[发明专利]一种采用不同物理原理冗余设计的电子油门踏板

说明书

技术领域

本发明涉及传感器，特别是涉及一种采用不同物理原理冗余设计的电子油门，它是一种汽车电子加速踏板。

背景技术

传统发动机节气门操纵机构是通过拉索(软钢丝)或者拉杆，一端联接油门踏板(加速踏板)，另一端联接节气门连动板而工作。通过驾驶员脚踩油门踏板的行程来控制节气门的开度，亦即改变节气门进气通道的截面积，调节发动机的进气量，达到改变发动机输出功率的目的。在许多工况下，这种节气门的开度恒定地随油门踏板的开度改变的控制方式，很难相应地做出精确调整。特别是在冷启动、低负荷和怠速工况下更是如此，会导致汽车的经济性以及驾驶性能和乘车舒适性下降，有害物质排放量增加。

与传统的油门系统相比，油门踏板与节气门之间不再有机械连接，电子油门系统用一套传感器、执行器以及电子控制单元代替了传统的油门踏板到节气门体的机械传动机构。它通过传感器测量油门踏板位置信号(即驾驶员的意图)，经电子控制单元运算处理后驱动节气门体上的电动机转动，从而带动节气门盘片旋转到指定的开度。因此，电子节气门系统可灵活地管理发动机进气量，改善汽车行驶的动力性、平稳性、经济性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的问题，提供一种采用不同物理原理冗余设计的电子油门，该电子油门能够精确的控制汽车油门踏板位置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的采用不同物理原理冗余设计的电子油门踏板，主要由带有底板的支座，与支座铰接相连的脚踏板，使脚踏板复位的弹簧机构，以及检测脚踏板的压力传感器和角度传感器组成。其中：脚踏板的板体绕转轴转动，并通过转动支架的滚轮与底板活动接触相连；所述角度传感器和压力传感器将脚踏板上的角度和压力分别转变成电信号通过数据线传输到CPU，CPU通过计算信号而得出油门踏板的开度；CPU通过电路板装在底板上。

本发明提供的采用不同物理原理冗余设计的电子油门踏板，其在测量汽车加速踏板位置并发出信号控制节气门中的应用。

本发明为了克服传统油门踏板控制误差大，响应慢等缺点，提出一种采用不同物理原理冗余设计的电子油门踏板，其与现有技术相比，主要有以下的显著效果：

1.具有抗磁干扰和防水耐腐蚀性能。

2.可靠性高：由于在脚踏板和支座，脚踏板和转动支架分别设有两个起复位作用的弹簧，因此工作可靠性更高。

3.精度高：由于设有压电传感器和霍尔角度传感器两套检测系统，因此检测误差更小。

4.采用全踏板结构，并且将非接触式角度传感器、压电传感器和电路密封嵌入在脚踏板下方，因此造型美观，防水性能好，安装方便，产品安全可靠。此外，因所述传感器价格较低，测量范围大，对温度导致的误差不敏感，所以能够精确的控制汽车油门踏板位置。

5.应用广：可广泛用于各类载重汽车、客车、特种汽车、工程车和电动汽车等。

总之，本发明采用不同物理原理进行接触式和非接触的传感器冗余设计，结构简单、测试精度高、可靠性好。而且冗余设计可使两个传感器相互检测，当一个传感器发生故障时能及时被识别，在很大程度上增加了系统的可靠性，保障行车的安全性。

附图说明

图1是本发明的结构主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中支座1与转轴2的装配关系示意图。

图4是去端盖1的总结构图。

图5是端盖4的结构图。

图6是电路板9的示意图。

图中：1.支座；2.转轴；3.脚踏板；4.端盖；5.转动支架；6.轮辐；7.滚轮；8.底板；9.电路板；10.数据线；11.复位弹簧；12.压力传感器；13.扭簧；14.磁钢；15.霍尔角度传感器；16.定位螺栓；17.CPU；18.输出轴。

具体实施方式

本发明提供的采用不同物理原理冗余设计的电子油门踏板，其结构如图1至图6所示：主要由带有底板8的支座1，与支座1铰接相连的脚踏板3，使脚踏板3复位的弹簧机构，以及检测脚踏板3的压力传感器12和角度传感器组成。其中：脚踏板3的一端通过转轴2与支座1铰接，脚踏板3的板体绕转轴2转动，转轴2与复位弹簧11相连，该弹簧可使脚踏板3复位。脚踏板3的板体的凸出部分与转动支架5的一端相连，转动支架5的另一端安装滚轮7，滚轮7装有轮辐6，该滚轮在底板8上面移动。转动支架5与扭簧13相连，能够使脚踏板3和转动支架5复位。

所述角度传感器和压力传感器将脚踏板上的角度和压力分别转变成电信号通过数据线传输到CPU，CPU通过计算信号而得出油门踏板的开度。CPU通过电路板9装在底板8上。