CN102343817B - 一种汽车无行程油门踏板装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车无行程油门踏板装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的汽车无行程油门踏板装置结构复杂，在操作过程中会产生一定的位移，占用车内空间较大的问题。本汽车无行程油门踏板装置，包括油门踏板、ECU和一个与ECU相连的电动马达，电动马达还和发动机节气门相连且能驱动发动机节气门开合，油门踏板的背面设有压力传感器，压力传感器能够检测施加在油门踏板正面上的压力且能将压力信号传递给ECU，ECU能够根据接收到的压力信号控制电动马达的工作状态。本汽车无行程油门踏板装置通过检测并处理施加在油门踏板上的压力，控制油门的开合，整个过程中油门踏板不发生位移，驾驶员能够准确地踩在油门踏板上。

Description

一种汽车无行程油门踏板装置

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车油门踏板，特别是一种汽车无行程油门踏板装置。

背景技术

油门踏板是一种让驾驶员对油门的操控更加自如，增加行车安全性的汽车部件。现有的汽车油门通常采用机械式结构，其工作原理是通过油门踏板的行程变化来改变发动机节气门的开度，结构较为复杂，且需要一定的空间来固定油门踏板组件。

随着电子控制技术的不断进步，技术人员研制开发出了电子油门，能够通过电子信号的反馈控制油门。例如，中国专利【专利号ZL200920310133.3；授权公告号CN201501310U】公开了一种非接触式电子油门，包括油门踏板、踏板位移传感器、ECU电控单元、驱动发动机节气门执行机构的伺服电动机，踏板位移传感器由一个径向磁化的磁铁和安装有AS5263磁旋转编码器的电路板构成，带有磁铁的滑动滚轴的一端安装在油门踏板上，其另一端与位于油门踏板的接地底座上的滚轮相连，电路板固定在油门踏板上，AS5263磁旋转编码器的输出脚接ECU电控单元，ECU电控单元与驱动发动机节气门执行机构的伺服电动机相连。

上述的电子油门能够通过电子信号控制油门，它存在的问题在于：1、通过磁铁和安装有AS5263磁旋转编码器的电路板检测踩踏油门踏板的信号，精确度不高；2、踏板组件的结构较为复杂，占用车内空间较大，在操作过程中会产生一定的位移。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车无行程油门踏板装置，该装置所要解决的技术问题是实现踏板没有位移的控制汽车发动机的油门开合。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车无行程油门踏板装置，包括油门踏板和ECU，本装置还包括一个与上述的ECU相连的电动马达，所述的电动马达还和发动机节气门相连且能驱动发动机节气门开合，所述的油门踏板上设有压力传感器，所述的压力传感器能够检测施加在油门踏板正面上的压力且能将压力信号传递给ECU，所述的ECU能够根据接收到的压力信号控制电动马达的工作状态。

本汽车无行程油门踏板装置通过驾驶员踩踏油门踏板的压力来控制发动机节气门的开启程度，达到控制油门的目的。在踩踏油门踏板的过程中，位于油门踏板背面的压力传感器检测油门踏板受到的压力，并将压力信号传送给ECU进行处理，ECU通过电动马达控制发动机节气门的开合，这一过程中油门踏板不发生位移。

在上述的一种汽车无行程油门踏板装置中，所述的压力传感器上还连接有一个压力放大器，所述的压力放大器和所述的油门踏板相连，所述的压力放大器能够接收施加在油门踏板正面的压力且能将该压力放大后传递给压力传感器。使压力传感器对压力信号的采集更精确，提高本装置控制油门开合的精确度。

在上述的一种汽车无行程油门踏板装置中，所述的压力传感器和ECU之间设有中间控制器，所述的中间控制器能够接收压力传感器的压力信号且能对该压力信号进行初步筛选后再传递给ECU，且当上述的压力信号在预设的范围内波动时所述的中间控制器能截留该压力信号。在驾驶员频繁改变踩踏油门踏板的压力时，中间控制器能够接收并优化压力信号后传输给ECU进行处理；这个过程中，干扰信号和在预设的范围内波动的信号能够被有效截留，减轻ECU的负荷，提高系统响应速度。

在上述的一种汽车无行程油门踏板装置中，所述的油门踏板具有一个能够调节其倾斜角的调节机构。通过调节机构能够改变油门踏板的倾斜角，使驾驶员操作时感觉更舒适。

在上述的一种汽车无行程油门踏板装置中，作为一种具体方案，该调节机构包括齿条和齿轮，齿轮固连在车体上，齿条固连在油门踏板上，齿轮和齿条啮合。结构简单，调节方便。

在上述的一种汽车无行程油门踏板装置中，所述的电动马达为步进式电动马达。能够准确控制油门开合，响应时间短。

在上述的一种汽车无行程油门踏板装置中，所述的压力传感器设于油门踏板的背面。

与现有技术相比，本汽车无行程油门踏板装置的优点在于：

1、本汽车无行程油门踏板装置采用压力传感器、ECU和电动马达，检测并处理施加在油门踏板上的压力，控制油门的开合，整个过程中油门踏板不发生位移，驾驶员能够准确地踩在油门踏板上。

2、本汽车无行程油门踏板装置的油门踏板上设有调节机构，能够调整油门踏板得倾斜角度，驾驶员操作时感觉更舒适。

3、本汽车无行程油门踏板装置的油门踏板还设有压力放大器和中间控制器，能够将压力信号进行筛选和优化，提高装置的响应速度。

附图说明

图1是本无行程油门踏板装置的油门踏板的原理示意图。

图中，1、油门踏板；2、ECU；3、电动马达；4、发动机节气门；5、压力传感器；6、压力放大器；7、中间控制器；8、电源。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，本汽车无行程油门踏板装置包括油门踏板1、ECU 2、压力传感器5和电动马达3，压力传感器5设置在油门踏板1的背面，压力传感器5是一种利用压电效应将压力转换为电信号的传感器，压力传感器5能够检测油门踏板1正面上的压力，压力传感器5与ECU 2相联，并将压力信号传输给ECU 2进行处理，ECU 2的信号输出端口联接有电动马达3，电动马达3与发动机节气门4相连，且电动马达3能够驱动发动机节气门4开合，电动马达3采用车载的电源8供电。无行程是指驾驶员控制油门开合的过程中，油门踏板1不发生位移。

本装置的工作原理是：汽车发动后，驾驶员踩踏油门踏板1，位于油门踏板1上的压力传感器5的压敏元件受力后发生形变，并向ECU 2输出压力信号，ECU 2接收压力信号后向电动马达3发送控制信号，使电动马达3带动发动机节气门4开合，实现控制油门大小的目的。

油门踏板1和压力传感器5之间设有压力放大器6，本实施例中，压力放大器6采用机械式结构，通过杠杆原理使传感器的压敏元件产生较大的形变量，起到放大压力传感器5输出的压力信号的作用。ECU 2能够更准确地接收和转换这一压力信号，提高节气门开合控制的精确度。

压力传感器5和ECU 2之间联接有中间控制器7，中间控制器7是能够实现信号的筛选和截留的控制电路。中间控制器7的作用是在压力传感器5发送的压力信号在预设的范围内波动时对信号进行整形和截留。在驾驶员频繁改变踩踏油门踏板1的压力时，中间控制器7能够接收并优化压力信号后传输给ECU 2进行处理；这个过程中，干扰信号和预设的范围内波动的信号能够被有效截留，减轻ECU 2的信号负荷，提高系统响应速度。

油门踏板1具有一个能够调节其倾斜角的调节机构，调节机构包括齿轮和齿条，齿轮固连在车体上，齿条固连在油门踏板1上，齿轮和齿条啮合，齿轮上连接有一调节旋钮，通过转动调节旋钮能够改变油门踏板1的倾斜角度，使油门踏板1能够处在最合适的位置，驾驶员操作时感觉更舒适。

实施例二

本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，压力放大器6采用信号放大器，信号放大器能够对压力传感器5产生的压力信号进行放大处理，便于ECU 2的接收和处理，使ECU 2的控制精度更高。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了油门踏板1、ECU 2、电动马达3、发动机节气门4、压力传感器5、压力放大器6、中间控制器7、电源8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种汽车无行程油门踏板装置，包括油门踏板（1）和ECU（2），其特征在于，本装置还包括一个与上述的ECU（2）相连的电动马达（3），所述的电动马达（3）还和发动机节气门（4）相连且能驱动发动机节气门（4）开合，所述的油门踏板（1）上设有压力传感器（5），所述的压力传感器（5）能够检测施加在油门踏板（1）正面上的压力且能将压力信号传递给ECU（2），所述的ECU（2）能够根据接收到的压力信号控制电动马达（3）的工作状态，所述的油门踏板（1）在驾驶员控制电动马达（3）的过程中不发生位移。

2.根据权利要求1所述的汽车无行程油门踏板装置，其特征在于，所述的压力传感器（5）上还连接有一个压力放大器（6），所述的压力放大器（6）和所述的油门踏板（1）相连，所述的压力放大器（6）能够接收施加在油门踏板（1）正面的压力且能将该压力放大后传递给压力传感器（5）。

3.根据权利要求1或2所述的汽车无行程油门踏板装置，其特征在于，所述的压力传感器（5）和ECU（2）之间设有中间控制器（7），所述的中间控制器（7）能够接收压力传感器（5）的压力信号且能对该压力信号进行初步筛选后再传递给ECU（2），且当上述的压力信号在预设的范围内波动时所述的中间控制器（7）能截留该压力信号。

4.根据权利要求3所述的汽车无行程油门踏板装置，其特征在于，所述的油门踏板（1）具有一个能够调节其倾斜角的调节机构。

5.根据权利要求4所述的汽车无行程油门踏板装置，其特征在于，该调节机构包括齿条和齿轮，齿轮固连在车体上，齿条固连在油门踏板（1）上，齿轮和齿条啮合。

6.根据权利要求1或2所述的汽车无行程油门踏板装置，其特征在于，所述的电动马达（3）为步进式电动马达。

7.根据权利要求1或2所述的汽车无行程油门踏板装置，其特征在于，所述的压力传感器（5）设于油门踏板（1）的背面。

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