CN112455594A - 一种小型电动交通工具怠速控制方法和小型电动交通工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型电动交通工具的怠速控制方法，包括如下步骤：上电自检，判断小型电动交通工具是否符合进入怠速状态的条件，进入或退出怠速状态；若进入怠速状态，根据预设怠速值调节小型电动交通工具的电动机转速，控制电动机维持在预设的怠速值运行；若退出怠速状态的条件，则控制电机退出怠速状态并进入其他工况，或继续维持怠速状态。本发明通过对小型电动交通工具的“怠速”功能进行合理控制，可以有效减少飞车隐患，大大提高行车安全性。另外，在怠速状态，即使转把不给任何速度，车也可以缓慢前进，若加大转把的旋转角度，给定转速在解除怠速的同时，还可以获得更快的动态响应速度，减少因转速上升过快而对机械部分产生冲击的影响。

Description

一种小型电动交通工具怠速控制方法和小型电动交通工具
技术领域
本发明涉及一种控制方法和交通工具，尤其涉及一种小型电动交通工具怠速控制方法和小型电动交通工具，属于矢量控制的技术领域。
背景技术
电动两轮车因其轻巧、操作简单、节能环保等特点深受大众喜爱，成为人们出行使用频率较高的交通工具之一。在现有技术中，电动两轮车上电解除P档(驻车档)后可实现拧转把(电门)就走的操作，但是从上电到真正需要拧动转把启动的过程中，或在行车途中短暂不断电停车的过程中，可能由于不确定因素导致转把误拧或者控制器程序出现错误而引发飞车隐患，造成人身伤害或财产损失。现有技术的小型电动交通工具亟需解决这个技术缺陷，消除潜在的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型电动交通工具的怠速控制方法和小型电动交通工具。
本发明采用如下技术方案实现：
一种小型电动交通工具的怠速控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1：上电自检，判断小型电动交通工具是否符合进入怠速状态的条件，如果符合进入怠速状态的条件，则进入怠速状态，否则退出怠速状态；
步骤2：进入怠速状态，根据预设怠速值调节小型电动交通工具的电动机转速，控制电动机维持在预设的怠速值运行；
步骤3：如果小型电动交通工具符合退出怠速状态的条件，则控制电机退出怠速状态并进入其他工况，或：返回步骤2，继续维持怠速状态。
进一步的，在步骤1中，上电自检的内容包括：车身故障检测、侧撑解除检测、驻车档解除检测、倒车档解除检测。
进一步的，小型电动交通工具符合进入怠速状态的条件，电动机进入怠速状态，采集小型电动交通工具的刹车信号和电门转把提供给动力系统的给定转速，判断给定转速是否大于电动机预设的怠速值，如果电门转把提供给动力系统的给定转速大于电动机预设的怠速值，则认为电门转把正常运行，退出怠速状态，否则：
电门转把提供给动力系统的给定转速不大于预设的怠速值，则进一步判断是否给定刹车信号，如果给定刹车信号，则退出怠速状态，否则继续维持怠速状态。
进一步的，无给定刹车信号，电动机继续维持怠速状态，进一步判断当前电动机的转速是否为预设的怠速值，如果电动机的实际转速与预设的怠速值不相同，则通过闭环控制对电动机的转速进行调整，直到电动机的实际转速达到预设的怠速值，然后持续维持电动机按照预设的怠速值平稳运行。
进一步的，所述小型电动交通工具为电动两轮车、电动三轮车或电动摩托车。
一种小型电动交通工具，所述小型电动交通工具利用了怠速控制方法对动力系统进行控制。
本发明具备的有益技术效果是：通过对小型电动交通工具的“怠速”功能进行合理控制，可以有效减少飞车隐患，大大提高行车安全性。另外，在怠速状态，即使转把不给任何速度，车也可以缓慢前进，若加大转把的旋转角度，给定转速在解除怠速的同时，还可以获得更快的动态响应速度，减少因转速上升过快而对机械部分产生冲击的影响。
附图说明
图1是本发明的软件实现流程图。
图2是本发明的控制逻辑图。
图3是本发明的基于PMSM的FOC控制框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的核心思想在于围绕小型电动交通工具的电动机怠速控制和检测，对现有技术进行改进，在小型电动交通工具的控制方法中加入“怠速”功能(怠速即为在转把无任何给定的情况下，车依然能以某一较低速度缓慢前进的工况)，设定进入或维持怠速条件为：上电自检无故障，无侧撑，解除P档且为非倒车状态时，检测到转把给定转速值小于预设怠速值且无刹车信号。退出怠速条件为：满足检测到转把给定转速值大于预设怠速值、刹车有效、P档有效、有行车故障、为倒车状态之一即可。小型电动交通工具通常指的是骑行电动交通工具，包括电动二轮车、电动三轮车、电动摩托车等，但是在一些特定的场合，小型的非电动交通工具也应囊括在本专利的保护范围之内。
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。在图1中主要包括以下步骤：1、检测电动两轮车是否符合进入怠速的条件，若符合，则进入怠速控制；2、根据预设怠速值调节当前转速，并控制电机维持在怠速值稳定运行；3、在怠速控制过程中，若检测到符合退出怠速控制的条件，则退出怠速控制。本领域技术人员能够理解，虽然图1的软件实现流程图是以电动两轮车为例，但本发明所附权利要求的保护范围并不局限于电动两轮车，无论是电动两轮车、电动三轮车，还是以机动车或以非机动车形式出现的其他小型电动交通工具，均能够采用本发明公开的怠速控制方法实现对电动机的怠速控制和检测，甚至一些非电力驱动的交通工具，比如燃油车，其怠速控制系统也能够采用本发明的怠速控制方法，其产品的最终形态或中间产物也能够采用本发明的怠速控制方法或构成受到该怠速控制方法支配的硬件产品，交通工具的形式和交通法规对于机动车和非机动车的界定并不影响本专利的核心保护范围，本实施例以电动两轮车为例进行详细说明，只是为了进一步对权利要求的保护范围进行解释，以帮助本领域技术人员理解和实施本发明创造。虽然在本实施例中对本发明的技术方案进行了清楚、完整的描述，但是很显然，本文中所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分能够以软件系统或控制系统的形式体现出来，该软件系统或控制系统可以存储在存储介质或固化在硬件中。并且，以上所描述的实施方法仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同的终端产品上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图2所示，在图1的软件流程的基础之上，本发明进一步形成了如下控制逻辑对小型电动交通工具的电动机进行控制和检测，在图1的顺序流程图中又增加了各种判断分支和循环遍历的步骤，具体实施步骤如下：
步骤S1：判断上电后是否处于无故障，是否未打开侧撑，是否解除了驻车档(P档)且为非倒车状态，若是，则执行步骤S2，若不满足条件则退出怠速控制；
步骤S2：采集当前刹车信号和转把给定速度，判断当前转把给定转速值是否大于预设怠速值，若是，则按转把给定转速正常运行，同时退出怠速控制，否则执行步骤S3；
步骤S3：判断是否给定刹车信号，如果给定刹车信号，则退出怠速状态，否则继续维持怠速状态，执行第4步；
步骤S4：判断当前转速是否为预设怠速值，若不是则进行闭环控制，若是则按怠速值平稳运行，执行步骤S1。
在本实施例中，退出怠速状态的小型电动交通工具通常会进入其他工况，如：加速、等速、减速、转弯、上下坡、停车等行驶工况，如果按照驾驶员的控制方式，此时的工况还包括：换档变速、滑行、制动、电门(油门)控速、转向、倒车等。
图3为基于PMSM的FOC控制框图，加入怠速功能后，需经如图2所示流程根据不同情况选取最终给定的参考转速值。当转把给定转速值小于预设怠速值时，给定参考值选取预设怠速值，此时执行怠速控制，车以预设怠速值缓慢前进；当转把给定转速值大于预设怠速值时，车按转把给定正常行驶；当检测到有刹车信号时，车停止运行。
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种小型电动交通工具的怠速控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1：上电自检，判断小型电动交通工具是否符合进入怠速状态的条件，如果符合进入怠速状态的条件，则进入怠速状态，否则退出怠速状态；
步骤2：进入怠速状态，根据预设怠速值调节小型电动交通工具的电动机转速，控制电动机维持在预设的怠速值运行；
步骤3：如果小型电动交通工具符合退出怠速状态的条件，则控制电机退出怠速状态并进入其他工况，或：返回步骤2，继续维持怠速状态。
2.根据权利要求1所述的小型电动交通工具的怠速控制方法，其特征在于，在步骤1中，上电自检的内容包括：车身故障检测、侧撑解除检测、驻车档解除检测、倒车档解除检测。
3.根据权利要求1所述的小型电动交通工具的怠速控制方法，其特征在于，小型电动交通工具符合进入怠速状态的条件，电动机进入怠速状态，采集小型电动交通工具的刹车信号和电门转把提供给动力系统的给定转速，判断给定转速是否大于电动机预设的怠速值，如果电门转把提供给动力系统的给定转速大于电动机预设的怠速值，则认为电门转把正常运行，退出怠速状态，否则：
电门转把提供给动力系统的给定转速不大于预设的怠速值，则进一步判断是否给定刹车信号，如果给定刹车信号，则退出怠速状态，否则继续维持怠速状态。
4.根据权利要求3所述的小型电动交通工具的怠速控制方法，其特征在于，无刹车给定信号，电动机继续维持怠速状态，进一步判断当前电动机的转速是否为预设的怠速值，如果电动机的实际转速与预设的怠速值不相同，则通过闭环控制对电动机的转速进行调整，直到电动机的实际转速达到预设的怠速值，然后持续维持电动机按照预设的怠速值平稳运行。
5.根据权利要求1所述的小型电动交通工具的怠速控制方法，其特征在于，所述小型电动交通工具为电动两轮车、电动三轮车或电动摩托车。
6.一种小型电动交通工具，其特征在于，所述小型电动交通工具利用了如权利要求1所述的怠速控制方法对动力系统进行控制。
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