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霍尔开关在刹车踏板上的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2021-05-21 08:26:17【

刹车,也称为制动,是指使运行中的机车、车辆及其他运输工具或机械等停止或减低速度的动作,现有的真空刹车助力器工作原理:当踩下制动踏板时,作用力作用到制动推杆和柱塞上,消除和主缸推杆的间隙后传递到主缸推杆,主缸推杆前移。后缸活塞在主缸推杆的作用下前移,后缸压力升高,随着后缸压力与后缸弹簧的作用下,推动前缸活塞克服前缸弹簧弹力前移,前缸压力也随之升高,从而完成制动。

其中在踏下踏板时,踏板力度(位移量、加速度量)是刹车系统中一个重要参数,它需要被精确采集,以作为刹车助力力度参考,同时用于整车ECU控制车辆使用,因此需要设计一种车用刹车踏板位移量检测系统。

一种车用刹车踏板位移量检测系统,包括刹车助力系统,刹车助力系统包括制动推杆和主缸推杆,包括控制电路板和磁场均匀分布的感应磁铁,且二者分别对应固定在制动推杆和主缸推杆上,控制电路板上集成有两套独立工作的霍尔开关,且两套霍尔呈镜像分布,感应磁铁的方向垂直或平行于霍尔,霍尔开关位于感应磁铁磁场强度的线性区域内,且感应磁铁在控制电路板上的垂直分量分配在霍尔开关上。

由线性霍尔的工作特性可知,其输出(多种形式如模拟信号、PWM、数字信号,本文以模拟信号为例)结果与磁场强度存在线性关系,即可以描述为Vout=a*B+b,B为磁场强度,a与b为特定常数,可以根据应用场景测试到,同时磁场强度与磁铁与霍尔开关的距离L成线性关系,可以描述为B=a1*L+B1。其中a1和b1为特定常数,可以根据应用场景测试到。因此Vout=a*B+b=a*(a1*L+b1)+b=a2*L+b2,a2与b2亦为常数;在结构安装完成后,刹车踏板的行程将固定,此时需要测试两个数据用于系统校准,在踏板完全松开时,测得磁铁与霍尔的距离为L0,霍尔输出为Vout0。在踏板踩到底时,测得磁铁与霍尔的距离为L1,霍尔输出为Vout1,带入线性公式Vout=a*B+b=a2*L+b2求取a2和b2值并保存至系统存储模块中,在系统进入正常工作状态后,驾驶员会根据需要操控刹车踏板,踏板的运动会推动制动推杆和主缸推杆进行相对运动,磁铁与霍尔开关的位移值L将会在L0和L1之间滑动。

电子刹车控制系统或整车ECU可以通过检测Vout的变化和a2与b2值计算出当前位移值L,进而调整电子刹车助力力度或整车其它相关操作,在读取L值时,将会比对两颗霍尔开关的输出,如果霍尔与霍尔输出一致(偏差在可允许范围内),则认可输出结果;如果两颗输出不一致,但都在正常工作范围内,则以平均值输出,同时报故障;如果某颗超出正常工作范围,则以另一颗输出为准,同时报故障;如果两颗均查出正常工作范围,则停止输出并报故障。

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