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一种电动自行车巡航变速控制系统及控制方法技术方案

技术编号:16687783 阅读:19 留言:0更新日期:2017-12-02 04:05
本发明专利技术公开一种电动自行车巡航变速控制系统及控制方法,是在电动车上增加一巡航开关和变速键;总控制器始终优先判断刹车指令,否则通过巡航开关的档位进一步判断:当巡航开关关闭时,系统进入手动控制模式;当巡航开关开启时,根据速度变化情况判断进入巡航控制模式或待巡航控制模式。本发明专利技术增加巡航速度调节功能,能够保证车辆行驶的安全性,减轻驾驶疲劳。

An electric bicycle cruising variable speed control system and its control method

The invention discloses an electric bicycle speed cruise control system and control method, is a key switch and a cruise on the electric vehicle; the total controller always prioritize the braking instruction, or through the cruise switch gear to further judge: when cruise switch is turned off, the system into manual control mode; when the cruise switch is turned on, the judgment enter the cruise control mode or cruise control mode according to the changes in speed. The invention has the function of adjusting the cruise speed, which can ensure the safety of the vehicle and reduce the driving fatigue.

【技术实现步骤摘要】
一种电动自行车巡航变速控制系统及控制方法
本专利技术涉及电动自行车的控制领域,特别涉及一种电动自行车巡航过程中变速控制系统及方法。
技术介绍
电动自行车已经深入到当今社会的每个角落,给百姓生活带来了极大的便利,随着电子信息技术和自动控制技术的发展,智能控制在电动自行车领域也得到了应用和推广,辅助驾驶技术在电动自行车领域也开始出现。由于电动自行车行业本身技术含量不高,企业在科研方面投入较少,辅助驾驶技术也仅停留在模拟车辆辅助控制的阶段,没有针对电动自行车和非机动车实际行驶工况的辅助控制。目前汽车领域的定速巡航技术已经较为成熟,在高端车上已经标配,中档车上大部分也已经拥有此技术。虽然汽车最高行驶速度大,行驶路况复杂,但其定速巡航使用工况单一,进入巡航功能后,对车速调整要求不高。近年来电动自行车领域也有装备此功能的,电动自行车的巡航控制技术就是简单的应用汽车定速巡航的概念,但没有考虑到自行车骑行的特点,需进一步完善。相比之下电动自行车恒速行使工况较多,应对不同路况对车速调整需求也较多,正常行驶过程中要求驾驶员始终握住车把并保持角度不变,因此其巡航功能可使用频率更高,但不能如同汽车一样单独设置巡航调速按钮;因结构及执行机构的不同,其调速过程也不同于汽车,因此无法直接应用汽车的控制方法。
技术实现思路
为此,本专利技术着力于解决现有电动自行车领域之瓶颈,提供一种安全性高、操作简单的电动自行车巡航变速控制系统及控制方法,在尽可能小的改动下实现电动自行车行驶过程中的变速巡航。本专利技术提供一种电动自行车巡航变速控制系统,其特征在于:包括刹车、手油门、总控制器、电动机控制器以及巡航开关和变速键;所述刹车向总控制器发送刹车命令;所述手油门向总控制器发送油门命令;所述巡航开关向总控制器发送是否开启巡航控制的命令;所述变速键向总控制器发送是否调节巡航速度的命令;所述总控制器向电动机控制器发送电机转速控制的命令;进一步讲:所述巡航开关有开、关两档,开表示开启巡航控制命令,关表示关闭巡航控制命令。所述变速键有开启巡航速度调节命令和关闭巡航速度调节命令两种。本专利技术还提供一种控制方法,其特征在于:首先由总控制器优先判断是否收到刹车传来的刹车命令,若收到,则直接进入刹车控制模式,否则通过巡航开关的档位进一步判断:当巡航开关处于关闭状态时,系统处于手动状态,进入手动控制模式,此时电动车完全由驾驶员手动控制,通过手油门开度和刹车调节车速;当巡航开关处于开启状态时,记录当前时刻前T秒内的实时车速V,若T秒内的车速波动小于阈值a千米/小时,且车速不为零,则进入巡航控制模式,否则进入待巡航控制模式,T与a为自定义;当行驶结束,总控制器结束控制。对于上述方法,进一步地:当电动车处于手动控制模式时,总控制器接收手油门发出的油门命令,转化为转速命令后发给电动机控制器;当总控制器接收刹车发出刹车命令,或者巡航开关变为开启状态时,系统退出手动模式,重新判断电动车控制状态。进一步地:当电动车处于待巡航控制模式时,当总控制器接收手油门发出的油门命令时,转化为转速命令发给电动机控制器;当总控制器接收刹车发出刹车命令时,或者巡航开关变为关闭状态时,或者T秒内车速波动小于阈值a千米/小时且不为零时,系统退出待巡航模式,重新判断电动车控制状态。进一步地:当电动车处于巡航控制模式时,首先检测实时车速,并设定当前车速V0为巡航状态下的巡航速度,此时转速信号的大小仅取决于V0,与油门命令d无关;然后判断总控制器是否接收到变速键发来的变速信号,若无,则保持定速巡航状态,若接收到变速信号,则检测此时油门命令对应的车速V1,驾驶员需调节手油门,直到车速V1与V0的差的绝对值小于阈值b千米/小时为止,b的值自定义;此后总控制器发送的转速命令仅取决于油门命令,当变速信号停止时,电动车回到定速巡航状态,并设定此时的新车速Vi为新巡航车速;当刹车发出刹车命令,或者巡航开关变为关闭状态时,系统退出巡航模式,并重新判断电动车控制状态。进一步地:当电动车处于刹车控制模式时,当驾驶员松开刹车时,如当前油门开度信号不为0,总控制器向电机控制器发出的转速控制命令仍为0,直至检测到油门开度信号为0后,总控制器才能再次接收油门命令,并向电机控制器发出油门开度所对应的转速命令,系统退出刹车模式,并重新判断电动车控制状态。与现有技术相比,本专利技术的显著优点在于:1.设置一巡航开关,可根据驾驶员意图控制是否进入巡航状态。2.设置一巡航变速键,在巡航状态开启情况下,可发送变速请求,键位布局合理,操作简便。3.系统会始终优先判断刹车指令,保证驾驶员驾驶过程中的安全性。4.系统增加巡航变速调节功能,满足驾驶员在巡航期间的变速需求,加强电动车巡航功能的实用性,可大幅减轻驾驶员的驾驶疲劳。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本专利技术的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术的系统结构简图;图2为本专利技术的控制策略总流程图;图3为本专利技术的手动状态流程图;图4为本专利技术的待巡航状态流程图;图5为本专利技术的巡航状态流程图;图6为本专利技术的刹车状态流程图。其中,1—刹车;2—手油门;3—巡航开关;4—总控制器;5—电动机控制器;6—变速键;a—刹车命令;b—变速信号;c—巡航开关ON/OFF信号;d—油门命令;e—转速命令;A-手动控制模式,B-巡航控制模式,C-待巡航控制模式,D-刹车控制模式。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述,其中,附图和实施例一起用于阐释本专利技术,但本领域的技术人员应该知道,以下实施例并不是对本专利技术技术方案作的唯一限定,凡是在本专利技术技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动,均应视为属于本专利技术的保护范围。本专利技术基于硬件改动方案,合理分配键位设置,制定变速巡航控制策略。在硬件改动和键位分配上,基于现有电动车调速控制系统,增设巡航的变速键和巡航开关。通过总控制器可采集键位信号、刹车命令和油门命令,驾驶员可通过巡航开关的ON/OFF档来决定是否开启巡航状态,通过变速键调节巡航是否变速。在变速巡航控制策略上,设置手动状态、待巡航状态、巡航状态和刹车状态,优先判断驾驶员刹车命令,保证驾驶过程的安全性;其次判断巡航开关档位,确定系统进入手动状态或者巡航/待巡航状态;最后判断每一时刻前T秒内车速波动和车速是否为零,确定系统进入巡航状态还是待巡航状态,并根据变速键位置决定是否变速。参见图1,在硬件改动上,在驾驶员左手拇指活动范围处增设一变速键6,是一活动按钮,有按下和弹起两个位置,按下时向总控制器4持续发送变速信号b,再次按动弹起时停止发送;在驾驶员右手拇指活动范围增设一巡航开关3,有开、关(ON、OFF)两档,拨动时向总控制器4发送ON/OFF信号c,实现档位切换;总控制器4同时可接收刹车1传来的刹车命令a和手油门2传来的油门命令d,并向电动机控制器5发送转速命令e。参见图2,在控制策略上,驾驶员拧动钥匙打火后,控制系统上电:总控制器4优先判断是否收到刹车1传来的刹车命令a,若收到,则直接进入刹车控制模式D,否则通过ON/OFF信号c判断巡航开关3的档位:当巡航开关本文档来自技高网...
一种电动自行车巡航变速控制系统及控制方法

【技术保护点】
一种电动自行车巡航变速控制系统,其特征在于:包括刹车(1)、手油门(2)、总控制器(4)、电动机控制器(5)以及巡航开关(3)和变速键(6);所述刹车(1)向总控制器(4)发送刹车命令;所述手油门(2)向总控制器(4)发送油门命令;所述巡航开关(3)向总控制器(4)发送是否开启巡航控制的命令;所述变速键(6)向总控制器(4)发送是否调节巡航速度的命令;所述总控制器(4)向电动机控制器(5)发送电机转速控制的命令。

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车巡航变速控制系统,其特征在于:包括刹车(1)、手油门(2)、总控制器(4)、电动机控制器(5)以及巡航开关(3)和变速键(6);所述刹车(1)向总控制器(4)发送刹车命令;所述手油门(2)向总控制器(4)发送油门命令;所述巡航开关(3)向总控制器(4)发送是否开启巡航控制的命令;所述变速键(6)向总控制器(4)发送是否调节巡航速度的命令;所述总控制器(4)向电动机控制器(5)发送电机转速控制的命令。2.根据权利要求1所述的电动自行车巡航变速控制系统,其特征在于:所述巡航开关(3)有开、关两档,开表示开启巡航控制命令,关表示关闭巡航控制命令。3.根据权利要求1所述的电动自行车巡航变速控制系统,其特征在于:所述变速键(6)有开启巡航速度调节命令和关闭巡航速度调节命令两种。4.一种根据权利要求1-3之一所述系统执行的控制方法,其特征在于:由总控制器优先判断是否收到刹车传来的刹车命令,若收到,则直接进入刹车控制模式,否则通过巡航开关的档位进一步判断:当巡航开关处于关闭状态时,系统处于手动状态,进入手动控制模式,此时电动车完全由驾驶员手动控制,通过手油门开度和刹车调节车速;当巡航开关处于开启状态时,记录当前时刻前T秒内的实时车速,若T秒内的车速波动小于阈值a千米/小时,且车速不为零,则进入巡航控制模式,否则进入待巡航控制模式,T与a为自定义;当行驶结束,总控制器结束控制。5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于:当电动车处于手动控制模式时,总控制器接收手油门发出的油门命令,转化为转速命令后发给电动机控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩燊睿
申请(专利权)人:韩燊睿
类型:发明
国别省市:吉林,22

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