低速电动车用速度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及低速电动车用速度控制装置，包括：扭矩指令发生器，接收加速器的踏步量，根据作为电动车的驱动源的马达固有的最大扭矩转速－扭矩曲线的最大扭矩转速对比扭矩值来生成加速扭矩指令；方向开关，确定上述电动车的前进、后退、以及中立中的任一种齿轮的选择；限制值设置模块，从上述扭矩指令发生器输出的加速扭矩指令和上述方向开关的开关状态来生成与最大/最小速度相对应的扭矩指令限制值；最大速度限制模块，从上述加速器的接通/断开状态和上述方向开关的开关状态来生成最大速度指令或停止指令；以及比例－积分－微分控制器，接收上述限制值设置模块的扭矩指令限制值以及上述最大速度限制模块的指令，运算与上述马达的反馈速度的误差，通过比例－积分－微分控制来生成扭矩指令。

Speed control device for low speed electric vehicle

The present invention relates to low speed electric vehicle speed control device includes: a torque command generator, still receive accelerator, based on the maximum torque speed and torque curve of motor as driving source of the inherent electric vehicle the maximum torque speed comparison torque value to generate acceleration torque command; direction switch, a gear the electric before backward, and neutral in choice; limit value setting module, the switch state and the direction of the acceleration torque command torque command generator output switch to generate maximum / small speed corresponding to the torque command limit value; the maximum speed limit from the accelerator module, connect / disconnect switch state and the direction of switch to generate maximum speed command or stop instruction; and PID controller, receiving The above limit values set the torque command limit value of the module, as well as the instruction of the above maximum speed limit module, and the error between the operation and the feedback speed of the motor, and generate the torque command through proportional integral derivative control.

【技术实现步骤摘要】
低速电动车用速度控制装置
本专利技术涉及低速电动车用速度控制装置，更详细地涉及，将加速器踏步量适用于扭矩指令限制值，从而能减少干涉并防止超调量(overshoot)，能够以更快的速度来控制，无需利用用于控制斜坡停止扭矩的比例－积分－微分(PID)控制器而是利用单一的比例－积分－微分控制器来进行速度控制，从而能够大幅减少爬坡区间的推移距离。
技术介绍
近年来，因如资源枯竭、能源问题、全球变暖和环境问题、主要国家的CO2排放限制政策等关于汽车产业的环境变化，而电动汽车的需求备受瞩目。世界各国争先实行汽车废气排放限制政策和电动汽车普及政策，展望往后的电动汽车的普及将会逐渐增大。电动汽车作为一种环保型汽车，取代以往的由内燃机构成的汽车，上述电动汽车分为电动车(EV，ElectricVehicle)、插电式电动车(PHEV，Plug-inEV)、混合动力电动汽车(HEV，HybridEV)、燃料电池电动汽车(FCEV，FuelCellElectricVehicle)等。其中，电动车为由纯电力来驱动的电动汽车。图1例示一般的电动车的动力控制系统。参照图1，电子控制单元(ECU，ElectronicControlUnit)100接收从各种传感器收集的信息和马达120的速度来实施扭矩控制，向传输控制单元(TCU，TransmissionControlUnit)110传输变速器130的螺线管的驱动信号。传输控制单元110作为控制变速器130的变速时刻和质量的单元，根据从电子控制单元100接收的螺线管驱动信号，对变速器130的螺线管的阀门进行开闭控制来进行变速，并向电子控制单元100传输变速器130的油温信息、阀门信息、故障信息等。变速器130的输出传输至差动齿轮140，与差动齿轮140的两侧相连接的驱动轮150进行旋转来使电动汽车前进或后退。其中，以往的电动汽车根据驾驶员脚踏加速器的踏步量从电子控制单元100向马达120传输扭矩指令值，从而控制马达120的速度(即，转数)。并且，电子控制单元100接收马达120的转数的反馈来实施与当前速度对应的扭矩控制。众所周知，扭矩控制可便于体现，且具有在电动汽车中与内燃机的引擎相同的感性。图2为示出以往的低速电动车用速度控制装置的框图，图3为示出在以往的限制值设置模块中的斜坡推移判断方法的流程图。参照图2，以往的低速电动车用速度控制装置包括扭矩指令发生器200、方向开关210、第一比例－积分－微分(PID)控制器220、第二比例－积分－微分(PID)控制器230、限制值设置模块240、加法器250。扭矩指令发生器200接收电动车的加速器的踏步量，根据装载于电动车的驱动源的马达固有的最大扭矩转速(RPM)－扭矩曲线的最大扭矩转速对比扭矩值，生成加速扭矩指令。此时，从车辆的方向开关210接收车辆的齿轮选自前进、后退以及中立中的任一种值来选择加速扭矩指令的符号。第一比例－积分－微分控制器220从马达的输出端接收与当前速度相对应的反馈速度，与最大速度限制值相比较来进行比例－积分－微分(PID，ProportionalIntegralDerivative)控制。比例－积分－微分控制是指对最大速度限制值和反馈速度的误差值进行比例－积分－微分控制，从而执行与误差值的大小成正比的控制来扩增输出，通过积分控制来减少正常状态下的误差，通过微分控制来减少输出值的急剧变化的制动来减少超调量(overshoot)，从而提高稳定性的控制。加法器250利用从扭矩指令发生器200输出的加速扭矩指令和从第一比例－积分－微分控制器220输出的最大速度限制扭矩指令进行加法来生成最终扭矩指令，最终扭矩指令在未图示的扭矩－电流控制器中转换为电流值并作为电动车的马达驱动信号施加。其中，以往的低速电动车中行驶中的车辆位于斜坡时，为了在加速器断开状态下防止让车辆向后推移，如附图所示，使用用于生成斜坡停止扭矩指令的第二比例－积分－微分控制器230。图3为示出在限制值设置模块240中执行斜坡推移判断的流程图。参照图3，限制值设置模块240判断加速器的状态是否为断开状态(ST300)，若加速器为断开状态则判断方向开关210指示前进还是后退(ST310)。若方向开关210指示前进则确认反馈速度的符号是否为负(－)，从而判断斜坡推移(ST320)，在斜坡推移的情况下，将与最大速度相对应的扭矩指令限制值的上限值设置为“MaxTorq”(最大速度限制扭矩)，将与最大速度相对应的扭矩指令限制值的下限值设置为“0”(zero)(ST330)。其次，在第二比例－积分－微分控制器230利用比例－积分－微分控制运算反馈的速度和最大/最小限制值来生成斜坡停止扭矩指令。若方向开关210指示后退则确认反馈速度的符号是否为正(+)，从而判断斜坡推移(ST340)，在斜坡推移的情况下，将与最大速度相对应的扭矩指令限制值的上限值设置为“0”(zero)，将与最大速度相对应的扭矩指令限制值的下限值设置为“－MaxTorq”(最大速度限制扭矩的负值)(ST350)。其次，如上所示，在第二比例－积分－微分控制器230生成斜坡停止扭矩指令。在第二比例－积分－微分控制器230生成斜坡停止扭矩指令的情况下，加法器250对该斜坡停止扭矩指令进行加算来生成最终扭矩指令，从而防止在斜坡区间车辆向后推移的现象。即，在以往的低速电动车使用了用于生成斜坡停止扭矩指令的使用控制块，从而使用了2个比例－积分－微分控制器220、230。但是，以往的低速电动车用速度控制装置的问题在于，在加法器250对最大速度限制扭矩指令和加速扭矩指令进行加算时，因相互干涉作用而尽管有比例－积分－微分控制，但仍然存在超调量产生的问题，尤其，在限制值设置模块240判断斜坡推移现象的流程(flow)中检测到车辆向后推移的现象后生成斜坡停止扭矩指令，从而存在推移距离变长的问题。另一方面，日本公开特许公报特开2015－047898号公开了在倾斜路中能够抑制车辆急加速的车辆控制装置，然而如上所说明，检测到斜坡推移后生成斜坡停止扭矩指令，因此存在如上所述的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供低速电动车用速度控制装置，其利用加速扭矩指令来构成限制最大/最小速度扭矩的限制值设置模块，从而防止干涉引起的超调量而提高对加速器的响应特性，能够实现迅速的速度控制，以限制值设置模块中生成的扭矩指令为基础进行比例－积分－微分控制，从而不需要使用用于斜坡推移判断的单独的比例－积分－微分控制器，而可以利用单一的比例－积分－微分控制器生成扭矩指令，当加速器断开时向车辆停止的方向实施扭矩控制来将推进扭矩量变为制动扭矩量的时间缩短，减少位移值来可大幅缩短在斜坡区间推移的距离。本专利技术的一实施例的低速电动车用速度控制装置，包括：扭矩指令发生器，接收加速器的踏步量，根据作为电动车的驱动源的马达固有的最大扭矩转速(RPM)－扭矩曲线的最大扭矩转速对比扭矩值来生成加速扭矩指令；方向开关，确定上述电动车的前进、后退、以及中立中的任一种齿轮的选择；限制值设置模块，从上述扭矩指令发生器输出的加速扭矩指令和上述方向开关的开关状态来生成与最大/最小速度相对应的扭矩指令限制值；最大速度限制模块，从上述加速器的接通/断开状态和上述方向开关的开关状态来生成最大速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低速电动车用速度控制装置，包括：扭矩指令发生器，接收加速器的踏步量，根据作为电动车的驱动源的马达固有的最大扭矩转速－扭矩曲线的最大扭矩转速对比扭矩值来生成加速扭矩指令；方向开关，确定上述电动车的前进、后退以及中立中的任一种齿轮的选择；限制值设置模块，从上述扭矩指令发生器输出的加速扭矩指令和上述方向开关的开关状态来生成与最大/最小速度相对应的扭矩指令限制值；最大速度限制模块，从上述加速器的接通/断开状态和上述方向开关的开关状态来生成最大速度指令或停止指令；以及比例－积分－微分控制器，接收上述限制值设置模块的扭矩指令限制值以及上述最大速度限制模块的指令，运算与上述马达的反馈速度的误差，通过比例－积分－微分控制来生成扭矩指令。

【技术特征摘要】
2016.08.24 KR 10-2016-01075441.一种低速电动车用速度控制装置，包括：扭矩指令发生器，接收加速器的踏步量，根据作为电动车的驱动源的马达固有的最大扭矩转速－扭矩曲线的最大扭矩转速对比扭矩值来生成加速扭矩指令；方向开关，确定上述电动车的前进、后退以及中立中的任一种齿轮的选择；限制值设置模块，从上述扭矩指令发生器输出的加速扭矩指令和上述方向开关的开关状态来生成与最大/最小速度相对应的扭矩指令限制值；最大速度限制模块，从上述加速器的接通/断开状态和上述方向开关的开关状态来生成最大速度指令或停止指令；以及比例－积分－微分控制器，接收上述限制值设置模块的扭矩指令限制值以及上述最大速度限制模块的指令，运算与上述马达的反馈速度的误差，通过比例－积分－微分控制来生成扭矩指令。2.根据权利要求1所述的低速电动车用速度控制装置，其中，当上述加速器为接通状态且上述方向开关表示前进时，上述限制值设置模块将最大速度扭矩指令限制值设置为从上述扭矩指令发生器输出的加速扭矩指令，将最小速度扭矩指令限制值设置为－MaxTorq，上述－MaxTorq是用于限制最大速度的扭...

【专利技术属性】
技术研发人员：严大植，李镕均，
申请(专利权)人：株式会社VCTECH，
类型：发明
国别省市：韩国,KR