[實用新型]一種基于單片機的汽車節氣門電控裝置

有效

• 申請號: 201220629679.7
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN203050901U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 張楚;趙含雪;張淼;孫恩民;葛江浩;楊茜
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本實用新型屬于汽車電子與電器應用領域，涉及一種基于單片機的汽車節氣門電控裝置。

背景技術

進入21世紀，汽車已經走進千家萬戶，成為人們生活中不可缺少的交通工具。我國目前的汽車保有量已經超過7000萬輛，而且每年以超過15%的速度增長著。電子節氣門控制技術最早出現于20世紀80年代初期,起初僅應用于高檔轎車上。隨著電子技術的日益發展,能源問題和環境問題的日益突出以及對汽車性能要求的提高,電子節氣門已開始廣泛應用到各種車輛上,目前,對這一技術進行研究的有BMW、BOSCH、豐田等公司,而且BMW、通用、豐田、AUDI等廠商在其部分車型上已經成功應用。因此，設計一種低成本、高性能的能夠幫助駕駛員完成對節氣門位置的精確控制的裝置，對于國內中低端車將有很高的市場價值，也對人們行車的安全性和舒適性具有很重要的意義。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機的汽車節氣門電控裝置，該裝置利用單片機的控制取代傳統手動控制汽車節氣門，達到自動控制節氣門運動的目的。

為了實現上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種基于單片機的汽車節氣門電控裝置，包括加速踏板位置傳感器、單片機、電機、節氣門和節氣門位置傳感器，其中，加速踏板傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過電機驅動電路與電機相連，電機與節氣門相連，節氣門上安裝有節氣門位置傳感器，節氣門位置傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連。

本實用新型還具有如下技術特點：

所述的加速踏板位置傳感器和節氣門位置傳感器均采用霍爾位置傳感器。

所述的單片機采用STC89C52單片機。

所述的A/D轉換器采用ADC0809芯片。

所述的電機驅動電路采用LG9110芯片。

本實用新型利用單片機控制取代傳統手動控制汽車節氣門，具有安全性能高，使用方便，成本低、響應快速，控制準確等優點，使節氣門位置控制更加自主化、智能化。

附圖說明

圖1是本實用新型的連接關系示意圖。

以下結合附圖和實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細地說明。

具體實施方式

以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。

遵從上述技術方案，如圖1所示，一種基于單片機的汽車節氣門電控裝置，包括加速踏板位置傳感器、單片機、電機、節氣門和節氣門位置傳感器，其中，加速踏板傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端通過電機驅動電路與電機相連，電機與節氣門相連，節氣門上安裝有節氣門位置傳感器，節氣門位置傳感器通過A/D轉換器與單片機的輸入端相連。

所述的加速踏板位置傳感器和節氣門位置傳感器均采用霍爾位置傳感器。加速踏板位置傳感器安裝在汽車加速踏板的下方，用來采集加速踏板位置的移動量，節氣門位置傳感器用來采集節氣門轉角的移動量。

所述的單片機采用STC89C52單片機，該單片機是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、高效率的解決方案。具有以下標準功能：8k字節Flash，512字節RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內置4KB?EEPROM，MAX810復位電路，三個16位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口。

所述的A/D轉換器采用ADC0809芯片，ADC0809芯片是一個8位單通道模數轉換器，將模擬信號轉換為數字信號，轉換時間大約為100us，方便TTL或CMOS接口，可以滿足差分電壓輸入，內含時鐘發生器，工作電壓5V，輸入電壓為0~5V，轉換值為0~255，工作溫度范圍為-40～+85攝氏度。

所述的電機驅動電路采用LG9110芯片。LG9110芯片是為驅動電機設計的推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立的電路集成在單片IC之中，使外圍器件成本降低，整機可靠性提高。該芯片有兩個TTL/CMOS兼容電平的輸入，具有良好的抗干擾性，兩個輸出端能直接驅動電機的旋轉，它具有較大的電流驅動能力，每通道能通過750-800mA的持續電流，峰值電流能力可達1.5-2A，同時它具有較低的輸出飽和壓降；內置的鉗位二極管能釋放感性負載的反向沖擊電流。使它在驅動直流電機的使用上安全可靠。

本實用新型工作時，駕駛員操縱加速踏板,加速踏板位置傳感器產生相應的電壓信號，通過加速踏板位置傳感器將采取的加速踏板位置信號轉換為模擬電壓信號，模擬電壓信號通過A/D轉換器轉換為數字信號，進而傳送給單片機，然后單片機根據當前的工作模式、加速踏板移動量和變化率解析駕駛員意圖,計算出對發動機扭矩的基本需求,得到相應的節氣門轉角的基本期望值，得到節氣門的最佳開度,并把相應的電壓信號傳輸給電機驅動電路,驅動電機使節氣門達到最佳的開度位置,節氣門位置傳感器則把節氣門的開度信號反饋給單片機,形成閉環的位置控制。