一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛行駛狀況自動切換擋位，包括控制器和與之電連接的各種傳感器和換擋電機模塊，控制器根據(jù)傳感器所測的車速信息發(fā)送控制指令至換擋電機模塊，自動調(diào)整電動汽車的擋位。傳感器包括車速傳感器、角度傳感器和擋位傳感器，車速傳感器用于測定電動汽車的當前車速，擋位傳感器將汽車的當前擋位信息傳輸至控制器，控制器根據(jù)當前車速來調(diào)整所匹配的擋位。通過控制器對擋位信息和車速信息進行綜合判斷，確定擋位信息和車速信息的匹配關(guān)系，通過傳感器所反饋的車速信息和擋位信息進行比對分析后，自動反饋換擋信息至換擋電機模塊進行信號比對，控制器根據(jù)匹配結(jié)果，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作。
【專利說明】一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車控制裝置和控制方法，特別是指一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車由于使用電能驅(qū)動，克服了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的環(huán)境污染和資源短缺的問題，電動汽車的驅(qū)動電機相對傳統(tǒng)內(nèi)燃機具有較寬的工作范圍，并且電機低速時恒轉(zhuǎn)矩和高速時恒功率的特性更適合車輛運行需求?，F(xiàn)有的電動汽車的變速箱無法自動化地根據(jù)當前車速對擋位進行調(diào)整，在低速時用高轉(zhuǎn)矩起步或爬坡，高速行駛用低速擋行駛，不能自動切換，大大影響了電機的運行效率，電耗嚴重。若設(shè)置太多的擋位，也會使得電動汽車的結(jié)構(gòu)變得很復雜，提升體積和重量。因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡化、換擋智能化的自動換擋系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能根據(jù)電動汽車的行駛狀況和行駛參數(shù)，自動地調(diào)整變速箱擋位的電動汽車的自動變速裝置系統(tǒng)和方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛行駛狀況自動切換擋位，其包括:控制器和與之電連接的各種傳感器和換擋電機模塊，所述控制器根據(jù)傳感器所測的車速信息發(fā)送控制指令至換擋電機模塊，自動調(diào)整電動汽車的擋位。
[0005]優(yōu)選地，所述傳感器包括車速傳感器和角度傳感器，所述車速傳感器用于測定電動汽車的當前車速，所述角度傳感器用于測定車的轉(zhuǎn)向角度。
[0006]優(yōu)選地，所述傳感器還包括與控制器電連接的擋位傳感器，其將汽車的當前擋位信息傳輸至控制器，控制器根據(jù)當前車速來調(diào)整所匹配的擋位。
[0007]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還進一步包括與控制器電連接的通訊模塊，其將控制指令傳輸至擋位電機模塊驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作。所述擋位電機模塊與變速箱之間通過連接器連接，通過連接器與變速箱的換擋撥叉連動，驅(qū)動變速箱中進行高低速擋的切換。
[0008]在控制器中，設(shè)定車速值為40公里/小時，若車速低于設(shè)定車速值，判定為低速信號，若車速高于設(shè)定車速值，判定為高速信號；設(shè)定高速信號與高速擋相匹配，設(shè)定低速信號與低速擋相匹配。
[0009]本發(fā)明還提供了一種電動汽車自動換擋控制方法，其包括以下步驟:
[0010]首先，啟動控制器，若控制器故障，則輸出故障信號至儀表，若控制器正常，則接收傳感器所傳輸?shù)能囁傩畔ⅲ?br> [0011]接著，控制器接收車速傳感器所傳輸?shù)能囁傩盘柡蛽跷粋鞲衅魉鶄鬏數(shù)膿跷恍盘?，若車速低于設(shè)定車速值，判定為低速信號，且擋位信號為高速擋時，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作，將當前擋位掛入低速擋；
[0012]若車速高于設(shè)定車速值，判定為高速信號，且擋位信息為低速擋時，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作，將當前擋位掛入高速擋。
[0013]在本發(fā)明中，所述設(shè)定車速值為40公里/小時。所述擋位電機模塊接收到換擋信號，驅(qū)動連接器轉(zhuǎn)動，由換擋撥叉在變速箱中進行擋位切換。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)通過控制器對擋位信息和車速信息進行綜合判斷，確定擋位信息和車速信息的匹配關(guān)系，通過傳感器所反饋的車速信息和擋位信息進行比對分析后，自動反饋換擋信息至換擋電機模塊進行信號比對，小于設(shè)定車速值的低車速，與低速擋相匹配，高于設(shè)定車速值的高車速，與高速擋相匹配，控制器根據(jù)匹配結(jié)果，輸出換擋指令至換擋電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作。將擋位設(shè)置為兩擋，也可以簡化動力裝置，從而減輕整車的重量。通過這種自動換擋的控制系統(tǒng)，調(diào)整電機的工作狀態(tài)，避免電機在低速擋時驅(qū)動電動汽車在高速狀況下運行，反之亦然，將車速和擋位相匹配，有效地提升電機的運行效率，節(jié)省電能，也減少了車速與擋位不匹配對電機造成的磨損，延長了電機的保護壽命，同時，自動化地改善電動汽車的駕駛性能，給駕駛者帶來全新的駕駛體驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)的模塊框圖；
[0016]圖2為本發(fā)明一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)的電路原理圖；
[0017]圖3為本發(fā)明一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛行駛狀況自動切換擋位，其包括:控制器I和與之電連接的各種傳感器和換擋電機模塊2，所述控制器I根據(jù)傳感器所測的車速信息發(fā)送控制指令至換擋電機模塊2，自動調(diào)整電動汽車的擋位。
[0019]其中，控制器I為AMT控制器，其根據(jù)駕駛員的駕駛意圖和車輛行駛狀況，如是處在加速還是減速狀態(tài)，車輛是在行車還是停車狀態(tài)，以及車速和擋位信息等，通過信號轉(zhuǎn)換、狀態(tài)分析、故障判斷、信號比對等綜合數(shù)據(jù)化處理，來對電動汽車的換擋操作進行自動化控制。
[0020]其中，所述傳感器包括車速傳感器30、角度傳感器32和擋位傳感器34，所述車速傳感器30用于測定電動汽車的當前車速，所述角度傳感器32用于測定車的轉(zhuǎn)向角度，所述擋位傳感器34，將汽車的當前擋位信息傳輸至控制器1，若當前車速低于設(shè)定車速值時，對當前擋位標識為低速擋，若當前車速高于設(shè)定車速值時，對當前擋位標識為高速擋。
[0021]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還進一步包括與控制器I電連接的通訊模塊4，其將控制指令傳輸至擋位電機模塊2以驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作。所述擋位電機模塊2與變速箱之間通過連接器連接，通過連接器與變速箱的換擋撥叉連動，驅(qū)動變速箱中進行高低速擋的切換，與不同的扭矩連接，高速擋位與較小的扭矩連接，低速擋位與較高的扭矩連接。
[0022]參照圖3所示，一種電動汽車自動換擋控制方法，其包括以下步驟:
[0023]首先，啟動控制器，若控制器故障，則輸出故障信號至儀表，若控制器正常，則接收傳感器所傳輸?shù)能囁傩畔?；[0024]接著，控制器接收車速傳感器所傳輸?shù)能囁傩盘柡蛽跷粋鞲衅魉鶄鬏數(shù)膿跷恍盘?，若車速低于設(shè)定車速值，判定為低速信號，且擋位信號為高速擋時，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作，將當前擋位掛入低速擋；
[0025]若車速高于設(shè)定車速值，判定為高速信號，且擋位信息為低速擋時，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作，將當前擋位掛入高速擋。
[0026]在本發(fā)明中，所述設(shè)定車速值為40公里/小時。所述擋位電機模塊接收到換擋信號，驅(qū)動連接器轉(zhuǎn)動，由換擋撥叉在變速箱中進行擋位切換。
[0027]當駕駛者踩油門或剎車，驅(qū)動電動汽車加速或減速時，車速傳感器檢測車速的變化，若當前車速仍小于設(shè)定車速值40公里/小時時，判定當前車速應(yīng)為低速擋，同時，若擋位傳感器所測定的擋位信息為高速擋，反饋至控制器，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動電機模塊執(zhí)行換擋操作，將當前擋位由高速擋掛入低速擋。若擋位傳感器所測定的擋位信息為低速擋，反饋至控制器，控制器維持當前擋位。
[0028]電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)通過控制器對擋位信息和車速信息進行綜合判斷，確定擋位信息和車速信息的匹配關(guān)系，通過傳感器所反饋的車速信息和擋位信息進行比對分析后，自動反饋換擋信息至換擋電機模塊進行信號比對，小于設(shè)定車速值的低車速，與低速擋相匹配，高于設(shè)定車速值的高車速，與高速擋相匹配，控制器根據(jù)匹配結(jié)果，輸出換擋指令至換擋電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作。通過這種自動換擋的控制系統(tǒng)，調(diào)整電機的工作狀態(tài)，避免電機在低速擋時驅(qū)動電動汽車在高速狀況下運行，反之亦然，將車速和擋位相匹配，有效地提升電機的運行效率，節(jié)省電能，也減少了車速與擋位不匹配對電機造成的磨損，延長了電機的保護壽命，同時，自動化地改善電動汽車的駕駛性能，給駕駛者帶來全新的駕駛體驗。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車的自動換擋控制系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛行駛狀況自動切換擋位，其特征在于包括:控制器和與之電連接的各種傳感器和換擋電機模塊，所述控制器根據(jù)傳感器所測的車速信息發(fā)送控制指令至換擋電機模塊，自動調(diào)整電動汽車的擋位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車自動換擋控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器包括車速傳感器和角度傳感器，所述車速傳感器用于測定電動汽車的當前車速，所述角度傳感器用于測定車的轉(zhuǎn)向角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車自動換擋控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器還包括與控制器電連接的擋位傳感器，其將汽車的當前擋位信息傳輸至控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車自動換擋控制系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還進一步包括與控制器電連接的通訊模塊，其將控制指令傳輸至擋位電機模塊驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車自動換擋控制系統(tǒng)，其特征在于:所述擋位電機模塊與變速箱之間通過連接器連接，通過連接器與變速箱的換擋撥叉連動，驅(qū)動變速箱中進行高低速擋的切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車自動換擋控制系統(tǒng)，其特征在于:在控制器中，設(shè)定車速值為40公里/小時，若車速低于設(shè)定車速值，判定為低速信號，若車速高于設(shè)定車速值，判定為高速信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車自動換擋控制系統(tǒng)，其特征在于:在控制器中，設(shè)定高速信號與高速擋相匹配，設(shè)定低速信號與低速擋相匹配。
8.—種電動汽車自動換擋控制方法，其特征在于包括以下步驟: 首先，啟動控制器，若控制器故障，則輸出故障信號至儀表，若控制器正常，則接收傳感器所傳輸?shù)能囁傩畔ⅲ? 接著，控制器接收車速傳感器所傳輸?shù)能囁傩盘柡蛽跷粋鞲衅魉鶄鬏數(shù)膿跷恍盘?，若車速低于設(shè)定車速值，判定為低速信號，且擋位信號為高速擋時，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作，將當前擋位掛入低速擋； 若車速高于設(shè)定車速值，判定為高速信號，且擋位信息為低速擋時，控制器發(fā)送換擋信號至擋位電機模塊，驅(qū)動其執(zhí)行換擋操作，將當前擋位掛入高速擋。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動汽車自動換擋控制方法，其特征在于:所述設(shè)定車速值為40公里/小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動汽車自動換擋控制方法，其特征在于:所述擋位電機模塊接收到換擋信號，驅(qū)動連接器轉(zhuǎn)動，由換擋撥叉在變速箱中進行擋位切換。
【文檔編號】F16H61/02GK103883727SQ201310751937
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】寧明民, 封森, 宗紅軍 申請人:江蘇陸地方舟新能源電動汽車有限公司