低速车一体化控制系统及方法与流程

本发明涉及车辆换挡控制技术领域，特别涉及低速车一体化控制系统及方法。

背景技术：

随着时代的发展和环保意识的增强，新能源车辆越来越受到人门的重视，其使用寿命和噪音的降低需要得到改善。现在市场上的新能源车辆采用的是单速比减速箱，不能根据路况和车速进行有效的转速调节，降低了变速箱的使用寿命。

新能源车辆在低速起步时，其电机扭矩大会造成离合器的快速磨损和烧蚀，因此无离合器变速控制系统可得到很好的应用，但换挡过程中电机的同步性和过程控制比较复杂和重要，容易造成换挡时间长，动力不足的问题。现有两挡变速箱采用的是电机控制器和换挡控制器分别控制方式。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供低速车一体化控制系统及方法，通过低速车一体化控制器控制变速箱调整电机的转速和扭矩，以满足车辆不同速度的行驶需求。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

低速车一体化控制系统，包括驾驶意图识别模块、车速信息获取模块、低速车一体化控制器、扭矩转速控制模块、换挡控制模块以及电机；所述低速车一体化控制器的输入端分别与所述驾驶意图识别模块和车速信息获取模块的输出端相连接；所述低速车一体化控制器的输出端分别与所述扭矩转速控制模块和换挡控制模块的输入端相连接；所述电机的输入端分别与所述扭矩转速控制模块和换挡控制模块的输出端相连接。

优选的，所述驾驶意图识别模块，获取刹车踏板、油门踏板、方向盘转向信息，并将信息发送到所述低速车一体化控制器。

优选的，所述车速信息获取模块，获取车辆车速和车辆负载信息，并将信息发送到所述低速车一体化控制器。

低速车一体化控制方法，低速车一体化控制器根据接收的信息判断进行变速箱换挡或电机扭矩及转速调整，扭矩转速控制模块用于控制调整电机扭矩及转速，换挡控制模块用于调整车辆变速箱的挡位，包括以下步骤：

a)信息采集和判断；b)变速箱换挡；c)电机扭矩及转速调整。

优选的，所述a)信息采集和判断的步骤为：

驾驶意图识别模块、车速信息获取模块采集第一信息，低速车一体化控制器将第一信息与预设信息进行对比，判断车辆进行变速箱换挡或电机扭矩及转速调整。

优选的，所述b)变速箱换挡为车辆的挡位发生变化，具体步骤为：

低速车一体化控制器发送换挡信号到换挡控制模块，从而控制执行换挡拔叉实现变速箱的摘挡，即车辆的挡位从第二挡位变化为空挡；

低速车一体化控制器根据车辆扭矩的需求，发送换挡信号到换挡控制模块，从而控制电机进行变速箱转速的调整，实现扭矩的变化，即车辆的挡位从空挡变化为第一挡。

优选的，其特征在于，所述c)电机扭矩及转速调整的步骤为：

低速车一体化控制器根据车辆扭矩的需求发送扭矩转速控制信号到扭矩转速控制模块，从而控制电机进行转速的控制，实现电机扭矩的调整。

综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1.本发明采用低速车一体化控制器，通过变速箱挡位的调整实现车辆行驶规程中不同转速和扭矩的需求，提高变速箱的使用寿命和降低噪音。

2.本发明通过自动换挡，提高了电机的利用效率。

附图说明：

图1为根据本发明示例性实施例的低速车一体化控制系统示意图。

图2为根据本发明示例性实施例的低速车一体化控制方法逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

图1示出了示例性实施例的低速车一体化控制系统示意图，包括驾驶意图识别模块1、车速信息获取模块2、低速车一体化控制器3、扭矩转速控制模块4、换挡控制模块5、以及电机6。

所述驾驶意图识别模块1、车速信息获取模块2的输出端均分别连接低速车一体化控制器3的输入端，所述低速车一体化控制器3的输出端分别与所述换挡控制模块5和扭矩转速控制模块4的输入端连接，所述换挡控制模块5和扭矩转速控制模块4的输出端分别与电机6的输入端连接，电机6通过控制调整转速实现扭矩的调整或实现车辆的换挡。

驾驶意图识别模块1用于获取驾驶员的操作信息，例如驾驶员踩油门或刹车；车速信息获取模块2用于获取车辆的车速信息；低速车一体化控制器3用于接收关于车辆的相关信息并进行判断(即是否需要换挡或扭矩转速的调整)；扭矩转速控制模块4用于对车辆的转速扭矩进行调整；换挡控制模块5控制车辆上的变速箱进行换挡操作；电机6用于对变速箱转速进行控制，从而实现对扭矩的调整。

本发明通过对变速箱的控制，可以适应车辆不同行驶速度下转速及扭矩的变化，对电机的最高转速及扭矩需求下降，提高了变速箱的使用寿命。

图2为本发明实施例方法的示意图。

本实施例中，车辆变速箱的挡位包括空挡、第一挡以及第二挡，所述第一挡的减速比i1大于第二挡的减速比i2。所述第一挡用于车辆低速行驶或爬坡，例如车速小于50km/h；所述第二挡用于车辆高速行驶，例如车速大于100km/h，可降低电机的转速，提高使用寿命，使电机长期工作在高效节能区。

本实施例中，车辆换挡或扭矩调整操作过程可分为以下几个步骤：a)信息采集和判断；b)变速箱换挡；c)转速扭矩调整。

a)信息采集和判断

本实施例中，所述驾驶意图识别模块1、车速信息获取模块2分别用于采集车辆行驶过程中驾驶员踩油门的位置、车辆速度信息形成第一信息，并将该信息传输到低速车一体化控制器3；低速车一体化控制器3将第一信息和预设信息进行比对，判断车辆进行变速箱换挡操作或转速扭矩调整。

例如，车辆的行驶速度从110km/h降到40km/h，即需将挡位从第二挡变化为第一挡，变速箱进行换挡操作；例如车辆的行驶速度从130km/h降到110km/h，即车辆不需要进行换挡，但需要对车辆的转速扭矩进行调整，降低变速箱的转速以适应车辆的行驶速度需求，提高变速箱的使用寿命，同时减小噪音。

b)变速箱换挡

低速车一体化控制器3根据接收到的第一信息和预设信息比较判断车辆是否满足换挡条件，例如第一信息中车辆速度小于预设信息中的换挡车辆速度，即车辆需要进行换挡操作(车辆的挡位从第二挡变化为第一挡)，则低速车一体化控制器3将会发送换挡信号到换挡控制模块5，从而控制电机6执行换挡拔叉实现变速箱的换挡操作，例如具体操作为：

低速车一体化控制器3接收来自驾驶意图识别模块1和车速信息获取模块2的第一信息，并与预设信息(例如车辆电机功率或车辆扭矩值)进行比较，判断车辆是否满足换挡条件，若满足换挡条件，车辆变速箱将实现自动换挡。

低速车一体化控制器元3发送换挡信号到换挡控制模块5从而控制电机6执行换挡拔叉实现变速箱的摘挡，即车辆的挡位从第二挡变化为空挡。

低速车一体化控制器3根据驾驶意图识别模块采集的信息可得到车辆当前行驶所需电机的功率和车轮的目标扭矩，为满足目标扭矩，车辆完成摘挡后，需要执行换挡操作，即车辆的挡位从空挡变化为第一挡，从而满足车辆的行驶速度需求。低速车一体化控制器3发送换挡信号到换挡控制模块5从而控制电机6进行变速箱转速的调整，实现车辆挡位的切换，即车辆的挡位从空挡变化为第一挡。本实施例还设置有反馈换档位置传感器，用于检测变速箱是否完成摘挡或换挡。

c)电机扭矩及转速控制

低速车一体化控制器3根据接收到的第一信息和预设信息判断车辆不满足换挡条件，车辆挡位不需要进行调整；例如第一信息中车辆速度大于预设信息中的换挡车辆速度。

当驾驶员踩踏油门时，车辆速度会发生变化从而引起电机扭矩发生变化，需对电机扭矩及转速进行控制调整，以匹配当前车辆行驶速度所需扭矩及转速需求。低速车一体化控制器3发送扭矩转速控制信号到扭矩转速控制模块4从而控制电机6进行电机转速的调整，实现对车轮扭矩的调整，满足车辆速度变化后的扭矩需求。

本实施例中，车辆的换挡操作是通过两挡变速箱控制系统模拟离合器的扭矩变化从而对变速箱转速和扭矩进行检测控制完成的，因此不需要传统离合器的配合，节省了换挡时间和操作步骤，提高车辆换挡动力性。