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电子油门踏板及其检测校准系统的研究

电子油门踏板及其检测校准系统的研究

作者：徐源中国计量大学

学位级别：硕士

电子油门踏板是汽车的重要组成部分,驾驶员通过踩踏电子油门踏板来控制汽车的加油量。对于HALL815式电子油门踏板,其设计主要包含踏板部分和HALL815通信盒的研制,踏板部分的作用是将踏板的旋转角度转换为相应的模拟电压输出,通信盒起到... 详细信息

电子油门踏板是汽车的重要组成部分,驾驶员通过踩踏电子油门踏板来控制汽车的加油量。对于HALL815式电子油门踏板,其设计主要包含踏板部分和HALL815通信盒的研制,踏板部分的作用是将踏板的旋转角度转换为相应的模拟电压输出,通信盒起到对传感器参数修改和校准的作用。本文主要包含以下四个部分:(1)电子油门踏板的磁场部分设计,通过分析霍尔传感器的工作原理,设计了一种传感器工作所需的磁场单元,它能将踏板的旋转角度转换为磁感应强度的变化量,采用ANSYS软件分析磁场单元模型,对传感器工作的磁场环境进行仿真模拟,最后结合理论计算公式验证仿真的正确性。(2)电子油门踏板的通信盒设计,包括电路系统设计、通信协议的编写和软件设计,通过对霍尔传感器的通信原理的分析,然后着手进行HALL815通信盒的硬件电路设计和软件编程,实现对霍尔传感器数据的读、写和保存的功能,最后再编写上位机控制程序,实现了对电子油门踏板的校准功能。(3)电子油门踏板的动态特性建模及仿真分析,针对电子油门踏板输出曲线非线性问题,提出了电子油门踏板动态性能检测方式,利用ANSYS Workbench仿真软件建立踏板模型,然后利用磁场转换关系和芯片的工作原理,仿真电子油门踏板动态响应输出的曲线,分析不同的机构阻尼比和复位弹簧杨氏模量对于电子油门踏板动态响应的影响,为电子油门踏板的设计优化提供参考依据。(4)电子油门踏板的检测,将设计好的电子油门踏板,经过通信盒的校准,最后经电子油门踏板综合性能检测台进行检测。其检测的项目不仅包括传统的同步度、线性度等检测项目,还包括动态性能和开短路测量,其检测方法已在杭州沃镭智能科技股份科技有限公司成功推广,具有明显的工程应用价值。最后利用实验得到的数据来验证仿真的正确性,并评定该款电子油门踏板设计的综合性能指标。

关键词：电子油门踏板电路系统有限元分析磁场校准

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汽车电子油门踏板开关信号的测量与性能分析

交通运输工程学报 2010年第2期10卷 64-68页

作者：刘荣先马明星叶飞扬州大学汽车工程实验总厂江苏扬州225009 扬州大学机械工程学院江苏扬州225127

设计了基于非接触式电子油门踏板角位移传感器的测试系统,研究了踩踏速度与采样频率对怠速开关信号输出特性的影响。采用ADLink-PCI911DG数椐采集卡和PCI-DAQ虚拟仪器技术,将油门踏板角位移传感器信号经A/D转换,然后通过DAQ驱动程序,结... 详细信息

设计了基于非接触式电子油门踏板角位移传感器的测试系统,研究了踩踏速度与采样频率对怠速开关信号输出特性的影响。采用ADLink-PCI911DG数椐采集卡和PCI-DAQ虚拟仪器技术,将油门踏板角位移传感器信号经A/D转换,然后通过DAQ驱动程序,结合LabVIEW软件开发平台,编写了测试程序,实现了全自动数据采样。同时进行了油门踏板的快踩快放、慢踩慢放、快踩慢放和慢踩快放等工况试验,分析了影响电子油门踏板开关信号的关键因素。分析结果表明:踩踏速度和采样频率是影响信号测量精度的主要因素,为了保证测量精度,系统的采样频率应不小于1 000 Hz;快踩快放时怠速开关信号的误差值最大,慢踩慢放的误差最小,由此提出了误差产生原因及解决措施。

关键词：汽车工程电子油门踏板开关信号测试系统性能分析

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电子油门踏板综合测试系统的设计

汽车技术 2013年第1期 48-53页

作者：柴姗姗林敏罗哉郭斌中国计量学院

设计了一套电子油门踏板综合测试系统,该测试系统可实现电子油门踏板的参数编程标定、性能测试以及电压输出特性校准等功能,避免了不同测试环节的重复装夹,解决了手工标定踏板效率低及标定点定位不准等问题。试验结果表明,该测试系统性... 详细信息

设计了一套电子油门踏板综合测试系统,该测试系统可实现电子油门踏板的参数编程标定、性能测试以及电压输出特性校准等功能,避免了不同测试环节的重复装夹,解决了手工标定踏板效率低及标定点定位不准等问题。试验结果表明,该测试系统性能稳定可靠,测试精度高,可提高电子油门踏板的检测效率。

关键词：电子油门踏板参数标定性能测试系统

电子油门踏板全自动生产线关键工作站及数字孪生驱动的装配系统研究

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电子油门踏板全自动生产线关键工作站及数字孪生驱动的装配系统研...

作者：孙跃志东南大学

学位级别：硕士

本文以TBQ-72A型号电子油门踏板为研究对象,根据生产线自动化、信息化和智能化的建设要求,将数字孪生技术应用于生产装配过程中,研究并开发了数字孪生驱动的装配系统。该装配系统主要包括三个部分:基于感知特征的全自动生产线、基于映... 详细信息

本文以TBQ-72A型号电子油门踏板为研究对象,根据生产线自动化、信息化和智能化的建设要求,将数字孪生技术应用于生产装配过程中,研究并开发了数字孪生驱动的装配系统。该装配系统主要包括三个部分:基于感知特征的全自动生产线、基于映射特征的数据资源中心和基于数字孪生模型的管控平台。本文的主要研究内容如下:(1)首先,根据生产线的建设要求,结合数字孪生技术研究与应用的分析,提出了数字孪生驱动的装配系统总体框架。然后,将该框架划分为全自动生产线、数据资源中心和管控平台,并对各部分进行了总体设计。最后,研究了该系统开发过程中涉及的关键技术,即基于传感网的数据采集技术、基于PROFINET的数据实时映射技术和数字孪生建模技术。(2)结合全自动生产线关键工作站的装配工艺流程,针对电子油门踏板的结构特点和装配过程中的难点,详细设计了关键工作站的执行机构。根据装配过程的信息感知需求分析,详细设计了分布式传感网的传感器节点和智能节点,并从硬件和控制方案两个方面,详细设计了关键工作站的运动控制系统。(3)根据装配系统对数据的实时性要求,将数据资源中心划分为实时数据映射模块和非实时数据组织管理模块。从通信协议模型、通信帧结构以及通信帧转发方式三个方面,分析了基于PROFINET协议数据映射过程的实时性。在此基础上,建立了生产线和管控平台之间的实时映射通道,重点研究了装配运动数据的实时映射机制。(4)基于管控平台对数字孪生模型的功能需求,提出了三维数字孪生模型,其描述了生产线的几何、行为和规则特征。然后详细研究了基于OIA的几何模型、引擎网络的行为模型和RBF神经网络规则模型的建模原理和流程,并通过数字孪生模型、生产线和数据资源中心的融合,实现了装配过程实时可视化监控和仿真优化。在此基础上,设计了管控平台各功能模块的开发流程。(5)首先从执行机构、传感网及运动控制系统三个方面,介绍了全自动生产线关键工作站的实现。最后,通过配置数据资源中心和管控平台的开发运行环境,并根据功能测试方法,验证了管控平台的各功能模块。

关键词：电子油门踏板全自动生产线数字孪生装配系统

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电子油门踏板性能测试系统的研究

电子油门踏板性能测试系统的研究

作者：柴姗姗中国计量学院

学位级别：硕士

作为电子油门控制系统的关键部件，电子油门踏板的性能不仅关系到汽车的动力性、舒适性、燃油经济性等多项性能评价指标，更关系到汽车的行车安全问题。目前，国内电子油门踏板的检测装置功能单一，仅能实现特征点输出的测试，仍采用手... 详细信息

作为电子油门控制系统的关键部件，电子油门踏板的性能不仅关系到汽车的动力性、舒适性、燃油经济性等多项性能评价指标，更关系到汽车的行车安全问题。目前，国内电子油门踏板的检测装置功能单一，仅能实现特征点输出的测试，仍采用手工方式对踏板位置传感器进行标定，测试精度、效率以及自动化程度均不能满足工业生产需要。所以自主研发一套功能完善、性能可靠的在线自动测试系统，对于保障电子油门踏板出厂质量、生产效率以及汽车的行车安全均具有重要意义。本文的主要研究内容分以下几个方面：（1）介绍了电子油门踏板的结构和工作原理，并从机械特性和电气特性两个方面分析了电子油门踏板的性能评价指标以及主要测试项目。（2）依据相关行业标准，制定了电子油门踏板性能测试系统的设计方案，实现电子油门踏板的机械特性和电气特性测试。根据实际生产需求，设计了串口通信模块，实现了踏板位置传感器的在线标定和锁定功能，在很大程度上提高生产测试的效率和自动化水平。另外，采用径向基函数神经网络和粒子群优化算法，实现了对电子油门踏板的电压输出特性的调节和校准，能够有效降低电子油门踏板生产的次品率。测试系统的硬件平台由工业控制计算机、串口通信模块、伺服运动控制模块以及数据采集处理模块等组成。测试软件以Visual C++6.0软件作为开发环境，采用多线程技术和模块化设计思想，实现人机交互、伺服运动控制等各项功能。（3）按照行业标准规定的试验条件，利用测试系统对不同型号的电子油门踏板进行测试试验分析。参照《专用检测设备评定方法指南》（JBT10633-2006）的评定方法，对测试系统的准确度、重复性和复现性进行评定。评定结果表明，该测试系统的测量能力指数(Cg、Cgk)均≥2.0，%GRR≤20%，符合《专用检测设备评定方法指南》对新设备的验收要求。目前该测试系统已成功应用于宁波高发汽车控制系统股份有限公司、厦门捷欧汽车电子有限公司等多家企业的电子油门踏板的生产测试中。

关键词：电子油门踏板性能测试踏板位置传感器测量系统分析

电子油门踏板生产线检测台工位及监控系统开发

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电子油门踏板生产线检测台工位及监控系统开发

作者：朱均岭东南大学

学位级别：硕士

电子油门踏板是汽车燃油控制系统的核心部件。本文以合作单位电子油门踏板生产线为研究对象,对制约电子油门踏板生产线生产效率的电子油门踏板检测台进行了重新设计开发,根据电子油门踏板生产线信息化建设现状,提出一种适用于多条生产... 详细信息

电子油门踏板是汽车燃油控制系统的核心部件。本文以合作单位电子油门踏板生产线为研究对象,对制约电子油门踏板生产线生产效率的电子油门踏板检测台进行了重新设计开发,根据电子油门踏板生产线信息化建设现状,提出一种适用于多条生产线集中可视化监控与管理的系统架构,开发了生产监控系统。论文的主要研究内容如下:1、首先根据企业电子油门踏板生产线的现状,设计了生产线系统的总体方案,根据对电子油门踏板性能检测台的功能需求分析,从结构、硬件和软件三个方面对检测台进行了总体设计。提出了生产监控系统的总体架构,根据功能和应用需求进行了子系统的划分,并确定了可视化监控子系统和作业计划管理子系统的体系结构。研究了电子油门生产线检测台和监控系统开发过程涉及的关键技术,包括基于自动化检测的检测台开发技术、基于径向基函数-粒子群算法的输出电压校准技术、可视化监控技术和基于生产能力的作业计划排产技术。2、根据电子油门踏板的工作原理、机械检测指标和电气检测指标,结合电子油门踏板的结构特点,对电子油门踏板检测台结构进行了设计。通过对电子油门踏板位置传感器标定与锁定以及性能检测过程分析,从运动控制、数据采集和霍尔编程三个方面对检测台硬件系统进行了设计。3、根据电子油门踏板的的检测需求和检测台的控制要求,对检测台软件系统各模块进行详细设计。采用径向基函数神经网络-粒子群算法对电压输出特性进行校准和优化。4、进行可视化模块系统集成与开发,实现了生产线3D可视化监控和三维动画模拟显示。将动态图表控件应用于生产数据分析模块,实现了生产数据可视化显示。开发可视化监控和作业计划管理两个子系统。5、最后根据企业标准对电子油门踏板检测台的参数标定、机械及电气性能检测过程的可靠性进行了测试验证。配置了生产监控系统的运行环境,根据功能测试方法对两个子系统各功能模块进行了测试和验证。

关键词：生产线电子油门踏板作业计划生产数据分析生产监控

基于RBF与粒子群优化算法的电子油门踏板电压调节参数的优化设计

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机械设计与制造 2011年第1期 72-74页

作者：杨顺蔡安江西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

针对汽车电子油门踏板在装配过程中电压调节参数值不准确,而影响产品使用性能的问题,提出采用RBF神经网络建立怠速点电压、机械止点电压及Kick-down初始受力电压参数网络数学模型,运用粒子群优化算法对怠速点电压或机械止点电压的取值... 详细信息

针对汽车电子油门踏板在装配过程中电压调节参数值不准确,而影响产品使用性能的问题,提出采用RBF神经网络建立怠速点电压、机械止点电压及Kick-down初始受力电压参数网络数学模型,运用粒子群优化算法对怠速点电压或机械止点电压的取值进行优化,寻求电压调节的最优值。通过该方法,改善了产品电压位移的特性,提高了产品使用性能,为汽车智能化控制提供了支持。

关键词：电子油门踏板 RBF神经网络粒子群优化算法电压参数优化

基于HAL880的电子油门踏板编程校准系统设计

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现代电子技术 2018年第12期41卷 115-119页

作者：袁月峰郭斌胡淑女徐源中国计量大学浙江杭州310018

采用可编程线性霍尔位置传感器为角度测量元件的非接触式汽车电子油门踏板正在获得越来越广泛的应用。为了实现产品在线编程校准,企业目前需要依赖购买原装进口的编程器套件,不仅价格高昂,也经常出现各种故障和异常,维护沟通困难、周期... 详细信息

采用可编程线性霍尔位置传感器为角度测量元件的非接触式汽车电子油门踏板正在获得越来越广泛的应用。为了实现产品在线编程校准,企业目前需要依赖购买原装进口的编程器套件,不仅价格高昂,也经常出现各种故障和异常,维护沟通困难、周期长,且通信协议复杂难于掌握使用。针对MicronasTM公司的HAL880型霍尔传感器设计研制了一种电子油门踏板专用编程校准系统,采用线性稳压器LM317和低导通内阻的多路模拟开关ADG1608控制HAL880的编程通道,采用脉冲宽度捕获法读取识别其输出寄存器数值。编程器采用ds PIC33EP256单片机为核心,设计开发了固件程序,采用Visual C#开发上位机通信校准程序。在某型踏板产品上进行实验测试,结果显示该系统能实现传感器的数据读取、曲线校准和编程写入的完整过程。

关键词：电子油门踏板霍尔传感器HAL880 系统设计编程校准多路模拟开关 dsPIC33EP256

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电子油门踏板在线检测装置的研制

中国计量学院学报 2012年第3期23卷 274-278页

作者：柴姗姗林敏郭斌陆艺中国计量学院计量测试工程学院浙江杭州310018

研制了一套电子油门踏板性能在线快速检测装置,该检测装置可对踏板传感器输出特性和机械特性进行高精度测试.采用伺服运动全闭环控制方法,实现对踏板转动速度和踏板行程的精确控制.采用多线程数据处理方式,提高检测效率.评定结果表明,... 详细信息

研制了一套电子油门踏板性能在线快速检测装置,该检测装置可对踏板传感器输出特性和机械特性进行高精度测试.采用伺服运动全闭环控制方法,实现对踏板转动速度和踏板行程的精确控制.采用多线程数据处理方式,提高检测效率.评定结果表明,该检测装置的重复性和复现性均符合测量系统分析(MSA)的要求,满足电子油门踏板在线检测的要求.

关键词：电子油门踏板霍尔传感器在线检测测量系统分析