CN2839580Y - 电子油门控制装置 - Google Patents

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CN2839580Y CN 200520200620 CN200520200620U CN2839580Y CN 2839580 Y CN2839580 Y CN 2839580Y CN 200520200620 CN200520200620 CN 200520200620 CN 200520200620 U CN200520200620 U CN 200520200620U CN 2839580 Y CN2839580 Y CN 2839580Y
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Abstract

本实用新型公开了一种电子油门控制装置，它包括油门踏板传感器和喷油泵，在油门踏板传感器与喷油泵之间设有控制器、油门执行器，油门踏板传感器的信号输入端与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与油门执行器的信号输入端连接，油门执行器与喷油泵连接。本实用新型采用传感器输入油门踏板的位置信号，并采用数字控制器来控制油门的大小，响应速度快且位置精度高；其次控制器的CPU采用闭环控制，输出线性较好，增加了发动机运行的精度。本实用新型具有响应速度快、位置精度高、输出力线性好、可靠性高的优点，由于可以对燃油量进行精确控制，并且可以根据发动机的工作状态对燃油量进行调节，从而提高了发动机的控制精度，也改善了驾驶的安全性和舒适。

Description

电子油门控制装置
技术领域：
本实用新型涉及一种用于汽车发动机的电子油门控制装置，属于汽车发动机电子油门控制技术领域。
背景技术：
目前，随着现代汽车工业的发展，要求将汽车上原有的机械控制油门改为电子控制油门，以提高发动机动力性、经济性和排放性。但是现在国内汽车油门的控制基本采用的是：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。这种方案的缺点在于油门拉杆行程较长时响应速度慢，而且控制精度差。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于：提供一种位置精度高、输出力线性好、可靠性高、响应速度快的电子油门控制方法及装置，以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样构成的：它包括油门踏板传感器(5)和喷油泵(9)，其特征在于：在油门踏板传感器(5)与喷油泵(9)之间设有控制器(1)、油门执行器(6)，油门踏板传感器(5)的信号输入端与控制器(1)的信号输入端连接，控制器(1)的信号输出端与油门执行器(6)的信号输入端连接，油门执行器(6)与喷油泵(9)连接。
在油门执行器(6)内设有用于检测油门位置的电位计(8)，电位计(8)的信号输入至控制器(1)。
在控制器(1)内设有CPU(2)、驱动电路(3)、输入电路(4)和反馈电路(7)，油门踏板传感器(5)的信号输入至输入电路(4)，输入电路(4)连接至CPU(2)的数模转换端口(AD1)，电位计(8)的信号输入至控制器(1)的反馈电路(7)，反馈电路(7)的信号输入至CPU(2)的数模转换端口(AD0)，CPU(2)通过计算数模转换端口(AD0)与(AD1)之间的差值后输出的驱动信号到驱动电路(3)的信号输入端，驱动电路(3)的信号输出端与油门执行器(6)连接。
油门执行器(6)为步进电机或者为比例电磁铁。
油门执行器(6)为步进电机时，电机驱动电路(3)为电机驱动芯片(U1)，并且CPU(2)直接通过电机驱动芯片(U1)驱动采用步进电机的油门执行器(6)动作。
油门执行器(6)为比例电磁铁时，驱动电路(3)由碳膜电阻(R1～R3)、N沟道MOS功率管(Q1、Q2)和肖特基二极管芯片(U2)组成，电阻(R1)和(R2)的一端分别与N沟道MOS功率管(Q1、Q2)的基级连接，其另一端与电阻(R3)的一端连接后作为驱动电路(3)的信号输入端与CPU(2)连接；N沟道MOS功率管(Q1、Q2)的输出端与肖特基二极管芯片(U2)的输入端连接，肖特基二极管芯片(U2)的输出端连接采用比例电磁铁的油门执行器(6)。
输入电路(4)和反馈电路(7)分别为由电阻(R4、R5)、电容(C1、C2)和稳压二极管(Z1)两组相同的电子元件组成的两个相同的滤波电路，组成输入电路(4)的滤波电路连接在数模转换端口(AD1)与油门踏板传感器(5)之间，组成反馈电路(7)的滤波电路连接在电位计(8)与数模转换端口(AD0)之间。
本实用新型采用传感器输入油门踏板的位置信号，并采用数字控制器来控制油门的大小，响应速度快且位置精度高；其次控制器的CPU采用闭环控制，输出线性较好，增加了发动机运行的精度。因此同现有技术相比，本实用新型具有响应速度快、位置精度高、输出力线性好、可靠性高的优点，在应用于电子油门控制系统后，由于可以对燃油量进行精确控制，并且可以根据发动机的工作状态对燃油量进行调节，从而提高了发动机的控制精度，也改善了驾驶的安全性和舒适。
附图说明：
附图1为本实用新型油门执行器采用步进电机的结构示意图；
附图2为本实用新型油门执行器采用比例电磁铁的结构示意图；
具体实施方式：
本实用新型的实施例1：本实用新型的油门踏板传感器(5)和喷油泵(9)采用现有市场出售的成品，在油门踏板传感器(5)与喷油泵(9)之间安装控制器(1)、油门执行器(6)，油门踏板传感器(5)的信号输入端与控制器(1)的信号输入端连接，控制器(1)的信号输出端与油门执行器(6)的信号输入端连接，油门执行器(6)与喷油泵(9)连接；为了油门控制更加精确，在油门执行器(6)内安装一个用于检测油门位置的电位计(8)，电位计(8)的信号输入至控制器(1)；本实用新型的控制器(1)内分为CPU(2)、驱动电路(3)、输入电路(4)和反馈电路(7)，将油门踏板传感器(5)的信号输入至输入电路(4)，将输入电路(4)连接至CPU(2)的数模转换端口(AD1)，将电位计(8)的信号输入至控制器(1)的反馈电路(7)，将反馈电路(7)的信号输入至CPU(2)的数模转换端口(AD0)，油门执行器(6)采用步进电机，其电机驱动电路(3)可直接采用市场上出售的型号为A3977SED的电机驱动芯片(U1)，在安装电机驱动芯片(U1)时，按该电机驱动芯片说明书的要求连接上其外围电子元件，使CPU(2)能通过电机驱动芯片(U1)驱动采用步进电机的油门执行器(6)动作；其输入电路(4)和反馈电路(7)分别为由电阻(R4、R5)、电容(C1、C2)和稳压二极管(Z1)两组相同的电子元件组成的两个相同的传统滤波电路，将组成输入电路(4)的滤波电路连接在数模转换端口(AD1)与油门踏板传感器(5)之间，组成反馈电路(7)的滤波电路连接在电位计(8)与数模转换端口(AD0)之间即成。
本实用新型的实施例2：在油门踏板传感器(5)与喷油泵(9)之间安装控制器(1)和油门执行器(6)，将油门踏板传感器(5)的信号输入端与控制器(1)的信号输入端连接，将控制器(1)的信号输出端与油门执行器(6)的信号输入端连接，油门执行器(6)与喷油泵(9)连接；为了油门控制更加精确，在油门执行器(6)内安装一个用于检测油门位置的电位计(8)，电位计(8)的信号输入至控制器(1)；本实用新型的控制器(1)内分为CPU(2)、驱动电路(3)、输入电路(4)和反馈电路(7)；油门执行器(6)采用现有技术中的比例电磁铁作为油门执行器，其驱动电路(3)由碳膜电阻(R1～R3)、N沟道MOS功率管(Q1、Q2)和肖特基二极管芯片(U2)组成，电阻(R1)和(R2)的一端分别与N沟道MOS功率管(Q1、Q2)的基级连接，其另一端与电阻(R3)的一端连接后作为驱动电路(3)的信号输入端与CPU(2)连接；N沟道MOS功率管(Q1、Q2)的输出端与肖特基二极管芯片(U2)的输入端连接，将肖特基二极管芯片(U2)的输出端与采用比例电磁铁的油门执行器(6)连接即可；其输入电路(4)和反馈电路(7)与实施例1一样，分别为由电阻(R4、R5)、电容(C1、C2)和稳压二极管(Z1)两组相同的电子元件组成的两个相同的滤波电路，将组成输入电路(4)的滤波电路连接在数模转换端口(AD1)与油门踏板传感器(5)之间，将组成反馈电路(7)的滤波电路连接在电位计(8)与数模转换端口(AD0)之间即成。
本实用新型的电子控制器闭环控制为，油门踏板传感器(5)的信号通过输入电路输入到控制器(1)，控制器(1)将处理后的信号输出到油门执行器(6)，驱动油门执行器(6)运动，从而通过油门执行器(6)带动喷油泵(9)的油门拉杆运动，达到控制喷油泵(9)油量大小的目的；在油门执行器(6)运动的同时，采用油门执行器(6)内的电位计(8)检测油门执行器(6)的轴移动的距离，对轴的输出位置进行数据实时监测，将油门执行器(6)的轴位移信号通过反馈电路(7)反馈到电子油门控制器(1)的信号输入端，控制器(1)将其反馈信号与油门踏板传感器(5)的输入信号进行处理后，控制器(1)再输出控制信号到油门执行器(6)，调整其运动位移以达到闭环控制的目的。

Claims (7)

1.一种电子油门控制装置，它包括油门踏板传感器(5)和喷油泵(9)，其特征在于：在油门踏板传感器(5)与喷油泵(9)之间设有控制器(1)、油门执行器(6)，油门踏板传感器(5)的信号输入端与控制器(1)的信号输入端连接，控制器(1)的信号输出端与油门执行器(6)的信号输入端连接，油门执行器(6)与喷油泵(9)连接。
2.根据权利要求1所述的电子油门控制装置，其特征在于：在油门执行器(6)内设有用于检测油门位置的电位计(8)，电位计(8)的信号输入至控制器(1)
3.根据权利要求1或2所述的电子油门控制装置，其特征在于：在控制器(1)内设有CPU(2)、驱动电路(3)、输入电路(4)和反馈电路(7)，油门踏板传感器(5)的信号输入至输入电路(4)，输入电路(4)连接至CPU(2)的数模转换端口(AD1)，电位计(8)的信号输入至控制器(1)的反馈电路(7)，反馈电路(7)的信号输入至CPU(2)的数模转换端口(ADO)，CPU(2)通过计算数模转换端口(AD0)与(AD1)之间的差值后输出的驱动信号到驱动电路(3)的信号输入端，驱动电路(3)的信号输出端与油门执行器(6)连接。
4.根据权利要求3所述的电子油门控制装置，其特征在于：油门执行器(6)为步进电机或者为比例电磁铁。
5.根据权利要求4所述的电子油门控制装置，其特征在于：油门执行器(6)为步进电机时，电机驱动电路(3)为电机驱动芯片(U1)，并且CPU(2)直接通过电机驱动芯片(U1)驱动采用步进电机的油门执行器(6)动作。
6.根据权利要求4所述的电子油门控制装置，其特征在于：油门执行器(6)为比例电磁铁时，驱动电路(3)由碳膜电阻(R1～R3)、N沟道MOS功率管(Q1、Q2)和肖特基二极管芯片(U2)组成，电阻(R1)和(R2)的一端分别与N沟道MOS功率管(Q1、Q2)的基级连接，其另一端与电阻(R3)的一端连接后作为驱动电路(3)的信号输入端与CPU(2)连接；N沟道MOS功率管(Q1、Q2)的输出端与肖特基二极管芯片(U2)的输入端连接，肖特基二极管芯片(U2)的输出端连接采用比例电磁铁的油门执行器(6)。
7.根据权利要求3所述的电子油门控制装置，其特征在于：输入电路(4)和反馈电路(7)分别为由电阻(R4、R5)、电容(C1、C2)和稳压二极管(Z1)两组相同的电子元件组成的两个相同的滤波电路，组成输入电路(4)的滤波电路连接在数模转换端口(AD1)与油门踏板传感器(5)之间，组成反馈电路(7)的滤波电路连接在电位计(8)与数模转换端口(ADO)之间。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102980595A (zh) * 2012-11-19 2013-03-20 上海航盛实业有限公司 一种新型高灵敏度的电子油门踏板传感器
CN109254939A (zh) * 2018-09-04 2019-01-22 珠海昇生微电子有限责任公司 一种数模接口的驱动控制方法及系统
CN112394709A (zh) * 2020-11-10 2021-02-23 易显智能科技有限责任公司 一种油门踏板信号的处理系统及方法

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