一种新能源汽车加速踏板防故障装置及故障诊断方法与流程

1.本发明涉及汽车踏板技术领域，具体为一种新能源汽车加速踏板防故障装置及故障诊断方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车的普及和发展，加速踏板作为控制车辆加速度和速度的重要组成部分，其可靠性和安全性变得尤为重要。传统的机械式加速踏板存在一些潜在的故障和缺陷，例如传感器误差、信号干扰、系统故障等，这可能导致车辆性能下降、驾驶安全风险增加，甚至引发事故。因此，开发一种新能源汽车加速踏板防故障装置成为了迫切的需求。
3.而现有的新能源汽车加速踏板在操作时，会存在一些缺点和局限性：
4.不完全的故障检测：现有技术可能无法及时检测到所有的踏板故障或异常情况，导致潜在的安全隐患；
5.缺乏综合性的故障处理：现有技术通常只能提供故障码或警告信息，缺乏针对具体故障的综合性处理和解决方案；
6.缺乏远程支持和诊断能力：部分现有技术无法实现远程诊断和支持，限制了故障解决的速度和效率。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种新能源汽车加速踏板防故障装置及故障诊断方法，用于解决上述背景技术中提到的技术问题。
8.本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车加速踏板防故障装置，包括：
9.底座，所述底座上设置有踏板本体，所述踏板本体与底座之间设置有支撑机构；
10.传感器，设置于底座与踏板本体之间；
11.控制系统，设置于汽车中控屏中，所述控制系统包括控制单元模块、故障诊断模块和报警模块。
12.优选的，所述支撑机构包括固定设置于踏板本体上的固定架，所述固定架与底座之间铰接设置，所述固定架的中部铰接设置有制动轴。
13.优选的，所述传感器包括压力传感器、位移传感器和角度传感器；
14.其中压力传感器通过测量踏板本体上施加的压力来确定踏板本体的位置和动作；
15.位移传感器通过测量踏板本体的行程和位移来确定位置和动作；
16.角度传感器通过测量踏板本体的角度变化来确定位置和动作。
17.优选的，所述控制单元模块接收传感器的信号，并进行处理和分析，其中包括：
18.信号接收，控制单元接收传感器传输的模拟或数字信号；
19.信号处理，控制单元对接收到的信号进行处理；
20.数据分析，控制单元使用内置的算法和逻辑来分析传感器信号；
21.控制输出，根据分析结果，控制单元生成相应的控制信号，以调整车辆的加速度和
速度；
22.系统保护和故障处理，负责监测系统的状态和安全性，并处理故障和异常情况。
23.优选的，所述数据分析中的算法包括：
24.阈值算法：通过设置阈值来确定踏板本体的操作状态；
25.滤波算法：使用滤波算法可以去除传感器信号中的噪声和干扰，提取出真实的踏板本体动作；
26.时序分析算法：通过对传感器信号的时间序列进行分析，可以判断踏板本体的动作模式；
27.模式识别算法：通过学习和识别驾驶员的操作模式和行为模式来判断踏板本体的状态。
28.优选的，所述故障诊断模块能够检测传感器的信号质量、系统的运行状态以及可能存在的故障，并提供相关的故障码或警告信息，其中包括：
29.故障检测：故障诊断模块通过监测传感器信号的准确性和一致性，以及系统的运行状态，及时检测到存在的故障和异常情况；
30.故障码生成：当故障被检测到时，故障诊断模块会生成相应的故障码，用于标识故障的类型和位置；
31.警告通知：故障诊断模块可以通过车辆的仪表盘向驾驶员发送故障提示，以提醒驾驶员注意可能存在的问题；
32.数据记录：故障诊断模块通常具有数据记录功能，记录和存储故障事件的相关数据，以供后续的故障分析和维修参考；
33.远程诊断：故障诊断模块支持远程诊断功能，通过无线通信和车辆互联功能将故障信息发送给汽车制造商或技术支持团队，进行远程诊断和支持。
34.优选的，所述报警模块在检测到故障和异常时，发出警报信号，提醒驾驶员注意踏板本体的问题，其中包括：
35.故障监测：报警模块接收来自故障诊断模块和控制单元模块的故障信息，监测踏板本体的状态和运行情况；
36.警报信号发出：当报警模块检测到踏板本体的故障和异常时，可以通过声音、光信号和其他方式发出警报信号；
37.警示灯显示：除了发出警报信号外，报警模块还可以通过仪表盘上的警示灯显示屏显示相应的故障或警告信息；
38.警报级别和处理：报警模块通常具有不同的警报级别，根据故障的严重程度和紧急性发出相应的警报；
39.报警记录：报警模块具有报警事件记录功能，记录和存储报警事件的相关数据，供后续的故障诊断和维修参考。
40.优选的，一种新能源汽车加速踏板防故障装置，故障诊断方法如下：
41.s1：传感器监测：由踏板本体的传感器负责监测踏板位置和动作，传感器将踏板位置和动作信息传输给控制单元模块；
42.s2：控制单元分析：控制单元模块接收传感器信号，并使用内置的算法和逻辑来分析传感器信号；
43.s3：故障检测：故障诊断模块与控制单元模块协同工作，对传感器信号进行实时监测和故障检测；
44.s4：故障码生成：当故障被检测到时，故障诊断模块会生成相应的故障码，用于标识故障的类型和位置；
45.s5：报警信号发出：故障诊断模块在检测到踏板本体的故障和异常时，通过报警模块发出警报信号，提醒驾驶员注意踏板本体的问题；
46.s6：警示灯显示：同时，报警模块可以通过仪表盘上的警示灯显示屏显示相应的故障和警告信息，使驾驶员更直观地了解踏板本体的问题；
47.s7：数据记录：故障诊断模块具备数据记录功能，记录故障事件的相关数据供后续的故障分析和维修参考。
48.本发明具备以下有益效果：
49.1.安全性提升：通过监测和诊断加速踏板的故障和异常情况，本装置可以帮助提高车辆的安全性，及时发现踏板本体的问题，并向驾驶员发出警报信号，可以减少潜在的事故风险。
50.2.驾驶体验改善：通过准确地监测踏板位置和动作，以及分析驾驶员的意图，本装置可以提供更准确和可靠的加速控制，这将改善驾驶体验，并提供更平稳和响应灵敏的加速性能。
51.3.故障诊断和维修便捷：装置中的故障诊断模块能够及时检测和生成故障码，帮助快速确定故障的类型和位置，这将有助于维修人员快速定位和解决问题，减少故障排除时间和成本。
52.4.数据记录和分析：故障诊断模块的数据记录功能可以记录和存储故障事件的相关数据，这些数据可以用于后续的故障分析和维修参考，有助于了解故障的原因和趋势，并改进系统的设计和性能。
53.5.远程支持和诊断：装置支持远程诊断功能，可以通过无线通信将故障信息发送给汽车制造商或技术支持团队，这将提供远程支持和诊断能力，加快故障解决的速度，减少车辆的停留时间。
54.综上所述，本装置的有益效果包括提升安全性、改善驾驶体验、提供便捷的故障诊断和维修、数据记录和分析，以及远程支持和诊断能力，这些效果将提高车辆的可靠性、驾驶舒适性和维修效率。
附图说明
55.图1为本发明的结构示意图；
56.图2为本发明的流程示意图。
57.图中标号：
58.1、底座；2、踏板本体；3、支撑机构；31、固定架；32、制动轴；4、传感器；5、控制系统。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.实施例
61.请参阅图1-图2，一种新能源汽车加速踏板防故障装置，具体的，包括：
62.底座1，底座1上设置有踏板本体2，踏板本体2与底座1之间设置有支撑机构3；支撑机构3包括固定设置于踏板本体2上的固定架31，固定架31与底座1之间铰接设置，固定架31的中部铰接设置有制动轴32。
63.在进一步的实施例中，底座1是装置的基础结构，提供支撑和固定踏板本体2的功能，踏板本体2安装在底座1上的踏板部分，由驾驶员踩踏操作来控制汽车的加速，支撑机构3连接踏板本体2和底座1的机构，用于支撑和稳定踏板本体2，通过固定架31起到支撑和固定作用，并铰接设置可以使踏板能够在一定范围内自由移动，制动轴32与制动系统相关。
64.具体的，传感器4，设置于底座1与踏板本体2之间；传感器4包括压力传感器、位移传感器和角度传感器；其中压力传感器通过测量踏板本体上施加的压力来确定踏板本体的位置和动作，可以感知驾驶员对踏板的施加的压力大小；位移传感器通过测量踏板本体的行程和位移来确定位置和动作，可以感知踏板的运动范围和位移量；角度传感器通过测量踏板本体的角度变化来确定位置和动作，可以感知踏板的倾斜角度或旋转角度。
65.传感器4的功能是监测和提供有关踏板本体2的位置、压力、位移和角度等信息，以便控制单元进行相应的处理和分析，进而实现对加速踏板的精确控制和故障诊断。
66.控制系统5，设置于汽车中控屏中，控制系统5包括控制单元模块、故障诊断模块和报警模块；控制单元模块接收传感器4的信号，并进行处理和分析，其中包括：
67.信号接收，控制单元接收传感器4传输的模拟或数字信号；这些信号可以是来自压力传感器、位移传感器和角度传感器的数据，反映踏板本体2的位置、压力、位移和角度等信息。
68.信号处理，控制单元对接收到的信号进行处理；这包括信号滤波、放大、转换和校准等操作，以确保准确的数据处理和可靠的信号分析。
69.数据分析，控制单元使用内置的算法和逻辑来分析传感器4信号；基于信号的变化和特征，控制单元模块可以确定加速踏板的状态和驾驶员的意图，如加速、减速或怠速等操作。
70.控制输出，根据分析结果，控制单元生成相应的控制信号，以调整车辆的加速度和速度；这些控制信号可能会影响电动机或动力系统的输出，以实现驾驶员所期望的加速或减速效果。
71.系统保护和故障处理，负责监测系统的状态和安全性，并处理故障和异常情况；如果控制单元模块检测到故障或异常，它可能会触发相应的保护机制或向故障诊断模块发送故障信息，以便进行进一步的故障诊断和处理。
72.控制单元模块在整个系统中起着关键的作用，接收并处理传感器的信号，并根据算法和逻辑进行数据分析和控制输出，通过控制单元模块，可以实现对加速踏板的精确控制，并确保系统的安全和可靠性。
73.其中数据分析中的算法包括：
74.阈值算法：通过设置阈值来确定踏板本体2的操作状态；通过比较传感器4信号的
数值与设定的阈值，可以判断踏板是处于加速、减速还是怠速状态。例如，如果传感器4信号超过设定的阈值，则可以判定为加速操作；算法公式如下：
75.如果传感器信号大于阈值a，则判断为加速操作。
76.如果传感器信号小于阈值b，则判断为减速操作。
77.如果传感器信号在阈值a和阈值b之间，则判断为怠速操作。
78.滤波算法：使用滤波算法可以去除传感器4信号中的噪声和干扰，提取出真实的踏板本体2动作；常见的滤波算法包括低通滤波、高通滤波、中值滤波等。通过应用适当的滤波算法，可以平滑传感器信号并去除不必要的波动和干扰，提高数据的可靠性和准确性；算法公式如下：
79.低通滤波算法示例：输出信号＝α*输入信号+(1-α)*上一时刻输出信号
80.其中，α是滤波器的参数，控制滤波器对当前输入信号和过去输出信号的相对权重。
81.时序分析算法：通过对传感器4信号的时间序列进行分析，可以判断踏板本体2的动作模式；例如，可以分析踏板的上升速度、下降速度以及停留时间等参数，从而推断出驾驶员的踏板操作行为，时序分析算法可以提供更详细和全面的踏板动作信息，有助于精确地控制和诊断；算法公式如下：
82.计算踏板本体的上升速度：速度＝(当前位置-上一时刻位置)/时间间隔根据速度变化的趋势和阈值判断加速或减速操作。
83.模式识别算法：通过学习和识别驾驶员的操作模式和行为模式来判断踏板本体2的状态；基于驾驶员的操作习惯和行为模式，可以建立模式识别模型，并将实时的传感器信号与模型进行比对和匹配，从而判断踏板的状态，模式识别算法可以适应不同驾驶员的习惯和变化，提高系统的智能化和适应性；算法公式如下：
84.使用机器学习或模式匹配技术，基于训练数据集对不同的踏板操作模式进行学习和识别，具体的算法公式会涉及到模型的构建和训练过程。
85.这些算法在数据分析阶段的应用有助于从传感器4信号中提取有用的信息，准确判断踏板本体2的位置、动作和状态，以便进行相应的控制和故障诊断。
86.其中故障诊断模块能够检测传感器4的信号质量、系统的运行状态以及可能存在的故障，并提供相关的故障码或警告信息，其中包括：
87.故障检测：故障诊断模块通过监测传感器4信号的准确性和一致性，以及系统的运行状态，及时检测到存在的故障和异常情况；例如，当传感器4信号超出预设范围、传感器4之间的数据不一致或系统工作超出正常参数时，故障诊断模块会发现并识别故障。
88.故障码生成：当故障被检测到时，故障诊断模块会生成相应的故障码，用于标识故障的类型和位置；故障码通常是一组数字或字母的编码，可以帮助技术人员或维修人员迅速定位和解决问题，生成的故障码可以用于后续的故障诊断和维修工作。
89.警告通知：故障诊断模块可以通过车辆的仪表盘向驾驶员发送故障提示，以提醒驾驶员注意可能存在的问题；警告通知能够帮助驾驶员及时了解车辆的故障状态，并采取相应的措施，如减速或停车检查。
90.数据记录：故障诊断模块通常具有数据记录功能，记录和存储故障事件的相关数据，以供后续的故障分析和维修参考；这些数据可以包括故障发生时的传感器4信号、车辆
状态、故障码等信息，记录的数据可以用于后续的故障分析、统计和维修参考，有助于诊断和解决故障。
91.远程诊断：故障诊断模块支持远程诊断功能，通过无线通信和车辆互联功能将故障信息发送给汽车制造商或技术支持团队，进行远程诊断和支持；远程诊断可以帮助技术人员迅速获取故障信息，并提供远程支持、建议和解决方案，以减少故障排除的时间和成本。
92.其中报警模块在检测到故障和异常时，发出警报信号，提醒驾驶员注意踏板本体2的问题，其中包括：
93.故障监测：报警模块接收来自故障诊断模块和控制单元模块的故障信息，监测踏板本体2的状态和运行情况；会实时监测故障信息的更新，并根据最新的故障状态进行判断和处理。
94.警报信号发出：当报警模块检测到踏板本体2的故障和异常时，可以通过声音、光信号和其他方式发出警报信号，以吸引驾驶员的注意；例如，可以通过发出警报音或闪烁警示灯的方式提醒驾驶员。
95.警示灯显示：除了发出警报信号外，报警模块还可以通过仪表盘上的警示灯显示屏显示相应的故障或警告信息；通过在驾驶员可见的位置显示相关信息，驾驶员可以更直观地了解踏板本体的问题。
96.警报级别和处理：报警模块通常具有不同的警报级别，根据故障的严重程度和紧急性发出相应的警报；对于严重的故障和紧急情况，警报模块可能发出更为显著和紧急的警报信号，以促使驾驶员立即采取行动。
97.报警记录：报警模块具有报警事件记录功能，记录和存储报警事件的相关数据，供后续的故障诊断和维修参考；这些数据可以包括报警发生的时间、故障类型、警报级别等信息，记录的数据可以用于后续的故障诊断、统计和维修参考，有助于分析故障原因和改进系统设计。
98.一种新能源汽车加速踏板防故障装置，故障诊断方法如下：
99.s1：传感器监测：由踏板本体1的传感器4负责监测踏板位置和动作，传感器4将踏板位置和动作信息传输给控制单元模块。
100.s2：控制单元分析：控制单元模块接收传感器4信号，并使用内置的算法和逻辑来分析传感器4信号；控制单元模块对接收到的信号进行处理和分析，以确定踏板本体1的状态和驾驶员的意图。
101.s3：故障检测：故障诊断模块与控制单元模块协同工作，对传感器4信号进行实时监测和故障检测；通过监测传感器4信号的准确性和一致性，以及系统的运行状态，及时检测到存在的故障或异常情况。
102.s4：故障码生成：当故障被检测到时，故障诊断模块会生成相应的故障码，用于标识故障的类型和位置；故障码可以提供给维修人员或技术支持团队，以便他们能够准确地诊断和解决问题。
103.s5：报警信号发出：故障诊断模块在检测到踏板本体1的故障和异常时，通过报警模块发出警报信号，提醒驾驶员注意踏板本体1的问题；警报信号可以通过声音、光信号或其他方式来实现，以吸引驾驶员的注意。
104.s6：警示灯显示：同时，报警模块可以通过仪表盘上的警示灯显示屏显示相应的故障和警告信息，使驾驶员更直观地了解踏板本体1的问题；警示灯或显示屏会显示与踏板本体1相关的故障码或警告信息。
105.s7：数据记录：故障诊断模块具备数据记录功能，记录故障事件的相关数据供后续的故障分析和维修参考；记录的数据可以包括故障发生的时间、故障码、传感器信号等信息，有助于分析故障原因和改进系统设计。
106.这些步骤组成了一种新能源汽车加速踏板防故障装置的故障诊断方法，通过传感器监测、控制单元分析、故障检测、故障码生成、报警信号发出、警示灯显示以及数据记录等步骤，可以及时检测和处理踏板本体1的故障和异常情况，并提供相应的警示和记录功能。
107.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
108.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，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。

技术特征：
1.一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)上设置有踏板本体(2)，所述踏板本体(2)与底座(1)之间设置有支撑机构(3)；传感器(4)，设置于底座(1)与踏板本体(2)之间；控制系统(5)，设置于汽车中控屏中，所述控制系统(5)包括控制单元模块、故障诊断模块和报警模块。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于：所述支撑机构(3)包括固定设置于踏板本体(2)上的固定架(31)，所述固定架(31)与底座(1)之间铰接设置，所述固定架(31)的中部铰接设置有制动轴(32)。3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于：所述传感器(4)包括压力传感器、位移传感器和角度传感器；其中压力传感器通过测量踏板本体上施加的压力来确定踏板本体的位置和动作；位移传感器通过测量踏板本体的行程和位移来确定位置和动作；角度传感器通过测量踏板本体的角度变化来确定位置和动作。4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于：所述控制单元模块接收传感器(4)的信号，并进行处理和分析，其中包括：信号接收，控制单元接收传感器(4)传输的模拟或数字信号；信号处理，控制单元对接收到的信号进行处理；数据分析，控制单元使用内置的算法和逻辑来分析传感器(4)信号；控制输出，根据分析结果，控制单元生成相应的控制信号，以调整车辆的加速度和速度；系统保护和故障处理，负责监测系统的状态和安全性，并处理故障和异常情况。5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于：所述数据分析中的算法包括：阈值算法：通过设置阈值来确定踏板本体(2)的操作状态；滤波算法：使用滤波算法可以去除传感器(4)信号中的噪声和干扰，提取出真实的踏板本体(2)动作；时序分析算法：通过对传感器(4)信号的时间序列进行分析，可以判断踏板本体(2)的动作模式；模式识别算法：通过学习和识别驾驶员的操作模式和行为模式来判断踏板本体(2)的状态。6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于：所述故障诊断模块能够检测传感器(4)的信号质量、系统的运行状态以及可能存在的故障，并提供相关的故障码或警告信息，其中包括：故障检测：故障诊断模块通过监测传感器(4)信号的准确性和一致性，以及系统的运行状态，及时检测到存在的故障和异常情况；故障码生成：当故障被检测到时，故障诊断模块会生成相应的故障码，用于标识故障的类型和位置；警告通知：故障诊断模块可以通过车辆的仪表盘向驾驶员发送故障提示，以提醒驾驶
员注意可能存在的问题；数据记录：故障诊断模块通常具有数据记录功能，记录和存储故障事件的相关数据，以供后续的故障分析和维修参考；远程诊断：故障诊断模块支持远程诊断功能，通过无线通信和车辆互联功能将故障信息发送给汽车制造商或技术支持团队，进行远程诊断和支持。7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于：所述报警模块在检测到故障和异常时，发出警报信号，提醒驾驶员注意踏板本体(2)的问题，其中包括：故障监测：报警模块接收来自故障诊断模块和控制单元模块的故障信息，监测踏板本体(2)的状态和运行情况；警报信号发出：当报警模块检测到踏板本体(2)的故障和异常时，可以通过声音、光信号和其他方式发出警报信号；警示灯显示：除了发出警报信号外，报警模块还可以通过仪表盘上的警示灯显示屏显示相应的故障或警告信息；警报级别和处理：报警模块通常具有不同的警报级别，根据故障的严重程度和紧急性发出相应的警报；报警记录：报警模块具有报警事件记录功能，记录和存储报警事件的相关数据，供后续的故障诊断和维修参考。8.根据权利要求1-7所述的一种新能源汽车加速踏板防故障装置，其特征在于，故障诊断方法如下：s1：传感器监测：由踏板本体(1)的传感器(4)负责监测踏板位置和动作，传感器(4)将踏板位置和动作信息传输给控制单元模块；s2：控制单元分析：控制单元模块接收传感器(4)信号，并使用内置的算法和逻辑来分析传感器(4)信号；s3：故障检测：故障诊断模块与控制单元模块协同工作，对传感器(4)信号进行实时监测和故障检测；s4：故障码生成：当故障被检测到时，故障诊断模块会生成相应的故障码，用于标识故障的类型和位置；s5：报警信号发出：故障诊断模块在检测到踏板本体(1)的故障和异常时，通过报警模块发出警报信号，提醒驾驶员注意踏板本体(1)的问题；s6：警示灯显示：同时，报警模块可以通过仪表盘上的警示灯显示屏显示相应的故障和警告信息，使驾驶员更直观地了解踏板本体(1)的问题；s7：数据记录：故障诊断模块具备数据记录功能，记录故障事件的相关数据供后续的故障分析和维修参考。

技术总结
本发明涉及汽车踏板技术领域，且公开了一种新能源汽车加速踏板防故障装置及故障诊断方法，包括：底座，底座上设置有踏板本体，踏板本体与底座之间设置有支撑机构；传感器，设置于底座与踏板本体之间；控制系统，设置于汽车中控屏中，控制系统包括控制单元模块、故障诊断模块和报警模块；本发明可以提升安全性、改善驾驶体验、提供便捷的故障诊断和维修、数据记录和分析，以及远程支持和诊断能力，这些效果将提高车辆的可靠性、驾驶舒适性和维修效率。率。率。


技术研发人员：苏度 田晶 万燕燕
受保护的技术使用者：松果新能源汽车有限公司
技术研发日：2023.07.22
技术公布日：2023/9/14