本發明涉及于車輛領域,更具體而言,涉及一種車輛行駛的控制方法及一種車輛行駛的控制系統及一種車輛。
背景技術:
隨著人們生活水平的提高,人們對出行方式提出了更高的要求。因此,汽車作為提供出行方便的消費品被越來越多的人所擁有。
目前,汽車一般使用剎車及油門雙踏板分別來控制所有工況下的汽車駕駛。即使用油門和剎車雙踏板對車輛行駛進行控制,其中油門給予整車驅動力,驅動力的大小與油門深度有關。剎車給予整車制動力,制動力大小與剎車深度有關。
但是,以上的控制方式會存在以下缺點:1、在一些情況下會出現駕駛員因為踩錯踏板造成交通事故的情況,如停車等;2、可能同時會有驅動力和制動力兩種動力一起輸出,對整車零部件可能會有損傷;3、在急剎時只由剎車產生的制動力會對整車結構產生影響,比如制動力不夠,或者輪胎抱死等;4、剎車時車輛的動能都轉化為熱能消耗掉了,白白浪費了很多能量。
技術實現要素:
本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此,本發明需要提供一種車輛行駛的控制方法及一種車輛行駛的控制系統及一種車輛。
一種車輛行駛的控制方法,包括以下步驟:
S1:車身穩定控制器采集油門踏板信號及剎車踏板信號,并根據該油門踏板信號及該剎車踏板信號判斷油門踏板及剎車踏板的狀態,若該油門踏板及該剎車踏板同時被踩下,進入步驟S2,若只有該剎車踏板被踩下,進入步驟S3,若只有該油門踏板被踩下,進入步驟S4,若該剎車踏板及該油門踏板均未被踩下,進入步驟S5;
S2:剎車制動器產生第一車輛制動力,該車身穩定控制器根據該剎車踏板信號獲取閾值油門信號,判斷該油門踏板信號是否大于該閾值油門信號,若是,進入步驟S6,若否,進入步驟S4;
S3:該剎車制動器產生第二車輛制動力,電機控制器根據該油門踏板信號控制電機產生第三車輛制動力;
S4:該電機控制器判斷該油門踏板信號是否大于第一預設油門信號,若是,進入步驟S7,若否,進入步驟S8;
S5:該電機控制器根據該油門踏板信號控制該電機產生該第三車輛制動力;
S6:該車身穩定控制器將該油門踏板信號限制至該閥值油門信號,并進入步驟S4;
S7:該電機控制器根據該油門踏板信號控制該電機產生車輛驅動力;及
S8:該電機控制器根據該油門踏板信號控制該電機產生第四車輛制動力。
上述車輛行駛的控制方法,可根據油門踏板信號進行車輛的驅動力與制動力控制,這樣可利用油門踏板控制車輛加速或減速,使車輛駕駛的操作更為簡單,減少駕駛員在駕駛過程中的疲勞感,并降低發生事故的概率,降低對整車零部件的損傷。同時,在剎車踏板及油門踏板同時被踩下時,車身穩定控制器能夠根據剎車踏板信號,對油門踏板信號進行限制,保證了車輛的行駛安全性。
在一個實施方式中,該車身穩定控制器預設有該剎車踏板信號與該閾值油門信號的對應關系,步驟S2包括:該車身穩定控制器根據該剎車踏板信號及該對應關系獲取該閾值油門信號。
在一個實施方式中,該剎車踏板信號由剎車深度傳感器產生并發送至該車身穩定控制器,該車身穩定控制器連接該電機控制器。
在一個實施方式中,步驟S3或步驟S5或步驟S8包括:該電機控制器控制該電機產生的電能存儲在蓄電池中,該電能是在該電機產生車輛制動力的過程中,由車輛車輪反拖該電機而產生。
在一個實施方式中,該第三車輛制動力大于該第四車輛制動力。
在一個實施方式中,步驟S7包括步驟:
S71:該電機控制器判斷該油門踏板信號是否小于第二預設油門信號,該第二預設油門信號大于該第一預設油門信號,若是,進入步驟S72,若否,進入步驟S73;
S72:該電機控制器根據該油門踏板信號及車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第一變化率控制該電機產生車輛驅動力;
S73:該電機控制器根據該油門踏板信號及車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第二變化率控制該電機產生車輛驅動力,該第二變化率大于該第一變化率。
一種車輛行駛的控制系統,包括車身穩定控制器、電機控制器、電機及剎車制動器,該車身穩定控制器連接該電機控制器及該剎車制動器,該電機連接該電機控制器。該車身穩定控制器用于采集油門踏板信號及剎車踏板信號,并根據該油門踏板信號及該剎車 踏板信號判斷油門踏板及剎車踏板的狀態。若該油門踏板及該剎車踏板同時被踩下,該剎車制動器用于產生第一車輛制動力,該車身穩定控制器用于根據該剎車踏板信號獲取閾值油門信號,判斷該油門踏板信號是否大于該閾值油門信號。若該油門踏板信號大于該閾值油門信號,該車身穩定控制器用于將該油門踏板信號限制至該閥值油門信號,該電機控制器判斷限制后的該油門踏板信號是否大于第一預設油門信號。若該油門踏板信號不大于該閾值油門信號,該電機控制器用于判斷該油門踏板信號是否大于該第一預設油門信號。若只有該剎車踏板被踩下,該剎車制動器用于產生第二車輛制動力,該電機控制器用于根據該油門踏板信號控制該電機產生第三車輛制動力。若只有該油門踏板被踩下,該電機控制器用于判斷該油門踏板信號是否大于該第一預設油門信號。若該油門踏板信號大于該第一預設油門信號,該電機控制器用于根據該油門踏板信號控制該電機產生車輛驅動力。若該油門踏板信號不大于該第一預設油門信號,該電機控制器用于根據該油門踏板信號控制該電機產生第四車輛制動力。
在一個實施方式中,該車身穩定控制器預設有該剎車踏板信號與該閾值油門信號的對應關系,該車身穩定控制器用于根據該剎車踏板信號及該對應關系獲取該閾值油門信號。
在一個實施方式中,該剎車踏板信號由剎車深度傳感器產生并發送至該車身穩定控制器,該車身穩定控制器連接該電機控制器。
在一個實施方式中,該電機控制器用于控制該電機產生的電能存儲在蓄電池中,該電能是在該電機產生車輛制動力的過程中,由車輛車輪反拖該電機而產生。
在一個實施方式中,該第三車輛制動力大于該第四車輛制動力。
在一個實施方式中,在該油門踏板信號大于該第一預設油門信號時,該電機控制器判斷該油門踏板信號是否小于第二預設油門信號,該第二預設油門信號大于該第一預設油門信號。若該油門踏板信號小于該第二預設油門信號,該電機控制器根據該油門踏板信號及車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第一變化率控制該電機產生車輛驅動力。若該油門踏板信號大于或等于該第二預設油門信號,該電機控制器根據該油門踏板信號及車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第二變化率控制該電機產生車輛驅動力,該第二變化率大于該第一變化率。
一種車輛,包括如上所述的車輛行駛的控制系統。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本發明較佳實施方式的車輛行駛的控制方法的流程圖;
圖2是本發明較佳實施方式的車輛行駛的控制系統的模塊示意圖;
圖3是本發明較佳實施方式的車輛行駛的控制方法的閾值油門信號與剎車深度的關系示意圖;及
圖4是本發明較佳實施方式的車輛動力與油門深度的關系示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接或可以相互通信;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開,下文中對特定例子的部件和設定進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本發明。此外,本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或參考字母,這種重復是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式和/或設定之間的關系。此外,本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
請參圖1,本發明較佳實施方式提供一種車輛行駛的控制方法。請結合圖2,車輛行駛的控制方法可由車輛行駛的控制系統100實現。該車輛行駛的控制系統100包括車身穩定控制器102(Electronic Stability Controller,ESC)、電機控制器104、電機106及剎車制動器108。
車身穩定控制器102連接車輛的剎車深度傳感器110、油門深度傳感器112及剎車制動器108。剎車深度傳感器110連接剎車踏板114并用于輸出剎車踏板信號。油門深度傳感器112連接油門踏板116并用于輸出油門踏板信號。
電機控制器104連接電機106及車身穩定控制器102。剎車制動器108連接剎車踏板114及車輛車輪118。本實施方式的控制方法可適用于混合動力汽車及純電動汽車,也就是說,車輛可為混合動力汽車或純電動汽車。
剎車制動器108包括液壓制動器120及剎車卡鉗122。剎車踏板114可通過如液壓桿連接液壓制動器120,當剎車踏板114被踩下時,剎車踏板114驅動液壓桿移動,使液壓制動器120對剎車卡鉗122產生驅動力,使剎車卡鉗122對車輛車輪118鉗制,進而使車輛剎車。
電機106可以工作在電動機模式或發電機模式。當電機106工作在電動機模式時,電機106可產生車輛驅動力以驅動車輛前進;當電機106工作在發電機模式時,電機106可將車輛的動能轉化為電能,所產生的電能存儲在車輛的蓄電池124中。在電機106將車輛的動能轉化為電能過程中,電機106能對車輛產生車輛制動力。蓄電池124與該電機106及該電機控制器104連接。電機控制器104可控制電機106工作在電動機模式還是發電機模式。
該車輛行駛的控制方法包括以下步驟:
S1:車身穩定控制器102采集油門踏板信號及剎車踏板信號,并根據該油門踏板信號及該剎車踏板信號判斷油門踏板116及剎車踏板114的狀態,若該油門踏板116及該剎車踏板114同時被踩下,進入步驟S2,若只有該剎車踏板114被踩下,進入步驟S3,若只有該油門踏板116被踩下,進入步驟S4,若該剎車踏板114及該油門踏板116均未被踩下,進入步驟S5;
S2:剎車制動器108產生第一車輛制動力,該車身穩定控制器102根據該剎車踏板信號獲取閾值油門信號,判斷該油門踏板信號是否大于該閾值油門信號,若是,進入步驟S6,若否,進入步驟S4;
S3:該剎車制動器108產生第二車輛制動力,電機控制器104根據該油門踏板信號控制電機106產生第三車輛制動力;
S4:該電機控制器104判斷該油門踏板信號是否大于第一預設油門信號,若是,進入步驟S7,若否,進入步驟S8;
S5:該電機控制器104根據該油門踏板信號控制該電機106產生該第三車輛制動力;
S6:該車身穩定控制器102將該油門踏板信號限制至該閥值油門信號,并進入步 驟S4;
S7:該電機控制器104根據該油門踏板信號控制該電機106產生車輛驅動力;及
S8:該電機控制器104根據該油門踏板信號控制該電機106產生第四車輛制動力。
具體地,在步驟S1中,油門踏板信號為表示油門深度的信號,剎車踏板信號為表示剎車深度的信號。油門踏板信號及剎車踏板信號可同時傳送至車身穩定控制器102。車身穩定控制器102可同時將油門踏板信號及剎車踏板信號傳送至電機控制器104。
例如,當駕駛員未踩下油門踏板116時,油門深度傳感器112會產生表示0%油門深度的油門踏板信號;當駕駛員踩下油門踏板116時,例如踩下的深度為油門踏板116總深度的10%時,油門深度傳感器112會產生表示10%油門深度的油門踏板信號。
當駕駛員未踩下剎車踏板時114,剎車深度傳感器110會產生表示0%剎車深度的剎車踏板信號;當駕駛員踩下剎車踏板114時,例如踩下的深度為剎車踏板114總深度的10%時,剎車深度傳感器110會產生表示10%剎車深度的剎車踏板信號。
因此,油門踏板116與剎車踏板114的狀態包括:油門踏板116及剎車踏板114同時被踩下;只有剎車踏板114被踩下;只有油門踏板116被踩下;剎車踏板114及油門踏板116均未被踩下。
車身穩定控制器102根據油門踏板信號及剎車踏板信號判斷油門踏板116與剎車踏板114的狀態是以上4種狀態的哪一種。具體地,若車身穩定控制器102判斷該油門踏板信號大于表示0%油門深度的油門踏板信號,車身穩定控制器102判斷油門踏板116被踩下。若車身穩定控制器102判斷該油門踏板信號等于表示0%油門深度的油門踏板信號,車身穩定控制器102判斷油門踏板116未被踩下。
類似地,若車身穩定控制器102判斷該剎車踏板信號大于表示0%剎車深度的剎車踏板信號,車身穩定控制器102判斷剎車踏板114被踩下。若車身穩定控制器102判斷該剎車踏板信號等于表示0%剎車深度的剎車踏板信號,車身穩定控制器102判斷剎車踏板114未被踩下。
同理地,電機控制器104判斷該油門踏板信號是否大于表示0%油門深度的油門踏板信號,若是,電機控制器104判斷油門踏板116被踩下,若否,電機控制器104判斷油門踏板116未被踩下。
另外,本實施方式中,車輛行駛的控制系統100還包括剎車制動傳感器126來判斷剎車踏板114是否被踩下。車身穩定控制器102連接剎車制動傳感器126,剎車制動傳感器126連接剎車制動器108。
正常情況下,車身穩定控制器102通過剎車踏板信號判斷剎車踏板114是否被踩下。如果剎車深度傳感器110失效時,車身穩定控制器102就會通過剎車制動傳感器 126判斷剎車踏板114是否被踩下。例如,剎車制動傳感器126可檢測液壓制動器120內的壓力,并將檢測到的壓力傳送至車身穩定控制器102,車身穩定控制器102根據壓力的大小判斷剎車踏板114是否被踩下。當剎車踏板114被踩下時,液壓桿在液壓制動器120里移動,對剎車卡鉗122產生驅動力,使剎車卡鉗122對車輪118鉗制以產生車輛制動力。此時,液壓制動器120內的壓力增大,因此,車身穩定控制器102判斷剎車踏板114被踩下。剎車制動傳感器126可以理解為剎車踏板114是否被踩下的備用傳感器。
當剎車深度傳感器110的信號及剎車制動傳感器126的信號同時失效時,車身穩定控制器102將限制整車的輸出功率。例如,車身穩定控制器102發送信號至電機控制器104,使電機控制器104限制電機106的輸出功率,限制的輸出功率可根據具體的車況決定。
當車身穩定控制器102判斷油門踏板116及剎車踏板114同時被踩下時,車身穩定控制器102執行剎車優先的邏輯。具體地,在步驟S2中,剎車踏板114被踩下時,剎車踏板114使液壓制動器120對剎車卡鉗122產生鉗制的驅動力,使剎車卡鉗122對車輪118產生第一制動力,進而控制整車剎車。
同時,閾值油門信號Gainmax是根據采集到的當前剎車踏板信號來獲取,例如車身穩定控制器102預設有剎車踏板信號與閾值油門信號Gainmax的對應關系,如圖3所示。
在獲取閾值油門信號GainMax后,車身穩定控制器102比較該閾值油門信號GainMax及采集到的當前油門踏板信號Gain以判斷該油門踏板信號Gain是否大于該閾值油門信號GainMax。
若當前油門踏板信號Gain大于該閾值油門信號GainMax,在步驟S6中,車身穩定控制器102將當前油門踏板信號Gain限制至閾值油門信號GainMax,如在油門踏板116與剎車踏板114同時被踩下時,車身穩定控制器102根據剎車踏板信號獲取的閾值油門信號GainMax為30%,而采集到的當前油門踏板信號Gain為60%,那么,車身穩定控制器102將當前油門踏板信號Gain限制至30%并輸出至電機控制器104。這樣可以使得車輛行駛更安全。需要說明的是,這里的30%及60%等百分比可以和上述踏板被踩深度的百分比來理解。
若當前油門踏板信號Gain不大于該閾值油門信號GainMax,或當前油門踏板信號Gain被限制至該閾值油門信號GainMax后,在步驟S4中,電機控制器104判斷油門踏板信號是否大于第一預設油門信號。本實施方式中,請結合圖4,該第一預設油門信號為表示10%油門深度的信號,可以理解為,油門踏板116被踩下的深度為油門踏板116 總深度的10%(圖4中,車輛動力正值可理解為車輛驅動力,車輛動力0值及負值可理解為車輛制動力)。電機控制器104通過比較油門踏板信號與第一預設油門信號的關系,以控制電機106產生車輛制動力還是車輛驅動力。需要指出的是,在其它實施方式中,10%油門深度的信號,也可以理解為油門踏板116被踩下的深度為油門踏板116總深度的其它百分比,具體的百分比可參考油門踏板116的阻尼隨油門踏板116被踩深度的關系、車輛性能、車輛安全性等一些因素設置。
另外,步驟S4也適用于只有該油門踏板116被踩下的工況。具體地,因為車身穩定控制器102判斷只有油門踏板116被踩下,電機控制器104可進一步判斷油門踏板信號是否大于第一預設油門信號,以控制電機106是輸出車輛驅動力還是車輛制動力,其具體的說明可參上。
在步驟S7中,當油門踏板信號大于第一預設油門信號時,如油門踏板116被踩下的深度超過油門踏板116總深度的10%時,電機控制器104控制電機106工作在電動機模式,即輸出驅動力控制信號至電機106,電機106根據該驅動力控制信號輸出車輛驅動力以驅動車輛的車輪118轉動,使車輛前進或加速。車輛驅動力的大小受油門踏板116深度的影響。
另外,當油門踏板信號大于第一預設油門信號時,步驟S7還包括步驟:
S71:該電機控制器104判斷該油門踏板信號是否小于第二預設油門信號,該第二預設油門信號大于該第一預設油門信號,若是,進入步驟S72,若否,進入步驟S73;
S72:該電機控制器104根據該油門踏板信號及車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第一變化率控制該電機106產生車輛驅動力;
S73:該電機控制器104根據該油門踏板信號及車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第二變化率控制該電機106產生車輛驅動力,該第二變化率大于該第一變化率。
在步驟S71中,本實施方式中,請結合圖4,第二預設油門信號為表示90%油門深度的信號。也就是說,電機控制器104判斷油門踏板信號是位于10%~90%油門深度的信號區間(下稱第一區間)還是位于90%~100%油門深度的信號區間(下稱第二區間)。
在步驟S72中,電機控制器104判斷油門踏板信號位于第一區間,以車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第一變化率控制該電機106產生車輛驅動力。
在步驟S73中,電機控制器104判斷油門踏板信號位于第二區間,以車輛驅動力隨該油門踏板信號變化的第二變化率控制該電機106產生車輛驅動力。可以理解為,在油門踏板信號位于第二區間時,油門踏板信號的變化引起電機106輸出的驅動力的變化比油門踏板信號位于第一區間時更大,整車動力提升得很快,對于駕駛感受會有很大的提升。
在步驟S8中,即當駕駛員踩油門踏板116的深度沒有超過油門踏板116總深度的 10%時,電機控制器104控制電機106工作在發電機模式以產生車輛制動力,使車輛減速。具體地,此時,電機控制器104會輸出制動力控制信號,電機106根據該制動力控制信號工作在發電機模式,使車輪118反拖電機106以產生第四車輛制動力,使車輛減速行駛。制動力的大小受油門踏板116深度的影響。
此時,由于車輪118反拖電機106使電機進行發電,電機控制器104控制電機106產生的電能存儲在車輛的蓄電池124中。如此,可提高混合動力汽車或純電動汽車的續駛里程。
在步驟S3中,即只有剎車踏板114被踩下時,液壓制動器120驅動剎車卡鉗122對車輪118鉗制以產生第二車輛制動力,使車輛剎車。同時,由于油門踏板116未被踩下,此時,根據圖4所示,電機控制器104控制電機106產生第三車輛制動力。因此,在步驟S3中,剎車制動器108與電機106合成的車輛制動力比只有剎車制動器108的制動力要大,車輛剎車性能更好,車輛更安全。
進一步地,第三車輛制動力比第四車輛制動力要大,也就是說,剎車踏板114被踩下時,電機控制器104可控制電機106能夠產生更大的車輛制動力,大大提升了車輛剎車的性能。
在步驟S5中,即該剎車踏板114及該油門踏板116均未被踩下時,電機控制器104根據該油門踏板信號控制該電機106產生該第三車輛制動力,使車輛減速。
與步驟8類似,在步驟S3及步驟S5中,電機控制器104將電機106所產生的電能存儲在蓄電池124中。如此,可提高混合動力汽車或純電動汽車的續駛里程。
在實際正常駕駛車輛時(油門踏板116與剎車踏板114同時被踩下可以理解為車輛的非正常駕駛狀態),1)如果駕駛員想要使整車行駛或加速時,可將油門踏板116踩到10%深度以上,如圖4所示,此時電機106產生車輛驅動力,使車輛行駛或加速;2)如果駕駛員需要令車輛減速,可將油門踏板116松到10%深度或以下,如圖4所示,此時電機106產生車輛制動力,使車輛減速;3)如果駕駛員需要令車輛急剎或者停車時,可以踩剎車踏板114,此時電機106與剎車制動器108同時產生制動力,使車輛停下來。
綜上所述,上述車輛行駛的控制方法及控制系統100,可根據油門踏板信號進行車輛的驅動力與制動力控制,這樣可利用油門踏板116控制車輛加速或減速,使車輛駕駛的操作更為簡單,減少駕駛員在駕駛過程中的疲勞感,并降低發生事故的概率,降低對整車零部件的損傷。同時,在剎車踏板114及油門踏板116同時被踩下時,車身穩定控制器102能夠根據剎車踏板信號,對油門踏板信號進行限制,保證了車輛的行駛安全性。
進一步地,在利用電機制動過程中,車輛的車輪118反拖電機106產生的電能儲 存在蓄電池124中,這樣可提高車輛的續駛里程;同時在急剎或停車時,車輛的剎車制動器108與電機106合成的制動力比只有剎車制動器108的制動力要大,車輛剎車性能更好,車輛更安全。
本發明較佳實施方式還提供一種車輛,該車輛包括上述車輛行駛的控制系統100,該車輛可為混合動力汽車或純電動汽車。因此,該車輛能夠使得車輛行駛更安全,車輛行駛更簡單。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。
盡管已經示出和描述了本發明的實施方式,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型,本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。