[發明專利]一種帶本質助力功能的電動車控制技術

無效

• 申請號: 200910145390.0
• 申請日: 2009-05-16
• 公開（公告）號: CN101559818A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 屈百達
• 申請（專利權）人: 江南大學;屈百達
• 主分類號: B62M23/02
• 分類號: B62M23/02;B60L15/02;G05B19/04;G05B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種兩輪電動車控制技術具體地說是助力功能下的電動車控制技術。

背景技術

電動車作為無尾氣、無噪音的環保、文明的無公害綠色交通工具和不消耗不可再生資源、節省公共空間的資源節約型交通工具，正在受到人們的歡迎。其中一個受歡迎點，就是電動車帶有一種“助力”擋的“助力”功能，使得人們騎、駕兩便，加滿足了遠途乘行的需要，有滿足了鍛煉的需要。然而，當前電動車的“助力”功能，并非本質的助力，而是一種速度隨動。它是靠檢測鏈盤轉速來控制電機轉速的，騎駕者的雙腳起的是速度給定的作用，其雙腳的蹬踏力與車的運行無關。即，電動機對于人而言是主力，而不是“助力”。這樣勢必造成兩種情況：一是因為這種速度隨動忽略了人的負載力感覺，同時人也失去了本身的負載力感和速度感，從而速度失控，進而造成駕駛失控導致交通事故，特別是高速時造成大電流工作損害電池；二是因為由一導致的駕駛不便或不習慣，同時電動車的該“助力”功能完全可以被其主功能(“電動”擋)代替，電池電力不足時又完全喪失“助力”功能，因而該“助力”功能被索性閑置。為此，必須改進這種技術，使其實現本質的“助力”功能，即，將騎行者的雙腳蹬踏力作為給定控制量，將負載電流作為反饋控制量，而速度僅作為系統內部反饋控制量，以期實現人、車之間的力、速協調，人力、電力互補、互助。

發明內容

為改進當前電動車“助力”功能擋的這種有缺陷技術，使其實現本質的“助力”功能，本發明提供一種腳踏力-負載電流控制技術。即，將騎行者的雙腳蹬踏力作為給定控制量，將負載電流作為反饋控制量，并在引入無級助力比例給定量的同時，速度量直接作為系統內部輔助反饋控制量，以此使“助力”功能擋實現人、車之間的力、速協調，人力、電力有機互補、互助。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：通過安裝在傳動鏈條上部的壓力傳感器，獲得騎行者的雙腳蹬踏力信號，將該腳踏力作為給定控制量；增設無級助力比例給定輸入量，得到給定助力比下的蹬踏力矩信號，同時引入負載電流信號作為電動機負載轉矩反饋控制量，經比較得到“助力”功能擋下腳踏動力-電動機負載力，即人力-電力偏差量，作為轉矩控制信號；不再使用該功能擋下現行的速度給定信號和速度給定信號與速度反饋信號的比較環節，速度反饋信號直接引入與轉矩控制信號的比較環節，經比較得到綜合偏差控制信號，作為該功能擋下轉矩偏差控制比例調節環節的控制輸入量，控制后續環節運行，其作用與現行技術相似。

運行時，壓力傳感器獲得的騎行者雙腳蹬踏力經與比例放大環節放大，得到在給定助力比例下的蹬踏力矩信號，經與電動機負載轉矩反饋控制量比較，得到人力-電力偏差量，即轉矩控制信號；該控制量與現行速度反饋量進行比較，得到綜合偏差控制信號，該偏差量經放大、控制，使得電動力以給定比例“助力”，而車行速度取決于該偏差量、行車環境和電池電壓；當電池電壓較高時，比例控制量允許較小的偏差量獲得較高的放大倍數，經驅動控制器控制、放大，使得電動力以正比于電池電壓的較高比例(低于給定比例)“助力”，以至幾乎接近給定比例，車速也可以很高；當電池電壓較低時，即便偏差量較大，比例控制量也會通過調節放大倍數，使得驅動控制量較小，經驅動控制器控制、放大，調節電動力以較低比例(遠低于給定比例)“助力”，車速則可能很低，騎行者雙腳蹬踏力幾乎成為“主力”；而當電池電壓低到“欠壓”值時，現行的欠壓保護功能運行，車體行進完全由騎行者雙腳蹬踏力驅動。

本發明的有益效果是：能使電動車在“助力”功能擋實現人、車之間的力、速協調，人力、電力有機互補、互助，同時又能顧及現行控制器的運行及工作狀態。

附圖說明

下面結合附圖所示的一個實施例對本發明進一步說明。

附圖1是本發明的一個實施例——帶本質助力功能的電動車控制系統框圖；

附圖2是本發明一個實施例的雙腳蹬踏力矩信號引入電路原理圖；

附圖3是本發明一個實施例的比例放大環節電路原理圖；

附圖4是本發明一個實施例的轉矩比較環節電路原理圖；

附圖5是本發明一個實施例的壓力傳感器安裝圖；

附圖6是本發明一個實施例的壓力傳感器結構(側向)主視圖；

附圖7是本發明一個實施例的壓力傳感器結構左視圖(局部)。