KR100206106B1 - 전기차량의 속도제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기차량의 속도제어장치에 있어서, 상기 입력부(40)는 운전자에 의해 안전주행에 적합한 속도제한용 데이타가 설정하면 상기 제어부(50)에서는 소정의 속도제어루틴을 수행하여 소정의 처리결과데이타를 바퀴구동용 모터(120)를 구동하는 상기트랜지스터(90)에 제공하고, 상기 제어부(50)는, 상기 입력부(40)에서 제공되는 운전자의 설정된 데이타와, 상기 모터(120)의 RPM(revolution per minute)을 검출하는 RPM센서(70)에서 제공하는 신호 및, 상기 모터구동용 트랜지스터(90)를 통하여 접지로 흐르는 전류의 량을 검출하는 전류센서(100)에서 제공하는 신호를 근거로 속도제어프로그램인 제어루틴을 수행하여 상기모터구동용 트랜지스터(90)로 제공되는 신호량을 조정하여 바퀴구동용 모터(120)의 회전을 조절하며, 또한, 상기 제어부(50)는 상기 속도제어루틴의 수행에 따라 차량이 비정상적인 운행중임을 판단한 때에 소정의 제어신호를 상기 경고부(60)로 출력하여, 이 경고부(60)에서 운전자에게 비정상적인 운행중임을 인식시켜주는 경고음을 발생하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하고, 안정된 주행을 할 수 있도록 속도를 제어할 수 있는 것이다.

Description

전기차량의 속도제어장치 및 그 제어방법
제1도는 본 발명의 속도제어장치가 적용된 전기차량의 회로도.
제2a도는 본 발명을 설명하기 위한 도면으로서, 구체적으로는 전기차량의주행속도에 대응하는 모터의 RPM에 대한 RPM 센서에서 출력관계를 보여주는 도면.
제2b도는 본 본 발명을 설명하기 위한 도면으로서, 구체적으로는 상기 모터에 흐르는 전류량에 대해 상기 전류센서의 출력관계를 보여주는 도면.
제3도는 본 발명의 속도제어방법을 보여주는 플로우챠트.
제4도는 본 발명의 속도제어방법에서 전기적인 보조브레이크작동방법을 보여주는 플로우챠트.
본 발명은 전기차량에 적용되는 속도제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 운전자의 속도제한치의 설정에 따라 과속등 비정상적인 주행중에 있는 차량의 속도를 자동으로 제어하여 안전하게 운행할 수 있도록 하는 속도제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 전기차량에는 속도를 제한하는 시스템이 없기 때문에, 경사지에서의 주행 또는고속주행에 의한 안전성에 문제가 있었다.
또한, 브레이크 제공시 기계적 브레이크시스템의 내구성을 보완하여 주는 보조 브레이크시스템이 없었기 때문에 상기 기계적 브레이크시스템이 쉽게 마모되는 결점이 있었던 것이다. 따라서, 본 발명은 운전자의 운전미숙등의 이유로 경사지등에서 과속등 비정상적인 주행을 할 경우 자동으로 주행속도를 제어하여 안정하게 운행할 수 있도록 하는 전기차량의 속도제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의다른 목적은 속도제어를 기계적 브레이크 시스템이외에도 모터의 회전력을 발생시키는 전류를 감소시켜서 차량의 주행속도를 전기적으로 낮추는 보조 브레이크시스템을 구비하는 전기차량의 속도제어장치를 제공하는 데 있다.
이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 속도제어장치가 적용된 전기차량의 회로도로서, 방향스위치(10), 브레이크 스위치(20), 가속페달(30), 입력부(40), 전류센서(100) 및 RPM센서(70)에서 제공되는 신호들이 마이크로컴퓨터로 구성된 제어부(50)로 제공되도록 접속되어 있고, 또한 이 제어부(50)에서 제공된 신호들이 각각 경고부(60), 상기 모터(120)구동요 트랜지스터(90), 정역변환장치(80) 및 강제브레이크회로(110)로 제공되도록 접속되어 있다.
상기 입력부(40)를 통하여 운전자가 안전주행에 적합한 속도제한용 데이타를 설정하면,상기 제어부에서는 소정의 속도 제어루틴을 수행하여 소정의 처리결과데이타를 바퀴구동용 모터(120)를 구동하는 상기 트랜지스터(90)에 제공한다.
이때, 상기 제어부(50)는, 상기 입력부(40)에서 제공되는 운전자의 설정된 데이타와, 상기 모터(120)의 RPM(revolution per minute)을 검출하는 RPM센서(70)에서 제공하는 신호 및, 상기 모터구동용 ㅌ랜지스터(90)를 통하여 접지로 흐르는 전류의량을 검출하는 전류센서(100)에서 제공하는 신호를 근거로 속도제어프로그램인 제어루틴을 수행하여 차량이 적정하게 주행되도록 상기 모터구동용 트랜지스터(90)로 제공되는 신호량을 조정하여 바퀴구동용 모터(120)의 회전을 조절하는 것이다.
아울러, 상기 제어부(50)에서는 상기 속도제어루틴의 수행에 따라 차량이 비정상적인 운행중임을 판단할 때에 소정의 제어신호를 상기 경고부(60)로 출력하여, 이 경고부(60)에서 운전자에게 비정상적인 운행중임을 인식시켜주는 경고음을 발생한다.
이때, 운전자는 브레이크스위치(20)를 통하여 차량을 강제적으로 정지시킬 수있는 데, 이 브레이크스위치(20)에서 브레이크정지신호가 상기 제어부로 입력되면 이 제어부(50)에서는 상기 강제브레이크회로(110)로 정지제어신호를 출력하여 바퀴가 기계적으로 정지되도록 한다.
한편, 상기 제어부(50)에서 수행되는 속도제어루틴이 제2a, 2b도 및 제3도를 참고하여다음에서 설명된다.
제2a도는 전기차량의 주행속도에 대응하는 모터(120)의 RPM에 대한 상기 RPM센서(70)에서출력(A,B,C)관계를 그래프화한 것이고, 제2b도는 상기 모터(120)에 흐르는 전류량에 대해 상기 전류센서(100)의 출력(D,E)관계를 보여주는 도면이다.
제2a도에서, RPM의 설정치 A'는 운전자에 의한 브레이크제동시 전기적 보조브레이크의 작동을 필요로 하는 값이고, B'는 경사지등에서 차량이 가속될 ㄹ경우 운전자가 필요로 하는 최대속도값이며, C'는 계속적인 전기적 보조브레이크의 제동시에도 감속되지 않고 계속 RPM이 증가할 경우 운전자에게 경고토록 하고 강제로 기계적브레이크를 작동시키는 RPM값이다.
또한, 제2b도에서, D'는 운전자가 의도적으로 고속운행할 때의 최대전류치이고, E'는 전기차량의 등판능력을 유지하는 최소전류치이다.
상기 제어부(50)는 이와 같이 설정된 값을 기준치로 하여 각 센서(70,100)에서 검출된 신호와 비교하여 상응하는 제어신호를 출력하는 것이다.
제3도에서, 상기 제어부(50)는 상기 센서(70,100)에서 검출된 RPM신호(SE1)와 전류신호(SE2)를 입력한 다음, 설정된 값(A,B,C,D)을 입력하여(스텝S31) 먼저 SE1값과 B값을 비교한다. (스텝 S32)
즉, 스텝 S32에서, 상기 SE1값이 B값보다 작은 경우에는 계속 입력되는 데이타에 근거하여 이 비교단계를 계속하고, 상기 SE1값이 B값보다 큰 경우에는 스텝 S33으로 진행한다.
상기 스텝 S33에는 상기 SE2값이 D값과 비교되는데, 상기 SE2값이 큰 경우에는 정상적인 주행으로 판단하여 새로운 입력에 근거한 비교동작을 계속하고, 작은 경우에는 비정상적인 주행으로 판단하여 전기적 브레이크작동을 수행하기 위하여 모터(120)의 정역변환용 신호를 상기 트랜지스터(90)로 제공한다.
이와 같이, 전기적 보조브레이크작동이 시작되면, 스텝 S35에서는 전기적 브레이크 제동의 속도와 관계하는 게이트 드라이버(gate driver)의 듀티(duty)값 Dg를 상기 검출된 RPM값과 C값에 대한 함수인 f(SE1,C)으로 대체한다.
계속 전기적 브레이크의 제동이 진행되면서, 스텝 S36에서 다시 상기 RPM 센서(70)로부터 제공되는 SE1 값이 C값과 비교된다.
만일 SE1 값이 C값보다 큰 경우에는 사익 전기적 보조브레이크의 제동으로는 속도를 감속시킬 수 없다고 판단하여, 스텝 S39에서 강제적으로 기계적 브레이크를 작동시키기 위해 제어부(50)는 강제브레이크회로(110)로 제어신호를 제공하고 또한 상기 경고부(60)로도 제어신호를 보내 운전자로 하여금 경고하고, 다음의 비교단계(S40)로 진행한다.
상기 비교단계(S40)에서는 상기 비교단계(S36)과 동일하여, 상기 SE1값이 C값보다 큰 경우에는 계속해서 상기 단계(S39)를 계속 진행하고, 이와반대인 경우에는 단계 S37)로 진행한다.
단계 S37에서는, 상기 SE1값과 B값이 비교되는데, SE1값이 큰 경우에는 단계 S38로 진행하여 상기 Dg를 Dg+t(여기서, t는 주행드라이버의 최소듀티비임)으로 하여 상기 정역변환단계(S34)로 진행하며, 이와 반대인 경우에는 상기 단계(S32)로 진행한다.
이와 같이, 상기 제어부(50)는 속도제어루틴을 수행하므로서 비정상적인 속도를 안정된 속도로 감속하게 하는 기능을 수행하는 것이다. 즉, 차량의 속도가 B값에 고정되기 때문에 경사각도가 불안정하거나 가속조건이 불안정할 때에도 안정성을 보장하는 차량의 최고속도를 유지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 보조브레이크의 작동순서를 제4도를 참고하여 설명한다.
단계 S41에서, 상기 제어부(50)는 브레이크스위치의 입력인 SB, SE1, SE2, A, B, C값을 입력한다.
상기 입력데이타를 기초로 하여 단계 (S42에서 S44)에서는 SB가 온되었는지를 판단하고, SE1값이 A값보다 큰지를 비교하며, SE2값이 D값보다 큰지를 비교한다.
이와 같이, SB가 온되었고, SE1값이 A값보다 크며, SE2값이 D값보다 큰 경우에는 단계 S45로 진행하여 Dg를 제로(0)로 설정한다.
이어 단계 S46으로 진행하여, 모터의 정역변환을 한다음 단계 S47로 진행하여 Dg를 Dg2=f(SE1, SE2, A, D)로 설정한다. 여기서, Dg2는 SE1, SE2, A, D의 함수이다.
이어, 단계 S48에서는 SB가 온되었는지를 판단하여, 온되었을 경우에는 단계 S49로 진행하여 SE1가 A값보다 큰지를 비교한다.
이때, 상기 SE1이 A값보다 큰 경우에는 단계 S50로 진행하여 Dg를 DG+t로 설정한 다음 단계 S47로 진행한다.
이러한 보조브레이크작동루틴은 운전자에 의해 먼저 설정치를 입력받아 브레이크스위치가 온되었는지를 판단하고, 온된 경우에는 차량의 속도가 전기보조브레이크가 욕구하는 속도(A값)에 도달하였는지를 판단한다.
차량의 속도가 A값보다 큰 경우에는 모터의 전류가 차량의 등판능력을 유지하는 최소모터전류치를 넘을 때 모터의 전류를 감소하기 위한 보조브레이크작동의 제어를 실시한다.
이러한 보조브레이크작동루틴에 의하면, 경사지에서 미끄러짐 없이 출발이 가능하고, 또한 전기적인 보조브레이크의 작동을 동시에 수행하므로써 기계브레이크의 내구성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 방향스위치(10), 브레이크스위치(20), 가속페달(30), 입력부(40), 전류센서(100) 및 RPM센서(70)에서 제공되는 신호들이 마이크로컴퓨터로 구성된 제어부(50)로 제공되도록 접속되어 있고, 이 제어부(50)에서 제공된 신호들이 각각 경고부(60), 상기 모터(120)구동용 트랜지스터(90), 정역변환장치(80) 및 강제브레이크회로(110)로 제공되도록 접속되어 있는 전기차량의 속도제어장치에 있어서, 상기 입력부(40)는 운전자에 의해 안전주행에 적합한 속도제한용 데이타가 설정하면 상기 제어부(50)에서는 소정의 속도제어루틴을 수행하여 소정의 처리결과데이타를 바퀴구동용 모터(120)를 구동하는 상기 트랜지스터(90)에 제공하고, 상기 제어부(50)는, 상기 입력부(40)에서 제공되는 운전자의 설정된 데이타와, 상기 모터(120)의 RPM(revolution per minute)을 검출하는 RPM센서(70)에서 제공하는 신호 및, 상기 모터구동용 트랜지스터(90)를 통하여 접지로 흐르는 전류의 량을 검출하는 전류센서(100)에서 제공하는 신호를 근거로 속도제어프로그램인 제어루틴을 수행하여 상기 모터구동용 트랜지스터(90)로 제공되는 신호량을 조정하여 바퀴구동용 모터(120)의 회전을 조절하며, 또한, 상기 제어부(50)는 상기 속도제어루틴의 수행에 따라 차량이 비정상적인 운행중임을 판단한 때에 소정의 제어신호를 상기 경고부(60)로 출력하여, 이 경고부(60)에서 운전자에게 비정상적인 운행중임을 인식시켜주는 경고음을 발생하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기차량의 속도제어장치.
  2. 방향스위치(10), 브레이크스위치(20), 가속페달(30), 입력부(40), 전류센서(100) 및 RPM센서(70)에서 제공되는 신호들이 마이크로컴퓨터로 구성된 제어부(50)로 제공되도록 접속되어 있고, 이 제어부(50)에서 제공된 신호들이 각각 경고부(60), 상기 모터(120) 구동용 트랜지스터(90), 정역변환장치(80) 및 강제브레이크회로(110)로 제공되도록 접속되어 있는 전기차량의 속도제어장치의 제어방법에 있어서, 상기 센서(70,100)에서 검출된 RPM신호(SE1)와 전류신호(SE2)를 입력한 다음 설정된 값(A, B, C, D)을 입력하는 단계와, 상기 SE1값과 B값을 비교하여, 상기 SE1값이 B값보다 작은 경우에는 계속 입력되는 데이타에 근거하여 이 비교단계를 계속 진행하고, 상기 SE1값이 B값보다 큰 경우에는 다음단계를 진행하는 단계와, 상기 SE2값과 D값을 비교하여, 상기 SE2값이 큰 경우에는 정상적인 주행으로 판단하여 새로운 입력에 근거한 비교동작을 계속하고, 작은 경우에는 비정상적인 주행으로 판단하여 전기적 브레이크작동을 수행하기 위하여 모터(120)의 정역변환용 신호를 상기 트랜지스터(90)로 제공하는 단계와, 전기적 보조브레이크작동이 시작되면, 전기적 브레이크 제동의 속도와 관계하는 게이트 드라이버의 듀티값 Dg를 상기 검출된 RPM값과 C값에 대한 함수인 f(SE1,C)으로 대체하는 단계와, 계속 전기적 브레이크의 제동이 진행되면서, 상기 RPM센서(70)로부터 제공되는 SE1값과 C값을 비교하여, SE1값이 C값보다 큰 경우에는 기계적 브레이크를 작동시키기 위해 제어부(50)는 강제브레이크회로(110)로 제어신호를 제공하고 또한 상기 경고부(60)로도 제어신호를 보내는 단계와, 상기 SE1값이 C값보다 작은 경우, 상기 SE1값과 B값을 비교하여 SE1값이 클 때에는 상기 Dg를 Dg+t(여기서, t는 주행드라이버의 최소듀티비임)으로 하여 상기 정역변환단계로 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도제어장치의 제어방법.
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