带有电动机的车制造技术

一种带电机的车，具有并行的人力驱动系统和电驱动系统，在突然改变脚蹬力时，电机的辅力不会突变，从而减小了对驱动系统的冲击，改善了骑车时的感觉，防止了电机电流增加过多，减缓了电池的损耗。该车包括人力检测装置，行驶控制装置（根据测得的人力计算电机的预计辅力，并控制电机辅力使其达到预计辅力），及辅力限制装置（用于每隔一段固定时间逐步增加或减小预计辅力，并限制在该固定时间段前后计算出的预计辅力的变化量）。（*该技术在2014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】
本专利技术涉及一种带电动机的车，在这种车中，人力驱动系统与电驱动系统并行，并且根据人驱动力(后面称作脚蹬力)的大小控制电驱动系统的驱动力的大小。在一种公知的技术(参见Jikkai Sho 56-76590，Tokkai Hei 2-74491)中，先测定脚蹬力，再根据脚蹬力的大小来控制电机驱动力(或称电机辅力)的大小。换句话说，这种装置根据人力的大小成正比地增加电机驱动力，从而减轻了人力负担。已有人考虑到根据脚蹬力和车速来确定辅力大小。其做法是，每隔一段固定时间计算一次电机辅力，并将计算结果设定为预计数值来控制电机。这种方法的缺点在于，如果脚蹬力突然改变，预计的辅力大小也会有很大变化。例如，如果脚蹬力突然加大，预计的辅力也会剧增，因而电机电流也会剧增。这将对驱动系统造成极大的冲击。这样会破坏骑车的感觉。尤其是在起动时，由于电机速度很低，预计的辅力增加过快，电机的电流也增加过快，这将加速电池的损坏。针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种带电机的车，这种车在脚蹬力突变时可以防止电机辅力突变，从而减小了对驱动系统造成的冲击，改善了骑车的感觉，并通过防止电机电流增加过快防止了电池迅速损坏。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种由人驱动力驱动的车。本专利技术的车包括一个人力驱动系统，用于将人的驱动力转变成驱动车子的驱动力;一个电驱动系统，用于给人驱动力补充辅助驱动力;以及一个人驱动力检测装置，用于检测人的驱动力。具体地说，该车包括一个控制装置，用于每隔一段固定时间根据所测得的人驱动力计算电驱动系统预计的辅力，并且根据该预计辅力的大小来改变与所述辅助驱动力的大小相对应的电机辅力，该车还包括一个辅力限制装置，用于将电机辅力的变化量限制在一个给定范围内，从而可以逐渐地改变电机的辅力。在上述车中，当电机辅力的改变量大于所给定的范围时，所述辅力限制装置将电机辅力的改变量限制在该给定范围内。因此本专利技术防止了电机辅力的迅速变化，从而减小了对车子的机械冲击，改善了骑车时的感觉。另外，由于在车子起动时驱动电流不会增加过快，电池不会迅速损坏。本专利技术的较为优化的方面是，采用控制装置进行控制，使电机辅力等于预计辅力，采用辅力限制装置每隔一段固定的时间就加大或减小预计的辅力，并且将两个相邻接的预计辅力的改变量限制在给定范围内。在具有上述特征的车中，每隔一段固定的时间就补充预计的辅力，从而防止了电机辅力的迅速改变，因此维护了辅助驱动力的响应特性。本专利技术的另一方面是，该车还具有一个用于检测车速的车速检测装置。所述控制装置根据车速和人驱动力计算预计的辅力。在具有上述特征的车中，由于不仅根据人驱动力而且还根据车速来计算预计辅力，因而防止了车速突增，进一步改善了骑车时的感觉。另外，上述车子还可防止高速时车速过分加大，从而降低了电池的耗能。本专利技术的另一方面是，该车还具有一个慢速起动装置，用于每隔一段给定的固定时间以预计辅力的给定比率来增加辅力，使辅力达到预计的辅力。在具有上述特征的车中，开始增加辅力时是平缓地将辅力加到人驱动力上，从而进一步改善了车子起动时的骑车感觉。附图说明图1是一辆带有电动机的自行车的侧视图;图2是上述装置的动力系统的方框图;图3是控制器的功能方框图;图4是行驶、停止的操作流程图;图5是系统保护和故障判断的操作流程图;图6是起动扭矩滑块控制的操作流程图;图7是辅力限制功能的操作流程图;图8是辅力随时间变化的特性曲线图;图9是停止判别控制的操作流程图;图10是电池低电压检验功能的操作流程图;图11是车速传感器故障判断的操作流程图;图12是上述装置的操作流程图;图13是上述装置的功能方框图。标记说明33电动机44曲轴54用作人驱动力检测装置的脚蹬力传感器。66用作车速检测装置的车速传感器80CPU(中央处理器)106A车速传感器故障判断功能204变化幅度比较装置206计时器210报警装置S车速△F变化幅度图1是一个实施例的侧视图。图2是该实施例的动力系统的方框图;图3是该实施例的方框图。下面将参照图1至图3来描述车体的总体结构。图1中的主要框架10包括一根从前管12向后下方延伸的斜梁管14，一对从斜梁管14的下端向后延伸的左右链拉条16(只示出一条)，从斜梁管14的下端向上支撑的一个鞍座支管18和一对左右辅助撑条20(只示出一条)，以及一对将鞍座支管18及辅助撑条20的上端与链拉条16的后端连接起来的左右后撑条22(只示出一条)。一个轮叉24由前管12可旋转地支撑着。前轮26支撑在轮叉24的下端。车把28与轮叉24的上端固定在一起。鞍座32固定在鞍座支柱30的顶部，鞍座支柱从上方插入鞍座支管18，因而可以调节高度。底架箱36(后面称作BB箱)与永磁型直流电机38组成一个完整的动力单元34。角撑40和42将BB箱36固定到下降管14的后下部。曲柄轴44贯穿动力单元34的BB箱36，曲柄46固定在曲柄轴44的两端。曲柄脚蹬48固定在曲柄46上。动力单元34包括齿轮和链轮(未示出)，它们将曲柄轴44的转动通过一个位于曲柄轴一侧的单向离合器(图2)传递到链条52上。在曲柄轴44与链条52之间设置了一个行星齿轮传动机构。脚蹬力输入到行星齿轮传动机构的一个行星齿轮上，然后通过一个环形齿轮传送到链条52上。用一个带有电位计的脚蹬力检测装置检测施加到位于中心的恒星齿轮上的扭距，从而测得脚蹬力F。电机38的转动通过位于电机一侧的一个行星轮型的减速机构56和一个单向离合器57传递到链条52上。后轮58固定在链拉条16的后端，也就是链拉条16与后撑条22的交接处。后轮58的轮轴在此处构成一个由链条52驱动的、只能向前转的飞轮60。图1示出了一个竖直地码放在一个细长形的电池盒64中的可充电电池62(如铅酸电池)。转速传感器66固定在BB箱36上，用于检测链轮(未示出)的转速，链条52绕在所述的链轮上。该转速传感器66同时还用于检测车速。控制单元68固定在斜梁管14的前下部。外罩70将控制单元68及动力单元34覆盖起来。由带有电位计的脚蹬力检测机构检测到的脚蹬力F和由车速传感器66检测到的车速S都被输入到控制单元68中，控制单元68根据脚蹬力F和车速S控制电机电流，从而产生电机输出或电机扭矩TM。控制器68的构成如图3所示。电构38和电池62与开关电路72一起构成一个闭合回路。这个闭合回路是主回路74。开关电路72由例如金属一氧化物半导体场效应晶体管组成。自由轮二极管76与电机38并联。一个分流器78与主回路74连接，用于检测电流。CPU 80根据脚蹬力F和车速S输出一个代表电机(38)输出(扭矩)TM的指令数值(i)。换句话说，CPU发出指令数值，使电机B8的输出(扭矩)TM随着脚蹬力的周期性变化而同时周期性地改变。当达到指定的车速S时，可以通过限制电机的输出TM来限制车速S。门电路82根据由CPU发出的代表可变占空因数的指令数值(i)输出一个门信号(g)来驱动开关电路72。换句话说，要增加电机的输出TM，就要增加指令数值(i)中开启时间与开启时间和关闭时间之和的比率(称为占空因数)。由门电路82根据指令数值(i)发出的门信号(g)被传送到开关电路72的一个开关元件，以便选择性地将每个开关元件打到开或关的位置。图3示出了一个总开关84。当总开关8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由人驱动力驱动的车，包括： 一个人力驱动系统，用于将人驱动力转变成驱动车子行驶的力； 一个电驱动系统，用于给人的驱动力补充辅助驱动力； 一个人驱动力检测装置，用于检测人的驱动力；其特征在于： 所述的车还包括一个控制装置，用于每隔一固定时间根据所检测到的人驱动力计算电驱动系统的预计辅力，并且根据该预计辅力来改变与所述辅力的大小相对应的电机辅力； 一个辅力限制装置，用于将电机辅力的改变量限制在一个指定范围内，以便逐渐改变电机的辅力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：生熊克己，永井末次，伊藤文夫，宫田彰一郎，菅沼泰夫，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]