CN113400935A - 双功能踏板控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双功能踏板控制系统，包括踏板、整车控制器、电机、踏板传感器、电机控制器以及制动模块。踏板传感器分别与踏板和整车控制器通讯连接，用于接收踏板发出的信号；电机控制器分别与整车控制器和电机通讯连接，用于接收整车控制器发出的控制指令，并根据该控制指令控制电机转动；制动模块与整车控制器相连，用于接收并执行整车控制器发出的信息指令。踏板传感器将接收的信号转化为电信号，踏板传感器将电信号传递给整车控制器进行解析，整车控制器根据解析的电信号控制电机控制器以及制动模块，本发明通过设置电机控制器和底盘制动控制器实现电动车的加速行驶、减速制动、减速停车后驻车的全套功能。

Description

双功能踏板控制系统

技术领域

本发明涉及一种双功能踏板控制系统，属于汽车踏板技术领域。

背景技术

传统汽车的加速踏板(油门踏板)与制动踏板完全独立，驾驶员行驶过程中根据需求选择踩踏板，即需要加速或者匀速时，踩加速踏板；需要减速时，踩制动踏板。右脚需要同时控制两个踏板，尤其是在堵车拥挤工况，需要右脚在两个踏板之间频繁更替，驾驶感受较差，且现实中时常有驾驶经验不足的驾驶员在紧急情况下踩错，导致严重的驾驶事故。

随着电动汽车逐渐走进千家万户，由于电动机具备能量回收能力，既能提供正扭矩也能提供负扭矩，为一个踏板同时控制加速和制动创造了前提条件。市场上，现有两种类似双功能踏板形式：第一种，仅在行驶过程中(车速在约8km/h以上起作用)提供一定的减速作用(即能量回收)，当车速较低时退出，其后车辆以约8km/h左右车速低速行驶，该种方式是当前电动车最为普及的方式，但起不到制动停车的作用；第二种，仅在行驶过程中提供一定的减速作用(即能量回收)，可以将车速减至停车，随后会在不同的路面上停止、或前溜车、或后溜车，该种方式虽然可以减速至停车，但起不到制动驻车的作用，停车后车辆处于不受控的自由状态，存在较大的安全风险。

有鉴于此，确有必要提出一种双功能踏板控制系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双功能踏板控制系统，以实现车辆的加速行驶、减速制动、减速停车后驻车的全套功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种双功能踏板控制系统，包括踏板、整车控制器以及电机，所述双功能踏板控制系统还包括：踏板传感器，分别与所述踏板和所述整车控制器通讯连接，用于接收所述踏板发出的信号，再传递给所述整车控制器进行解析；电机控制器，分别与所述整车控制器和所述电机通讯连接，用于接收所述整车控制器发出的控制指令，并根据该控制指令控制所述电机转动；制动模块，与所述整车控制器相连，用于接收并执行所述整车控制器发出的信息指令。

作为本发明的进一步改进，所述踏板传感器还用于将接收到的信号转化为电信号，所述电信号包括加速信号、减速信号、停车保压信号以及起步加速信号。

作为本发明的进一步改进，所述控制指令包括正扭矩指令和负扭矩指令；当所述整车控制器发出正扭矩指令至所述电机控制器时，所述电机控制器控制所述电机加速；当所述整车控制器发出负扭矩指令至所述电机控制器时，所述电机控制器控制所述电机减速。

作为本发明的进一步改进，所述电机控制器与所述整车控制器双向通讯连接，所述电机控制器接收所述控制指令并控制所述电机执行后，所述电机控制器同时将所述电机的工作状态反馈给所述整车控制器。

作为本发明的进一步改进，所述制动模块包括底盘制动控制器和制动执行器，所述底盘制动控制器分别与所述制动执行器和所述整车控制器通讯连接。

作为本发明的进一步改进，所述底盘制动控制器与所述整车控制器双向通讯连接，所述底盘制动控制器用于接收所述整车控制器发出的信息指令并控制所述制动执行器运行，所述底盘制动控制器还用于将所述制动执行器的工作状态反馈给所述整车控制器。

作为本发明的进一步改进，所述信息指令包括保压指令和泄压指令，当所述底盘制动控制器接收到保压指令时，所述制动执行器停车保压；当所述底盘制动控制器接收到泄压指令时，所述制动执行器起步加速。

作为本发明的进一步改进，所述双功能踏板控制系统还包括与所述整车控制器双向通讯连接的显示交互，以使所述整车控制器将接收到的反馈状态信息显示在所述显示交互的界面上。

作为本发明的进一步改进，所述显示交互的界面上设有功能选择按钮，所述功能选择按钮包括进入双功能单踏板按钮和退出双功能单踏板按钮。

作为本发明的进一步改进，所述反馈状态信息包括车辆运行的状态和运行的模式；所述车辆运行的状态包括加速状态、减速状态、停车保压状态以及起步加速状态。

本发明的有益效果是：本发明电动汽车的双功能踏板控制系统，通过设置电机控制器和底盘制动控制器来进一步控制电机和制动执行器，且电机控制器和底盘制动控制器均分别与整车控制器双向通讯连接，以实现车辆的加速行驶、减速制动、减速停车后驻车的全套功能，具备能加速、能停车且不溜车的优势；整车控制器与电机控制器和底盘制动控制器联动控制，制动能量回收减速、停车以及驻车，实现能量回收最大化、整车停车后受控安全；显示交互与整车控制器亦双向通讯，以实现人车交互、双功能单踏板功能的可选进入或退出。

附图说明

图1是本发明电动汽车的双功能踏板控制系统的结构示意图。

图2是本发明电动汽车的双功能踏板控制系统的控制过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明揭示了一种电动汽车的双功能踏板控制系统包括踏板、整车控制器、电机、踏板传感器、电机控制器以及制动模块。踏板传感器分别与踏板和整车控制器通讯连接，用于接收踏板发出的信号；电机控制器分别与整车控制器和电机通讯连接，用于接收整车控制器发出的控制指令，并根据该控制指令控制电机转动；制动模块与整车控制器相连，用于接收并执行整车控制器发出的信息指令。踏板传感器将接收的信号转化为电信号，踏板传感器将电信号传递给整车控制器进行解析，整车控制器根据解析的电信号控制电机控制器以及制动模块，以实现电动车的加速行驶、减速制动、减速停车后驻车。

此外，本发明还包括与整车控制器双向通讯连接的显示交互，即车载屏，用于与用户进行交互。整车控制器将接收到的反馈状态信息显示在车载屏上，上述反馈状态信息包括车辆的加速状态、减速状态、停车保压状态以及起步加速状态。该车载屏上还设有功能选择按钮，包括进入双功能单踏板按钮和退出双功能单踏板按钮。当驾驶员需要进入双功能单踏板功能时，即在车载屏上触发进入双功能单踏板按钮；当驾驶员需要退出双功能单踏板功能时，即在车载屏上触发退出双功能单踏板按钮，如此，整车控制器可接收车载屏传送的功能选择信号。这样设置的目的是为了实现双功能单踏板功能的可选进入或退出，以及显示必要的驾驶信息供驾驶员判断。

具体来说，驾驶员通过踩动踏板，将所需的输入需求通过动力传递给踏板传感器，然后由踏板传感器将所需的输入需求转化为电信号，包括车辆的加速信号、减速信号、停车保压信号以及起步加速信号。踏板传感器将上述电信号传递给与其通讯连接的整车控制器。整车控制器作为控制中枢，接收并解析踏板传感器传送过来的电信号，同时监控车辆的状态，通过写入整车控制器的Map图来进一步控制下路，包括对电机控制器以及制动模块，以实现驾驶员的输入需求。

整车控制器发出的控制指令包括正扭矩指令和负扭矩指令，当整车控制器发出正扭矩指令至电机控制器时，电机控制器控制电机加速；当整车控制器发出负扭矩指令至电机控制器时，电机控制器控制电机减速。具体来说，若驾驶员在行驶过程中需加速，踏板将其信号传递踏板传感器，踏板传感器再将其信号转化为加速信号传递给整车控制器，整车控制器接收后并解析，同时监控车辆状态，通过写入控制器的Map图，给电机控制器发送正扭矩指令，电机控制器接收后并传于与其连接的电机，由电机执行正扭矩输出，此时车辆进入加速行驶的状态。同理，若是驾驶员在行驶过程中需要减速，只需将信号转化为减速信号传递给整车控制器即可，过程就于此不再赘述。

进一步地，为了更好地监控车辆的工作状态，本发明将电机控制器与整车控制器进行双向通讯连接，电机控制器不但能接收整车控制器发出的控制指令并控制电机运行，其还能将电机的工作状态反馈给整车控制器，即可以监控电机当前工作状态和能力，然后由整车控制器将反馈来的信息进行处理，最终在车载屏上显示当前车辆运行的状态，即车辆加速状态。

制动模块包括底盘制动控制器和制动执行器，底盘制动控制器分别与制动执行器和整车控制器通讯连接，且底盘制动控制器与所述整车控制器双向通讯连接。具体地，整车控制器发送信息指令给底盘制动器，底盘制动器接收信息指令后控制下路的制动执行器，同时，底盘制动器将制动执行器的工作状态通过连接的通讯路线反馈给整车控制器。上述的信息指令包括保压指令和泄压指令，当底盘制动控制器接收到保压指令时，制动执行器停车保压；当底盘制动控制器接收到泄压指令时，制动执行器起步加速。具体来讲，当驾驶员需要车辆减速停车并驻车或是起步加速时，可通过踩动踏板实现，踏板将动力信号传递给踏板传感器，由踏板传感器将其动力信号转化为电信号传递给整车传感器，整车传感器将保压/泄压指令通过通讯路线传于底盘制动传感器，最终由底盘制动传感器直接控制制动执行器执行停车保压/泄压信号。

可以理解的是，在停车保压过程中，车辆先进入减速状态，直至停止，然后整车控制发送保压指令给底盘制动控制器，进行保压驻车，同时也发送提示信号给显示交互，即车载屏，起到提醒驾驶员的作用。若驾驶员需要使车辆起步并加速，也是通过踩动踏板即可实现，整车控制器先发送正扭矩指令给电机控制器，同时根据油门和扭矩，判断释放后，再发送泄压指令给底盘制动器，进行泄压，此时车辆即可起步行驶，同样的，整车控制器也会发送提示信号给显示交互。这样设置的目的，不但能够实现车辆减速停车，并安全驻车，而且还能实时监控车辆的运行或工作的状态，使得驾驶员能及时了解车辆运行的情况，从而做出安全的判断。

如图2所示，以上的描述可以将本发明实现的基本控制过程概括为四个：第一，车辆加速过程，整车控制器发送正扭矩指令给电机控制器，由电机控制器控制电机执行正扭矩指令并输出，车辆进入加速状态；第二，减速过程，整车控制器发送负扭矩指令给电机控制器，由电机控制器控制电机执行负扭矩指令并输出，进行能量回收，车辆进入减速状态至停止；第三，停车保压过程，车辆停止(车速降到A点)，整车控制器发送保压指令给底盘控制器，进行保压驻车，同时发送提示信号给显示交互；第四，起步加速过程，在B点时踩下油门，整车控制器发送正扭矩指令给电机控制器，同时根据油门和扭矩判断释放后，再发送泄压指令给底盘制动器，进行泄压，车辆起步并进入加速状态。

综上所述，本发明通过设置电机控制器和底盘制动控制器来进一步控制电机和制动执行器，且电机控制器和底盘制动控制器均分别与整车控制器双向通讯连接，以实现车辆的加速行驶、减速制动、减速停车后驻车的全套功能，具备能加速、能停车且不溜车的优势；整车控制器与电机控制器和底盘制动控制器联动控制，制动能量回收减速、停车以及驻车，实现能量回收最大化、整车停车后受控安全；显示交互与整车控制器亦双向通讯，以实现人车交互、双功能单踏板功能的可选进入或退出，增强了驾驶体验感，且防止了经验不足的驾驶员在紧急情况下出现事故。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双功能踏板控制系统，包括踏板、整车控制器以及电机，其特征在于，所述双功能踏板控制系统还包括：

踏板传感器，分别与所述踏板和所述整车控制器通讯连接，用于接收所述踏板发出的信号，再传递给所述整车控制器进行解析；

电机控制器，分别与所述整车控制器和所述电机通讯连接，用于接收所述整车控制器发出的控制指令，并根据该控制指令控制所述电机转动；

制动模块，与所述整车控制器相连，用于接收并执行所述整车控制器发出的信息指令。

2.根据权利要求1所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述踏板传感器还用于将接收到的信号转化为电信号，所述电信号包括加速信号、减速信号、停车保压信号以及起步加速信号。

3.根据权利要求1所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述控制指令包括正扭矩指令和负扭矩指令；当所述整车控制器发出正扭矩指令至所述电机控制器时，所述电机控制器控制所述电机加速；当所述整车控制器发出负扭矩指令至所述电机控制器时，所述电机控制器控制所述电机减速。

4.根据权利要求3所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述电机控制器与所述整车控制器双向通讯连接，所述电机控制器接收所述控制指令并控制所述电机执行后，所述电机控制器同时将所述电机的工作状态反馈给所述整车控制器。

5.根据权利要求1所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述制动模块包括底盘制动控制器和制动执行器，所述底盘制动控制器分别与所述制动执行器和所述整车控制器通讯连接。

6.根据权利要求5所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述底盘制动控制器与所述整车控制器双向通讯连接，所述底盘制动控制器用于接收所述整车控制器发出的信息指令并控制所述制动执行器运行，所述底盘制动控制器还用于将所述制动执行器的工作状态反馈给所述整车控制器。

7.根据权利要求6所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述信息指令包括保压指令和泄压指令，当所述底盘制动控制器接收到保压指令时，所述制动执行器停车保压；当所述底盘制动控制器接收到泄压指令时，所述制动执行器起步加速。

8.根据权利要求7所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述双功能踏板控制系统还包括与所述整车控制器双向通讯连接的显示交互，以使所述整车控制器将接收到的反馈状态信息显示在所述显示交互的界面上。

9.根据权利要求8所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述显示交互的界面上设有功能选择按钮，所述功能选择按钮包括进入双功能单踏板按钮和退出双功能单踏板按钮。

10.根据权利要求8所述的双功能踏板控制系统，其特征在于：所述反馈状态信息包括车辆运行的状态和运行的模式；所述车辆运行的状态包括加速状态、减速状态、停车保压状态以及起步加速状态。

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