CN110182065A - 用于代步车的驻车控制***及其电机转速估算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于代步车的驻车控制***及其电机转速估算方法，涉及代步车技术领域。本发明包括处理模块、电机控制模块、电机、电机转速反馈模块、车辆平衡监测模块和刹车、油门监控模块，处理模块分别与电机控制模块、电机转速反馈模块、车辆平衡监测模块以及刹车、油门监控模块电性连接；电机转速反馈模块将电机的转速数值传输给处理模块，处理模块通过电机控制模块控制电机。本发明通过电机转速反馈模块实时监控电机转速，并根据车辆平衡检测模块与刹车、油门监控模块的相互配合判断车辆的平衡状态，再根据平衡状态与电机的转速控制电机的功率达到平稳上下坡的目的，能够防止车辆在上下坡时的滑坡现象，提高驾驶者的用车安全。

Description

用于代步车的驻车控制***及其电机转速估算方法
技术领域
本发明属于代步车技术领域，特别是涉及用于代步车的驻车控制***及其电机转速估算方法。
背景技术
随着我国人口老龄化的加剧，以及人民生活水平的不断提高，老年人对于代步车的需求也越来越多。常见的代步车在驻车时需要对电机进行实时测量转速，但大都依赖多种探测器的配合，且计算算法较为复杂，运算时间较长，难以对老年人的人身安全进行保障。
发明内容
本发明的目的在于提供用于代步车的驻车控制***及其电机转速估算方法，解决现有的代步车上下坡驻车不稳定以及电机转速测量方法复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为用于代步车的驻车控制***，包括处理模块、电机转速反馈模块、电机控制模块、刹车、油门监控模块、车辆平衡监测模块和电机，所述电机转速反馈模块分别与电机以及处理模块电性连接，所述电机转速反馈模块将电机的转速反馈给处理模块，所述处理模块分别与车辆平衡监测模块、刹车、油门监控模块以及电机控制模块电性连接；所述车辆平衡监测模块将代步车所处的平衡信息发送给处理模块，所述处理模块将对电机的控制信号传输给电机控制模块；所述电机控制模块与电机电性连接，所述电机控制模块根据接收到的电机控制信号控制电机转速。
优选地，所述处理模块包括微处理器；所述车辆平衡监测模块包括电子陀螺仪；所述电子陀螺仪与微处理器电性连接。
优选地，所述刹车、油门监控模块包括刹车监控模块和油门监控模块；所述刹车监控模块和油门监控模块均与处理模块电性连接，所述刹车监控模块向处理模块发送代步车是否处于刹车状态信息，所述油门监测模块向处理模块发送代步车是否处于油门加速状态信息。
优选地，所述电机转速反馈模块包括单片机、电流采样模块和存储模块；所述单片机分别与电流采样模块以及存储模块电性连接；所述电流采样模块包括模数转换器，所述模数转换器与单片机电性连接，所述模数转换器向单片机发送被转换的电流数值；所述单片机通过电流数值对电机转速进行估算，并将估算结果发送给处理模块。
用于代步车的驻车控制***的电机转速估算方法，包括以下步骤：
SS01：先将电机的内阻的值输入到电机转速反馈模块中；
SS02：测量电机的母线端电压值、电流值和电机的转速；
SS03：计算电机的感应电动势的值；
SS04：建立感应电动势与电机转速之间的线性关系，记为，并储存在存储模块内；
SS05：所述电机转速反馈模块通过检测电机两端的电流值，并根据电流值计算出电机的实时感应电动势的大小；
SS06：根据感应电动势的大小确定所对应的转速值，并将转速值传输到处理模块。
优选地，其特征在于，所述SS03步骤的计算公式为：。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过电机转速反馈模块实时监控电机转速，并根据车辆平衡检测模块与刹车、油门监控模块的相互配合判断车辆的平衡状态，再根据平衡状态与电机的转速控制电机的功率达到平稳上下坡的目的，并在上下坡时，能够防止刹车松开而造成的滑坡现象，提高驾驶者的用车安全。
2、本发明通过对电机通过的电流监测，通过算法估算出电机的转速，能够极大地降低电机转速测量成本。
3、本发明对于电机转速的测算方法简洁易操作，适用范围广。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的用于代步车的驻车控制***的连接关系图；
图2为本发明的用于代步车的驻车控制***的电机转速估算方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为用于代步车的驻车控制***，包括处理模块、电机转速反馈模块、电机控制模块、刹车、油门监控模块、车辆平衡监测模块和电机，电机转速反馈模块分别与电机以及处理模块电性连接，电机转速反馈模块将电机的转速反馈给处理模块，处理模块分别与车辆平衡监测模块、刹车、油门监控模块以及电机控制模块电性连接；车辆平衡监测模块将代步车所处的平衡信息发送给处理模块，处理模块将对电机的控制信号传输给电机控制模块；电机控制模块与电机电性连接，电机控制模块根据接收到的电机控制信号控制电机转速。
其中，处理模块包括微处理器；车辆平衡监测模块包括电子陀螺仪；电子陀螺仪与微处理器电性连接。
其中，刹车、油门监控模块包括刹车监控模块和油门监控模块；刹车监控模块和油门监控模块均与处理模块电性连接，刹车监控模块向处理模块发送代步车是否处于刹车状态信息，油门监测模块向处理模块发送代步车是否处于油门加速状态信息。
其中，电机转速反馈模块包括单片机、电流采样模块和存储模块；单片机分别与电流采样模块以及存储模块电性连接；电流采样模块包括模数转换器，模数转换器与单片机电性连接，模数转换器向单片机发送被转换的电流数值；单片机通过电流数值对电机转速进行估算，并将估算结果发送给处理模块。
请参阅图2所示，用于代步车的驻车控制***的电机转速估算方法，包括以下步骤：
SS01：先将电机的内阻的值输入到电机转速反馈模块中；
SS02：测量电机的母线端电压值、电流值和电机的转速；
SS03：计算电机的感应电动势的值；
SS04：建立感应电动势与电机转速之间的线性关系，记为，并储存在存储模块内；
SS05：电机转速反馈模块通过检测电机两端的电流值，并根据电流值计算出电机的实时感应电动势的大小；
SS06：根据感应电动势的大小确定所对应的转速的值，并将转速的值传输到处理模块。
其中，SS03步骤的计算公式为：。
本发明为用于代步车的驻车控制***，其控制方法及工作原理为：车辆平衡监测模块与刹车、油门监控模块相互配合，实时向处理模块发送监控数据，处理模块综合平衡监测模块与刹车、油门监控模块的信息对车辆在上坡、下坡或者平坦路面上的行驶的车辆信息进行判断，当车辆平衡监测模块监测到车辆处于非平衡状态且油门加大时，则判定车辆此时为上坡状态，当车辆平衡监测模块监测到车辆处于非平衡状态，且车辆油门松开而刹车运行时，则判定车辆此时为下坡状态，否则判定车辆为平衡状态；当车辆处于上坡或者下坡状态时，电机转速反馈模块实时监测电机的转速，并将转速信息传输给处理模块，处理模块根据接收的电机转速信息计算出车辆的实时速度，并根据实时速度对电机调整，将电机的调整参数输入到电机控制模块，电机控制模块根据调整参数调节电机转速；在上坡时，由于车辆爬坡需要更多的牵引力，电机负荷增加，在功率不变的情况下，电机转速变慢，此时则需要控制电机增加功率以达到稳定的上升速度，在下坡时，由于重力势能的加成，电机转速增大，此时需要控制电机减小功率甚至需要对电机进行反接，以平衡车速，达到稳定下坡的效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.用于代步车的驻车控制***，包括处理模块、电机转速反馈模块、电机控制模块、刹车、油门监控模块、车辆平衡监测模块和电机，其特征在于：所述电机转速反馈模块分别与电机以及处理模块电性连接，所述电机转速反馈模块将电机的转速反馈给处理模块，所述处理模块分别与车辆平衡监测模块、刹车、油门监控模块以及电机控制模块电性连接；所述车辆平衡监测模块将代步车所处的平衡信息发送给处理模块，所述处理模块将对电机的控制信号传输给电机控制模块；所述电机控制模块与电机电性连接，所述电机控制模块根据接收到的电机控制信号控制电机转速。
2.根据权利要求1所述的用于代步车的驻车控制***，其特征在于，所述处理模块包括微处理器；所述车辆平衡监测模块包括电子陀螺仪；所述电子陀螺仪与微处理器电性连接。
3.根据权利要求1所述的用于代步车的驻车控制***，其特征在于，所述刹车、油门监控模块包括刹车监控模块和油门监控模块；所述刹车监控模块和油门监控模块均与处理模块电性连接，所述刹车监控模块向处理模块发送代步车是否处于刹车状态信息，所述油门监测模块向处理模块发送代步车是否处于油门加速状态信息。
4.根据权利要求1所述的用于代步车的驻车控制***，其特征在于，所述电机转速反馈模块包括单片机、电流采样模块和存储模块；所述单片机分别与电流采样模块以及存储模块电性连接；所述电流采样模块包括模数转换器，所述模数转换器与单片机电性连接，所述模数转换器向单片机发送被转换的电流数值；所述单片机通过电流数值对电机转速进行估算，并将估算结果发送给处理模块。
5.如权利要求1-4任一所述的用于代步车的驻车控制***的电机转速估算方法，其特征在于，包括以下步骤：
SS01：先将电机的内阻的值输入到电机转速反馈模块中；
SS02：测量电机的母线端电压值、电流值和电机的转速；
SS03：计算电机的感应电动势的值；
SS04：建立感应电动势与电机转速之间的线性关系，记为，并储存在存储模块内；
SS05：所述电机转速反馈模块通过检测电机两端的电流值，并根据电流值计算出电机的实时感应电动势的大小；
SS06：根据感应电动势的大小确定所对应的转速值，并将转速值传输到处理模块。
6.根据权利要求5所述的用于代步车的驻车控制***的电机转速估算方法，其特征在于，所述SS03步骤的计算公式为：。
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