今天,給大家科普一下加速踏板,也就是油門踏板,以及傳感器是如何工作的,我將分為三點來詳細講解。
一、油門踏板分“地板式”和“懸掛式”
地板式踏板由于轉軸位于踏板底部,因此腳掌可以全部踩上去,而踏板本身也就是一個支點,小腿和腳踝能更輕松的控制踏板,相應地提升了腳下控制踏板的精度,減少了疲勞感。
懸掛式油門踏板由于轉軸位于支架頂端,下部結構相對要簡單(單薄)一點,因此這也使得它的踩踏方式更輕巧,而且在設計上可以將踏板支架做成鐵棍,所以在很大程度上可以省掉成本,因此一般的廠商更喜歡選用這種踏板。相對于地板式踏板而言,懸掛式油門踏板由于只能給前腳掌提供支點,因此長時間駕駛小腿會比較僵硬,也就是為什么大多數人會抱怨懸掛式踏板開久了很累。?
二、加速踏板傳感器
現代車輛配備了越來越多的電子元件,除特殊以外,這是因為法律法規(guī)的規(guī)定,例如那些管理減少排放和燃料消耗的法規(guī)。電子元件也越來越多地用于增加主動和被動安全性以及駕駛舒適性。加速踏板傳感器最重要的部件之一。
在汽車應用方面,越來越多的使用基于電感原理的非接觸式傳感器。該傳感器包括定子(其包括激勵線圈,接收器線圈和電子評估單元)和轉子(由具有特定幾何形狀的一個或多個封閉的導電環(huán)形成)。
電子油門踏板位置傳感器就安裝在油門踏板內部,隨時監(jiān)測油門踏板的位置。當監(jiān)測到油門踏板高度位置有變化,會瞬間將此信息送往ECU,ECU對該信息和其它系統(tǒng)傳來的數據信息進行運算處理,計算出一個控制信號,通過線路送到伺服電動機繼電器,伺服電動機驅動節(jié)氣門執(zhí)行機構,數據總線則是負責系統(tǒng)ECU與其它ECU之間的通訊。
電子油門位置傳感器的工作原理
可變電阻式加速踏板位置傳感器
采用可變電阻式電位器的稱為可變電阻式加速踏板位置傳感器,如下圖(a)所示,其構造和運行基本上和可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器的相同。
加速踏板位置傳感器 ▲
1—加速踏板位置傳感器;2—霍爾元件;3—磁鐵;4—加速踏板
從兩個系統(tǒng)之一來的信號為VPA信號,能在加速踏板踩下全程范圍內,呈線性關系地輸出電壓;另一個為VPA2信號,能輸出偏離VPA信號的偏置電壓。可變電阻型加速踏板位置傳感器的控制電路和輸出特性如下圖所示。
霍爾式加速踏板位置傳感器
采用霍爾式非接觸式電位器的稱為霍爾式加速踏板位置傳感器。
霍爾型加速踏板位置傳感器的結構 ▲
與節(jié)氣門位置傳感器一樣,發(fā)動機控制單元通過加速踏板位置傳感器的兩個電位器信號,不但可獲知加速踏板的開度,還能對該傳感器進行故障監(jiān)測。
一旦發(fā)現兩信號電壓的差值(或兩電壓之和)與標準不符,即判定該傳感器有故障,立即啟動失效保護模式,按“未踩踏板”來進行控制。為保證其信號的可靠性,兩個電位器的控制電路完全獨立,即采用各自獨立的電源、搭鐵和信號端子,因此加速踏板位置傳感器通常有6個接線端子。霍爾型加速踏板位置傳感器的控制電路和輸出特性如下:
速騰新型加速踏板位置傳感器
01 加速踏板位置傳感器的結構
速騰采用了一種新型的加速踏板模塊,由加速踏板、機械部件、薄金屬盤、蓋板和PCB印制電路板等組成,帶有加速踏板位置傳感器1(G79)和加速踏板位置傳感器2(G185) ▼
新型加速踏板模塊 ▲
這兩個加速踏板位置傳感器是加速踏板模塊的一部分,作為感應式傳感器以非接觸方式工作,其安裝位置如下圖所示。其優(yōu)點是,浮動傳感器無摩擦,壽命長,整體式傳感器不需要進行強制低速擋基本設定。▼
加速踏板位置傳感器的結構如下所示 ▼
加速踏板位置傳感器由一個勵磁線圈、金屬薄片、接收線圈和信號處理電路組成。勵磁線圈產生磁場,當加速踏板被踩下時,金屬薄片被帶著在勵磁線圈產生的磁場中做直線運動,所造成的磁場變化在接收線圈中感應出電壓,經過信號處理器處理,傳送給ECU ▼
加速踏板位置傳感器的工作原理 ▲
加速踏板位置傳感器的特性曲線 ▲
兩個傳感器有兩條不同的特性曲線,這對于安全功能和檢查功能來說是必需的。一個或兩個加速踏板位置傳感器失效后,系統(tǒng)會有故障記憶,同時儀表上的EPC故障指示燈也會亮起,車輛的一些便捷功能(如定速巡航或發(fā)動機制動輔助控制功能)也將會失效。
當一個加速踏板位置傳感器信號失真或中斷時,如果另一個加速踏板位置傳感器處于怠速位置,則發(fā)動機進入怠速工況;如果另一個加速踏板位置傳感器處于負荷工況,則發(fā)動機轉速上升緩慢。若兩個傳感器同時出現故障,則發(fā)動機高怠速(1500r/min)運轉。
02 加速踏板位置傳感器的檢測
速騰電子節(jié)氣門踏板連接線有6根。2個霍爾傳感器G185和G79信號與發(fā)動機控制單元相連接,檢查時將VAS5052連接到診斷座上,啟動發(fā)動機,進入發(fā)動機電控系統(tǒng),選擇功能“讀測量數據塊”。慢慢將加速踏板踩到底,同時注意顯示區(qū)3和4的百分比值,應均勻升高,并且顯示區(qū)3中的顯示值總應是顯示區(qū)4的2倍。如果顯示值沒有達到此要求,則繼續(xù)進行下一步檢查。
拆下駕駛員側雜物箱,拔下加速踏板位置傳感器插頭。打開點火開關,測量插頭端子T6h/1和T6h/5之間電壓約為5V,T6h/2和T6h/3之間電壓約為5V。
檢查加速踏板位置傳感器插頭各端子至發(fā)動機控制單元線束端子之間的導線是否斷路,然后檢查導線相互之間是否導通。打開點火開關,松開加速踏板,G79正常電壓值為0.9~1.2V,完全踩下加速踏板時電壓值≥4V;打開點火開關,松開加速踏板,G185正常電壓值為0.4~1.0V,完全踩下加速踏板時電壓值≥3.6V。如果導線無故障,則更換加速踏板位置傳感器。
03 強制降擋自適應
如果更換了加速踏板位置傳感器或發(fā)動機控制單元,對于裝備變速器的汽車,必須進行強制降擋功能自適應。
將VAS5052連接到診斷座上,啟動發(fā)動機,進入發(fā)動機電控系統(tǒng),選擇功能“基本設置”。顯示區(qū)1顯示加速踏板位置傳感器1(G79)的開度百分比,規(guī)定值為79%~94%;顯示區(qū)2顯示加速踏板位置傳感器2(G185)的開度百分比,規(guī)定值為79%~94%;顯示區(qū)3顯示加速踏板位置,應顯示“Kick down”;顯示區(qū)4顯示自適應狀態(tài),可能顯示“ADPi.o.”“ERROR”“ADPlauft”等。自適應完成應顯示“ADPi.o.”,表示要求“操縱強制降擋功能”。應立即踩下加速踏板,一直踩過強制降擋作用點,并保持該狀態(tài)至少2s。
注意在強制降擋作用點自適應過程中,VAS5052屏幕上會顯示“kickdownADPlauft”,完成自適應后會顯“kickdownADPi.o.”。
電子油門位置傳感器的檢修
(1)外線路檢查
參考圖,用萬用表的電阻擋,分別測量電子油門位置傳感器APPS的各端子與對應的ECU端子之間的電阻值,來判斷外線路是否存在短路及斷路故障。
電子油門位置傳感器各接線
2)傳感器電壓值測量
關閉點火開關,拔下電子油門位置傳感器APPS傳感器插頭,點火開關ON,測量線束側插頭1#、2#端子與搭鐵之間電壓值應為5V電壓,3#、5#端子電壓為0V。
3)傳感器電阻值測量
關閉點火開關,拔下電子油門位置傳感器APPS傳感器插頭,測量傳感器側5#、6#端子之間電阻為1.2±0.4 KΩ,1#、5#端子之間電阻為1.7 ±0.8 KΩ。
4)數據流檢測
用“X-431故障診斷儀”讀取發(fā)動機系統(tǒng)數據流,涉及到加速踏板位置傳感器的數據流有3個:“加速踏板1電位計電壓值”、“加速踏板2電位計電壓值”、“濾波前的加速踏板開度”。
接入診斷儀儀,點火開關ON(發(fā)動機OFF),讀取發(fā)動機系統(tǒng)數據流。不踩動加速踏板時,“加速踏板1電位計電壓值”應為0.7V左右,“加速踏板2電位計電壓值”為0.35V左右,“濾波前的加速踏板開度”應為0%。
緩慢踩下加速踏板,上述3個數據流應同時變化,其變化規(guī)律如下:“濾波前的加速踏板開度”數值應逐漸增加至100%;“加速踏板1電位計電壓值”與“加速踏板2電位計電壓值”應同時增加,但是前者的瞬時數值等于后者數值的2倍。
5)檢測維修注意事項
檢測時應注意建材油門踏板能否踩到全開位置,是否因車內駕駛座椅下方的地毯過厚或位置不當將踏板盯住,無法踩到100%的位置。
電子油門位置傳感器失效產生的對汽車的影響
1、無法測得油門位置信號
原因:ECU至傳感器之間的線路斷路
2、發(fā)動機加速無力
原因:傳感器內部2套電阻之間不能夠相互檢測,ECU無法獲得當前油門踏板的正確位置,出現發(fā)動機加速無力的故障現象;電位計中某一套電阻失效導致ECU接收錯誤信號。
3、發(fā)動機不能加速
原因:電子油門踏板內電位計失效或者線路斷路
(圖片來源網絡侵刪)
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