基于PC機與單片機的電子油門(mén)檢測系統

　　油門(mén)作為汽車(chē)上不可缺少的重要部件，直接影響著(zhù)汽車(chē)的安全性能。自21世紀以來(lái)，大部分汽車(chē)都使用電子油門(mén)替換了常規的拉線(xiàn)油門(mén)。與老式的拉線(xiàn)油門(mén)相比，電子油門(mén)通過(guò)油門(mén)踏板深淺來(lái)控制電子信號發(fā)出指令，使得引擎提供與之匹配的動(dòng)力，它最大的特點(diǎn)就是能通過(guò)ECU控制節氣閥開(kāi)度。當油門(mén)踏板位置發(fā)生改變時(shí)，電子油門(mén)輸出的信號可以作為衡量電子油門(mén)自動(dòng)控制精確度的依據，電子油門(mén)檢測系統就是依據這些實(shí)時(shí)信號，采用各種方案來(lái)評測電子油門(mén)的質(zhì)量和可靠性，實(shí)現其性能檢測。

　　1 系統檢測項目及類(lèi)型

　　電子油門(mén)的主要功能是把駕駛員踩下油門(mén)踏板的角度轉換成與其成正比的電壓信號，同時(shí)把油門(mén)踏板的各種特殊位置制成接觸開(kāi)關(guān)，把怠速、高負荷、加減速等發(fā)動(dòng)機工況變成電脈沖信號輸送給電控發(fā)動(dòng)機的控制器ECU，以達到供油、噴油與變速等的優(yōu)化自動(dòng)控制。本檢測系統按電子油門(mén)類(lèi)型，主要采用5種檢測方案：具體包括雙信號檢測、雙信號加開(kāi)關(guān)量檢測、單信號檢測、單信號加開(kāi)關(guān)量檢測、帶KD裝置的電子油門(mén)檢測。

　　1.1 系統檢測項目

　　大多數的電子油門(mén)都需要檢測其同步度、線(xiàn)性度、踏板力等信息，這些檢測項目的具體定義如下：

　　(1)同步度：油門(mén)在某一行程角度輸出兩條信號值的相等程度。

　　(2)線(xiàn)性度：油門(mén)在某一行程角度信號的理論電壓值與實(shí)際電壓值的差。

　　(3)空行程角度：是指當踏板開(kāi)始發(fā)生角度變化時(shí)，信號持續不變的踏板行程角度。

　　(4)踏板力：包括壓力和彈力，是踏板從怠速到滿(mǎn)行程，再從滿(mǎn)行程到怠速整個(gè)過(guò)程的受力曲線(xiàn)。

　　(5)油門(mén)信號曲線(xiàn)：包括怠速信號和滿(mǎn)行程信號，油門(mén)踏板從怠速到滿(mǎn)行程的電壓輸出信號曲線(xiàn)。

　　(6)滯后性：在給定角度上，測量?jì)蓚€(gè)不同旋轉方向上的輸出壓力，滯后性效應就是這兩個(gè)輸出壓力間的差異?？山邮艿淖畲蟛罹酁閁a的士1%。

　　(7)重復性：在同樣條件下，10個(gè)完整的來(lái)回行程后，對于給定溫度為(23±5)℃的傳感器以及在同一方向上的任何一個(gè)點(diǎn)，所記錄的電壓差都不能超過(guò) O.5%。

　　(8)傾斜誤差：計算公式如下：

　　式中：VGR是關(guān)于坡度的變量;△X表示彎曲點(diǎn)之間的距離，單位為mm;△Us1是滿(mǎn)荷載Vs1和慢速Vs1之間的區別;Us1n和Us1n-1表示在位置n處和n-1處的電壓;Xn和Xn-1表示在位置n處和n-1處的行程。

　　1.2 系統檢測類(lèi)型

　　帶KD裝置的電子油門(mén)是檢測項目中設計最復雜的一款油門(mén)。在以角度為橫坐標的油門(mén)檢測圖形中有KD裝置的油門(mén)需要轉化成行程顯示，行程可以根據公式 L=2*R*sin(Θ/2)算得。式中：L為行程;R為旋轉半徑;Θ為旋轉角度。其中R為設定值，Θ為角度傳感器檢測值。另外，對怠速位置、力、行程及電壓值范圍的具體判定條件可參考圖1和圖2。圖1是帶KD裝置的油門(mén)理想力曲線(xiàn)圖。由圖可見(jiàn)，KD款油門(mén)的起始點(diǎn)(橫坐標2 mm處)即F1點(diǎn)，感知點(diǎn)(橫坐標50 mm處)即F2點(diǎn)，最大力點(diǎn)即F3點(diǎn)。

　　例如設定的50～56 mm行程內存在KD力最大值點(diǎn)，判斷該點(diǎn)力的值是否符合設定要求，判斷該點(diǎn)距離設定的50 mm的距離是否小于設定值(圖2中為2 mm);從KD力最大值點(diǎn)對應行程加上0.7 mm后行程位置對應的輸出電信號是否為4.1 V(設定值);從輸出電信號4.1 V位置到機械限位位置(即最大行程位置56 mm點(diǎn))行程是否大于3.3 mm等。圖2為帶KD裝置的油門(mén)信號的判定條件圖形。

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