Датчики педали акселератора

В системах Motronic с электронной педалью газа (EGAS) датчик педали считывает путь или угловое положение. Для этого используются как бесконтактные принципы работы датчиков, так и потенциометры. Датчик педали газа интегрирован в модуль вместе с педалью газа. В таких готовых блоках нет необходимости проводить точную регулировку в автомобиле.

Потенциометрический датчик педали газа

Блок управления двигателем получает измеренный параметр в виде электрического напряжения от датчика педали газа или от скользящего контакта потенциометра. С помощью сохраненного графика характеристик напряжения датчика блок управления пересчитывает это напряжение в относительный путь, пройденный педалью, или угловое положение педали газа (рис. 1).



В целях диагностики и для определения неисправности устанавливается дублирующий (второй) датчик. Он является компонентом системы диагностики, который во всех рабочих точках всегда вырабатывает половину напряжения первого потенциометра. Для определения неполадки существуют два независимых сигнала (рис. 1). Другая модель вместо двух потенциометров использует переключатель холостого хода, который сигнализирует блоку управления о положении холостого хода. Состояние этого переключателя и напряжение потенциометра должны быть достоверными.


Для автомобилей с автоматической коробкой передач сигнал педали акселератора может формировать команду для включения понижающей передачи (режим кик-даун). Эта информация может быть получена путем расчета скорости изменения напряжения потенциометра. Другая возможность — запуск функции кик-даун с помощью выключателя расположенного под педалью акселератора. При дожатии полностью выжатой педали акселератора датчик замыкается, тем самым включается режим кик-даун. Это решение используется наиболее часто.

Угловые датчики Холла

С помощью датчиков Холла можно бесконтактно измерять движение педали газа. В угловом датчике Холла типа ARS1 (Angle of Rotation Sensor) магнитный поток из практически полукруглого диска постоянного магнита возвращается в магнит через полюсный башмак, два дополнительных токопроводящих элемента, каждый из которых в своей линии магнитной индукции содержит датчик Холла и вал, тоже феррoмагнитный (рис. 2).




В зависимости от угловой настройки магнитный поток в большей или меньшей степени проходит через два токопроводящих элемента, в линии магнитной индукции которых имеется датчик Холла. Таким образом можно получить линейный график характеристик в диапазоне измерений 90°.

Упрощенная конструкция в модели типа ARS2 не включает магнитомягкий проводник (рис. 3). Здесь магнит движется по дуге окружности вокруг датчика Холла. Возникающий синусоидальный путь графика характеристик только на относительно коротком отрезке имеет хорошую линейность. Если датчик Холла расположен за пределами середины контура, график характеристик отклоняется от синусоидальной формы. Он имеет только небольшой измерительный диапазон в пределе не более 90° и длинный отрезок с хорошей линейностью в диапазоне выше 180°. Однако недостаток состоит в слабом экранировании от внешних полей и зависимость геометрических допусков магнитного контура и колебаний интенсивности магнитного потока в постоянном магните от температуры и старения.




В угловых датчиках Холла типа FPM2.3 для генерирования выходного сигнала используется не сила поля, а направление магнитного поля. Линии поля считываются в измерительных элементах, находящихся в одной плоскости и расположенных радиально, в направлениях х и у (рис. 4). Выходные сигналы рассчитываются в ASIC по исходным данным (сигнал cos и sin) с помощью функции арктангенса. Для формирования однородного магнитного поля датчик располагается между двумя магнитами. Датчик не чувствителен к монтажным допускам и устойчив к воздействию температуры.



Как и в модуле педали газа с потенциометрическим датчиком эти бесконтактные системы включают в себя два датчика в целях получения дублирующих сигналов напряжения.