[发明专利]一种失效自诊断及自保护踏板装置和控制方法

摘要

本发明涉及一种失效自诊断及自保护踏板装置和控制方法，在加速踏板（2）上加设一号加速踏板开度传感器（1）和二号加速踏板开度传感器（7），在制动踏板（8）上设置制动踏板随动顶杆（9）和制动失效开关（11），以及在整车电力电控系统中增设超级电容。本发明的失效自诊断及自保护踏板装置通过在车辆加速踏板上设置两路具有独立供电、独立信号采集功能的踏板开度传感器，用来消除车辆加速踏板使用过程中的干扰和误差；在车辆加速踏板上还设置有压力开关，实现识别驾驶员是否踩踏车辆加速踏板并诊断车辆加速踏板是否失效；以及在车辆制动踏板上设置随动顶杆及制动失效开关，实现车辆制动踏板的失效自诊断和自保护。

主权项

1.一种失效自诊断及自保护踏板装置，包括整车电力电控系统、整车控制器、仪表、动力电池系统、电机控制器、电机、后桥、右后轮、左后轮、加速踏板(2)和制动踏板(8)，所述整车控制器连接加速踏板(2)、制动踏板(8)、仪表和电机控制器，所述电机控制器连接动力电池系统和电机，所述电机连接后桥，所述后桥连接右后轮及左后轮，所述整车电力电控系统协同整车控制器、动力电池系统和电机控制器实现整车的动力驱动和控制，其特征在于：所述加速踏板(2)上设置有一号加速踏板开度传感器(1)和二号加速踏板开度传感器(7)及加速踏板压力开关(3)，所述制动踏板(8)上设置有制动踏板随动顶杆(9)和制动失效开关(11)，所述整车电力电控系统增设超级电容；所述加设于加速踏板(2)上的一号加速踏板开度传感器(1)和二号加速踏板开度传感器(7)具有额外的单独供电系统和单独采集信号系统，所述一号加速踏板开度传感器(1)和所述二号加速踏板开度传感器(7)的工作原理、结构、工作电压相同，所述一号加速踏板开度传感器(1)和所述二号加速踏板开度传感器(7)分别安装于加速踏板(2)的加速踏板随动转轴(6)两侧，所述一号加速踏板开度传感器(1)为正常方式安装工作，所述二号加速踏板开度传感器(7)按照与一号加速踏板开度传感器(1)反向的方式安装工作；一号加速踏板开度传感器(1)安装于加速踏板随动转轴(6)的一侧并且采用正常方式安装工作，踏板开度增大则输出信号增大，而二号加速踏板开度传感器(7)安装于加速踏板随动转轴(6)的另一侧并按照与一号加速踏板开度传感器(1)反向的方式安装工作，踏板开度增大则输出信号减小；通过在加速踏板(2)上加设一号加速踏板开度传感器(1)和二号加速踏板开度传感器(7)来实现加速踏板(2)的失效自诊断及自保护，标定用0～100来表示踏板开度变化范围，在零开度时，将一号加速踏板开度传感器(1)标定为0，二号加速踏板开度传感器(7)标定为100，在满开度时则将一号加速踏板开度传感器(1)标定为100，二号加速踏板开度传感器(7)标定为0，当这两个踏板开度传感器最终输出信号为：踏板在某一开度时，一号加速踏板开度传感器(1)信号值为X，二号加速踏板开度传感器(7)信号值为Y，则输出踏板开度为：α＝(X+(100‑Y))÷2对这两个踏板开度传感器信号设置防误差失效保护阈值M₁和M₂，一号加速踏板开度传感器(1)描述开度值为X，二号加速踏板开度传感器(7)描述开度值为(100‑Y)，若这两个值的差值N不大于M₁，则进入正常模式，两信号值相加除以2作为当前踏板开度值，即：α＝(X+(100‑Y))/2若这两个值的差值N在M₁～M₂之间则进入预警模式，向驾驶员发出踏板检修报警，同时在较小数基础上，加上差值N的一半作为当前踏板开度值，即：α＝min(X,(100‑Y))+N/2若这两个值的差值N大于M₂则认定加速踏板(2)故障，加速踏板(2)开度值失效，发出故障报警，进入失效保护模式；判断当前车速是否在低速U范围内；若车速小于U，则直接切断电机输出；若车速大于U，进入自动阶梯式降速模式，将车速逐渐降低至小于U后，切断电机输出；上述保护阈值M₁和M₂，低速U需要根据车辆具体情况来确定；在加速踏板(2)受力区域上设置一个加速踏板压力开关(3)，当驾驶员明确向踏板施加力时，加速踏板压力开关(3)会闭合；当驾驶员未向踏板施加力时，加速踏板压力开关(3)断开；在车辆拧钥匙启动时，驾驶员需要踩下制动踏板(2)进行挂挡操作，这一过程不主动踩着油门踏板，设置在车辆启动时，对加速踏板(2)开度进行零位检测，对加速踏板压力开关(3)进行零信号检测，如踏板开度值为0，加速踏板压力开关(3)输出信号为0，则认定加速踏板(2)正常，否则报警故障；在车辆正常行驶中，驾驶员踩下加速踏板(2)，会先使加速踏板压力开关(3)闭合，传出加速踏板(2)开度有效信号，只有车辆ECU接收到该信号后，才会执行开度信号；在行车过程中出现加速踏板(2)无法回到零位、踏板轴卡壳故障时，会一直输出非零开度信号；但如果驾驶员未向加速踏板(2)施加力，加速踏板压力开关(3)便会断开，此时虽然有油门开度，但车辆ECU仍不会执行，进入失效保护模式，同时发出加速踏板(2)故障报警；所述制动踏板(8)上设置制动踏板随动顶杆(9)，所述制动踏板随动顶杆(9)的前端设置制动失效开关(11)；所述整车电力电控系统增设的超级电容并联于动力电池系统旁侧。