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傳統(tǒng)的拉線油門用細(xì)鋼繩直接將油門踏板與節(jié)氣門相連，油門踏板的踩下深淺直接與節(jié)氣們的開合大小對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)的油門控制系統(tǒng)原理如圖 1 所示，油門踏板通過拉桿與節(jié)氣門形成剛性連接，直接操縱節(jié)氣門的開度，從而控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的汽油量。傳統(tǒng)的油門控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但機(jī)械結(jié)構(gòu)易磨損，且對(duì)供油的控制不夠精準(zhǔn)，節(jié)氣門開度僅取決于油門踏板的位置，因而無法確保汽車發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)；電子油門沒有拉線，通過油門踏板深淺來產(chǎn)生不同的電子信號(hào)送到ECU（Electronic Control Unit），ECU 綜合當(dāng)前車速、車距、節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信息，計(jì)算出節(jié)氣門的最佳開度。ECU 控制直流電機(jī)輸出扭矩，不斷調(diào)節(jié)電子節(jié)氣門開度，節(jié)氣門位置傳感器將節(jié)氣門位置信號(hào)反饋給 ECU 形成閉環(huán)控制，最終使電子節(jié)氣門穩(wěn)定至最佳開度。電子油門控制系統(tǒng)的原理如圖 2。通過原理比較不難發(fā)現(xiàn)，拉線油門的特點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，控制直接，油門踏板與節(jié)氣們開度是1:1的;而電子油門的特點(diǎn)是油門踏板只表征駕駛者的操作意向，而最終的節(jié)氣門控制權(quán)交給了ECU。

出于環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠性等各種原因，自21 世紀(jì)以來，大多汽車使用電子油門ECM(engine control module引擎控制模塊) 替換了常規(guī)的拉線油門。電子油門ECM有的通過在踏板內(nèi)裝一個(gè)滑動(dòng)電位器(可變電阻)，油門踩下的深淺即轉(zhuǎn)化為電阻的阻值，通過電阻值的大小來表示油門踏板當(dāng)時(shí)的深淺度，并傳遞給ECU，再由ECU來控制節(jié)氣門的開啟度；有的使用電感式感應(yīng)位移傳感器來感測(cè)油門踏板的深淺度，該位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在開關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測(cè)物體的目的，這樣做成的兩個(gè)電路板上各有線圈，相互移動(dòng)就可以測(cè)量移動(dòng)的位移，通過采集油門踏板位置傳感器信號(hào)，將信號(hào)傳往ECU，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制節(jié)氣門的開度。

與傳統(tǒng)油門相比，電子油門控制系統(tǒng)的油門控制方式更加精確可靠且無機(jī)械磨損。根據(jù)汽車的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的燃油空氣混合氣，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，很大程度上提高了汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。另外，電子油門控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)總線與其他?ECU?通信，協(xié)調(diào)牽引力控制和定速巡航等電控系統(tǒng)來提升駕駛的舒適性和安全性。

汽車普遍存在于我們的生活中，其原理值得我們每個(gè)人尤其是中小學(xué)生及司機(jī)朋友的了解和學(xué)習(xí)，因此我們?cè)O(shè)計(jì)制作的油門踏板原理演示儀將廣泛用于中小學(xué)科技課堂、科技館、博物館、駕校等等，具有巨大的市場(chǎng)空間。

位移傳感器的寄生磁場(chǎng)極易導(dǎo)致電磁干擾 （EMI） 并引入安全隱患，需要復(fù)雜且成本昂貴的屏蔽物材料來屏蔽這種干擾。IDT的傳感器感應(yīng)技術(shù)不受雜散磁場(chǎng)影響，消除了通常用于位置傳感器的磁體，利用低價(jià)印刷電路線圈和簡(jiǎn)單的金屬靶即可，不僅徹底解決了讓人頭痛的雜散磁場(chǎng)問題，提供了極高可靠性，而且無需昂貴和復(fù)雜的屏蔽物，大幅降低了系統(tǒng)成本。卓越的可靠性、靈活性、可維護(hù)性及廉價(jià)性等優(yōu)點(diǎn)非常適合汽車電子產(chǎn)品應(yīng)用，當(dāng)然更是適合汽車油門踏板原理演示儀。因此我們選擇IDT位置傳感器來制作汽車電子油門踏板原理演示儀。
如下為改裝安裝IDT位置傳感器的仿汽車電子油門踏板：

圖3. 安裝IDT位置傳感器的仿汽車電子油門踏板

暫無

圖4. IDT位置傳感器的實(shí)驗(yàn)室調(diào)試

油門踏板上安裝的IDT位置傳感器及其處理電路已是數(shù)字信號(hào)，直接接入PC的USB口，因此使用起來非常方便，根據(jù)油門踩下的深淺與車況（可圖形化設(shè)置各種參數(shù)）綜合起來進(jìn)行分析，最終計(jì)算出當(dāng)前合適的節(jié)氣門開度。當(dāng)駕駛者起步時(shí)猛然加速(將踏板踩到底)，PC根據(jù)當(dāng)前的模擬車速、節(jié)氣門大小等進(jìn)行分析，從燃油經(jīng)濟(jì)性和排放合理的角度考慮，會(huì)適當(dāng)限制節(jié)氣門的打開幅度，同時(shí)屏上圖示控制噴油系統(tǒng)限制噴油嘴進(jìn)行最大化的噴油。

以便中小學(xué)生等的理解，電子油門踏板原理演示儀為了真實(shí)形象地說明油門踏板的工作原理，使用PC來圖示其工作原理。