第七節(jié)　加速踏板位置傳感器

一、加速踏板位置傳感器的作用和安裝位置

1.作用

加速踏板位置傳感器，又稱為油門踏板位置傳感器（APP，Accelerator Pedal Position Sensor），是隨著智能電子節(jié)氣門、柴油共軌系統(tǒng)而出現(xiàn)的一種新的位置檢測(cè)裝置。其功用是將駕駛員踩下油門的速度和移動(dòng)量轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，ECU根據(jù)此信號(hào)進(jìn)行期望扭矩需求計(jì)算，結(jié)合其他運(yùn)行條件，控制節(jié)氣門伺服電機(jī)進(jìn)行節(jié)氣門開度的非線性調(diào)節(jié)。

2.安裝位置

加速踏板位置傳感器一般安裝在加速踏板總成上，見圖2-90。

加速踏板位置傳感器常見的有三種，一種是電位計(jì)式加速踏板傳感器，另一種是線性雙霍爾式加速踏板傳感器，第三種是電磁感應(yīng)式加速踏板位置傳感器。

二、電位計(jì)式加速踏板位置傳感器

1.結(jié)構(gòu)

三菱V73發(fā)動(dòng)機(jī)的加速踏板位置傳感器為雙電位計(jì)式傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖2-91所示。

2.工作原理

兩個(gè)電位器輸出信號(hào)為同相，當(dāng)電子加速踏板位置發(fā)生變化時(shí)，其電阻同時(shí)線性增加或減小。傳感器由計(jì)算機(jī)供5V參考電壓，這樣就能將電阻值變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵鲂盘?hào)。

3.連接電路

加速踏板位置傳感器與ECU的電路連接如圖2-92所示。

4.檢測(cè)

根據(jù)圖2-92，可以進(jìn)行以下測(cè)量。

（1）測(cè)量電壓

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開加速踏板位置傳感器，打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬(wàn)用表電壓擋檢測(cè)線束側(cè)2與搭鐵間電壓、8與搭鐵間電壓，應(yīng)在4.9～5.1V范圍內(nèi)，4與搭鐵間電壓應(yīng)在4V以上。

（2）測(cè)量電阻

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，斷開加速踏板位置傳感器，用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量元件側(cè)，端子間電阻值應(yīng)符合表2-8規(guī)定。

（3）輸出信號(hào)初始值檢測(cè)

關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，連接加速踏板位置傳感器，打開點(diǎn)火開關(guān)，用萬(wàn)用表電壓擋檢測(cè)線束側(cè)3與搭鐵、6與搭鐵間電壓，其值應(yīng)在0.905～1.165V之間。

三、雙霍爾式加速踏板位置傳感器

1.結(jié)構(gòu)

豐田2010年款凱美瑞（混合動(dòng)力版）使用的雙霍爾式加速踏板傳感器，其結(jié)構(gòu)見圖2-93。

2.工作原理

雙霍爾式加速踏板傳感器與前述雙霍爾式節(jié)氣門位置傳感器工作原理相同，其工作原理如圖2-94所示。

雙霍爾式加速踏板傳感器單元有兩個(gè)傳感器。一個(gè)用于檢測(cè)加速踏板位置，另一個(gè)用作確認(rèn)，以允許傳感器檢測(cè)自身的故障。從加速踏板位置傳感器將電壓輸出至混合動(dòng)力車輛控制ECU的端子VPA1和VPA2，輸出特性如圖2-95所示。該電壓根據(jù)加速踏板位置在0～5V之間變化。端子VPA2主要用于檢測(cè)傳感器自身的故障。混合動(dòng)力車輛控制ECU判定當(dāng)前加速踏板位置，并根據(jù)從端子VPA1和VPA2接收到的信號(hào)控制混合動(dòng)力控制系統(tǒng)。

3.連接電路

豐田2010年款凱美瑞（混合動(dòng)力版）使用的雙霍爾式加速踏板傳感器與ECU連接電路如圖2-96所示。

4.檢測(cè)

（1）測(cè)量電壓

①斷開加速踏板拉桿連接器A17，如圖2-97所示。

②將點(diǎn)火開關(guān)置于ON（IG）位置。

③根據(jù)表2-9中的值測(cè)量電壓。

（2）測(cè)量電阻

①斷開加速踏板拉桿連接器A17，如圖2-97所示。

②將點(diǎn)火開關(guān)置于OFF位置。

③根據(jù)表2-10中的值測(cè)量電阻。

（3）診斷儀讀取數(shù)據(jù)流

①將點(diǎn)火開關(guān)置于ON（IG）位置。

②連接診斷儀，選擇以下菜單項(xiàng)：Powertrain/Hybrid Control/Data List/Accel Pedal Pos #1，Accel Pedal Pos #2。

③讀取數(shù)據(jù)流，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)見表2-11。

說(shuō)明：在檢測(cè)儀上將5V描述為100%。

四、電磁感應(yīng)式加速踏板位置傳感器

在大眾的某些柴油車上使用的是電磁感應(yīng)式加速踏板位置傳感器。油門踏板模塊包括油門踏板、踏板限位塊、用于轉(zhuǎn)換移動(dòng)方向的機(jī)械部件和兩個(gè)油門踏板位置傳感器，具體結(jié)構(gòu)如圖2-98所示。

這些傳感器是印刷電路板的一部分，分別由一個(gè)勵(lì)磁線圈、三個(gè)接收線圈以及一個(gè)控制電子裝置和一個(gè)分析電子裝置組成。為安全起見兩個(gè)傳感器彼此獨(dú)立工作。

油門踏板模塊的機(jī)械部件將油門踏板的杠桿運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為金屬片直線移動(dòng)。當(dāng)駕駛員踩下油門踏板時(shí)，金屬片沿直線移動(dòng)（靠近印刷電路板），如圖2-99所示。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供5V的電壓給踏板電子裝置產(chǎn)生高頻交流電壓，以便勵(lì)磁線圈上形成交變電磁場(chǎng)，如圖2-100所示。這個(gè)交變電磁場(chǎng)作用在移動(dòng)的金屬片上。此時(shí)圍繞該金屬片形成另一個(gè)交變電磁場(chǎng)。這個(gè)取決于位置的交變場(chǎng)

作用在接收線圈上，并在此以感應(yīng)方式形成相應(yīng)的交流信號(hào)。

交流感應(yīng)電壓的高低主要取決于金屬片的位置。位置不同，金屬片與接收線圈之間的重疊程度不同。處于怠速位置時(shí)重疊程度最小，因此交流感應(yīng)電壓也最小。處于滿負(fù)荷位置或自動(dòng)變速箱的強(qiáng)制降擋位置時(shí)重疊程度最大，因此交流感應(yīng)電壓也最大。

電磁感應(yīng)式加速踏板位置傳感器輸出特性如圖2-101所示。