CN110329065A - 汽车油门容错安全控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车油门容错安全控制方法及其装置，包括以下步骤：S1：传感器单元检测踏板上的压力；S2：所述传感器将油门踏板上压力转化换为电信号输出至控制单元；S3：所述控制单元通过上述信号判断驾驶员是否踩踏踏板；S4：若判断踏板上有压力，油门踏板信号有输出，所述控制单元再判断踏板锁信号是否输出正常；S5：若踏板锁信号输出正常，则油门踏板信号正常输出，若踏板锁信号输出不正常，则油门踏板信号异常输出，停止输出。本发明提供的方法及其装置在油门踏板因错误外界受力导致虽然驾驶员松开油门踏板，却因踏板卡住导致油门踏板信号及油门踏板锁信号均错误时输出时能做及时有效防护，且安装方式简单多样化，控制简单，易于实现。

Description

汽车油门容错安全控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种汽车油门容错安全控制方法及其装置。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，电动汽车逐渐成为主要的交通工具，整车功能的安全性需要保证，油门踏板对于整车输出动力控制的来源显得尤为重要。对于油门踏板的保护现有技术是实现油门踏板与刹车误踩的保护方案，比如专利“一种汽车误踩油门识别方法及保护装置”（申请号：201610065108.8、申请日：2016-01-23）提到的根据驾驶者松开刹车到踩下油门所经历的时间为判断依据，正常操作时从容地松开刹车到踩下油门与惊慌中松开刹车到踩下油门所需的时间存在显著的差异，利用这种差异可以简单而且可靠地识别出是正常加油还是误踩油门。

又如专利“应对误踩汽车油门的控制方法及控制装置”（申请号：201810344452.X、申请日：2018-04-17）中提到的通过汽车控制系统将踩踏油门踏板的加速度值和深度行程值与预先设定的对应门限值相比较，根据比较结果输出预设的控制方式。

上述油门踏板错误保护方案是根据驾驶员的驾驶意图判断驾驶员是否发生误动作，但当油门踏板因错误外界受力（如因加装脚踏垫发生异常卡住而不能回到原始位置情况）等原因导致虽然驾驶员松开油门踏板，却因踏板卡住导致油门信号错误输出时并不能做及时有效防护。本发明在此基础上增加一种新的油门容错保护方案，通过油门踏板输出信号做逻辑控制以及增加压敏电阻检测驾驶员是否踩踏踏板，由电机控制器逻辑控制或直接改变油门踏板输出对油门踏板输出信号进行实时控制，当油门踏板因错误外界受力导致异常输出时及时作出处理，安全停车。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种汽车油门容错安全控制方法及其装置，当油门踏板因错误外界受力导致虽然驾驶员松开油门踏板，却因踏板卡住导致油门踏板信号及油门踏板锁信号均错误输出时能做及时有效防护。

本发明的技术方案如下所示：

一种汽车油门容错安全控制方法，包括以下步骤：

S1：安装在油门踏板上的传感器检测踏板上的压力；

S2：所述传感器将油门踏板上压力转化换为电信号输出至控制单元；

S3：所述控制单元通过上述信号判断驾驶员是否踩踏踏板；

S4：若所述控制单元判断踏板上无压力，认为驾驶员未踩踏油门踏板，停止输出油门踏板信号；若判断踏板上有压力，油门踏板信号有输出，所述控制单元再判断油门踏板锁信号是否输出正常；

S5：若油门踏板锁信号输出正常，则油门踏板信号正常输出，若油门踏板锁信号输出不正常，则油门踏板信号异常输出，停止输出油门踏板信号。

本方法通过设置在油门踏板上的控制单元和传感器单元作为一个控制系统来检测油门踏板上的压力信号，并且通过油门踏板信号和油门踏板锁信号来实现双重保护，实现方法是踩踏油门踏板，当油门踏板行程大于一定阀值时，油门踏板锁信号翻转为油门供电电压，否则油门踏板锁信号电压为零，电机控制器通过检测两种的信号逻辑关系来判断油门输出是否有效，即：当油门踏板行程为零时检测油门踏板锁信号电压为零为正常状态，当油门踏板行程大于一定阀值时检测油门踏板锁信号电压为踏板供电电压时为正常状态，否则均为异常状态。

优选的，所述S3步骤中控制单元为电机控制器或集成控制模块。

优选的，所述控制单元为电机控制器时，判断驾驶员是否踩踏踏板的具体方法为：

电机控制器出线与油门踏板连接器连接，当踩踏油门踏板后模拟信号反馈给电机控制器的输入电压值会发生变化，若检测到油门踏板的模拟输入电压值大于零点电压值（即未踩加速踏板时模拟信号的输入电压值）时可初步认为驾驶员踩踏油门踏板。

通过传感器输出信号再次判定，当踩踏油门踏板后，传感器输出的电阻值会发生变化，经电机控制器处理成电压信号后，电机控制器将未踩踏加速踏板时接收到的电压信号作为零点电压，当电阻发生变化时控制器通过与零点电压对比判断驾驶员是否踩踏加速踏板。所述电机控制器根据油门本体输出信号以及传感器的输出信号判断驾驶员是否踩踏踏板。

优选的，所述控制单元为集成控制模块时，判断驾驶员是否踩踏踏板的具体方法为：通过传感器输出信号判定，当踩踏油门踏板后，传感器输出的电阻值会发生变化，经集成控制模块处理成电压信号并将未踩踏加速踏板时电压信号作为零点电压，当电阻发生变化时集成控制模块通过与零点电压对比判断驾驶员是否踩踏加速踏板。

更优选的，所述S4步骤中判断踏板锁信号是否输出正常的具体方法为：踏板锁信号作为踏板本体的输出信号与电机控制器相连，踏板锁信号有两种电压输出状态即低电平（0V）、高电平（供电电压），未踩踏油门踏板时踏板锁信号为低电平，踩踏加速踏板并超过一定阀值时踏板锁信号为高电平；所述电机控制器首先通过检测油门踏板信号的输入判断是否有有效的油门信号输入：

（1）若油门踏板信号输入为0，则踏板锁信号应为低电平；

（2）若油门踏板信号输出不为0，则踏板锁信号应为高电平；

（3）若油门踏板信号输入为0，踏板锁信号为高电平则为错误状态；

（4）若油门踏板信号输入不为0，踏板锁信号为低电平则为错误状态。

油门踏板信号即为踩踏板时输入给电机控制器的踏板模拟电压信号，通过模拟电压电机控制器判断踏板行程，油门踏板锁信号是踏板的一个保护信号，只有两种输出状态，模拟电压大于一定值踏板锁信号自动与供电电压相连，否则断开与地相连。

本发明的目的还在于提供一种汽车油门容错安全控制系统，包括用于采集油门踏板的输出状态传感器单元和根据传感器单元传输的信号以及油门踏板逻辑信号实时控制油门踏板信号的控制单元；所述传感器单元安装在车辆的加速踏板背部；所述传感器单元和控制单元通过线束或内部电路连接。

更优选的，所述油门容错安全控制系统的控制单元包括电机控制器或集成控制模块其中电机控制器控制单元是在车辆出厂前可选配所述油门容错安全控制系统，电机控制器作为控制单元接收传感器单元传输的信号以及油门踏板逻辑信号，实时控制油门信号；集成控制模块控制单元是在车辆出厂后可加装所述油门容错安全控制系统，集成控制模块作为控制单元接收传感器单元传输的信号，实时控制油门信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：当油门踏板因错误外界受力（如因加装脚踏垫发生异常卡住而不能回到原始位置情况）等原因导致虽然驾驶员松开油门踏板，却因踏板卡住导致油门踏板信号及油门踏板锁信号均错误输出时能做及时有效防护，通过增加压敏电阻检测驾驶员是否踩踏踏板，由电机控制器逻辑控制或直接改变油门踏板输出对油门踏板输出信号进行实时控制，并且安装方式简单多样化，控制简单方便，易于实现。

附图说明

图1为选配方案油门容错安全控制系统检测结构图。

图2为本发明中控制方法的逻辑判断流程图。

图3为加装方案油门容错安全控制系统检测结构图。

具体实施方式

实施例1：本发明提供一种汽车油门容错安全控制方法及其装置，如图1和图2所示，其中电机控制器作为控制单元接收传感器单元传输的信号，实时控制油门信号；采用电阻式薄膜压力传感器检测油门踏板是否受到压力，从而判断驾驶员是否踩踏踏板；通过实时检测传感器单元输出信号、油门踏板信号、油门踏板锁信号判断油门踏板的输出状态控制油门踏板的输出。

传感器单元加装在油门踏板上，传感器单元采用电阻式薄膜压力传感器，踩踏油门踏板时电阻式薄膜压力传感器的电阻值会随压力变化而变化；将电阻式薄膜压力传感器输出电阻接入电机控制器预留外部端口，电机控制器实时检测信号的变化；电机控制器检测有油门踏板信号输入，同时根据压敏电阻的特性判断是否有压力输出，若有压力输出则认为驾驶员踩踏油门踏板，此时继续判断油门踏板锁信号是否正常从而决定输入的油门踏板信号是否应该正常输出，若无压力输出则认为驾驶员未踩踏油门踏板，此时可认为踏板信号输入异常，电机控制器停止油门踏板信号输出。

实施例2：本发明还提供一种汽车油门容错安全控制方法及其装置，如图2和图3所示，其中集成控制模块作为控制单元接收传感器单元传输的信号，实时控制油门信号；采用电阻式薄膜压力传感器检测油门踏板是否受到压力，从而判断驾驶员是否踩踏踏板；通过对传感器单元输出信号进行处理并与所设置的参考信号进行对比控制油门踏板信号的输出；将此外置式传感器模块和集成控制模块加装在油门踏板上，传感器模块采用电阻式薄膜压力传感器，踩踏油门踏板时电阻式薄膜压力传感器的电阻值会随压力变化而变化，对传感器单元输出的信号进行处理，处理成电压信号后的传感器信号的输出电压与所设定的参考电压信号比较值决定油门的输出状态；若处理后的传感器信号的输出电压低于所设定的参考电压信号，若无压力输出，认为驾驶员未踩踏油门踏板，集成控制模块停止输出油门踏板信号；反之则有压力输出，认为驾驶员踩踏油门踏板，此时判断踏板信号与油门踏板锁信号逻辑关系是否正常决定油门踏板是否应正常输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车油门容错安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：安装在油门踏板上的传感器检测踏板上的压力；

S2：所述传感器将油门踏板上压力转化换为电信号输出至控制单元；

S3：所述控制单元通过上述信号判断驾驶员是否踩踏踏板；

S4：若所述控制单元判断踏板上无压力，认为驾驶员未踩踏油门踏板，停止输出油门踏板信号；若判断踏板上有压力，油门踏板信号有输出，所述控制单元再判断油门踏板锁信号是否输出正常；

S5：若油门踏板锁信号输出正常，则油门踏板信号正常输出，若油门踏板锁信号输出不正常，则油门踏板信号异常输出，停止输出油门踏板信号。

2.根据权利要求1中所述的汽车油门容错安全控制方法，其特征在于，所述S3步骤中的控制单元为电机控制器或集成控制模块。

3.根据权利要求2中所述的汽车油门容错安全控制方法，其特征在于，所述控制单元为电机控制器时，判断驾驶员是否踩踏踏板的具体方法为：所述电机控制器出线与油门踏板连接器连接，踩踏油门踏板后模拟信号反馈给电机控制器的输入电压值会发生变化，若检测到油门踏板的模拟输入电压值大于零点电压值时，可初步认为驾驶员踩踏油门踏板；通过传感器输出信号再次判定，踩踏油门踏板后，传感器输出的电阻值会发生变化，经所述电机控制器处理成电压信号后，所述电机控制器将未踩踏加速踏板时接收到的电压信号作为零点电压，电阻发生变化时控制器通过与零点电压对比判断驾驶员是否踩踏加速踏板。

4.根据权利要求2中所述的汽车油门容错安全控制方法，其特征在于，所述控制单元为集成控制模块时，判断驾驶员是否踩踏踏板的具体方法为：通过传感器输出信号判定，踩踏油门踏板后，传感器输出的电阻值会发生变化，经集成控制模块处理成电压信号并将未踩踏加速踏板时电压信号作为零点电压，电阻发生变化时集成控制模块通过与零点电压对比判断驾驶员是否踩踏加速踏板。

5.根据权利要求1中所述的汽车油门容错安全控制方法，其特征在于，所述S4步骤中判断油门踏板锁信号是否输出正常的具体方法为：油门踏板锁信号作为踏板本体的输出信号与控制单元相连，油门踏板锁信号有两种电压输出状态即低电平、高电平，未踩踏油门踏板时油门踏板锁信号为低电平，踩踏加速踏板并超过一定阀值时油门踏板锁信号为高电平；所述控制单元首先通过检测油门踏板信号的输入判断是否有有效的油门信号输入：

（1）若油门踏板信号输入为0，则油门踏板锁信号应为低电平；

（2）若油门踏板信号输出不为0，则油门踏板锁信号应为高电平；

（3）若油门踏板信号输入为0，油门踏板锁信号为高电平则为错误状态；

（4）若油门踏板信号输入不为0，油门踏板锁信号为低电平则为错误状态。

6.一种汽车油门容错安全控制装置，其特征在于：包括传感器单元和控制单元；所述传感器单元安装在车辆的加速踏板背部；所述传感器单元和控制单元通过线束或内部电路电性连接。

7.根据权利要求6所述的汽车油门容错安全控制装置，其特征在于：所述控制单元为电机控制器或集成控制模块。