上固定设置一角度感应磁体，
所述壳体内还设置有霍尔元件，所述霍尔元
件感应面背面的壳体上还设置有一永磁体，
所述永磁体可调节霍尔元件的磁场；所述永
磁体为径向充磁的圆柱形永磁体，所述圆柱
形永磁体可转动地轴向设置于壳体内；本实
用新型的可调节输出电压的霍尔式节气门位

节气门霍尔传感器：霍尔式节气门位置传感器构造与工作原理电路

霍尔式节气门位置传感器结构
双霍尔式线性节气门位置传感器广泛用于三菱和丰田汽车上。
位于节气门体的节气门位置传感器的功能是测量节气门的位置，向发动机ECU输出与节气门轴转角成正比的电压信号。根据该传感器输出的电压；发动机ECU控制节气门控制伺服电机进行反馈控制。
非接触式的霍尔传感器包括一个固定在踏板轴上的永磁铁、一个输出电压与磁通量成正比的线性霍尔集成电路，一个有效地将永磁铁的磁通量转入霍尔集成电路的定子。

霍尔式节气门位置传感器工作原理
这里以丰田车上的双霍尔式线性节气门位置传感器为例介绍霍尔式线性节气门位置传感器工作原理。
当节气门全闭时，即如图2-19（a）所示，磁场方向向上，流入霍尔集成电路的磁通量最大，此时，节气门位置传感器电压输出最小。当节气门全开时，如图2-19（c）所示，磁场方向反向向下，流入霍尔集成电路的磁通量最大。此时，节气门位置传感器电压输出最大。当节气门半开时，即如图2-19（b）所示，磁通量为零。节气门位置传感器输出电压在中间值。节气门位置传感器通过两个系统（主、副）输出，这就提高了系统测量故障的准确性，增强了故障保护功能，确保了可靠性。

（汽车维修技术网

节气门位置传感器有两个传感器电路VrA和VrA2，各传送一个信号。VrA用于检测节气门开度，VrA2用于检测VrA的故障。传感器信号电压与节气门开度成比例，在0V和5V之间变化，并且传输至混合动力车辆控制ECU的端子VrAs节气门关闭时，传感器输出电压降低；节气门打开时，传感器输出电压升高。混合动力车辆控制ECU根据这些信号来计算节气门开度并响应驾驶员输入来控制节气门执行器。这些信号同时也用来计算空燃比修正值、功率提高修正值和燃油切断控制。

混合动力车辆失效保护功能：
存储这些DTC中的任何一个和与电子节气门控制系统故障有关的其他DTC时，混合动力车辆控制ECU进入失效保护模式。在失效保护模式下，混合动力车辆控制ECU切断流向节气门执行器的电流，且节气门在回位弹簧的作用下恢复到6.5°节气门位置。混合动力车辆控制ECU停止发动机，可仅使用混合动力系统驾驶车辆。如果平稳而缓慢地踩下加速踏板，车辆会缓慢行驶。
失效保护模式一直运行，直至检测到通过条件并且随后电源开关置于OFF位置。

霍尔式节气门位置传感器连接电路
所示分别是丰田汽车和三菱汽车上的霍尔式节气门位置传感器与ECU的连接电路。

(出自 )

节气门霍尔传感器：霍尔式节气门位置传感器的工作原理和检测方法

霍尔式节气门位置传感器结构
霍尔式节气门位置传感器结构如 图所示，它一般用在电子节气门中，它主要是由霍尔元件 和磁铁组成，磁铁安装在节气门 轴上，并可以绕霍尔元件转动。
当节气门开度变化时，磁铁随之 转动，从而改变了与霍尔元件之间的相对位置，因霍尔元件中的 磁通量发生变化，所产生的霍耳 电压也随之变化，1C电路将霍尔 电压放大后即可作为节气门开度信号输送至ECU。
霍尔式节气门位置传感器一般会输出两套信号，即VTA1和VTA2，其中 VTA1用于检测节气门开度，VTA2用 于检测VTA1的故障。传感器信号电压 与节气门开度成正比，在0和5V之间 变化。ECU根据这些信号来计算节气 门的开度并响应驾驶员输入来控制节气 门执行器，这些信号同时也用于计算 空燃比修正值、功率提高修正值和燃油 切断控制。霍尔式节气门位置传感器 控制电路及输出特性如图所示。

霍尔式节气门位置传感器结构图

霍尔式节气门位置传感器工作原理:
(1)用于控制发动机节气门开度的有节气门控制电动机，电动机的动力经过了二级减速齿轮增加扭力后，用以克服节气门回位弹簧的作用力开启节气门。在第二级减速齿轮上安装了霍尔元件。当节气门被节气门电动机带动开启后。在壳体上的磁铁与霍尔元件的位置就相对移动。从而产生霍尔电压。
(2)电子节气门体控制原理：
发动机ECU控制流向节气门控制电动机的电流大小与方向，使电动机转动或维持转动，通过减速齿轮打开或关闭节气门。使节气门的实际开启角由节气门位置传感器检测并反馈给发动机ECU。霍尔式节气门位置传感器将节气门开度角转换成电压，，并送至发动机ECU作为节气门开度信号(VTA)。
当VTA电压低于标准值时，其他装置确定其处于怠速状态。
霍尔元件节气门位置传感器主要由霍尔元件和可绕其转动的磁铁制成的霍尔IC构成。磁铁安装在节气门轴的相同轴上．与节气门一起转动。
（汽车维修技术网

霍尔式节气门位置传感器控制电路及输出特性
霍尔式节气门位置传感器检测方法
1. 电阻检测：
打开点火开关，拔下踏板位置传感器、节气门控制组件和ECU的插接器。用万用表测量各端子间的电阻的测量；节气门控制电机的电阻应在0.3~100欧姆之间；节气门位置传感器出现故障时，连同加速踏板总成一起更换
2. 电压检测：
连接各连接器，打开点火开关，再用万用表测量各端子间的电压：

丰田卡罗拉1ZR-FE发动机采用的是霍尔式节气门位置传感器，其控制电路如图所示。

丰田卡罗拉1ZR-FE发动机节气门位置传感器控制电路
霍尔式节气门位置传感器的检测实例
项目1：检查传感器的工作电压
具体方法：
连接ECU连接器，接通点火开关，用万用表测量B25-5与B25-3之间的电压，应为4.5 ～5.5V，否则，检查ECU电源电路，如果ECU电源电路正常，则更换ECU［下图（a）］。
项目2：检查传感器的信号电压
具体方法：
连接故障诊断仪，接通点火开关，踩动加速踏板，并读取节气门位置传感器数据，VTA1读数应在0.5 ～ 4.9V之间连续变化，VTA2读数应在2.1 ～ 5.0V之间连续变化。
项目3：检查传感器线束及连接器
具体方法：
拆下传感器及ECU连接器［下图（b）］，用万用表测B25-5与B31-67、B25-6 与B31-115、B25-4 与B31-114、B25-3 与B31-91 之间的电阻，均应小于1Ω；
测量B25-5或B31-67与车身搭铁、B25-6或B31-115与车身搭铁、B25-4或B31-114与车身搭铁、B25-3或B31-91与车身搭铁之间的电阻，均应大于10kΩ。如果不符合要求，则维修或更换线束或连接器。

节气门霍尔传感器：霍尔式节气门位置传感器的工作原理和检测方法

工作原理:
(1)用于控制发动机节气门开度的有节气门控制电动机，电动机的动力经过了二级减速齿轮增加扭力后，用以克服节气门回位弹簧的作用力开启节气门。在第二级减速齿轮上安装了霍尔元件。当节气门被节气门电动机带动开启后。在壳体上的磁铁与霍尔元件的位置就相对移动。从而产生霍尔电压。
(2)电子节气门体控制原理：发动机ECU控制流向节气门控制电动机的电流大小与方向，使电动机转动或维持转动，通过减速齿轮打开或关闭节气门。使节气门的实际开启角由节气门位置传感器检测并反馈给发动机ECU。霍尔式节气门位置传感器将节气门开度角转换成电压，，并送至发动机ECU作为节气门开度信号(VTA)。当VTA电压低于标准值时，其他装置确定其处于怠速状态。
霍尔元件节气门位置传感器主要由霍尔元件和可绕其转动的磁铁制成的霍尔IC构成。磁铁安装在节气门轴的相同轴上．与节气门一起转动。