汽車側(cè)向傾斜角度傳感器的應用初探

　　K為自動復中位型扭子開關，作為電路的檢驗開關，當上下搬動時，應分別使二極管LED2、LED3、LED5和LED1、LED4、LED6發(fā)亮。電容器C1為高頻旁路電容器，C2為低頻濾波電容器，并與電阻R12組成放電回路，形成延時環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)中相當于傳感器中的阻尼作用增加。

　　3 應用初探

　　根據(jù)前文對圖2電路的敘述可知，汽車側(cè)向傾斜角度傳感器的應用有2種形式。一是由電路發(fā)出的數(shù)字信號Uo2,驅(qū)動聲光信號裝置，提醒駕駛員減速；二是由電路發(fā)出的數(shù)字信號Uo3或模擬信號Uo1控制執(zhí)行機構(gòu)，使汽車自動減速，采用數(shù)字信號組成定量減速系統(tǒng)，減速時略有些速度忽變，采用模擬信號組成比例減速系統(tǒng)，減速的效果比較平滑，實現(xiàn)減速的方法有2種，一是減小發(fā)動機油門開度，二是增加制動。下文分述。

　　3.1 減小油門開度的定量減速系統(tǒng)

　　由傳感器電路發(fā)出的數(shù)字信號，控制執(zhí)行元件（如電磁鐵）組成減小發(fā)動機油門開度的定量減速系統(tǒng)，如圖3所示。汽車正常行駛時，油門拉桿由油門踏板控制，電磁鐵中的動鐵心隨油門拉桿同步移動；當汽車側(cè)向傾斜（指速度、轉(zhuǎn)彎半徑及路面坡度的綜合值，下同）超過設定值時，傳感器電路輸出端Uo3發(fā)出信號，經(jīng)延時環(huán)節(jié)YS（如時間繼電器，Uo3消失后，YS延時斷開，若阻尼和電路的延時足夠，可以不設），開關量放大環(huán)節(jié)KF（如繼電器），使電磁鐵DCT得電工作，動鐵心迅速移動至終止位置，帶動油門拉桿，使油門開度突然減小。

　　在這一系統(tǒng)中，動鐵心移動的起始位置不是固定的，終止位置是可以預先設定的，所獲得的減速程度有所不同。因此，應根據(jù)不同的車型，合理地設定發(fā)動機減速所要達到的轉(zhuǎn)速，使減速不至于過于突然。

　　3.2 減小油門開度的比例減速系統(tǒng)

　　為了避免上述系統(tǒng)中減速的突變性，應采用比例減速系統(tǒng)，如圖4所示。在比例減速系統(tǒng)中，由傳感器電路Uo1端輸出模擬電壓信號，控制電流放大板DF,按照輸入信號Uo1的大小，輸出不同的電流值，使比例電磁鐵產(chǎn)生不同的位移，油門開度的減小與Uo1的增大成正比關系，減速所達到的最終結(jié)果是傾斜程度所決定的。

　　再看一下減速的過程：電流放大板輸出電流的存在或消失要經(jīng)上升斜坡延時tu和下降斜坡延時td。上升斜坡延時是指輸出電流（平均值）從0達到某一穩(wěn)定值（由Uo1決定）所需要的時間。下降斜坡延時是指控制信號Uo1消失，輸出電流從這一穩(wěn)定值減小至0的時間，詳見圖5。在電流放大板上，上升斜坡延時和下降斜坡延時可以分別調(diào)整，減速的平穩(wěn)性由上升斜坡延時所決定，上升斜坡延時越長，輸出電流的上升速率越小，比例電磁鐵移動到終止位置（由輸出電流決定）所用的時間就越長，減速效果越平穩(wěn)；異而反之。比例電磁鐵移動到某一終止位置后，即完成減速的平穩(wěn)過渡，持續(xù)一段時間后，傾翻力矩小于設定值或消失，使Uo1減小或消失。若使Uo1減小，則輸出電流按td所決定的斜率下降，直至為0。假設Uo1突然消失，輸出電流則經(jīng)過td延時后為0,從而，實現(xiàn)了減速后重新加速的平穩(wěn)性。對于上升斜坡延時和下降斜坡延時，亦應根據(jù)不同車型和系統(tǒng)參數(shù)決定。

　　電流放大板輸出電流的大小通常采用脈寬調(diào)制（簡稱PMW）技術獲得，由輸入信號Uo1決定輸出電流波形的占空比，改變電流的平均值，這種直流電流中含有一定成份的顫振分量，可克服比例電磁鐵的調(diào)節(jié)滯環(huán)，提高位置控制精度。

　　3.3 減小油門開度減速系統(tǒng)與原車油門機構(gòu)的連接

　　由圖3和圖4可知，減速系統(tǒng)的執(zhí)行元件所產(chǎn)生的位移與原車油門踏板所產(chǎn)生的位移的方向是相反的，當執(zhí)行元件使油門開度減小時，勢必會使油門踏板抬起，并要克服原車油門機構(gòu)的阻力，若駕駛員的腳踏在踏板上，執(zhí)行元件需產(chǎn)生較大的力量才能完成動作，同時，對傳動機構(gòu)中機械零件的強度、剛度也要提高要求，使得減速系統(tǒng)不夠完善。

　　為了解決這一問題，在油門踏板與油門拉桿之間增加了一個過渡彈簧，詳見圖3和圖4。實際上，油門踏板作用到油門拉桿的力量較小，油門踏板的復位彈簧并不是直接作用到油門拉桿上，因此，由原來油門踏板直接帶動油門拉桿改為增加一個剛度適中的過渡彈簧（拉簧）帶動油門拉桿，正常工作時，并不影響油門踏板對油門拉桿的控制，當減速執(zhí)行元件動作時，使油門開度減小并將過渡彈簧拉長，假設駕駛員的腳未抬起，并不會有太大的踏板向上的感覺或沒有感覺。如果油門踏板的位置保持不變，減速階段結(jié)束后，傾翻力矩已不起作用，傳感器電路停止信號輸出，減速執(zhí)行元件停止工作，過渡彈簧縮回，帶動油門拉桿回到原來位置，可實現(xiàn)自動加速，在定量減速系統(tǒng)中獲得與減速程度一樣的加速，在比例減速系統(tǒng)中可獲得與下降斜坡延時相對應的加速速率，實現(xiàn)平穩(wěn)加速。