專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)部件，尤其是一種電噴式汽車(chē)上使用的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板。
背景技術(shù)：
目前，轉(zhuǎn)動(dòng)角位移的檢測(cè)廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)部門(mén)。角位移傳感器應(yīng)用在汽車(chē)加速器踏板上，可以控制引擎單元的閥門(mén)開(kāi)啟；應(yīng)用在輪船上可以進(jìn)行舵輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角控制；亦可應(yīng)用于重型或農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)角位置控制等裝置上。一般情況下采用把轉(zhuǎn)動(dòng)角度通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)成直線位移或轉(zhuǎn)角以帶動(dòng)直線電阻器或電位器把角度信號(hào)轉(zhuǎn)成電壓信號(hào)。其中非接觸式測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角位移可采用的傳感器有碼盤(pán)式傳感器，光柵傳感器，霍爾元件傳感器，磁敏元件傳感器等，在實(shí)際使用中應(yīng)能在環(huán)境溫度在-40℃到+70℃的工作條件下工作，工作壽命至少需達(dá)到動(dòng)作5百萬(wàn)次以上，并可長(zhǎng)期工作在灰塵和振動(dòng)很大的環(huán)境下。
然而現(xiàn)有的電噴式汽車(chē)均采用電位器式傳感器來(lái)控制汽車(chē)的噴油量。它主要是由一塊噴涂上電阻薄膜軌跡印刷電路板或陶瓷基片組成，由電刷觸點(diǎn)輸出角位移信號(hào)的大小。由于電阻值會(huì)隨環(huán)境溫度改變而改變，電刷觸點(diǎn)在電阻軌道上滑動(dòng)，其工作壽命也有限，而電位器輸出的電壓需要電阻器在一個(gè)很苛刻的工作環(huán)境下工作，環(huán)境溫度的變化會(huì)造成在工廠工作環(huán)境下調(diào)試的數(shù)據(jù)，在運(yùn)行環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生很大的誤差，以致超出允許的檢測(cè)范圍。同時(shí)，噴涂在印刷板或陶瓷基片上的電阻層與電刷之間的不斷磨損，會(huì)影響電位器或傳感器的工作壽命和接觸的可靠性，而灰塵、空氣濕度，振動(dòng)等參數(shù)亦會(huì)增加電氣噪聲和檢測(cè)的精度。如果要改進(jìn)上述存在的問(wèn)題，所設(shè)計(jì)的電位器式傳感器無(wú)論在機(jī)械上，材料的選用上，電氣加工工藝上都會(huì)增加生產(chǎn)成本。
而將非接觸式角位移傳感器運(yùn)用到汽車(chē)加速中，其最大的問(wèn)題是由于踏板的轉(zhuǎn)角較小，其測(cè)量精度無(wú)法滿(mǎn)足使用要求，因此，據(jù)申請(qǐng)人所知，國(guó)內(nèi)目前尚未見(jiàn)將非接觸式測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角位移技術(shù)運(yùn)用到電噴汽車(chē)上用于控制汽車(chē)噴油量的相關(guān)產(chǎn)品或報(bào)道問(wèn)世。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種利用非接觸式測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角位移原理設(shè)計(jì)的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，它可將踏板角度的轉(zhuǎn)動(dòng)角位移經(jīng)機(jī)械裝置將旋轉(zhuǎn)角度范圍擴(kuò)大，并轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，然后根據(jù)不同角度位置磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小不同，通過(guò)磁場(chǎng)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換傳感器，非接觸測(cè)量該轉(zhuǎn)換磁場(chǎng)的大小，傳感器輸出信號(hào)再經(jīng)電子電路處理和放大后，輸出滿(mǎn)足汽車(chē)引擎控制單元(即ECU或電噴裝置)所需的信號(hào)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)噴油量的調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，包括踏板1、底板2，踏板1和底板2的下端均套裝在長(zhǎng)軸3上，踏板彈簧4套裝在長(zhǎng)軸3上，踏板彈簧4的二端分別與踏板1和底板2相抵，其特征是踏板1上樞裝有油門(mén)軸5，油門(mén)軸5的一端伸出踏板1的側(cè)面并與安裝在該側(cè)面上的信號(hào)采集變換裝置6相連，油門(mén)軸5上安裝有踏板轉(zhuǎn)角放大裝置7，在底板2上設(shè)有與其相配的導(dǎo)向裝置24。
本實(shí)用新型還采取了以下技術(shù)措施信號(hào)采集變換裝置6主要由殼底8、轉(zhuǎn)子9、長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10、11組成，轉(zhuǎn)子9的一端與油門(mén)軸5伸出踏板1的一端插接相連，另一端安裝有永久磁鋼12并位于殼底8上的轉(zhuǎn)子座13中，在轉(zhuǎn)子座13外側(cè)與永久磁鋼12相對(duì)位置處安裝有長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10、11，它們相對(duì)安裝在轉(zhuǎn)子座13的兩側(cè)，長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10的一端連接有插板14，長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體11的同一端連接有二塊插板15，插板14插入二塊插板15之間，傳感器16、17分別安裝在長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10、11二端之間，傳感器16、17將測(cè)得的信號(hào)送到相應(yīng)的控制電路。
傳感器16、17可為霍爾傳感器。
踏板轉(zhuǎn)角放大裝置7主要由左、右擋板18、19、滾輪20組成，左、右擋板18、19的一端均安裝在油門(mén)軸5上并與油門(mén)軸5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，左、右擋板18、19的另一端通過(guò)鉚釘軸21相連，滾輪20安裝在鉚釘軸21上，在鉚釘軸21上、滾輪20的二側(cè)套裝有復(fù)位彈簧22、23，滾輪20與底板2上的導(dǎo)向裝置24相對(duì)應(yīng)。
踏板1繞長(zhǎng)軸3的轉(zhuǎn)角β為18±2°，相應(yīng)地左、右擋板18、19帶動(dòng)油門(mén)軸5轉(zhuǎn)過(guò)的角度α1-α2＝56±2°。
本實(shí)用新型的有益效果1、通過(guò)機(jī)械式角位移放大裝置，成功地將踏板的小角度位移進(jìn)行放大到滿(mǎn)足測(cè)量精度要求的值，解決了非接觸式角位移傳感器在汽車(chē)加速中的運(yùn)用，可為電噴裝置提供滿(mǎn)足要求的電壓信號(hào)。
2、無(wú)電位器式傳感器存在的電氣磨損，使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、安裝方便。
4、可提高汽車(chē)電噴裝置的靈敏度，使駕駛更為平穩(wěn)，具有明顯的節(jié)油效果，且工作安全可靠，壽命長(zhǎng)。


圖1是本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的工作狀態(tài)示意圖。
圖3是圖1的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的信號(hào)采集變換裝置6的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的永久磁鋼、導(dǎo)磁體和傳感器的安裝位置平面圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)際工作時(shí)其輸出電壓與踏板的旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系曲線示意圖。
圖7是本實(shí)用新型的控制電路的原理框圖。
圖8是圖7的電原理圖。
圖9是本實(shí)用新型的踏板轉(zhuǎn)角放大裝置7的放大原理圖。
圖2、圖6中所示的虛線表示相應(yīng)部件的原始位置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1～9所示。
一種帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，包括踏板1、底板2，踏板1和底板2的下端均套裝在長(zhǎng)軸3上(如圖1、2所示)，長(zhǎng)軸3的二端均安裝有長(zhǎng)軸襯套25，其中一端上還安裝有開(kāi)口擋圈26，踏板彈簧4套裝在長(zhǎng)軸3上，踏板彈簧4的二端分別與踏板1和底板2相抵，踏板1上樞裝有油門(mén)軸5，油門(mén)軸5的一端上套裝有滑動(dòng)軸承套27，滑動(dòng)軸承套27安裝在踏板1上相應(yīng)的位置處，在油門(mén)軸5的該端上還安裝有油門(mén)軸襯套28、平墊片29及開(kāi)口擋圈30(如圖3所示)，油門(mén)軸5的另一端伸出踏板1的側(cè)面并通過(guò)其上的扁平狀插頭插入安裝在該側(cè)面上的信號(hào)采集變換裝置6中的轉(zhuǎn)子9的一端的凹槽中，轉(zhuǎn)子9的另一端安裝有方形永久磁鋼12并位于殼底8上的轉(zhuǎn)子座13中，在轉(zhuǎn)子座13外側(cè)與永久磁鋼12相對(duì)位置處安裝有長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10、11，它們相對(duì)安裝在轉(zhuǎn)子座13的兩側(cè)，長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10的一端連接有插板14，長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體11的同一端連接有二塊插板15，插板14插入二塊插板15之間，傳感器16、17(可為霍爾傳感器)分別安裝在長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10、11二端之間，傳感器16、17分別通過(guò)相應(yīng)的電路板31、32將測(cè)得的信號(hào)送到相應(yīng)的控制電路(如圖7、8所示)，底殼8的上部連接有蓋板33，在轉(zhuǎn)子9與蓋板33相接觸處還安裝有O型密封圈34(如圖4所示)。在信號(hào)采集變換裝置6與踏板1的側(cè)面之間還設(shè)有起密封作用的橡膠墊37。永久磁鋼12、長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體10、11和傳感器16、17的安裝位置平面圖如圖5所示。信號(hào)采集變換裝置6的立體分解結(jié)構(gòu)如圖4所示。
為了實(shí)現(xiàn)油門(mén)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的放大，本實(shí)用新型的油門(mén)軸5上安裝有踏板轉(zhuǎn)角放大裝置7，如圖1、2所示。踏板轉(zhuǎn)角放大裝置7主要由左、右擋板18、19、滾輪20組成，左、右擋板18、19的一端均安裝在油門(mén)軸5上并與油門(mén)軸5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)油門(mén)軸5與左、右擋板18、19的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施例的油門(mén)軸5與左、右擋板18、19相連的部分設(shè)計(jì)成方形結(jié)構(gòu)，左、右擋板18、19上相應(yīng)的插裝油門(mén)軸5的孔也為方形(具體實(shí)施時(shí)也可為其它的防止滑動(dòng)的結(jié)構(gòu))，左、右擋板18、19的另一端通過(guò)鉚釘軸21相連，滾輪20安裝在鉚釘軸21上，在鉚釘軸21上、滾輪20的二側(cè)套裝有復(fù)位彈簧22、23，復(fù)位彈簧22、23均安裝在相應(yīng)的套管35、36中，滾輪20與底板2上的導(dǎo)向裝置24相對(duì)應(yīng)。踏板1的轉(zhuǎn)角經(jīng)踏板轉(zhuǎn)角放大裝置7放大后，油門(mén)軸5的實(shí)際轉(zhuǎn)角見(jiàn)圖9所示，本實(shí)施例的踏板1的最大轉(zhuǎn)角為β度，放大后為α1-α2度，由圖9可所，放大后的角度與左、右擋板18、19的長(zhǎng)度及緩沖墊的位置、高度有關(guān)，其放大后的角度可穩(wěn)定達(dá)到50度左右(最大可達(dá)56度)。圖9中踏板1繞長(zhǎng)軸3的轉(zhuǎn)角β為18±2°，相應(yīng)地右擋板19(或左擋板18)帶動(dòng)油門(mén)軸5轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α1-α2＝50±2°，其中α1為踏板1未動(dòng)作時(shí)的左擋板18或右擋板19與踏板1表面的夾角，α2為踏板1轉(zhuǎn)動(dòng)到最大轉(zhuǎn)角時(shí)的左擋板18或右擋板19與踏板1表面的夾角，α1與α2的差值即為踏板1的轉(zhuǎn)角β放大后的值。
下面對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型各零部件的功能和工作原理作進(jìn)一步的說(shuō)明。
本實(shí)用新型的主要內(nèi)容是采用霍爾傳感器非接觸地把汽車(chē)加速器踏板動(dòng)作時(shí)的角位移轉(zhuǎn)換為0.5V～4.5V的電壓信號(hào)輸出，以滿(mǎn)足汽車(chē)引擎控制單元(ECU)所需的電噴控制信號(hào)電壓。它包括以下各項(xiàng)內(nèi)容·汽車(chē)加速器踏板的動(dòng)作范圍約在0°～19°左右，為了增加轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的動(dòng)態(tài)范圍，通過(guò)機(jī)械的辦法可把0°～19°的角位移擴(kuò)大到約0°～60°的旋轉(zhuǎn)角度。
·此放大的角度旋轉(zhuǎn)通過(guò)轉(zhuǎn)子9帶動(dòng)一長(zhǎng)方形的永久磁鋼圍繞其長(zhǎng)方形的中心軸旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生一垂直此中心軸平面以左，右方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。
·在此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)平面的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)確定一中間位置，設(shè)置與此平面平行的上下兩磁場(chǎng)感應(yīng)鐵片(即導(dǎo)磁體10、11)，此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)即可轉(zhuǎn)為垂直方向的磁場(chǎng)，此感應(yīng)磁場(chǎng)將隨著永久磁鋼的旋轉(zhuǎn)而改變大小和正負(fù)極性。
·使用霍爾元件將此隨永久磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)而改變大小和方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸出。若所選擇的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化范圍落在霍爾元件的線性工作區(qū)，則所轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)將與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的角度成線性關(guān)系。
·霍爾元件的輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)放電路放大并考慮到另點(diǎn)與滿(mǎn)度值的調(diào)整，即可產(chǎn)生滿(mǎn)足引擎控制單元(ECU)電噴輸入信號(hào)要求的輸出電壓信號(hào)。
·放大電路必須滿(mǎn)足低功耗，大動(dòng)態(tài)范圍及抗電源干擾信號(hào)的要求。電路板的制作同時(shí)也需滿(mǎn)足安裝在極其有限體積內(nèi)的要求。
·由于ECU(引擎控制單元)要求加速器踏板動(dòng)作時(shí)同時(shí)兩路獨(dú)立的但信號(hào)完全相同的電壓信號(hào)，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)讓一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)垂直磁場(chǎng)的功能，使用兩個(gè)獨(dú)立的霍爾元件及信號(hào)放大和處理電路，以滿(mǎn)足ECU的要求。
·利用所輸出的模擬電壓信號(hào)，通過(guò)一比較器電路可產(chǎn)生—由光耦器件輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)以指示加速器踏板是否有動(dòng)作的產(chǎn)生，此開(kāi)關(guān)信號(hào)可供ECU判斷踏板的動(dòng)作狀態(tài)用。開(kāi)關(guān)信號(hào)的負(fù)載能力為能加載28V電壓、能驅(qū)動(dòng)R＝6.8KΩ和C＝2×4.7nF的負(fù)荷，最大負(fù)載電流能力10Ma，完全可替代老式機(jī)械接觸式限位開(kāi)關(guān)，大大提高位置開(kāi)關(guān)的使用壽命。
圖1、2是汽車(chē)加速器踏板和角位移變送器的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)圖，圖1表達(dá)了踏板1和角位移變送器的安裝位置，圖2示意了當(dāng)踏板1被踩下時(shí)整個(gè)機(jī)械部分的動(dòng)作情況。
圖3是踏板1的分解結(jié)構(gòu)示意圖，其各部分的功能為長(zhǎng)軸襯套、油門(mén)軸襯套的作用為隔開(kāi)長(zhǎng)軸、油門(mén)軸與鋁質(zhì)底板、腳踏板，減少軸與踏板之間的摩擦；開(kāi)口擋圈用于固定長(zhǎng)軸、油門(mén)軸，防止串動(dòng)及脫落；踏板彈簧4是使鋁質(zhì)底板2、踏板1之間的角度回位用的；長(zhǎng)軸3是鋁質(zhì)底板2與踏板1轉(zhuǎn)動(dòng)的樞紐；鋁質(zhì)底板2用于固定在汽車(chē)上，具有一定的硬度要求；平墊片用于隔開(kāi)踏板1與開(kāi)口擋圈，防止摩擦；踏板1是駕駛員腳部登踏的位置，要求有一定的強(qiáng)度；左、右擋板18、19用來(lái)制約滾輪20在指定位置旋轉(zhuǎn)；鉚釘軸上裝配滾輪20和彈簧23、24，滾輪20在鉚釘軸21上旋轉(zhuǎn)；
滾輪20在鋁質(zhì)底板2上滾動(dòng)形成踏板運(yùn)動(dòng)；內(nèi)套管和外套管用于隔開(kāi)鉚釘軸21與彈簧23、24，防止不必要的摩擦；滑動(dòng)軸承套防止了油門(mén)軸5與踏板1之間的摩擦，提高了壽命；油門(mén)軸5是連接滾輪20運(yùn)動(dòng)與踏板1運(yùn)動(dòng)的重要樞紐；橡膠墊37防止灰塵、污垢進(jìn)入信號(hào)采集變換裝置6中。
圖4是信號(hào)采集變換裝置6零件分解結(jié)構(gòu)示意圖。踏板1的動(dòng)作帶動(dòng)油門(mén)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了角位移范圍的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，以適應(yīng)使用霍爾元件非接觸地檢測(cè)磁場(chǎng)的變化。油門(mén)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)了轉(zhuǎn)子9的轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子9的尾部安裝有永久磁鋼12，隨著轉(zhuǎn)子9和永久磁鋼12的轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的角度將轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在永久磁鋼12的外側(cè)的導(dǎo)磁體10、11將隨著永久磁鋼12的轉(zhuǎn)動(dòng)被感應(yīng)出與旋轉(zhuǎn)角度相關(guān)的垂直磁場(chǎng)，此隨角度變化的磁場(chǎng)將由霍爾元件非接觸地把磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。圖5說(shuō)明了永久磁鋼12、導(dǎo)磁體10、11和霍爾傳感器16、17的安裝位置平面圖，從圖中可以直觀地了解永久磁鋼12轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，導(dǎo)磁體10、11將把此轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)平面的磁場(chǎng)，霍爾傳感器16、17將把此感應(yīng)出的磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再由后續(xù)電路放大處理。
圖6中的下半部分是踏板1轉(zhuǎn)動(dòng)角度與傳感器電路信號(hào)(即控制電路)輸出電壓之間的關(guān)系曲線圖，上半部分是踏板1轉(zhuǎn)動(dòng)位置與開(kāi)關(guān)接點(diǎn)(由光耦器件輸出端產(chǎn)生)之間的關(guān)系曲線圖。從下半部分的圖上可以看到踏板1開(kāi)始踩下的輸出電壓約在0.8伏左右，全行程踩下時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)角度為18度)輸出電壓為4.2伏左右，轉(zhuǎn)動(dòng)角度與輸出電壓之間應(yīng)呈線性關(guān)系，誤差應(yīng)小于±2％。從上半部分的圖可以看到當(dāng)踏板開(kāi)始踩下并轉(zhuǎn)動(dòng)1度和大于1度時(shí)，光耦的輸出端阻抗將從開(kāi)路轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通，此信號(hào)將提供給ECU(引擎控制單元)作判斷加速器踏板是否有動(dòng)作用。
圖7是本實(shí)用新型的控制電路的方框圖。傳感器16、17采用了霍爾器件，以上所述的感應(yīng)磁場(chǎng)由霍爾器件轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，磁場(chǎng)為另處，霍爾器件輸出2.5伏的電壓(基于所加的工作電壓為5伏)，對(duì)正方向的磁場(chǎng)霍爾器件16、17將輸出大于2.5伏的電壓，隨著磁場(chǎng)的增強(qiáng)輸出電壓升高，直至霍爾器件進(jìn)入飽和區(qū)；對(duì)反方向的磁場(chǎng)霍爾器件將輸出小于2.5伏的電壓，隨著反方向的磁場(chǎng)增大，霍爾器件的輸出電壓下降至進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)?；魻柶骷妮敵鲂盘?hào)經(jīng)由運(yùn)算放大器組成的放大電路放大后通過(guò)濾波電路輸出至ECU。放大電路可以調(diào)另和調(diào)滿(mǎn)度，它的輸出信號(hào)還送至電平比較器電路，比較器電路的輸出將控制光耦器件的導(dǎo)通和截止，以供ECU判斷踏板是否動(dòng)作用。對(duì)電信號(hào)的放大處理使輸出信號(hào)的電平符合ECU對(duì)加速器踏板輸出信號(hào)電平的要求。由于ECU(引擎控制單元)需要輸入兩路模擬電平信號(hào)，因此實(shí)際電路有兩個(gè)傳感器和兩路電壓放大。具體的電路圖如圖8所示。圖8中U1為四運(yùn)算放大器。U2為霍爾元件，其輸出信號(hào)經(jīng)分壓后送至運(yùn)放電路U1B同相端，U1B為同相放大器電路，其放大倍數(shù)由V R1調(diào)整，(即調(diào)整滿(mǎn)度值)使之符合圖5的要求。U1D是跟隨器，它的輸出電平經(jīng)R10、VR1至U1B反相端，VR2電位器的中心抽頭端將可調(diào)的正電平輸至U1D，作U1B的另點(diǎn)調(diào)整用。U1B的輸出信號(hào)經(jīng)濾波電路R14和C1濾波后輸出至ECU。R1起的作用是萬(wàn)一運(yùn)放電路損壞，仍然可有較低的電壓信號(hào)輸出，保證ECU可繼續(xù)驅(qū)動(dòng)引擎低速工作。
U1C構(gòu)成比較器電路，R6、R8產(chǎn)生固定分壓值輸出，一旦踏板稍有動(dòng)作，U1B所產(chǎn)生電壓值即可驅(qū)動(dòng)U1C翻轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)光耦電路U3動(dòng)作，產(chǎn)生如圖5所示的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)。
ECU需要的第二路放大輸出電路工作原理與上述相同，不再贅述。
權(quán)利要求1.一種帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，包括踏板(1)、底板(2)，踏板(1)和底板(2)的下端均套裝在長(zhǎng)軸(3)上，踏板彈簧(4)套裝在長(zhǎng)軸(3)上，踏板彈簧(4)的二端分別與踏板(1)和底板(2)相抵，其特征是踏板(1)上樞裝有油門(mén)軸(5)，油門(mén)軸(5)的一端伸出踏板(1)的側(cè)面并與安裝在該側(cè)面上的信號(hào)采集變換裝置(6)相連，油門(mén)軸(5)上安裝有踏板轉(zhuǎn)角放大裝置(7)，在底板(2)上設(shè)有與其相配的導(dǎo)向裝置(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，其特征是所述的信號(hào)采集變換裝置(6)主要由殼底(8)、轉(zhuǎn)子(9)、長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體(10)、(11)組成，轉(zhuǎn)子(9)的一端與油門(mén)軸(5)伸出踏板(1)的一端相連，另一端安裝有永久磁鋼(12)并位于殼底(8)上的轉(zhuǎn)子座(13)中，在轉(zhuǎn)子座(13)外側(cè)與永久磁鋼(12)相對(duì)位置處安裝有長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體(10)、(11)，它們相對(duì)安裝在轉(zhuǎn)子座(13)的兩側(cè)，長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體(10)的一端連接有插板(14)，長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體(11)的同一端連接有二塊插板(15)，插板(14)插入二塊插板(15)之間，傳感器(16)、(17)分別安裝在長(zhǎng)方形導(dǎo)磁體(10)、(11)二端之間，傳感器(16)、(17)將測(cè)得的信號(hào)送到相應(yīng)的控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，其特征是所述的傳感器(16)、(17)為霍爾傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，其特征是所述的踏板轉(zhuǎn)角放大裝置(7)主要由左、右擋板(18)、(19)、滾輪(20)組成，左、右擋板(18)、(19)的一端均安裝在油門(mén)軸(5)上并與油門(mén)軸(5)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，左、右擋板(18)、(19)的另一端通過(guò)鉚釘軸(21)相連，滾輪(20)安裝在鉚釘軸(21)上，在鉚釘軸(21)上、滾輪(20)的二側(cè)套裝有復(fù)位彈簧(22)、(23)，滾輪(20)與底板(2)上的導(dǎo)向裝置(24)相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，其特征是踏板(1)繞長(zhǎng)軸(3)的轉(zhuǎn)角β為18±2°，相應(yīng)地左、右擋板(18)、(19)帶動(dòng)油門(mén)軸(5)轉(zhuǎn)過(guò)的角度α1-α2＝50±2°。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用非接觸式測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角位移原理設(shè)計(jì)的帶有非接觸式踏板角位移變送器的汽車(chē)加速器踏板，包括踏板(1)、底板(2)，踏板(1)和底板(2)的下端均套裝在長(zhǎng)軸(3)上，踏板彈簧(4)套裝在長(zhǎng)軸(3)上，踏板彈簧(4)的二端分別與踏板(1)和底板(2)相抵，其特征是踏板(1)上樞裝有油門(mén)軸(5)，油門(mén)軸(5)的一端伸出踏板(1)的側(cè)面并與安裝在該側(cè)面上的信號(hào)采集變換裝置(6)相連，油門(mén)軸(5)上安裝有踏板轉(zhuǎn)角放大裝置(7)，在底板(2)上設(shè)有與其相配的導(dǎo)向裝置(24)。解決了非接觸式角位移傳感器在汽車(chē)加速中的運(yùn)用，可為電噴裝置提供滿(mǎn)足要求的電壓信號(hào)。
文檔編號(hào)B60K26/02GK2775608SQ20052006893
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者涂平華, 陸履豪, 喬坤, 莊寧鋒 申請(qǐng)人:南京奧聯(lián)汽車(chē)電子電器有限公司