TWI538825B - Power control device - Google Patents

Power control device Download PDF

Info

Publication number
TWI538825B
TWI538825B TW101119141A TW101119141A TWI538825B TW I538825 B TWI538825 B TW I538825B TW 101119141 A TW101119141 A TW 101119141A TW 101119141 A TW101119141 A TW 101119141A TW I538825 B TWI538825 B TW I538825B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
situation
compensation
sensing
electric vehicle
accelerator pedal
Prior art date
Application number
TW101119141A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201348034A (zh
Inventor
陳建安
盧廷星
鄭彥廷
Original Assignee
財團法人車輛研究測試中心
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人車輛研究測試中心 filed Critical 財團法人車輛研究測試中心
Priority to TW101119141A priority Critical patent/TWI538825B/zh
Priority to US13/654,877 priority patent/US20130325229A1/en
Publication of TW201348034A publication Critical patent/TW201348034A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI538825B publication Critical patent/TWI538825B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/12Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • B60L2250/28Accelerator pedal thresholds
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

動力控制裝置
本發明是有關於一種動力控制技術,特別是指一種用於電動車的動力控制裝置。
參閱圖1,一種習知的用於控制一電動車之動力的動力控制裝置帶有一固定的操作曲線1之資訊,操作曲線1描述電動車的一加速踏板的深度與一轉矩輸出信號之間的關係。習知的動力控制裝置根據一感測到的加速踏板深度及操作曲線1之資訊,得到一轉矩輸出信號,並將轉矩輸出信號轉換成一輸出轉矩,以控制電動車的一馬達。
習知的動力控制裝置有以下缺點:
(1)在電動車起步時,需克服電動車所遭受的靜摩擦阻力,如果電動車無緩行設計,習知的動力控制裝置將造成電動車的起步延緩,且電動車愈重,這個情況愈嚴重。
(2)在電動車加速時,習知的動力控制裝置將造成電動車無顯著的加速感,且電動車的加速力較小。
(3)在加速踏板的深度固定時,道路坡度改變將造成的電動車的負載跟著改變,使得習知的動力控制裝置的轉矩輸出信號偏大或偏小,進而改變電動車的速度。
因此,本發明之目的即在提供一種動力控制裝置,可以改善先前技術的至少部分缺點。
於是,本發明動力控制裝置用於控制一電動車的動力 。該電動車包括一電池、一馬達、一加速踏板及一感測模組。該感測模組感測該加速踏板的深度,並產生一感測加速踏板深度,且感測該電動車的速度,並產生一感測車速。該動力控制裝置包含一情境判斷模組及一控制模組。
該情境判斷模組進行以下三種情境判斷中的至少一種:加速情境判斷:根據該感測加速踏板深度及一參考加速踏板深度,得到一加速踏板深度變化量,並根據該感測加速踏板深度及該加速踏板深度變化量,判斷該電動車處於一加速情境及一非加速情境中的哪一者,且根據該感測加速踏板深度更新該參考加速踏板深度;起步情境判斷:根據該感測車速,判斷該電動車處於一靜止起步情境、一低速起步情境及一非起步情境中的哪一者;及負載情境判斷:根據該感測加速踏板深度及該感測車速,判斷該電動車處於一輕載情境、一重載情境及一預設負載情境中的哪一者。
該控制模組根據該情境判斷模組的判斷結果,及根據該感測加速踏板深度與該感測車速中的至少一者,產生一轉矩輸出信號,該轉矩輸出信號反應一用於控制該馬達之輸出轉矩。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中,將可 清楚地呈現。
參閱圖2與圖3,本發明動力控制裝置2之較佳實施例用於控制一電動車3的動力。電動車3包括一電池31、一馬達32、一加速踏板33及一感測模組34。感測模組34感測加速踏板33的深度,並產生一感測加速踏板深度,且感測電動車3的速度,並產生一感測車速,且感測馬達32的温度,並產生一感測馬達溫度,且感測電池31的電壓,並產生一感測電池電壓,且感測電池31的温度,並產生一感測電池溫度,且感測電池31的殘電量,並產生一感測電池殘電量。本實施例動力控制裝置2包含一情境判斷模組21、一控制模組22及一輸出模組23。
情境判斷模組21包括一加速情境判斷單元211、一起步情境判斷單元212及一負載情境判斷單元213。
加速情境判斷單元211從感測模組34接收感測加速踏板深度,用於根據感測加速踏板深度及一參考加速踏板深度,得到一加速踏板深度變化量,並根據感測加速踏板深度及加速踏板深度變化量,判斷電動車3處於一加速情境及一非加速情境中的哪一者,且根據感測加速踏板深度更新參考加速踏板深度。
在本實施例中,加速情境判斷單元211的判斷方式是:如果加速踏板深度變化量大於一預設變化量,則判斷電動車3處於加速情境,並在先前判斷出電動車3處於非加速情境時,將一加速起始深度設定為參考加速踏板深度;如果加速踏板深度變化量小於預設變化量,且感測加速踏板 深度大於加速起始深度,則判斷電動車3處於加速情境;否則,判斷電動車3處於非加速情境,並將加速起始深度設定為0。
起步情境判斷單元212從感測模組34接收感測車速,用於根據感測車速,判斷電動車3處於一靜止起步情境、一低速起步情境及一非起步情境中的哪一者。
在本實施例中,起步情境判斷單元212的判斷方式是:如果感測車速小於一第一預設速度,則判斷電動車3處於靜止起步情境;如果感測車速介於第一預設速度及一第二預設速度之間,則判斷電動車3處於低速起步情境;否則,判斷電動車3處於非起步情境;其中,第二預設速度大於第一預設速度。
負載情境判斷單元213從感測模組34接收感測加速度板深度及感測車速,用於根據感測加速踏板深度及感測車速,判斷電動車處於一輕載情境、一重載情境及一預設負載情境中的哪一者。
在本實施例中,負載情境判斷單元213帶有一車速參考曲線之資訊(例如以函數或映射表來表示),車速參考曲線描述加速踏板33的深度與電動車3的速度之間的預設關係。負載情境判斷單元213的判斷方式是:如果感測車速大於感測加速踏板深度根據車速參考曲線之資訊所對應的一預設車速超過一預設差異量,則判斷電動車3處於輕載情境;如果感測車速小於預設車速超過預設差異量,則判斷電動車3處於重載情境;否則,判斷電動車3處於預設 負載情境。
控制模組22包括一基準控制單元221、一補償單元222及一決策單元223。補償單元222包括一加速補償部2221、一起步補償部2222、一負載補償部2223。決策單元223包括一控制決策部2231及一輸出決策部2232。
基準控制單元221從感測模組34接收感測加速踏板深度,用於根據感測加速踏板深度產生一基準控制信號。
加速補償部2221從加速情境判斷單元211接收其判斷結果,從感測模組34接收感測加速踏板深度,用於根據加速情境判斷單元211的判斷結果,在加速情境判斷單元211判斷出電動車3處於加速情境時,根據感測加速踏板深度,產生大於基準控制信號的一加速補償信號,在加速情境判斷單元211判斷出電動車3處於非加速情境時,產生為0的加速補償信號,如圖4所示,其中,曲線41描述加速踏板33的深度(橫軸)與基準控制信號(縱軸)之間的關係,曲線42描述在加速情境判斷單元211判斷出電動車3處於加速情境時加速踏板33的深度(橫軸)與加速補償信號(縱軸)之間的關係,點51表示加速踏板33的最大深度,點51表示加速起始深度。值得注意的是,在曲線41中,加速踏板33的深度與基準控制信號之間可以不是呈線性關係,在曲線42中,加速踏板33的深度與加速補償信號之間可以不是呈線性關係。
起步補償部2222從起步情境判斷單元212接收其判斷結果,從感測模組34接收感測車速,用於根據情起步情境 判斷單元212的判斷結果,在起步情境判斷單元212判斷出電動車3處於靜止起步情境時,產生為一預設補償值的一起步補償信號,在起步情境判斷單元212判斷出電動車3處於低速起步情境時,根據感測車速產生介於0與預設補償值之間的起步補償信號,且感測車速愈大,起步補償信號愈小,在起步情境判斷單元212判斷出電動車3處於非起步情境時,產生為0的起步補償信號,如圖5所示,其中,曲線43描述電動車3的速度(橫軸)與起步補償信號(縱軸)之間的關係,點53表示第一預設速度,點54表示第二預設速度,點55表示預設補償值。值得注意的是,在曲線43中,在起步情境判斷單元212判斷出電動車3處於靜止起步情境時,起步補償信號可以不是固定值,在起步情境判斷單元212判斷出電動車3處於低速起步情境時,電動車3的速度與起步補償信號之間可以不是呈線性關係。
負載補償部2223從負載情境判斷單元213接收其判斷結果,從感測模組34接收感測加速踏板深度,用於根據負載情境判斷單元213的判斷結果,在負載情境判斷單元213判斷出電動車3處於輕載情境時,根據感測加速踏板深度產生小於基準控制信號的一負載補償信號,在負載情境判斷單元213判斷出電動車3處於重載情境時,根據感測加速踏板深度產生大於基準控制信號的負載補償信號,在負載情境判斷單元213判斷出電動車3處於預設負載情境時,產生為0的負載補償信號。
控制決策部2231從加速補償部2221接收加速補償信號,從起步補償部2222接收起步補償信號,從負載補償部2223接收負載補償信號,從基準控制單元221接收基準控制信號,用於加總加速補償信號、起步補償信號及負載補償信號,以得到一補償結果,並在補償結果相異於一補償門檻值時,輸出補償結果作為一轉矩控制信號,在補償結果相同於補償門檻值時,加總補償結果與基準控制信號以作為轉矩控制信號。在本實施例中,補償門檻值相同於起步補償信號。
輸出決策部2232從控制決策部2231接收轉矩控制信號,從感測模組34接收感測馬達溫度、感測電池電壓、感測電池溫度及感測電池殘電量,用於根據感測馬達溫度、感測電池電壓、感測電池溫度及感測電池殘電量產生一轉矩限制信號,並比較轉矩控制信號及轉矩限制信號,且輸出其中較小的一者作為一轉矩輸出信號,轉矩輸出信號反應一用於控制馬達32之輸出轉矩。
在本實施例中,輸出決策部2232根據感測馬達溫度產生一介於0與1之間的馬達溫度因數,根據感測電池電壓產生一介於0與1之間的電池電壓因數,根據感測電池溫度產生一介於0與1之間的電池溫度因數,根據感測電池殘電量產生一介於0與1之間的電池殘電量因數,並將馬達溫度因數、電池電壓因數、電池溫度因數、電池殘電量因數及一預設上限值相乘,以產生介於0與預設上限值之間的轉矩限制信號。
輸出決策部2232產生馬達溫度因數的方式如圖6所示,其中,曲線61描述馬達32的溫度(橫軸)與馬達溫度因數(縱軸)之間的關係,點711~714分別表示由小到大排列的第一至第四預設溫度,如果感測馬達溫度小於第一預設溫度或大於第四預設溫度,則馬達溫度因數為0,如果感測馬達溫度大於第二預設溫度且小於第三預設溫度,則馬達溫度因數為1,如果感測馬達溫度介於第一預設溫度與第二預設溫度之間,則馬達溫度因數介於0與1之間,且感測馬達溫度愈大,馬達溫度因數愈大,如果感測馬達溫度介於第三預設溫度與第四預設溫度之間,則馬達溫度因數介於0與1之間,且感測馬達溫度愈大,馬達溫度因數愈小。值得注意的是,在感測馬達溫度介於第一預設溫度與第二預設溫度之間或介於第三預設溫度與第四預設溫度之間時,感測馬達溫度與馬達溫度因數之間可以不是呈線性關係。
輸出決策部2232產生電池電壓因數的方式如圖7所示,其中,曲線62描述電池31的電壓(橫軸)與電池電壓因數(縱軸)之間的關係,點721~724分別表示由小到大排列的第一至第四預設電壓,如果感測電池電壓小於第一預設電壓或大於第四預設電壓,則電池電壓因數為0,如果感測電池電壓大於第二預設電壓且小於第三預設電壓,則電池電壓因數為1,如果感測電池電壓介於第一預設電壓與第二預設電壓之間,則電池電壓因數介於0與1之間,且感測電池電壓愈大,電池電壓因數愈大,如果感測電池電 壓介於第三預設電壓與第四預設電壓之間,則電池電壓因數介於0與1之間,且感測電池電壓愈大,電池電壓因數愈小。值得注意的是,在感測電池電壓介於第一預設電壓與第二預設電壓之間或介於第三預設電壓與第四預設電壓之間時,感測電池電壓與電池電壓因數之間可以不是呈線性關係。
輸出決策部2232產生電池溫度因數的方式如圖8所示,其中,曲線63描述電池31的溫度(橫軸)與電池溫度因數(縱軸)之間的關係,點731~734分別表示由小到大排列的第五至第八預設溫度,如果感測電池溫度小於第五預設溫度或大於第八預設溫度,則電池溫度因數為0,如果感測電池溫度大於第六預設溫度且小於第七預設溫度,則電池溫度因數為1,如果感測電池溫度介於第五預設溫度與第六預設溫度之間,則電池溫度因數介於0與1之間,且感測電池溫度愈大,電池溫度因數愈大,如果感測電池溫度介於第七預設溫度與第八預設溫度之間,則電池溫度因數介於0與1之間,且感測電池溫度愈大,電池溫度因數愈小。值得注意的是,在感測電池溫度介於第五預設溫度與第六預設溫度之間或介於第七預設溫度與第八預設溫度之間時,感測電池溫度與電池溫度因數之間可以不是呈線性關係。
輸出決策部2232產生電池殘電量因數的方式如圖9所示,其中,曲線64描述電池31的殘電量(橫軸)與電池殘電量因數(縱軸)之間的關係,點741~743分別表示由 小到大排列的第一至第三預設殘電量,點744表示大於0且小於1的一中間值,如果感測電池殘電量小於第一預設殘電量,則電池殘電量因數為0,如果感測電池殘電量大於第三預設殘電量,則電池殘電量因數為1,如果感測電池殘電量介於第一預設殘電量與第二預設殘電量之間,則電池殘電量因數介於0與中間值之間,且感測電池殘電量愈大,電池殘電量因數愈大,如果感測電池殘電量介於第二預設殘電量與第三預設殘電量之間,則電池殘電量因數介於中間值與1之間,且感測電池殘電量愈大,電池殘電量因數愈大。值得注意的是,在感測電池殘電量介於第一預設殘電量與第三預設殘電量之間時,感測電池殘電量與電池殘電量因數之間可以不是呈線性關係。
輸出模組23包括一濾波單元231及一轉換單元232。濾波單元231從輸出決策部2232接收轉矩輸出信號,用於對轉矩輸出信號進行濾波,以產生一轉矩濾波信號。轉換單元232從濾波單元231接收轉矩濾波信號,用於將轉矩濾波信號轉換為輸出轉矩,以控制馬達32。
本實施例動力控制裝置2具有以下優點:
(1)藉由起步補償部2222在起步情境判斷單元212判斷出電動車3處於靜止起步情境或低速起步情境時進行起步補償,能需克服電動車3所遭受的靜摩擦阻力,避免造成電動車3的起步延緩。
(2)藉由加速補償部2221在加速情境判斷單元211判斷出電動車3處於加速情境時進行加速補償,能改善電動車3 的加速反應。
(3)藉由負載補償部2223在負載情境判斷單元213判斷出電動車3處於輕載情境或重載情境時進行負載補償,能使輸出轉矩隨著電動車3的負載變化而改變。
(4)藉由加速情境判斷單元211根據加速起始深度進行判斷,能避免輸出轉矩在加速踏板深度變化量剛變成小於預設變化量時突然變小,從而導致電動車3的速度突然變慢。
(5)藉由負載情境判斷單元213根據感測車速進行判斷,除了能判斷出道路坡度改變所造成的電動車3負載變動之外,還能判斷出其它因素(例如電動車3的荷重)改變所造成的電動車3負載變動,而且感測模組34不需要感測道路坡度。
(6)藉由輸出決策部2232根據電動車3的狀態(包括馬達32的溫度,電池31的電壓、溫度及殘電量)產生轉矩限制信號,並使轉矩輸出信號不會大於轉矩限制信號,能提高電動車3的安全性。
值得注意的是,在其它實施例中,情境判斷模組21可以只包括加速情境判斷單元211、起步情境判斷單元212及負載情境判斷單元213中的一個或兩個,此時,補償單元222需對應修改為只包括加速補償部2221、起步補償部2222及負載補償部2223中的一個或兩個,控制決策部2231也需對應修改。例如:如果情境判斷模組21只包括加速情境判斷單元211,則補償單元222只包括加速補償部 2221,控制決策部2231將起步補償信號當作補償結果,並加總補償結果與基準控制信號以作為轉矩控制信號。又例如:如果情境判斷模組21只包括加速情境判斷單元211,則補償單元222只包括加速補償部2221,控制決策部2231將加速補償信號當作補償結果,並在補償結果相異於補償門檻值(在此例中為0)時,輸出補償結果作為轉矩控制信號,在補償結果相同於補償門檻值時,輸出基準控制信號以作為轉矩控制信號。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧操作曲線
2‧‧‧動力控制裝置
21‧‧‧情境判斷模組
211‧‧‧加速情境判斷單元
212‧‧‧起步情境判斷單元
213‧‧‧負載情境判斷單元
22‧‧‧控制模組
221‧‧‧基準控制單元
222‧‧‧補償單元
2221‧‧‧加速補償部
2222‧‧‧起步補償部
2223‧‧‧負載補償部
223‧‧‧決策單元
2231‧‧‧控制決策部
2232‧‧‧輸出決策部
23‧‧‧輸出模組
231‧‧‧濾波單元
232‧‧‧轉換單元
3‧‧‧電動車
31‧‧‧電池
32‧‧‧馬達
33‧‧‧加速踏板
34‧‧‧感測模組
41~46‧‧‧曲線
51~55‧‧‧點
61~64‧‧‧曲線
711~744‧‧‧點
圖1是一示意圖,說明一種習知的動力控制裝置所使用的一操作曲線,操作曲線描述一電動車的一加速踏板的深度與一轉矩輸出信號之間的關係;圖2是一方塊圖,說明本發明動力控制裝置之較佳實施例用於控制一電動車的動力;圖3是一方塊圖,說明較佳實施例;圖4是一示意圖,說明電動車的一加速踏板的深度(橫軸)與較佳實施例的一基準控制信號(縱軸)之間的關係,及加速踏板的深度(橫軸)與較佳實施例的一加速補償信號(縱軸)之間的關係;圖5是一示意圖,說明電動車的速度(橫軸)與較佳 實施例的一起步補償信號(縱軸)之間的關係;圖6是一示意圖,說明電動車的一馬達的溫度(橫軸)與較佳實施例的一馬達溫度因數(縱軸)之間的關係;圖7是一示意圖,說明電動車的一電池的電壓(橫軸)與較佳實施例的一電池電壓因數(縱軸)之間的關係;圖8是一示意圖,說明電動車的電池的溫度(橫軸)與較佳實施例的一電池溫度因數(縱軸)之間的關係;及圖9是一示意圖,說明電動車的電池的殘電量(橫軸)與較佳實施例的一電池殘電量因數(縱軸)之間的關係。
2‧‧‧動力控制裝置
21‧‧‧情境判斷模組
211‧‧‧加速情境判斷單元
212‧‧‧起步情境判斷單元
213‧‧‧負載情境判斷單元
22‧‧‧控制模組
221‧‧‧基準控制單元
222‧‧‧補償單元
2221‧‧‧加速補償部
2222‧‧‧起步補償部
2223‧‧‧負載補償部
223‧‧‧決策單元
2231‧‧‧控制決策部
2232‧‧‧輸出決策部
23‧‧‧輸出模組
231‧‧‧濾波單元
232‧‧‧轉換單元

Claims (8)

  1. 一種動力控制裝置,用於控制一電動車的動力,該電動車包括一電池、一馬達、一加速踏板及一感測模組,該感測模組感測該加速踏板的深度,並產生一感測加速踏板深度,且感測該電動車的速度,並產生一感測車速,該動力控制裝置包含:一情境判斷模組,進行以下三種情境判斷中的至少一種:加速情境判斷:根據該感測加速踏板深度及一參考加速踏板深度,得到一加速踏板深度變化量,並根據該感測加速踏板深度及該加速踏板深度變化量,判斷該電動車處於一加速情境及一非加速情境中的哪一者,且根據該感測加速踏板深度更新該參考加速踏板深度;起步情境判斷:根據該感測車速,判斷該電動車處於一靜止起步情境、一低速起步情境及一非起步情境中的哪一者;及負載情境判斷:根據該感測加速踏板深度及該感測車速,判斷該電動車處於一輕載情境、一重載情境及一預設負載情境中的哪一者;以及一控制模組,根據該情境判斷模組的判斷結果,及根據該感測加速踏板深度與該感測車速中的至少一者,產生一轉矩輸出信號,該轉矩輸出信號反應一用於控制 該馬達之輸出轉矩;其中,該控制模組包括:一基準控制單元,根據該感測加速踏板深度產生一基準控制信號;一補償單元,進行以下三種補償中的至少一種:加速補償:根據該情境判斷模組在該加速情境判斷時的判斷結果,在判斷出該電動車處於該加速情境時,根據該感測加速踏板深度,產生大於該基準控制信號的一加速補償信號,在判斷出該電動車處於該非加速情境時,產生為0的該加速補償信號;起步補償:根據該情境判斷模組在該起步情境判斷時的判斷結果,在判斷出該電動車處於該靜止起步情境時,產生為一預設補償值的一起步補償信號,在判斷出該電動車處於該低速起步情境時,根據該感測車速產生該起步補償信號,在判斷出該電動車處於該非起步情境時,產生為0的該起步補償信號;及負載補償:根據該情境判斷模組在該負載情境判斷時的判斷結果,在判斷出該電動車處於該輕載情境時,根據該感測加速踏板深度產生小於該基準控制信號的一負載補償信號,在判斷出該電動車處於該重載情境時,根據該感測加速踏板深度產生大於該基準控制信號的該負載補償信號,在判斷出該電動車處於該預設負載情境時,產生為0的該加速補 償信號;以及一決策單元,根據該補償單元所產生的補償信號及該基準控制信號,產生該轉矩輸出信號;其中,該決策單元包括:一控制決策部,根據該補償單元所產生的補償信號得到一補償結果,並根據該補償結果,在該補償結果相異於一補償門檻值時,輸出該補償結果作為一轉矩控制信號,在該補償結果相同於該補償門檻值時,加總該補償結果與該基準控制單元所產生的基準控制信號以作為該轉矩控制信號;及一輸出決策部,比較該轉矩控制信號及一轉矩限制信號,且輸出其中較小的一者作為該轉矩輸出信號。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之動力控制裝置,其中,在進行該加速情境判斷時,如果該加速踏板深度變化量大於一預設變化量,則判斷該電動車處於該加速情境,並在先前判斷出該電動車處於該非加速情境時,將一加速起始深度設定為該參考加速踏板深度,如果該加速踏板深度變化量小於該預設變化量,且該感測加速踏板深度大於該加速起始深度,則判斷該電動車處於該加速情境,否則,判斷該電動車處於該非加速情境,並將該加速起始深度設定為0。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之動力控制裝置,其中,在進行該起步情境判斷時,如果該感測車速小於一第一 預設速度,則判斷該電動車處於該靜止起步情境,如果該感測車速介於該第一預設速度及一第二預設速度之間,則判斷該電動車處於該低速起步情境,否則,判斷該電動車處於該非起步情境,該第二預設速度大於該第一預設速度。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之動力控制裝置,其中,在進行該負載情境判斷時,如果該感測車速大於該感測加速踏板深度所對應的一預設車速超過一預設差異量,則判斷該電動車處於該輕載情境,如果該感測車速小於該預設車速超過該預設差異量,則判斷該電動車處於該重載情境,否則,判斷該電動車處於該預設負載情境。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之動力控制裝置,該感測模組還感測該馬達的溫度、該電池的電壓、該電池的溫度、該電池的殘電量中的至少一者,以產生一感測馬達溫度、一感測電池電壓、一感測電池溫度及一感測電池殘電量中的至少一者,其中,該輸出決策部還根據該感測馬達溫度、該感測電池電壓、該感測電池溫度及該感測電池殘電量中的該至少一者產生該轉矩限制信號。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之動力控制裝置,其中,該情境判斷模組是進行該三種情境判斷中的至少兩種,該控制決策部是加總該補償單元所產生的補償信號以得到該補償結果。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之動力控制裝置,還包括 一輸出模組,根據該控制模組所產生的轉矩輸出信號,產生該輸出轉矩。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之動力控制裝置,其中,該輸出模組包括:一濾波單元,對該控制模組所產生的轉矩輸出信號進行濾波,以產生一轉矩濾波信號;及一轉換單元,將該轉矩濾波信號轉換為該輸出轉矩。
TW101119141A 2012-05-29 2012-05-29 Power control device TWI538825B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101119141A TWI538825B (zh) 2012-05-29 2012-05-29 Power control device
US13/654,877 US20130325229A1 (en) 2012-05-29 2012-10-18 Power control device for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101119141A TWI538825B (zh) 2012-05-29 2012-05-29 Power control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201348034A TW201348034A (zh) 2013-12-01
TWI538825B true TWI538825B (zh) 2016-06-21

Family

ID=49671233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101119141A TWI538825B (zh) 2012-05-29 2012-05-29 Power control device

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130325229A1 (zh)
TW (1) TWI538825B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5719035B2 (ja) * 2013-02-28 2015-05-13 株式会社小松製作所 作業車両
CN103935261B (zh) * 2014-03-18 2016-04-20 浙江大学 电动汽车及其控制方法
TWI619638B (zh) * 2014-08-20 2018-04-01 太陽誘電股份有限公司 Motor drive control device and electric auxiliary vehicle
CN104477050B (zh) * 2014-11-28 2017-05-03 山东理工大学 一种双电机双驱轴电动车动力系统控制方法
CN105774595B (zh) * 2016-03-09 2018-06-29 广汽本田汽车有限公司 电动车辆的节能加速方法和装置
CN107472081B (zh) * 2016-12-13 2019-07-19 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车的控制方法、系统及车辆
CN107176061A (zh) * 2017-05-08 2017-09-19 中车大连电力牵引研发中心有限公司 车辆控制方法及装置
CN108920832A (zh) * 2018-07-02 2018-11-30 南京兴鼎升电气设备有限公司 一种网络拓扑车辆载重估算方法
CN111376734B (zh) * 2018-12-28 2022-10-14 长城汽车股份有限公司 车辆扭矩控制方法、系统及机器可读存储介质
CN110901414B (zh) * 2019-12-16 2021-06-22 潍柴动力股份有限公司 车辆扭矩控制方法、装置及设备
CN113002319A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 北京宝沃汽车股份有限公司 车辆控制方法及装置,车辆
CN113442907B (zh) * 2020-03-24 2023-12-01 广州汽车集团股份有限公司 一种低速工况下控制车速的方法及装置
CN112092646B (zh) * 2020-08-18 2022-01-04 北汽福田汽车股份有限公司 车辆控制方法和装置、存储介质、车辆
CN112208356B (zh) * 2020-10-16 2022-04-15 安徽江淮汽车集团股份有限公司 扭矩控制方法、设备、存储介质及装置
CN112918319B (zh) * 2021-02-20 2024-01-26 成都锐美动力科技有限公司 一种具有自动调节功率输出和动能回收功能的系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3956796B2 (ja) * 2001-12-26 2007-08-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム
CN101200170B (zh) * 2006-12-11 2010-06-16 比亚迪股份有限公司 电动汽车油门加速装置及方法
JP4270275B2 (ja) * 2006-12-26 2009-05-27 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
KR100992635B1 (ko) * 2007-12-13 2010-11-05 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 운전자 요구 토크 제어 방법
JP5278162B2 (ja) * 2008-07-31 2013-09-04 日産自動車株式会社 アクセルペダル踏力制御装置
US9145048B2 (en) * 2010-03-31 2015-09-29 General Electric Company Apparatus for hybrid engine control and method of manufacture same
US8942911B2 (en) * 2010-04-21 2015-01-27 GM Global Technology Operations LLC System and method for detecting a stuck vehicle accelerator and remedial control

Also Published As

Publication number Publication date
US20130325229A1 (en) 2013-12-05
TW201348034A (zh) 2013-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI538825B (zh) Power control device
JP6091642B2 (ja) トラクション制御装置
CN103587431A (zh) 电动汽车的扭矩滤波控制方法
EP3072767A2 (en) Vehicle speed limit apparatus
KR101543077B1 (ko) 친환경 차량의 모터 시스템 제어 장치 및 방법
JP2010273492A (ja) 電池装置
US9682626B2 (en) System and method for monitoring the torque supplied by the motor of an electric or hybrid motor vehicle
CN110920413A (zh) 一种电动汽车坡道起步辅助控制系统及其方法
JP5724207B2 (ja) 電動車両における電動モータの制御装置
CN112140901A (zh) 一种转矩控制方法和装置
CN108248391B (zh) 一种开关量制动踏板的制动控制方法、系统及车辆
WO2014056799A3 (de) Motorsteuerung und verfahren zum feldorientierten regeln eines elektromotors
JP2014072974A (ja) 車両用制御装置
CN103481797B (zh) 动力控制装置
KR102380028B1 (ko) 차량 제어 방법 및 차량 제어 장치
JP2017005914A (ja) 自動車
JP2017085679A (ja) 電動車両の制御装置
CN115923537A (zh) 一种纯电动汽车防抖控制方法
JP5660864B2 (ja) 車両制御装置
CN111645527B (zh) 电动车制动能量回收控制方法
JP2018093693A (ja) モータの制御方法、及び、モータの制御システム
JP2014000843A (ja) サスペンション制御装置及び車両
JP6355112B2 (ja) 車両用制御装置、および情報提供方法
JP2006170116A (ja) 原動機トルク制御装置
JP5125694B2 (ja) 車両用発電機の制御装置