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一種失效自診斷及自保護踏板裝置的制作方法

文檔序號:12764619閱讀:289來源:國知局
一種失效自診斷及自保護踏板裝置的制作方法

本實用新型涉及電動汽車踏板裝置的診斷保護技術領域,具體涉及一種失效自診斷及自保護踏板裝置。



背景技術:

加速踏板為司機控制車輛速度的關鍵裝置。傳統(tǒng)燃油車采用的拉線油門用細鋼繩直接將加速踏板與節(jié)氣門相連,加速踏板踩下的深淺與節(jié)氣門的開合大小相對應,是一種純機械結構。而新型車輛尤其是純電動車普遍采用電子油門,電子油門沒有拉線,而由踏板位置傳感器和加速踏板組成,此時加速踏板踩下的深淺位置變化轉換為輸出的信號,一般為電壓值。通過標定踏板零開度和最大開度的所對應電壓,車輛的電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)就能通過采樣該電壓值的變化確定油門踏板的深淺位置變化,進而給出駕駛員期望的動力輸出。但這一構型非常依賴傳感器的精度,對踏板的正確回位也有較高要求;其工作過程中所受干擾也難以通過傳統(tǒng)機械結構修正,一旦傳感器斷電,加速踏板便會完全失效,處于懸置狀態(tài)。可見,電子加速踏板存在一定的通訊誤差和失效風險。

制動踏板為司機控制車輛制動減速的關鍵裝置。液壓制動系統(tǒng)由于其反應靈敏、易維護在乘用車上被廣泛采用。它通過液壓杠桿原理將駕駛員施加在踏板上的制動力放大后作用于制動器上完成車輛制動減速。關于電動汽車踏板裝置的診斷保護,公開號為CN104890531A的中國發(fā)明專利公開了一種雙路加速踏板信號控制方法,該技術方案采用雙路電壓模擬信號輸出至整車控制器,對加速踏板傳感器信號失效模式做出對應的控制策略,增加控制精確性。但是其方案僅是利用電壓變換產生一個額外的電壓信號,并不是通過設置額外獨立供電工作的傳感器來識別駕駛員意圖,一旦其所用踏板位置傳感器失效,便無法起到作用;同時,其方案中對失效模式的判斷僅考慮了電壓是否在正常范圍內,即其電壓信號值并非與駕駛員踩下踏板意圖一一對應,因此并不具備處理如加速踏板變形、卡殼等失效故障的能力。目前,在純電動車上普遍采用了制動能量回收系統(tǒng)。制動初始時的制動力主要由電機反拖提供,其后再由液壓制動系統(tǒng)完成對車輛進一步減速。液壓制動需要制動回路密封性完好,一旦制動液泄露,制動力便會大大降低甚至完全失效,俗稱制動“踩爆”。液壓制動系統(tǒng)并沒有氣路制動系統(tǒng)的“斷氣制動”裝置,因此一旦制動液壓不足,現(xiàn)有系統(tǒng)中車輛無法及時提供有效的制動作用。



技術實現(xiàn)要素:

鑒于現(xiàn)有技術中的電子加速踏板存在通訊誤差和失效風險,無法對車輛提供有效的制動作用,本實用新型設計一種具有失效自診斷及自保護功能的踏板裝置,在車輛加速踏板上設置兩路具有獨立供電、獨立信號采集功能的踏板開度傳感器,用于消除車輛加速踏板使用過程中的干擾和誤差;在車輛加速踏板上還設置有壓力開關,用于識別駕駛員是否踩踏車輛加速踏板并診斷車輛加速踏板是否失效;此外,在車輛制動踏板上還設置有隨動頂桿及制動失效開關,用于車輛制動踏板的失效自診斷和自保護。本實用新型的失效自診斷及自保護控制方法通過解析上述傳感器信息,對失效模式進行判斷,進而結合當前車輛狀態(tài)控制電機及電池系統(tǒng)對車輛進行主動保護。

為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術方案。

一種失效自診斷及自保護踏板裝置,包括整車電力電控系統(tǒng)、整車控制器、儀表、動力電池系統(tǒng)、電機控制器、電機、后橋、右后輪、左后輪、加速踏板和制動踏板,所述整車控制器連接加速踏板、制動踏板、儀表和電機控制器,電機控制器連接動力電池系統(tǒng)和電機,電機連接后橋,后橋連接右后輪及左后輪,整車電力電控系統(tǒng)協(xié)同整車控制器、動力電池系統(tǒng)和電機控制器實現(xiàn)整車的動力驅動和控制;所述加速踏板上設置有一號加速踏板開度傳感器和二號加速踏板開度傳感器,所述制動踏板上設置有制動踏板隨動頂桿和制動失效開關,所述整車電力電控系統(tǒng)增設超級電容;所述加設于加速踏板上的一號加速踏板開度傳感器和二號加速踏板開度傳感器具有額外的單獨供電系統(tǒng)和單獨采集信號系統(tǒng),所述一號加速踏板開度傳感器和所述二號加速踏板開度傳感器的工作原理、結構、工作電壓相同,所述一號加速踏板開度傳感器和所述二號加速踏板開度傳感器分別安裝于加速踏板的加速踏板隨動轉軸兩側,所述一號加速踏板開度傳感器為正常方式安裝工作,所述二號加速踏板開度傳感器按照與一號加速踏板開度傳感器反向的方式安裝工作;所述制動踏板上設置制動踏板隨動頂桿,所述制動踏板隨動頂桿的前端設置制動失效開關;所述整車電力電控系統(tǒng)增設的超級電容并聯(lián)于動力電池系統(tǒng)旁側。

優(yōu)選的是,所述加速踏板的受力區(qū)域設置加速踏板壓力開關,駕駛員向加速踏板施力時加速踏板壓力開關閉合,駕駛員未向加速踏板施力時則加速踏板壓力開關斷開。

在上述任一技術方案中優(yōu)選的是,所述加速踏板的連接部件還包括加速踏板回位彈簧、加速踏板支座和加速踏板隨動轉軸。

在上述任一技術方案中優(yōu)選的是,所述加速踏板壓力開關設置在加速踏板上部的受力區(qū)域,所述加速踏板的下部與加速踏板隨動轉軸和加速踏板支座連接,所述加速踏板隨動轉軸部位裝置加速踏板回位彈簧且轉軸兩側分別裝置一號加速踏板開度傳感器和二號加速踏板開度傳感器。

在上述任一技術方案中優(yōu)選的是,所述制動踏板的連接部件還包括制動踏板支座和制動踏板轉軸,所述制動踏板支座兩側設置有滑槽。

在上述任一技術方案中優(yōu)選的是,所述制動踏板通過制動踏板轉軸與制動踏板支座連接,所述制動踏板隨動頂桿的頂端固定于制動踏板底部,所述制動踏板隨動頂桿的底端安裝于制動踏板支座的滑槽上。

本實用新型還公開了一種失效自診斷及自保護踏板裝置的控制方法,包括如上任一項所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,該方法包括:通過在加速踏板上加設一號加速踏板開度傳感器和二號加速踏板開度傳感器來實現(xiàn)加速踏板的失效自診斷及自保護,在加速踏板上加設的這兩個開度傳感器具有額外的單獨供電系統(tǒng)和單獨采集信號系統(tǒng)且工作原理、結構、工作電壓相同,其中,一號加速踏板開度傳感器安裝于加速踏板隨動轉軸的一側并且采用正常方式安裝工作,踏板開度增大則輸出信號增大,而二號加速踏板開度傳感器安裝于加速踏板隨動轉軸的另一側并按照與一號加速踏板開度傳感器反向的方式安裝工作,踏板開度增大則輸出信號減??;通過在制動踏板上設置制動踏板隨動頂桿和制動失效開關以及在整車電力電控系統(tǒng)增設超級電容來實現(xiàn)制動踏板的失效自診斷及自保護,制動踏板隨動頂桿的頂端固定于制動踏板底部,制動踏板隨動頂桿的底端安裝于制動踏板支座的滑槽上,制動踏板隨動頂桿的前端設置制動失效開關,整車電力電控系統(tǒng)增設的超級電容并聯(lián)于動力電池系統(tǒng)旁側。

在上述任一技術方案中優(yōu)選的是,通過在加速踏板上加設一號加速踏板開度傳感器和二號加速踏板開度傳感器來實現(xiàn)加速踏板的失效自診斷及自保護,標定用0~100來表示踏板開度變化范圍,在零開度時,將一號加速踏板開度傳感器標定為0,二號加速踏板開度傳感器標定為100,在滿開度時則將一號加速踏板開度傳感器標定為100,二號加速踏板開度傳感器標定為0,當這兩個踏板開度傳感器最終輸出信號為:踏板在某一開度時,一號加速踏板開度傳感器信號值為X,二號加速踏板開度傳感器信號值為Y,則輸出踏板開度為:

α=(X+(100-Y))÷2

對這兩個踏板開度傳感器信號設置防誤差失效保護閾值M1和M2,一號加速踏板開度傳感器描述開度值為X,二號加速踏板開度傳感器描述開度值為(100-Y),若這兩個值的差值N不大于M1,則進入正常模式,兩信號值相加除以2作為當前踏板開度值,即:

α=(X+(100-Y))/2

若這兩個值的差值N在M1~M2之間則進入預警模式,向駕駛員發(fā)出踏板檢修報警,同時在較小數(shù)基礎上,加上差值N的一半作為當前踏板開度值,即:

α=min(X,(100-Y))+N/2

若這兩個值的差值N大于M2則認定加速踏板故障,加速踏板開度值失效,發(fā)出故障報警,進入失效保護模式;判斷當前車速是否在低速U范圍內。若車速小于U,則直接切斷電機輸出;若車速大于U,進入自動階梯式降速模式,將車速逐漸降低至小于U后,切斷電機輸出;

上述保護閾值M1和M2,低速U需要根據(jù)車輛具體情況來確定,如M1=3,M2=5,U=15km/h;

在加速踏板受力區(qū)域上設置一個加速踏板壓力開關,當駕駛員明確向踏板施加力時,加速踏板壓力開關會閉合;當駕駛員未向踏板施加力時,加速踏板壓力開關斷開;

在車輛擰鑰匙啟動時,駕駛員需要踩下制動踏板進行掛擋操作,這一過程不主動踩著油門踏板,設置在車輛啟動時,對加速踏板開度進行零位檢測,對加速踏板壓力開關進行零信號檢測,如踏板開度值為0,加速踏板壓力開關輸出信號為0,則認定加速踏板正常,否則報警故障;

在車輛正常行駛中,駕駛員踩下加速踏板,會先使加速踏板壓力開關閉合,傳出加速踏板開度有效信號,只有車輛ECU接收到該信號后,才會執(zhí)行開度信號;

在行車過程中出現(xiàn)加速踏板無法回到零位、踏板軸卡殼故障時,會一直輸出非零開度信號;但如果駕駛員未向加速踏板施加力,加速踏板壓力開關便會斷開,此時雖然有油門開度,但車輛ECU仍不會執(zhí)行,進入失效保護模式,同時發(fā)出加速踏板故障報警。

在上述任一技術方案中優(yōu)選的是,通過在制動踏板上設置制動踏板隨動頂桿和制動失效開關以及在整車電力電控系統(tǒng)增設超級電容來實現(xiàn)制動踏板的失效自診斷及自保護:

在踩下制動踏板時,會發(fā)出制動有效信號,車輛中制動優(yōu)先級會高于加速優(yōu)先級,即一旦檢測到制動有效便會切斷電機輸出;同時,在掛擋時需要在制動有效前提下才能進行;制動踏板開度前段利用該信號觸發(fā)電制動,制動踏板開度后段則是向液壓系統(tǒng)施加作用力;

在制動踏板開度前段,由于只是觸發(fā)電制動,因此駕駛員所克服的力主要是回位彈簧施加的扭矩;在制動踏板開度后段,由于液壓系統(tǒng)會向踏板傳力搖臂上施加反作用力,駕駛員踩下踏板時則需克服液壓系統(tǒng)反作用力;駕駛員很難將制動踏板完全踩下,這一過程一般也會設置真空助力器輔助完成,從而使車輪上制動器輸出最大制動力,而此時制動踏板隨動頂桿仍無法碰觸制動失效開關;

當在行車過程中,出現(xiàn)制動回路漏油、制動傳力搖臂斷裂情況時,液壓系統(tǒng)中無反作用力傳遞至制動踏板上;當駕駛員需要制動時,將制動踏板踩下大的開度而無實際制動力輸出,制動踏板隨動頂桿將會迅速碰觸到制動失效開關,發(fā)出電信號,車輛ECU在接收到該信號后會是車輛進入緊急制動模式,一方面向駕駛員發(fā)出故障警告,并激活雙閃指示燈向車外發(fā)出預警,同時,車輛ECU將動力電池系統(tǒng)總正、總負接觸器斷開,從而切斷高壓輸出,以防止可能到來的碰撞危險;另一方面車輛ECU向電機發(fā)送最大扭矩制動,超級電容所在支路接通,所產生的瞬間大電流回饋入超級電容中,實現(xiàn)最大限度的制動踏板失效保護。

與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的上述技術方案具有如下有益效果:

本實用新型對現(xiàn)行車輛,尤其是純電動車輛上廣泛使用的電子加速踏板、液壓制動踏板進行了改進設計,提出了一種全新的具有失效自診斷及自保護功能的踏板結構及控制策略。

1、本實用新型充分考慮了電子加速踏板在使用過程中可能產生的機械干擾、電子干擾等各種形式誤差,設置了兩路獨立供電、獨立信號采集的同規(guī)格開度傳感器。當加速踏板在某一開度時,一號加速踏板開度傳感信號值為X,二號加速踏板開度傳感信號值為Y,則輸出踏板開度為:

α=(X+(100-Y))÷2

這樣的好處在于,考慮信號采集中一號加速踏板開度傳感和二號加速踏板開度傳感各自產生的誤差分別為ΔX和ΔY,由于兩個傳感器是同規(guī)格的,因此對同一信號的采集其誤差應近似相等:ΔX≈ΔY,則輸出踏板開度為:

α=(X+ΔX+(100-(Y+ΔY)))/2

=(X+(100-Y))/2+(ΔX-ΔY)/2

由上式可以看到,本實用新型技術方案采集的加速踏板開度能自動消除相關干擾和誤差。

2、本實用新型充分考慮了電子加速踏板開度傳感器及通訊過程中本身可能出現(xiàn)的故障。根據(jù)兩個各自獨立的傳感器之間的差值進行判斷,并設置了正常模式,預警模式和失效保護模式,能夠在加速踏板傳感器出現(xiàn)故障或失效時及時報警并進行失效保護。

3、本實用新型充分考慮電子加速踏板回位彈簧失效、轉軸卡殼等無法正常工作的情況。在加速踏板上設置了加速踏板壓力開關,能夠準確地識別駕駛員當前對加速踏板的真實操作。一旦識別出駕駛員并未踩下加速踏板,而踏板卻輸出了開度,即能自診斷出踏板失效,并進行失效自保護。

4、本實用新型的失效自診斷及自保護踏板裝置在每次啟動車輛前都會對加速踏板進行自我檢測,保證在行車前踏板開度傳感器、踏板壓力開關是正常的。在單次行車過程中,除非一號加速踏板開度傳感、二號加速踏板開度傳感、加速踏板壓力開關、回位彈簧等全部失效,否則該失效自診斷及自保護踏板裝置結構均可對踏板失效情形進行診斷和保護。而上述全部失效情況在工程實際中發(fā)生概率是極低的。

5、本實用新型充分考慮了加速踏板失效保護時車速的影響,并設置了低速閾值。因為在高速工況下,直接切斷電機動力輸出是非常危險的。通過階梯緩步降速,給駕駛員充分時間反應并將車輛駕駛至合適區(qū)域停車。

6、本實用新型充分卡考慮了制動踏板傳力桿損壞、制動回路漏液等制動力失效情形,踏板本身能對上述情形準確自診斷并進行自保護。切斷動力電池高壓輸出,能最大限度地降低可能發(fā)生的碰撞等意外;發(fā)送報警信號給駕駛員、激活雙閃提示車外其它車輛;讓電機直接進行最大扭矩反拖制動,并將這部分能量回收入超級電容中,既最大限度地提供可能的制動力,又不會因產生的回饋大功率對其它部件造成損害。

7、本實用新型結構簡單,易于在現(xiàn)有零部件基礎上改造升級,控制策略準確高效,響應迅速??紤]了加速踏板、制動踏板可能出現(xiàn)的各種失效模式,并使得踏板能自診斷和自保護,提醒駕駛員及時維修,在出現(xiàn)危險時能最大限度主動保護駕駛員安全,使得車輛安全性能大大提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為按照本實用新型的失效自診斷及自保護踏板裝置的一優(yōu)選實施例的失效自診斷及自保護踏板裝置結構示意圖;

圖2為按照本實用新型的失效自診斷及自保護踏板裝置的一優(yōu)選實施例的加速踏板結構示意圖;

圖3為按照本實用新型的失效自診斷及自保護踏板裝置的一優(yōu)選實施例的制動踏板結構示意圖;

圖4為按照本實用新型的失效自診斷及自保護踏板裝置的一優(yōu)選實施例的加速踏板失效保護控制流程圖;

圖5為按照本實用新型的失效自診斷及自保護踏板裝置的一優(yōu)選實施例的制動踏板失效保護控制流程圖;

附圖標記:

1、一號加速踏板開度傳感器;2、加速踏板;3、加速踏板壓力開關;4、加速踏板回位彈簧;5、加速踏板支座;6、加速踏板隨動轉軸;7、二號加速踏板開度傳感器;8、制動踏板;9、制動踏板隨動頂桿;10、滑槽;11、制動失效開關;12、制動踏板支座;13、制動踏板轉軸。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

為了克服電動汽車踏板裝置診斷保護在現(xiàn)有技術中所存在的問題,本實用新型實施例提出一種失效自診斷及自保護踏板裝置:在車輛加速踏板上設置兩路具有獨立供電、獨立信號采集功能的踏板開度傳感器,用于消除車輛加速踏板使用過程中的干擾和誤差;在車輛加速踏板上還設置有壓力開關,用于識別駕駛員是否踩踏車輛加速踏板并診斷車輛加速踏板是否失效;此外,在車輛制動踏板上還設置有隨動頂桿及制動失效開關,用于車輛制動踏板的失效自診斷和自保護。本實用新型實施例的具有失效自診斷及自保護功能的踏板裝置,提供了一種簡潔高效、適用性強、工作誤差小,并能應對各種失效模式的帶有自診斷及自保護的踏板裝置及其控制策略,解決了現(xiàn)有技術中電子加速踏板存在的通訊誤差和失效風險以及無法對車輛提供有效的制動作用的問題。

本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置包括整車電力電控系統(tǒng)、整車控制器、儀表、動力電池系統(tǒng)、電機控制器、電機、后橋、右后輪、左后輪、加速踏板2和制動踏板8,如圖1所示,整車控制器連接加速踏板2、制動踏板8、儀表和電機控制器,電機控制器連接動力電池系統(tǒng)和電機,電機連接后橋,后橋連接右后輪及左后輪,在加速踏板2上設置有一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7,在制動踏板8上設置制動踏板隨動頂桿9和制動失效開關11,以及,在整車電力電控系統(tǒng)增設超級電容;增加的超級電容只是為了儲存緊急制動時短時間內大功率的能量,能量傳遞為電機、電機控制器、超級電容(正常制動時為電池)。加設于加速踏板2上的一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7具有額外的單獨供電系統(tǒng)和單獨采集信號系統(tǒng),一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7的工作原理、結構、工作電壓相同,一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7分別安裝于加速踏板2的加速踏板隨動轉軸6兩側,一號加速踏板開度傳感器1為正常方式安裝工作,二號加速踏板開度傳感器7按照與一號加速踏板開度傳感器1反向的方式安裝工作;制動踏板8上設置制動踏板隨動頂桿9,制動踏板隨動頂桿9的前端設置制動失效開關11;整車電力電控系統(tǒng)增設的超級電容并聯(lián)于動力電池系統(tǒng)旁側。

如圖2所示,本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,其加速踏板2的受力區(qū)域設置加速踏板壓力開關3。駕駛員向加速踏板2施力時加速踏板壓力開關3閉合,駕駛員未向加速踏板2施力時則加速踏板壓力開關3斷開。

如圖2所示,本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,其加速踏板2的連接部件還包括加速踏板回位彈簧4、加速踏板支座5和加速踏板隨動轉軸6。加速踏板壓力開關3設置在加速踏板2上部的受力區(qū)域,加速踏板2的下部與加速踏板隨動轉軸6和加速踏板支座5連接,加速踏板隨動轉軸6部位裝置加速踏板回位彈簧4且轉軸兩側分別裝置一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7。

如圖3所示,本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,其制動踏板8的連接部件還包括制動踏板支座12和制動踏板轉軸13,制動踏板支座12兩側設置有滑槽10。制動踏板8通過制動踏板轉軸13與制動踏板支座12連接,制動踏板隨動頂桿9的頂端固定于制動踏板8底部,制動踏板隨動頂桿9的底端安裝于制動踏板支座12的滑槽10上。

本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,其控制方法包括:

通過在加速踏板2上加設一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7來實現(xiàn)加速踏板2的失效自診斷及自保護,在加速踏板2上加設的這兩個開度傳感器具有額外的單獨供電系統(tǒng)和單獨采集信號系統(tǒng)且工作原理、結構、工作電壓相同,其中,一號加速踏板開度傳感器1安裝于加速踏板隨動轉軸6的一側并且采用正常方式安裝工作,踏板開度增大則輸出信號增大,而二號加速踏板開度傳感器7安裝于加速踏板隨動轉軸6的另一側并按照與一號加速踏板開度傳感器1反向的方式安裝工作,踏板開度增大則輸出信號減??;

通過在制動踏板8上設置制動踏板隨動頂桿9和制動失效開關11以及在整車電力電控系統(tǒng)增設超級電容來實現(xiàn)制動踏板8的失效自診斷及自保護,制動踏板隨動頂桿9的頂端固定于制動踏板8底部,制動踏板隨動頂桿9的底端安裝于制動踏板支座12的滑槽10上,制動踏板隨動頂桿9的前端設置制動失效開關11,整車電力電控系統(tǒng)增設的超級電容并聯(lián)于動力電池系統(tǒng)旁側。

本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,通過在加速踏板2上加設一號加速踏板開度傳感器1和二號加速踏板開度傳感器7來實現(xiàn)加速踏板2的失效自診斷及自保護,下面結合圖4進行具體說明:

在加速踏板2上加設額外的單獨供電、單獨采集信號的踏板開度傳感器,即在加速踏板隨動轉軸6上存在兩個相互獨立的信號源,而不是將一個信號源以不同電壓形式輸出。這兩個踏板開度傳感器的選型特點是,其工作原理、結構、工作電壓相同,即認為兩傳感器的固有誤差是相同的,工作時的隨機誤差趨勢是一致的。這兩個踏板開度傳感器的安裝特點是,其中一號加速踏板開度傳感器1仍按正常方式安裝工作,踏板開度增大,其輸出信號也是增大的;二號加速踏板開度傳感器7按與一號加速踏板開度傳感器1反向的方式安裝工作,即隨著踏板開度增大,其輸出信號是減小的。這兩個踏板開度傳感器的標定特點是,假設用0~100來表示踏板開度變化范圍,在零開度時,將一號加速踏板開度傳感器1標定為0,二號加速踏板開度傳感器7標定為100,在滿開度時則將一號加速踏板開度傳感器1標定為100,二號加速踏板開度傳感器7標定為0,當這兩個踏板開度傳感器最終輸出信號為:踏板在某一開度時,一號加速踏板開度傳感器1信號值為X,二號加速踏板開度傳感器7信號值為Y,則輸出踏板開度為:

α=(X+(100-Y))÷2

對這兩個踏板開度傳感器信號設置防誤差失效保護閾值M1和M2,一號加速踏板開度傳感器1描述開度值為X,二號加速踏板開度傳感器7描述開度值為(100-Y),若這兩個值的差值N不大于M1,則進入正常模式,兩信號值相加除以2作為當前踏板開度值,即:

α=(X+(100-Y))/2

若這兩個值的差值N在M1~M2之間則進入預警模式,向駕駛員發(fā)出踏板檢修報警,同時在較小數(shù)基礎上,加上差值N的一半作為當前踏板開度值,即:

α=min(X,(100-Y))+N/2

若這兩個值的差值N大于M2則認定加速踏板(2)故障,加速踏板(2)開度值失效,發(fā)出故障報警,進入失效保護模式;判斷當前車速是否在低速U范圍內。若車速小于U,則直接切斷電機輸出;若車速大于U,進入自動階梯式降速模式,將車速逐漸降低至小于U后,切斷電機輸出。

上述保護閾值M1和M2,低速U需要根據(jù)車輛具體情況來確定,例如M1=3,M2=5,U=15km/h。

在加速踏板2受力區(qū)域上設置一個加速踏板壓力開關3,該加速踏板壓力開關3的特點是:當駕駛員明確向踏板施加力時,加速踏板壓力開關3會閉合;當駕駛員未向踏板施加力時,加速踏板壓力開關3斷開。

在車輛擰鑰匙啟動時,駕駛員一般需要踩下制動踏板2進行掛擋等操作,這一過程顯然是不會主動踩著油門踏板的,設置在車輛啟動時,對加速踏板2開度進行零位檢測,對加速踏板壓力開關3進行零信號檢測,如踏板開度值為0,加速踏板壓力開關3輸出信號為0,則認定加速踏板2正常,否則報警故障。

在車輛正常行駛中,駕駛員踩下加速踏板2,會先使加速踏板壓力開關3閉合,傳出加速踏板2開度有效信號,只有車輛ECU接收到該信號后,才會執(zhí)行開度信號。

在行車過程中出現(xiàn)加速踏板2無法回到零位、踏板軸卡殼等故障時,顯然會一直輸出非零開度信號;但如果駕駛員未向加速踏板2施加力,加速踏板壓力開關3便會斷開,此時雖然有油門開度,但車輛ECU仍不會執(zhí)行,進入失效保護模式,同時發(fā)出加速踏板2故障報警。

本實用新型實施例所述的失效自診斷及自保護踏板裝置,通過在制動踏板8上設置制動踏板隨動頂桿9和制動失效開關11以及在整車電力電控系統(tǒng)增設超級電容來實現(xiàn)制動踏板8的失效自診斷及自保護,下面結合圖5進行具體說明:

在踩下制動踏板8時,會發(fā)出制動有效信號。一般車輛中制動優(yōu)先級都會高于加速優(yōu)先級,即一旦檢測到制動有效便會切斷電機輸出;同時,在掛擋時一般需要在制動有效前提下才能進行;制動踏板8開度前段主要是利用該信號觸發(fā)電制動,制動踏板開度8后段則是向液壓系統(tǒng)施加作用力。

在制動踏板8開度前段,由于只是觸發(fā)電制動,因此駕駛員所克服的力主要是回位彈簧施加的扭矩;在制動踏板8開度后段,由于液壓系統(tǒng)會向踏板傳力搖臂上施加反作用力,駕駛員踩下踏板時則需克服液壓系統(tǒng)反作用力;駕駛員很難將制動踏板8完全踩下,這一過程一般也會設置真空助力器輔助完成,從而使車輪上制動器輸出最大制動力,而此時制動踏板隨動頂桿9仍無法碰觸制動失效開關。

當在行車過程中,出現(xiàn)制動回路漏油、制動傳力搖臂斷裂等情況時,液壓系統(tǒng)中無反作用力傳遞至制動踏板8上;當駕駛員需要制動時,將制動踏板8踩下大的開度,而無任何實際制動力輸出,這一現(xiàn)象稱為“制動超行程”,此時,上述制動踏板隨動頂桿9將會迅速碰觸到制動失效開關11,發(fā)出電信號,車輛ECU在接收到該信號后會是車輛進入緊急制動模式,向駕駛員發(fā)出故障警告,并激活雙閃指示燈向車外發(fā)出預警,同時,車輛ECU將動力電池系統(tǒng)總正、總負接觸器斷開,從而切斷高壓輸出,以防止可能到來的碰撞危險;同時,車輛ECU向電機發(fā)送最大扭矩制動,超級電容所在支路接通,所產生的瞬間大電流回饋入超級電容中。使用上述措施,最大限度的進行制動踏板8失效保護。

以上所述的具體實施方式,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已,并不用于限定本實用新型的保護范圍,凡在本實用新型的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。

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