車上的剎車油門信號是怎么處理的

昨天在B站上看了AVB車比得的雙車耐久節(jié)目，國產(chǎn)某款車在定速巡航模式下，然后輕踩(十幾牛的力)剎車踏板，居然不會退出定速巡航模式，反而電機會加大輸出功率來抵抗駕駛員的剎車意圖，這邏輯有點離譜，通常邏輯都是剎車優(yōu)先級是最高的。

正好，對剎車和油門踏板信號的處理邏輯不了解，趁著熱乎，查查資料了解一下車上的剎車油門信號是怎么處理的。

首先目前車上的剎車油門都是電子式的，通過將油門行程轉(zhuǎn)換為電壓信號，傳給控制器進行處理。這里又分為兩種，一種為單電位器，如圖1所示，只有一路信號輸出，另一種為雙電位器，也就是有兩路輸出，如圖2所示，可以用作相互校驗用，做更多校驗邏輯，更加安全，目前車上用的多的就是這種雙電位器的。

▲圖1 單電位器踏板信號(來源知網(wǎng))

▲圖2 雙電位器踏板(來源知網(wǎng))

下面以雙電位器油門踏板來講。油門的控制主要分為故障診斷和輸出控制量大部分。

在診斷之前首先需要將油門傳感器信號進行濾波處理，過濾的方式通常是首先是進行均值濾波，這個通常在控制器的額ADCO模塊就可以配置，也就是ADC采用模塊可以處理，然后再進行一階濾波。濾波的目的是將抖動和變化過小的值進行過濾，同時兼顧輸入信號的平穩(wěn)性和靈敏度， 最大限度的保證了輸入信號的準確性。

故障診斷部分首先對油門原始信號以及轉(zhuǎn)換后的油門開度進行診斷，主要包括供電電壓檢查是否在正常范圍、輸入信號是否在正常范圍、兩路油門信號轉(zhuǎn)換成開度后是否同步、卡滯診斷等。

供電電壓檢查很好理解，通常兩路是單獨供電的，正常電壓是不一樣的，需要對兩路供電單獨檢查。輸入信號檢查也是同樣道理，比如一路信號范圍為0.75V~3.93±0.15V，第二路為0.375V~1.965V±0.15V，對兩路輸入進行合理性檢查，檢查不通過則報油門踏板故障

當(dāng)信號和供電電壓都檢查通過后，進行兩路的油門開度同步性檢查，檢查方法為：|u1/U1-u2/U2|≤K0.02，如果等式成立，則兩路信號同步，不成立則報油門踏板故障。

如果油門開度同步檢查OK后，進行卡滯性診斷，所謂的卡滯診斷，就是檢查油門踏板有沒有卡住。這是系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前剎車開度是否打開或者閉合狀態(tài)，以及當(dāng)前油門開度來判斷油門是否卡滯。如果油門值和車速都大于一定值， 而剎車開關(guān)處于閉合狀態(tài)( 駕駛員踩下剎車踏板) ， 則此時系統(tǒng)認為油門發(fā)生卡滯故障。

以上的這些故障通常都有確認時間，在故障還沒確認期間，有些做法是保持上一次的油門開度進行處理，或者是以兩路油門開度的較小值進行輸入。

當(dāng)故障確認后，通常都會使車輛的系統(tǒng)故障燈點亮，并且車輛進入跛行狀態(tài)。

當(dāng)診斷分檢查通過后，將油門開度輸入值控制模塊，來計算需要輸出的扭矩。這里包括轉(zhuǎn)矩系數(shù)計算，基本轉(zhuǎn)矩計算，期望車速計算，補償轉(zhuǎn)矩計算。

轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線會因不同的工況不同而不同，也會因不同模式不同而不同，如圖3所示。

▲圖3?三種踏板開度曲線(來源知網(wǎng))

曲線1對應(yīng)動力模式，也及時S檔，能夠滿足駕駛員的高動力以及急加速要求；曲線2通常為Normal模式；曲線3為經(jīng)濟模式， 整車功耗低， 經(jīng)濟性能佳。

根據(jù)油門開度和轉(zhuǎn)矩系數(shù)，以及最大轉(zhuǎn)矩，傳動比，電機的額定功率、電機的基速等來來計算基本轉(zhuǎn)矩。

得到基本轉(zhuǎn)矩之后， 需要進行補償轉(zhuǎn)矩的計算， 來滿足起步或者急加速等工
況下駕駛員對轉(zhuǎn)矩的需求。其中， 駕駛員期望車速的確定是進行轉(zhuǎn)矩補償?shù)幕A(chǔ)，因此在進行補償轉(zhuǎn)矩之前， 首先要對駕駛員期望車速進行計算。車輛行駛時工況復(fù)雜， 我們將一個達到駕駛員達到自己期望的車速的時刻定義為車輛在平直路面的短暫穩(wěn)定狀態(tài)，此時加速度a=0 。

最后進行補償轉(zhuǎn)矩計算，對于駕駛員來說， 他對踏板及各檔位的操作， 說到底都是為了改變車輛的行駛速度， 即達到自己期望的車速。因此在求得基本輸出轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上， 我們還需要根據(jù)當(dāng)前車速以及駕駛員期望車速的差值來確定補償力矩的值。

當(dāng)這些處理完之后，將目標(biāo)扭矩按照扭矩斜率處理，發(fā)送給動力總成和電池管理系統(tǒng)等，來實現(xiàn)動力輸出。

審核編輯：劉清