[發(fā)明專利]一種霍爾傳感器及電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210145498.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN102661753A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢高法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波高發(fā)汽車控制系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/12
• 分類號(hào): G01D5/12;F02D41/04;F02D9/10
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 張向飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種霍爾傳感器及電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有汽車技術(shù)中，眾所周知，為控制機(jī)動(dòng)氣缸的進(jìn)油量，進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車車速的控制。在機(jī)動(dòng)車的駕駛室內(nèi)都設(shè)置有油門踏板。傳統(tǒng)的油門踏板大都是通過(guò)連桿或拉索來(lái)實(shí)現(xiàn)油門的開度控制，其一系列動(dòng)作均為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。由于這種油門踏板的一系列動(dòng)作都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，使得其傳動(dòng)精度和靈敏度都不高。而普通接觸式電控油門又存在可靠性較低和使用壽命較短的問(wèn)題。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了非接觸式電子油門踏板，其將霍爾傳感器這一電子元件應(yīng)用在該技術(shù)上，通過(guò)霍爾傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度信息并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，霍爾傳感器將電壓信號(hào)發(fā)送給安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的ECU，ECU根據(jù)其接收到的電壓信號(hào)來(lái)控制油門的開度大小。其霍爾傳感器的應(yīng)用使得能實(shí)現(xiàn)非接觸式控制，但仍存在著一些問(wèn)題：一是其踏板信息的轉(zhuǎn)換和傳送過(guò)程中以及ECU發(fā)出的控制信號(hào)在發(fā)出和傳送過(guò)程中都有可能出錯(cuò)，當(dāng)碰到這些出錯(cuò)時(shí)，現(xiàn)有的技術(shù)方案不具有自我檢測(cè)功能以及出錯(cuò)時(shí)不能做出保護(hù)措施，執(zhí)行了錯(cuò)誤的控制信號(hào)有時(shí)甚至?xí)?lái)很大的危險(xiǎn)；二是普通的霍爾傳感器其磁場(chǎng)穩(wěn)定性和線性度性能不是很好。

霍爾效應(yīng)的原理是：在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)輕度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差為UH的霍爾電壓。

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面。分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器，線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種磁場(chǎng)穩(wěn)定性好、線性度高的霍爾傳感器。

本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提出了一種傳動(dòng)精度和靈敏度高的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種霍爾傳感器，包括霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器，其特征在于：所述的霍爾元件為坡莫合金導(dǎo)磁體，所述的坡莫合金導(dǎo)磁體各成分及其質(zhì)量百分含量為：Ni:78.5%-81.5%；Mo:2.8%-5.2%；Nb：0.46%-3.18%；Ti:1.8-2.8%,其余為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明采用坡莫合金導(dǎo)磁體制成霍爾元件具有很好的線性輸出，應(yīng)用在汽車電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中可以用來(lái)測(cè)量極弱的磁場(chǎng)．給出了該霍爾傳感器在受到強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、靈敏度降低的情況下，由于電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中的磁鐵同極性相對(duì)放置，霍爾傳感器位置布置和磁鐵相對(duì)應(yīng)，從而比普通無(wú)導(dǎo)磁體電子油門踏板的同步性指標(biāo)提高3倍以上，靈敏度高，反應(yīng)能力快。

本發(fā)明在含高鎳的鎳鐵合金中加入鈮、鉬、鈦等各種元素制得了高硬度、高電阻率、低損耗的高磁導(dǎo)率霍爾元件。其中其它不可避免的雜質(zhì)為C≤0.03%、S≤0.02%、P≤0.02%、Mn≤0.06%、Si≤0.01%等。

一種電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)，包括踏板總成、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU和節(jié)氣門總成，所述的踏板總成包括踏板軸和繞踏板軸轉(zhuǎn)動(dòng)的踏板，所述的節(jié)氣門總成包括電機(jī)、具有油門的殼體、節(jié)氣門軸和固定在節(jié)氣門軸上的節(jié)氣門片，節(jié)氣門軸安裝在殼體上且節(jié)氣門片位于油門中，電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門軸連接，所述的電機(jī)還與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU電連接，其特征在于：所述的踏板總成上安裝有兩個(gè)霍爾傳感器，兩霍爾傳感器能同時(shí)檢測(cè)踏板繞踏板軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息并將檢測(cè)到的踏板轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息轉(zhuǎn)換成電壓信息，兩霍爾傳感器均與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接且能將上述電壓信息發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能對(duì)接受到的兩霍爾傳感器發(fā)送的兩路電壓信息進(jìn)行分析判斷并根據(jù)其判斷結(jié)果發(fā)出控制信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而控制節(jié)氣門片的開度大小或者不發(fā)出控制信號(hào)。