ITMI942093A1

ITMI942093A1 - Dispositivo di controllo della velocita' usato per veicoli automobili elettrici e metodo a tale scopo

Info

Publication number: ITMI942093A1
Application number: IT94MI002093A
Authority: IT
Inventors: Chang-Soo Kim
Original assignee: Samsung Heavy Ind
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-04-13
Also published as: IT1276855B1; GB2285143B; KR950017430A; DE4440311A1; ITMI942093A0; JPH07203603A; KR100206106B1; US5498941A; GB2285143A; GB9420454D0

Abstract

Un dispositivo di controllo della velocità che controlla in modo automatico la velocità di marcia di veicoli a mobili elettrici che superano la velocità limite in modo da permettere al veicolo automobile di viaggiare con sicurezza. Il dispositivo di controllo della velocità, avente un freno meccanico e un motore, comprendente: un circuito di immissione (input) per stabilire un valore di richiesta di freno elettrico associato con la velocità di rotazione (giri al minuto) del suddetto motore, un valore di velocità massima, un valore limite del freno elettrico e un valore di corrente massima del suddetto motore; un circuito sensore della velocità di rotazione per sentire l'attuale velocità di rotazione del suddetto motore per generare un segnale di percezione della velocità di rotazione; un circuito sensore della corrente per percepire il flusso di corrente al suddetto motore per generare un segnale di percezione di corrente; e un dispositivo di controllo per confrontare i valori immessi forniti dal suddetto circuito di immissione e il valore di corrente massima con il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione e il suddetto segnale di percezione della corrente per fornire a un transistor di comando del motore un segnale di controllo, di modo che il dispositivo di controllo della velocità esegua una funzione di freno elettrico ausiliario in aggiunta alla funzione di freno meccanico, migliorando in questo modo la durata del sistema di frenatura meccanica.

Description

"DISPOSITIVO DI CONTROLLO DELLA VELOCITA' USATO PER VEICOLI AUTOMOBILI ELETTRICI E METODO A TALE SCOPO"

Quadro dell'invenzione

La presente invenzione riguarda in modo generale un dispositivo di ccntrollo della velocità utilizzato per veicoli automobili elettrici e più in particolare un dispositivo e un metodo per il controllo automatico delle velocità di marcia di veicoli automobili elettrici che marciano a velocità anormale, cioè che superano la velocità limite, in modo da permettere ai veicoli automobili di viaggiare con sicurezza.

Convenzionalmente, i veicoli automobili elettrici non includono sistemi di limitazione della velocità, e pertanto la sicurezza non è garantita quando il veicolo automobile viaggi su una strada in pendenza o ad alta velocità.

Inoltre, poiché i veicoli automobili elettrici non sono dotati di un sistema di frenatura ausiliario per migliorare la durata del sistema di frenatura meccanica quando il veicolo automobile viene frenato, il sistema di frenatura meccanica subisce facilmente e indesiderabilmente un'usura spinta.

Sommario dell'invenzione

Un oggetto della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione un dispositivo e un metodo per il ccntrollo automatico della velocità di marcia di veicoli automobili elettrici quando il veicolo automobile supera la velocità limite su una strada in pendenza a causa di una scarsa capacità di guida del guidatore, in modo da garantire una guida sicura.

Un altro oggetto della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di controllo della velocità per veicoli automobili elettrici in grado di migliorare la durata di un sistema di frenatura meccanica,e un metodo a tale scopo.

Secondo un aspetto della presente invenzione, un dispositivo di controllo della velocità avente un freno meccanico e un motore comprende un circuito di immissione (input)per stabilire un valore di richiesta di freno elettrico associato con la velocità di rotazione (giri al minuto) del suddetto motore, un valore di velocità nassima, un valore limite del freno elettrico e un valore di corrente massima del suddetto motore; un circuito sensore della velocità di rotazione per sentire l'attuale velocità di rotazione del suddetto motore per generare un segnale di percezione della velocità di rotazione; un circuito sensore della corrente per percepire il flusso di corrente al suddetto motore per generare un segnale di percezione di corrente; e un dispositivo di controllo per confrontare i valori inmessi fomiti dal suddetto circuito di imnissiane e il valore di corrente massima con il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione e il suddetto segnale di percezione della corrente per fornire a un transistor di comando del motore un segnale di controllo, di modo che il dispositivo di controllo della velocità esegua una funzione di freno elettrico ausiliario in aggiunta alla funzione di freno meccanico, migliorando in questo nodo la durata del sistema di frenatura meccanica.

Breve descrizione dei disegni

Questi e altri ometti, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione vengano meglio conpresi mediante la lettura della seguente descrizione dettagliata dell'invenzione, presa in contornazione con i disegni allegati. Nei disegni si deve osservare che vi seno elementi che vengono rappresentati mediante simboli o numeri di riferimento corrispondenti.

Nei disegni:

Figura 1 è uno schema a blocchi di un dispositivo di controllo della velocità utilizzato per veicoli automobili elettrici secondo la presente invenzione;

Figura 2A è un grafico che illustra la relazione esistente tra la velocità di rotazione di un motore 120 e l'uscita di segnale di percezione della velocità di rotazione proveniente dal sensore della velocità di rotazione 70;

Figura 2B è un grafico che illustra la relazione esistente tra il flusso di corrente nel motore 120 e l'uscita del segnale di percezione di corrente dal sensore della corrente 100;

Figura 3 è uno schema di flusso che mostra il metodo di controllo della velocità secondo la presente invenzione;e

Figura 4 è uno schema di flusso che mostra un metodo operativo di un freno elettrico ausiliario secondo la presente invenzione. — — Descrizione dettagliata «iella realizzazione preferita Facendo riferimento alla Figura 1, un dispositivo di controllo della velocità utilizzato per veicoli automobili elettrici secondo la presente invenzione include un dispositivo di controllo 50 coirposto da un microelaboratore (microconputer) che riceve segnali di inmissiane (input) rispettivamente forniti da un commutatore di direzione 10, un commutatore del freno 20, un pedale di accelerazione 30, un circuito di immissione 40, un sensore di corrente 100 e un sensore «iella velocità di rotazione (RPM-giri al minuto) 70. In risposta a questi segnali di immissione, il dispositivo di controllo 50 fornisce segnali di controllo ad un circuito d'allarme 60, un transistor di «xxnancJo «fel motore 90 per il comando di un motore 120, un circuito di ccnmutazione «fella direzione avanti o indietro 80, e un circuito di frenata forzata 110, rispettivamente.

Se il guidatore «fel veicolo automobile stabilisce un dato limite della velccità che è appropriato per una guida sicura mediante l'utilizzo del circuito di imnissione 40, il cJispositivo di controllo 50 eseguirà una procedura di elabora zi me per il ccxitrollo «fella velocità allo scx>po di fornire dati risultanti elaborati al transistor cJi ccmantto «fel motore 90 che ccxitrollerà il flusso di corrente entrante nel motore 120 per l'azionamento delle ruote.

In maggior ctettaglio, il dispositivo di controllo 50 esegue un programmila di controllo della velocità secondo valori predeterminati A, B, C, e D fomiti dal circuito di immissione 40 e prestabiliti dal guidatore del veicolo automobile, un segnale di percezitxie «fella velocità di rotazione SEI fornito dal sensore della velocità di rotazione 70 che serve a rilevare la velocità di rotazione del motore 120, e un segnale di percezione di corrente SE2 fornito dal sensore della corrente 100 che serve a rilevare il flusso di corrente che entra nella massa attraverso il transistor di comando del motore 90. Come risultato, il dispositivo di controllo 50 fornisce ad un elettrodo di base del transistor di comando del motore 90 un segnale di controllo in modo da permettere al veicolo automòbile di viaggiare ad una velocità sicura.

Inoltre, il dispositivo di controllo 50 fornisce al circuito 60 un segnale di controllo quando viene giudicato che il veicolo automobile stia viaggiando ad una velocità anormale (cioè che abbia superato il limite di velocità) in modo da generare un segnale sonoro d’allarme per avvisare il guidatore del veicolo automobile che il veicolo automobile sta viaggiando ad una velocità anormale.

Poi, il guidatore del veicolo automobile può frenare forzatamente il veicolo automobile mediante l’utilizzo del corrmutatore di frenata 20. Se il segnale del corrmutatore del freno SB proveniente dal conmutatore del freno 20 viene applicato al dispositivo di controllo 50, il dispositivo di controllo 50 fornisce al circuito di frenata 110 un segnale di controllo dei freni per frenare meccanicamente le ruote.

Facendo riferimento alle Figure 2A, 2B e 3, la procedura di elaborazione del controllo della velocità eseguita dal dispositivo di controllo 50 verrà ora spiegata in dettaglio.

La Figura 2A mostra un grafico che serve ad illustrare la relazione esistente tra la velocità di rotazione del motore 120 e il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI proveniente dal sensore della velocità di rotazione 70. La Figura 2B mostra un grafico che serve ad illustrare la relazione esistente tra il flusso di corrente nel motore 120 e il segnale di percezione della corrente SE2 proveniente dal sensore di corrente 100.

In Figura 2A, un valore A (o A') del segnale di percezione della velocità di rotazione SEI rappresenta un valore di richiesta di freno elettrico che indica che è necessario che il guidatore del veicolo automobile utilizzi un freno elettrico ausiliario allo scopo di frenare il veicolo automobile, un valore B (o Β') rappresenta il valore della velocità massima fissato dal guidatore quando il veicolo automobile viene accelerato lungo una strada in pendenza, e un valore C (o C) rappresenta il valore limite del freno elettrico che indica che, quando viene generato un segnale di avvertimento e il freno meccanico dovrebbe venire forzatamente azionato, il freno elettrico ausiliario non può ridurre la velocità del veicolo automobile e la velocità di rotazione continua ad aumentare.

In Figura 2B, un valore D (o D') del segnale di percezione di corrente SE2 rappresenta il valore massimo di corrente quando il guidatore del veicolo automobile guida il veicolo ad alta velocità intenzionalmente e un valore di E (o E’) rappresenta il valore di corrente minimo per mantenere la regolabilità del veicolo automobile 20.

Il dispositivo di controllo 50 confronta i valori prefissati A, B, C, e D prevenienti dal circuito di imnissione 40 che seno fissati come mostrato nelle Figure 2A e 2B con i segnali di percezione SEI e SE2 rispettivamente percepiti dal sensore della velocità di rotazione 70 e dal sensore della corrente 100, allo scopo di generare corrispondenti segnali di controllo.

In Figura 3, il dispositivo di controllo 50 riceve il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI dal sensore della velocità di rotazione 70, il segnale di percezione della corrente SE2 dal sensore della corrente 100, e i valori prestabiliti A, B, C e D dal circuito di immissione 40 (si veda lo stadio S31), e confronta il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI con il valore B (si veda lo stadio S32).

Nello stadio S32, se il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore minore del valore B, il confronto viene eseguito ripetutamente fino a quando il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato rispetto al valore B, avanzando pertanto allo stadio S33. Nello stadio S33, il segnale di percezione di corrente SE2 viene confrontato con il valore B. Come risultato del confronto, se il segnale di percezione della corrente SE2 presenta un valore più elevato rispetto al valore D, viene giudicato che il veicolo automobile marci ad una velocità normale, di modo che la procedura di elaborazione ritorna allo stadio S32 per eseguire il confronto dei nuovi segnali di percezione SEI e SE2. In alternativa, se il segnale di percezione del SE2 presenta un valore che è minore del valore D, viene giudicato che il veicolo automòbile stia marciando ad una velocità anormale (cioè che abbia superato la velocità limite) di modo che viene fornito un segnale di commutazione della direzione avanti-indietro per il motore 120 all'elettrodo di base del transistor di comando del motore 90 allo scopo di mettere in funzione il freno elettrico ausiliario.

In questa maniera, quando il freno elettrico ausiliario ineanineia a funzionare, un valore di carico Dg di un dispositivo di domando di porta (gate driver) associato aon la velocità del veicolo automobile mentre è in funzione il freno elettrico ausiliario viene sostituito con un valore Dgl determinato dalla funzione f(SEl, C) per il segnale di percezione di velocità di rotazione rilevato SEI e il valore C, nello stadio S35.

Mentre il freno elettrico ausiliario continua a funzionare, il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI proveniente dal sensore della velocità di rotazione 70 viene confrontato con il valore C nello stadio S36. Se il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato rispetto al valore C, viene giudicato che il freno elettrico ausiliario non possa ridurre la velocità del veicolo automobile, di modo che il dispositivo di controllo 50 fornisce al circuito di frenata forzata 110 il segnale di controllo allo scopo di azionare forzatamente il freno meccanico e allo stesso tempo fornisce al circuito d'allarme 60 il segnale di controllo 60 per avvertire il guidatore, nello stadio S39. Dopo di ciò, la procedura di elaborazione avanza al successivo stadio di confronto S40.

Nello stadio S40, che è simile allo stadio S36, se il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato di un valore C, lo stadio S39 viene eseguito ripetutamente; oppure, altrimenti, la procedura di elaborazione avanza allo stadio S37. Nello stadio S37, il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI viene confrontato con il valore B. Se il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato del valore B, la procedura di elaborazione passa allo stadio S38 per sostituire il valore di carico Dg con un valore Dg+t (dove t rappresenta un rapporto di carico minimo del dispositivo di comando della porta) e ritorna allo stadio S34: oppure, altrimenti, la procedura di elaborazione ritorna allo stadio S32.

In questa maniera, il dispositivo di controllo 50 esegue la procedura di elaborazione per il controllo della velocità allo scqpo di ridurre la velocità anormale fino ad una velocità di sicurezza. Per la precisione, poiché la velocità del veicolo automobile è limitata al valore di inmissione B della Figura 2A, è possibile mantenere una velocità di sicurezza del veicolo automobile anche se la pendenza della strada è forte e la condizione di accelerazione è scadente.

Facendo riferimento alla Figura 4, viene ora spiegato il funzionamento del freno elettrico ausiliario.

Nello stadio S41, il dispositivo di controllo 50 riceve un segnale di conmutazione del freno SB fornito dal commutatore del freno 20, il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI, il segnale di percezione della corrente SE2 e valori A, B e C prestabiliti rispettivamente, come mostrato in Figura 2A.

Negli stadi da S42 a S44, viene giudicato, in sequenza, se il segnale di corrmutazione del freno SB è attivato (stato "ON"), se il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato di A e se il segnale di percezione della corrente SE2 presenta un valore più elevato del valore D. Se il segnale di corrmutazione del freno SB è attivato e il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato del valore A e il segnale di percezione della corrente SE2 presenta un valore più elevato del valore D, allora la procedura di elaborazione avanza allo stadio S45 per regolare il valore di carico Dg su 0.

Dopo di ciò, nello stadio S46, viene eseguita la commutazione di direzione avanti-indietro per il motore 120. Nello stadio S47, il valore di carico Dg viene sostituito con un valore di carico Dg2 - f(SEl, SE2, A, D). Qui, Dg2 è una funzione del segnale di percezione della velocità di rotazione SEI, de segnale di percezione della corrente SE2 e dei valori A e D. Nello stadio S48, viene giudicato se il segnale di cotimutazione del freno SB sia attivato. Se il segnale di oonmutazicne del freno è attivato, la procedura di elaborazione avanza allo stadio S49 per confrontare il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI con il valore A.

Nello stadio S49, se il segnale di percezione della velocità di rotazione SEI presenta un valore più elevato di A, la procedura di elaborazione avanza allo stadio S50 per regolare il valore di carico Dg su Dg+t e ritorna allo stadio S47.

Riassumendo, una tale procedura di operazione per il freno ausiliario riceve i valori di iimiissione prestabiliti da parte del guidatore del veicolo automobile e giudica se il cormutatore del freno sia attivato. Se il connrut atore del freno è attivato viene giudicato se la velocità del veicolo automobile abbia raggiunto il valore di richiesta del freno elettrico A (o A* ) . Se la velocità del veicolo automobile corrisponde ad un valore più elevato del valore di richiesta del freno elettrico A, il freno elettrico ausiliario incomincia a funzionare per ridurre la corrente che fluisce nel motore quando la corrente che fluisce nel motore supera il valore di corrente minimo E (o E' ) per il mantenimento della regolabilità del veicolo automobile elettrico.

Secondo questa procedura di elaborazione del freno elettrico ausiliario, il veicolo può partire senza scivolare sulla strada inclinata e l'attuazione del freno elettrico ausiliario migliorerà la durata del freno meccanico.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo di controllo della velocità avente un freno meccanico e un motore,corrprendente: un circuito di intnissione (input) per stabilire un valore di richiesta di freno elettrico associato con la velocità di rotazione (giri al minuto) del suddetto motore, un valore di velocità massima, un valore limite del freno elettrico e un valore di corrente massima del suddetto motore; un circuito sensore della velocità di rotazione per sentire l'attuale velocità di rotazione del suddetto motore per generare un segnale di percezione della velocità di rotazione; un circuito sensore della corrente per percepire il flusso di corrente al suddetto motore per generare un segnale di percezione di corrente;e un dispositivo di controllo per confrontare i valori imressi fomiti dal suddetto circuito di irmissione e il valore di corrente massima con il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione e il suddetto segnale di percezione della corrente per fornire al mezzo di comando del motore un segnale di controllo; grazie a cui il suddetto dispositivo di controllo della velocità esegue una funzione di frenatura elettrica ausiliaria in aggiunta alla funzione di frenata meccanica.
2. Un dispositivo di controllo della velocità come rivendicato nella rivendicazione 1 nel quale il suddetto mezzo di comando del motore comprende un transistor per il controllo del flusso di corrente che entra nel suddetto motore in risposta al segnale di controllo fornito dal suddetto dispositivo di controllo.
3. Un metodo di controllo della velocità per un veicolo automobile elettrico avente un freno e un motore comprendente: un primo stadio per la ricezione di un valore di richiesta di freno elettrico associato oon la velocità di rotazione del suddetto motore,un valore di velocità massima, un valore limite del freno elettrico, un valore di corrente massima del suddetto motore, un segnale di percezione della velocità di rotazione del suddetto motore e un segnale di percezione della corrente del suddetto motore; un secondo stadio che serve a confrontare il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione e il suddetto segnale di percezione della corrente con il suddetto valore massimo della velocità e il suddetto valore massimo della corrente; un terzo stadio che serve a regolare un valore di carico di un dispositivo di comando di porta su un valore in accordo col suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione e il suddetto valore limite del freno elettrico se il suddetto segnale di percezione presenta un valore più elevato rispetto al suddetto valore di velocità massima e il suddetto segnale di percezione della corrente presenta un valore inferiore rispetto al suddetto valore minimo di corrente;e un quarto stadio che serve a confrontare il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione con il suddetto valore limite del freno elettrico in modo tale da azionare il suddetto freno meccanico se il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione presenta un valore più elevato rispetto al suddetto valore limite del freno elettrico.
4. Un metodo per il controllo della velocità per un veicolo automobile elettrico come rivendicato nella rivendicazione 3, nel quale viene generato un allarme sonoro quando il suddetto freno meccanico viene comandato nel suddetto quarto stadio.
5. Un metodo per il controllo della velocità per un veicolo automobile elettrico come rivendicato nella rivendicazione 4 che cottprende inoltre uno stadio di confronto del suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione con il suddetto valore di velocità massima se il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione presenta un valore inferiore rispetto al suddetto valore limite del freno elettrico; e di aggiungere un valore di carico minimo di un dispositivo di comando di porta ad un valore di carico corrente se il suddetto segnale di percezione della velocità di rotazione presenta un valore più elevato rispetto al suddetto valore di velocità massima, invertendo dopo di ciò la direzione di rotazione del suddetto motore.