CN207096771U - 一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统，包括加速踏板位置传感器、发动机控制模块、油门位置智能控制器和汽车OBD接口，所述加速踏板位置传感器信号输入所述油门位置智能控制器，所述油门位置智能控制器通过所述汽车OBD接口读取发动机的转速、车速和瞬时油耗信息，判断所述加速踏板位置传感器的输入信号是否存在故障，并对故障信号按照信号特性关系进行模拟，并输出正确的控制信号。该方法可以解决所述加速踏板位置传感器一路信号异常时发动机控制模块信号的可靠性问题，保证发动机的稳定运转。
Description
技术领域
本申请涉及一种车辆可提高油门位置传感器可靠性的控制系统。
背景技术
油门踏板是驾驶员操控车辆的主要器件之一。在当今电子控制系统中，发动机转速、车速、油耗、排放等主要性能指标都是电子控制模块(ECM)根据油门踏板位置传感器的数据进行控制和调节的。若油门位置传感器出现故障，车辆将无法正常行驶。为此，在油门踏板位置传感器的设计中常常设计两路输出信号，以便ECM进行判断。然而，遗憾的是，当发动机控制模块判断出其中一路油门位置传感器信号故障时，发动机便采取应对措施，致使车辆动力明显下降，车身抖动明显，油耗急剧增加，即使油门踩到底也无法提高车速。伴随着动力性的下降，发动机的燃烧也变得恶化，排放剧烈增加。
由以上分析可知，原本设计两路油门位置传感器是为了提高其可靠性，但由于发动机控制模块ECM的不当处理方式，导致整车性能和可靠性下降。因此，如何保证在加速踏板位置传感器输出信号不稳定的情况下发动机控制模块仍能接收到稳定、正确的信号是当前需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种新的可提高油门位置传感器可靠性的控制系统。
本实用新型提供一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统，包含加速踏板位置传感器、发动机控制模块和油门位置智能控制器，所述加速踏板位置传感器、所述油门位置智能控制器和所述发动机控制模块信号相连并顺次串联，所述加速踏板位置传感器的两路输出信号分别为第一输出信号和第二输出信号，所述油门位置智能控制器对所述两路输出信号中的故障信号进行修复并输出至所述发动机控制模块。
所述油门位置智能控制器判断所述加速踏板位置传感器的两路实时输出信号是否满足信号特性关系，满足所述信号特性关系的信号直接输出至所述发动机控制模块，不满足所述信号特性关系的信号启动分析程序。
所述油门位置智能控制器对不满足所述信号特性关系的信号进行分析，确定发生故障的信号和未发生故障的信号。
所述油门位置智能控制器以所述未发生故障的信号为依据，根据所述信号特性关系，生成新的信号替换所述已发生故障的信号，并向所述发动机控制模块输出。
所述信号特性关系指所述第一输出信号和所述第二输出信号之间保持一个固定的差值。
所述信号特性关系指所述第一输出信号和所述第二输出信号之间保持一个固定的比值。
所述信号特性关系指所述第一输出信号和所述第二输出信号之和等于恒值。
通过汽车OBD接口从所述发动机控制模块中读取发动机转速、汽车行驶车速及瞬时油耗信息，并输入所述油门位置智能控制器，辅助所述油门位置智能控制器对故障信号进行判断。
一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统，包含加速踏板位置传感器、发动机控制模块和油门位置智能控制器，所述加速踏板位置传感器、所述油门位置智能控制器和所述发动机控制模块信号相连并顺次串联，所述油门位置智能控制器包括读取电路、主控电路、故障判断电路及电压生成电路，读取电路与加速踏板位置传感器信号连接，电压生成电路与发动机控制模块信号连接，读取电路、故障判断电路及电压生成电路均与主控电路信号连接。
读取电路能够用于读取加速踏板位置传感器的两路输出电压。故障判断电路能够判断出哪一路输出电压出现故障，其可以预设有信号特征关系和各路的电压范围，通过信号特征关系可以判断加速踏板位置传感器的输出是否故障，通过电压范围可以判断出哪路输出电压故障。电压生成模块能够用于根据信号特征关系和正常输出电压来修订非正常输出电压，并将修正后的电压输出到发动机控制模块。主控电路用于协调控制各电路。主控电路也可以与汽车OBD接口信号连接。
本实用新型的有益效果是：加速踏板位置传感器信号不直接输入发动机控制模块，避免了发动机控制模块对加速踏板位置传感器输出的不稳定信号的直接接收，避免了由加速踏板位置传感器信号不可靠引起的发动机运行不稳定。
附图说明
图1是本实用新型可提高油门位置传感器可靠性的控制系统的一种实施方式的电路原理框图；
图2是本实用新型可提高油门位置传感器可靠性的控制系统的另一种实施方式的电路原理框图；
图3是油门位置智能控制器的电路原理框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1示出了本实用新型的一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统的一种实施例，该系统包括加速踏板位置传感器1、发动机控制模块2、汽车OBD接口3和油门位置智能控制器4，加速踏板位置传感器1的输出信号实时输入油门位置智能控制器4，油门位置智能控制器4将控制信号实时输出至发动机控制模块2，在车辆行驶时，油门位置智能控制器4实时接收加速踏板位置传感器1的信号并将其实时输出至发动机控制模块2，通过油门位置智能控制器4可以保证加速信号的可靠性，保证发动机工作的稳定性。
在本实施例中，油门位置智能控制器4判断加速踏板位置传感器1的两路实时输出信号，即第一输出信号Uepa和第二输出信号Uepa2，是否满足系统预设的信号特性关系，满足该信号特性关系的信号直接输出至发动机控制模块2，不满足信号特性关系的信号则启动分析程序进行分析，通过油门位置智能控制器4可以判断加速踏板位置传感器1的信号是否发生故障，从而为车辆的稳定行驶提供帮助。
在本实施例中，加速踏板位置传感器1输出的两路信号之间的信号特性关系有三种，分别是：第一输出信号和第二输出信号之间保持一个固定的差值、第一输出信号和第二输出信号之间保持一个固定的比值、第一输出信号和第二输出信号之和为恒值。
在本实施例中，不满足信号特性关系的信号即为加速踏板位置传感器1输出的故障信号，在这种情况下，油门位置智能控制器4需要根据信号特性关系对两路信号进行分别判断，确定发生故障的信号和未发生故障的信号，通过油门位置智能控制器4的判断能够找到发生故障的信号来源，从而为对故障信号的处理提供依据。
在本实施例中，油门位置智能控制器4以未发生故障的信号为依据，根据信号特性关系，生成新的信号替换已发生故障的信号，并向发动机控制模块2输出正确的控制信号，这样，油门位置智能控制器4将加速踏板位置传感器1中的不稳定或故障信号通过识别和修复输出至发动机控制模块2，保证了发动机控制模块2收到的控制后信号Vepa和Vepa2的正确性，从而提高发动机运行的稳定性。
在本实施例中，汽车OBD接口3从发动机控制模块2中读取发动机转速、汽车行驶车速及瞬时油耗信息，并输入油门位置智能控制器4，辅助油门位置智能控制器4对故障信号进行判断，提高油门位置智能控制器4在判断信号和修正信号时的精度和效率。
在本实施例中，以第一输出信号和第二输出信号之间保持一个固定的比值的情况为例来说明。正常情况下，第一输出信号和第二输出信号电压符合Uepa2/Uepa＝2的关系。假如油门位置从起始到最大的过程中，Uepa2的输出电压从0.36V到3.8V线性变化，则相对应的Uepa的输出电压则应该是从0.18V到1.9V，当Uepa2/Uepa不等于2时，则意味着油门位置信号至少有一路出现了问题。此时，由于油门位置智能控制器全程监测两路信号的数值，并结合由OBD读取的发动机车速、汽车行驶车速及发动机瞬时油耗等参数，比较容易判断出是哪一路信号出了问题。假如经油门位置智能控制器确认是Uepa2出现异常，则油门位置智能控制器便可依据Uepa数值的2倍计算出Uepa2的值，并通过D/A变换等技术手段输出计算后的模拟值。当发动机控制模块接收到经过油门位置智能控制器输入的正确电压信号时，就不会启用跛行程序，并可按正常情况进行控制，从而保证车辆不会因为油门位置传感器一路信号的故障而导致整车带故障行车，因此可提高了油门位置传感器的可靠性和可信性，对提高行车安全、减少跛行工况的使用，降低燃料消耗和排气污染。
本实施例中，汽车OBD接口3采集发动机控制模块2中关于发动机的状态参数，并将发动机状态参数实时返回至油门位置智能控制器4中对故障信号进行辅助分析，以提高油门位置智能控制器4的判断和修复信号的精度和效率。
【实施例2】
图2所示是本实用新型的另一种实施例，其取消了OBD接口从发动机获取车辆行驶数据的环节，直接由油门位置智能控制器4根据信号特性关系判断加速踏板位置传感器1的两路输出信号是否发生故障。
下面结合油门位置传感器的工作方式对本实施例作详细说明。
在加速过程中，加速踏板位置传感器1将收到的驾驶员操作油门的动作转换为电信号，该信号即为加速踏板位置传感器1的输出信号。在本实用新型中，加速踏板位置传感器1有六个接口，分别为两个电源端、两个接地端和两路信号输出端，两路信号输出端的信号由驾驶员的动作生成，两路信号之间满足特定的信号特性关系，如两路实时输出信号之间保持一个固定的差值，两路实时输出信号之间保持一个固定的比值或两路实时输出信号之和为恒值。油门位置智能控制器4采集来自加速踏板位置传感器1的两路输出信号，判断两路信号之间是否满足特定的信号特性关系。对于满足信号特性关系的输入，油门位置智能控制器4将其输出至发动机控制模块2，对于不满足信号特性关系的输入，则说明信号出现了相应的故障或不稳定的情况。针对故障或不稳定信号，油门位置智能控制器4找出不满足信号特性关系的信号，同时，以未发生故障的信号为依据，结合信号特性关系，模拟出与之匹配的信号对故障信号进行替代。之后，油门位置智能控制器4将处理过的两路均正常的信号输入发动机控制模块2，发动机控制模块2在正确的信号输入的情况下保证发动机按照驾驶员的意图稳定运转。
如图3所示，油门位置智能控制器包括读取电路、主控电路、故障判断电路及电压生成电路，读取电路与加速踏板位置传感器信号连接，电压生成电路与发动机控制模块信号连接，读取电路、故障判断电路及电压生成电路均与主控电路信号连接。读取电路能够用于读取加速踏板位置传感器的两路输出电压。故障判断电路能够判断出哪一路输出电压出现故障，其可以预设有信号特征关系和各路的电压范围，通过信号特征关系可以判断加速踏板位置传感器的输出是否故障，通过电压范围可以判断出哪路输出电压故障。电压生成模块能够用于根据信号特征关系和正常输出电压来修订非正常输出电压，并将修正后的电压输出到发动机控制模块。主控电路用于协调控制各电路。主控电路也可以与汽车OBD接口信号连接。
本实用新型中，通过油门位置智能控制器不断监测加速踏板位置传感器(油门位置传感器)两路信号的数据，并按照不同厂家的设计要求对两路信号的可信性进行评估，当发现其中某一路出现异常时，则依据另外正常一路的输出值计算出非正常信号正常时的数值，并通过智能控制器模拟输出，保证经过油门位置智能控制器后输入到发动机控制器(ECM)的油门位置传感器信号的正确和可信。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (1)
1.一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统，其特征在于：包括加速踏板位置传感器(1)、发动机控制模块(2)和油门位置智能控制器(4)，所述加速踏板位置传感器(1)、所述油门位置智能控制器(4)和所述发动机控制模块(2)信号相连并顺次串联，所述加速踏板位置传感器(1)的两路输出信号分别为第一输出信号和第二输出信号，所述油门位置智能控制器(4)对所述两路输出信号中的故障信号进行修复并输出至所述发动机控制模块(2)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720436713.1U CN207096771U (zh) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | 一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720436713.1U CN207096771U (zh) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | 一种可提高油门位置传感器可靠性的控制系统 |
Publications (1)
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| CN207096771U true CN207096771U (zh) | 2018-03-13 |
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| CN (1) | CN207096771U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109164312A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-08 | 江苏敏安电动汽车有限公司 | 电动汽车加速踏板校验算法 |
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2017
- 2017-04-24 CN CN201720436713.1U patent/CN207096771U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN109164312B (zh) * | 2018-07-25 | 2021-07-16 | 江苏敏安电动汽车有限公司 | 电动汽车加速踏板校验算法 |
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