一种电动车限速方法与流程

本发明属于电动车制造技术领域，尤其涉及一种电动车限速方法。

背景技术：

电动车是人们较为轻便的代步工具，随着对骑行电动车管理的不断规范，电动车限速已经是电动车是否达标的一个重要的技术参数。

然而目前的限速方法多为超速断电，这种限速方法其技术过于简单，也就是只需通过识别车速，当车速超过预定上限时，切断电动车电机供电电源，包括断开整体供电或关断mos管驱动脉冲的方式，电机断电后当车速降低到低于预定上限时即恢复供电，这种简单逻辑的控制方式使骑行体验明显变差、在断电时由于阻力矩使车骑行者有车速顿减之感、在恢复供电时由于动力突然增加使车骑行者有车速顿增之感，在限速临界点骑行者臀部受到座位前后错动的顿挫感，并且是骑行者身体出现前倾和后坐现象，很快就使人感到疲劳和厌倦，为出行带来较大不良感受并且分散注意力，不利于身心健康与安全出行。

因此，需要创新设计出能够全部或部分克服上述技术缺陷的先进限速方法来，以期实现较好的骑行感受。

技术实现要素：

为了满足新国标技术条件下电动车限速行驶的技术需要，使骑行者在限速临界点由良好的感受，减少骑行疲劳、增强舒适感，发明人研发出一种电动车限速方法，其特殊之处在于，一种电动车限速方法，应用于两轮电动车控制系统，所述两轮电动车控制系统包括电机相位传感器、油门转把和电控单元ecm，所述电动车限速方法包括，

步骤①：电控单元ecm监测所述电机的相位传感器信号，获取所述两轮电动车的驱动电机实时转速信号，并根据所述电动车的车轮外径设计参数计算所述两轮电动车的实时行驶速度vt；

步骤②：将所述两轮电动车的实时行驶速度与第一速度v1进行比较，当计算出所述两轮电动车的行驶时速vt低于所述第一速度v1时，进入步骤③；当计算出所述两轮电动车的行驶时速vt高于所述第一速度v1时，进入步骤④；

步骤③：所述电控单元ecm判定为低速工况使所述驱动电机受控于所述油门转把；

步骤④：所述电控单元ecm判定为超速工况并使所述驱动电机受控于一种降速信号，所述降速信号为使所述驱动电机的相驱动频率以所述驱动电机在所述第一速度v1行驶时的相驱动频率为起点逐步降低，所述降速信号的时间长度为t1秒；同时将所述两轮电动车的实时行驶速度vt与所述所述第一速度v1进行比较：如所述两轮电动车的实时行驶速度仍高于所述第一速度v1，则进入步骤⑤，如所述两轮电动车的实时行驶速度已低于所述第一速度v1，则返回步骤③后进入步骤⑥；

步骤⑤：所述降速信号此时变为使所述驱动电机相驱动脉冲为0的占空比信号，直至所述两轮电动车的实时行驶速度已低于所述第一速度v1，返回步骤③后进入步骤⑥；

步骤⑥：将所述油门转把的开度进行比较：如此时所述油门转把开度小于第一开度，则维持步骤③，如此时所述油门转把开度大于等于所述第一开度，且在保持所述油门转把大于所述第一开度开度前提下，则进入步骤⑦；所述第一开度为小于油门转把最大开度的某一固定开度；

步骤⑦：所述电控单元ecm控制所述驱动电机相驱动频率递增，所述相驱动频率递增后的频率最大值限定为所述驱动电机在所述第一速度v1行驶时的相驱动频率，所述相驱动频率递增时间范围≥t2秒，在所述相驱动频率递增时间范围之后进入步骤③；

其中，所述第一速度v1为限速值。

进一步的，本发明还提供了一种电动车限速方法，其特殊之处在于，所述降速信号的时间长度t1小于等于0.5秒。

进一步的，本发明还提供了一种电动车限速方法，其特殊之处在于，所述相驱动频率递增时间范围t2小于等于0.3秒。

进一步的，本发明还提供了一种电动车限速方法，其特殊之处在于，所述第一速度v1为25km/h。

进一步的，本发明还提供了一种电动车限速方法，其特殊之处在于，所述第一开度为油门转把最大开度的45％。

本发明的有益效果是：①大幅度减小速度顿挫。②提高舒适性。③减少驾驶疲劳。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的一种电动车限速方法步骤示意图，

图2是本发明实施方式提供的一种电动车限速方法的电路技术结构示意图，

图3是六个功率驱动晶体管栅极波形参考示意图，

图4是本发明技术方案的技术效果(图4上部)和现有技术的减速方式(图4下部)导致顿挫减速的速度变化对比示意图。

具体实施方式

为了满足新国标技术条件下电动车安全限速行驶的舒适性技术需要，减少骑行者在限速临界点骑行疲劳，增强舒适感，发明人研发出一种新的电动车限速方法。

实施例1

本实施例描述的这种电动车限速方法应用于常用的两轮电动车控制系统，与常规应用一致的，这种两轮电动车控制系统也包括电机相位传感器、油门转把以及电控单元ecm，电控单元ecm根据油门转把指令、钥匙开关、刹车信号、电源电压安全检测信号等开展电动车驱动电机的启动、运行、调速、制动等动作，本发明技术方案还为现行电动车的控制系统提供了这样的一种限速方法，该限速方法包括如下所阐述的步骤。

如图1所示，按照该图所示的步骤顺序进行如下方法的操作，同时参阅附图2以便于理解本发明的技术结构和步骤关系。

步骤①：电控单元ecm(300)监测电机的相位传感器(100)的信号，一般采用霍尔效应的电机相位传感器，如采用五线式霍尔传感器，其中黑色线为电源负极，红色线为5v电源正极，黄绿蓝三根线分别为三个信号输出，根据转子所处的不同位置、三根线的电平组合关系不同，以此确定电机转子的相位特征，ecm根据该相位特征确定通电相绕组以及确定通电顺序。

特别是，本发明利用了该三相相位信号之一相、或两相、或三相的相位信号经过当量计算，获取两轮电动车的驱动电机实时转速信号，如某台驱动电机转子圆周上有46块永久磁体，霍尔传感器可以在电机转子转动一周产生46个信号变化周期，再根据电动车的车轮外径设计参数就可以计算两轮电动车的实时行驶速度vt；即单位时间内某一相信号个数除以46得到的商在乘以车轮周长即可获得车速vt。

步骤②：将两轮电动车的实时行驶速度vt与称为“第一速度”的速度值v1进行比较：

当计算出两轮电动车的行驶时速vt低于第一速度v1即vt＜v1时，则进入步骤③；

当计算出两轮电动车的行驶时速vt不低于第一速度v1即vt≥v1时，则进入步骤④。

步骤③：电控单元ecm判定为低速工况，这是不需要限速，使驱动电机(motor)受控于油门转把(200)按照常规操作即可。

步骤④：电控单元ecm判定为超速工况，这时需要减速，此时使驱动电机受控于一种降速信号，该降速信号为一个可以使电机转速以及行驶速度在一定范围降低的控制信号，即：使驱动电机的相驱动频率以驱动电机在第一速度v1行驶时的相驱动频率为起点逐步降低，降速信号的时间长度为t1秒；同时仍将两轮电动车的实时行驶速度vt与第一速度v1进行比较：如两轮电动车的实时行驶速度vt仍高于第一速度v1即vt≥v1，则进入步骤⑤，如两轮电动车的实时行驶速度vt已低于第一速度v1即vt＜v1，则返回步骤③后进入下述的步骤⑥。

步骤⑤：降速信号此时变为使驱动电机相驱动脉冲为0的占空比信号，我们知道电机运转时，ecm控制器内场效应管栅极均为矩形波，如图3所示，该图显示了一台同步电机6只功率控制nmos场效应管q1至q6的栅极控制波形图，其中，曲线gah和gal分别为上管q1个下管q2栅极电压波形，用于控制电机u相，曲线gbh和gbl分别为上管q3个下管q4栅极电压波形，用于控制电机v相，曲线gch和gcl分别为上管q5个下管q6栅极电压波形，用于控制电机w相，该电压波形分别为相应的栅极对相应的源极的波形，ecm控制器功率管在这种矩形波的控制下，控制电机三相绕组的相频率响应转子所处位置使之同步旋转，通过频率控制器速度，通过占空比控制其转矩。在该栅极矩形波占空比信号变为0时，实际上6个功率管及截止，这是电机绕组已经断电，电机会在阻力矩下减速，直至两轮电动车的实时行驶速度vt低于第一速度v1，此时返回步骤③后再进入下述的步骤⑥。

步骤⑥：将此时的油门转把的开度进行比较：如此时油门转把开度小于一个“第一开度”，则维持步骤④中所述的步骤③，如此时油门转把开度大于等于这个第一开度，且在保持油门转把大于第一开度开度前提下，则进入下述步骤⑦；所述的第一开度为油门转把在小于最大开度情况下的某一固定开度。

步骤⑦：电控单元ecm控制驱动电机相驱动频率递增，相驱动频率递增后的频率最大值限定为驱动电机在第一速度v1行驶时的相驱动频率，相驱动频率递增时间范围≥t2秒，在相驱动频率递增时间范围之后进入上述步骤③。

其中，上述的第一速度v1为限速值。

作为优选实施例，降速信号的时间长度t1小于等于0.5秒。

作为优选实施例，相驱动频率递增时间范围t2小于等于0.3秒。

作为优选实施例，第一速度v1为25km/h。

作为优选实施例，第一开度为油门转把最大开度的45％。

本发明的有益效果是：①大幅度减小速度顿挫。②提高舒适性。③减少驾驶疲劳。

如图4所示，图4是本发明技术方案的技术效果(图4上部)和现有技术的减速方式(图4下部)导致顿挫减速的速度变化对比示意图。

由此可见，在限速过程中，图4中的上部车速变化曲线502围绕第一速度v1(图中501所示)的上下变化范围(即图4中箭头503和箭头504所示的范围)较小。

而现有技术的减速方式中，在临界超速点产生频繁的速度变化，由此所产生的车速抖动带来人体身体的前倾和后坐，产生不适、疲劳、烦躁，这在如图4下部的曲线接口看出，其中速度变化veb(velectroniccontrolbicycle)围绕第一速度v1上下变化范围(即图4中箭头505和箭头506所示的范围)较大。通过对上述实施例的阅读，可以理解本发明的实质内容，采用柔性降速方式，而不是频繁断电的粗暴方式来进行限速，以提高电动车驾驶性能。

本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，不是对本发明的限制，通过等同代换及非创造性劳动所得到的其他实施例或其他组合所得到的实施例均落入本发明保护范围，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

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