一种二级变速电动三轮车速度控制系统及其方法与流程

本发明涉及一种电动车速度控制系统，特别是一种二级变速电动三轮车速度控制系统及其方法。

背景技术：

传统的纯电动三轮车通常采用固定速比的减速器，为了提高电动三轮车的性能，牵引电机的输出转矩和最高转速应该足够大，但是电动三轮车速度太快将会导致机械噪音，减短轮轴轴承的使用寿命。为了平衡电动三轮车的性能与使用寿命，研发人员开发了一种新的两级换挡装置。用两级换挡装置取代常用的固定传动比的减速器后电动三轮车爬坡性能、加速性能和整车效率有着明显的提高，续航里程和电池使用寿命也有所增加，因此两级换挡装置的应用前景很光明。

目前二级变速电动三轮车在行驶过程中，是否换挡完全驾驶人的判断，在这种情况下换挡就可能出现过早或者过晚，导致换挡过程中车辆颠簸、加剧机械磨损等；驾驶人也不能时时刻刻关注行车速度，可能车辆即将超速或者已经超速时驾驶人也不能发觉，这就会导致车辆超速等危险状况。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种二级变速电动三轮车控制系统及其方法，以解决电动三轮车在驾驶过程中的驾驶体验差、电动三轮车磨损严重，可能出现危险驾驶的问题。

本发明是通过这样的技术方案实现的，本系统包括数据采集计算模块、速度控制模块、刹车控制器、继电器、报警装置、换挡装置；数据采集计算模块与速度控制模块数据交互；速度控制模块分别与刹车控制器、继电器、报警装置、换挡装置数据交互，继电器设置在电源与电动机的供电电路之间。

进一步，数据采集计算模块包括速度计算单元、电动三轮车后车轮转速采集器、电动三轮车档位采集器；电动三轮车后车轮转速采集器采集电动三轮车后车轮转速；电动三轮车档位采集器采集电动三轮车档位；速度计算单元分别与电动三轮车后车轮转速采集器和电动三轮车档位采集器数据交互；速度计算单元实时计算电动三轮车行驶速度和加速度；速度计算单元与速度控制模块数据交互。

进一步，速度控制模块包括刹车控制单元、继电器控制单元、报警装置控制单元、换挡装置控制单元；刹车控制单元分别与刹车控制器和数据采集计算模块数据交互；继电器控制单元分别与继电器和数据采集计算模块数据交互；报警装置控制单元分别与报警装置和数据采集计算模块数据交互；换挡装置控制单元分别与换挡装置和数据采集计算模块数据交互。

进一步，二级变速电动三轮车速度控制的方法是当速度控制模块接收到电动三轮车的行驶速度和加速度后，进入S1、S4、S7、S10；

S1、刹车控制单元接收到电动三轮车当前行驶速度后；刹车控制单元判断刹车控制器是否进行刹车，如果刹车控制器进行刹车，则进入S2；如果刹车控制器没有进行刹车，则进入S3；

S2、当电动三轮车行驶速度小于限速5Km/h，刹车控制单元控制刹车控制器停止刹车，再进入S1；否则，直接进入S1；

S3、当电动三轮车超速，刹车控制单元控制刹车控制器开始刹车，再进入S1；否则，直接进入S1；

S4、报警装置控制单元接收到电动三轮车当前行驶速度后，报警装置控制单元判断报警装置是否发出报警信号，如果报警装置发出报警信号，则进入S5；如果报警装置没有发出报警信号，则进入S6；

S5、当电动三轮车行驶速度小于限速5Km/h，报警装置控制单元控制报警装置停止发出报警信号，再进入S4；否则，直接进入S4；

S6、当电动三轮车超速，报警装置控制单元控制报警装置发出报警信号，再进入S4；否则，直接进入S4；

S7、继电器控制单元接收到电动三轮车当前行驶速度后，继电器控制单元判断继电器是否断开电路，如果继电器断开电路，则进入S8；如果继电器连通电路，则进入S9；

S8、当电动三轮车行驶速度小于限速5Km/h，继电器控制单元控制继电器连通电路，再进入S7；否则，直接进入S7；

S9、当电动三轮车超速，继电器控制单元控制继电器断开电路，再进入S7；否则，直接进入S7；

S10、换挡装置控制单元接收到电动三轮车当前行驶速度后，换挡装置控制单元判断电动三轮车行驶状态，如果加速度为正，进入S11，如果加速度为负，进入S13；

S11、当电动三轮车行驶速度小于15Km/h，则进入S12，否则，换挡装置控制单元控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10；

S12、当电动三轮车档位为一档，则换挡装置控制单元控制换挡控制装置从一档换为二挡，再进入S10；否则，换挡装置控制单元控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10；

S13、当电动三轮车行驶速度小于12Km/h，则进入S14，否则，换挡装置控制单元控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10；

S14、当电动三轮车档位为二档，则换挡装置控制单元控制换挡控制装置从二档换为一挡，再进入S10；否则，换挡装置控制单元控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10。

采用本发明的有益效果：

1、采用本发明有着控制效果明显，增加了电动三轮车的使用寿命；

2、采用本发明有效地增加了驾驶人员的安全性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为本发明的系统示意图；

图2为本发明的刹车控制单元程序流程图；

图3为本发明的报警装置控制单元程序流程图；

图4为本发明的继电器控制单元程序流程图；

图5为本发明的换挡装置控制单元程序流程图。

图中：1.数据采集计算模块；11.速度计算单元；12.电动三轮车后车轮转速采集器；13.电动三轮车档位采集器；2.速度控制模块；21.刹车控制单元；22.继电器控制单元；23.报警装置控制单元；24.换挡装置控制单元；3.刹车控制器；4.继电器；5.报警装置；6.换挡装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如下图1，本系统包括数据采集计算模块1、速度控制模块2、刹车控制器3、继电器4、报警装置5、换挡装置6；数据采集计算模块1与速度控制模块2数据交互；速度控制模块2分别与刹车控制器3、继电器4、报警装置5、换挡装置6数据交互，继电器4设置在电源与电动机的供电电路之间。

数据采集计算模块1包括速度计算单元11、电动三轮车后车轮转速采集器12、电动三轮车档位采集器13；电动三轮车后车轮转速采集器12采集电动三轮车后车轮转速；电动三轮车档位采集器13采集电动三轮车档位；速度计算单元11分别与电动三轮车后车轮转速采集器12和电动三轮车档位采集器13数据交互；速度计算单元11实时计算电动三轮车行驶速度和加速度；速度计算单元11与速度控制模块2数据交互。

速度控制模块2包括刹车控制单元21、继电器控制单元22、报警装置控制单元23、换挡装置控制单元24；刹车控制单元21分别与刹车控制器3和数据采集计算模块1数据交互；继电器控制单元22分别与继电器4和数据采集计算模块1数据交互；报警装置控制单元23分别与报警装置5和数据采集计算模块1数据交互；换挡装置控制单元24分别与换挡装置6和数据采集计算模块1数据交互。

以上为整个系统包含的全部装置及其连接，按照上述安装好控制系统后，电动三轮车在行驶过程中的控制方法为如下图2、图3、图4、图5所示，当速度控制模块2接收到电动三轮车的行驶速度和加速度后，进入S1、S4、S7、S10；

S1、刹车控制单元21接收到电动三轮车当前行驶速度后；刹车控制单元21判断刹车控制器3是否进行刹车，如果刹车控制器3进行刹车，则进入S2；如果刹车控制器3没有进行刹车，则进入S3；

S2、当电动三轮车行驶速度小于限速5Km/h，刹车控制单元21控制刹车控制器3停止刹车，再进入S1；否则，直接进入S1；

S3、当电动三轮车超速，刹车控制单元21控制刹车控制器3开始刹车，再进入S1；否则，直接进入S1；

S4、报警装置控制单元23接收到电动三轮车当前行驶速度后，报警装置控制单元23判断报警装置5是否发出报警信号，如果报警装置5发出报警信号，则进入S5；如果报警装置5没有发出报警信号，则进入S6；

S5、当电动三轮车行驶速度小于限速5Km/h，报警装置控制单元23控制报警装置5停止发出报警信号，再进入S4；否则，直接进入S4；

S6、当电动三轮车超速，报警装置控制单元23控制报警装置5发出报警信号，再进入S4；否则，直接进入S4；

S7、继电器控制单元22接收到电动三轮车当前行驶速度后，继电器控制单元22判断继电器4是否断开电路，如果继电器4断开电路，则进入S8；如果继电器4连通电路，则进入S9；

S8、当电动三轮车行驶速度小于限速5Km/h，继电器控制单元22控制继电器4连通电路，再进入S7；否则，直接进入S7；

S9、当电动三轮车超速，继电器控制单元22控制继电器4断开电路，再进入S7；否则，直接进入S7；

S10、换挡装置控制单元24接收到电动三轮车当前行驶速度后，换挡装置控制单元24判断电动三轮车行驶状态，如果加速度为正，进入S11，如果加速度为负，进入S13；

S11、当电动三轮车行驶速度小于15Km/h，则进入S12，否则，换挡装置控制单元24控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10；

S12、当电动三轮车档位为一档，则换挡装置控制单元24控制换挡控制装置从一档换为二挡，再进入S10；否则，换挡装置控制单元24控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10；

S13、当电动三轮车行驶速度小于12Km/h，则进入S14，否则，换挡装置控制单元24控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10；

S14、当电动三轮车档位为二档，则换挡装置控制单元24控制换挡控制装置从二档换为一挡，再进入S10；否则，换挡装置控制单元24控制换挡控制装置不进行换挡操作，再进入S10。

按照上述控制方法，能控制电动三轮车在规定的速度内行驶，超过限速电动三轮车将自动刹车和切断动力源保证行驶安全，而且能自动平稳的控制电动三轮车进行换挡。

最后说明的是，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，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。