CN108454435A - 基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统及其操作方法，包括加速踏板，所述加速踏板连接有位移传感器与压力传感器，所述位移传感器与压力传感器共同连接有用于判断加速或制动的判断系统，所述判断系统连接有减缓动力响应的控制系统，所述控制系统连接有用于驱动电动汽车移动的机械传动系统，所述判断系统同时连接有制动系统，所述制动系统与机械传动系统连接。本发明具有以下有益效果：这种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统及其操作方法能够实现分析驾驶者意图，其是加速还是制动，从而避免或减轻误加速带来的车辆损伤、人员伤亡等事故。

Description

基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统及其操作方法
技术领域
本发明涉及电动汽车、电动物流车的制动判断系统，特别涉及一种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统。
背景技术
当车主由于驾驶经验不足，在驾驶过程中由于疏忽或情绪上的紧张，错误的将加速踏板当作制动踏板使用，造成车辆在非主观意识的情况加速向前行驶，而导致车辆碰撞或发生人员伤亡事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统及其操作方法。这种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统及其操作方法能够实现分析驾驶者意图，其是加速还是制动，从而避免或减轻误加速带来的车辆损伤、人员伤亡等事故。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统，包括加速踏板，所述加速踏板连接有位移传感器与压力传感器，所述位移传感器与压力传感器共同连接有用于判断加速或制动的判断系统，所述判断系统连接有减缓动力响应的控制系统，所述控制系统连接有用于驱动电动汽车移动的机械传动系统，所述判断系统同时连接有制动系统，所述制动系统与机械传动系统连接。
通过采用上述技术方案后，加速踏板与位移传感器以及压力传感器连接，使得当驾驶人员踩踏加速踏板的开度信息与压力信息转化为电信号。利用判断系统根据不同车辆、不同驾驶人员，标定处相对时间内加速踏板的异常开度量作为阈值用于判断误加速。另外，标定处加速踏板的异常踩踏压力量作为阈值。一方面，压力信息转化的电信号传递给控制系统。若开度信息与阈值相比异常，使得判断系统不按照当前实际加速踏板开度发送目标扭矩至控制系统，而是发送一个相对时间逐渐较缓慢增长的扭矩至控制系统。控制系统接收到判断系统的扭矩后，驱动机械传动系统运作，从而使得车辆加速较为缓慢，留给驾驶人员意识到自己误加速的反应时间，从而松开加速踏板而去踩踏制动踏板。当驾驶者仍然未能意识到自己的误加速行为，继续深踩加速踏板希望取得制动效果。此时，判断系统接收到的压力信息与其阈值之间出现异常，从而使得判断系统对控制系统发送负扭矩需求，并对制动系统发送制动请求。制动系统控制机械传动系统制动，从而实现车辆制动的效果。
本发明进一步设置为：所述判断系统为VCU，所述VCU为车辆动力总成核心控制器。
通过采用上述技术方案后，通过VCU的设置，使得VCU可以同时对比开度信息与压力信息，从而分别对控制系统与制动系统进行操作。
本发明进一步设置为：所述控制系统包括电机控制器与电机，所述电机控制器与电机连接，所述电机与机械传动系统连接，所述电机控制器与VCU连接。
通过采用上述技术方案后，通过VCU对电机控制器施加缓慢增加的扭矩或者负扭矩，从而达到防止误加速的目的。
本发明进一步设置为：所述机械传动系统包括车轮与传动系统，所述传动系统与车轮连接，所述传动系统与电机连接。
通过采用上述技术方案后，电机控制器控制电机运作传递扭矩，从而使得传动系统运作。传动系统控制车轮滚动，从而达到控制车轮运作或制动的目的。
本发明进一步设置为：所述制动系统包括ESP，所述ESP为制动系统核心控制器。
通过采用上述技术方案后，ESP的设置，使得ESP可以对车辆进行制动。
本发明进一步设置为：所述ESP与车轮连接。
通过采用上述技术方案后，通过ESP的设置，使得当压力信息与其阈值对比异常时，VCU控制ESP运作，从而对车轮进行制动。
本发明进一步设置为：所述电机控制器连接有可充电的电力供应系统。
通过采用上述技术方案后，通过电力供应系统的设置，使得车辆可以具有较长时间的电力供应，提高车辆的续航能力。
本发明进一步设置为：所述电力供应系统包括动力电池包。
通过采用上述技术方案后，通过动力电池包的设置，使得多个动力电池作为车辆的电力供应源，从而使得车辆保持较好的续航能力。同时，在电机控制器传递负扭矩时，通过控制电机对车辆的动能进行回收，一方面可以转化为电能，储存至动力电池包；另一方面对车轮产生制动效果，防止误加速的情况。
本发明进一步设置为：所述VCU上设置有用于开闭VCU的功能开关。
通过采用上述技术方案后，通过VCU上的功能开关的设置，使得当VCU出现故障时可以关闭VCU，使得误加速判断系统停止运行，防止影响车辆的正常运作。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于加速踏板的电动汽车误加速判断系统的操作方法，包括以下步骤：
（1）VCU根据不同车辆、不同驾驶人员，标定出相对时间内加速踏板的异常开度量，以此为阀值用于判断误加速，实现减缓加速响应；另标定出加速踏板的异常踩踏压力量，以此为阀值用于判断误加速，实现制动系统的介入；
（2）通过开关开启加速踏板误加速功能；加速踏板通过位移传感器和压力传感器，将开度信息及踩踏压力信息转换为电信号并上传至VCU；
（3）VCU若判断到加速踏板在极短时间内达到一个较深的开度且符合异常开度量，则触发误加速处理机制；VCU此时不按照当前实际加速踏板开度发送目标扭矩至电机控制器，而是发送一个相对时间逐步较缓慢增长的扭矩至电机控制器；
（4）电机控制器接收到VCU目标扭矩后，驱动电机运转，由于目标扭矩缓慢增长，车辆加速相对缓慢，留给驾驶者意识自己误加速的反应时间；
（5）若驾驶者仍未意识到此时踩踏加速踏板的误加速行为，继续深踩加速踏板希望取得制动效果，此时VCU一但判断加速踏板踩踏压力异常较大且符合异常压力量，则对电机控制器发送合理的负扭矩需求，且对ESP发送合理制动请求；
（6）电机控制器接收到负扭矩需求后，通过控制电机实现对车辆动能回收，一方面转化为电能，存储至动力电池包；另一方面对车轮产生制动效果，以达到分担一部分减速目的；
（7）ESP接收到VCU制动请求后，对车轮进行制动，车辆减速，以此减轻或避免车辆碰撞事故。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的第一个发明点：现有的误加速判断系统一般是通过驾驶人员踩踏加速踏板的加速度与其处理器中的数据库中的加速度进行比对。当踩踏加速踏板的加速度超过数据库中的加速度时，启动制动系统，从而对车轮进行制动。这种方式由于只通过踩踏踏板的加速度认定是否属于误加速，判断精度较差。本发明通过开度与压力双重指标测定是否存在误加速的情况。相比较于现有技术，本发明具有较高的精度，使得误加速判断的效果更佳。
2、本发明的第二个发明点：通过开度与压力信息，使得开度信息转化的电信号与阈值对比异常时，触发误加速功能，从而输出一个缓慢增长的扭矩，以此给驾驶人员反映的时间。当压力信息转化的电信号与阈值对比异常时，通过ESP对车轮制动，同时输出负扭矩，给动力电池包提供能量，从而提高车辆的续航能力。
附图说明
图1为实施例的结构示意图；
图2为实施例的流程图。
附图标记：1、加速踏板；2、位移传感器；3、判断系统；4、控制系统；5、机械传动系统；6、功能开关；7、电力供应系统；8、制动系统；9、VCU；10、电机控制器；11、电机；12、ESP；13、传动系统；14、车轮；15、动力电池包；16、压力传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
如图1与图2所示，一种基于加速踏板1的电动汽车误加速判断系统3，包括加速踏板1、位移传感器2、压力传感器16、判断系统3、控制系统4、机械传动系统5、功能开关6、电力供应系统7以及制动系统8。其中，判断系统3包括VCU9。控制系统4包括电机控制器10、电机11。制动系统8包括ESP12。机械传动系统5包括传动系统13、车轮14。电力供应系统7包括动力电池包15。
加速踏板1与位移传感器2、压力传感器16连接。位移传感器2、压力传感器16与VCU9分别通过硬线连接。上述设置使得加速踏板1受到驾驶人员踩踏时，位移传感器2与压力传感器16分别传递出开度信息与压力信息。开度信息与压力信息传递给VCU9进行处理。VCU9与电机控制器10连接，电机控制器10与电机11通过电线连接。电机11与传动系统13通过电线连接，传动系统13与车轮14连接。VCU9判断到加速踏板1在极短时间内达到一个较深的开度且符合异常开度量，从而触发误加速处理机制。VCU9此时不按照当前实际加速踏板1开度发送目标扭矩至电机控制器10，而是发送一个相对时间逐步增长的扭矩至电机控制器10。电机控制器10接收到缓慢增长的目标扭矩后，驱动电机11运转。电机11带动传动系统13运作，从而使得车轮14速度缓慢增长。车辆加速相对缓慢，给驾驶人员一定的缓冲时间。
VCU9与ESP12连接，ESP12与车轮14连接。当驾驶人员在一定的缓冲时间内仍然未意识到误加速行为，继续深踩加速踏板1希望取得制动效果。此时，VCU9判断压力信息较大且符合异常压力量，则对电机控制器10发送负扭矩需求，使得电机控制器10控制电机11反转，从而控制车轮14缓慢制动。同时，向ESP12发送合理制动请求，使得ESP12对车轮14进行制动。通过上述两种制动方式，提高了制动效果，较为安全。
动力电池包15与电机控制器10连接。当电机控制器10产生负扭矩时，通过控制电机11实现对车辆的动能回收。一方面转化为电能，储存至动力电池包15，减少能量损耗；另一方面负扭矩起到对车轮14的制动效果。
VCU9与功能开关6连接。功能开关6能够对VCU9进行开闭，从而开闭误加速判断系统3。
一种基于加速踏板1的电动汽车误加速判断系统3的操作方法，包括以下步骤：
（1）VCU9根据不同车辆、不同驾驶人员，标定出相对时间内加速踏板1的异常开度量，以此为阀值用于判断误加速，实现减缓加速响应；另标定出加速踏板1的异常踩踏压力量，以此为阀值用于判断误加速，实现制动系统8的介入；
（2）通过开关开启加速踏板1误加速功能；加速踏板1通过位移传感器2和压力传感器16，将开度信息及踩踏压力信息转换为电信号并上传至VCU9；
（3）VCU9若判断到加速踏板1在极短时间内达到一个较深的开度且符合异常开度量，则触发误加速处理机制；VCU9此时不按照当前实际加速踏板1开度发送目标扭矩至电机控制器10，而是发送一个相对时间逐步较缓慢增长的扭矩至电机控制器10；
（4）电机控制器10接收到VCU9目标扭矩后，驱动电机11运转，由于目标扭矩缓慢增长，车辆加速相对缓慢，留给驾驶者意识自己误加速的反应时间；
（5）若驾驶者仍未意识到此时踩踏加速踏板1的误加速行为，继续深踩加速踏板1希望取得制动效果，此时VCU9一但判断加速踏板1踩踏压力异常较大且符合异常压力量，则对电机控制器10发送合理的负扭矩需求，且对ESP12发送合理制动请求；
（6）电机控制器10接收到负扭矩需求后，通过控制电机11实现对车辆动能回收，一方面转化为电能，存储至动力电池包15；另一方面对车轮14产生制动效果，以达到分担一部分减速目的；
（7）ESP12接收到VCU9制动请求后，对车轮14进行制动，车辆减速，以此减轻或避免车辆碰撞事故。

Claims (10)

1.一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，包括加速踏板(1)，其特征是：所述加速踏板(1)连接有位移传感器(2)与压力传感器(16)，所述位移传感器(2)与压力传感器(16)共同连接有用于判断加速或制动的判断系统(3)，所述判断系统(3)连接有减缓动力响应的控制系统(4)，所述控制系统(4)连接有用于驱动电动汽车移动的机械传动系统(5)，所述判断系统(3)同时连接有制动系统(8)，所述制动系统(8)与机械传动系统(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述判断系统(3)为VCU(9)，所述VCU(9)为车辆动力总成核心控制器。
3.根据权利要求2所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述控制系统(4)包括电机控制器(10)与电机(11)，所述电机控制器(10)与电机(11)连接，所述电机(11)与机械传动系统(5)连接，所述电机控制器(10)与VCU(9)连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述机械传动系统(5)包括车轮(14)与传动系统(13)，所述传动系统(13)与车轮(14)连接，所述传动系统(13)与电机(11)连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述制动系统(8)包括ESP(12)，所述ESP(12)为制动系统(8)核心控制器。
6.根据权利要求5所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述ESP(12)与车轮(14)连接。
7.根据权利要求3所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述电机控制器(10)连接有可充电的电力供应系统(7)。
8.根据权利要求7所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述电力供应系统(7)包括动力电池包(15)。
9.根据权利要求2所述的一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)，其特征是：所述VCU(9)上设置有用于开闭VCU(9)的功能开关(6)。
10.一种基于加速踏板(1)的电动汽车误加速判断系统(3)的操作方法，其特征是：包括以下步骤：
（1）VCU(9)根据不同车辆、不同驾驶人员，标定出相对时间内加速踏板(1)的异常开度量，以此为阀值用于判断误加速，实现减缓加速响应；另标定出加速踏板(1)的异常踩踏压力量，以此为阀值用于判断误加速，实现制动系统(8)的介入；
（2）通过开关开启加速踏板(1)误加速功能；加速踏板(1)通过位移传感器(2)和压力传感器(16)，将开度信息及踩踏压力信息转换为电信号并上传至VCU(9)；
（3）VCU(9)若判断到加速踏板(1)在极短时间内达到一个较深的开度且符合异常开度量，则触发误加速处理机制；VCU(9)此时不按照当前实际加速踏板(1)开度发送目标扭矩至电机控制器(10)，而是发送一个相对时间逐步较缓慢增长的扭矩至电机控制器(10)；
（4）电机控制器(10)接收到VCU(9)目标扭矩后，驱动电机(11)运转，由于目标扭矩缓慢增长，车辆加速相对缓慢，留给驾驶者意识自己误加速的反应时间；
（5）若驾驶者仍未意识到此时踩踏加速踏板(1)的误加速行为，继续深踩加速踏板(1)希望取得制动效果，此时VCU(9)一但判断加速踏板(1)踩踏压力异常较大且符合异常压力量，则对电机控制器(10)发送合理的负扭矩需求，且对ESP(12)发送合理制动请求；
（6）电机控制器(10)接收到负扭矩需求后，通过控制电机(11)实现对车辆动能回收，一方面转化为电能，存储至动力电池包(15)；另一方面对车轮(14)产生制动效果，以达到分担一部分减速目的；
（7）ESP(12)接收到VCU(9)制动请求后，对车轮(14)进行制动，车辆减速，以此减轻或避免车辆碰撞事故。
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