Датчик положения педали акселератора

Одним из входных устройств системы управления двигателем является датчик положения педали акселератора (обиходное название – датчик положения педали газа). Датчик оценивает положение педали акселератора, на основании которого блок управления двигателем устанавливает определенное положение дроссельной заслонки. Таким образом, реализуется потребность водителя в мощности двигателя.

Датчик положения педали акселератора устанавливается в составе объединенного модуля электронной педали газа. Конструктивно датчик представляет собой датчик углового перемещения. Для оценки положения педали акселератора используются контактные и бесконтактные датчики перемещения.

К контактным датчикам перемещения относится потенциометрический датчик. Он включает потенциометр со скользящими контактами, расположенными на валу педали акселератора. Каждому положению педали соответствует определенное сопротивление потенциометра, обуславливающее величину выходного напряжения. Для надежности и удобства диагностики устанавливается два датчика положения педали акселератора.

Из бесконтактных датчиков перемещения для оценки положения педали акселератора используют угловой датчик Холла и индуктивный датчик. Применение бесконтактных датчиков повышает точность измерений и обеспечивает высокое быстродействие.

В угловом датчике Холла на валу педали газа расположен постоянный магнит. При его повороте магнитные линии с разной интенсивностью пересекают датчик Холла, фиксируя текущее положение педали акселератора. Помимо измерения интенсивности магнитного поля в ряде конструкций датчиков Холла для оценки перемещения используется направление магнитного поля.

Индуктивный датчик перемещения включает две неподвижные катушки индуктивности и одну подвижную, связанную с педалью газа. Взаимное перемещение катушек индуктивности приводит к изменению электромагнитного поля, которое распознается в качестве перемещения педали акселератора.

В автомобилях с автоматической коробкой передач датчик положения педали акселератора выполняет еще одну функцию – включает режим «кик-даун» (резкое ускорение автомобиля за счет включения понижающей передачи). В конструкциях модуля педали газа эта функция реализуется по-разному:

• установка специального контактного датчика (концевого переключателя) в крайнем положении педали;

• оценка интенсивности изменения сопротивления потенциометра;
• воздействие на упругий элемент в модуле педали.

Конструкция датчика положения педали акселератора постоянно совершенствуется. Одним из направлений совершенствования является расширение функциональных возможностей датчика. Компания Hella предлагает к установке на легковые автомобили т.н. активный датчик положения педали акселератора. Помимо обычных функций активный датчик обеспечивает обратную связь с водителем через педальный модуль. Обратная связь достигается за счет вибрации педали, а также изменении усилия при нажатии.

Активный датчик положения педали акселератора может использоваться в различных условиях движения:

• индикация оптимального момента переключения механической коробки передач (вибрация педали при достижении определенных оборотов двигателя);

• ограничение максимальной скорости движения (при достижении определенной скорости и дальнейшем нажатии на педаль скорость не увеличивается);
• включение двигателя внутреннего сгорания в дополнение к электрическому двигателю на гибридном автомобиле (резкое нажатие педали при обгоне включает ДВС, отпускание педали – выключает).