Электронная педаль газа: что это такое и как работает

Замена карбюратора на инжектор, широкое использование электронных систем управления и контроля всех рабочих параметров стали причиной отказа от классической системы акселератора с тросовым приводом. На смену ему пришла электронная педаль газа, обеспечивающая повышенную чувствительность и точность срабатывания. Для того, чтобы такой механизм служил вам как можно дольше, следует понимать принцип действия электронного акселератора, возможные проблемы с ним и возможности их диагностики.

Что такое электронная педаль газа

Традиционная механическая педаль управляет дроссельным механизмом посредством троса – при нажатии на нее тросик натягивается и открывает заслонку дросселя. Наиболее эффективны такие педали были на карбюраторных двигателях, однако с появлением и распространением инжекторных двигателей возникла потребность в более эффективном способе управления подачей топлива. Таковым стала электронная педаль газа.

По своей сути педаль, в данном случае, выступает в качестве кнопки, изменение положения которой через специальную плату трансформируется в электрический сигнал, который подается на блок управления двигателем. Далее в зависимости от положения педали изменяется интенсивность подачи топлива в двигатель.

Принцип работы электронной педали газа

В общих чертах можно описать принцип функционирования такой педали следующим образом:

1. Водитель нажимает на электронную педаль газа, изменяя ее положение.
2. Специальные датчики анализируют угол отклонения педали от изначального положения.
3. Полученная информация пересылается от датчиков в электронный блок управления.
4. ЭБУ на основе этих сведений формирует ту или иную команду дроссельной заслонке.
5. Заслонка открывается на требуемый угол.

Как видно из приведенной информации, принцип действия электронной педали существенно сложнее, чем механической. Это не просто рычаг, натягивающий и ослабляющий трос, а полноценный электронный модуль, связанный с датчиками и прочими компонентами.

К другим особенностям функционирования педалей газа этого типа можно отнести следующие моменты:

• В качестве основы электронных педалей самых разных производитель используется реостат.
• Для передачи сигнала с педали на ЭБУ используются специальные дорожки с группой проводящих контактов.
• Для обеспечения высокой точности передающие контакты во многих случаях дублируются.

Читайте также: Что такое кикдаун и для чего он нужен.

Неисправности электронной педали газа

В работе электронной педали газа могут возникать те или иные поломки и неисправности, которые окажут негативное влияние на интенсивность набора оборотов, стабильность работы двигателя, а также на саму возможность движения. Для своевременного выявления таких неполадок следует уметь распознавать их симптомы.

Если не проходит сигнал с 1 датчика положения педали:

• после регистрации неполадки загорается сигнальная лампа на панели приборов;
• двигатель работает в холостом режиме, пока не будет завершена проверка второго датчика;
• при работоспособности только второго датчика набор оборотов происходит медленно;
• дополнительные системы, оказывающие воздействие на режим работы двигателя, в частности, круиз-контроль, будут деактивированы.

Если отсутствует сигнал с обоих датчиков положения педали:

• загорается лампа EPC;
• автомобиль не откликается на нажатия педали газа;
• холостые обороты достигают 1500.

Возможно также возникновение неполадок в работе датчиков дроссельной заслонки. Если не проходит сигнал по одному такому датчику, то автомобиль реагирует следующим образом:

• загорается лампа EPC;
• отключаются дополнительные системы, влияющие на работу двигателя;
• на педаль акселератора автомобиль реагирует в штатном режиме.

В ситуации, если не проходят сигналы одновременно с 2 датчиков заслонки, проявляются следующие неполадки:

• отсутствует реакция на педаль газа;
• отключается привод дроссельной заслонки;
• холостые обороты увеличиваются до 1500.

Для определения причины выхода из строя электронной педали следует сопоставить характер ее работы с приведенными выше симптомами. Это с высокой точностью поможет определить, в каких именно датчиках возникла проблема. Однако зачастую это затруднительно, в особенности для тех автовладельцев, которые впервые столкнулись с выходом из строя этого устройства. В таких случаях лучше отправиться на диагностику в специализированный сервисный центр.

На СТО считают информацию с ЭБУ, расшифруют код ошибки, зафиксированной системой самодиагностики, и на основании этого определят точную причину поломки. Это не только сократит общие затраты времени, но и обеспечит более высокое качество и точность ремонта.

Что лучше электронная педаль газа или тросиковая

На этот вопрос по-прежнему нет единого ответа. Многие предпочитают машины с механическим педалями, утверждая, что такая система гораздо надежнее и долговечнее. Некоторая доля истины в этих словах есть, однако нужно учитывать, что и тросиковый механизм не работает вечно. Со временем тросик может растянуться, что сделает работу педали менее эффективной. Также, в результате износа тросик может разорваться.

В целом же, статистика показывает, что ресурс электронных педалей существенно выше. Кроме того, они более удобны – владельцам автомобилей, оборудованных такими педалями, не требуется использовать подсос при холодном запуске, электроника сама все отрегулирует и настроит. Кроме того, залить свечи на таком автомобиле значительно сложнее.

Читайте также: Что такое ЭБУ в автомобиле и какие функции он выполняет.

Как проверить электронную педаль газа и починить при необходимости

Тренд последних лет в автомобилестроении – постепенное отстранение водителя от процесса управления автомобилем. Пока еще конструкторы и маркетологи не дошли до потери связи рук и ног с поворотом колес и торможением, но все идет к этому. Ни одно современное авто уже не поставляется на рынок без электронного дросселя и электронного акселератора.

Электроника – штука надежная, но иногда она выходит из строя.

Устройство и принцип работы электронной педали газа

Чтобы понимать, как это устроено и функционирует, нужно примерно понимать общую схему механического аналога. Функции этих систем схожи, однако самым простым узлом можно считать только традиционный привод.

Педаль «газа» — это орган управления дросселем и его заслонкой. Функция дросселя – регуляция количества воздуха. Чем больше воздуха, с тем большими оборотами будет вращаться коленчатый вал двигателя. Педаль через тросиковый привод либо через рычаги соединяется с приводом дросселя. Все это значительно снижает усилие, необходимое для нажатия на газ.

Принцип действия электронного узла сложнее, но таким образом процесс управления оборотами стал легче. Электронный акселератор используется только на моторах с инжекторной системой питания. Устройство ее – полностью электронное. В основе лежат электронные модули, преобразующие электрические сигналы.

Конструктивно узел представляет собой рычаг из пластика и крепежный кронштейн – внутри кронштейна имеются два датчика. Все эти элементы составляют цельную неразборную конструкцию.

В качестве датчиков используются потенциометры. Подвижный контакт которых находится в жесткой связи с осью рычага пластиковой педали.

Когда водитель нажимает на акселератор, электроника отправляет блоку, отвечающему за преобразование сигналов, данные об положении рычага. На следующем шаге сигнал усиливается и дроссель открывается в соответствии с настройкам автомобиля.

Если рассмотреть классическую схему, то ось педали совмещается с ползунком потенциометра. Переменный резистор изготовлен на печатной плате по технологии напыления. При нажатии на акселератор ползунки потенциометра двигаются по напыленной поверхности, меняя сопротивление в цепи.

В новых моделях авто применяют два потенциометра. Данный подход увеличивает надежность и точность управления. При поломке одного резистора система будет использовать показания второго.

Признаки неисправности

Среди основных признаков проблем можно выделить:

• Отсутствие какой-либо реакции на акселератор после запуска ДВС автомобиля;
• Провалы, потеря приемистости в процессе движения;
• Плавающие холостые обороты;
• Резкие скачки оборотов при плавном нажатии на акселератор;
• Слишком высокие обороты в режиме холостого хода.

В устройстве имеются подвижные электрические контакты, а также токопроводящие дорожки – эти элементы подвергаются износу в процессе эксплуатации. В работе мотора можно наблюдать провалы при наборе оборотов, нестабильный холостой ход.

Если в узле имеется неисправность, то водитель может это увидеть по сигнальной лампе на приборной панели. ЭБУ в такой ситуации переведет двигатель в резервный режим работы.

В таком режиме можно наблюдать медленный набор оборотов, даже если нажать на акселератор резко. Кроме того, может существенно вырасти расход топлива автомобиля.

Если в узле выходят из строя сразу два датчика, ЭБУ переведет работу ДВС в аварийный режим – водитель не сможет влиять на работу мотора, обороты при любых условиях будут немного выше оборотов ХХ.

Проверка

Если в устройстве имеется потенциометры, то они проверяются обыкновенным мультиметром. Необходимо использовать электрическую схему конкретного автомобиля. Чтобы не пришлось снимать весь узел, контролировать сопротивление можно со стороны ЭБУ.

Для проверки понадобятся знания распиновки ЭБУ и уровень сопротивлений потенциометра в разных положениях педали.

Если педаль цифровая, тогда ее проверка возможна только при наличии систем компьютерной диагностики.

Регулировка

Процесс регулировки на разных моделях авто может различаться, так как разные производители используют механизмы разной конструкции. Но для настройки можно применять одинаковый принцип. Что касается конкретной модели, то лучше заранее найти информацию по нему.

Для начала регулировки первым делом необходимо демонтировать педаль с удерживающего кронштейна. Далее ослабляют винты, крепящие крышку. Одни винт удерживает крышку в определенном положении – его следует выкрутить полностью. Крышку поворачивают в сторону по часовой стрелке до конца, затем снова затягивают винты.

Данная регулировка позволит сократить время реакции педали. Некоторые автовладельцы отмечают что после таких регулировок скорость срабатывания можно даже сравнивать с механической педалью. Регулировка позволяет улучшить работу мотора, улучшить начало движения с места.

В тех случаях, когда нужна педаль с низкой чувствительностью, необходимо вращать крышку в обратную сторону – против часовой стрелки. Машина начинает реагировать на нажатия не так быстро.

Иногда можно встретить и вредные советы по регулировке –водители советуют подкладывать прокладки под рычаг. Это неверный подход. Иногда подкладки попадают под контактные площадки в потенциометре, а машина в результате может потерять управление.

Ремонт

Если с педалью появились какие либо проблемы, тогда поможет только полная замена узла. Но прежде чем что-то менять, стоит выявить причину неисправности. Для этого можно воспользоваться проверкой с мультиметром.

Можно разъединить датчики и колодку, демонтировать педаль. Проверяют сопротивление – при нажатии на газ оно должно медленно меняться. Скачки показателей говорят о неисправностях.

Но иногда ремонт возможен – например, повреждена проводка. При обнаружения дефекта с проводкой можно использовать следующую схему.

• Освобождают ось, на которой закреплена шестеренка.
• Снимают жгут проводов.
• Затем отпаивают провода.
• Освобождают скобу и вытягивают кабель.

Далее меняют провода и распаивают их соответственно разъему под педалью.

Электронная педаль газа

Вплоть до конца 1980-х годов у большинства автомобилей было довольно простое управление дроссельной заслонкой. Вы нажали на педаль акселератора, дроссельная заслонка открылась, воздух поступил в двигатель, где он смешался с бензином и сгорел.

Педаль газа с тросиком

Сгорающий газ приводил в движение колеса автомобиля. Если вы хотели ехать быстрее, всё, что вам нужно было сделать, это нажать педаль сильнее — дроссельная заслонка открывалась шире, давая автомобилю больше мощности.

Но электронное управление дроссельной заслонкой, которое называют электронная педаль газа, использует электрические, а не механические сигналы для управления дроссельной заслонкой.

Электронная педаль газа

Давайте разберёмся, для чего это сделали. Из каких элементов состоит электронный дроссель (ЭД), как он работает, какие у него есть преимущества, какие бывают признаки неисправности.

Из чего состоит электронное управление дросселем?

Когда вы нажимаете педаль газа, вместо открытия дроссельной заслонки задействуется модуль педали акселератора, который преобразует силу, с которой вы нажимаете на педаль, в электрический сигнал.

Затем этот сигнал отправляется в электронный блок управления (ЭБУ), который учитывает его, а также внешние сигналы, чтобы открыть дроссельную заслонку для оптимальной эффективности и производительности.

Это сложная система, но она дает много преимуществ с точки зрения износа двигателя, производительности, эффективности и экологии. Однако, как и любая сложная система, она несовершенна, и у водителей много вопросов по ней.

Типичная электронная система управления дроссельной заслонкой обычно состоит из трёх основных частей:

1. модуль педали акселератора;
2. привод (электрический моторчик) заслонки;
3. блок управления двигателем.

При использовании электронной педали акселератора пропадает необходимость в регуляторе холостого хода (РХХ). Теперь обороты ХХ устанавливаются поворотом заслонки тем же моторчиком.

Блок управления двигателем выбирает правильное программное обеспечение на основе информации от датчиков положения педали акселератора, оборотов двигателя, датчика скорости и переключателей круиз-контроля.

Датчик положения педали акселератора

Как работает электронное управление дроссельной заслонкой

По сравнению с тросиковым дросселем в Е-газ добавили две детали:

ДПДЗ №2 работает в «противофазе» с первым — его сигнал увеличивается или уменьшается на ту же величину, что сигнал с основного ДПДЗ №1.

Электронные дроссельные заслонки могут отличаться процентом открытия в обесточенном состоянии и типом ДПДЗ.

• Полностью закрытые в обесточенном состоянии — одна пружина на полное закрытие.
• Приоткрытые на 5-7% — две пружины, точка равновесия в зоне приоткрытия. Это позволяет двигателю работать на малых оборотах в случае
  полного выхода из строя электроники дросселя. Такие заслонки являются более современными, чем полностью закрытые, с которыми, в случае поломки, двигатель не будет работать совсем.
• С контактными ДПДЗ — внутри ползунковые переменные резисторы.
• С бесконтактными ДПДЗ — внутри нет трущихся подвижных контактов, сигнал на выходе формируется электроникой.

Принцип работы Е-газа:

1. Водитель нажимает на педаль акселератора. Степень нажатия через датчики переводится в электрический сигнал и по проводам передаётся в ЭБУ.
2. ЭБУ управляет закрытием/открытием заслонки ШИМ-питанием через моторчик. Меняется как скважность ШИМа, так и полярность.
3. По сигналам с ДПДЗ анализируется положение заслонки и меняется управляющий сигнал при необходимости.
4. Контролируются ошибки в работе дроссельной заслонки.

Преимущества электронного управления дроссельной заслонкой

Электронные системы управления дроссельной заслонкой могут показаться немного бессмысленными. В конце концов, если механическая система работает, зачем её усложнять?

Надежность

Механические дроссельные системы, поскольку они состоят из множества движущихся частей, подвержены значительному износу. В течение срока службы автомобиля различные компоненты могут изнашиваться.

Электронная система управления дроссельной заслонкой имеет сравнительно немного движущихся частей — она ​​посылает сигналы с помощью электрического импульса, а не движущихся частей. Это снижает износ и объём технического обслуживания.

Безопасность

Е-газ добавляет ряд преимуществ безопасности по сравнению с механическими системами. При механическом управлении степень открытия или закрытия дроссельной заслонки зависит только от действий водителя.

Благодаря ЭД блок управления не только считывает данные, поступающие от ноги водителя, нажимающей на педаль газа, но также проверяет сигналы, поступающие от пробуксовывающих колес, системы рулевого управления и тормозов, помогая исправить ошибку водителя и удержать машину под контролем.

Другими словами, E-GAS может учесть несколько факторов, которые влияют на скорость и управление автомобиля, а не только ногу на педали.

Электронное управление дроссельной заслонкой позволяет интегрировать передовые функций безопасности водителя, такие как адаптивный круиз-контроль, системы блокировки тормозов и электронный контроль устойчивости, делая автомобиль более безопасным в сложных погодных условиях (дождь, снег, гололед и др.).

Кроме того, электронный дроссель реагирует быстрее, чем водитель в ситуации, когда шины не обладают достаточным сцеплением с дорогой, обеспечивая вам безопасность и удерживая машину на дороге.

Экологичность и экономичность

Управление дроссельной заслонкой через ЭБУ позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу и повысить экономичность автомобиля. Это достигается благодаря тому, что блок управления учитывает не только нажатие на педаль, но и данные от многих датчиков: скорости, кислорода, температуры и др.

Симптомы неисправности электронного дросселя

Как и любая другая деталь автомобиля, система управления дроссельной заслонкой также может подвергаться повреждениям и износу. Есть признаки и симптомы, на которые следует обращать внимание, чтобы защитить автомобиль от дальнейших повреждений.

1. У машины могут быть рывки и провалы при ускорении, она может дергаться при разгоне. Возможны пропуски зажигания. Если вы заметили какие-либо из этих симптомов или резкое переключение передач, то возможно есть проблема с электронным дросселем.
2. Неисправности электронного управления дроссельной заслонкой могут вызывать проблемы при переключении передач. Это может быть ощущение залипания или медленное переключение между передачами. Возможна проблема с выходом из определенной передачи, как будто она застряла.
3. Ещё одним признаком неисправности ЭД являются проблемы с отображением силовых характеристик. Это означает, что автомобиль будет отображать неправильные данные или данные, которые невозможны в текущей ситуации.
4. Двигатель может глохнуть без какой-либо видимой причины. Это может быть признаком серьезной проблемы и даже привести к повреждению двигателя, поэтому эту проблему необходимо устранить как можно скорее.
5. Дополнительным признаком, который может указывать на необходимость проверки Е-газ, является то, что у вас появляются быстрые и непреднамеренные скачки скорости во время вождения. Это большая проблема безопасности, поскольку это может произойти, когда вы позади другой машины или на повороте.
6. На приборной панели может гореть лампочка Check Engine. Это является признаком какой-то неисправности, обнаруженной ЭБУ. Узнать ошибку и причину неисправности можно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.
7. И последний симптом неисправности электронного управления дроссельной заслонкой — это резкое увеличение расхода топлива. Если вы понимаете, что не можете проехать так же много километров на таком же объёме топлива как раньше, это явный признак того, что нужно сделать диагностику автомобиля.

Аварийный (отказоустойчивый) режим ЭД

Как и большинство сложных систем, электронные системы управления дроссельной заслонкой имеют ряд аварийных режимов (Failsafe Mode). Они предназначены для того, чтобы поддерживать работу системы или обеспечивать безопасное завершение работы, если что-то пойдет не так.

Вообще говоря, при первых признаках проблемы большинство электронных средств управления дроссельной заслонкой закрывают дроссельную заслонку и возвращаются в режим холостого хода.

Так, например, если блок управления двигателем обнаруживает проблему с датчиком, система переходит на холостой ход, предотвращая открытие дроссельной заслонки.

Также в ЭД встроено несколько резервов. Например, датчиков положения используется по две штуки. Если датчик неисправен или два датчика в одном положении передают разные показания, система закрывает дроссельную заслонку, оставляя двигатель на холостом ходу.

Всё это не означает, что в электронных системах управления дроссельной заслонкой нет проблем. Скорее, они были разработаны с рядом аварийных режимов, которые при правильной работе должны предотвратить неожиданное ускорение автомобиля.

В последнее время автопроизводители добавляют еще один аварийный режим: отключение тормозами. Такие ЭД уже доступны на некоторых немецких автомобилях. Они позволяют водителю вмешиваться и блокировать систему дроссельной заслонки. Если Е-газ каким-то образом неисправен и дроссельная заслонка открывается сама по себе, то нажатие на тормоз закроет её.