学习目标
1.掌握加速踏板位置传感器工作原理
2.了解加速踏板位置传感器主要类型
3.了解加速踏板位置传感器常见故障原因
4.掌握加速踏板位置传感器检测方法
一、加速踏板位置传感器结构原理
1.电位计式加速踏板位置传感器的结构原理
加速踏板位置传感器为ECU提供加速踏板位置信号,该信号是ECU计算喷油量的重要依据。加速踏板位置传感器主要有电位计式和霍尔式两种。加速踏板发生故障时,ECU将启用跛行回家工作模式,只能使发动机维持小负荷运转。
图7-27为康明斯ISM柴油机配备的电位计式加速踏板位置传感器,它由一个电位计(滑变电阻)和一个单刀双掷开关组成。
加速踏板位置传感器将加速踏板踩下的深度转变为电信号,传感器信号电压在0~5V间变化。输出电压与加速踏板踩下深度成正比,ECM依据此信号进行喷油控制。
单刀双掷开关的作用是向ECM提供怠速与非怠速信号,因此该开关也叫怠速校验开关。踏板放松时,怠速有效开关闭合,OEM接头13号端子为低电压,ECM依此确认加速踏板为放松状态。此时,ECU通过控制喷油量来将发动机转速稳定在规定范围内。
踩下加速踏板时,非怠速开关闭合,而怠速有效开关断开,OEM接头03号端子电压由高变低,ECM依此确认加速踏板已被踩下。此时,ECU依据踏板信号电压,结合发动机工况(转速、负荷)来计算喷油量。
当ECM检测到03和13号端子同时为低电压或高电压时,即可确认逻辑错误,并存储相应故障码。
图7-27 加速踏板端子图
2.霍尔式加速踏板位置传感器的结构原理
霍尔式加速踏板位置传感器利用霍尔效应工作,其结构如图7-28所示。踩下加速踏板时,偏心的转子(永久磁铁)2随踏板一起旋转,这使穿过霍尔元件的磁场发生改变,霍尔元件就会产生与踏板深度同步变化的霍尔电压。霍尔式加速踏板位置传感器输出电压多与踏板深度成正比。
图7-28 霍尔式加速踏板位置传感器
1—壳盖 2—转子(永久磁铁) 3—带霍尔元件传感器的求值电路 4—壳体 5—回位弹簧 6—齿轮连接件
加速踏板位置传感器共有三条导线与ECU连接:5V电源线、信号线和回路线。图7-29为潍柴EDC7博世电控系统的加速踏板电路图。该加速踏板中有两个位置传感器:1号加速踏板位置传感器和2号加速踏板位置传感器,两个传感器信号电压成2∶1关系。如果两个加速踏板传感器信号不成比,则ECU会启用跛行回家模式:发动机转速被限制在1000r/min,踩下加速踏板不再起作用。
图7-29 EDC7博世电控系统的加速踏板及电路图
二、加速踏板位置传感器故障与检测
1.加速踏板位置传感器信号电压过高故障
(1)故障原因
①回路线断路,或ECU(ECM)搭铁不良。
②信号线与5V电源线间短路。
③油门位置传感器故障。
④ECU故障。
(2)万用表检测
①断开传感器插接器,检查触针是否松动、脏污或折断。
②打开点火开关,用万用表直流电压档检测电源线与回路线间电压,如为(5+0.25)V,则供电正常;如果电压为0,则说明电源线或回路线故障。(www.xing528.com)
③如果供电正常,则应检测信号线通断情况。首先断开传感器插接器及ECU传感器插接器,检查ECU传感器插接器触针是否松动、脏污或折断;用万用表一端接传感器插接器信号线端子,另一端接ECU传感器插接器信号线端孔,用电阻档检测导线电阻,如果阻值小于10Ω,则说明导线正常导通。
④信号线绝缘性检查。在断开传感器插接器及ECU传感器插接器的条件下,将一表笔接于ECU传感器插接器信号线端孔中,另一表笔逐一与ECU传感器插接器其他端孔连接,用电阻档检测线间电阻,阻值大于100kΩ为合格。如果测量结果小于100kΩ,则说明线间短路,应维修或更换线束。
⑤电位计式加速踏板位置传感器电阻检测。如康明斯ISM发动机,其加速踏板位置传感器电阻检测值应符合以下标准:
RBC=2~3kΩ;
RCA=1.5~3kΩ(释放踏板);
RCA=200~1500Ω(踩下踏板)。
⑥霍尔式加速踏板位置传感器信号电压检测。霍尔传感器信号电压可通过诊断仪读取,也可利用抽头电缆和万用表检测。如EDC7电控系统加速踏板位置传感器的信号电压值,应符合表7-4规范。
2.加速踏板位置传感器信号电压过低故障
(1)故障原因
表7-4 EDC7加速踏板检测规范
①电源线断路或搭铁。
②信号线对搭铁或回路线短路。
③加速踏板位置传感器故障。
④ECU故障。
⑤信号线断路。
(2)万用表检测
①断开传感器插接器,检查触针是否松动、脏污或折断。
②打开点火开关,用万用表直流电压档检测电源线与回路线间电压,如为5V+0.25V,则供电正常;如果电压为0,则说明电源线故障。
③如果供电正常,则应检测信号线通断情况。首先断开传感器插接器及ECU传感器插接器,检查ECU传感器插接器触针是否松动、脏污或折断;用万用表一端接传感器插接器信号线端子,另一端接ECU传感器插接器信号线端孔,用电阻档检测导线电阻,如果阻值小于10Ω,则说明导线导通性正常。
④信号线绝缘性检查。在断开传感器插接器及ECU传感器插接器的条件下,将一表笔接于ECU传感器插接器信号线端孔中,另一表笔逐一与ECU传感器插接器其他端孔连接,用电阻档检测线间电阻,阻值大于100kΩ为合格。如果测量结果小于100kΩ,则说明线间短路,应维修或更换线束。
⑤信号线搭铁检查。在断开传感器插接器及ECU传感器插接器的条件下,将一表笔接于传感器插接器信号线端孔中,另一表笔接搭铁、测量信号线与搭铁间电阻,阻值大于100kΩ为合格。如果测量结果小于100kΩ,则说明线间短路,应维修或更换线束。
⑥传感器电阻检测。康明斯ISM发动机加速踏板位置传感器电阻检测值应符合以下标准。
RBC=2~3kΩ;RCA=1.5~3kΩ(释放踏板);RCA=200~1500Ω(踩下踏板)。
⑦霍尔式加速踏板位置传感器信号电压检测。例如,EDC7电控系统加速踏板位置传感器的信号电压值,应符合表7-4中的规范。
三、故障案例
故障现象:潍柴WP10共轨柴油机,起动后转速恒定在1000r/min,加速踏板不起作用,闪码灯亮。读取闪码为221(加速踏板信号异常)。
故障排除:检查电子加速踏板插头正常。使用诊断仪检测加速踏板电压,两倍关系不成立,检查线路连接正常,判定加速踏板位置传感器故障。更换加速踏板,故障排除。
你学会了吗?
1.加速踏板位置传感器信号电压过低故障的原因有哪些?
2.加速踏板位置传感器发生故障后,会产生怎样的后果?
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