用于加速器的踏板力的主动控制方法 |
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| 申请号 | CN201310367781.3 | 申请日 | 2013-08-21 | 公开(公告)号 | CN104118323A | 公开(公告)日 | 2014-10-29 |
| 申请人 | 现代自动车株式会社; 起亚自动车株式会社; | 发明人 | 闵顶宣; | ||||
| 摘要 | 一种用于 加速 器的 踏板 力 的主动控制方法，包括主动地改变踏板力的步骤。当具有可控制的踏板力加速器踏板的车辆运行时，该主动控制方法能根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯主动地改变加速器踏板力，从而提高驾驶员的加速器踏板操纵效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于加速器的踏板力的主动控制方法，包括： |
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| 说明书全文 | 用于加速器的踏板力的主动控制方法[0001] 相关申请的交叉引用 技术领域[0003] 本公开总体上涉及用于加速器的踏板力的主动控制方法，更具体地，涉及这样一种用于加速器的踏板力的主动控制方法，该主动控制方法在驾驶车辆时能根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯而主动地改变车辆的加速器踏板力，从而提高驾驶员的加速器踏板操纵效率。 背景技术[0004] 图1示出了作为现有技术车辆加速器踏板的一个实施的机构型（organ type）的加速器踏板。现有技术加速器踏板包括：踏板臂壳体1，牢固地安装至设置于驾驶员的座椅下方的车架面板；以及踏板臂2，具有可旋转地连接至踏板臂壳体1的一端。踏板托架3牢固地安装至设置于驾驶员的座椅下方的地板，并且踏板垫4通过一端可旋转地连接至踏板托架3并且通过球窝接头接合至踏板臂2。弹簧板5与踏板臂2的设置在踏板臂壳体1中的一端相结合。弹簧6的第一端由弹簧板5保持，并且弹簧6的第二端由踏板臂壳体1保持。 [0005] 根据现有技术加速器踏板，当踏板臂2围绕铰接轴7旋转时，弹簧6被弹性地压缩并且形成踏板垫4的踏板力。 [0006] 然而，上述现有技术加速器踏板使用具有预定弹性模数的弹簧作为弹簧6以满足安全法律和法规，并且因此不可能改变现有技术加速器踏板的踏板力。此外，在现有技术加速器踏板中，在驾驶车辆时不能根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯来改变车辆的加速器踏板力，因此给驾驶员造成不便。 [0007] 上述内容仅旨在帮助对本公开的背景技术的理解，并且不应被解释为包含在由本领域技术人员已知的现有技术中。发明内容 [0008] 做出本公开以解决现有领域中的上述问题并且旨在提出一种用于加速器的踏板力的主动控制方法。当驾驶员驾驶具有可控制的加速器踏板力的车辆时，该主动控制方法根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯主动地改变加速器踏板力，从而提高驾驶员的加速器踏板操纵效率。 [0009] 根据本公开的一方面，一种用于加速器的踏板力的主动控制方法包括数据存储步骤，该数据存储步骤在具有可控制的踏板力加速器的车辆正在行驶的同时以预定的时间间隔存储加速器位置传感器（APS）操作百分比信息数据。操纵习惯改变确定步骤基于所存储的信息数据通过将当前加速器踏板操纵习惯与先前加速器踏板操纵习惯相比较来确定驾驶员的当前加速器踏板操纵习惯是否已从驾驶员在先前驾驶车辆时的先前加速器踏板操纵习惯而改变。踏板力控制步骤基于操纵习惯改变确定步骤的结果来确定当前加速器踏板力控制值，并且使用所确定的当前加速器踏板力控制值来控制正在行驶的车辆的当前加速器踏板力。 [0010] 在操纵习惯改变确定步骤，通过计算作为时间的函数的当前APS操作百分比的梯度和作为时间的函数的先前APS操作百分比的梯度，并且通过将当前APS操作百分比的梯度与先前APS操作百分比的梯度相比较，可以确定驾驶员的加速器踏板操纵习惯是否已改变。通过确定从先前APS操作百分比的梯度到当前APS操作百分比的梯度的变化来确定APS操作百分比的梯度变化率的改变。 [0011] 如果先前APS操作百分比的梯度与当前APS操作百分比的梯度之间没有变化，或者驾驶员的加速器踏板操纵习惯没有变化，则可将当前加速器踏板力保持为最近的先前踏板力。 [0012] 在当前APS操作百分比的梯度已从先前APS操作百分比的梯度增加或者驾驶员的加速器踏板操纵习惯已变得更为剧烈（vigorous，有力）时，可使当前加速器踏板力降低至预置的目标踏板力。 [0013] 此外，在当前APS操作百分比的梯度已从先前APS操作百分比的梯度降低时，或者当驾驶员的加速器踏板操纵习惯已减弱时，可使当前加速器踏板力增加至预置的目标踏板力。 [0014] 用于加速器的踏板力的主动控制方法进一步包括在数据存储步骤之前的踏板力控制系统检查步骤，该踏板力控制系统检查步骤确定当车辆启动时踏板力控制系统是否处于正常状态。 [0015] 如果踏板力控制系统处于正常状态，可执行数据存储步骤。如果踏板力控制系统处于异常状态，可将当前加速器踏板力重置为初始踏板力。 [0017] 如上所述，根据本公开的用于加速器的踏板力的主动控制方法具有许多优点。当驾驶具有可控制的踏板力加速器的车辆时，该主动控制方法能根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯主动地改变加速器踏板力，从而提高驾驶员的加速器踏板操纵效率。附图说明 [0018] 从以下详细描述中将更清晰地理解本公开的上述和其他目的、特征、以及其他优点。 [0019] 图1是示出了没有踏板力控制功能的现有技术加速器踏板的视图； [0020] 图2至图5是示出了具有踏板力控制功能的加速器踏板的视图； [0021] 图6是示出了根据本公开的主动控制具有踏板力控制功能的加速器踏板的踏板力的方法的流程图； [0022] 图7是示出了APS操作百分比的梯度变化率的曲线图。 具体实施方式[0023] 在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施方式。 [0024] 参照图2至图5，具有踏板力控制功能的车辆加速器踏板包括：踏板臂壳体1，牢固地安装至设置在驾驶员的座椅下方的车架面板；以及踏板臂2，具有可旋转地连接至踏板臂壳体1的一端。车辆加速器踏板进一步包括：踏板托架3，牢固地安装至设置于驾驶员的座椅下方的地板；以及踏板垫4，具有可旋转地连接至踏板托架3的一端并且通过球窝接头接合至踏板臂2。 [0025] 弹簧板5与踏板臂2的设置在踏板臂壳体1中的一端相结合。踏板臂2能相对于踏板臂壳体1围绕铰接轴7旋转。 [0026] 加速器踏板包括踏板力控制模块10。踏板力控制模块10包括由踏板臂2的设置在踏板臂壳体1中的一端保持的弹簧11的第一端。弹簧支撑块12支撑弹簧11的第二端。电机13牢固地安装在踏板臂壳体1中。功率传送器14将电机13的输出功率传送给弹簧支撑块12，从而使弹簧支撑块12移动，以改变弹簧11的长度。 [0027] 弹簧11直接保持在踏板臂2的端部上。参照图3和图4，弹簧板5接合至踏板臂2的位于踏板臂壳体1中的端部，并且弹簧11的下端保持在弹簧板5上。因此，当踏板臂2围绕铰接轴7的中心轴线旋转时，弹簧11被弹性地压缩在介于弹簧板5与弹簧支撑块12之间的部分。弹簧11的弹性压缩通过踏板臂2传送给踏板垫4并且在踏板垫4中形成踏板力。 [0028] 为了将电机13的输出功率传送给弹簧支撑块12，功率传送器14将电机13连接至弹簧支撑块12。功率传送器14包括与电机13的输出轴成一体的第一蜗轮15。第一蜗轮齿轮16与第一蜗轮15可旋转地啮合，第二蜗轮17与第一蜗轮齿轮16的中心成一体。第二蜗轮齿轮18与第二蜗轮17可旋转地啮合。齿轮螺栓19整体地形成在第二蜗轮齿轮16的中心上，并从第二蜗轮齿轮16的中心突起，并且围绕齿轮螺栓19的外周表面形成有螺纹。 [0029] 此外，弹簧支撑块12具有锁孔12a，并且围绕锁孔12a的内周表面形成有螺纹，这些螺纹使锁孔12a与齿轮螺栓19接合。当第二蜗轮齿轮18旋转时，弹簧支撑块12可沿着齿轮螺栓19成直线地移动，并且弹簧11的长度可通过弹簧支撑块12的线性移动而改变，从而改变踏板力。 [0030] 根据车辆运行条件、驾驶员的身体条件、驾驶员的驾驶习惯、所选的变速级等，通过电机13由控制器（未示出）自动控制该操作。 [0031] 当具有可控制的踏板力的加速器踏板安装在车辆中时，能根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯主动地改变加速器踏板力，从而提高驾驶员的加速器踏板操纵效率。 [0032] 即，当由具有快速地操纵加速器踏板的习惯的驾驶员驾驶车辆时，踏板力控制模块10使加速器踏板的踏板力降低，以允许驾驶员快速地操纵加速器踏板，从而提高驾驶员的加速器踏板操纵效率。相反地，当由具有缓慢地操纵加速器踏板的驾驶员驾驶车辆时，踏板力控制模块10使加速器踏板力增加，从而防止加速器踏板的快速操纵。 [0033] 参照图6和图7，用于加速器的踏板力的主动控制方法包括踏板力控制系统检查步骤，该踏板力控制系统检查步骤确定当具有可控制的踏板力加速器的车辆启动时踏板力控制系统是否处于正常状态。数据存储步骤在驾驶员驾驶车辆时以预定的时间间隔存储关于加速器位置传感器（APS）的当前操作百分比的信息。操纵习惯改变确定步骤通过将当前加速器踏板操纵习惯与先前加速器踏板操纵习惯相比较来确定驾驶员的加速器踏板操纵习惯是否已改变。踏板力控制步骤基于操纵习惯改变确定步骤来确定正在行驶的车辆的当前加速器踏板力控制值并且使用所确定的踏板力控制值来控制当前加速器踏板力。 [0034] 在踏板力控制系统检查步骤，当踏板力控制系统处于正常状态时，执行数据存储步骤。在此，仅当电池电压信号表示电池的正常状态、并且未输出要求当前加速器踏板力的初始化以防异常状态的信号、并且已生成表示踏板力主动控制模式的信号时，将踏板力系统确定为处于正常状态。 [0035] 此外，在踏板力控制系统检查步骤，当踏板力控制系统处于异常状态时，将当前加速器踏板力重置为初始踏板力。 [0036] 在此，初始踏板力状态是指踏板力的重置状态。 [0037] 在操纵习惯改变确定步骤，通过这样的过程来确定驾驶员的加速器踏板操纵习惯是否已改变：其中，计算作为时间的函数的当前APS操作百分比的梯度和作为时间的函数的先前APS操作百分比的梯度，并且将当前APS操作百分比与先前APS操作百分比的梯度相互进行比较，以通过确定从先前APS操作百分比的梯度到当前APS操作百分比的梯度的改变来确定APS操作百分比的梯度变化率的改变。 [0038] 即，在操纵习惯改变确定步骤，如果APS操作百分比的梯度变化率没有变化（这是指如果先前APS操作百分比的梯度与当前APS操作百分比的梯度之间没有变化，或者驾驶员的加速器踏板操纵习惯没有任何变化，如图7中的曲线A所示），在踏板力控制步骤，将当前加速器踏板力保持为最近的先前踏板力。 [0039] 此外，在操纵习惯改变确定步骤，如果APS操作百分比的梯度变化率已增加（这是指如果由于驾驶员的操纵加速器踏板的习惯已变得更剧烈、或者驾驶员的快速地操纵加速器踏板的习惯已变得更剧烈而使得当前APS操作百分比的梯度已从先前APS操作百分比的梯度增加，如图7所示），在踏板力控制步骤，使当前加速器踏板力降低至预置的目标踏板力。 [0040] 而且，当APS操作百分比的梯度变化率已降低时（这是指在当前APS操作百分比的梯度已从先前APS操作百分比的梯度降低时，驾驶员的操纵加速器踏板的习惯已减弱、或者驾驶员的快速地操纵加速器踏板的习惯已减弱时，如图7中的曲线C所示），在踏板力控制步骤，使当前加速器踏板力增加至预置的目标踏板力。 [0041] 在下文中，将描述本公开的实施方式的操作。首先，将描述控制踏板力的操作。 [0042] 参照图3，当在控制器的控制下操作电机13时，并且电机13的输出功率通过蜗轮15和17、蜗轮齿轮16和18、以及齿轮螺栓19传送给弹簧支撑块12，弹簧支撑块12沿着齿轮螺栓19从一位置向上或向下移动。 [0043] 当弹簧支撑块12沿着齿轮螺栓19（在远离弹簧板的方向上）向上移动时，弹簧11通过回复力而弹性地拉紧，从而增大弹簧11的长度。在上述状态中，作用在踏板臂2上的弹簧力降低，并且因此加速器踏板力降低。 [0044] 相反，当弹簧支撑块12沿着齿轮螺栓19（在接近弹簧板的方向上）向下移动时，弹簧11弹性地压缩，从而减小弹簧11的长度。在上述状态中，作用在踏板臂2上的弹簧力增加，并且因此加速器踏板力增加。 [0045] 在控制器（未示出）的控制下自动操作电机13。例如，在驾驶车辆的过程中，当驾驶员的加速器踏板操纵习惯已变成快速地操纵加速器踏板的习惯时，电机自动控制加速器踏板力，以降低加速器踏板力。相反，当驾驶员的加速器踏板操纵习惯已变成缓慢地操纵加速器踏板的习惯时，电机自动控制加速器踏板力，以增加加速器踏板力。 [0046] 当驾驶员以低速驾驶车辆时，例如，在城市中的拥挤街道上，踏板力降低，从而降低由于重复的踏板操纵而导致的驾驶员的疲劳感。然而，当驾驶员以高速驾驶车辆时，例如，在高速公路上，踏板力增加，从而在恒定的压力下支撑踏板并且降低驾驶员的踝关节的疲劳感。 [0047] 当在上坡路上行驶时，踏板力降低，以增加踏板操纵量。当在下坡路上行驶时，踏板力增加，以降低踏板操纵量。 [0048] 此外，当车辆以高速行驶或者以安全模式行驶时，踏板力增加，以允许驾驶员安全地驾驶车辆。考虑到驾驶员的年龄、性别、以及身体条件，能适当地控制踏板力。 [0049] 在下文中，将参照图6详细地描述当驾驶员驾驶具有可控制的踏板力加速器的车辆时能根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯主动地改变加速器踏板力的方法。 [0050] 当车辆启动时（步骤S1），控制器确定踏板力控制系统是否处于正常状态（步骤S2）。如果电池电压信号表示电池的正常状态、未输出要求当前加速器踏板力的初始化以防异常状态的信号、并且已生成表示踏板力主动控制模式的信号，在步骤S2，控制器确定踏板力控制系统处于正常状态。在步骤S2，当电池电压信号为9V至16.5V时，踏板力控制系统处于正常状态。如果踏板力控制系统处于异常状态，将当前加速器踏板力重置为初始踏板力状态（步骤S3）。 [0051] 当踏板力控制系统处于正常状态时，以预定的时间间隔存储当前APS操作百分比信息数据（步骤S4）。之后，基于所存储的APS操作百分比信息数据来驾驶员的确定当前加速器踏板操纵习惯（步骤S5）。控制单元进一步确定驾驶员的当前加速器踏板操纵习惯目前是否已从驾驶员的先前加速器踏板操纵习惯改变（步骤S6）。 [0052] 计算两者都作为时间的函数的当前APS操作百分比的梯度和先前APS操作百分比的梯度并相互进行比较。通过确定从先前APS操作百分比的梯度到当前APS操作百分比的梯度的改变来确定APS操作百分比的梯度变化率的改变。 [0053] 基于步骤S6的结果，控制单元确定当前加速器踏板力控制值（步骤S7）。控制单元基于所确定的踏板力控制值来控制电机13的操作，从而控制车辆的当前加速器踏板力（步骤S8）。 [0054] 控制加速器踏板力的过程通过三种类型的过程来执行。当APS操作百分比的梯度变化率没有变化时（这是指先前APS操作百分比的梯度与当前APS操作百分比的梯度之间没有变化，或者驾驶员的加速器踏板操纵习惯没有变化时，如图7中的曲线A所示），将车辆的当前加速器踏板力保持为最近的先前踏板力，从而驾驶员能稳定地操纵加速器踏板。 [0055] 当APS操作百分比的梯度变化率已增加（这是指当前APS操作百分比的梯度已从先前APS操作百分比的梯度增加时，驾驶员的操纵加速器踏板的习惯已变得更剧烈、或者驾驶员的快速地操纵加速器踏板的习惯已变得更剧烈时，如图7中的曲线B所示），使正在行驶的车辆的当前加速器踏板力降低至预置的目标踏板力，从而驾驶员能轻松且快速地操纵加速器踏板。 [0056] 最后，当APS操作百分比的梯度变化率已降低时（这是指当前操纵百分比的梯度从先前APS操作百分比的梯度降低时，驾驶员的操纵加速器踏板的习惯已减弱、或者驾驶员的快速地操纵加速器踏板的习惯已减弱时，如图7中的曲线C所示），使正在行驶的车辆的当前加速器踏板力增加至预置的目标踏板力。本公开防止快速地操纵加速器踏板，从而提高驾驶车辆时的安全性。 [0057] 当本公开的控制方法根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯主动地改变车辆的加速器踏板力时，驾驶员能容易地操纵加速器踏板并且能有效地防止车辆的不期望的快速启动。 [0058] 如上所述，用于加速器的踏板力的主动控制方法具有许多优点。在不用新部件替换加速器踏板的部件情况下，通过响应于电机13的操作使弹簧支撑块12移动能控制弹簧11的长度。本公开能如所期望地容易地改变踏板力，并且能有效地满足针对任何种类的车辆的加速器踏板力的安全法律和法规。 [0059] 此外，在本公开中，根据驾驶员的加速器踏板操纵习惯能主动地控制加速器踏板力，并且从而驾驶员能容易且有效地操纵加速器踏板。 |
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