CN201501310U - 一种非接触式电子油门 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及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电控单元与驱动节气门执行机构的伺服电动机相连。本实用新型不再需要精确的绝对磁场强度，也不再要求磁源的Z轴精确对中，能够对整个温度范围内的磁场强度变化自动补偿，而且使用寿命长，适应恶劣环境，还具有双路的信号输出功能，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车零部件制造领域，尤其涉及一种非接触式电子油门。
背景技术
目前，机动车油门主要分为机械式油门和电子式油门。机械式油门是通过拉索(软钢丝)或者拉杆，一端连接油门踏板，另一端连接节气门连动板而工作的，但这种传统油门应用范畴受到限制并缺乏精确性，在日新月异的汽车电子技术发展形势下，逐渐被电子油门(EGAS)替代。电子式油门主要有两种方式：一种是采用滑动电阻的接触方式，另一种是采用霍尔传感器的非接触方式。由于接触方式中的碳刷使用寿命较短，正在被非接触方式代替，而非接触方式中采用的线性霍尔传感器需要精确的绝对磁场强度，易受外界磁场的干扰，而且线性霍尔传感器需要对磁铁的温度系数进行补偿。
发明内容
本实用新型主要解决原有非接触方式中采用的线性霍尔传感器需要精确的绝对磁场强度，易受外界磁场的干扰，而且线性霍尔传感器需要对磁铁的温度系数进行补偿的技术问题；提供一种不需要精确的绝对磁场强度，也不要求磁源的Z轴精确对中，能够对整个温度范围内的磁场强度变化自动补偿，无需考虑磁铁的温度偏移，并且体积小，安装维护方便，适应恶劣环境，抗污能力强，使用寿命长，可靠性高的非接触式电子油门。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括油门踏板、安装于油门踏板上的踏板位移传感器、ECU电控单元、驱动节气门执行机构的伺服电动机，踏板位移传感器的输出端与ECU电控单元的输入端相连，ECU电控单元的输出端与伺服电动机电连接，所述的踏板位移传感器包括设于油门踏板上的位移传动机构和连接于位移传动机构上并与位移传动机构连动的磁铁以及位于磁铁的上方或下方的安装有AS5263磁旋转编码器的电路板，所述的AS5263磁旋转编码器的信号输出脚与所述的ECU电控单元的输入端电连接。油门踏板发生位移时，通过位移传动机构使磁铁发生偏转，AS5263磁旋转编码器会监测到这个偏转，以模拟电压或PWM的方式将当前油门踏板高度位置信息送往ECU电控单元，ECU电控单元对该信息和其它系统通过数据总线传来的数据信息进行运算处理，计算出一个控制信号，发送给伺服电动机的继电器，由伺服电动机驱动节气门执行机构调节节气门的开度，从而完成对汽车油门的控制。AS5263磁旋转编码器是AMS的14位双路输出的磁旋转编码器芯片，它具有以下优点：一是AS5263集成了两块AS5163模块，具有双路的信号输出，提高了可靠性；二是AS5263是无接触式的，使用寿命长，适应恶劣环境(如震动、撞击)，抗污(如粉尘、水气)能力强，体积小，安装维护方便；三是AS5263每路信号都是通过独立环形HALL传感器阵列来对器件表面分布的磁场垂直向量进行采样，为了消除外部杂散磁场的影响，采用了坚固可靠的差分采样技术和比例计算算法，对正弦和余弦向量的差分采样能够消除由于磁源本身或外部杂散磁场所导致的直流分量所引起的任何共模误差，对正弦和余弦向量进行比例分配，则不再需要精确的绝对磁场强度或不再要求磁源的Z轴精确对中；四是AS5263能够对整个温度范围内的磁场强度变化自动补偿，可工作在±45mT至±75mT的磁场强度下，无需考虑磁铁的温度偏移。
作为优选，所述的位移传动机构包括滚轮和滑动滚轴，滑动滚轴的一端与滚轮的滚轴相连，滚轮位于油门踏板的接地底座上，滑动滚轴的另一端与所述的油门踏板相连，所述的磁铁通过中心固定轴安装在滑动滚轴的这一端上。油门踏板被踩下或抬起时，滚轮在油门踏板的接地底座上向上或向下滚动，带动滑动滚轴以中心固定轴为支点发生旋转，从而使固定于其上的磁铁相对于电路板发生偏转，确保电路板上的AS5263磁旋转编码器能监测到这个偏转角度。
作为优选，所述的磁铁和所述的AS5263磁旋转编码器的中心对齐，两者之间的间距为0.5mm～1.5mm。确保AS5263磁旋转编码器能更精确地监测到磁铁的偏转角度。
作为优选，所述的磁铁是个圆形块体。
作为优选，所述的安装有AS5263磁旋转编码器的电路板安装于所述的油门踏板背面的外壳上。安装方便，结构紧凑，反应灵敏。
本实用新型的有益效果是：通过AS5263磁旋转编码器监测与油门踏板连动的磁铁的偏转角度而获得油门踏板的位置变化量，进而控制伺服电动机、调节节气门的开度，完成对汽车油门的控制。本实用新型由于使用了性能优越的AS5263磁旋转编码器，不再需要精确的绝对磁场强度，也不再要求磁源的Z轴精确对中，能够对整个温度范围内的磁场强度变化自动补偿，无需考虑磁铁的温度偏移。而且AS5263是无接触式的，使用寿命长，适应恶劣环境，抗污能力强，还具有双路的信号输出功能，可靠性高。同时体积小，安装维护也更加方便。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接框图。
图2是本实用新型的一种侧视结构示意图。
图3是本实用新型中油门踏板传感器和位移传动机构的一种连接结构示意图。
图4是本实用新型中磁铁和电路板的位置关系的一种结构示意图。
图中1.油门踏板，2.踏板位移传感器，3.ECU电控单元，4.伺服电动机，5.节气门执行机构，6.磁铁，7.电路板，8.滚轮，9.滑动滚轴，10.接地底座，11.中心固定轴，12.AS5263磁旋转编码器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的一种非接触式电子油门，如图2、图3、图4所示，包括油门踏板1、踏板位移传感器2、ECU电控单元3、驱动节气门执行机构5的伺服电动机4。踏板位移传感器2由一个径向磁化的磁铁6和安装有AS5263磁旋转编码器12的电路板7构成，磁铁6是一个圆形块体，磁铁通过位移传动机构与油门踏板相连，电路板7固定在油门踏板1背面的外壳上。位移传动机构包括滚轮8和滑动滚轴9，滑动滚轴9的一端与滚轮8的滚轴相连，滚轮8位于油门踏板1的接地底座10上，滑动滚轴9的另一端通过中心固定轴11安装在油门踏板1的背面，磁铁6安装在中心固定轴11上，并位于滑动滚轴9的朝向油门踏板的一面上，磁铁6与AS5263磁旋转编码器12面对面安装，磁铁的中心与AS5263的中心对齐，两者之间的间距为1.0mm。如图1所示，踏板位移传感器2中的AS5263磁旋转编码器12的输出脚与ECU电控单元3的输入端电连接，ECU电控单元3的输出端与伺服电动机4电连接，伺服电动机4再与节气门执行机构5相连。ECU电控单元3通过数据总线与其它ECU单元进行数据通讯。
工作过程：油门踏板被踩下或抬起，滚轮在呈45度的接地底座上向上或向下滑动，带动滑动滚轴以中心固定轴为支点旋转，安装于滑动滚轴上的磁铁也随之相对于电路板发生偏转，AS5263磁旋转编码器监测到这个偏转角度，通过六芯连接线输出与当前油门踏板高度位置相对应的模拟电压或PWM给ECU电控单元，ECU电控单元对该信息和其它系统传来的数据信息进行运算处理，发出一个控制信号给伺服电动机，由伺服电动机驱动节气门执行机构，调节节气门的开度，实现对汽车油门的控制。
本实用新型体积小、安装维护方便，不再需要精确的绝对磁场强度，也不再要求磁源的Z轴精确对中，能够对整个温度范围内的磁场强度变化自动补偿，无需考虑磁铁的温度偏移。而且适应恶劣环境，抗污能力强，使用寿命长，还具有双路信号输出功能，可靠性高。
Claims (5)
1.一种非接触式电子油门，包括油门踏板(1)、安装于油门踏板(1)上的踏板位移传感器(2)、ECU电控单元(3)、驱动节气门执行机构(5)的伺服电动机(4)，踏板位移传感器(2)的输出端与ECU电控单元(3)的输入端相连，ECU电控单元(3)的输出端与伺服电动机(4)电连接，其特征在于所述的踏板位移传感器(2)包括设于油门踏板(1)上的位移传动机构和连接于位移传动机构上并与位移传动机构连动的径向磁化的磁铁(6)以及位于磁铁(6)的上方或下方的安装有AS5263磁旋转编码器(12)的电路板(7)，所述的AS5263磁旋转编码器(12)的信号输出脚与所述的ECU电控单元(3)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式电子油门，其特征在于所述的位移传动机构包括滚轮(8)和滑动滚轴(9)，滑动滚轴(9)的一端与滚轮(8)的滚轴相连，滚轮(8)位于油门踏板(1)的接地底座(10)上，滑动滚轴(9)的另一端与所述的油门踏板(1)相连，所述的磁铁(6)通过中心固定轴(11)安装在滑动滚轴(9)的这一端上。
3.根据权利要求1或2所述的一种非接触式电子油门，其特征在于所述的磁铁(6)和所述的AS5263磁旋转编码器(12)的中心对齐，两者之间的间距为0.5mm～1.5mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种非接触式电子油门，其特征在于所述的磁铁(6)是个圆形块体。
5.根据权利要求1或2所述的一种非接触式电子油门，其特征在于所述的安装有AS5263磁旋转编码器(12)的电路板(7)安装于所述的油门踏板(1)背面的外壳上。
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| CN2009203101333U CN201501310U (zh) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | 一种非接触式电子油门 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|---|---|---|
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| CN102108904A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-06-29 | 温州市气动元件厂 | 独立式电子节气门自控装置 |
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2009
- 2009-09-11 CN CN2009203101333U patent/CN201501310U/zh not_active Expired - Lifetime
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Granted publication date: 20100609 |