[实用新型]一种基于单片机的汽车节气门电控装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电子与电器应用领域，涉及一种基于单片机的汽车节气门电控装置。

背景技术

进入21世纪，汽车已经走进千家万户，成为人们生活中不可缺少的交通工具。我国目前的汽车保有量已经超过7000万辆，而且每年以超过15%的速度增长着。电子节气门控制技术最早出现于20世纪80年代初期,起初仅应用于高档轿车上。随着电子技术的日益发展,能源问题和环境问题的日益突出以及对汽车性能要求的提高,电子节气门已开始广泛应用到各种车辆上,目前,对这一技术进行研究的有BMW、BOSCH、丰田等公司,而且BMW、通用、丰田、AUDI等厂商在其部分车型上已经成功应用。因此，设计一种低成本、高性能的能够帮助驾驶员完成对节气门位置的精确控制的装置，对于国内中低端车将有很高的市场价值，也对人们行车的安全性和舒适性具有很重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的汽车节气门电控装置，该装置利用单片机的控制取代传统手动控制汽车节气门，达到自动控制节气门运动的目的。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种基于单片机的汽车节气门电控装置，包括加速踏板位置传感器、单片机、电机、节气门和节气门位置传感器，其中，加速踏板传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过电机驱动电路与电机相连，电机与节气门相连，节气门上安装有节气门位置传感器，节气门位置传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连。

本实用新型还具有如下技术特点：

所述的加速踏板位置传感器和节气门位置传感器均采用霍尔位置传感器。

所述的单片机采用STC89C52单片机。

所述的A/D转换器采用ADC0809芯片。

所述的电机驱动电路采用LG9110芯片。

本实用新型利用单片机控制取代传统手动控制汽车节气门，具有安全性能高，使用方便，成本低、响应快速，控制准确等优点，使节气门位置控制更加自主化、智能化。

附图说明

图1是本实用新型的连接关系示意图。

以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1所示，一种基于单片机的汽车节气门电控装置，包括加速踏板位置传感器、单片机、电机、节气门和节气门位置传感器，其中，加速踏板传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过电机驱动电路与电机相连，电机与节气门相连，节气门上安装有节气门位置传感器，节气门位置传感器通过A/D转换器与单片机的输入端相连。

所述的加速踏板位置传感器和节气门位置传感器均采用霍尔位置传感器。加速踏板位置传感器安装在汽车加速踏板的下方，用来采集加速踏板位置的移动量，节气门位置传感器用来采集节气门转角的移动量。

所述的单片机采用STC89C52单片机，该单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、高效率的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。

所述的A/D转换器采用ADC0809芯片，ADC0809芯片是一个8位单通道模数转换器，将模拟信号转换为数字信号，转换时间大约为100us，方便TTL或CMOS接口，可以满足差分电压输入，内含时钟发生器，工作电压5V，输入电压为0~5V，转换值为0~255，工作温度范围为-40～+85摄氏度。

所述的电机驱动电路采用LG9110芯片。LG9110芯片是为驱动电机设计的推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立的电路集成在单片IC之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性，两个输出端能直接驱动电机的旋转，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过750-800mA的持续电流，峰值电流能力可达1.5-2A，同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流。使它在驱动直流电机的使用上安全可靠。

本实用新型工作时，驾驶员操纵加速踏板,加速踏板位置传感器产生相应的电压信号，通过加速踏板位置传感器将采取的加速踏板位置信号转换为模拟电压信号，模拟电压信号通过A/D转换器转换为数字信号，进而传送给单片机，然后单片机根据当前的工作模式、加速踏板移动量和变化率解析驾驶员意图,计算出对发动机扭矩的基本需求,得到相应的节气门转角的基本期望值，得到节气门的最佳开度,并把相应的电压信号传输给电机驱动电路,驱动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单片机,形成闭环的位置控制。