浅谈汽车侧向倾斜角度传感器的应用

K为自动复中位型扭子开关，作为电路的检验开关，当上下搬动时，应分别使二极管LED2、LED3、LED5和LED1、LED4、LED6发亮。电容器C1为高频旁路电容器，C2为低频滤波电容器，并与电阻R12组成放电回路，形成延时环节，在系统中相当于传感器中的阻尼作用增加。

　　3 应用初探

　　根据前文对图2电路的叙述可知，汽车侧向倾斜角度传感器的应用有2种形式。一是由电路发出的数字信号Uo2,驱动声光信号装置，提醒驾驶员减速；二是由电路发出的数字信号Uo3或模拟信号Uo1控制执行机构，使汽车自动减速，采用数字信号组成定量减速系统，减速时略有些速度忽变，采用模拟信号组成比例减速系统，减速的效果比较平滑，实现减速的方法有2种，一是减小发动机油门开度，二是增加制动。下文分述。

　　3.1 减小油门开度的定量减速系统

　　由传感器电路发出的数字信号，控制执行元件（如电磁铁）组成减小发动机油门开度的定量减速系统，如图3所示。汽车正常行驶时，油门拉杆由油门踏板控制，电磁铁中的动铁心随油门拉杆同步移动；当汽车侧向倾斜（指速度、转弯半径及路面坡度的综合值，下同）超过设定值时，传感器电路输出端Uo3发出信号，经延时环节YS（如时间继电器，Uo3消失后，YS延时断开，若阻尼和电路的延时足够，可以不设），开关量放大环节KF（如继电器），使电磁铁DCT得电工作，动铁心迅速移动至终止位置，带动油门拉杆，使油门开度突然减小。

在这一系统中，动铁心移动的起始位置不是固定的，终止位置是可以预先设定的，所获得的减速程度有所不同。因此，应根据不同的车型，合理地设定发动机减速所要达到的转速，使减速不至于过于突然。

　　3.2 减小油门开度的比例减速系统

　　为了避免上述系统中减速的突变性，应采用比例减速系统，如图4所示。在比例减速系统中，由传感器电路Uo1端输出模拟电压信号，控制电流放大板DF,按照输入信号Uo1的大小，输出不同的电流值，使比例电磁铁产生不同的位移，油门开度的减小与Uo1的增大成正比关系，减速所达到的最终结果是倾斜程度所决定的。

再看一下减速的过程：电流放大板输出电流的存在或消失要经上升斜坡延时tu和下降斜坡延时td。上升斜坡延时是指输出电流（平均值）从0达到某一稳定值（由Uo1决定）所需要的时间。下降斜坡延时是指控制信号Uo1消失，输出电流从这一稳定值减小至0的时间，详见图5。在电流放大板上，上升斜坡延时和下降斜坡延时可以分别调整，减速的平稳性由上升斜坡延时所决定，上升斜坡延时越长，输出电流的上升速率越小，比例电磁铁移动到终止位置（由输出电流决定）所用的时间就越长，减速效果越平稳；异而反之。比例电磁铁移动到某一终止位置后，即完成减速的平稳过渡，持续一段时间后，倾翻力矩小于设定值或消失，使Uo1减小或消失。若使Uo1减小，则输出电流按td所决定的斜率下降，直至为0。假设Uo1突然消失，输出电流则经过td延时后为0,从而，实现了减速后重新加速的平稳性。对于上升斜坡延时和下降斜坡延时，亦应根据不同车型和系统参数决定。

　　电流放大板输出电流的大小通常采用脉宽调制（简称PMW）技术获得，由输入信号Uo1决定输出电流波形的占空比，改变电流的平均值，这种直流电流中含有一定成份的颤振分量，可克服比例电磁铁的调节滞环，提高位置控制精度。

　　3.3 减小油门开度减速系统与原车油门机构的连接

　　由图3和图4可知，减速系统的执行元件所产生的位移与原车油门踏板所产生的位移的方向是相反的，当执行元件使油门开度减小时，势必会使油门踏板抬起，并要克服原车油门机构的阻力，若驾驶员的脚踏在踏板上，执行元件需产生较大的力量才能完成动作，同时，对传动机构中机械零件的强度、刚度也要提高要求，使得减速系统不够完善。

为了解决这一问题，在油门踏板与油门拉杆之间增加了一个过渡弹簧，详见图3和图4。实际上，油门踏板作用到油门拉杆的力量较小，油门踏板的复位弹簧并不是直接作用到油门拉杆上，因此，由原来油门踏板直接带动油门拉杆改为增加一个刚度适中的过渡弹簧（拉簧）带动油门拉杆，正常工作时，并不影响油门踏板对油门拉杆的控制，当减速执行元件动作时，使油门开度减小并将过渡弹簧拉长，假设驾驶员的脚未抬起，并不会有太大的踏板向上的感觉或没有感觉。如果油门踏板的位置保持不变，减速阶段结束后，倾翻力矩已不起作用，传感器电路停止信号输出，减速执行元件停止工作，过渡弹簧缩回，带动油门拉杆回到原来位置，可实现自动加速，在定量减速系统中获得与减速程度一样的加速，在比例减速系统中可获得与下降斜坡延时相对应的加速速