TWI454394B - 電動車之模糊化控制加速方法 - Google Patents
電動車之模糊化控制加速方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI454394B TWI454394B TW101111144A TW101111144A TWI454394B TW I454394 B TWI454394 B TW I454394B TW 101111144 A TW101111144 A TW 101111144A TW 101111144 A TW101111144 A TW 101111144A TW I454394 B TWI454394 B TW I454394B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- acceleration
- fuzzy
- driving voltage
- state
- voltage value
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本發明係有關於一種電動車之模糊化控制加速方法，尤其是指一種透過將加速訊號模糊控制後，能避免電動車暴衝現象，提升騎乘電動車的舒適性與安全性之控制加速的方法。
請參我國第M263299號「電動車加速裝置」新型專利案，其係透過機械式之連動構件控制電流迴路長短去變化電阻值，使其能變化輸入馬達的電流，而能控制馬達轉速。
再參我國第54742O號「電動車之加速把手結構」新型專利案，其係在把手座內樞設一限定迴轉角度之轉動盤，該轉動盤具有一弧段齒面以嚙合與可變電阻軸接之齒輪，俾在把手管經由把手座樞接而接固轉動盤後，經由把手管的轉動而令可變電阻改變電動馬達之電力狀態，進而達到改變馬達轉速之效果。
另，我國第517689號「電動腳踏車加速感應控制裝置」新型專利，主要係將一設有二感測器及控制電路的固定片體固設於腳踏車體的踏板轉動軸下緣適處，一設有感應元件之活動片體則套設於踏板轉動軸上，當活動片體隨轉動軸的旋轉而旋動時，該感應元件恰可經過二感測器上方，藉感應元件經由二感應器的旋轉角速度及時間差，進而由控制電路換算成速度。
惟上述各專利案在控制馬達的轉速上，均是採取視控制要件變化量的大小直接回饋馬達，使馬達做對等的轉速因應；因此上述的加速控制方式會使騎乘者在加速時產生不舒適的感覺，甚至是暴衝情形，而影響騎乘安全。
本發明之主要目的，係提供一種能避免突然的大幅度加速所造成的暴衝現象，進而提升騎乘電動車之舒適性與安全性的電動車之模糊化控制加速方法。
上述本發明之主要目的與功效，是由以下之具體技術手段所達成：一種電動車之模糊化控制加速方法，主要是以加速裝置電壓值建立模糊化控制歸屬函數圖，及以驅動電壓值建立驅動電壓值歸屬函數圖，並以上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態建置一模糊化規則庫，且設定模糊推論機制，當加速裝置輸入加速訊號後，對該加速訊號將依據模糊化控制歸屬函數圖轉換成模糊訊息，該模糊訊息再經模糊化規則庫與模糊推論機制合成運算後得到模糊資訊，該模糊資訊經解模糊化或直接參照驅動電壓值歸屬函數圖後，即能得到一個明確的所需驅動電壓值，該驅動電壓值再由脈衝寬度調變驅動電動車之無刷直流輪轂馬達作相對應之轉速運轉；達到避免突然的大幅度加速所造成的暴衝現象，進而提升騎乘電動車之舒適性與安全性者。
亦即本發明透過對電動車之加速狀態進一步經過模糊化運算處理，使突然的且大幅度加速狀態被過濾，而改採與上一次加速狀態相同或差異相對較小的加速行駛模式驅動無刷直流輪轂馬達，達到避免突然的大幅度加速所造成的暴衝現象，進而提升騎乘電動車之舒適性與安全性的功效。
為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：本發明之模糊化控制加速方法係應用於電動車，該電動車係透過操作加速裝置產生相應之電壓值，該電壓值經模糊化加速控制後得到明確的驅動電壓值，該驅動電壓值於調變後送至無刷直流輪轂馬達使之運轉，進而由該無刷直流輪轂馬達傳動該電動車之車輪轉動，使該電動車因加速而行進。
該模糊化控制加速方法，主要是先透過加速裝置電壓值建立模糊化控制歸屬函數圖，及以驅動電壓值建立驅動電壓歸屬函數圖，並以上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態建置一模糊化規則庫，且設定適切之模糊推論機制，當加速裝置輸入加速訊號後，令該加速訊號透過模糊化控制歸屬函數圖轉換成一模糊訊息，該模糊訊息再經模糊化規則庫與模糊推論機制模糊合成運算後得到模糊資訊，接著該模糊資訊經解模糊化後，或是直接參照驅動電壓值歸屬函數圖後，即得到一個明確
的驅動電壓值，最後該驅動電壓值經由脈衝寬度調變，以驅動電動車之無刷直流輪轂馬達運轉；俾藉由模糊化之運算機制，達到避免突然的大幅度加速所造成的暴衝現象，進而提升騎乘電動車之舒適性與安全性者。
以下再進一步說明本發明較佳之模糊化控制加速實施方式：
請參第一圖，本發明之電動車之模糊化控制加速方法，至少包含以下步驟：
步驟(a)：設定歸屬函數圖；以加速裝置電壓值為變數設定一加速裝置模糊化控制的歸屬函數圖〔參第二圖〕，並以驅動電壓值為變數設定一驅動電壓的歸屬函數圖〔參第三圖〕；且定義V MIN
為加速裝置加速電壓最小值，最大值為V MAX
，V Drive
為驅動電壓大小，驅動電壓最大值為V DMAX
；其中，在本步驟中，在設定該加速裝置模糊化控制的歸屬函數圖與驅動電壓的歸屬函數圖時，其加速裝置電壓值與驅動電壓值係以複數個電壓狀態進行描述，而令該每一被描述的電壓狀態的間隔為，其中m
代表電壓狀態總數。其中，在本實施例中，該被描述的電壓狀態總數共採用6種，分別為：「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」。其主要係依據模糊化控制歸屬函數圖及驅動電壓的歸屬函數圖，將加速裝置輸入之加速電壓轉換成一以電壓狀態描述之模糊訊息。
步驟(b)：建立模糊規則庫；定義V Present
為現在加速電壓，V Previous
為上次加速電壓，以上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態共同建構一如表格一所示之模糊規則庫，其共有36條規則。其中，在本步驟中，該上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態係以「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」作為狀態描述。
步驟(c)；進行模糊推論；係將輸入之加速電壓轉換而得之電壓狀態模糊訊息經該模糊化規則庫與模糊推論機制的合成運算後，進一步得到一模糊加速電壓資訊；該模糊推論機制為：假如(V Present
,V Previous
)是A
×B
，則V Drive
是C
其中[A
×B
](V Present
,V Previous
)=min[A
(V Present
),B
(V Previous
)]對所有
VPresent [V MIN
,V MAX
]，V Previous [V MIN
,V MAX
]且V Drive [0,V DMAX
]；
步驟(d)：解模糊化；利用重心解模糊法，對經該模糊化規則庫與該模糊推論機制合成運算所得到之模糊加速電壓資訊進行解模糊，以得到明確之驅動電壓值的大小；其中，該重心解模糊法之公式為：
其中，η D
為解模糊化因子，是依據經驗值自行設定；m
為加速位階總數。
據此，即能將解模糊化後所得到之驅動電壓值再經脈衝寬度調變，以驅動電動車之無刷直流輪轂馬達運轉。
請參第四圖，為本發明之電動車之模糊化控制加速方法的另一可行方案，其係在加速裝置輸入加速狀態後，透過所建立之模糊化控制歸屬歸屬函數圖、模糊規則庫、模糊推論機制與驅動電壓值歸屬函數圖之合成運算，而直接得到一驅動電壓值，該驅動電壓值經脈衝調變後即能驅動馬達運轉；其中，該方法至少包含以下步驟：
步驟(a)：設定歸屬函數圖；以加速裝置電壓值為變數設定一加速裝置模糊化控制的歸屬函數圖〔參第二圖〕，並以驅動電壓值為變數設定一驅動電壓的歸屬函數圖〔參第五
圖〕；且定義V MIN
為加速裝置加速電壓最小值，最大值為V MAX
，V Drive
為驅動電壓大小，驅動電壓最大值為V DMAX
；其中，在本步驟中，於設定加速裝置模糊化控制的歸屬函數圖與驅動電壓的歸屬函數圖時，其加速裝置電壓及驅動電壓係分別以複數個電壓狀態及加速位階進行描述；而令該每一被描述的電壓狀態及加速位階的間隔為，其中m
代表電壓狀態與加速位階的總數。其中，在本實施例中，該被描述的電壓狀態總數共採用6種，分別為：「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」，而加速位階則以「V 0
」、「V 1
」、「V 2
」、「V 3
」、「V 4
」、「V 5
」作為狀態描述；其主要係依據模糊化控制歸屬函數圖將加速裝置輸入之加速電壓轉換成模糊訊息；
步驟(b)：建立模糊規則庫；定義V Present
為現在加速電壓，V Previous
為上次加速電壓，並以上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態共同建構一如表格二所示之模糊規則庫，其共有36條規則；在本步驟中，該上次加速狀態、現在加速狀態係以「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」作為狀態描述，而設定加速狀態則以「V 0
」、「V 1
」、「V 2
」、「V 3
」、「V 4
」、「V 5
」作為狀態描述；
步驟(c)：進行模糊推論機制；係將加速電壓轉換而得之模糊訊息經該模糊化規則庫與模糊推論機制的合成運算後相對得到一模糊加速電壓資訊；該模糊推論機制為：假如V Present
=A
且V Previous
=B
，則V Drive
=C
步驟(d)：依據驅動電壓值歸屬函數圖得到驅動電壓值；將經該模糊化規則庫與模糊推論機制的合成運算後所得到之模糊加速電壓資訊透過直接對照驅動電壓值歸屬函數圖後，即得到一個明確的所需驅動電壓值；待將所得到之明確驅動電壓值再經脈衝寬度調變後，便可驅動電動車之無刷直流輪轂馬達運轉。
經由以上的說明，可知本發明因透過對電動車之加速狀態進一步經過模糊化運算處理，能使突然的且大幅度加速的狀態被過濾，而改採與上一次加速狀態相同或差異相對較小的加速行駛模式驅動無刷直流輪轂馬達，因此，與傳統電動車驅動無刷直流輪轂馬達之技術相較，能夠達到避免突然的大幅度加速所造成的暴衝現象，進而提升騎乘電動車之舒適性與安全性之功效。
以上所舉者僅係本發明之部份實施例，並非用以限制本發明，致依本發明之創意精神及特徵，稍加變化修飾而成者，亦應包括在本專利範圍之內。
綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體技術手段，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
第一圖：揭示本發明電動車之模糊控制加速的實施例一方塊圖
第二圖：揭示本發明電動車之模糊控制加速的實施例一及二之加速裝置模糊化控制的歸屬函數圖
第三圖：揭示本發明電動車之模糊控制加速的實施例一之驅動電壓的歸屬函數圖
第四圖：揭示本發明電動車之模糊控制加速的實施例二之模糊控制加速的方塊圖
第五圖：揭示本發明電動車之模糊控制加速的實施例二之驅動電壓的歸屬函數圖
Claims (10)
- 一種電動車之模糊化控制加速方法，該電動車係透過操作加速裝置產生相應之電壓值，該電壓值經模糊化加速控制後得到明確的驅動電壓值，該驅動電壓值於調變後送至無刷直流輪轂馬達使之運轉，進而由該無刷直流輪轂馬達傳動該電動車之車輪轉動，使該電動車因加速而行進；該模糊化控制加速方法至少包含以下步驟：步驟(a)：設定歸屬函數圖；分別以加速裝置電壓值及驅動電壓值為變數，各自設定一加速裝置模糊化控制歸屬函數圖與驅動電壓歸屬函數圖；並定義V MIN 為加速裝置加速電壓最小值，最大值為V MAX ，V Drive 為驅動電壓大小，驅動電壓最大值為V DMAX ；其中，加速裝置電壓及驅動電壓係以複數個電壓狀態進行描述；係令加速裝置輸入之加速訊號透過該模糊化控制歸屬函數圖轉換成一模糊訊息；步驟(b)：建立模糊規則庫；定義V Present 為現在加速電壓，V Previous 為上次加速電壓，以上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態共同建構一模糊規則庫；步驟(c)：進行模糊推論機制；該模糊訊息再經模糊化規則庫與模糊推論機制模糊合成運算後得到模糊資訊；其使用之模糊推論機制為：假如(V Present ,V Previous )是A ×B ，則V Drive 是C 其中[A ×B ](V Present ,V Previous )=min[A (V Present ),B (V Previous )]對所有V Present [V MIN ,V MAX ]，V Previous [V MIN ,V MAX ]且V Drive [0,V DMAX ]；步驟(d)：解模糊化；該模糊資訊經解模糊化後，即得到一個明確的驅動電壓值，該驅動電壓值經由脈衝寬度調變，以驅動電動車之無刷直流輪轂馬達運轉；該解模糊化是採用重心解模糊法，其公式為：
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在該步驟(a)中，每一被描述的電壓狀態的間隔為，其中m 代表電壓狀態總數。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，該被描述的電壓狀態總數共計6種，分別為：「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」。
- 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，在步驟(b)中，該模糊資料庫中的上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態係以電壓狀態作為狀態描述。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中，該狀態描述分別為：「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」。
- 一種電動車之模糊化控制加速方法，該電動車係透過操作加 速裝置產生電壓值，經模糊化加速控制後得到明確的驅動電壓值，該驅動電壓值於調變後送至無刷直流輪轂馬達使之運轉，進而由該無刷直流輪轂馬達傳動該電動車之車輪轉動，使該電動車因加速而行進；該模糊化控制加速方法至少包含以下步驟：步驟(a)：設定歸屬函數圖；分別以加速裝置電壓值及驅動電壓值為變數，各自設定一加速裝置模糊化控制歸屬函數圖與驅動電壓歸屬函數圖；定義V MIN 為加速裝置加速電壓最小值，最大值為V MAX ，V Drive 為驅動電壓大小，驅動電壓最大值為V DMAX ；其中，加速裝置電壓及驅動電壓係分別以複數個電壓狀態及加速位階進行描述；以令加速裝置輸入之加速訊號透過該模糊化控制歸屬函數圖轉換成一模糊訊息；步驟(b)：建立模糊規則庫；定義V Present 為現在加速電壓，V Previous 為上次加速電壓，以上次加速狀態、現在加速狀態與設定加速狀態共同建構一模糊規則庫；步驟(c)：進行模糊推論機制；該模糊訊息再經模糊化規則庫與模糊推論機制模糊合成運算後得到模糊資訊；其使用之模糊推論機制為：假如V Present =A 且V Previous =B ，則V Drive =C 步驟(d)：依據驅動電壓值歸屬函數圖得到驅動電壓值；將該模糊資訊透過直接對照驅動電壓值歸屬函數圖後，得到一明確的所需驅動電壓值，最後該驅動電壓值經由脈衝寬度 調變，以驅動電動車之無刷直流輪轂馬達運轉。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中，在步驟(a)該每一被描述的電壓狀態與加速位階的間隔為，其中m 代表電壓狀態總數。
- 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中，在步驟(a)該被描述的電壓狀態總數共計6種，分別為：「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」；而該加速位階則以「V 0 」、「V 1 」、「V 2 」、「V 3 」、「V 4 」、「V 5 」作為狀態描述。
- 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，在步驟(b)中，該上次加速狀態、現在加速狀態係以電壓狀態作為狀態描述；而該設定加速狀態則以加速位階作為狀態描述。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，在步驟(b)該電壓狀態之狀態描述分別為：「零」、「很小」、「小」、「中」、「大」、「很大」；而該加速位階之狀態描述則分別為：「V 0 」、「V 1 」、「V 2 」、「V 3 」、「V 4 」、「V 5 」。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101111144A TWI454394B (zh) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 電動車之模糊化控制加速方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101111144A TWI454394B (zh) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 電動車之模糊化控制加速方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201339019A TW201339019A (zh) | 2013-10-01 |
| TWI454394B true TWI454394B (zh) | 2014-10-01 |
Family
ID=49770711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101111144A TWI454394B (zh) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | 電動車之模糊化控制加速方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI454394B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI689427B (zh) * | 2018-03-28 | 2020-04-01 | 日商新電元工業股份有限公司 | 驅動裝置、驅動方法、驅動程式以及電動車輛 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW450916B (en) * | 1999-09-03 | 2001-08-21 | Chung Shan Inst Of Science | A bicycle control system for assisting driving control of an elebike |
| CN2471612Y (zh) * | 2001-03-15 | 2002-01-16 | 重庆工学院 | 电动汽车模糊控制器 |
| CN101708722A (zh) * | 2009-11-06 | 2010-05-19 | 吉林大学 | 基于模糊逻辑的串联式混合动力电动汽车整车控制方法 |
| TW201111192A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-01 | Univ Kun Shan | The application of fuzzy theorem for motion control apparatus of electric vehicle |
-
2012
- 2012-03-29 TW TW101111144A patent/TWI454394B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW450916B (en) * | 1999-09-03 | 2001-08-21 | Chung Shan Inst Of Science | A bicycle control system for assisting driving control of an elebike |
| CN2471612Y (zh) * | 2001-03-15 | 2002-01-16 | 重庆工学院 | 电动汽车模糊控制器 |
| TW201111192A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-01 | Univ Kun Shan | The application of fuzzy theorem for motion control apparatus of electric vehicle |
| CN101708722A (zh) * | 2009-11-06 | 2010-05-19 | 吉林大学 | 基于模糊逻辑的串联式混合动力电动汽车整车控制方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI689427B (zh) * | 2018-03-28 | 2020-04-01 | 日商新電元工業股份有限公司 | 驅動裝置、驅動方法、驅動程式以及電動車輛 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201339019A (zh) | 2013-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108602547B (zh) | 踏板驱动系统及其操作方法、电动交通工具和训练装置 | |
| CN1052200C (zh) | 人力辅助动力装置 | |
| CN103466033B (zh) | 马达驱动控制装置 | |
| CN105377619B (zh) | 马达驱动控制装置 | |
| TWI615318B (zh) | 電動機之再生控制裝置、電動機之再生驅動裝置、及電動輔助車輛 | |
| US7411366B2 (en) | Electric power-assist system for manually-operated vehicle | |
| CN110121460A (zh) | 电动辅助系统和电动辅助车辆 | |
| JP7308198B2 (ja) | モータ制御装置及び方法、並びに電動アシスト車 | |
| US20170129341A1 (en) | Regenerative controller for electric motor, regenerative driver for electric motor, and power-assisted vehicle | |
| CN207029279U (zh) | 一种可选式转向助力装置及车辆 | |
| TWI454394B (zh) | 電動車之模糊化控制加速方法 | |
| JP6736991B2 (ja) | 電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置 | |
| JP6254878B2 (ja) | 電動アシスト自転車 | |
| JPS5968538A (ja) | 車輪の回転制御装置 | |
| JP6460851B2 (ja) | 電動アシスト自転車 | |
| JP2000118479A (ja) | 助力機能付き自転車 | |
| JP7405501B2 (ja) | 制御装置 | |
| JPH09207866A (ja) | 補助モータ付自転車等のモータ駆動制御装置 | |
| JP3576663B2 (ja) | 電動車椅子 | |
| JP2020055463A (ja) | 制御装置および変速システム | |
| JP4296828B2 (ja) | 電動自転車 | |
| JP7344684B2 (ja) | 制御装置および変速システム | |
| JP2012121463A (ja) | 二人又は、三人乗り三輪自転車 | |
| JP2011178254A (ja) | 電動補助自転車 | |
| JP2011185206A (ja) | 段差乗り上げ判定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |