專利名稱：電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)和電動(dòng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及ー種電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)和ー種電動(dòng)車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動(dòng)車控制模式可以分為速度型和カ矩型。其中，速度型控制模式是以鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為輸出信號(hào)，控制器接收此輸出信號(hào)后對(duì)電機(jī)執(zhí)行工作指令。因此當(dāng)鏈輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此輸出信號(hào)一直存在，致使電機(jī)持續(xù)エ作，因此會(huì)產(chǎn)生以下一些缺點(diǎn)(I)可能會(huì)導(dǎo)致騎行者空踩，影響騎行的舒適性以及樂(lè)趣；(2)電池消耗過(guò)快，無(wú)法達(dá)到省電以及增加騎行里程的目的；(3)減少電池以及電機(jī)的使用壽命；(4)減少騎行者鍛煉身體的機(jī)會(huì)。力矩型控制模式是以腳踩力為輸出信號(hào)，控制器接收此輸出信號(hào)，并且檢測(cè)腳踩力的大小，然后根據(jù)腳踩力的大小控制電機(jī)提供相應(yīng)的功率輸出。此控制模式有以下ー些缺點(diǎn)( I)力矩型控制系統(tǒng)的制作成本很高；(2)力矩型控制系統(tǒng)的內(nèi)部元件的損耗比較大，因此長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性不高，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤；(3)力矩型控制系統(tǒng)安裝復(fù)雜，不適合任意款式的電動(dòng)車的安裝。因此，需要一種新的電動(dòng)車擋位控制技木，能夠避免用戶空踩腳踏板，提高騎行樂(lè)趣和舒適性，并且能夠減緩電池電量的消耗。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型正是基于上述問(wèn)題，提出了ー種電動(dòng)車擋位控制技術(shù)，能夠避免用戶空踩腳踏板，提高騎行樂(lè)趣和舒適性，并且能夠減緩電池電量的消耗。有鑒于此，本實(shí)用新型提出了 ー種電動(dòng)車檔位控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；比值計(jì)算単元，用于計(jì)算出所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和所述牙盤轉(zhuǎn)速的比值；比較單元，用于將所述比值與所有預(yù)設(shè)變速比進(jìn)行比較，確定與所述比值最接近的預(yù)設(shè)變速比；獲取單元，用于獲取與所述比值最接近的預(yù)設(shè)變速比對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檔位；控制器，用于控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)所述預(yù)設(shè)檔位對(duì)應(yīng)的輸出功率工作。在該技術(shù)方案中，可以通過(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值，控制電動(dòng)車的檔位，相對(duì)于カ矩型控制系統(tǒng)，制作成本較低，而且內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定性較高，適用于不同款式的電動(dòng)車。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地,還包括判斷單元,判斷所述電動(dòng)車的傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊カ是否大于或等于預(yù)設(shè)張緊力，若所述實(shí)時(shí)張緊カ大于或等于所述預(yù)設(shè)張緊力，則判定所述傳動(dòng)鏈條張緊，若所述實(shí)時(shí)張緊カ小于所述預(yù)設(shè)張緊力，則判定所述傳動(dòng)鏈條未張緊；以及所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元在所述傳動(dòng)鏈條張緊的情況下，檢測(cè)所述電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；所述控制器在所述傳動(dòng)鏈條未張緊的情況下，控制所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止エ作。在該技術(shù)方案中，通過(guò)判斷傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊力，可以判斷用戶是否在空踩腳踏板(即用戶踩腳踏板的動(dòng)作是否為驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供有效功率)，當(dāng)傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊カ大于或等于預(yù)設(shè)張緊カ時(shí)，可以判定用戶沒(méi)有空踩腳踏板，而當(dāng)用戶沒(méi)有空踩腳踏板吋，用戶踩腳踏板的力(和傳動(dòng)鏈條的張緊カ正相關(guān))與此時(shí)的機(jī)械變速比(飛輪的轉(zhuǎn)速與牙盤的轉(zhuǎn)速的比值)存在一定的關(guān)系，當(dāng)機(jī)械變速比較大時(shí)，用戶踩動(dòng)腳踏板需要較大的力，當(dāng)機(jī)械變速比較小時(shí)，用戶用較小的力即可踩動(dòng)腳踏板，并且在用戶未空踩的情況下，驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與飛輪的轉(zhuǎn)速近似相等，此時(shí)通過(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值(采集驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速相對(duì)于采集飛輪的轉(zhuǎn)速容易)，可以得到此時(shí)電動(dòng)車的機(jī)械變速比，控制器根據(jù)此機(jī)械變速比控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的輸出功率(即相當(dāng)于根據(jù)用戶踩腳踏板的力提供相應(yīng)的輸出功率，但無(wú)需直接對(duì)踩踏的カ進(jìn)行檢測(cè)，也就無(wú)需相應(yīng)的價(jià)格高昂的元器件)。而當(dāng)實(shí)時(shí)張緊カ小于預(yù)設(shè)張緊カ時(shí)，可以判定用戶空踩腳踏板，此時(shí)控制器可以控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止工作，使得電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)需要用戶踩腳踏板提供有效功率，從而在行駛過(guò)程中有效地避免了用戶空踩腳踏板。因此在不同的機(jī)械變速比下，用戶和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分別為電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供部分有效功率，從而在騎行過(guò)程中，避免了用戶空踩，提高了騎行的樂(lè)趣，并且減緩了電池電量的消耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括速度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度；以及所述電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)在所述實(shí)時(shí)行走速度大于預(yù)設(shè)速度時(shí)，對(duì)所述電動(dòng)車的擋位進(jìn)行控制。在該技術(shù)方案中，當(dāng)電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度達(dá)到預(yù)設(shè)的速度要求時(shí)，再按照上述擋位控制的過(guò)程控制擋位，以達(dá)到最佳的騎行體驗(yàn)。同吋，當(dāng)在電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度小于預(yù)設(shè)速度吋，可以通過(guò)軟啟動(dòng)的方式進(jìn)行啟動(dòng)。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括設(shè)置單元，用于設(shè)置所述控制器中功率管的最大占空比，以調(diào)節(jié)所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同的預(yù)設(shè)擋位下所提供的最大速度。在該技術(shù)方案中，可以通過(guò)設(shè)置控制器中功率管的最大占空比實(shí)現(xiàn)在各擋位下最大速度的不同，其中，姆個(gè)機(jī)械擋位對(duì)應(yīng)于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供的一個(gè)輸出功率，且在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)空載滿電的情況下，對(duì)應(yīng)的輸出功率最大，相應(yīng)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為Vniax ;當(dāng)用戶踩腳踏板帶動(dòng)牙盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將根據(jù)不同的牙盤轉(zhuǎn)速提供相應(yīng)的輸出功率，相應(yīng)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速為Vo，假設(shè)用戶以V1的轉(zhuǎn)速踩腳踏板行駛時(shí)用戶感覺(jué)最舒適，那么可以調(diào)整最大占空比，使Vmax與牙盤在V1轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速Vtl相等。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述設(shè)置單元還用于設(shè)置所述控制器中功率管的最小占空比，以調(diào)節(jié)所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同的預(yù)設(shè)擋位下所提供的最大啟動(dòng)力，其中，所述最大啟動(dòng)力與所述最大速度負(fù)相關(guān)。在該技術(shù)方案中，可以通過(guò)設(shè)置控制器中功率管的最小占空比實(shí)現(xiàn)在各擋位下最大啟動(dòng)力(最大扭矩)的不同，進(jìn)ー步地，可以根據(jù)最大啟動(dòng)カ與所述最大速度負(fù)相關(guān)設(shè)置最小占空比。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地,還包括顯示單元，用于顯示所述電動(dòng)車當(dāng)前所處的擋位和/或?qū)?yīng)的輸出功率。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地,所述顯示單元包括顯示屏和/或指示燈。在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括操作信號(hào)生成単元，用于根據(jù)用戶的操作動(dòng)作生成相應(yīng)的操作信號(hào)；以及所述控制器還用于根據(jù)所述操作信號(hào)生成相應(yīng)的控制命令，以控制所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以相應(yīng)的輸出功率進(jìn)行工作。在該技術(shù)方案中，用戶可以手動(dòng)調(diào)整電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出功率，從而根據(jù)自身的實(shí)際需求騎行，而不必檢測(cè)傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊カ再判斷相應(yīng)的輸出功率。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述操作信號(hào)生成単元包括物理按鍵和/或觸摸屏上的虛擬按鍵。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提出了ー種電動(dòng)車，包括如上述技術(shù)方案中任ー項(xiàng)所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)。通過(guò)以上技術(shù)方案，可以通過(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值，智能控制電動(dòng)車的擋位，使電動(dòng)車在行駛過(guò)程中，用戶和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分別為電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供部分有效功率，避免用戶空踩，提高騎行的樂(lè)趣，并且減緩電池電量的消耗，延長(zhǎng)電池的使用壽命。其中，轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元可以采用上海歐多儀器公司的0D9001型號(hào)轉(zhuǎn)速傳感器；比值計(jì)算單元可以采用ATMEL公司的型號(hào)為AT89LVS2的芯片；比較單元可以采用美國(guó)微芯科技公司的型號(hào)為PIC18F25J11的單片機(jī)；獲取單元可以采用臺(tái)灣義隆的型號(hào)為EM78156E的單片機(jī)；判斷単元可以采用德州儀器的型號(hào)為MSP430G2553的單片機(jī)；控制器可以采用德州儀器的型號(hào)為TMS320的單片機(jī)；設(shè)置單元可以采用ATMEL公司的型號(hào)為AT91555的單片機(jī)；操作信號(hào)生成単元可以選用美國(guó)新思公司的型號(hào)為TM41PUG306的觸摸板。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)的框圖；圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)単元102，用于檢測(cè)電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；比值計(jì)算単元104，用于計(jì)算出驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值；比較單元106，用于將比值與所有預(yù)設(shè)變速比進(jìn)行比較，確定與比值最接近的預(yù)設(shè)變速比；獲取單元108，用于獲取與比值最接近的預(yù)設(shè)變速比對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)擋位；控制器110，用于控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)擋位對(duì)應(yīng)的輸出功率工作?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值，控制電動(dòng)車的擋位，相對(duì)于力矩型控制系統(tǒng)，制作成本較低，而且內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定性較高，適用于不同款式的電動(dòng)車。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100還可以包括判斷單元112，判斷電動(dòng)車的傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊力是否大于或等于預(yù)設(shè)張緊力，若實(shí)時(shí)張緊力大于或等于預(yù)設(shè)張緊力，則判定傳動(dòng)鏈條張緊，若實(shí)時(shí)張緊力小于預(yù)設(shè)張緊力，則判定傳動(dòng)鏈條未張緊；以及轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元102在傳動(dòng)鏈條張緊的情況下，檢測(cè)電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；控制器110在傳動(dòng)鏈條未張緊的情況下，控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止工作。通過(guò)判斷傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊力，可以判斷用戶是否在空踩腳踏板(即用戶踩腳踏板的動(dòng)作是否為驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供有效功率)，當(dāng)傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊力大于或等于預(yù)設(shè)張緊力時(shí)，可以判定用戶沒(méi)有空踩腳踏板，而當(dāng)用戶沒(méi)有空踩腳踏板時(shí)，用戶踩腳踏板的力(和傳動(dòng)鏈條的張緊力正相關(guān))與此時(shí)的機(jī)械變速比(飛輪的轉(zhuǎn)速與牙盤的轉(zhuǎn)速的比值)存在一定的關(guān)系，當(dāng)機(jī)械變速比較大時(shí)，用戶踩動(dòng)腳踏板需要較大的力，當(dāng)機(jī)械變速比較小時(shí)，用戶用較小的力即可踩動(dòng)腳踏板，并且在用戶未空踩的情況下，驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與飛輪的轉(zhuǎn)速近似相等，因此可以通過(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值(采集驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速相對(duì)于采集飛輪的轉(zhuǎn)速比較容易)得到此時(shí)電動(dòng)車的機(jī)械變速比，控制器110根據(jù)此機(jī)械變速比控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的輸出功率(即相當(dāng)于根據(jù)用戶踩腳踏板的力提供相應(yīng)的輸出功率，但無(wú)需直接對(duì)踩踏的力進(jìn)行檢測(cè)，也就無(wú)需相應(yīng)的價(jià)格高昂的元器件)。而當(dāng)實(shí)時(shí)張緊力小于預(yù)設(shè)張緊力時(shí)，可以判定用戶空踩腳踏板，此時(shí)控制器110可以控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止工作，使得電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪需要用戶踩腳踏板提供有效功率才能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而在行駛過(guò)程中有效地避免了用戶空踩腳踏板。因此在不同的機(jī)械變速比下，用戶和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分別為電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供部分有效功率，從而在騎行過(guò)程中，避免了用戶空踩，提高了騎行的樂(lè)趣，并且減緩了電池電量的消耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100還可以包括速度檢測(cè)單元114，用于檢測(cè)電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度；以及所述電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100在所述實(shí)時(shí)行走速度大于預(yù)設(shè)速度時(shí)，對(duì)所述電動(dòng)車的擋位進(jìn)行控制。當(dāng)電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度達(dá)到預(yù)設(shè)的速度要求時(shí)，再按照上述擋位控制的過(guò)程控制擋位，以達(dá)到最佳的騎行體驗(yàn)。同時(shí)，當(dāng)在電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度小于預(yù)設(shè)速度時(shí)，可以通過(guò)軟啟動(dòng)的方式進(jìn)行啟動(dòng)。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100還可以包括設(shè)置單元116，用于設(shè)置控制器110中功率管的最大占空比，以調(diào)節(jié)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同的預(yù)設(shè)擋位下所提供的最大速度?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置控制器110中功率管的最大占空比實(shí)現(xiàn)在各擋位下最大速度的不同，其中，每個(gè)機(jī)械擋位對(duì)應(yīng)于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供的一個(gè)輸出功率，且在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)空載滿電的情況下，對(duì)應(yīng)的輸出功率最大，相應(yīng)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為Vmax;當(dāng)用戶踩腳踏板帶動(dòng)牙盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將根據(jù)不同的牙盤轉(zhuǎn)速提供相應(yīng)的輸出功率，相應(yīng)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速為％，假設(shè)用戶以V1的轉(zhuǎn)速踩腳踏板行駛時(shí)用戶感覺(jué)最舒適，那么可以調(diào)整最大占空比，使Vmax與牙盤在V1轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速Vtl相等。優(yōu)選地，設(shè)置單元116還用于設(shè)置控制器110中功率管的最小占空比，以調(diào)節(jié)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同的預(yù)設(shè)擋位下所提供的最大啟動(dòng)力，其中，最大啟動(dòng)力與最大速度負(fù)相關(guān)。可以通過(guò)設(shè)置控制器110中功率管的最小占空比實(shí)現(xiàn)在各擋位下最大啟動(dòng)力(最大扭矩)的不同，進(jìn)一步地，可以根據(jù)最大啟動(dòng)力與最大速度負(fù)相關(guān)設(shè)置最小占空比。需要說(shuō)明的是，對(duì)于控制器中功率管的最大占空比和最小占空比的設(shè)置，大多數(shù)情況下由電動(dòng)車的制造商完成，但顯然也可以由用戶自己設(shè)置。優(yōu)選地,還包括顯示單元117,用于顯示所述電動(dòng)車當(dāng)前所處的擋位和/或?qū)?yīng)的輸出功率。優(yōu)選地,所述顯示單元117包括顯示屏和/或指示燈。優(yōu)選地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100還可以包括操作信號(hào)生成單元118，用于根據(jù)用戶的操作動(dòng)作生成相應(yīng)的操作信號(hào)；以及控制器110還用于根據(jù)操作信號(hào)生成相應(yīng)的控制命令，以控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以相應(yīng)的輸出功率進(jìn)行工作。用戶可以手動(dòng)調(diào)整電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出功率，從而根據(jù)自身的實(shí)際需求騎行，而不必檢測(cè)傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊力再判斷相應(yīng)的輸出功率。即電動(dòng)車可以分為手動(dòng)控 制模式，即用戶可以手動(dòng)設(shè)置電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出功率；自動(dòng)控制模式，按照上述通過(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速的比值控制電動(dòng)車擋位的方法進(jìn)行自動(dòng)控制；零擋控制模式，即關(guān)閉電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電動(dòng)車僅通過(guò)用戶踩腳踏板行駛。優(yōu)選地，所述操作信號(hào)生成單元118包括物理按鍵和/或觸摸屏上的虛擬按鍵。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提出了一種電動(dòng)車，包括如上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)100。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，可以在牙盤302上設(shè)置張緊力傳感器，張緊力傳感器通過(guò)張緊隨動(dòng)裝置檢測(cè)傳動(dòng)鏈條308的實(shí)時(shí)張緊力，當(dāng)電動(dòng)車處于自動(dòng)控制模式時(shí)，若實(shí)時(shí)張緊力大于或等于預(yù)設(shè)張緊力，控制器控制轉(zhuǎn)速傳感器分別檢測(cè)牙盤302和驅(qū)動(dòng)輪306 (驅(qū)動(dòng)輪306可以是后輪也可以是前輪)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，然后控制器計(jì)算出驅(qū)動(dòng)輪306轉(zhuǎn)速和牙盤302轉(zhuǎn)速的比值，在傳動(dòng)鏈條308的實(shí)時(shí)張緊力大于或等于預(yù)設(shè)張緊力的情況下，驅(qū)動(dòng)輪306的轉(zhuǎn)速與飛輪304的轉(zhuǎn)速近似相等，此時(shí)通過(guò)計(jì)算電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪306轉(zhuǎn)速和牙盤302轉(zhuǎn)速的比值，可以得到此時(shí)電動(dòng)車的機(jī)械變速比，最后控制器根據(jù)此機(jī)械變速比控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的輸出功率(即根據(jù)用戶踩腳踏板的力提供相應(yīng)的輸出功率)，使得在電動(dòng)車行駛過(guò)程中，用戶和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分別為電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供部分有效功率，避免了用戶空踩，提高了騎行的樂(lè)趣，并且減緩了電池電量的消耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。其中，在檢測(cè)牙盤302和驅(qū)動(dòng)輪306的轉(zhuǎn)速時(shí)，可以采用如下方式判斷牙盤302和/或驅(qū)動(dòng)輪306轉(zhuǎn)過(guò)單圈需要的脈沖個(gè)數(shù)設(shè)驅(qū)動(dòng)輪306的周長(zhǎng)C，最大變速比δ (即未空踩時(shí)驅(qū)動(dòng)輪302轉(zhuǎn)速與牙盤302轉(zhuǎn)速的比值的最大值)，預(yù)設(shè)速度V (在行駛速度大于V后進(jìn)行自動(dòng)擋位控制)，則在行駛速度等于V時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪306每秒轉(zhuǎn)過(guò)V的距離，每秒轉(zhuǎn)過(guò)1圈，通過(guò)最大變速比δ推算出牙盤
c
302轉(zhuǎn)過(guò)|圈，而為了測(cè)得轉(zhuǎn)速，需要測(cè)得兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間差，因此需要轉(zhuǎn)過(guò)f圈時(shí)就能得
到兩個(gè)脈沖信號(hào)，那么設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)一圈需要的脈沖個(gè)數(shù)是X，而按比例計(jì)算有1:2 = 1:x可以
得出
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；比值計(jì)算單元，用于計(jì)算出所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和所述牙盤轉(zhuǎn)速的比值；比較單元，用于將所述比值與所有預(yù)設(shè)變速比進(jìn)行比較，確定與所述比值最接近的預(yù)設(shè)變速比；獲取單元，用于獲取與所述比值最接近的預(yù)設(shè)變速比對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)擋位；控制器，用于控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)所述預(yù)設(shè)擋位對(duì)應(yīng)的輸出功率工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括判斷單元，判斷所述電動(dòng)車的傳動(dòng)鏈條的實(shí)時(shí)張緊力是否大于或等于預(yù)設(shè)張緊力，若所述實(shí)時(shí)張緊力大于或等于所述預(yù)設(shè)張緊力，則判定所述傳動(dòng)鏈條張緊，若所述實(shí)時(shí)張緊力小于所述預(yù)設(shè)張緊力，則判定所述傳動(dòng)鏈條未張緊；以及所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元在所述傳動(dòng)鏈條張緊的情況下，檢測(cè)所述電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；所述控制器在所述傳動(dòng)鏈條未張緊的情況下，控制所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括速度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述電動(dòng)車的實(shí)時(shí)行走速度；以及所述電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)在所述實(shí)時(shí)行走速度大于預(yù)設(shè)速度時(shí)，對(duì)所述電動(dòng)車的擋位進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置單元，用于設(shè)置所述控制器中功率管的最大占空比，以調(diào)節(jié)所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同的預(yù)設(shè)擋位下所提供的最大速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)置單元還用于設(shè)置所述控制器中功率管的最小占空比，以調(diào)節(jié)所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同的預(yù)設(shè)擋位下所提供的最大啟動(dòng)力，其中，所述最大啟動(dòng)力與所述最大速度負(fù)相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示單元，用于顯示所述電動(dòng)車當(dāng)前所處的擋位和/或?qū)?yīng)的輸出功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示單元包括顯示屏和/或指示燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 操作信號(hào)生成單元，用于根據(jù)用戶的操作動(dòng)作生成相應(yīng)的操作信號(hào)；以及所述控制器還用于根據(jù)所述操作信號(hào)生成相應(yīng)的控制命令，以控制所述電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以相應(yīng)的輸出功率進(jìn)行工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操作信號(hào)生成單元包括物理按鍵和/或觸摸屏上的虛擬按鍵。
10.一種電動(dòng)車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)車擋位控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和牙盤轉(zhuǎn)速；比值計(jì)算單元，用于計(jì)算出所述驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和所述牙盤轉(zhuǎn)速的比值；比較單元，用于將所述比值與所有預(yù)設(shè)變速比進(jìn)行比較，確定與所述比值最接近的預(yù)設(shè)變速比；獲取單元，用于獲取與所述比值最接近的預(yù)設(shè)變速比對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)擋位；控制器，用于控制電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)所述預(yù)設(shè)擋位對(duì)應(yīng)的輸出功率工作。本實(shí)用新型還提出了一種電動(dòng)車。通過(guò)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠避免用戶空踩腳踏板，提高騎行樂(lè)趣和舒適性，并且能夠減緩電池電量的消耗。
文檔編號(hào)B62M25/08GK202879736SQ20122052737
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者倪捷, 陳文勝, 葉孝, 吳存所, 陳吉 申請(qǐng)人:浙江綠源電動(dòng)車有限公司