운전자의 필요에 따라 엔진의 출력을 조정하기 위해서는 어떻게 해야 할까요? 가장 중요한 것은 운전자가 현재 상태에서 어떤 방향으로 변화할 것을 의도하는 것인지를 아는 것입니다. 운전자의 의도가 전기적인 정보의 형태로 전달되는 것입니다. 엔진의 출력을 더 많이 요구하는 가속을 할 것인지 또는 감속을 할 것인지에 관한 정보를 엔진제어장치에 전달하는 기능을 하는 것이 TPS입니다. TPS는 액셀페달과 연결되어 있는 드로틀밸브의 열림각을 전기적 신호로 ECU에 통보하는 센서입니다. 운전자가 액셀페달을 밟으면 드로틀밸브가 더 많이 열리게 되고 따라서 TPS의 출력신호도 더 큰 값을 보입니다. 반대로 감속하기 위해서 액셀페달에서 발을 떼면, 드로틀밸브는 리턴용 스프링의 힘에 의해서 닫히게 되고 TPS는 낮은 출력전압을 ECU에 보냅니다. 아래 그림에 TPS와 드로틀바디에 TPS가 결합되는 모양을 보입니다. 왼쪽의 TPS사진에서 보이는 반달모양의 홈부위가 드로틀밸브의 회전중심축과 결합하는 것입니다.
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자동변속기를 제어하는 자동변속기용 제어유니트(TCU)에도 TPS신호는 입력됩니다. 변속되는 시점을 결정하는 것이 엔진의 회전수와 드로틀밸브의 열림 정도이기 때문에 TPS출력전압은 TCU에서도 사용됩니다. 사실 TPS신호만이 운전자의 의도를 파악할 수 있는 유일한 입력신호입니다.
대부분의 TPS는 기본적으로 움직이는 거리에 따라 저항값이 달라지는 형태의 Potentio -meter입니다. 원호(Arc)형태로 저항체를 배치하여 놓고 이 저항체 위를 회전중심축과 연결된 접점이 움직임으로써, 회전축이 회전하는 정도에 따라 양단 간에 걸려 있는 전압이 나눠지게 되어 있습니다. 따라서 접지와 접점 사이에 걸리는 전압은 이 회전각에 비례하여 나타납니다. TPS출력신호는 아날로그형태이기 때문에 이 신호는 아날로그->디지탈 변환기를 거쳐서 디지털로 변환된 형태로 ECU에 입력됩니다.
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v(a) = k*a |
