Ինչ է թրոթլի դիրքի սենսորի դերը շարժիչում

Թրոթլի դիրքի սենսորի (TPS) հասկացությունը և նրա հիմնարար ֆունկցիաները

Ինչ է անում թրոթլի դիրքի սենսորը

Ճնշակի դիրքի սենսորը, կամ հապաղ` TPS-ն, հսկում է ճնշակի փականի դիրքը ցանկացած պահին: Այն այդ անկյան տվյալները ուղարկում է այսպես կոչված շարժիչի կառավարման միավորին, կամ ECU-ին: Ինչ է այս ամենը նշանակում? Դա թույլ է տալիս շատ ավելի լավ վերահսկել շարժիչի մեջ մտնող օդի և վառելիքի խառնուրդը, ինչը ուղղակի ազդում է վառելիքի այրման արդյունավետության և ավտոմեքենայի ընթացքի հարթության վրա: Ժամանակակից էլեկտրոնային վառելիքի ներարկման համակարգերով ավտոմեքենաների համար TPS-ն կարևոր դեր է խաղում ապահովելու համար, որ վառելիքի ճիշտ քանակն է հասնում այն ժամանակ, երբ վարորդը բացում կամ փակում է ճնշակը: Սա օգնում է շարժիչին ճիշտ արձագանքել արագ արագացնելիս կամ դանդաղ դանդաղեցնելիս, ինչը վարորդները իհարկե նկատում են իրենց ամենօրյա վարման փորձում:

Ճնշակի դիրքի սենսորի հիմնական գործառույթը և տեղակայումը

TPS-ն գտնվում է ճիշտ այնտեղ, որտեղ թրոթլի մարմնի առանցքին այն աշխատում է ինչպես փոփոխական ռեզիստոր: Ըստ էության, այն, ինչ է անում, այն է, որ վերցնում է թրոթլի սկավառակի անկյունները և դրանք վերածում է լարման իմպուլսների, որոնք մեքենան կարող է հասկանալ: Երբ մեքենայի ոտքը դրվում է արագացման ոտնակի վրա, լարումը նույնքան էլ բարձրանում է: Այն սկսվում է շուրջ կես վոլտից, երբ շարժիչը պտտվում է անթափ, ապա բարձրանում է մինչև մոտ չորս ու կես վոլտ, երբ թրոթլը լրիվ բաց է: Սակայն ECU-ն շատ է պետք է ստանա այս տեղեկությունը, քանի որ այն օգնում է հասկանալ, թե ինչքան է շարժիչի բեռնվածությունը և որոշում է, թե որքան վառելիք պետք է մատուցվի արագ արագացման պահերին: Եթե չլինեն ճիշտ TPS ցուցմունքներ, ապա ամբողջ վառելիքի կառավարման համակարգը մեծ մասամբ կգուշակի:

Ինչպես է թրոթլի դիրքի սենսորը ինտեգրվում EFI և ECU համակարգերին

Այսօրվա TPS համակարգերը ավելի պարզ թվային սիգնալներ են արտադրում իրենց ավելի հին անալոգային տարբերակների համեմատ, ինչպես նաև դրանք ավելի արագ են արձագանքում մոտ 5%-ով: Երբ շարժիչի կառավարման միավորը պարզում է, թե ինչ է կատարվում, այն ստուգում է TPS-ի տեղեկությունը համապատասխան ցուցմունքների դեմ ինչպես զանգվածային օդային հոսքի սենսորից, այնպես էլ կոլեկտորի բացարձակ ճնշման սենսորից: Սա օգնում է կարգավորել այնպիսի բաներ, ինչպես այրման ճնշիչների աշխատանքի ժամանակը, շարժիչի անցքի արագությունը և ճիշտ կերպով կառավարել արտանետումները: Վերցրեք մի իրավիճակ, երբ մարդիկ անակնկալ լայն թույլատրում են թրոթլը: Համակարգը պետք է անմիջապես հարստացնի վառելիքի խառնուրդը՝ փոխելով ինքնաթիռների բաց մնալու ժամանակը: Սակայն այսպիսի անմիջական արձագանքը հնարավոր է միայն ապահովված լինելու դեպքում TPS-ի ճիշտ աշխատանքի միջոցով:

Թրոթլի դիրքի սենսորի դերը օդ-վառելիքային խառնուրդում և շարժիչի արդյունավետության մեջ

Օդ-վառելիքային հարաբերակցության իրաժամանակ կարգավորումը TPS տվյալների հիման վրա

Թրոթլի դիրքի սենսորը կարևոր դեր է կատարում այն բանում, թե ինչպես է շարժիչը այրում վառելիքը, քանի որ այն համակարգչին տեղեկացնում է թրոթլի դիրքի մասին ցանկացած պահին: Երբ մեքենայի վարորդը սեղմում է արագացման ոտքի ճոճանը, լարումը աստիճանաբար մեծանում է մոտ կես վոլտից, երբ ամբողջովին փակ է, մինչև գրեթե հինգ վոլտ, երբ ամբողջովին բաց է: Շարժիչի կառավարման միավորը այնուհետև օգտագործում է այդ տեղեկությունը՝ որոշելու համար, թե որքան վառելիք պետք է ներարկվի յուրաքանչյուր սիլինդրում: Սա օգնում է ապահովել, որ ամեն ինչ հարթ ընթանա աշխատանքի ընթացքում՝ պահպանելով մոտ 14,7 մաս օդի և մեկ մաս վառելիքի հարաբերակցությունը՝ անկախ նրանից, թե ինչ է տեղի ունենում ճանապարհին: Եվ հետաքրքիր է, որ արտանետման համակարգում գտնվող փոքրիկ թթվածնի սենսորներից ստացված տեղեկության հետ համատեղելիս ճշգրտումներն ավելի քան արագ են տեղի ունենում՝ երբեմն ավելի քան հիսուն միլիվարկ հետո արագացման ոտքի ճոճանի վրա տեղաշարժից հետո:

TPS-ի արդյունավետության ազդեցությունը վառելիքի խնայողության և արտանետումների վրա

Ճիշտ աշխատող TPS-ն բարելավում է վառելիքի տնտեսական ծախսը քաղաքում 6-12%-ով (EPA 2022), որը կանխում է վառելիքի ավելորդ հարուստացումը: Անսարք սենսորները բերում են այրման անմիջականության, որի արդյունքում հիդրոկարբուրների արտանետումը մեծանում է մինչև 30%-ով, իսկ ազոտի օքսիդները՝ 15%-ով: Ըստ Ավտոմոբիլային ճյուղի ինժեներների Ընկերության՝ ճիշտ չափված թրոթլի դիրքի տվյալները բերում են արտանետման փորձարկման 23% անհաջողությունների:

Ուսումնասիրություն՝ TPS-ի անսարքությունը բերում է հարուստ/թույլ խառնուրդի պայմանների

2023 թվականի վերլուծությունը 1200 ավտոմեքենաների հետ, որոնց մոտ առկա էին P0121/P0221 խափանման կոդերը, ցույց տվեց, որ դրանց 68%-ն անցկացրել է թույլ պայմաններ անհատական աշխատանքի ժամանակ (TPS ցուցմունքները ցածր էին 0.4Վ-ից) և հարուստ խառնուրդներ բեռնվածության տակ (վերև էին 4.6Վ-ից): Այդ խափանումները բերեցին.

• 15% միջին ակունքի անկում վառելիքի տնտեսական ծախսում
• 40% աճ կատալիզատորի ջերմաստիճաններում
• Հաճախադեպ դադարներ 25-35% թրոթլի կիրառման ընթացքում
  89% դեպքերում վերակարգավորումը կամ փոխարկումը վերականգնեց նորմալ գործողությունը, որը ցույց է տալիս TPS-ի կարևոր դերը խառնուրդի վերահսկման գործում:

Թրոթլի դիրքի սենսորը և շարժիչի կառավարման մոդուլի հետ կապը

Ինչպես է TPS-ն ուղարկում լարման իմպուլսներ ECM-ին թրոթլի անկյունից կախված

Թրոթլի դիրքի սենսորը գործում է ինչպես ճշգրիտ պոտենցիոմետրը, որը փոխակերպում է թրոթլի սարքի ֆիզիկական շարժումը լարման մակարդակների փոփոխության, սովորաբար մոտ 0.5 վոլտից մինչև 4.5 վոլտ: Երբ մարդը սեղմում է շարժիչի ոտքի պեդալը, լարումը բարձրանում է անմիջական հարաբերակցությամբ թրոթլի բացման չափին՝ սկսած ամենափոքր բացված դիրքերից մինչև ամբողջությամբ բաց վիճակ, երբ արագացում է կատարվում: Ժամանակակից շարժիչի կառավարման մոդուլները ստանում են այդ անընդհատ լարման ցուցման տվյալները և դրանք վերածում են թվային տեղեկատվության օգտագործելով ստանդարտ 5 վոլտանոց հղման համակարգ: Սա թույլ է տալիս մեքենաներին իրական ժամանակում հսկել թրոթլի ճշգրիտ դիրքը, երբեմն նույնիսկ մեկ տասներորդ աստիճանի ճշտությամբ նորագույն մոդելներում, որտեղ տեղադրված են բարձր հզոր սենսորներ:

ECM-ի պատասխանը TPS-ի մուտքին՝ բոցա ignition ժամանակացույց, անհանգստության վերահսկում և բեռի կառավարում

Ստանալով TPS տվյալները, շարժիչի կառավարման մոդուլը գործարկում է երեք հիմնարար պատասխանատվություններ.

• Զարթոնքի տակտային կարգավորում ՝ Բեռնվածքի տակ թրոթլի 10% մեծացման դեպքում զարթոնքը ավելացնում է 2-6° (Federal Mogul 2022 թ. զարթոնքի հետազոտություններ)
• Անհրաժեշտ օդի կառուցման վարում ՝ Ակտիվացնում է անցնելու փականները, երբ թրոթլի դիրքը նվազում է 2%-ից ցած
• Փոխանցման բեռնվածության կառավարում ՝ Կատարում է թքնելու փոխանցման միացման հրամանը թրոթլի աճի արագության հիման վրա

Ժամանակակից ECU համակարգերում փակ օղակի հակադարձ կապը ճշգրիտ թրոթլի կառավարման համար

Ժամանակակից ECU-ները TPS մուտքերի հետ միասին օգտագործում են MAF և թթվածնի սենսորի տվյալները՝ ստեղծելու հարմարվող թրոթլի քարտեզներ, որոնք թարմանում են 50-100 անգամ վայրկյանում ուղղակի ներարկման շարժիչներում: Այս փակ օղակի համակարգը փոխհատուցում է՝

• Թրոթլի մարմնի մեխանիկական մաշվածությունը (հանդուրժում է մինչև 0,2 մմ սղոցի տատանում)
• Ջերմաստիճանի փոփոխությունից առաջացած ազդանշանի շեղում
• Արագ բեռնման փոփոխություններ փոխանցման հնարավորությունների ընթացքում
  Համեմատած սկզբնական բաց համակարգերի ±5% սխալի հնարավորության հետ, այսօրվա փակ համակարգերը պահպանում են ±0.8% ճշգրտությունը, որն անհրաժեշտ է համապատասխանելու EURO 7 և EPA Tier 4 չափանիշներին:

TPS-ն այլ շարժիչի սենսորների շարքում՝ հիերարխիա և համակարգային ինտեգրում

Թրոթլի դիրքի սենսորի համեմատումը MAF և MAP սենսորների հետ

Ժամանակակից շարժիչները հիմնված են այրման գործընթացի ճիշտ իրականացման համար երեք հիմնական սենսորների վրա՝ օդի հոսքի սենսորի (MAF), կոլեկտորի բացարձակ ճնշման սենսորի (MAP) և թրոթլի դիրքի սենսորի (TPS): MAF-ը շարժիչին տեղեկացնում է մուտքային օդի քանակի մասին, իսկ MAP-ը հսկում է մուտքի կոլեկտորի ներսում ճնշումը: Մինչդեռ TPS-ն անընդհատ տեղեկություն է տալիս թրոթլի թիթեղների դիրքի մասին ցանկացած պահի: Այս բոլոր հաղորդագրությունները օգնում են շարժիչի վերահսկման մոդուլին ստուգել, թե ինչ է տեղի ունենում իրականում, երբ մարդիկ սեղմում են արագացման ոտնակը: Երբ վարորդները խիստ սեղմում են արագացման ոտնակը, TPS-ի ցուցմունքները դառնում են հատկապես կարևոր, քանի որ MAF սենսորները կարող են դանդաղ արձագանքել օդի հոսքի պայմանների կտրուկ փոփոխություններին:

TPS-ի դերը շարժիչի բեռնվածության հաշվարկման և սենսորների մուտքային տվյալների առաջնահերթության մեջ

Շարժիչի կառավարման մոդուլը (ECM) հիմնված է թրոթլի դիրքի սենսորի (TPS) լարման ազդանշանի վրա, որպեսզի պարզի, թե ինչ է ցանկանում վարորդը ավտոմեքենայից: Երբ ամեն ինչ հաստատուն արագությամբ աշխատում է, զանգվածային օդի հոսքի (MAF) սենսորը և կոլեկտորի բացարձակ ճնշման (MAP) սենսորն են վերահսկում շարժիչի բեռնվածությունը: Սակայն, երբ տեղի է ունենում արագ արագացում կամ բարձրանում են ամբարտակներ, TPS-ն անմիջապես դառնում է առաջնային մուտքային տվյալների աղբյուր: Սա իմաստ ունի, քանի որ երբ մարդ ճնշում է արագացման ոտիքը, օդի հոսքի կամ ճնշման փոփոխությունը մուտքային համակարգում գրանցվում է 100-ից մինչև 300 միլիվայրկյան ընթացքում թրոթլի բացվելուց հետո: Այդ ուշացումը նշանակում է, որ ECM-ը պետք է արագ արձագանքի TPS-ից ստացված տվյալներին, մինչև ստուգել մյուս սենսորներից ստացված տվյալները:

Թրոթլի դիրքի սենսորի ճշտության աճող նշանակությունը ուղղակի ներարկման և առաջադեմ EFI համակարգերում

Երբ խոսքը վերաբերում է ուղիղ ներարկման եւ թուրբո լիցքավորվող շարժիչներին, օդ-արթվածքային խառնուրդի ավելի լավ վերահսկողությունը շատ ավելի կարեւոր է դարձրել Throttle Position Sensor- ը (TPS) քան պարզապես պահեստային բաղադրիչը: Այս օրերին շարժիչի վերահսկողության միավորները հավաքում են TPS-ից ստացված տեղեկատվությունը, ինչպես նաեւ այն, թե որտեղ է տեղադրված կոկորդն ու ինչ են ասում թթվածնի սենսորները: Այս համադրությունը թույլ է տալիս համակարգին ճշգրտել վառելիքի ներարկման ժամանակ մինչեւ միլիսեկունդի ճշգրտություն: Ըստ վերջին ուսումնասիրությունների, որոնք մեջբերվել են 2024 թվականի ավտոմոբիլային սենսորների ինտեգրման զեկույցում, նույնիսկ փոքր սխալները TPS- ի ընթերցումների մեջ, որոնք գերազանցում են 2 տոկոսը, կարող են հանգեցնել մոտ 9 տոկոսով ավելի վատ գազի հոսքի, ինչպես նաեւ մոտ 15 տոկոսով ավելացնել Քանի որ մեքենաները հեռանում են հին մեխանիկական կապերից եւ անցնում են էլեկտրոնային դեսալային համակարգերի, TPS- ի դերը ընդլայնվել է պարզ վերահսկողությունից դուրս: Այն օգնում է ձեւավորել, թե ինչպես է արագացնում դեսպլեյը եւ դեր է խաղում մեքենաների կայունությունը արագացման ժամանակ:

Շարժիչի մոտ դիրքի զննման և նորմալ աշխատանքի ապահովման սենսորի ստուգում

Մեկնարկող TPS-ի հիմնական ախտանիշները՝ դանդաղում, մանկամարզիչ անջատում և անկայուն աշխատանք

Խափանված TPS-ն խաթարում է ավտոմեքենայի վարելիությունը, հաճախ առաջացնելով արագացման ընթացքում դանդաղում, անակնկալ կանգ բաց թողնված գլխի վրա կամ անկայուն շարժիչի պտտման արագությունը տատանվում է 500-1,500 ՌՊՄ-ի սահմաններում: Այս խնդիրները առաջանում են վատացած լարման իմպուլսներից, որոնք խանգարում են ECU-ին ճիշտ մեկնաբանել գազի փողոցի դիրքը, ինչի արդյունքում վատ է վերահսկվում օդ-վառելիքի խառնուրդը:

Շարժիչի մակարդակի լույս և սխալի կոդեր (P0121, P0221)

Կայուն TPS խափանումները սովորաբար ակտիվացնում են Շարժիչի մակարդակի լույսը և OBD-II կոդեր: P0121-ը ցույց է տալիս փակ և լիովին բաց գազի փողոցի դիրքերի միջև լարման անհամապատասխանություն, իսկ P0221-ը վկայում է գազի փողոցի շարժման ընթացքում լարման անհամաչափ աճի մասին: Տեխնիկները սենսորի սխալները հաստատելու համար այս կոդերը միացնում են ապրանքագրի տվյալների հետ, նախքան այն փոխարինելը:

TPS-ի ստուգում մուլտիմետրով և OBD-II սքաներով

Ճիշտ ախտորոշումը պահանջում է երկու գործիք.

1. Թվային մուլտիմետր : Չափում է լցման փողակի միացման վոլտաժը՝ ստուգելով ելքը 0,5Վ (փակ) և 4,5Վ (բաց) միջակայքում
2. OBD-II սքաներ : Հսկում է իրական ժամանակում փողակի դիրքի տվյալները ոտքի մուտքի տվյալների հետ համեմատ
   Բնույթից շեղումները ±0,7Վ-ից կամ ակտուացիայի ընթացքում ցուցման բացակայությունը հաստատում է սենսորի անսարքությունը

Լցման փողակի վերակարգավորման ընթադրությունը փոխարկումից հետո

Փոխարկումից հետո վերակարգավորումը անհրաժեշտ է ճիշտ աշխատանքի համար

1. Վերականգնել ECU-ի ադապտիվ հիշողությունը՝ օգտագործելով երկու ուղղությամբ սքաներ
2. Կատարել անհանգստության սովորեցման ընթադրությունը՝ շարժիչը անհանգստությամբ աշխատեցնել 2 րոպե առանց աքսեսուարների
3. Համոզվել, որ փակ փողակի վոլտաժը կազմում է 0,48-0,52Վ՝ սքաների միջոցով
   Վերակարգավորման բաց թողնումը կարող է հանգեցնել անհանգստության անկայունությանը կամ փոխանցման հետ կապված մոմենտի փոխանցման խնդիրներին

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞րն է վատթարացող Թրոթլի դիրքի սենսորի նշանները

Վատթարացող TPS-ի նշաններից են արագացման ընթացքում երկմտությունը, անսպասելի կանգնած վիճակում կանգնելը, անկայուն շարժիչի արագությունը և RPM-ների տատանումը: Ստուգել Շարժիչի լույսը կարող է ակտիվանալ նաև ախպորդական խնդիրների կոդերով:

Ինչպե՞ս է Թրոթլի դիրքի սենսորը ազդում վառելիքի արդյունավետության վրա

Ճիշտ աշխատող TPS-ն ապահովում է ճիշտ օդ-վառելիքային խառնուրդը՝ արդյունավետացնելով վառելիքի օգտագործումը և նվազեցնելով արտանետումները: Խափանված TPS-ն կարող է բերել այրման ամբողջական բացակայության և արտանետումների մեծացման:

Ինչպե՞ս են տեխնիկական մասնագետները ախպորդական TPS-ի սխալները

Տեխնիկական մասնագետները TPS-ի սխալները ախպորդական են օգտագործելով OBD-II սքաներ և թվային բաադիրքային միլիվոլտաչափեր՝ լարման ելքերը ստուգելու և սենսորի սխալները հաստատելու համար ապրիլյան տվյալներով:

Ինչու՞ է վերակարգավորումը կարևոր հետո TPS-ի փոխարկման

Վերակարգավորումն ապահովում է, որ TPS-ն ուղարկում է ճիշտ հաղորդագրություններ ԵCU-ին՝ կայունացնելով անջատումը և արդյունավետացնելով փոխանցման գործառույթները: Վերակարգավորման բաց թողնելը կարող է բերել անջատման անկայունության: