Электронная педаль акселератора / газа (не на шине CAN) принцип работы, диагностики. Ремонтнопригодна ли данная деталь и как продлить срок её службы?

Всем привет!

Сегодня поговорим об электронной педали газа, её устройстве и диагностике, возможности её ремонта и как можно продлить срок её службы.

На большинстве старых автомобилей связь между педалью акселератора / газа и дроссельной заслонкой была реализована с помощью обычного тросика. На самой дроссельной заслонке устанавливались два элемента:

► датчик положения дроссельной заслонки;
► регулятор холостого хода.

По показаниям датчика положения дроссельной заслонки электронный блок управления (далее ЭБУ) получал информацию от водителя о степени нажатия на педаль акселератора и на основании этих сигналов управлял работой двигателя, а также с помощью регулятора холостого хода регулировал обороты холостого хода. С середины 90-х годов XX века начали отказываться от традиционной схемы управления дроссельной заслонкой в пользу электронного управления, связав педаль акселератора напрямую с ЭБУ двигателя, путём установки электронной педали газа (далее ЭПГ). Тросик как рудимент ушёл в прошлое, а педаль акселератора оснастили датчиком положения педали газа (далее ДППГ) или в английской литературе acceleration pedal sensor (далее APS). При этом был переходный период, когда педаль была уже электронной, но тросик при этом сохранялся.

Принцип её работы прост. В самой педали чаще всего установлены два переменных потенциометра (резистора), на которые с ЭБУ приходит напряжение и в зависимости от угла положения педали газа, изменяется напряжение на её выводах, по которому ЭБУ понимает на какой угол вы нажали на педаль акселератора. Данный принцип позволяет избавиться от двух датчиков на дросселе, которые были принципиальны в тросиковой схеме. Забавно иногда видеть здесь людей, которые тщетно ищут на дросселе регулятор холостого хода.

Примечание. Переменный резистор (потенциометр) — электронный компонент, который изменяет сопротивление в зависимости от положения регулятора от 0 до номинального значения. Такие резисторы чаще всего устанавливались, например, при регулировке громкости динамиков на магнитофоне и т.п.

На более современных автомобилях ЭПГ коммуницирует с ЭБУ через шину CAN, это позволяет сразу передавать информацию о положении педали акселератора на ЭБУ двигателя, ЭБУ коробки передач, что увеличивает скорость реакции на изменение положения педали газа.

Примечание. Шина CAN — система коммуникации между блоками управления автомобиля значительно сокращающая скорость передачи данных в автомобиле. Можно сказать это что-то вроде сети интернет для блоков автомобиля. Ещё одним преимуществом системы CAN значительно сократило количество проводки автомобиля. Раньше блоки обменивающиеся информацией нужно было соединять между собой. На автомобиле типа Фольксваген Фаэтон применение шины CAN уменьшило вес автомобиля практически на 80 кг из-за значительного уменьшения количества проводов.

В данной статье мы будем рассматривать ЭПГ без привязки к шине CAN.

Чаще всего датчик представляет из себя сдвоенный переменный резистор (потенциометр). К одному из потенциометров приходит питание 5V, ко второму 2,5V или 5V (в зависимости от производителя). Хотя встречаются разные варианты её исполнения, например, делались подобные датчики на эффекте Холла. На некоторых датчиках реализация холостого хода была выполнена путём того, что в ненажатом положении педали газа, бегунок в крайнем положении замыкал контакты, по которым ЭБУ получал сигнал холостого хода двигателя. Некоторые помимо этого замыкали контакты бегунком при полностью выжатой педали акселератора, таким образом ЭБУ двигателя получал сигнал на полное открытие дроссельной заслонки. Встречаются также ЭПГ с тремя резистивными дорожками, эти педали имеют 11 выводов (у описанного выше первого варианта вы увидите 6 контактов).

За счёт сдвоенного сигнала ЭБУ двигателя получает достоверный сигнала о положении педали акселератора и может эффективно диагностировать её неисправность.

Как это работает? При нажатии на педаль газа показания потенциометров изменяются, на основании которых ЭБУ двигателя получает данные по углу положения педали акселератора. С одного из датчиков он получает сигнал напряжением в два раза больше чем на другом. На одном из них показания напряжения начинаются на ~0.9V (педаль отпущена), в предельном положении ~4.2V (педаль полностью нажата), на другом ~0.45V (педаль отпущена), в предельном положении ~2.1V. Сравнивая это сигналы ЭБУ либо "убеждается" в полученных от педали акселератора данных, либо фиксирует ошибку.

На схеме ниже видно, как изменяется напряжение при изменении угла нажатия на педаль газа. Угол нажатия в примерно 30° соответствует 100% нажатию на педаль газа.

При нарушении этого условия, если продолжительность неисправности носит повторяющийся характер, то ЭБУ двигателя регистрирует ошибку. Автомобиль перестает реагировать на педаль газа или реагирует на неё ограничено. Двигатель переходит в аварийный режим и начинает работать на холостых оборотах или на слегка повышенных, чтобы сохранялась возможность добраться до автосервиса. В связи с тем, что данная ошибка не связана с выбросами и токсичностью, перезапуск двигателя может сбросить аварийный режим до тех пор пока, ЭБУ снова не зафиксирует эту ошибку. Как писалось выше, регистрация этого события происходит не сразу, а в тот момент, когда регистратор событий накопит повторяющиеся ошибки, поэтому какое-то время водитель может ездить с нормально реагирующей педалью акселератора.

При возникновении ошибки по ЭПГ первым делом необходимо проверить провода от ЭПГ к ЭБУ. Произвести осмотр разъемов на предмет окислов, отгнивания пинов. Ниже мы видим схему на примере одного из двигателей audi Q5.

С начала проверяются сигналы которые приходят на контакты 2 и 1 напряжение на них должно быть в пределах 4.8 — 5.2V.

Далее проверяется заземление на контактах 3, 5 (при включенном зажигании напряжение должно быть в пределах 0 — 0.2V).

И затем проверяется связь с ЭБУ двигателя на контакте 4 датчика и 57 контактом ЭБУ, а также 6 контакте датчика и 79 контактом ЭБУ. Сопротивление проводов не должно превышать 1Ω (обычно в пределах 0.2 — 0.4Ω).

Если проводка целая, то ошибка по ЭПГ может возникать либо из-за самой педали, либо из-за ЭБУ двигателя.

Далее проверяем ЭПГ. Прозваниваем сопротивление резисторов ЭПГ. Сопротивление варьируется в зависимости от конструкции датчика: от 500 Ω до 15 kΩ. Если сопротивление равно 0 или оно бесконечно, то педаль неисправна.

В добавок ко всему можно проверить мультиметром или осциллографом, как изменяется напряжение/сопротивление при плавном нажатии на педаль акселератора. Напряжение должно расти плавно без провалов. При проверке мультиметром существует вероятность того, что можно пропустить провалы при нажатии на педаль газа. На осциллографе можно выбрать миллисекундную развёртку и записать сигнал, а потом сжимая сигнал отследить возможные провалы при её нажатии.

Ремонт ЭПГ. Снять педаль, затем крышку датчика, разобрать датчик, сняв бегунок с контактами. Промыть спиртом графитовые дорожки и аккуратно на доли миллиметров сдвинуть бегунки контактов, которые прижимаются к графитовой дорожке. Так как дорожки чуть толще самих контактов, то слегка сдвинув их, они начнут касаться слоя, который не был поврежден в результате трения в процессе работы датчика и как итог мы получим работающую ЭПГ. Некоторые ремонтируют их с помощью простого карандаша

Если проводка и ЭПГ исправна, то неисправность следует искать в ЭБУ двигателя. Не стоит сразу же кидаться искать ЭБУ и пытаться менять. Существуют компании которые успешно их диагностируют и восстанавливают за относительно небольшие деньги по сравнению со стоимостью нового и даже бэушного ЭБУ. Поэтому лучше отвезти ЭБУ на диагностику и ремонт к специалистам.

И напоследок хотелось бы сказать, как можно продлить срок службы ЭПГ. Это возможно на автомобилях оборудованных круиз-контролем. При активном использовании круиз-контроля вы будете реже использовать ЭПГ, таким образом её износ будет значительно сокращаться.

На этом всё. В общем удачных всем поездок и езды без поломок.

До новых встреч.