發布日期：2022-10-09 點擊率：236
位置傳感器介紹 第1張" title="油門踏板傳感器原理：油門踏板位置傳感器介紹 第1張-傳感器知識網"/>
很多師傅對于油門踏板的電路問題很頭痛，通常要維修很久才能判斷出問題，今天我們來聊一聊油門踏板。
我們先了解一下油門踏板的原理，結合原理再來進行維修。
商用車通常所用油門為地毯式油門踏板.,小客車通常用懸掛式油門但原理一樣，無需糾結。
地毯式
懸掛式
油門踏板位置傳感器原理分滑動電阻式與霍爾式，ECU控制策略都是一樣的，霍爾式的內部無接觸部件可靠性更高，也就是說更不愛出毛病。
霍爾式油門踏板原理圖：
霍爾式油門踏板
滑動電阻式油門踏板電路原理圖:
滑動電阻式
加速踏板位置傳感器以分壓電路原理工作，發動機ECU提供給傳感器電路5V電壓。電子油門踏板通過轉軸與傳感器內部的滑動變阻器的電刷連接，加速踏板位置傳感器的位置改變時，電刷與接地端的電壓發生改變，ECU將該電壓轉變成加速踏板的位置信號。
為了診斷和防止出現故障，油門踏板位置傳感器做成雙傳感器,采用冗余設計，(冗余指出于系統安全和可靠性等方面的考慮，人為地對一些關鍵部件或功能進行重復的配置。當系統發生故障時，比如某一設備發生損壞，冗余配置的部件可以作為備援，及時介入并承擔故障部件的工作，由此減少系統的故障時間。冗余尤用于應急處理)。為識別故障，油門位置傳感器1輸出電壓是油門位置傳感器2輸出電壓的兩倍。
下圖為傳感器從0%-100%開度的線形圖。
電子油門失效策略：
進入條件：ECU判斷電子油門信號錯誤;
1. 油門接插件脫落;(脫落后ECU無法檢測到踏板1、2信號)
2. 兩路油門信號中任一路出現故障;(任何一路信號出現短路 斷路 對電壓短路 對地短路)
3. 兩路油門信號不一致;(兩路信號不成2倍關系)
4. 油門開度與剎車踏板邏輯關系錯誤。(剎車踏板與油門踏板同時長時間踩下去)
ECU處理措施：
點亮故障燈：產生故障碼P0123 P0122 P2135P0222 P0223 P2299;
油門失效：發動機起動后(及隨后的運行過程)，維持“跛行回家” (1100rpm左右)
油門踏板位置傳感器故障案例
發動機：朝柴發動機
公里數：
故障現象：車輛行駛途中突然限扭，發動機故障燈點亮。
維修思路：
1. 用車匠C80讀取故障碼，顯示為踏板2電壓低于下限。
油門踏板電路圖：
踏板1信號在0%-100%開度時電壓應該在0.7-4.4V.之間。
踏板2信號在0%-100%開度時電壓應該在0.37-2.2V.之間。
踏板2電壓低于下限：如果ECU檢測到踏板2信號低于0.2V(這是ECU控制策略)就會報踏板2電壓低于下限的故障。
2. 接下來查看哪些問題會導致踏板2信號電壓會低于0.2v，
a. 踏板2電源線路斷路
b. 踏板2信號線路短路或對搭鐵短路
c. 踏板2接地線斷路
d. 油門踏板內部斷路
以上幾種都會導致踏板2電壓低于下限，所以還是需要從線路測量開始。
3. 線路測量：
打開點火開關，拔掉油門踏板插頭測量踏板2電源線時發現沒有5V電壓，測量踏板插頭至ECU1.84針腳之間電阻為無窮大,正常應該導通，然后就檢查線路，順著大線一點點檢查發現此線路斷路(下圖)，接上后測量踏板端電壓為5V左右，插上插頭，清除故障碼問題解決。
總結：我們在維修中遇到電路故障，一定要學會運用診斷儀，分析故障碼，然后去檢查，不要盲目去拆裝，一定要有邏輯，跟著自己的判斷去解決問題，這樣才可以盡快的解決問題。
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電子油門踏板應用于電子油門控制系統，其原理就是通過踏板位置傳感器將油門需求信號轉化為電壓信號發送至 ECU，ECU 綜合當前車速、車距、節氣門開度、發動機轉速等信息，計算出節氣門的最佳開度。ECU 控制直流電機輸出扭矩，不斷調節電子節氣門開度，節氣門位置傳感器將節氣門位置信號反饋給 ECU 形成閉環控制，最終使電子節氣門穩定至最佳開度。
油門踏板傳感器安裝在油門踏板內部，用于監控踏板的位置。當油門踏板傳感器檢測到油門踏板高度位置變化，會將信息送往ECU，ECU對此信息和其它系統傳來的數據信息進行運算處理，計算出一個控制信號，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。
如果油門踏板傳感器出現故障，故障燈會亮起，ECU將無法感知油門大小，會導致汽車怠速不穩、油門卡滯、加油無反應或失去動力無法行駛等情況。此時，應及時進行檢修，拆掉油門總成，找到傳感器對應的信號輸出線，使用萬用表電阻檔測量線路，扳動踏板，觀察儀表數值變化，判斷是否有故障。檢查傳感器線束是否有斷路或插接件脫落情況，如有損壞，直接更換。
原標題：電子油門踏板工作原理
前面線控專題中，我們提到過電子油門踏板。而電子油門踏板實際上就是節氣門開度由電機控制,取消油門踏板和節氣門之間的油門拉線.也就是說,駕駛員的加速意圖將通過油門踏板的位置傳感器，傳給發動機控制器,由發動機控制器通過電機實現對節流閥體進行調節。同時電子節氣門開度傳感器將檢測出的開度信號反饋給ECU，實現電子節氣門開度的閉環控制。
這個道理聽起來非常的簡單，那么在技術中是如何實現的呢？今天我們就來聊一聊電子油門踏板是怎么工作的。
電子油門踏板傳感器基本原理
電子油門踏板傳感器，說到底，它就是一電阻式傳感器。與我們中學物理中所學的滑線變阻器并無二至。
我們看它原理圖或許更直觀一些，線1端接5V直流電壓（參考電壓），線2接地，那么滑針P在電阻上的不同位置，在P引線與接地端就輸出了0~5V的電壓差（輸出電壓）。
單片機通過AD轉換，將這個0~5V的輸出電壓（模擬量），轉化成比如0~256（AD讀取8位）或者0~1024（讀10位）的十進制數（數字量）。在通過公式（所謂的算法）將這個變化的十進制數，還原成油門踏板的開度（踩下的角度），進而對發動機節氣門進行相應的控制。 顯示生活中，大多數的傳感器都是這個原理，溫度傳感器是一個熱敏電阻、亮度傳感器是一個光敏電阻，氣壓傳感器是一個壓敏電阻…..
下面就是電子油門踏板中的電阻和電刷。
如果注意觀察，估計讀者都發現了，上圖中為何有兩個電刷和涂覆電阻？這就是我們所謂的冗余設計。目前的電子油門踏板都采用兩路電阻式傳感器，兩路輸出電壓。所以我們通常看到的電子油門踏板插接口有六個針腳。分別是兩組完全獨立的參考電壓，輸出電壓，接地。
同樣，電子油門踏板的輸出電壓自然也是兩路，需要注意的是，這里的輸出電壓是不同的斜率，所以在ECU 中需要對兩路電壓應用不同的算法來計算同一個油門開度。
●試驗電壓（Vref）：5V±0.2V，整車電壓也如此。
●電子油門踏板須采用冗余安全設計，PPS1和PPS2必須是完全獨立的輸出電路，其供電和接地端不得共用。
●ECU同時讀取兩路信號，兩路信號均正常時，加減油門依據PPS1。
●僅某一路信號出問題，或者兩路信號不同步，ECU均會報警，車輛可以在另一路信號支持下行走，但車速受限。
除了上面對電子油門踏板的基本要求之外，還有詳細的諸如同步度的性能要求。
電子油門踏板性能要求
同步度（定義）任意油門位置第一路實測電壓與兩倍參考電壓的比值乘100與第二路實測電壓與參考電壓的比值乘100的差值。同步度允許偏差（定義）（計算公式）同步度偏差的允許值∣UA1/(2UB1)*100-UA2/UB2*100∣<0.5 簡化后得：∣UA1- 2UA2∣<0.05 線性度（定義）（計算公式）任意油門位置設計電壓與實測電壓之差與參考電壓的比值乘100。 線性度偏差的允許值︱(UA1nom-UA1)/UB1*100︱<1.5簡化后得：︱(UA1nom設計電壓-UA1實測電壓) ︱<0.075 傳感器過電壓試驗 傳感器應能連續承受5min、±15VDC的電源電壓，供電恢復正常后，傳感器輸出滿足要求。5V V0=2.629 15V5min V0=8.218V 地線端開路 當傳感器地線端開路時，對于APS1，在100ms內Vsig≥91%Vref；對于APS2，在100ms內Vsig≥50%Vref。當地線恢復正常后，傳感器應該在100ms內恢復正常工作。（Vref為5V輸入電壓，Vsig指信號輸出電壓，如油門在某一角度位置，輸出電壓為4.5V）。在特殊情況下，地線出現接觸不良，輸出信號不會瞬間躍變，維持大于50%的信號值，確保發動機不會轉速突變。 電源端開路 當傳感器電源端開路時，對于APS1，在100ms內Vsig≤15%Vref；對于APS2，在100ms內Vsig≤7%Vref。當電源恢復正常后，傳感器應該在100ms內恢復正常工作。在特殊情況下，電源端開路，輸出信號不會瞬間躍變，維持小于15%、7%的值，電源恢復后，正常工作，主要要電路設計時，由電容來維持。 信號輸出端短路到接地端 當傳感器信號端短路到接地端時，對于APS1，在100ms內Vsig≤15%Vref；對于APS2，在100ms內Vsig≤7%Vref。當信號恢復后，傳感器應該在100ms內恢復正常工作。 信號輸出端短路到電源端 當傳感器信號端短路到電源端時，對于APS1，在100ms內Vsig≥91%Vref；對于APS2，在100ms內Vsig≥50%Vref。當信號恢復后，傳感器應該在100ms內恢復正常工作。 輸出信號的線性度 在油門全行程范圍內，輸出信號曲線上距線性回歸直線的最大偏移值不大于± 5﹪ Vspan。（ Vspan為跨度電壓，如油門從初始位置至全開,0.375---2.05V則Vsig=1.675V ） 信號遲滯性 在踏板中間行程位置，信號輸出遲滯≤2﹪Vspan。在特殊情況下，地線開路，電源開路，信號輸出端短路到接地端，信號輸出端短路到電源端等突變狀況，輸出信號不會出現瞬躍變，仍在規定時間內，維持一規定范圍數值，確保發動機不會因以上狀態出現轉速躍變，在傳感器電路設計時，已考慮到以上狀態出現，而用電容來緩沖。 其他類型的電子油門踏板 上面所述為我們常見的接觸式電阻感應方式，現在還有應用霍爾原理設計的非接觸式電子油門踏板。 霍爾式工作原理是霍爾效應，通過磁鐵與霍爾傳感器相對運動造成作用于霍爾傳感器的磁感應強度變化，引起輸出信號變化。VH=KHISB，其中KH為霍爾元件靈敏度，VH為霍爾電勢。 四kick down功能 我們在開車的過程中可能會有這樣的體驗，當我們深踩油門到底的時候，自動擋車輛會采取降檔增扭的行為。這是因為自動變速箱設計，都是按發動機的負荷及油門的深度來進行檔位調節。當車輛在爬坡或需急加速時，駕駛員會深踩油門，此時由于發動機輸出扭矩不夠，自動變速箱便會自動降低一個檔位，以加大扭矩提高轉速，協助駕駛員達到車輛加速的目的。因此，讓駕駛員遇到爬坡或需急加速而深踩油門，令變速箱強制自動減檔的這個動作稱為Kick down功能。 其實Kick Down 對于電子油門的輸出電壓并沒有特別變化，ECU 只要判斷輸出電壓達到了降檔門限它就采取降檔策略，而踏板力的變化確實比較突出，這是因為在踏板行程末端，設置了一個KickDown的機構增加的踏板力。如下圖所示。 Kick Down給駕駛員的感覺就是地板油的時候，會聽到‘咯噔’一聲。同時車輛降檔、增牛加速一氣呵成。哈哈。返回搜狐，查看更多 責任編輯：
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