今天,給大家科普一下加速踏闆,也就是油門踏闆,以及傳感器是如何工作的,我将分為三點來詳細講解。
一、油門踏闆分“地闆式”和“懸挂式”地闆式踏闆由于轉軸位于踏闆底部,因此腳掌可以全部踩上去,而踏闆本身也就是一個支點,小腿和腳踝能更輕松的控制踏闆,相應地提升了腳下控制踏闆的精度,減少了疲勞感。
懸挂式油門踏闆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,而且在設計上可以将踏闆支架做成鐵棍,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闆。相對于地闆式踏闆而言,懸挂式油門踏闆由于隻能給前腳掌提供支點,因此長時間駕駛小腿會比較僵硬,也就是為什麼大多數人會抱怨懸挂式踏闆開久了很累。
二、加速踏闆傳感器
現代車輛配備了越來越多的電子元件,除特殊以外,這是因為法律法規的規定,例如那些管理減少排放和燃料消耗的法規。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适性。加速踏闆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形成)。
電子油門踏闆位置傳感器就安裝在油門踏闆内部,随時監測油門踏闆的位置。當監測到油門踏闆高度位置有變化,會瞬間将此信息送往ECU,ECU對該信息和其它系統傳來的數據信息進行運算處理,計算出一個控制信号,通過線路送到伺服電動機繼電器,伺服電動機驅動節氣門執行機構,數據總線則是負責系統ECU與其它ECU之間的通訊。
電子油門位置傳感器的工作原理
可變電阻式加速踏闆位置傳感器
采用可變電阻式電位器的稱為可變電阻式加速踏闆位置傳感器,如下圖(a)所示,其構造和運行基本上和可變電阻式節氣門位置傳感器的相同。
加速踏闆位置傳感器 ▲
1—加速踏闆位置傳感器;2—霍爾元件;3—磁鐵;4—加速踏闆
從兩個系統之一來的信号為VPA信号,能在加速踏闆踩下全程範圍内,呈線性關系地輸出電壓;另一個為VPA2信号,能輸出偏離VPA信号的偏置電壓。可變電阻型加速踏闆位置傳感器的控制電路和輸出特性如下圖所示。
霍爾式加速踏闆位置傳感器
采用霍爾式非接觸式電位器的稱為霍爾式加速踏闆位置傳感器。
霍爾型加速踏闆位置傳感器的結構 ▲
與節氣門位置傳感器一樣,發動機控制單元通過加速踏闆位置傳感器的兩個電位器信号,不但可獲知加速踏闆的開度,還能對該傳感器進行故障監測。
一旦發現兩信号電壓的差值(或兩電壓之和)與标準不符,即判定該傳感器有故障,立即啟動失效保護模式,按“未踩踏闆”來進行控制。為保證其信号的可靠性,兩個電位器的控制電路完全獨立,即采用各自獨立的電源、搭鐵和信号端子,因此加速踏闆位置傳感器通常有6個接線端子。霍爾型加速踏闆位置傳感器的控制電路和輸出特性如下:
速騰新型加速踏闆位置傳感器
01 加速踏闆位置傳感器的結構
速騰采用了一種新型的加速踏闆模塊,由加速踏闆、機械部件、薄金屬盤、蓋闆和PCB印制電路闆等組成,帶有加速踏闆位置傳感器1(G79)和加速踏闆位置傳感器2(G185) ▼
新型加速踏闆模塊 ▲
這兩個加速踏闆位置傳感器是加速踏闆模塊的一部分,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。▼
加速踏闆位置傳感器的結構如下所示 ▼
加速踏闆位置傳感器由一個勵磁線圈、金屬薄片、接收線圈和信号處理電路組成。勵磁線圈産生磁場,當加速踏闆被踩下時,金屬薄片被帶着在勵磁線圈産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,經過信号處理器處理,傳送給ECU ▼
加速踏闆位置傳感器的工作原理 ▲
加速踏闆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。一個或兩個加速踏闆位置傳感器失效後,系統會有故障記憶,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(如定速巡航或發動機制動輔助控制功能)也将會失效。
當一個加速踏闆位置傳感器信号失真或中斷時,如果另一個加速踏闆位置傳感器處于怠速位置,則發動機進入怠速工況;如果另一個加速踏闆位置傳感器處于負荷工況,則發動機轉速上升緩慢。若兩個傳感器同時出現故障,則發動機高怠速(1500r/min)運轉。
02 加速踏闆位置傳感器的檢測
速騰電子節氣門踏闆連接線有6根。2個霍爾傳感器G185和G79信号與發動機控制單元相連接,檢查時将VAS5052連接到診斷座上,啟動發動機,進入發動機電控系統,選擇功能“讀測量數據塊”。慢慢将加速踏闆踩到底,同時注意顯示區3和4的百分比值,應均勻升高,并且顯示區3中的顯示值總應是顯示區4的2倍。如果顯示值沒有達到此要求,則繼續進行下一步檢查。
拆下駕駛員側雜物箱,拔下加速踏闆位置傳感器插頭。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。
檢查加速踏闆位置傳感器插頭各端子至發動機控制單元線束端子之間的導線是否斷路,然後檢查導線相互之間是否導通。打開點火開關,松開加速踏闆,G79正常電壓值為0.9~1.2V,完全踩下加速踏闆時電壓值≥4V;打開點火開關,松開加速踏闆,G185正常電壓值為0.4~1.0V,完全踩下加速踏闆時電壓值≥3.6V。如果導線無故障,則更換加速踏闆位置傳感器。
03 強制降擋自适應
如果更換了加速踏闆位置傳感器或發動機控制單元,對于裝備變速器的汽車,必須進行強制降擋功能自适應。
将VAS5052連接到診斷座上,啟動發動機,進入發動機電控系統,選擇功能“基本設置”。顯示區1顯示加速踏闆位置傳感器1(G79)的開度百分比,規定值為79%~94%;顯示區2顯示加速踏闆位置傳感器2(G185)的開度百分比,規定值為79%~94%;顯示區3顯示加速踏闆位置,應顯示“Kick down”;顯示區4顯示自适應狀态,可能顯示“ADPi.o.”“ERROR”“ADPlauft”等。自适應完成應顯示“ADPi.o.”,表示要求“操縱強制降擋功能”。應立即踩下加速踏闆,一直踩過強制降擋作用點,并保持該狀态至少2s。
注意在強制降擋作用點自适應過程中,VAS5052屏幕上會顯示“kickdownADPlauft”,完成自适應後會顯“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,分别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”讀取發動機系統數據流,涉及到加速踏闆位置傳感器的數據流有3個:“加速踏闆1電位計電壓值”、“加速踏闆2電位計電壓值”、“濾波前的加速踏闆開度”。
接入診斷儀儀,點火開關ON(發動機OFF),讀取發動機系統數據流。不踩動加速踏闆時,“加速踏闆1電位計電壓值”應為0.7V左右,“加速踏闆2電位計電壓值”為0.35V左右,“濾波前的加速踏闆開度”應為0%。
緩慢踩下加速踏闆,上述3個數據流應同時變化,其變化規律如下:“濾波前的加速踏闆開度”數值應逐漸增加至100%;“加速踏闆1電位計電壓值”與“加速踏闆2電位計電壓值”應同時增加,但是前者的瞬時數值等于後者數值的2倍。
5)檢測維修注意事項
檢測時應注意建材油門踏闆能否踩到全開位置,是否因車内駕駛座椅下方的地毯過厚或位置不當将踏闆盯住,無法踩到100%的位置。
電子油門位置傳感器失效産生的對汽車的影響
1、無法測得油門位置信号
原因:ECU至傳感器之間的線路斷路
2、發動機加速無力
原因:傳感器内部2套電阻之間不能夠相互檢測,ECU無法獲得當前油門踏闆的正确位置,出現發動機加速無力的故障現象;電位計中某一套電阻失效導緻ECU接收錯誤信号。
3、發動機不能加速
原因:電子油門踏闆内電位計失效或者線路斷路
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