电动自动车的行驶装置、再生制动装置及保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术的电动自行车是采用通过变换器控制来控制电动机驱动的方法，该方法通过对应蓄电池的消耗状态补偿占空百分比而获得相同行驶感，从而使行驶舒适，第二发明专利技术通过利用电动机驱动电路消耗再生电功率，因此不管蓄电池的消耗状态如何，都能使再生制动装置的操作稳定、性能提高，第三发明专利技术是在把握机器运行状况并发出异常停止警告的保护装置中，使停止运行分为两个阶段，通过设置抑制该初次停止运行的取消开关，根据情况抑制保护装置的强制动作。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及电动自行车(汽车)用行驶装置的辅助装置，特别是涉及为提高总体行驶性能的自行车用行驶装置的辅助装置。近年来将采用行驶用电动机的电动自行车作为下一世纪代替采用内燃机的汽油发动机自行车的车辆正在受到人们的重视，一般认为通过利用清洁的电能行驶的电动自行车从根本上解决了占构成污染大气原因70％左右的所谓排放的有害气体和噪音等环境问题，并且还可以成倍地延长石油资源的寿命。这样的电动自行车与已往的电动自行车相同，配备有通过缓冲装置悬挂在车体上的行驶轮，其电气动力系统包括由多个蓄电池组成的电源单元、行驶用电动机，控制电动机转动的电动机驱动电路和向该电动机驱动电路发出控制指令的控制电路。与已往的电力自行车相同，通过动力传递装置传递该电动机的驱动力，利用驱动旋转行驶轮，使车辆行驶。为了获得所要求的电压，供给行驶用电动机电能的电池电源单元是由多个蓄电池串联构成。另外，这种蓄电池具有以下的特性，即随着使用蓄电池的时间推移，该蓄电池的端电压逐渐降低，在附图说明图11所描绘的放电特性曲线中，该端电压达到了这个曲线端点的终端电压。在达到这个终端电压的情况下，为了保护蓄电池，不允许有电流流过蓄电池，此外大家都知道，如图12所示，这个放电特性曲线随着电流的不同而不同，该使用电流变化时，可能放电时间也发生变化。因此，为了正确掌握在行驶中蓄电池电内剩余的电能量，在电动自行车中备有利用各种方法测量剩余电能量的测量仪器。电源的电能通过电动机驱动电路供给电动机，通过对电动机驱动电路上变换器的控制，可增减供给电动机的有效电压，并控制电动机的转运速度。控制该有效电压的变换器朱第比(占空比)并由控制电路发出指令，该控制电路在电气上同操纵装置的加速器、手把等相连接。即，该控制电路响应由运行者操作操纵装置而设定的加速器开度来设定变换器控制的朱第比，并将其输出给电动机驱动电路，因此，响应运行者操纵的开度增减而由控制电路设定变换器的朱弟比，根据这个朱第比使驱动电路供给电动机的有效电压增减，以便获得响应变换器开度的电动机转数。另外，电动自行车作为以往的内燃机发动机制动的替代车辆一般是采用把行驶用电动机作为发电机使用的再生制动。这是在把行驶用电动机暂时作为发电机使用时通过把电动自行车减速时或下坡时节省的动能转换成电能而完成的辅助自动分配。一般都是利用这样产生的电能对蓄电池进行充电，进行能量回收。此外，在这样的电动自行车上一般都装有保护机器的各种保护装置。即，这些保护装置包括配置在机器内并测量温度和电压的检测器，和把这些检测值同警告/停止电平的评价基准电平相比较，然后判定机器操作状状的判定单元。在第一警告电平下，认为机器已接近使用极限值，并通过显示面板进行警告显示，以通知驾驶者。而在第二停止电平下，机器已经达到使用极限值，停止机器的运行。可是，如果按照以往的电动自行车的电动机控制，则由于设定了同加速器开度成比例的变换器朱第比，所以车辆的加速性能随着蓄电池消耗状态的不同而不同，从而产生行驶感觉不稳定的不合适情况。这是由于当随着电池消耗、电压下降时，不管该电池的消耗状态如何，都要设定对应加速器开度的朱弟比，使供给电动机的有效电压下降，从而在加速性能等方面引起级差。另外，如果采用电动自行车的再生制动装置，则由于能充电的电能随着蓄电池的消耗状态而变化，使产生的电能不能被蓄电池回收，并使再生制动作用降低引起损害电动自行车行驶时的安全问题。因此，需将不能被蓄电池回收的剩余电能导到放置在车外的大型电阻器中发热，并将热量排放到大气中。虽然有人提出通过使用消耗剩余电方法和用再生电能驱动电动机中惯性轮转动的方案，但是不论哪种方法都是既增加了重量又必然需要多余的装载空间，因此，它们均因使结构复杂而不可取。如果采用以往的保护装置，则由于在保护装置发出警告动作期间，驾驶者继续使机器运行，所以存在不合适的状况下使机器停止的可能性，例如在使用监视行驶用电动机温度状态的保护装置的情况下，使车辆停止在交叉点或道口等不适合停车的场所。另外，在警告阶段，如果保护装置处在使电动机运行性能降低的情况下，则由于行驶速度降低，使离开这些场所的时间延长而引起危险。再有，当显示面板将保护装置的警告通知给驾驶者时，由于周围的交通状况和运行情况使驾驶者可能看不到这个警告，所以存在不能获知警告的危险。特别是在小型摩托车等电动二轮车的情况下，由于显示面板设置的位置同运行车的视野范围的关系，这种倾向更为显著。因此，本专利技术通过设定考虑了蓄电池消耗状态的朱第比而提供了一种能获得稳定行驶感的行驶装置，并且还提供不管蓄电池消耗状态如何都可获得稳定制动的再生制动装置，另外，本专利技术的目的在于通过设置多个运行停止电平向保护装置提供阻止初次停止运行的准确通报，以便改善电动自行车的综合行驶性能。本申请的第一专利技术是关于配备有利用电池电能驱动的行驶用电动机和通过变换器的朱第比的增减控制电动机转动的电动机驱动电路和指示相应于由驾驶者根据该电动机驱动电路的加速器开度设定的朱第比的电动自行车行驶装置的控制方法。电动自行车是配置有根据上述蓄电池的端电压和加速器的开度响应端电压的减少而增加所设定的朱第比、以便使供给电动机的有效电压与充电状态下加速器开度相同的朱第比设定单元的电动自行车。本申请的第二专利技术是关于电动自行车的再生自动装置，在其中包括配备在电动自行车行驶装置中的由蓄电池电能驱动的行驶用电动机、利用变换器控制该电动机制动的电动机驱动电路、在车辆减速时把上述电动机暂时作为发电机使用并且利用产生的电功率对蓄电池充电的再生制动单元；根据由上述再生制动产生的电量和在再生制动操作时刻的蓄电池的容许充电量判断能否利用所产生的电功率对蓄电池充电的可能性进行判定的判定单元；以及根据上述判定单元作出的不能再生的判定、把多余的发电量分配给电动机驱动电路、通过该电动机驱动电路的消耗运行消耗多余电功率的消耗单元。本申请的第三专利技术是关于电动自行车的保护装置，在该电动自行车的保护装置中配备有检测由于装载机器的运行引起的物理变化的传感器，保持警告电平和停止电平并将上述传感器的输出与该基准电平值相比较对机器运行电平进行判定的比较判定单元，根据该判定单元对警告运行电平的判定向驾驶者通告机器异常的警告单元，根据对停止运行电平的判定停止机器运行的停止单元；在上述比较判定单元的停止判定电平中设置第三停止判定电平；还设有在判定该第二和第三电平且停止机器运行的同时，对在控制初次停止电平判定时阻止机器停止动作的取消开关。因此，按照本申请第一专利技术的电动自行车装置，根据蓄电池的端电压和加速器的开度，响应端电压的降低增加朱第比，而且不管蓄电池的消耗状态如何，均向电动机供给同样有效的电压，这样就维持了电动机的输出从而可以获得保持长久的相同的舒适行驶感。另外，采用本申请第二专利技术的电动自行车再生制动装置，由于是控制预先准备的电动机驱动电路来利用该电动机驱动电路消耗的电功率，所以即使在不使电功率返回到蓄电池的场合下，由于是通过该电动机驱动电路进行电功率消耗处理的，所以不论蓄电池的消耗状态如何，都可以维持再生制动，使再生制动装置的可靠性提高。即，只是为了消耗多余的电功率，没有必要设置专用电路，由于通过控制通常配置的电动机驱动电路就可以消耗电功率，所以可省去该专用电路的重量和空间，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动自行车，包括：利用蓄电池的电功率驱动的行驶用电动机和通过增减变换器控制的朱第比对该电动机进行控制的电动机驱动电路；对与由驾驶者在该电动机驱动电路中设定的加速器开度相应的朱第比进行指示的电动自行车行驶装置的控制方法；其特征在于，还 配备有：根据上述蓄电池的端电压和加速器开度，相应于端电压的减少设定需增加的朱第比，使供给电动机的有效电压同满充电状态的加速器开度相同的朱第比设定单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1994-9-29 235662/941.一种电动自行车，包括利用蓄电池的电功率驱动的行驶用电动机和通过增减变换器控制的朱第比对该电动机进行控制的电动机驱动电路；对与由驾驶者在该电动机驱动电路中设定的加速器开度相应的朱第比进行指示的电动自行车行驶装置的控制方法；其特征在于，还配备有根据上述蓄电池的端电压和加速器开度，相应于端电压的减少设定需增加的朱第比，使供给电动机的有效电压同满充电状态的加速器开度相同的朱第比设定单元。2.一种电动自行车的再生制动装置，包括利用蓄电池的电功率驱动行驶用的电动机、通过控制变换器对电动机进行旋转控制的电动机驱动电路和在车辆减速时把上述电动机暂时作为发电机使用并利用产生的电功率对蓄电池充电的再生制动单元；其特征在于在上述电动自行车中还包括根据由上述再生制动产生的电功率和再生制动动作时蓄电池的容许充电量判断产生的电量...

【专利技术属性】
技术研发人员：神崎实，安川英昭，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，东京研发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]