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分析加速踏板位置传感器及故障检修
来源:汽车维护与修理  作者:佚名  2013-12-11 08:25:10



    定速巡行、牵引力控制、电子稳定程序等系统的应用,以及发动机排放、燃油消耗、安全等性能标准的不断提高,要求发动机管理系统应该能够对发动机的输出转矩和功率进行主动调整和控制,传统的拉线式节气门系统已经不能适应这种控制需求,电子节气门控制系统因此被越来越多地应用。

    1 加速踏板位置传感器的结构原理及性能检测
    电子节气门控制系统相对于传统的机械拉索式节气门控制系统最大的区别就是驾驶人不能通过驾驶室内的加速踏板直接控制节气门动作。当驾驶人踩踏驾驶室内加速踏板时,加速踏板的位置信息将通过加速踏板位置传感器传递给发动机控制单元,发动机控制单元再根据接收到的加速踏板位置信息给节气门控制电动机发出指令,由节气门控制电动机带动节气门转过一定的角度,同时节气门实际所转过的角度再通过节气门位置传感器反馈给发动机控制单元(图1)。

    需要注意的是,发动机控制单元不是只根据加速踏板位置传感器传递的信息来控制节气门的开度,而是可以根据安全需要、燃油消耗因素、其他系统动力需求、发动机排放要求等情况,独立于加速踏板位置主动对节气门进行控制。
    加速踏板位置传感器安装于驾驶室内的加速踏板模块中,由其感知并检测加速踏板的位置信息并转变为电信息传递给发动机控制单元。根据结构原理的不同,加速踏板位置传感器主要分为接触式和非接触式两种,下面分别以大众车系采用的接触式加速踏板位置传感器和丰田车系采用的非接触式加速踏板位置传感器为例,分析两种加速踏板位置传感器的结构、原理特点和性能检测方法。

    1.1接触式加速踏板位置传感器结构原理及工作特性
    大众车系较多采用接触式加速踏板位置传感器,为了最大程度保证信号的可靠性,在加速踏板模块处往往装设两个加速踏板位置传感器,大众车系将两个加速踏板位置传感器命名为G79和G185,技术上称为“冗余系统”。发动机控制单元通过两个加速踏板位置传感器提供的信号来识别出加速踏板当前的位置。

    如图2所示,在大众车系的接触式加速踏板位置传感器中,两个传感器是滑动触点传感器,安装在同一根轴上,滑动触点传感器的电阻和传送至发动机控制单元的电压随着加速踏板位置的变化而变化。

    滑动触点传感器上的起始电压均为5V,出于信号的可靠性和安全性考虑,每个传感器都有独立的电源(图3中红线所示)、搭铁(图3中棕线所示)和信号线(图3中绿线所示)。输出信号为电压信号,在相应数据块中显示为百分数,5V为100%。两个传感器的数据分别显示在发动机系统数据062组的3、4通道上。

    为了信号的可靠性和功能自测试的需要,在G185上另安装有串联电阻(图3中R所示),因此两个加速踏板位置传感器的电阻特性不同(图4),在工作时,G185电阻是G79电阻的2倍;电阻特性的不同,带来的是两个传感器输出特性的不同,G79输出信号为G185的2倍,G79范围12%~97%,G185范围4%~49%。

    1.2接触式加速踏板位置传感器的性能检测
    接触式加速踏板位置传感器的实质是一个滑动触点式变阻器的分压原理,滑动触点随加速踏板的动作而沿电阻片滑动,当滑动触点在电阻片上滑动到不同位置时,滑动触点与电阻片的一端就产生不同的电阻。根据欧姆定律和串联电路特点,如果加在电阻片两端一定的电压,当滑动触点在电阻片上滑动到不同位置时,滑动触点上就可获得不同的电压。因此,对于接触式加速踏板位置传感器,可以通过电阻和电压两个参数来评价其性能好坏,下面就以大众朗逸车为例,来简要说明接触式加速踏板位置传感器的检测方法。

    大众朗逸车加速踏板位置传感器的电路见图5所示,其中发动机控制单元通过T80/8向G79提供5V电源电压,通过T80/18向G185提供5V电源电压;G79通过T80/33向发动机控制单元提供信号电压,G185通过T80/45向发动机控制单元提供信号电压;G79通过T80/7搭铁,G185通过T80/19搭铁。

    首先可拔掉加速踏板位置传感器端的连接器,通过电阻测量来检测加速踏板位置传感器本身的性能。T6L/2与T6L/3间的正常电阻为450Ω~500Ω, T6L/4与T6L/3间的电阻应能随着加速踏板的动作而连续变化,正常时在怠速时为1050Ω~100Ω,在行驶时为1400Ω~1450Ω。T6L/1与T6L/5间的正常电阻为550Ω~600Ω,T6L/6与 T6L/5之间的电阻应能随着加速踏板的动作而连续变化,正常时在怠速时为950Ω~1000Ω,在行驶时为1300Ω~1350Ω。

    加速踏板位置传感器最终还是要靠电压来传递信息的,所以对其相关电压进行检测也是必不可少的,电压检测一般应在工作状态下进行。系统正常时,在T6U1和T6112处应能检测到由发动机控制单元提供的5V电压;在T6U4处检测到的对搭铁电压应能随加速踏板的动作而作出相应变化,怠速时为0.70V~0.75V,全速时为4.45V~4.55V;在T6I/6处检测到的对搭铁电压也应能随加速踏板的动作而作出相应变化,怠速时为0.35V~0.37V,全速时为2.20V~2.25V。

    加速踏板位置传感器的数据也可利用诊断工具在发动机数据块062组中读出,但数据块中加速踏板位置传感器的信息是以百分数的形式出现的,0%对应电压为0V,7%对应电压约为0.35V,45%对应电压约为2.25V , 90%对应电压约为4.5V ,100%)对应电压为5V。G79的正常范围在12%-97%,G185的正常范围在4%~49%。

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关键词:加速踏板 传感器

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