0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Педаль управления дроссельной заслонкой

Электронный привод дроссельной заслонки

При электронном приводе акселератора перемещение дроссельной заслонки осуществляется при помощи электродвигателя, без традиционной механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Положение педали отслеживается датчиками, и соответствующие сигналы передаются в блок управления, где обрабатывается и передается на исполнительный механизм перемещения дроссельной заслонки. Благодаря такой системе блок управления может посредством перемещения дроссельной заслонки влиять на величину крутящего момента двигателя даже в том случае, когда водитель не меняет положения педали акселератора. Это позволяет достигать лучшей координации между системами двигателя.

Электронный привод дроссельной заслонки состоит из:

  • педального модуля
  • модуля дроссельной заслонки
  • корпуса дроссельной заслонки
  • блока управления двигателем
  • контрольной лампы электронного привода дроссельной заслонки

Педальный модуль посредством датчиков непрерывно определяет положение педали акселератора и передает соответствующий сигнал блоку управления двигателя. Он состоит из:

  • педали акселератора
  • датчика 1 положения педали акселератора
  • датчика 2 положения педали акселератора

Два одинаковых датчика используются для обеспечения надежной работы системы, но для работы системы достаточно работоспособности одного датчика.

Рис. Педальный модуль:
1 – педаль; 2 — корпус модуля педали акселератора; 3 – контактная дорожка;; 4 – датчики; 5 — рычаг

Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом, укрепленным на общем валу. При каждом изменении положения педали изменяется сопротивление датчиков и, соответственно, напряжение, которое передается на блок управления двигателя. Используя сигнал от обоих датчиков положения педали акселератора блок управления двигателя узнает положение педали в каждый момент времени.

Разновидностью педального модуля является бесконтактный модуль с индукционными катушками. На общей многослойной плате предусмотрены одна катушка возбуждения и три приемные катушки для каждого чувствительного элемента, а также электронные элементы обработки сигналов и управления датчиком.

Ромбовидные приемные катушки расположены со смещением относительно друг друга, благодаря чему создается сдвиг фаз индуцируемого в них тока. Над приемными катушками находятся катушки возбуждения. На механизме педали закреплена металлическая шторка, который перемещается при движении педали вдоль платы на минимальном расстоянии от нее.

Катушка возбуждения запитывается переменным током. В результате возникает переменное электромагнитное поле, действующее на металлическую шторку. При этом в шторке индуцируется ток, который в свою очередь создает вокруг нее свое, вторичное, переменное электромагнитное поле. Оба поля, созданные катушкой возбуждения и металлической шторкой, действуют на приемные катушки, создавая на их выводах соответствующее напряжение. В то время как собственное поле шторки не зависит от ее положения, индуцируемый в приемных катушках ток, изменяется при перемещении шторки относительно них.

Рис. Изменение напряжения при перемещении заслонки:
1 – шторка; 2 – приемные катушки

При перемещении шторки изменяется степень перекрытия ею той или иной приемной катушки и соответственно меняется амплитуда напряжения на ее выводах. Переменные напряжения на выводах катушек преобразуются затем в электронной схеме датчика в сигналы постоянного напряжения, усиливаются и сравниваются друг с другом. Обработка завершается созданием линейного напряжения, подаваемого на выводы датчика.

Преимуществом модуля является отсутствие контактов, что повышает надежность системы.

Модуль управления дроссельной заслонки расположен на впускном трубопроводе и служит для обеспечения подачи нужного количества воздуха в цилиндры.

Модуль управления дроссельной заслонки обеспечивает необходимую массу воздуха, поступающего в цилиндры.

Модуль состоит из:

  • корпуса дроссельной заслонки 1
  • дроссельной заслонки 7
  • привода дроссельной заслонки

Рис. Модуль управления дроссельной заслонки:
1– корпус дроссельной заслонки; 2 – электропривод дроссельной заслонки; 3 – шестерня привода; 4 – промежуточная шестерня; 5 – шестерня пружинного возвратного механизма; 6 – угловые датчики привода дроссельной заслонки; 7 – дроссельная заслонка

Привод дроссельной заслонки воздействует на дроссельную заслонку в соответствии с командами блока управления двигателя 2.

Рис. Схема управления дроссельной заслонкой:
1 – электропривод; 2 – блок управления двигателем; 3 – угловые датчики управления дроссельной заслонкой; 4 – дорожки потенциометров; 5 – дроссельная заслонка

Положение дроссельной заслонки отслеживается с помощью двух датчиков, представляющих собой потенциометры со скользящим контактом. Скользящие контакты укреплены на шестерне, которая сидит на валике дроссельной заслонки. Контакты касаются дорожек потенциометров в крышке корпуса. При изменении положения дроссельной заслонки изменяются сопротивления дорожки потенциометров и, тем самым, сигнальные напряжения, которые передаются блоку управления двигателя.

Блок управления двигателя определяет по этим сигналам намерение водителя увеличить или уменьшить мощность двигателя, суммируя внешние и внутренние требования к крутящему моменту и по ним рассчитывает необходимую величину момента и соответственно этому изменяет его. Крутящий момент определяется расчетом по частоте вращения двигателя, сигналу о нагрузке двигателя и моменту зажигания, при этом блок управления двигателя сначала сравнивает фактический крутящий момент с оптимальным моментом. Если эти величины не совпадают, блок управления расчетом определяет направление и величину положения дроссельной заслонки в целях достижения совпадения фактического и оптимального крутящего момента. После подается управляющий сигнал приводу дроссельной заслонки для приоткрытия ее или, наоборот, некоторого закрытия, например в случае включения дополнительного потребителя ­- компрессора климатической установки.

Читать еще:  Парктроник с камерой заднего вида

Контрольная лампа электронного привода акселератора сигнализирует водителю, что в системе электронного привода имеется неисправность.

Устройство и принцип работы дроссельной заслонки

Дроссельная заслонка – это одна из важнейших частей системы впуска двигателя внутреннего сгорания. В автомобиле она расположена между впускным коллектором и воздушным фильтром. В дизельных двигателях дроссель не нужен, однако, его все равно устанавливают на современных моторах на случай аварийной работы. Аналогичная ситуация и с бензиновыми двигателями при наличии в них системы управления подъемом клапанов. Основная функция дроссельной заслонки – подача и регулирование потока воздуха, необходимого для образования топливовоздушной смеси. Таким образом, от корректной работы заслонки зависит стабильность режимов работы двигателя, уровень расхода топлива и характеристики автомобиля в целом.

Устройство дросселя

С практической стороны дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. По мере закрытия оно уменьшается, приближаясь к значению вакуума (это происходит, поскольку двигатель фактически работает как насос). Именно по этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Конструктивно сама заслонка является пластиной круглой формы, способной поворачиваться на 90 градусов. Один такой оборот представляет собой цикл от полного открытия и до закрытия клапана.

Устройство дроссельной заслонки

Блок (модуль) дроссельной заслонки включает в себя следующие элементы:

  • Корпус, оснащенный несколькими патрубками. Они соединены с системами вентиляции, улавливания топливных паров и охлаждающей жидкости (для обогрева заслонки).
  • Привод, приводящий в движение клапан от нажатия на педаль газа водителем.
  • Датчики положения, или потенциометры. Они производят замер угла открытия дроссельной заслонки и подают сигнал в блок управления двигателем. В современных системах устанавливается два датчика контроля положения дросселя, которые могут быть со скользящим контактом (потенциометры) или магниторезистивные (бесконтактные).
  • Регулятор холостого хода. Он необходим для поддержания заданной частоты вращения коленвала в закрытом режиме. То есть обеспечивается минимальный угол открытия заслонки, когда педаль газа не нажата.

Виды и режимы работы дроссельной заслонки

Тип привода дросселя определяет ее конструкцию, режим работы и управление. Он может быть механический или электрический (электронный).

Устройство механического привода

Старые и бюджетные модели автомобилей имеют механический привод клапана, в котором педаль газа напрямую соединена с перепускным клапаном при помощи специального троса. Состоит механический привод для дроссельной заслонки из следующих элементов:

  • акселератор (педаль газа);
  • тяги и поворотные рычаги;
  • стальной трос.

Нажатие на педаль газа приводит в движение механическую систему из рычагов, тяг и троса, что заставляет заслонку совершить поворот (раскрытие). В результате в систему начинает поступать воздух и формируется топливовоздушная смесь. Чем больше воздуха будет подано, тем больше поступит топлива и, соответственно, увеличится скорость. Когда акселератор находится в неактивном положении, заслонка возвращается в закрытое состояние. Помимо основного режима, механические системы могут включать и ручное управление положением дросселя при помощи специальной ручки.

Принцип работы электронного привода

Второй и более современный тип заслонок – электронный дроссель (с электрическим приводом и электронным управлением). Его приоритетными отличиями являются:

  • Отсутствие прямого механического взаимодействия между педалью и заслонкой. Вместо нее, используется электронное управление, что также позволяет изменять крутящий момент двигателя без необходимости нажатия на педаль.
  • Холостой ход двигателя регулируется перемещением дросселя автоматически.

Электронная система включает в себя:

  • датчики положения педали газа и дроссельной заслонки;
  • электронный блок управления двигателем (ЭБУ);
  • электрический привод.

Система управления электронной дроссельной заслонкой также принимает во внимание сигналы от коробки передач, системы управления климатом, датчика положения педали тормоза, круиз-контроля.

Графики выходных сигналов датчиков положения дроссельной заслонки

При нажатии на акселератор датчик положения педали газа, состоящий из двух независимых потенциометров, изменяет сопротивление в цепи, что является сигналом для электронного блока управления. Последний передает соответствующую команду на электропривод (моторчик) и поворачивает клапан дроссельной заслонки. Ее положение, в свою очередь, контролируется соответствующими датчиками. Они посылают ответную информацию о новой позиции клапана в ЭБУ.

Датчик текущего положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр с разнонаправленными сигналами и общим сопротивлением 8 кОм. Он располагается на ее корпусе и реагирует на вращение оси, преобразуя угол открытия клапана в напряжение постоянного тока.

В закрытом положении клапана напряжение будет около 0,7В, а в полностью открытом около 4В. Этот сигнал получает контроллер, узнавая таким образом о проценте открытия дроссельной заслонки. Исходя из этого, рассчитывается количество подаваемого топлива.

Графики выходных сигналов датчиков положения заслонки являются разнонаправленными. За управляющий сигнал берется разность между двумя значениями. Такой подход помогает справиться с возможными помехами.

Обслуживание и ремонт дросселя

При неисправности дросселя его модуль полностью меняется, но в некоторых случаях достаточно сделать корректировку (адаптацию) или чистку. Так, для более точной работы систем с электрическим приводом необходимо проводить адаптацию или обучение дроссельной заслонки. Такая процедура предполагает занесение в память контроллера данных о крайних положениях клапана (открытия и закрытия).

Читать еще:  Поклонники формулы 1 вконтакте

В обязательном порядке адаптация для дроссельной заслонки проводится в следующих случаях:

  • При замене или перенастройке электронного блока управления двигателя автомобиля.
  • При замене заслонки.
  • Если отмечается нестабильная работа двигателя в режиме холостого хода.

Проводится обучение блока дроссельной заслонки на СТО при помощи специального оборудования (сканеров). Непрофессиональное вмешательство может привести к некорректной адаптации и ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля.

Если проблемы возникают на стороне датчика, на приборной панели загорается лампочка, уведомляющая о неполадках. Это может свидетельствовать как о неправильной настройке, так и об обрыве контактов. Еще одной частой неисправностью является подсос воздуха, который можно диагностировать по резкому увеличению оборотов двигателя.

Несмотря на простоту конструкции, диагностику и ремонт дроссельного клапана лучше всего доверить опытному специалисту. Это обеспечит экономную, комфортную, а главное, безопасную эксплуатацию автомобиля и повысит срок службы двигателя.

Электронная педаль газа — дроссельная заслонка под контролем

Электронная педаль газа

На современных автомобилях вместо обычного тросикового привода управления дроссельной заслонкой устанавливается так называемая «электронная педаль газа». В таких авто положением дроссельной заслонки управляет электроника. Когда вы нажимаете или отпускаете педаль газа, информация об этом идёт в блок управления (ЭБУ) и только после обработки и корректировки уже даётся команда в модуль дроссельной заслонки. О плюсах и минусах такой системы, а также о признаках неисправностей и пойдёт речь в данной статье.

Для тех, кто привык к механическим приводам, где нажатие на педаль газа напрямую вызывает перемещение дроссельной заслонки, будет непривычным и неизвестным управление автомобилем с электронной системой. Чтобы разобраться, нужно понять принцип работы «электронной педали» и её отличие от обычной механической.

Педаль газа с механическим управлением дросселем

В механическом приводе управления дроссельной заслонкой к педали газа прикреплён тросик, который идёт напрямую из салона в подкапотное пространство и другим концом прикручивается к приводу управления дросселем (полукруглая железная деталь рядом с дросселем). При нажатии на педаль тросик натягивается и тянет на себя эту деталь, которая напрямую соединена с дроссельной заслонкой и находится обычно с ней на одной оси вращения. Заслонка приоткрывает или закрывает трубопровод, по которому в двигатель подаётся воздух. Остальное делает электроника. Чтобы добиться нужного крутящего момента, электронный блок изменяет момент зажигания и момент впрыска топлива в камеру сгорания. Тем самым регулируется топливно-воздушная смесь и достигается требуемая величина крутящего момента.

Педаль газа с электронным управлением дросселем

Здесь всю работу на себя берёт электроника. На педальном механизме установлены датчики положения педали газа. Информация с этих датчиков поступает в электронный блок управления, в котором анализируются все необходимые параметры для оптимального изменения величины крутящего момента. Эти параметры анализируются постоянно, непрерывно и при нажатии на педаль газа, после совершения нужных рассчётов электроника подаёт команду в модуль управления дроссельной заслонкой. Команда — это сигнал изменения положения заслонки на определённую величину угла.

Получив такую команду, модуль управления выполняет перемещение дроссельной заслонки. Для этого используется электродвигатель. Положение заслонки меняется, также при необходимости меняются момент зажигания и впрыска, достигается нужный крутящий момент и автомобиль трогается с места или ускоряется.

В модуле управления расположены угловые датчики положения дроссельной заслонки, информация с них поступает также в электронный блок, тем самым происходит обратная связь и электроника «узнаёт», в каком положении сейчас находится заслонка, выполнилась ли команда на изменение угла и т.п. Данная информация со всех датчиков поступает в блок управления постоянно. При изменении какого-либо параметра мгновенно принимаются меры для оптимального изменения других важных параметров. Благодаря этому достигается оптимальная работа двигателя, нужный крутящий момент, оптимальный расход топлива, а также устойчивая работа двигателя на холостых оборотах.

Крутящий момент

Чтобы изменить величину крутящего момента, электронный блок управления может изменить один или несколько параметров:

  • угол открытия дроссельной заслонки
  • давление наддува (если двигатель с турбонаддувом)
  • момент зажигания
  • момент впрыска топлива
  • включение/отключение цилиндров

Величина крутящего момента постоянно корректируется и зависит от следующих факторов:

  • условия запуска двигателя
  • устойчивые обороты холостого хода
  • содержание O2 в отработавших газах
  • ограничения по мощности и количеству оборотов
  • АКПП (при переключении передач)
  • контроль тяги при торможении
  • принудительный холостой ход при торможении
  • работа оборудования (климат-контроль, кондиционер)
  • круиз-контроль (включен ли режим)

Неисправности электронной педали газа

В электронной системе предусмотрена контрольная лампа EPC, которая загорается на приборной панели при наличии какой-либо неисправности в системе или при нарушении её работы. Если сигнал с датчиков перестанет приходить или будет приходить неверным, эта лампа оповестит вас об этом.

В приводном механизме педали газа размещены 2 датчика — это потенциометры со скользящим контактом, эти контакты соприкасаются с контактными дорожками. Один датчик нужен для того, чтобы отправлять информацию о положении педали. Второй является контрольным и также передаёт информацию.

Читать еще:  Настройка карбюратора ваз 2105

При изменении положения педали газа происходит изменение сопротивления этих датчиков, электронный блок «видит» это по изменению значения напряжения.

Если возникают какие-то неполадки, то как правило нужно заменить один или оба датчика, а также проверить контакт между датчиком и дорожками. Бывает, что на эти дорожки попадает грязь или пыль и нужного контакта не достагается. В этом случае их необходимо хорошо почистить.

При отсутствии сигнала с одного датчика положения педали газа:

  • регистрируется неисправность, включается контрольная лампа EPC
  • работа на холостых оборотах до того момента, пока система не опознает работоспособность второго датчика
  • после проверки и получения сигнала со второго датчика можно ехать дальше
  • при нажатии на педаль газа до упора обороты будут расти медленно
  • система будет пытаться себя «подстраховать», определяя холостой ход по сигналам торможения и положению педали тормоза
  • отключатся дополнительные системы, влияющие на работу двигателя — круиз-контроль

При отсутствии сигналов с двух датчиков положения педали газа одновременно:

  • регистрируется неисправность, включается контрольная лампа EPC
  • на педаль газа не реагирует
  • на холостом ходу обороты повышены до 1500 об/мин

При отсутствии сигнала с одного датчика положения дроссельной заслонки:

  • регистрируется неисправность, включается контрольная лампа EPC
  • отключается круиз-контроль и принудительный холостой ход
  • нормально реагирует на педаль газа

При отсутствии сигнала с обоих датчиков положения дроссельной заслонки:

  • выключается привод заслонки
  • на педаль газа не реагирует
  • холостые обороты повышены до 1500 об/мин

Таким образом, по симптомам можно определить, какой именно датчик вышел из строя. Если вы разбираетесь в электрике, можно заменить их самостоятельно. Иначе лучше доверить это специалистам. Диагностика в автосервисе покажет точную причину.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка является конструктивным элементом впускной системы бензиновых двигателей внутреннего сгорания с впрыском топлива и предназначена для регулирования количества воздуха, поступающего в двигатель для образования топливно-воздушной смеси. Дроссельная заслонка устанавливается между воздушным фильтром и впускным коллектором.

По своей сути дроссельная заслонка является воздушным клапаном. При открытой заслонке давление во впускной системе соответствует атмосферному давлению, при закрытии — уменьшается до состояния вакуума. Это свойство дроссельной заслонки используется в работе вакуумного усилителя тормозов, для продувки адсорбера системы улавливания паров бензина.

Дроссельная заслонка может иметь механический привод или электрический привод с электронным управлением.

Дроссельная заслонка с механическим приводом

Механический привод дроссельной заслонки в настоящее время применяется на большинстве бюджетных машин. Привод предполагает связь педали газа и дроссельной заслонки с помощью металлического троса.

Элементы дроссельной заслонки объединены в отдельный блок, который включает корпус, дроссельную заслонку на валу, датчик положения дроссельной заслонки, регулятор холостого хода.

Корпус дроссельной заслонки включен в систему охлаждения двигателя. В нем также выполнены патрубки, обеспечивающие работу системы вентиляции картера и системы улавливания паров бензина.

Регулятор холостого хода поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала двигателя при закрытой дроссельной заслонке во время пуска, прогрева и при изменении нагрузки во время включения дополнительного оборудования. Он состоит из шагового электродвигателя и соединенного с ним клапана, которые изменяют количество воздуха, поступающего во впускную систему в обход дроссельной заслонки.

Дроссельная заслонка с электрическим приводом

На современных автомобилях механический привод дроссельной заслонки заменен на электрический привод с электронным управлением, что позволяет достичь оптимальной величины крутящего момента на всех режимах работы двигателя. При этом обеспечивается снижение расхода топлива, выполнение экологических требований, безопасность движения.

Отличительными особенностями дроссельной заслонки с электрическим приводом являются:

  • отсутствие механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой;
  • регулирование холостого хода путем перемещения дроссельной заслонки.

Так как между педалью газа и дроссельной заслонкой нет жесткой связи, используется электронная система управления дроссельной заслонкой. Электроника в управлении дроссельной заслонкой позволяет влиять на величину крутящего момента двигателя, даже если водитель не воздействует на педаль газа. Система включает входные датчики, блок управления двигателем и исполнительное устройство.

Помимо датчика положения дроссельной заслонки в системе управления используется датчик положения педали акселератора, выключатель положения педали сцепления, выключатель положения педали тормоза.

Блок управления двигателем воспринимает сигналы от датчиков и преобразует их в управляющие воздействия на модуль дроссельной заслонки.

Модуль дроссельной заслонки состоит из корпуса, собственно дроссельной заслонки, электродвигателя, редуктора, возвратного пружинного механизма и датчиков положения дроссельной заслонки.

Для повышения надежности в модуле устанавливается два датчика положения дроссельной заслонки. В качестве датчиков используются потенциометры со скользящим контактом или бесконтактные магниторезистивные датчики. Графики изменения выходных сигналов датчиков направлены навстречу друг другу, что позволяет их различать блоку управления двигателем.

В конструкции модуля предусмотрено аварийное положение дроссельной заслонки при неисправности привода, которое осуществляется с помощью возвратного пружинного механизма. Неисправный модуль дроссельной заслонки заменяется в сборе.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector