油門踏板、車輛控制方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛控制領域，具體涉及一種油門踏板、車輛控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]目前，自動檔汽車均具備不同的駕駛模式，駕駛員可以選擇不同的駕駛模式，以滿足對駕駛的需求。比如，普通的自動檔汽車可以具備D檔以及S檔兩種駕駛模式，而高檔的自動檔汽車除D檔以及S檔兩種駕駛模式以外，還可以具備Sport+檔、Comfort檔等駕駛模式。
[0003]在根據駕駛員的駕駛模式切換操作更換車輛的駕駛模式時，駕駛模式切換操作所產生的信號通常先發送至變速箱控制器，變速箱控制器根據所述信號產生對應的駕駛模式切換請求并發送至發動機控制器，發動機控制器在接收到所述切換請求后，根據油門踏板的開度值調整發動機扭矩的輸出，至此完成車輛不同駕駛模式之間的切換過程。
[0004]然而，在上述駕駛模式切換的過程中，不同駕駛模式之間的區別僅在于車輛行駛的檔位不同，使得每種駕駛模式下，對車輛動力性能的改變很小，最終導致用戶在該駕駛模式下的體驗很少。
【發明內容】
[0005]本發明實施例解決的問題是如何改變車輛的動力性能，提高不同駕駛模式下的用戶體驗。
[0006]為解決上述問題，本發明實施例提供一種油門踏板，所述油門踏板包括:
[0007]踏板；
[0008]底座，適于將所述油門踏板固定在車輛底盤上；
[0009]踏板連桿，所述踏板連桿的第一端與所述踏板連接，第二端與所述底座連接，所述第一端與第二端相對設置；
[0010]所述底座內部設置有適于改變所述油門踏板力矩和行程的控制組件。
[0011 ] 可選地，所述油門踏板還包括:彈簧組件，所述控制組件通過控制所述彈簧組件的形變來改變所述油門踏板的力矩和行程。
[0012]可選地，所述控制組件的第一端與所述彈簧組件連接，第二端與所述底盤連接，所述第一端與第二端相對設置。
[0013]可選地，所述控制組件的第一端與所述彈簧組件連接，第二端與所述底座連接，所述第一端與第二端相對設置。
[0014]可選地，所述控制組件包括:驅動部件以及與所述驅動部件連接的限位部件，所述彈簧組件套接在所述限位部件上。
[0015]可選地，所述驅動部件為步進電機。
[0016]可選地，所述限位部件包括:與所述驅動部件連接的限位螺桿以及與所述限位螺桿螺紋連接的螺帽，所述限位螺桿上與所述驅動部件連接的一端為設置有螺紋的一端。
[0017]可選地，所述彈簧組件為可變剛度彈簧組件。
[0018]本發明實施例還提供了一種車輛控制系統，所述系統包括:
[0019]變速箱控制器，適于接收駕駛模式切換操作所產生的駕駛模式切換信號，并根據所述駕駛模式切換信號切換所述車輛的駕駛模式；
[0020]發動機控制器，適于獲取所述車輛切換后的駕駛模式，并根據所述車輛切換后的駕駛模式產生相應的控制信號；
[0021]上述的油門踏板，適于根據所述控制信號控制所述車輛油門踏板的行程和力矩。
[0022]本發明實施例還提供了一種車輛控制方法，所述方法包括:
[0023]接收駕駛模式切換操作所產生的駕駛模式切換信號，根據所述駕駛模式切換信號切換所述車輛的駕駛模式；
[0024]獲取所述車輛切換后的駕駛模式，并根據所述車輛切換后的駕駛模式產生相應的控制信號；
[0025]根據所述控制信號控制所述車輛油門踏板的力矩和行程。
[0026]與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下優點:
[0027]由于油門踏板的底座內部設置有控制組件，且所述控制組件可以改變所述油門踏板的力矩及行程，進而可以有效地改變發動機輸出的扭矩以及變速器進行檔位切換時所需要的油門踏板開度，也就有效地改變了車輛的動力性能，因此可以提高在不同駕駛模式下的用戶體驗。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明實施例中油門踏板的結構示意圖；
[0029]圖2是本發明實施例中一種控制組件與彈簧組件的結構示意圖；
[0030]圖3是圖2中的控制組件壓縮彈簧組件后的結構示意圖；
[0031]圖4是油門踏板的力矩和行程改變前，發動機輸出的扭矩隨發動機轉速增加而變化的曲線；
[0032]圖5是油門踏板的力矩和行程改變后，發動機輸出的扭矩隨發動機轉速增加而變化的曲線；
[0033]圖6油門踏板的力矩和行程改變前，變速箱內部不同檔位之間進行切換的數據示意圖；
[0034]圖7是油門踏板的力矩和行程改變后，變速箱內部不同檔位之間進行切換的數據不意圖；
[0035]圖8是本發明實施例中車輛控制系統的結構示意圖；
[0036]圖9是本發明實施例中車輛控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]目前，車輛具備不同的駕駛模式。以車輛具備D檔及S檔兩種駕駛模式為例，當將車輛的駕駛模式從D檔切換至S檔時，改變的只是車輛行駛的檔位，而因檔位的不同所引起的對車輛動力性能的改變很小，最終導致用戶在D檔或者S檔駕駛模式下的體驗很少。
[0038]針對上述問題，本發明的實施例提供了一種油門踏板，所述油門踏板的底座內設置有控制組件，所述控制組件可以改變所述油門踏板的力矩和行程，進而可以改變車輛在某種駕駛模式下的動力性能，提高用戶在所述駕駛模式下的用戶體驗。
[0039]如圖1所示，本發明的實施例提供了一種油門踏板，所述油門踏板包括:踏板110，底座120，以及踏板連桿130。其中，所述踏板連桿130的第一端與所述踏板110連接，第二端與所述底座120連接，所述第一端與第二端相對設置。所述底座120適于將所述油門踏板固定在車輛的底盤10上，且所述底座120內部設置有可以改變所述油門踏板力矩和行程的控制組件(未示出)。
[0040]隨著踏板力的增加，所述油門踏板的開度會發生變化。比如所述油門踏板由圖中實線所示的開度變化至虛線所示的開度。由于油門踏板與發動機連接，當所述油門踏板的力矩和行程發生改變時，向所述踏板110施加同樣的踏板力，所述油門踏板的開度值會增大，進而使得發動機輸出的扭矩增大，以及使得變速器進行檔位切換時所需要的油門踏板開度值減小，由此可以改變車輛的動力性能。以下分別對所述油門踏板的力矩和行程發生改變前后，發動機輸出的扭矩的變化以及變速器進行檔位切換時所需要的油門踏板開度值的變化進行說明:
[0041]如圖2所示，在具體實施中，所述油門踏板還可以包括彈簧組件210。所述控制組件220可以通過控制所述彈簧組件210的形變來改變所述油門踏板的力矩和行程。
[0042]如，在改變前，所述彈簧組件的長度為Q，彈簧組件行程為Si，此時對應的油門踏板的踏板力為h，油門踏板行程為Μρ通過所述控制組件220沿a方向壓縮所述彈簧組件210，如圖3所示，被壓縮后，所述彈簧組件210的長度為L2，Li>L2，此時對應的彈簧組件的行程為S2，油門踏板行程為M2。彈簧組件210的長度越小，彈簧組件210所發生的形變越大，彈簧組件210所產生的彈簧力也就越大，此時所述油門踏板可變化的角度減小。因此，當向油門踏板施加同樣的踏板力時，改變后的油門踏板的開度值大于改變前油門踏板的開度值，對應地，改變前發動機輸出的扭矩大于改變后發動機輸出的扭矩。
[0043]圖4為改變前，踏板力Fi的取值不同時，所對應的發動機輸出扭矩變化示意圖。圖5為改變后，踏板力仍為h時，所對應的發動機輸出扭矩變化示意圖。如圖4和圖5所示，橫坐標表示發動機的轉速，縱坐標表示發動機輸出的扭矩值，每一條數據線沿縱坐標方向分別對應踏板力匕的值等于ON，5N, 10N,……，100N時，發動機輸出扭矩隨著發動機的轉速增加而變化的曲線。其中，圖5中的數據線1表示發動機外特性扭矩，代表發動機的極限扭矩，1以下表示發動機的可用扭矩區間，1以上表示發動機超頻扭矩區間，用于假設發動機標定的分布區域，本身不代表發動機的實際性能。
[0044]由圖4及圖5可以看出，發動機的扭矩隨著發動機轉速的增加而增加，并且，將圖4與圖5中踏板力h相同的兩條曲線進行對比可知，當油門踏板的力矩和行程增大時，在發動機轉速和踏板力相同的情況下，發動機輸出的扭矩相應增大。以踏板力h的值等于50N時的數據線2為例，當發動機轉速為2000rpm時，改變前發動機輸出的扭矩約為175N.m,改變后輸出的扭矩約為225N.m,改變后輸出的扭矩大于改變前輸出的扭矩。也就是說，在發動機轉速以及踏板力相同的情況下，油門踏板的力矩和行程在改變前后，所對應的發動機輸出的扭矩是不同的。當油門踏板的力矩和行程增大時，在發動機轉速以及踏板力相同的情況下，發動機輸出的扭矩也就增大，車輛的動力性能越好。反之，發動機輸出的扭矩減小。
[0045]由于油門踏板的力矩和行程發生變化，還會對變速箱內部不同檔位之間的切換產生一定影響。參見圖6及圖7，其中，圖6為油門踏板的力矩和行程改變前，變速箱內部不同檔位之間進行切換的數據示意圖，圖7為油門踏板的力矩和行程改變后，變速箱內部不同檔位之間進行切換的數據示意圖。如圖6及圖7所示，橫坐標表示車速，縱坐標表示油門踏板的開度值，每條實線所表示的數據線沿橫軸方向分別表示:在不同車速的情況下，檔位自1檔切換至2檔，2檔切換至3檔，3檔切換至4檔，4檔切換至5檔，以及5檔切換至