油门踏板传感器:加速踏板位置传感器(油门位置传感器)的结构、原理和检测方法

2021/11/08 00:45 · 传感器知识资讯 ·  · 油门踏板传感器:加速踏板位置传感器(油门位置传感器)的结构、原理和检测方法已关闭评论
摘要:

油门踏板传感器:加速踏板位置传感器(油门位置传感器)的结构、原理和检测方法加速踏板位置传感器应用在采用电子节气门的发动机中,安装在汽车加速踏板附近,可用于检测加速踏板的行程,向发动机电控单元(ECU)反映驾驶员驾驶意图的信息。发动机电控单元供给加速

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油门踏板传感器:加速踏板位置传感器(油门位置传感器)的结构、原理和检测方法

加速踏板位置传感器应用在采用电子节气门的发动机中,安装在汽车加速踏板附近,可用于检测加速踏板的行程,向发动机电控单元(ECU)反映驾驶员驾驶意图的信息。
发动机电控单元供给加速踏板位置传感器5V电压,传感器向发动机电控单元发出两路反映加速踏板位置的电压信号。在发动机启动时,当驾驶员不踩油门或轻踩一点时,节气门在预设程序的控制下开启到一个固定位置,发动机电控单元据此信号进行启动控制。发动机电控单元根据此信号可进行驾驶员期望的扭矩需求计算,经发动机电控单元内部统一协调后控制执行器工作,执行怠速、加速、减速、中断喷射、临时转速、电控制动稳定控制、巡航控制和发动机冷却控制。加速踏板位置传感器将踏板踩下的量(角度)转换成送至发动机电控单元的电压信号。而且,为了确保可靠性,此传感器还具有不同输出特性的两个系统输出信号。
加速踏板位置传感器的结构、工作原理、控制电路等基本与节气门位置传感器相同,共有两个类型的加速踏板位置传感器,即可变电阻式和霍尔式。
可变电阻式加速踏板位置传感器
采用可变电阻式电位器的称为可变电阻式加速踏板位置传感器,如下图(a)所示,其构造和运行基本上和可变电阻式节气门位置传感器的相同。
加速踏板位置传感器 ▲
(汽车维修技术网
1—加速踏板位置传感器;2—霍尔元件;3—磁铁;4—加速踏板
从两个系统之一来的信号为VPA信号,能在加速踏板踩下全程范围内,呈线性关系地输出电压;另一个为VPA2信号,能输出偏离VPA信号的偏置电压。可变电阻型加速踏板位置传感器的控制电路和输出特性如下图所示。
霍尔式加速踏板位置传感器
采用霍尔式非接触式电位器的称为霍尔式加速踏板位置传感器。
霍尔型加速踏板位置传感器的结构 ▲
与节气门位置传感器一样,发动机控制单元通过加速踏板位置传感器的两个电位器信号,不但可获知加速踏板的开度,还能对该传感器进行故障监测。
一旦发现两信号电压的差值(或两电压之和)与标准不符,即判定该传感器有故障,立即启动失效保护模式,按“未踩踏板”来进行控制。为保证其信号的可靠性,两个电位器的控制电路完全独立,即采用各自独立的电源、搭铁和信号端子,因此加速踏板位置传感器通常有6个接线端子。霍尔型加速踏板位置传感器的控制电路和输出特性如下:
速腾新型加速踏板位置传感器
01 加速踏板位置传感器的结构
速腾采用了一种新型的加速踏板模块,由加速踏板、机械部件、薄金属盘、盖板和PCB印制电路板等组成,带有加速踏板位置传感器1(G79)和加速踏板位置传感器2(G185) ▼
新型加速踏板模块 ▲
这两个加速踏板位置传感器是加速踏板模块的一部分,作为感应式传感器以非接触方式工作,其安装位置如下图所示。其优点是,浮动传感器无摩擦,寿命长,整体式传感器不需要进行强制低速挡基本设定。▼
加速踏板位置传感器的结构如下所示 ▼
加速踏板位置传感器由一个励磁线圈、金属薄片、接收线圈和信号处理电路组成。励磁线圈产生磁场,当加速踏板被踩下时,金属薄片被带着在励磁线圈产生的磁场中做直线运动,所造成的磁场变化在接收线圈中感应出电压,经过信号处理器处理,传送给ECU ▼
加速踏板位置传感器的工作原理 ▲
加速踏板位置传感器的特性曲线 ▲
两个传感器有两条不同的特性曲线,这对于安全功能和检查功能来说是必需的。一个或两个加速踏板位置传感器失效后,系统会有故障记忆,同时仪表上的EPC故障指示灯也会亮起,车辆的一些便捷功能(如定速巡航或发动机制动辅助控制功能)也将会失效。
当一个加速踏板位置传感器信号失真或中断时,如果另一个加速踏板位置传感器处于怠速位置,则发动机进入怠速工况;如果另一个加速踏板位置传感器处于负荷工况,则发动机转速上升缓慢。若两个传感器同时出现故障,则发动机高怠速(1500r/min)运转。
02 加速踏板位置传感器的检测
速腾电子节气门踏板连接线有6根。2个霍尔传感器G185和G79信号与发动机控制单元相连接,检查时将VAS5052连接到诊断座上,启动发动机,进入发动机电控系统,选择功能“读测量数据块”。慢慢将加速踏板踩到底,同时注意显示区3和4的百分比值,应均匀升高,并且显示区3中的显示值总应是显示区4的2倍。如果显示值没有达到此要求,则继续进行下一步检查。
拆下驾驶员侧杂物箱,拔下加速踏板位置传感器插头。打开点火开关,测量插头端子T6h/1和T6h/5之间电压约为5V,T6h/2和T6h/3之间电压约为5V。
检查加速踏板位置传感器插头各端子至发动机控制单元线束端子之间的导线是否断路,然后检查导线相互之间是否导通。打开点火开关,松开加速踏板,G79正常电压值为0.9~1.2V,完全踩下加速踏板时电压值≥4V;打开点火开关,松开加速踏板,G185正常电压值为0.4~1.0V,完全踩下加速踏板时电压值≥3.6V。如果导线无故障,则更换加速踏板位置传感器。
03 强制降挡自适应如果更换了加速踏板位置传感器或发动机控制单元,对于装备变速器的汽车,必须进行强制降挡功能自适应。
将VAS5052连接到诊断座上,启动发动机,进入发动机电控系统,选择功能“基本设置”。显示区1显示加速踏板位置传感器1(G79)的开度百分比,规定值为79%~94%;显示区2显示加速踏板位置传感器2(G185)的开度百分比,规定值为79%~94%;显示区3显示加速踏板位置,应显示“Kick down”;显示区4显示自适应状态,可能显示“ADPi.o.”“ERROR”“ADPlauft”等。自适应完成应显示“ADPi.o.”,表示要求“操纵强制降挡功能”。应立即踩下加速踏板,一直踩过强制降挡作用点,并保持该状态至少2s。
注意在强制降挡作用点自适应过程中,VAS5052屏幕上会显示“kickdownADPlauft”,完成自适应后会显“kickdownADPi.o.”。
本期内容来源
《汽车万用表检测入门》 刘春晖,尹文荣 主编 2019年1月出版◎ 这本书详细介绍了汽车电控系统传感器、执行器以及电控单元的万用表检测方法。每一项检测内容中都附有具体某一款车型的万用表检测方法。

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油门踏板传感器:加速踏板位置传感器(油门位置传感器)的结构、原理和检测方法  第2张

油门踏板传感器:电子油门踏板位置传感器

电子油门踏板位置传感器简介
电子油门踏板位置传感器是电子油门系统中的一个重要的部件,电子油门通过电子油门踏板位置传感器,传送油门踩踏深浅与快慢的讯号,这个讯号会被ECU接收和解读,然后再发出控制指令要节气门依指令快速或缓和开启它应当张开的角度。
电子油门系统主要由油门踏板、电子油门踏板位置、ECU、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。
电子油门踏板位置传感器安装的位置
电子油门踏板位置传感器就安装在油门踏板内部,随时监测油门踏板的位置。
当监测到油门踏板高度位置有变化,会瞬间将此信息送往ECU,ECU对该信息和其它系统传来的数据信息进行运算处理,计算出一个控制信号,通过线路送到伺服电动机继电器,伺服电动机驱动节气门执行机构,数据总线则是负责系统ECU与其它ECU之间的通讯。
(汽车维修技术网

电子油门位置传感器各接线及各引脚位置

电子油门位置传感器的工作原理 汽车维修技术网 原创
电位计型加速踏板位置传感器以分压电路原理工作,ECU供给传感器电路5V电压。电子油门踏板通过转轴与传感器内部的滑动变阻器的电刷连接,加速踏板位置传感器的位置改变时,电刷与接地端的电压发生改变,ECU将该电压转变成加速踏板的位置信号。加速踏板位置传感器同时输出两组信号给ECU,保证输出信号的可靠性。

电位计型加速踏板位置传感器

电子油门位置传感器的检修
(1)外线路检查
参考图,用万用表的电阻挡,分别测量电子油门位置传感器APPS的各端子与对应的ECU端子之间的电阻值,来判断外线路是否存在短路及断路故障。

电子油门位置传感器各接线

2)传感器电压值测量
关闭点火开关,拔下电子油门位置传感器APPS传感器插头,点火开关ON,测量线束侧插头1#、2#端子与搭铁之间电压值应为5V电压,3#、5#端子电压为0V。

3)传感器电阻值测量
关闭点火开关,拔下电子油门位置传感器APPS传感器插头,测量传感器侧5#、6#端子之间电阻为1.2±0.4 KΩ,1#、5#端子之间电阻为1.7 ±0.8 KΩ。
4)数据流检测
用“X-431故障诊断仪”读取发动机系统数据流,涉及到加速踏板位置传感器的数据流有3个:“加速踏板1电位计电压值”、“加速踏板2电位计电压值”、“滤波前的加速踏板开度”。
接入诊断仪仪,点火开关ON(发动机OFF),读取发动机系统数据流。不踩动加速踏板时,“加速踏板1电位计电压值”应为0.7V左右,“加速踏板2电位计电压值”为0.35V左右,“滤波前的加速踏板开度”应为0%。
缓慢踩下加速踏板,上述3个数据流应同时变化,其变化规律如下:“滤波前的加速踏板开度”数值应逐渐增加至100%;“加速踏板1电位计电压值”与“加速踏板2电位计电压值”应同时增加,但是前者的瞬时数值等于后者数值的2倍。

5)检测维修注意事项
检测时应注意建材油门踏板能否踩到全开位置,是否因车内驾驶座椅下方的地毯过厚或位置不当将踏板盯住,无法踩到100%的位置。

电子油门位置传感器失效产生的对汽车的影响
1、无法测得油门位置信号
原因:ECU至传感器之间的线路断路
2、发动机加速无力
原因:传感器内部2套电阻之间不能够相互检测,ECU无法获得当前油门踏板的正确位置,出现发动机加速无力的故障现象;电位计中某一套电阻失效导致ECU接收错误信号。
3、发动机不能加速
原因:电子油门踏板内电位计失效或者线路断路

油门踏板传感器:加速踏板位置传感器(油门位置传感器)的结构、原理和检测方法  第3张

油门踏板传感器:电子油门踏板故障症状是什么?

电子油门踏板的故障症状是出现踩踏异响或者踏板归位不了等现象,这是极其危险的,而大多数电子油门踏板故障是内部油门踏板传感器造成的,油门踏板传感器出现故障或损坏,故障灯会亮起,ECU将无法感知油门大小,会导致汽车怠速不稳、油门卡滞、加油无反应等现象,导致汽车无法正常使用。电子油门踏板作为电子油门控制系统的关键部件,其性能不仅关系到汽车的动力性、舒适性、燃油经济性等多项性能评价指标,更关系到汽车的行车安全问题。

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