基于CAN总线和巨磁阻的汽车踏板角度传感器研究

孟黎明，杨胜兵

（武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉430070）

随着能源和环境问题的日益突出,人们对汽车性能的要求不断提高，越来越多的汽车使用了电子油门控制系统。电子油门控制系统摒弃了传统油门踏板采用钢丝绳或杠杆机构与发动机节气门间的直接机械连接,通过增加相应的传感器和电控单元,来感知驾驶员的操作，将信号传递给发动机电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU），对节气门开度进行实时精确控制,有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性和经济性,降低排放污染[1]。在电子油门系统中，油门踏板负责传递驾驶员意图，通过角度传感器采集踏板转角的变化量，转换成相应的控制信号，传递给发动机ECU。

1 角度传感器结构和原理

电子油门控制系统由油门踏板、ECU和电控节气门组成，其结构图如图1所示。

图1 电子油门系统组成图

电子油门踏板采集驾驶员操作信号送入发动机ECU，发动机ECU结合主控ECU信息，通过相应算法得出节气门开度并驱动节气门电机转过一定角度，通过节气门角度传感器将信号反馈给ECU，形成闭环控制。这样可以通过模拟机械式油门系统驾驶过程，实现驾驶员操作意图。

在电子油门踏板中，角度传感器是关键部件，承担着踏板瞬时转角的采集和信号传递，对可靠性、性能、使用寿命等都有严格要求。传统的角度传感器基于多种原理，如电阻分压效应、光电效应、霍尔效应等、这些传感器普遍存在测量精度不高、抗干扰性差、成本高等缺点。……