專利名稱：一種汽車踏板位置感應裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種感應汽車踏板位置的裝置，具體應用在汽車，尤其是混合動力汽車的電噴系統(tǒng)、ABS制動系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、混合動力等系統(tǒng)中，用于對操作者操縱踏板的信息采集。
背景技術：
踏板是汽車行車過程中重要的操縱機構，對踏板的操縱直接反映了駕駛員的駕駛意愿和當前的駕駛狀態(tài)，隨著電子控制技術在汽車動力傳動系統(tǒng)中廣泛的應用，踏板位置的感知發(fā)揮了越來越重要的作用，因此各大汽車公司和研發(fā)機構均在踏板領域申報了大量的專利。
在踏板位置感知的現(xiàn)有技術中，有發(fā)明專利CN1463866A《用于車輛中的加速器踏板》，該踏板用兩個開關信號來采集加速和怠速或制動時踏板信號；發(fā)明專利CN1415940A、CN1415941A《車輛踏板板面固定式檢測裝置》、《車輛踏板桿身固定式檢測裝置》，它們用了伺服傾角傳感器來測量踏板的絕對位移，其傳感器相對成本較高，同時由于車輛行進過程中的坡道起伏，將直接影響到踏板相對位置的測量準確度；發(fā)明專利CN1332676A《電子節(jié)流閥作動系統(tǒng)的加速器踏板》、發(fā)明專利CN1120660A《踏板行程檢測裝置》采用了連桿機構，將踏板的位移信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢挥嫷碾妷鹤兓盘?，由于連桿機構的間隙，影響測量的一致和準確性，同時專利中的連桿機構難以實現(xiàn)線性的角位移變換，將踏板的位移線性地轉(zhuǎn)換為角位移傳感器的輸出；發(fā)明專利CN1145673A《汽車加速器踏板控制裝置》采用了滾珠杠桿，將踏板的位移轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鞯慕俏灰菩盘枺菨L珠杠桿成本較高，工藝復雜，同時傳感器感知的滾珠杠桿轉(zhuǎn)角信號與踏板的位置信號不成線性關系；發(fā)明專利CN1333722A《電子踏板齒輪機構》采用了齒輪機構，將踏板的位移信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢挥嫷碾妷鹤兓盘?，這種結構由于齒輪機構的加工側隙，影響了測量的一致和準確性，同時專利中的齒輪機構增加了加工的難度和工藝復雜性；實用新型專利95227745.X《發(fā)動機油門傳感器總成》采用了擺桿滾輪的結構，擺桿一端與連接在踏板上的角位移傳感器相連，擺桿一端的滾輪在成型的地板上滾動，這種結構的角位移傳感器反應的角度不是踏板轉(zhuǎn)動的實際角度，兩者之間不是線性的關系；專利200510020808.7《機動車踏板位置傳感器》為安裝在踏板轉(zhuǎn)軸上的兩個磁性霍爾傳感器，一個感知踏板松開的初始位置，一個感知踏板的連續(xù)轉(zhuǎn)動信號，這種結構在車上使用存在磁鐵安裝問題和車輛震動或長時間運行退磁或去磁的問題；專利200420045624.0《電磁緩速器用的角控位置傳感器》采用絲桿螺母機構，通過螺母外圈的繞線與踏板相連，將踏板的轉(zhuǎn)動信號轉(zhuǎn)換為螺母的轉(zhuǎn)動和軸向位移信號，通過一組位移型霍爾傳感器和兩組霍爾型開關傳感器來采集螺母的軸向位移和轉(zhuǎn)動圈數(shù)，從而感知踏板的位移信號，這種結構較復雜、體積較大、傳感器數(shù)量多，還存在磁鐵安裝問題和車輛震動或長時間運行退磁或去磁的問題，適用于大型的工程或客貨車輛。
通過文獻查閱，現(xiàn)有的踏板位置感知方案大多需要對踏板結構甚至安裝方式進行較大的改動，對已有踏板進行位置感知的具有產(chǎn)業(yè)化實施價值的方案還很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為滿足汽車動力傳動系統(tǒng)中自動控制的需要，克服上述已有踏板位置感知技術的不足，設計出一種汽車踏板位置感應裝置，該裝置采用曲臂連接角位移傳感器的方式實現(xiàn)對汽車踏板位置的感知。
本發(fā)明提出的一種汽車踏板位置感應裝置主要包括踏板組件、曲臂和角位移傳感器。其中踏板組件中的踏板和踏板轉(zhuǎn)軸套管焊接在一起，通過耐磨塑料套、轉(zhuǎn)軸螺栓和轉(zhuǎn)軸螺母安裝在踏板支架上，踏板轉(zhuǎn)軸套管上裝有踏板回位彈簧，角位移傳感器的傳感銷釘與曲臂上端焊接在一起，傳感銷釘一端插入轉(zhuǎn)軸螺栓上的轉(zhuǎn)軸孔中，另一端插入角位移傳感器中，曲臂下端則通過曲臂螺栓安裝在踏板上，由此踏板、踏板轉(zhuǎn)軸套管、曲臂和傳感銷釘就構成了一曲臂軸，曲臂隨踏板轉(zhuǎn)動，由曲臂帶動，傳感銷釘就與踏板一起同步轉(zhuǎn)動。這樣角位移傳感器便同步感知了踏板的實際轉(zhuǎn)動位置。
本發(fā)明中，角位移傳感器采用電位計型角位移傳感器。
本裝置特別適用于在汽車離合器踏板、制動器踏板或加速踏板上應用。
發(fā)明的效果本發(fā)明與其他踏板位置測量結構相比，采用了曲臂軸的方式來安裝角位移傳感器，對踏板位置信號進行感知，結構簡單易于工程化，只需要在常規(guī)踏板結構上做簡單改造，就可以將商業(yè)化的普通踏板改造成為能感知踏板位置的控制信號采集踏板；傳感器采用了已在發(fā)動機節(jié)氣門上商業(yè)化使用的電位計型角位移傳感器，價格便宜，具有較高的精度。


圖1是汽車踏板位置感應裝置的結構示意圖；圖2是該裝置沿踏板轉(zhuǎn)軸方向的軸向剖視圖；具體實施方式
圖1和圖2給出了本發(fā)明實施的一種結構示意圖，它包括轉(zhuǎn)軸螺母1，轉(zhuǎn)軸螺栓2，曲臂螺栓3，踏板4，曲臂5，角位移傳感器安裝螺釘6，角位移傳感器7，傳感銷釘8，角位移傳感器安裝支架9，角位移傳感器安裝支架固定螺釘10，踏板回位彈簧11，踏板支架12，踏板轉(zhuǎn)軸套管13，耐磨塑料套14等零部件。
圖中顯示的汽車踏板位置感應裝置中踏板4和踏板轉(zhuǎn)軸套管13焊接在一起，通過耐磨塑料套14、轉(zhuǎn)軸螺栓2和轉(zhuǎn)軸螺母1安裝在踏板支架12上，踏板轉(zhuǎn)軸套管13上裝有踏板回位彈簧11，傳感銷釘8與曲臂5上端焊接在一起，傳感銷釘8一端插入轉(zhuǎn)軸螺栓2上的轉(zhuǎn)軸孔中，另一端插入角位移傳感器7，角位移傳感器7通過角位移傳感器安裝螺釘6固定在角位移傳感器安裝支架9上，角位移傳感器安裝支架9通過角位移傳感器安裝支架固定螺釘10安裝在踏板支架12上，曲臂5通過曲臂螺栓3安裝在踏板4上，由此踏板4、踏板轉(zhuǎn)軸套管13、曲臂5、傳感銷釘8構成了一曲臂軸，由曲臂5帶動，傳感銷釘8將與踏板4一起同步轉(zhuǎn)動，傳感銷釘8帶動角位移傳感器7轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對汽車踏板位置的感知。
在本實施例中，角位移傳感器可選用長安公司發(fā)動機采用的節(jié)氣門體角位移傳感器。
雖然本發(fā)明只給出了一種應用實例，但在汽車離合器踏板、制動器踏板、加速踏板上的應用，以及在除了汽車外的其他踏板上的應用，都應是本專利內(nèi)容的合理內(nèi)涵。
權利要求
1.一種汽車踏板位置感應裝置，包括踏板組件和角位移傳感器，其中踏板組件的踏板和踏板轉(zhuǎn)軸套管焊接在一起，并通過耐磨塑料套、轉(zhuǎn)軸螺栓和轉(zhuǎn)軸螺母安裝在踏板支架上，踏板轉(zhuǎn)軸套管上裝有踏板回位彈簧；其特征在于還設有一曲臂，曲臂的上端與角位移傳感器的傳感銷釘焊接在一起，傳感銷釘一端插入轉(zhuǎn)軸螺栓上的轉(zhuǎn)軸孔中，另一端插入角位移傳感器，曲臂的下端通過曲臂螺栓安裝在踏板上。
2.根據(jù)權利要求1所述的汽車踏板位置感應裝置，其特征在于角位移傳感器采用電位計型角位移傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的汽車踏板位置感應裝置，其特征在于所述的踏板是離合器踏板、制動器踏板或加速踏板。
全文摘要
本發(fā)明請求保護一種汽車踏板位置感應裝置，主要包括踏板組件、曲臂和角位移傳感器。其中踏板組件中的踏板和踏板轉(zhuǎn)軸套管焊接在一起，通過耐磨塑料套、轉(zhuǎn)軸螺栓和轉(zhuǎn)軸螺母安裝在踏板支架上，踏板轉(zhuǎn)軸套管上裝有踏板回位彈簧，角位移傳感器的傳感銷釘與曲臂上端焊接在一起，傳感銷釘一端插入轉(zhuǎn)軸螺栓上的轉(zhuǎn)軸孔中，另一端插入角位移傳感器中，曲臂下端則通過曲臂螺栓安裝在踏板上。本發(fā)明利用踏板、踏板轉(zhuǎn)軸套管、曲臂和傳感銷釘構成一曲臂軸，曲臂隨踏板轉(zhuǎn)動，帶動傳感銷釘與踏板一起同步轉(zhuǎn)動，使角位移傳感器同步感知踏板的實際轉(zhuǎn)動位置，結構簡單易于工程化，并且具有較高的精度。
文檔編號G01D5/12GK1808051SQ20061005408
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月16日 優(yōu)先權日2006年2月16日
發(fā)明者楊亞聯(lián), 秦大同, 付濤, 袁昌碧, 葉宏璐, 趙川林, 杜昌松 申請人:重慶大學, 長安汽車(集團)有限責任公司