电子油门与整车电气系统的匹配设计

关注公众号,点击公众号主页右上角“ ··· ”,设置星标,实时关注智能汽车电子与软件最新资讯


来源:电控知识搬运工


电子油门在整车中有扭矩控制(油量控制)、怠速控制(高、低怠速)、减速断油控制、跛行回家控制等功能。下文就油门结构、工作原理和失效分析等结合说明整车电气系统的匹配设计。

1. 电子油门系统介绍

1.1 系统说明

驾驶员操纵油门踏板,电子油门踏板位置传感器产生相应的电压信号输入发动机控制单元ECU,ECU经过CAN总线和整车控制单元进行通信,获取其它工况信息以及各种传感器信号如车速、节气门位置等,由此计算出整车是否满足控制函数。通过对节气门转角进行补偿,得到节气门的最佳开度,并把相应的电压信号发送到驱动电路模块,驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给ECU,形成闭环的位置控制。电子油门系统如图所示。


1.2传感器介绍

1.2.1 内部处理模块功能介绍

图为传感器内部结构图。具体模块功能如下。


1)Intermally stabilized Supply and Protection Devices:内部供电电压稳定和保护装置。用于稳定供电电压,当外部电压过高时,实现对传感器的保护。
2)Temperature Dependent Bias∶温度传感装置。用来实时检测传感器的工作环境温度。
3)Oscillator∶ 内部振荡器。实现传感器正常工作。 
4)Open-circuit,Overvoltage,Undervolt -age, Detection:开路,过压,欠压检测电路。用于检测供电管脚是否开路,过压,欠压,以便于传感器进行保护,同时输出诊断信号供 ECU进行判断、处理。
5)Protection Devices∶ 输出管脚保护装置。用于保护输出引脚不会过反向电压损坏。
6)Switched Hall Plate;霍尔效应敏感片。用于感受外部磁场的变化。
7)A/D Converter∶ 模数转换器。用于将模拟电信号转变成数字信号,供DSP进行处理。
8)Digital Signal Processing∶ 数字信号处理器。用于处理经过转换来的反映外界磁场变化的数据信号。
9)D/A Converter∶数模转换器。用于将被DSP处理好的数字信号转换为模拟信号。
10)EEPROM∶电可擦除可编程只读存储器。用来存储温度、磁场范围、灵敏度、静态输出电压、锁定等各种DSP进行数据处理时需要的信息。
11)Lock Control∶ 锁定控制单元。用于确定传感器是否锁定,如果锁定了,不能再进行任何的读写操作。
12)Open-Circuit Detection∶开路检测单元。用于检测传感器的输出管脚、搭铁管脚是否开路。 

1.2.2 传感器失效模式

在Tj=-40~140℃范围内,25℃的典型温度条件下,传感器开路测试。表1为传感器失效模式。


1.3 霍尔式传感器应用
1.3.1 传感器

传感器置于均匀的可旋转磁场内,如图所示。


旋转磁场,改变通过芯片的霍尔基板的磁场强度,产生变化的霍尔电压,通过传感器内部处理,将磁场的旋转角度变化转换为电压变化输出。

1.3.2 角位移测量

由霍尔电压计算公式可知,尽可能地利用磁感应强度B的变化与旋转角度之间的近似线性关系,通过磁感应强度B的线性变化从而使Yh线性变化,再通过芯片内部的DSP处理,从而最终得到磁感应强度B的线性变化与输出Uout的线性输出曲线关系,最终将角位移以模拟电压的形式输出。如图所示。



1.4 霍尔油门实现原理

1)利用霍尔位移传感器的小角度测量方法。电子油门踏板总成通过脚踏连杆带动磁场旋转,霍尔传感器固定于电子盒中,当霍尔传感器感受到磁场的旋转变化时从而输出与角度相对应的电压信号的线性输出。


左为电子油门外形图,右为电子油门局部放大图。

2)同步度信号输出。采用2颗霍尔芯片完全独立分开供电设计,输出两路同步独立的线性模拟信号。图为电路框图。


2. 电子油门的快速检测试验

2.1 台架固定

首先将油门踏板固定在振动台上,模拟车辆行驶过程中的状态,实时检测油门踏板信号。因振动实验只能是怠速状态或全速状态,根据需求,全速状态有行程角,更符合要求,故将油门踏板绑定为全速状态,固定牢固。

2.2 试验准备

将油门踏板线束与油门过程性能检测仪相连。

参照图8油门踏板图纸参数。设置检测参数,见图9。

图8

图9

其中,信号1对应图纸中S1,全速状态下电压为84±3%,信号输入电压为5V,故将信号l电压设为4.2V,公称值设为0.15V。信号2类似。

油门过程性能检测仪能实时检测油门踏板输出信号电压,并在电压超出所设定的公称值范围时,自动亮起红色报警灯,同时记录此时的非正常数据,如图10所示。

图10

参照GB/T 28046.3—2011《道路车辆电气和电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷》中4.1.2.7做随机振动实验,振动参数设置见表2。


2.3 试验结果

在整个24h振动试验过程中,各方向信号范围如表所示。


振动完后,再次检测输出信号电压如表所示,怠速状态和全速状态信号电压均在正常范围内。


其中同步度=S1/2一S2,同步度正常范围为:绝对值小于0.05。


关注公众号,点击公众号主页右上角“ ··· ”,设置星标,实时关注智能汽车电子与软件最新资讯


智能汽车电子与软件 专注于汽车电子领域的信息交融平台,涵盖汽车电子行业资讯、市场动态、技术干货、知识见解、行业趋势等资讯深度覆盖。
评论
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 73浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 104浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 141浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 125浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 87浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 114浏览
  • By Toradex 秦海1). 简介嵌入式平台设备基于Yocto Linux 在开发后期量产前期,为了安全以及提高启动速度等考虑,希望将 ARM 处理器平台的 Debug Console 输出关闭,本文就基于 NXP i.MX8MP ARM 处理器平台来演示相关流程。 本文所示例的平台来自于 Toradex Verdin i.MX8MP 嵌入式平台。  2. 准备a). Verdin i.MX8MP ARM核心版配合Dahlia载板并
    hai.qin_651820742 2025-01-07 14:52 42浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 83浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机锂电池产值达到2457百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为9.6%。 无人机锂电池是无人机动力系统中存储并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数是锂聚合物电池,相较其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,较长寿命,同时也具有良好的放电特性和安全性。 全球无人机锂电池核心厂商有宁德新能源科技、欣旺达、鹏辉能源、深圳格瑞普和EaglePicher等,前五大厂商占有全球
    GIRtina 2025-01-07 11:02 66浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 170浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 80浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦