发布日期:2022-10-09 点击率:161
位置传感器介绍 第1张" title="油门踏板传感器原理:油门踏板位置传感器介绍 第1张-传感器知识网"/>
很多师傅对于油门踏板的电路问题很头痛,通常要维修很久才能判断出问题,今天我们来聊一聊油门踏板。
我们先了解一下油门踏板的原理,结合原理再来进行维修。
商用车通常所用油门为地毯式油门踏板.,小客车通常用悬挂式油门但原理一样,无需纠结。
地毯式
悬挂式
油门踏板位置传感器原理分滑动电阻式与霍尔式,ECU控制策略都是一样的,霍尔式的内部无接触部件可靠性更高,也就是说更不爱出毛病。
霍尔式油门踏板原理图:
霍尔式油门踏板
滑动电阻式油门踏板电路原理图:
滑动电阻式
加速踏板位置传感器以分压电路原理工作,发动机ECU提供给传感器电路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。
为了诊断和防止出现故障,油门踏板位置传感器做成双传感器,采用冗余设计,(冗余指出于系统安全和可靠性等方面的考虑,人为地对一些关键部件或功能进行重复的配置。当系统发生故障时,比如某一设备发生损坏,冗余配置的部件可以作为备援,及时介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间。冗余尤用于应急处理)。为识别故障,油门位置传感器1输出电压是油门位置传感器2输出电压的两倍。
下图为传感器从0%-100%开度的线形图。
电子油门失效策略:
进入条件:ECU判断电子油门信号错误;
1. 油门接插件脱落;(脱落后ECU无法检测到踏板1、2信号)
2. 两路油门信号中任一路出现故障;(任何一路信号出现短路 断路 对电压短路 对地短路)
3. 两路油门信号不一致;(两路信号不成2倍关系)
4. 油门开度与刹车踏板逻辑关系错误。(刹车踏板与油门踏板同时长时间踩下去)
ECU处理措施:
点亮故障灯:产生故障码P0123 P0122 P2135P0222 P0223 P2299;
油门失效:发动机起动后(及随后的运行过程),维持“跛行回家” (1100rpm左右)
油门踏板位置传感器故障案例
发动机:朝柴发动机
公里数:
故障现象:车辆行驶途中突然限扭,发动机故障灯点亮。
维修思路:
1. 用车匠C80读取故障码,显示为踏板2电压低于下限。
油门踏板电路图:
踏板1信号在0%-100%开度时电压应该在0.7-4.4V.之间。
踏板2信号在0%-100%开度时电压应该在0.37-2.2V.之间。
踏板2电压低于下限:如果ECU检测到踏板2信号低于0.2V(这是ECU控制策略)就会报踏板2电压低于下限的故障。
2. 接下来查看哪些问题会导致踏板2信号电压会低于0.2v,
a. 踏板2电源线路断路
b. 踏板2信号线路短路或对搭铁短路
c. 踏板2接地线断路
d. 油门踏板内部断路
以上几种都会导致踏板2电压低于下限,所以还是需要从线路测量开始。
3. 线路测量:
打开点火开关,拔掉油门踏板插头测量踏板2电源线时发现没有5V电压,测量踏板插头至ECU1.84针脚之间电阻为无穷大,正常应该导通,然后就检查线路,顺着大线一点点检查发现此线路断路(下图),接上后测量踏板端电压为5V左右,插上插头,清除故障码问题解决。
总结:我们在维修中遇到电路故障,一定要学会运用诊断仪,分析故障码,然后去检查,不要盲目去拆装,一定要有逻辑,跟着自己的判断去解决问题,这样才可以尽快的解决问题。
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油门踏板传感器安装在油门踏板内部,用于监控踏板的位置。当油门踏板传感器检测到油门踏板高度位置变化,会将信息送往ECU,ECU对此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。
如果油门踏板传感器出现故障,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、加油无反应或失去动力无法行驶等情况。此时,应及时进行检修,拆掉油门总成,找到传感器对应的信号输出线,使用万用表电阻档测量线路,扳动踏板,观察仪表数值变化,判断是否有故障。检查传感器线束是否有断路或插接件脱落情况,如有损坏,直接更换。
原标题:电子油门踏板工作原理
前面线控专题中,我们提到过电子油门踏板。而电子油门踏板实际上就是节气门开度由电机控制,取消油门踏板和节气门之间的油门拉线.也就是说,驾驶员的加速意图将通过油门踏板的位置传感器,传给发动机控制器,由发动机控制器通过电机实现对节流阀体进行调节。同时电子节气门开度传感器将检测出的开度信号反馈给ECU,实现电子节气门开度的闭环控制。
这个道理听起来非常的简单,那么在技术中是如何实现的呢?今天我们就来聊一聊电子油门踏板是怎么工作的。
电子油门踏板传感器基本原理
电子油门踏板传感器,说到底,它就是一电阻式传感器。与我们中学物理中所学的滑线变阻器并无二至。
我们看它原理图或许更直观一些,线1端接5V直流电压(参考电压),线2接地,那么滑针P在电阻上的不同位置,在P引线与接地端就输出了0~5V的电压差(输出电压)。
单片机通过AD转换,将这个0~5V的输出电压(模拟量),转化成比如0~256(AD读取8位)或者0~1024(读10位)的十进制数(数字量)。在通过公式(所谓的算法)将这个变化的十进制数,还原成油门踏板的开度(踩下的角度),进而对发动机节气门进行相应的控制。 显示生活中,大多数的传感器都是这个原理,温度传感器是一个热敏电阻、亮度传感器是一个光敏电阻,气压传感器是一个压敏电阻…..
下面就是电子油门踏板中的电阻和电刷。
如果注意观察,估计读者都发现了,上图中为何有两个电刷和涂覆电阻?这就是我们所谓的冗余设计。目前的电子油门踏板都采用两路电阻式传感器,两路输出电压。所以我们通常看到的电子油门踏板插接口有六个针脚。分别是两组完全独立的参考电压,输出电压,接地。
同样,电子油门踏板的输出电压自然也是两路,需要注意的是,这里的输出电压是不同的斜率,所以在ECU 中需要对两路电压应用不同的算法来计算同一个油门开度。
●试验电压(Vref):5V±0.2V,整车电压也如此。
●电子油门踏板须采用冗余安全设计,PPS1和PPS2必须是完全独立的输出电路,其供电和接地端不得共用。
●ECU同时读取两路信号,两路信号均正常时,加减油门依据PPS1。
●仅某一路信号出问题,或者两路信号不同步,ECU均会报警,车辆可以在另一路信号支持下行走,但车速受限。
除了上面对电子油门踏板的基本要求之外,还有详细的诸如同步度的性能要求。
电子油门踏板性能要求
同步度(定义)任意油门位置第一路实测电压与两倍参考电压的比值乘100与第二路实测电压与参考电压的比值乘100的差值。同步度允许偏差(定义)(计算公式)同步度偏差的允许值∣UA1/(2UB1)*100-UA2/UB2*100∣<0.5 简化后得:∣UA1- 2UA2∣<0.05 线性度(定义)(计算公式)任意油门位置设计电压与实测电压之差与参考电压的比值乘100。 线性度偏差的允许值︱(UA1nom-UA1)/UB1*100︱<1.5简化后得:︱(UA1nom设计电压-UA1实测电压) ︱<0.075 传感器过电压试验 传感器应能连续承受5min、±15VDC的电源电压,供电恢复正常后,传感器输出满足要求。5V V0=2.629 15V5min V0=8.218V 地线端开路 当传感器地线端开路时,对于APS1,在100ms内Vsig≥91%Vref;对于APS2,在100ms内Vsig≥50%Vref。当地线恢复正常后,传感器应该在100ms内恢复正常工作。(Vref为5V输入电压,Vsig指信号输出电压,如油门在某一角度位置,输出电压为4.5V)。在特殊情况下,地线出现接触不良,输出信号不会瞬间跃变,维持大于50%的信号值,确保发动机不会转速突变。 电源端开路 当传感器电源端开路时,对于APS1,在100ms内Vsig≤15%Vref;对于APS2,在100ms内Vsig≤7%Vref。当电源恢复正常后,传感器应该在100ms内恢复正常工作。在特殊情况下,电源端开路,输出信号不会瞬间跃变,维持小于15%、7%的值,电源恢复后,正常工作,主要要电路设计时,由电容来维持。 信号输出端短路到接地端 当传感器信号端短路到接地端时,对于APS1,在100ms内Vsig≤15%Vref;对于APS2,在100ms内Vsig≤7%Vref。当信号恢复后,传感器应该在100ms内恢复正常工作。 信号输出端短路到电源端 当传感器信号端短路到电源端时,对于APS1,在100ms内Vsig≥91%Vref;对于APS2,在100ms内Vsig≥50%Vref。当信号恢复后,传感器应该在100ms内恢复正常工作。 输出信号的线性度 在油门全行程范围内,输出信号曲线上距线性回归直线的最大偏移值不大于± 5﹪ Vspan。( Vspan为跨度电压,如油门从初始位置至全开,0.375---2.05V则Vsig=1.675V ) 信号迟滞性 在踏板中间行程位置,信号输出迟滞≤2﹪Vspan。在特殊情况下,地线开路,电源开路,信号输出端短路到接地端,信号输出端短路到电源端等突变状况,输出信号不会出现瞬跃变,仍在规定时间内,维持一规定范围数值,确保发动机不会因以上状态出现转速跃变,在传感器电路设计时,已考虑到以上状态出现,而用电容来缓冲。 其他类型的电子油门踏板 上面所述为我们常见的接触式电阻感应方式,现在还有应用霍尔原理设计的非接触式电子油门踏板。 霍尔式工作原理是霍尔效应,通过磁铁与霍尔传感器相对运动造成作用于霍尔传感器的磁感应强度变化,引起输出信号变化。VH=KHISB,其中KH为霍尔元件灵敏度,VH为霍尔电势。 四kick down功能 我们在开车的过程中可能会有这样的体验,当我们深踩油门到底的时候,自动挡车辆会采取降档增扭的行为。这是因为自动变速箱设计,都是按发动机的负荷及油门的深度来进行档位调节。当车辆在爬坡或需急加速时,驾驶员会深踩油门,此时由于发动机输出扭矩不够,自动变速箱便会自动降低一个档位,以加大扭矩提高转速,协助驾驶员达到车辆加速的目的。因此,让驾驶员遇到爬坡或需急加速而深踩油门,令变速箱强制自动减档的这个动作称为Kick down功能。 其实Kick Down 对于电子油门的输出电压并没有特别变化,ECU 只要判断输出电压达到了降档门限它就采取降档策略,而踏板力的变化确实比较突出,这是因为在踏板行程末端,设置了一个KickDown的机构增加的踏板力。如下图所示。 Kick Down给驾驶员的感觉就是地板油的时候,会听到‘咯噔’一声。同时车辆降档、增牛加速一气呵成。哈哈。返回搜狐,查看更多 责任编辑:
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