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1、 毕 业 设 计标 题：12款上海大众1.8T途观油门踏板位置 传器常见故障分析 学生姓名： 张 炎 系 部： 汽车电子系 专 业： 汽车电子技术 班 级： 汽电1201班 指导教师： 张 凡 湖南工程职业学院教务处制 目 录摘 要I1、 油门踏板位置传感器的认识11.1 油门踏板位置传感器的定义11.2 油门踏板位置传感器的分类及性能21.3 油门踏板位置传感器的工作原理52、油门踏板位置传感器的实车故障诊断52.1 常见故障现象52.2 造成油门控制系统的故障原因分析62.3 油门控制系统故障诊断流程6结 论11参考文献12后 记13 摘 要油门踏板位置传感器的性能不仅关系到汽车的动力性、
2、舒适性、燃油经济性等多性能评价指标，更关系到汽车的行车安全问题。本文是针对上海大众汽车2012款1.8T途观汽车上油门踏板位置传感器进行维修诊断，它作为电子油门控制系统的关键部件，为此，对油门位置传感器的常见故障进行诊断与检修，并运用在实际工作中，这有利于维修人员提高维修效率。关键词：油门踏板位置传感器 故障诊断 途观汽车1、 油门踏板位置传感器的认识1.1 油门踏板位置传感器的定义 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。其作用在于操纵电子油门踏板位置传感器 图1：加速踏板位置传感器安装位置油门节气门开度控制可燃混
3、合气的流量，改变发动机的转速和功率，以适应汽车行驶的需要。传统发动机节气门操纵机构是通过拉索（软钢丝）或者拉杆，一端联接油门踏板（加速踏板），另一端联接节气门连动板而工作。但这种传统油门应用范畴受到限制并缺乏精确性，在日新月异的汽车电子技术发展形势下，一种电子油门（EGAS）应运而生。电子油门就是通过位置传感器，传送油门踩踏深浅与快慢的讯号，从而实现油门功能的电子控制装置。现在，上海大众生产的所有 图2：加速踏板位置传感器结构图车型的发动机都带有电子节气门控制系统EPC，节气门与加速踏板之间取消了拉索连接，节气门的打开是通过内部的一个步进电动机控制的。 1.2 油门踏板位置传感器的分类及性能
4、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。1.2.1 接触式加速踏板位置传感器结构原理及工作特性接触式加速踏板位置传感器的结构原理： 图3：接触式加速踏板位置传感器结构图 （1）在加速踏板模块处往往装设两个加速踏板位置传感器，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”； 图4：途观油门踏板位置传感器电路图 （2）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
5、随着加速踏板位置的变化而变化； （3）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4中所示），因此两个加速踏板位置传感器的电阻特性不同，在工作时，G185电阻是G79电阻的2倍； (4) 两个加速踏板位置传感器，他们都属于霍尔式传感器，分别将加速踏板的移动量和移动速度转换成电信号输送给发动机控制单元。以大众车系为例，电子节气门系统由两个电位器传感器G79和G185组成，其中一路电子节气门的电阻值呈线性增加，另一路电子节气门的电阻位呈线性下降.将由此产生的电压信号愉送给发动机控制单元，以反映节气门开度和开启速率的变化，用于处理信息和控制节气门,当EPC系统出现故障时，EP
6、C故障灯进行报警。1.2.2 非接触式加速踏板位置传感器结构原理及工作特性非接触式加速踏板位置传感器的结构原理： 图5：非接触式加速踏板位置传感器结构图 (1)主要由磁铁和霍尔IC芯片组成，霍尔IC芯片安装在加速踏板的芯轴上固定不动，两个磁铁安装在加速踏板的旋转部件上，可随加速踏板一起动作； (2)为保证信号的可靠，在加速踏板芯轴上安装了两个霍尔IC芯片，相当于两个加速踏板位置传感器，在工作时，可同时向发动机控制单元输送两个加速踏板位置信号； (3)相对于接触式加速踏板位置传感器最大的优点就是在工作过程中没有机械磨损，从而提高了工作的可靠性和耐久性； (4)工作时，与加速踏板联动的永久磁铁随加
7、速踏板的动作而一起旋转，改变磁铁与霍尔元件之间的相对位置，从而改变了磁力线射入霍尔元件的角度，也就改变了霍尔元件输出的电压值。霍尔元件输出的电压值与加速踏板内的磁铁位置有一一对应的线性关系，霍尔元件的输出电压就可以反映加速踏板所处的位置。1.3 油门踏板位置传感器的工作原理当驾驶员需要加速时踩下油门，踏板位置传感器就将感知的信号通过电子油门与传统油门电缆传递给ECU，ECU经过分析、判断，并发出指令给驱动电机，并由驱动电机控制节气门的开度，以调整可燃混合气的流量，在大负荷时，节气门开口大，进入气缸内的可燃混合气多，如果使用拉线油门只能靠脚踩油门踏板的深浅来控制节气门的开度，很难将节气门的开口角
8、度调到能达到理论空燃比状态，而电子油门能通过ECU将传感器采集的各种数据进行分析、比对，并发出指 图6 油门踏板位置传感器的工作流程图令让节气门执行机构动作，将节气门调到最佳位置，以实现不同负荷和工况下都能接近于14.7：1的理论空燃比状态，使燃料能充分燃烧。2、油门踏板位置传感器的实车故障诊断2.1 常见故障现象 一辆 2012款上海大众公司生产的途观汽车，采用1.8TEA888 发动机，出现怠速不稳，加速无力的现象，同时EPC 灯报警。首先对其进行基本检查，发现油门控制系统故障。2.2 造成油门控制系统的故障原因分析根据以上症状及所学知识我们可以作如下分析： 1、造成油门控制系统故障的原因
9、可能是： 油门踏板位置传感器，节气门电机，节气门位置传感器，发动机控制模块等故障及线束损坏。 2、图列分析 如图7为油门控制系统故障可能原因： 图7：油门控制系统故障鱼骨图2.3 油门控制系统故障诊断流程 根据油门控制系统故障鱼骨图分析，作如下诊断流程： （1）检测发动机控制模块是否正常工作，如不正常工作，则看发动机控制模块是否部分损坏、搭铁是否不良或接线是否虚接及断路，是则更换、维修； （2）检测节气门电机是否正常工作，如不正常工作，则看节气门电机是否卡死、断路、短路，是则维修、更换；（3）检测节气门位置传感器是否正常工作，若不正常工作，则看节气门位置传感器是否损坏、接线损坏（虚接、断路），
10、是则更换或维修；（4）检测油门踏板位置传感是否正常工作，若不正常工作，则看两个油门踏板位置传感是否损坏、接线损坏（虚接、断路），是则更换或维修。 在该诊断流程中，运用到的诊断方法： 1、目测、耳听的直观方法。（如插头、线束损坏，发动机机运行是否正常）。 2、汽车诊断仪、数字万用表（电压法、电流法、电阻法）和示波器等方法测量。(如，线束的通断，电机内部是否短路，模块信息传输状况，保险的好坏。） 图8：油门控制系统故障诊断流程图 故障排除： 经过上面故障检测与分析，及汽车诊断仪KT600读取故障代码，发现油门踏板位置传感不是在正常工作，两个油门踏板位置传感G79和G185之中有一个发现没有正常工作
11、电压，（因为两个油门踏板位置传感G79和G185，其中一路电子节气门的电阻值呈线性增加，另一路电子节气门的电阻位呈线性下降.将由此产生的电压信号传送给发动机控制单元，以反映节气门开度和开启速率的变化，用于处理信息和控制节气门。）。所以导致错误电压信号传送给发动机控制单元，使发动机怠速不稳，加速无力的现象，同时EPC 灯报警。 (1) 将点火开关置于“ON，使用专业拆装工具（以免损坏油门踏板，影响加速性能）将油门踏板拆下。观察油门踏板是否损坏，若有损坏（复位弹簧变形，生锈等），则会影响油门（加速）踏板位置传感的电压信号的大小，给发动机控制模块错误信号，需更换。经检查油门踏板没有损坏。 图9：油门
12、踏板电路图 (2)传感器电压值检测。关闭点火开关，用万用表检测该接头上1号、2号针脚和地线之间正常电压是有5V左右电压信号，3#、5#端子电压为0V。 图10：油门踏板位置传感器正常工作数据流 (3) 传感器电阻值检测。关闭点火开关，用万用表检测传感器接头侧5#、6#端子之间电阻为1.2+0.4K，15端子之间电阻为1.7+0.8K。(4)检查传感器接头是否松动虚接，然后接上，将点火开关置于“ON，使用KT600汽车诊断仪读取发动机系统数据流，有加速踏板位置传感器的的数据流：油门踏板位置传感器G79无电压信号。图11：油门踏板位置传感器G79电路图(5) 使用万用表检测油门踏板传感器接头上4号
13、、3号针脚和ECU83#、35#之间是否存在短路、断路的现象，缓慢踏下油门测的线束正常。(6) 使用万用表检测该接头上4号、3号针脚之间，打到直流电压挡（10挡），缓慢踏下油门踏板，发现无电压信号变化，电压值为0V。 经过更换或维修后，再次检测该工作电压信号，有电压值变化范围：0-5V之间，发动机正常工作，故障排除。 结 论 在此，我想给修车的朋友们一点小建议： 1要完成汽车维修任务，必须具备汽车专业知识，必须正确使用故障诊断仪。要能够正确完成车辆故障诊断与修理任务，一要具备必要而全面的汽车专业理论知识，二要能够正确使用故障诊断仪。根据故障现象，运用相关知识进行故障分析，并使用故障诊断仪进行检测，就能够快速而正确地排除故障。在进行故障分析时，要注意，每种类型的发动机控制系统的组成及工作原理不太相同，相同元件损坏引起的故障症状不同。故障症状与故障部位、故障类型、控制系统的功能、发动机状态、环境条件等有关，要综合各种因素进行分析。 2故障诊断中重视数据流分析，可以快速确定故障部位。 根据故障症状和故障码信息，读取相关数据流并进行分析，可以快速缩小故障区域，进而确定故障部位。读取故障码及其定格数据，可以帮助技术人员了解车辆发生故障的条件，以便能够模拟再现。 3车辆要正确加装附件，操作要规范，附件要正规。
