[发明专利]电子油门踏板专用测试电路系统

说明书

电子油门踏板专用测试电路系统，包括力传感器、角度传感器、信号预处理单元、A/D转换单元、微型控制器单元、光电限位开关、RS‑232接口、直流减速电机驱动器、电源单元和PC机；本发明电路结构简单，设计制造成本低廉，检测精度高、测试结果直观，易于保存、测试过程自动化程度高。能极大的减轻工人对油门踏板检测的工作量，提高生产效率和产品品质。对于优化产品质量，提高产品的市场竞争力具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种电子油门踏板专用测试电路系统，属于电子技术应用领域。

背景技术

根据国家统计局统计公报和中国汽车工业协会统计数据，2013年，汽车产销2211.68万辆和2198.41万辆，同比增长14.76%和13.87%，产销量均居全球第一。中国已正式进入汽车社会。据2015年2月26日国家统计局发布的《2014年国民经济和社会发展统计公报》显示，2014年末全国民用汽车保有量达到14475万辆，千人保有量首次超过百辆，达到105.83辆/千人。

国际汽车领域的权威人士指出，当前，全球57%的石油消耗在交通系统，预计到2020年交通用油将占全球石油总消耗量的62%。预计2020年全国汽车保有量将达1.5亿辆，不仅原油缺口大，而且由CO2等气体引发的空气污染备受人们关注。因此，当前我国汽车制造技术面临国际石油短缺和空气污染的双重挑战，优化现有车用能源动力，开发新一代电子节能技术是当前汽车技术的核心和最紧迫的任务。随着科学技术的发展，人们同时又对汽车的舒适性及安全性等方面也提出了更高的要求，电子油门踏板总成是关系到汽车安全、操控与驾驶舒适、节能环保的关键配件已被广泛应用于汽车的油门控制系统。

电子油门控制系统采用电控技术，通过电子油门踏板总成获取油门需求信号，电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）协调发动机管理系统、汽车底盘和变速箱的工作，精准地控制油门大小，提升汽车的安全性、舒适性、动力性和燃油经济性。目前国内汽车的电子油门踏板总成配套率已超过50％，并且每年以高于10％的速度增长。随着国家强制性排放标准的实施和其他车用电子控制系统的普及，电子油门踏板总成正逐步取代传统的机械式油门踏板，成为汽车标准配置的零部件。电子油门踏板总成的输出性能不仅直接关系到电子控制单元对油门需要的判断分析和处理，同时也对定速巡航系统以及牵引力控制系统等电子控制系统具有一定的影响。当油门踏板出现异常加速或无法正常复位时，可能导致严重交通事故的发生。2010年初，由于电子油门踏板总成和脚垫存在故障隐患，短短两周时间内，丰田召回汽车已超346万辆。同年1月，丰田汽车已跌出中国轿车品牌销量排名的前十位，创立于1937年的丰田汽车公司，遭遇了最大一次信任危机。自2009年11月至2010年3月，丰田公司在全球范围内累计召回超过650万辆汽车，电子油门踏板总成的质量问题一度成为了人们关注的焦点。

在电子油门踏板总成产品测试方面，国外已经拥有完善的标准、法规以及与之配套的测试检测设备。但由于技术垄断与技术封锁，可借鉴的标准、技术信息非常少。

在近10年的时间里，电子油门踏板总成技术在我国得到了蓬勃发展，但对电子油门踏板总成的测试技术研究较少，长期以来缺少相关行业标准指导，各企业只能根据自己产品的特点，设计简易的检测装置进行测试试验，如东风汽车有限公司采用单作用气缸作驱动力，调整运动周期进行耐久性考核，用非接触式角度传感器和数据采集卡进行性能测试，该系统体积庞大、过重；奇瑞汽车股份有限公司通过电磁阀控制可调行程气缸工作，对电子油门踏板总成进行力矩的加载测试，但测试内容偏少。部分高校也积极开展对电子油门踏板总成测试方法和测试系统的研究工作，如东南大学的李珅等人针对悬挂式油门踏板设计了电子油门踏板总成测试系统，该测试系统采用控制柜与测试工作台相结合的方式实现，测试对象单一，无通用性；上海大学的郭鹏等人利用步进电机驱动电子油门踏板总成运动，采集并记录油门踏板的电压输出曲线和踏板力输出曲线，由于步进电机在使用中存在丟步的问题，故不能可靠地对于旋转角度进行精确测量；扬州大学的刘荣先等人仅仅对电子油门踏板总成开关信号的测量方法进行了研究，通过试验分析了测试开关信号的最小采样频率，测试项目单一。