CN110605976A - 一种电动汽车车速模式切换系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开的电动汽车车速模式切换系统，与现有技术相比，包括：整车控制器；与整车控制器信号连接，用于发出模式切换信号的模式切换信号触发装置；与整车控制器信号连接，用于控制驱动电机转动的电机控制器；与整车控制器信号连接，用于控制驱动电源电能输出的电源控制器。本申请提供的电动汽车车速模式切换系统，相较于现有技术而言，能够按需提供电能，减少电量损耗，增加电动汽车的行驶里程，增大电动汽车的使用范围。

Description

一种电动汽车车速模式切换系统

技术领域

本申请涉及汽车车速切换控制技术领域，更具体地说，尤其涉及一种电动汽车车速模式切换系统。

背景技术

随着国家对电动汽车的投入力度不断加大，电动汽车技术得到了快速发展，由于电动汽车的控制技术逐渐成熟，电动汽车的需求进一步扩大，人们对电动汽车的要求也日趋严格。以往的电动汽车车速控制控依靠挡位和电子加速踏板进行控制，一般有前进(D)挡、后退(R)挡、空(N)挡、分别对应车辆的前进、后退、空挡、其挡位切换的基本功能只是改变车辆驱动扭矩大小与能量回收扭矩，或者加速时间快慢，且目前市场上电动汽车车速控制模式单一，但是不同的人有不同的驾驶习惯，或者由于客观原因需要车辆按照不同的性能来工作，这时候单一的工作模式就不能满足使用者的要求了。这时就有必要增加不同的模式功能，来满足驾乘需要。

现有的汽车车速控制依靠电子踏板，模式过于单一，通过给电动汽车设置多个控制模式，可以使汽车适用于不同的路况。降低能耗的损耗，从而可以有效提高车辆续航里程。

因此，如何提供一种电动汽车车速模式切换系统，其能够按需提供电能，能够减少电量损耗，增加电动汽车的行驶里程，增大电动汽车的使用范围，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种电动汽车车速模式切换系统，通过切换不同的行驶模式，能够使得驱动电源输出适合当下模式的驱动功率，即能够按需提供电能，能够减少电量损耗，增加电动汽车的行驶里程，增大电动汽车的使用范围。

本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种电动汽车车速模式切换系统，包括：整车控制器；与整车控制器信号连接，用于发出模式切换信号的模式切换信号触发装置；与整车控制器信号连接，用于控制驱动电机转动的电机控制器；与整车控制器信号连接，用于控制驱动电源电能输出的电源控制器。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述整车控制器包括：与所述模式切换信号触发装置信号连接，用于识别模式切换信号的信号识别模块；与所述电机控制器信号连接，用于获取电机实时转速和扭力数据的电机运转状态数据获取模块；与所述电源控制器信号连接，用于发出电源接入指令的电源指令发送模块。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，电动汽车车速模式切换系统还包括：与整车控制器信号连接，用于控制行使方向的换挡器；与整车控制器信号连接，用于接收加速信号的电子加速踏板。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述整车控制器还包括：与所述换挡器信号连接，用于获取整车挡位状态的挡位数据获取模块；与所述电子加速踏板信号连接，用于获取车辆加速信号的加速数据获取模块；与所述电机控制器信号连接，用于发出电机转速指令的转速指令发送模块。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述模式切换信号触发装置包括：多个电阻头尾串联而成的电阻集，电阻集的一端接地，电阻集的另一端接入直流电；设置在电阻集两端以及各个电阻之间的接电端；与信号识别模块信号连接，用于输出模式切换电压信号的信号输出端；用于切换连接各个接电端的选择键，选择键的一端与信号输出端信号连接，另一端与接电端连接。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述电阻集包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻；第一电阻远离第二电阻的一端接入直流电，第三电阻远离第二电阻的一端接地；第一电阻与直流电连接的一端设置有第一接电端；第一电阻与第二电阻之间设置有第二接电端；第二电阻与第三电阻之间设置有第三接电端；第三电阻与地连接的一端设置有第四接电端。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述直流电的电压为1～72V。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，电动汽车车速模式切换系统还包括：与所述电机控制器连接，用于驱动汽车行驶的驱动电机。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，电动汽车车速模式切换系统还包括：与整车控制器信号连接，用于为驱动电机提供电能的驱动电源。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，电动汽车车速模式切换系统还包括：用于将整车控制器和电机控制器、电源控制器进行信号连接的CAN总线。

本发明提供的一种电动汽车车速模式切换系统，与现有技术相比，电动汽车车速模式切换系统包括：整车控制器；与整车控制器信号连接，用于发出模式切换信号的模式切换信号触发装置；与整车控制器信号连接，用于控制驱动电机转动的电机控制器；与整车控制器信号连接，用于控制驱动电源电能输出的电源控制器。整车控制器接收模式切换信号触发装置发出的模式切换信号，即收到汽车行驶的模式切换的指令，然后整车控制器通过电源控制器，控制驱动电源输出的与各个模式相对应的电功率。整车控制器再通过电机控制器控制驱动电机的转动，即控制驱动电机的转速和扭矩的大小。本申请中提供的技术方案，通过切换不同的行驶模式，能够使得驱动电源输出适合当下模式的驱动功率，即能够按需提供电能，能够减少电量损耗，增加电动汽车的行驶里程，增大电动汽车的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电动汽车车速模式切换系统的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的电动汽车车速模式切换系统的整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的整车控制器内部模块示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，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的一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请如图1至图3所示，本申请实施例提供的电动汽车车速模式切换系统，电动汽车车速模式切换系统包括：整车控制器1；与整车控制器1信号连接，用于发出模式切换信号的模式切换信号触发装置；与整车控制器1信号连接，用于控制驱动电机转动的电机控制器；与整车控制器1信号连接，用于控制驱动电源电能输出的电源控制器。

本发明实施例提供一种电动汽车车速模式切换系统，具体电动汽车车速模式切换系统包括：整车控制器1；与整车控制器1信号连接，用于发出模式切换信号的模式切换信号触发装置2；与整车控制器1信号连接，用于控制驱动电机转动的电机控制器3；与整车控制器1信号连接，用于控制驱动电源电能输出的电源控制器4。整车控制器1接收模式切换信号触发装置2发出的模式切换信号，即收到汽车行驶的模式切换的指令。接着整车控制器1通过电源控制器4，控制驱动电源输出的与各个模式相对应的电功率。整车控制器1再通过电机控制器3控制驱动电机的转动，即控制驱动电机的转速和扭矩的大小。本申请中提供的技术方案，通过切换不同的行驶模式，能够使得驱动电源输出适合当下模式的驱动功率，即能够按需提供电能，能够减少电量损耗，增加电动汽车的行驶里程，增大电动汽车的使用范围。

需要进一步说明的是，在同样的汽车速度V的需求下，且汽车行驶过程中的电压稳定不变，当驱动电源输出的电功率较大时。

根据以下公式：

P＝U×I，Q＝R×I²，

P＝T*n/9550；T＝9550P/n；P＝F*V；F＝T/R；P＝F*V＝T/R*πR*n分/30＝π/30*T*n；

其中，P是功率；T是扭矩，(单位为牛米或Nm)；n是转速，(单位为每分钟转数或r/min)；9550是常数；F是牵引力；V是速度。

可知，当驱动电机输出的功率一定时，电流越大，电机转数(n)也就越大，导致电机发热越大，从而造成电能的浪费。

另外，现有技术中，主要通过电子加速踏板调节驱动电路中电流的大小，而在驱动电源输出功率恒定的情况下，一般通过串联阻值可变电阻集，来调节驱动电机两端的电压。从而造成额外的电能通过该阻值可变电阻集发热流失。造成不必要的电能的浪费。

具体地，在本发明实施例中，所述整车控制器1包括：与所述模式切换信号触发装置2信号连接，用于识别模式切换信号的信号识别模块101；与所述电机控制器3信号连接，用于获取电机实时转速和扭力数据的电机运转状态数据获取模块102；与所述电源控制器4信号连接，用于发出电源接入指令的电源指令发送模块103。

在本发明实施例中，整车控制器1具体通过信号识别模块101获取模式切换信号触发装置2发出的模式切换信号。接着整车控制器1具体通过电机运转状态数据获取模块102获取当前电机控制器3所控制的驱动电机的运转状态数据，其中运转状态数据包括：驱动电机的转速及当下的电机扭矩。更具电机运转状态数据可以清楚的获知整车目前的行驶速度及电机负载。整车控制器1结合运转状态数据反应的当期情况，和模式切换信号的切换要求，通过预先设置了电源控制程序的电源指令发送模块103，向电源控制器4发送电源调整指令，从而控制驱动电源的输出功率。

具体地，在本发明实施例中，电动汽车车速模式切换系统还包括：与整车控制器1信号连接，用于控制行使方向的换挡器5；与整车控制器1信号连接，用于接收加速信号的电子加速踏板6。

在本发明实施例中，整车控制器1在接收到模式切换信号后，通过换挡器5确定车辆的状态，若在空(N)挡则保持整车无工作状态，若原本整车模式为运动模式，在同样车速的情况下，挡位比较低；则如果将整车模式调整为节能模式后，挡位将调整到较高挡位，以提高驱动电机输出功率的利用率，从而减轻额外电能的损耗。

与此同时，整车控制器1还通过电子加速踏板6获取车主的加速请求，从而更好的驱动电动汽车的行驶。

具体地，在本发明实施例中，所述整车控制器1还包括：与所述换挡器5信号连接，用于获取整车挡位状态的挡位数据获取模块104；与所述电子加速踏板6信号连接，用于获取车辆加速信号的加速数据获取模块105；与所述电机控制器3信号连接，用于发出电机转速指令的转速指令发送模块106。

在本发明实施例中，整车控制器1中包括：挡位数据获取模块104、加速数据获取模块105、转速指令发送模块106；通过挡位数据获取模块104，获取整车当前的挡位情况；通过加速数据获取模块105，整车当前的加速情况；通过转速指令发送模块106向电机控制器3发送指令。

具体地，在本发明实施例中，所述模式切换信号触发装置2包括：多个电阻头尾串联而成的电阻集201，电阻集201的一端接地，电阻集201的另一端接入直流电；设置在电阻集201两端以及各个电阻之间的接电端202；与信号识别模块101信号连接，用于输出模式切换电压信号的信号输出端203；用于切换连接各个接电端202的选择键204，选择键204的一端与信号输出端203信号连接，另一端与接电端202连接。

在本发明实施例中，通过选择键204选择连接不同的接电端202，从而信号输出端203获取到不同的电压值。从而整车控制器1获取到不同的电压信号，不同的电压信号即代表着不同的整车运行模式。电压信号与整车运行模式的对应关系预先存入整车控制器1的内存中。

具体地，在本发明实施例中，电阻集201包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻；第一电阻远离第二电阻的一端接入直流电，第三电阻远离第二电阻的一端接地；第一电阻与直流电连接的一端设置有第一接电端；第一电阻与第二电阻之间设置有第二接电端；第二电阻与第三电阻之间设置有第三接电端；第三电阻与地连接的一端设置有第四接电端。

在本发明实施例中涉及四种模式，包括：普通模式、运动模式、节能模式、恒速模式。普通模式是基础模式；运动模式相对于普通模式，驱动电源的输出功率大，从而使得车辆能有更优的加速性能；节能模式相对于普通模式，其驱动电源的输出功率小，从而使得车辆加速更为平缓，降低电能消耗；恒速模式相对于普通模式，即控制驱动电源自适应的根据当前的速度要求，调节驱动电源的电功率的输出的大小，以使输出该电功率大小刚好满足该运动状态下的需求。

具体地，在本发明实施例中，所述直流电的电压为1～72V。

需要说明的是，优选的直流电的电压为5V；

需要说明的是，优选的直流电的电压为12V。

具体地，在本发明实施例中，电动汽车车速模式切换系统还包括：与所述电机控制器3连接的驱动电机9。

具体地，在本发明实施例中，电动汽车车速模式切换系统还包括：与整车控制器1信号连接，用于为驱动电机9提供电能的驱动电源7。

具体地，在本发明实施例中，电动汽车车速模式切换系统还包括：用于将整车控制器1和电机控制器3、电源控制器4进行信号连接的CAN总线8。

需要更进一步说明的是，现在市场上的电动车只配有挡位切换与电子加速踏板6进行车速控制，前进(D)挡、后退(R)挡、空(N)挡、分别对应车辆的前进、后退、空挡、其挡位切换的基本功能只是改变车辆驱动扭矩大小与能量回收扭矩，或者加速时间快慢，且电动汽车车速控制模式单一，不能满足各种路况下车速要求，增加模式开关，可以有效满足不同路况的车速要求。

整车控制器1根据模式切换信号触发装置2发出的不同电源输入开关信号来控制电机的工作状态。如驾驶员在十字路口或高速上需要在很短时间完成超车或者遇到紧急情况时需要快速到达目的地或者由于其他特殊要求需要车辆有较高的加速性能时，可以通过本发明选择进入运动模式，改善车辆的相关性能，如降低对电池和电机的保护力度，忽略一些一般故障，优先选择尽可能快的到达目的地；而车辆在节能模式下时，则提高续驶里程并尽最大可能的保护电机和电池，降低电机的加速性能，加大车辆制动回馈；恒速模式整车控制器1则可以控制电机以恒定速度输出，使车辆保持匀速前进，不需要驾驶员给定加速信号，减轻驾驶员的工作强度。当车辆工作在普通模式时，整车控制器1综合考虑驾驶员的加速性能和电机、电池的工作特性，使车辆工作在一个稳定的状态。

由上可知，本发明实施例涉及的电动汽车车速模式切换系统，相较于现有技术而言，车速模式开关具有4种设置，4种模式应对不同路况进行驾驶，驱动电机9控制器3依据车速模式开关输入的电信号，从而更有效的控制驱动电机9输出不同的功率，来应对不同的路况，更高效使用电能，避免电能的浪费，可以有效的节能，提高续航里程，更好地提高车辆的可操纵性，提升驾乘舒适性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，包括：

整车控制器；

与整车控制器信号连接，用于发出模式切换信号的模式切换信号触发装置；

与整车控制器信号连接，用于控制驱动电机转动的电机控制器；

与整车控制器信号连接，用于控制驱动电源电能输出的电源控制器。

2.根据权利要求1所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，所述整车控制器包括：与所述模式切换信号触发装置信号连接，用于识别模式切换信号的信号识别模块；与所述电机控制器信号连接，用于获取电机实时转速和扭力数据的电机运转状态数据获取模块；与所述电源控制器信号连接，用于发出电源接入指令的电源指令发送模块。

3.根据权利要求2所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，电动汽车车速模式切换系统还包括：与整车控制器信号连接，用于控制行使方向的换挡器；与整车控制器信号连接，用于接收加速信号的电子加速踏板。

4.根据权利要求3所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，所述整车控制器还包括：与所述换挡器信号连接，用于获取整车挡位状态的挡位数据获取模块；与所述电子加速踏板信号连接，用于获取车辆加速信号的加速数据获取模块；与所述电机控制器信号连接，用于发出电机转速指令的转速指令发送模块。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，所述模式切换信号触发装置包括：多个电阻头尾串联而成的电阻集，电阻集的一端接地，电阻集的另一端接入直流电；设置在电阻集两端以及各个电阻之间的接电端；与信号识别模块信号连接，用于输出模式切换电压信号的信号输出端；用于切换连接各个接电端的选择键，选择键的一端与信号输出端信号连接，另一端与接电端连接。

6.根据权利要求5所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，所述电阻集包括：第一电阻、第二电阻和第三电阻；第一电阻远离第二电阻的一端接入直流电，第三电阻远离第二电阻的一端接地；第一电阻与直流电连接的一端设置有第一接电端；第一电阻与第二电阻之间设置有第二接电端；第二电阻与第三电阻之间设置有第三接电端；第三电阻与地连接的一端设置有第四接电端。

7.根据权利要求6所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，所述直流电的电压为1～72V。

8.根据权利要求6或7所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，电动汽车车速模式切换系统还包括：与所述电机控制器连接，用于驱动汽车行驶的驱动电机。

9.根据权利要求8所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，电动汽车车速模式切换系统还包括：与整车控制器信号连接，用于为驱动电机提供电能的驱动电源。

10.根据权利要求9所述的电动汽车车速模式切换系统，其特征在于，电动汽车车速模式切换系统还包括：用于将整车控制器和电机控制器、电源控制器进行信号连接的CAN总线。