本申请涉及电动车领域，具体而言，涉及一种电动车的助力系统、电动车及助力实现方法。
背景技术：
传统燃油汽车液压制动系统大多采用真空助力器助力，以发动机吸气时产生的真空为动力源助力，达到减小踏板力，提高驾驶舒适性目的。新能源(纯电动、油电混合模式、无人驾驶汽车)汽车由于没有发动机或在部分工作模式下没有发动机工作，无法获得持续的真空源，目前新能源汽车采用的是增加电动真空泵，为真空助力器提供真空源实现助力传统的电动车真空助力系统。
传统的电动车仍沿用燃油车成熟的真空助力器助力，由于没有发动机的真空源，真空助力器在无真空状态下无法提供制动助力，传统的电动车采用的方案是增加电动真空泵、储气罐、真空泵控制器代替发动机真空源功能。
图1即为传统电动车制动助力系统，如图1所示，该助力系统包括：电子控制单元(electroniccontrolunit，简称为ecu)10、电动真空泵12、储气罐14、真空传感器16和真空助力器18。但是，这种结构会存在以下缺陷：无法满足电控需求、制动能量回收、使用寿命短、噪声较大、电路设计复杂等问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本申请实施例提供了一种电动车的助力系统、电动车及助力实现方法，以至少解决现有的助力系统存在电控需求、制动能量回收、使用寿命短、噪声较大和电路设计复杂中的至少之一的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电动车的助力系统，包括：感知装置，用于获取目标对象对制动踏板的制动信息，并将制动信息发送至控制器；控制器，与感知装置连接，用于依据制动信息产生控制指令，并将控制指令发送至驱动电机；驱动电机，与控制器和电动车的制动主缸连接，用于依据控制指令为制动主缸提供第一输入力；
制动踏板，与制动主缸连接，用于依据检测到的目标对象的输入力为制动主缸提供第二输入力。
可选地，感知装置包括：位移检测装置，用于检测制动踏板的位移；踏板力感知装置，与位移检测装置相连，用于检测目标对象对制动踏板输入的第二输入力。
可选地，助力系统包括：推进机构，与制动踏板连接，用于依据第一输入力和第二输入力为制动主缸提供动力。
可选地，踏板力感知装置包括：弹簧，弹簧的一端和制动踏板连接，另一端与推进机构连接，用于将制动踏板的第二输入力传输至推进机构；位移检测装置包括：导磁体、磁铁、基座和位移信号接收装置；其中，基座固定在推进机构的一端，用于随着推进机构的移动而移动；磁铁固定于基座上，并且，导磁体和基座在随着推进机构的移动过程中进行相对移动；位移信号接收装置，用于检测导磁体和磁铁在相对移动过程中的磁场变化量，并依据磁场变化量确定导磁体和磁铁的相对位移。
可选地，助力系统还包括：减速机构，与驱动电机和推进机构连接，用于减缓推进机构的移动速度。
可选地，减速机构包括：齿轮机构，该齿轮机构的齿和驱动电机的齿相互配合，向推进机构提供动力。
可选地，推进机构包括：滚珠丝杠。
可选地，上述助力系统还包括：状态检测装置，与控制器连接，用于检测电动车的状态信息，并将状态信息发送至控制器；控制器，还用于依据状态信息和/或制动信息生成控制指令。
可选地，上述状态信息包括以下至少之一：电动汽车的行驶速度、电动汽车的周围环境信息、电动汽车的剩余电量信息。
可选地，控制器，还用于产生实现以下功能的控制指令：将制动信息中目标对象的输入力按照预设比例进行放大。
可选地，控制器，还用于依据位移和位移的时长获取推进机构的移动速度；以及根据移动速度和第二输入力产生控制指令。
可选地，控制器，还用于获取电动汽车回收的制动能量；判断制动能量是否满足减速要求，并依据判断结果确定是否触发控制器产生控制指令。
可选地，控制器，还用于比较制动能量与指定值，其中，在比较结果指示制动能量大于或等于指定值时确定满足减速要求，在比较结果指示制动能量小于指定值时确定不满足减速要求，指定值与目标加速度是对应的，且目标加速度用于降低电动车的行驶速度。
根据本申请实施例的另一方面，提供了一种电动车，包括：制动助力系统，该制动助力系统包括：以上所述的电动车的助力系统。
根据本申请实施例的又一方面，提供了一种电动车的助力实现方法，包括：获取目标对象对制动踏板的制动信息；依据制动信息产生控制指令，并将控制指令发送至驱动电机；其中，驱动电机，与控制器和电动车的制动主缸连接，用于依据控制指令为制动主缸提供第一输入力；获取第一输入力和第二输入力，其中，第二输入力为依据在制动踏板上检测到的目标对象的输入力；依据第一输入力和第二输入力为制动主缸提供输入力。
根据本申请实施例的再一方面，提供了一种位移检测装置，包括：位移检测装置，包括：导磁体、磁铁、基座和位移信号接收装置；其中，磁铁固定于基座上，并且，导磁体和基座在随着推进机构的移动过程中进行相对移动；位移信号接收装置，用于检测导磁体和磁铁在相对移动过程中的磁场变化量，并依据磁场变化量确定导磁体和磁铁的相对位移。
在本申请实施例中，采用将制动踏板的输入力和控制器依据制动信息产生的输入力作为助力系统的动力源，实现了利用电机实现助力的效果，同时，可以实现电控制动；实现制动能量回收；并且由于电动助力系统可以支持较快的反应时间，因此，能够减小制动距离。另外，由于可以通过感知装置感知驾驶员的制动意图，因此，可以实现对电机的精确控制。基于上述内容可知，本申请实施例所提供的技术方案解决了现有的助力系统存在电控需求、制动能量回收、使用寿命短、噪声较大和电路设计复杂中的至少之一的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的一种传统的电动车制动助力系统的结构示意图；
图2是根据本申请实施例的一种电动车的助力系统的结构示意图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的电动车的助力系统的结构示意图；
图4是根据本申请实施例的一种输入力和输出力的曲线示意图；
图5是根据本申请实施例的一种电动车的助力实现方法的流程图；
图6a根据本申请实施例的一种可选的位移检测装置的结构示意图；
图6b根据本申请实施例的另一种可选的位移检测装置的结构示意图；
图7是根据本申请实施例的一种可选的位移检测装置的另一结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
相关技术中，在电动汽车的助力系统的设计过程中，采用增加电动真空泵、为真空助力器提供真空源以实现助力系统，但是，此结构在实际工作中存在以下缺陷：
(1)无法满足电控制动，主动安全制动需求。真空助力器为机械助力，只具备常规的脚踩踏板助力功能，无法满足无人驾驶电控制动、主动安全制动需求；
(2)无法实现最大效能的制动能量回收。国家要求到2020年乘用车平均油耗降至5.0升/100公里，为了满足这个要求，眼下很多车都加装了制动能量回收装置，对于新能源汽车而言，续航里程更是宝贵，也关系到单车成本，目前主流纯电动车辆也都有制动能量回收。真空助力器系统只能采用机械空行程制动能量回收方案，制动踏板感觉和回收效率无法兼得，很难实现最大效能的制动能量回收；
(3)使用寿命短。电动真空泵达不到整车使用寿命要求，一般在30万公里需要更换真空泵；
(4)噪音大。电动真空泵噪音、振动较大，对整车噪音较小的电动车来说，真空泵的工作噪音难接受；
(5)体积大，电路、气路布置困难。真空助力器总成、电动真空泵、储气罐、电子控制系统加起来体积大，电路、气路繁复，整车布置困难。
为解决以上问题中的至少一个问题，本申请实施例提供了相应的解决方案，以下详细说明。
图2是根据本申请实施例的一种电动车的助力系统的结构示意图。如图2所示，该电动车的助力系统包括：感知装置20、控制器22、驱动电机24和制动踏板26。其中：
感知装置20，用于获取目标对象对制动踏板的制动信息，并将制动信息发送至控制器22；可选地，该制动信息包括但不限于：制动踏板的触发时间、制动踏板的位移、制动踏板的位移变化速度等。
如图3所示，上述感知装置20可以包括但不限于：位移检测装置201，用于检测制动踏板的位移；踏板力感知装置203，与位移检测装置201相连，用于检测目标对象对制动踏板输入的第二输入力。
如图3所示，助力系统还可以包括：推进机构28，与制动踏板26和驱动电机24连接，用于依据第一输入力和第二输入力为制动主缸32提供动力。在一个可选实施例中，该推进机构28包括但不限于：滚珠丝杠。
如图3所示，踏板力感知装置203包括但不限于：弹簧，弹簧的一端和制动踏板26连接，另一端与推进机构28连接，用于将制动踏板26的第二输入力传输至推进机构28。
如图6a所示，位移检测装置201包括：导磁体2010、磁铁2012、基座2014和位移信号接收装置2016；其中，基座2014固定在推进机构28的一端，用于随着推进机构28的移动而移动；磁铁2012固定于基座2014上，并且，导磁体2010和基座2014在随着推进机构28的移动过程中进行相对移动；位移信号接收装置2016，用于检测导磁体和磁铁在相对移动过程中的磁场变化量，并依据磁场变化量确定导磁体和磁铁的相对位移。可选地，在实际应用中位移检测装置201可以参见图6b和图7所示。该基座在滚珠丝杠全行程位置任何位置接收导磁体相对磁铁的相对位移量，其目的是将导磁体相对磁铁产生的位移信息传导出去，解决排线传导信息的由于运动摩擦，造成排线损伤问题。
控制器22，与感知装置20连接，用于依据制动信息产生控制指令，并将控制指令发送至驱动电机24；其中，控制器22可以为电动车中的ecu，也可以为与ecu分离的单独设置的控制器，例如，可以用单独的中央处理器(cpu)实现。
驱动电机24，与控制器22和电动车的制动主缸连接，用于依据控制指令为制动主缸提供第一输入力。其中，上述控制指令为用于为驱动电机提供动力的指令，该控制指令可以是将检测到的来自制动踏板的输入力按照一定的比例进行放大，以节省人力，提升体验。
作为一个可选实施例，如图3所示，助力系统还可以包括：减速机构34，与驱动电机24和推进机构28连接，即设置在驱动电机24和推进机构28用于减缓推进机构28的移动速度。
其中，对于减速机构可以通过以下方式实现，但不限于此，例如：减速机构34包括齿轮机构，该齿轮机构的齿和驱动电机24的齿相互配合，向推进机构提供动力。
制动踏板26，与制动主缸连接，用于依据检测到的目标对象的输入力为制动主缸提供第二输入力。该制动踏板为限制动力的踏板，即脚刹(行车制动器)的踏板，用于减速、停车等。
在生成上述控制指令时，除了要考虑制动踏板传输的制动信息外，为了更精确地进行控制，还可以考虑电动车的整车状态，例如，如图3所示，上述助力系统还包括：状态检测装置36，与控制器22连接，用于检测电动车的状态信息，并将状态信息发送至控制器22；控制器22，还用于依据状态信息和/或制动信息生成控制指令。其中，上述状态信息包括以下至少之一：电动汽车的行驶速度、电动汽车的周围环境信息、电动汽车的剩余电量信息。
正如上面所述，控制器22，还可以用于产生实现以下功能的控制指令：将制动信息中目标对象的输入力按照预设比例进行放大。
在一个可选实施例中，还可以判断根据事情的紧急程度产生相应的控制指令，例如，控制器22，还用于依据位移和产生位移的时长获取推进机构的移动速度；以及根据移动速度和第二输入力产生控制指令。这样，在移动速度较大时，说明用户遇到紧急制动情况，可以产生快速制动的控制指令，反之可以按照正常速度制动。
在一个可选实施例中，电动车还可以对制动能量进行回收，例如，控制器22，还用于获取电动汽车回收的制动能量；判断制动能量是否满足减速要求，并依据判断结果确定是否触发控制器产生控制指令。其中，上述减速要求包括但不限于：减速的加速度大于或小于预设阈值。
例如，控制器22，还用于比较制动能量与指定值，其中，在比较结果指示制动能量大于或等于指定值时确定满足减速要求，在比较结果指示制动能量小于指定值时确定不满足减速要求，指定值与目标加速度是对应的，且目标加速度用于降低电动车的行驶速度。上述指定值可以通过经验值确定，也可以通过机器学习的方式确定，并不限于此。
以下结合具体实例详细说明。如图3所示，本实例中电动助力器系统由位移检测装置、踏板力感知弹簧构成驾驶意图感知系统，感知驾驶者制动意图，向控制器输入踏板力、踏板位移的产生速度信号。电源模块38和整车状态信号输入模块36构成整车信号的输入。控制器分析各方信息后驱动电机做功，电机通过减速机构叠加踏板力一起推动主缸活塞移动向四轮输出液压。
本实例中的电动助力器工作分为四种模式：
(1)常规制动模式：驾驶员踩踏板，电动助力器以一定比例放大输入力，输出给制动主缸产生制动液压。
(2)主动制动模式：整车给电动助力器输入制动信号，电动助力器电机启动，推动制动主缸产生制动液压。
(3)制动能量回收制动模式：电动助力器接收到驾驶员制动踏板信息和整车能量回收的信息，判断因能量回收产生的减速度不能满足驾驶员对整车减速度需求时，再启动电机助力制动，达到驾驶员所需求的减速度。
(4)无电状态下制动模式：踏板直接推动推进机构，给制动主缸施加输入力，产生制动液压，在这一过程中电动助力器不产生助力，减速机构和电机会反转损失部分输入力。
驾驶员踏踩制动踏板，推杆叉在踏板力作用下按箭头方向移动，踏板力感知弹簧受压并将压力传递给滚珠丝杠，推杆相对滚珠丝杠产生位移，控制器cpu根据位移距离与时间计算出推杆位移速度和输入力，并控制电机输出扭矩产生助力。在无能量回收制动的情况下，以a(例如5、6、7、8等)倍的踏板输入力按图4助力曲线给制动主缸输出力，制动主缸输出液压制动。当驾驶员感觉汽车减速度达到需求，不再给踏板增加力而保持踏板力时，控制器控制电机锁止,制动主缸以恒定液压输出。当驾驶员感觉汽车减速度过大轻度松踏板时，位移检测装置检测到反向位移减小信号，控制器cpu控制电机反转减小制动主缸液压输出，驾驶员感觉减速度达到需求不再松踏板时，控制器控制电机锁止至新位置。当驾驶员完全松开踏板不再制动时，控制器解除电机输入，电动助力器在回位弹簧力和主缸回位力的作用下返回到初始位置。常规制动模式完成，电动助力器的输入---输出特性曲线见图4助力曲线。
对于具有主动安全制动汽车，在行驶时当汽车识别到前方有障碍物而驾驶员又没有规避动作时，汽车会向电动助力器发出制动信号，控制器cpu接到指令控制电机启动，通过齿轮减速带动滚珠丝杠推动制动主缸活塞向四轮制动器输出液压制动。当危险解除，汽车向控制器cpu发出指令，电动助力器解除制动。整个制动过程不需要驾驶员踏踩制动踏板，主动制动完成。
对于有制动能量回收的汽车，驾驶员松开油门，汽车就会进入能量回收状态，汽车会有一初级减速度，初级减速度不能满足制动需求时，驾驶员踩制动踏板，汽车加大能量回收力度，向电动助力器发出能量回收信息，位移检测装置给出位移信息，控制器cpu识别位移信息(踏板输入力)对应的整车减速度，即识别驾驶员所需的减速度，与汽车现有减速度比对，根据减速度差值控制电动助力器电机输出扭矩，推动制动主缸产生所需制动液压。
由于车型不同，能量回收的幅度不同，即能量回收产生的减速度不同，因此能量回收状态下电动助力器的输入----输出特性曲线需要根据车型匹配。
整车没有上电，踏踩制动踏板时，推杆推动丝杠移动，给制动主缸活塞施加推力，制动主缸输出制动液压产生制动，在踏板力500n输入情况下，汽车可以达到0.3g的减速度。松开踏板时，丝杠在回位弹簧力和主缸回位力的作用下返回到初始位置，制动解除。丝杠移动会带动滚珠丝杠螺母反转，同时带动减速齿轮和电机反转，产生阻力，带来能量损失，其损失力不大于300n，见图4所示的曲线。
本申请实施例提供的电动助力器(或称为电动车的助力系统)具有以下优点：
一、电动助力器不需要真空源，利用电机实现助力。解决新能源汽车去除发动机后制动助力问题。
二、电动助力器可实现电控制动，给无人驾驶技术和主动安全制动技术提供硬件支持。原真空助力器为机械结构，很难实现自动控制，需要自动控制制动时，基本是借用abs系统或电子手刹提供制动，可利用的制动强度较低，无法满足行车制动需求。
三、电动助力器与再生制动系统相结合，可以实现完全解耦，最大程度地实现制动能量回收，可节能17％左右，且可以像传统真空助力器一样，感觉到abs回馈力，能够察觉刹车片的衰退。传统的真空助力器在能量回收时，只能将能量回收制动与真空助力器助力制动简单叠加，制动能量回收效能较低。
四、电动助力器可以实现多种制动踏板模式的调整，实现不同驾驶风格的切换。电动助力器的助力比由软件控制，调整方便，可以根据不同路面、不同环境工况、个人喜好设置不同制动风格。比如踏板力比较轻柔适合女士开的舒适型，适合男士开的运动型、制动粗暴型。
五、电动助力器体积小，布置方便。电动助力器直接布置在前围上，只相当于传统8寸助力器带制动主缸的布置空间。原真空助力器在电动车上需配电动真空泵、储气罐、真空泵控制器、真空管路使用，零件多体积大，且电动真空泵振动和噪音都较大，对布置环境要求苛刻，是电动车主要解决的振动和噪音源。
六、电动助力器规格少，同一规格涵盖车型广。电动助力器2个规格基本上可以覆盖全部车型。传统真空助力器受极限真空度限制，要提高助力器的伺服力只能增大助力器的作用面积，因此真空助力器大小规格较多，从小客车到大型客车等。。
七、电动助力器反应时间快。电动助力器的反应时间可以控制在0.2秒以下，能够有效减小制动距离，提高整车安全性。传统双膜片真空助力器反应时间要在0.3秒左右。
八、电动助力器通过驾驶意图感知系统实现对电机精确控制。本申请的驾驶意图感知系统通过踏板力感知弹簧配合位移检测装置，将驾驶员的制动意图全行程量化，分解为推杆输入力值，推杆相对丝杠位移值，推杆位移速度值。通过这三个量化值分别匹配电机的输出扭矩，电机的转动圈数，电机的转速，实现对电机的精确控制。
根据本申请实施例的另一方面，提供了一种电动车，包括：制动助力系统，该制动助力系统包括：图2或图3所示的电动车的助力系统。
根据本申请实施例，提供了一种方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种电动车的助力实现方法，如图5所示，该方法包括：步骤s502，获取目标对象对制动踏板的制动信息；步骤s504，依据制动信息产生控制指令，并将控制指令发送至驱动电机；其中，所示驱动电机，与控制器和电动车的制动主缸连接，用于依据控制指令为制动主缸提供第一输入力；步骤s506，获取第一输入力和第二输入力，其中，第二输入力为依据在制动踏板上检测到的目标对象的输入力；步骤s508，依据第一输入力和第二输入力为制动主缸提供输入力。
本申请实施例还提供了一种位移检测装置，如图6a所示，位移检测装置201：导磁体2010、磁铁2012、基座2014和位移信号接收装置2016；其中，磁铁2012固定于基座2014上，并且，导磁体2010和基座2014在随着推进机构28的移动过程中进行相对移动；位移信号接收装置2016，用于检测导磁体和磁铁在相对移动过程中的磁场变化量，并依据磁场变化量确定导磁体和磁铁的相对位移。可选地，在实际应用中位移检测装置201可以参见图6b和图7所示
本申请实施例提供的电动车的助力系统直接以电机为动力源，通过减速机构，将电机旋转运动转化为直线运动，并通过控制系统对电机的运动状态进行控制，从而得到可调节的稳定助力。在有信号输入的情况下实现主动制动，更好的服务于无人驾驶系统。
本申请在实施例提供的上述方案可以更好地适应新能源汽车对电控制动、主动安全制动、能量回收的需求，为汽车逐步地实现自动驾驶提供支持。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。