电动自行车的速度控制装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电动自行车的速度控制装置及其方法，根据本发明专利技术，控制驱动车轮的马达的转矩，以使车轮的速度跟随使用人员驱动的踏板的速度，并且还根据马达的转矩适用辅助等级控制踏板的转矩，进而具有在无链条电动自行车能够感到与有链条的自行车相同的踏板感，并且根据辅助等级可调节施加于踏板的力的效果。辅助等级可调节施加于踏板的力的效果。辅助等级可调节施加于踏板的力的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动自行车的速度控制装置及其方法


[0001]本专利技术涉及无链条的电动自行车，尤其是，涉及电动自行车的速度控制。

技术介绍

[0002]近来，由于对近距离移动工具的需求增加和环境法规等，对电动自行车的需求和关注正在增加。在欧洲，随着E
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CARGO类别的生成，不仅产生了两轮的，还有各种三至四轮的小型移动工具。在欧洲，如果是满足电动自行车标准E
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PAC(Electrically Power Assisted Cycles)标准的产品，则可以使用现有的自行车基础设施，而且在某些地区还可以享受补贴等的福利。
[0003]E
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PAC标准是通过向踏板施加力来拉动电动自行车的驱动系统的标准，在该驱动系统包括踏板。因此，电动自行车的驱动系统必须满足E
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PAC标准。电动自行车的驱动系统大部分是通过链条连接踏板和驱动车轮的结构。两轮电动自行车与以往的自行车相同，具有通过链条连接车轮和踏板的相同结构，但是如果在由三至四轮构成的E
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CARGO等中在驱动系统使用这种链条，则存在增加链条和齿车轮等的同时驱动系统结构复杂的问题。
[0004]本专利技术的专利技术人为了解决这种现有技术的电动自行车中用链条连接的驱动系统的问题一直在努力研究。为了完成取消电动自行车的链条将踏板的驱动力转换为电力进而没有链条也可传递至车轮的电动自行车用驱动系统，经过大量的努力完成了本专利技术。

技术实现思路

[0005]技术问题
[0006]本专利技术的目的在于提供除了两轮以外也可适用于三至四轮的E
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CARGO的结构简单的驱动系统。另外，本专利技术的另一目的在于还提供电动自行车的速度控制方法，具有这种驱动系统的同时提供与以往的具有链条的电动自行车相同的行驶感，并且能够满足电动自行车法规等。
[0007]另一方面，对于本专利技术的未明示的其他目的，可在从以下的详细说明及其效果容易推测的范围内追加考虑。
[0008]解决问题的手段
[0009]本专利技术的电动自行车速度控制装置包括：速度传感器部，用于测量车轮的旋转速度及通过踏板驱动的发电机的旋转速度；电流传感器部，用于测量驱动所述车轮的马达及所述发电机的驱动电流；车轮速度控制部，通过车轮速度指令值和车轮速度值生成车轮转矩指令值，所述车轮速度指令值为在通过所述速度传感器部测量的踏板的旋转速度乘以齿轮比而得出，所述车轮速值通过所述速度传感器部测量；车轮转矩控制部，通过所述车轮转矩指令值和通过所述电流传感器部测量的所述马达的驱动电流值生成用于驱动所述马达的马达驱动控制电流；及踏板转矩控制部，通过在所述车轮转矩指令值适用辅助等级的值和通过所述电流传感器部测量的所述发电机驱动电流测量值生成用于控制所述发电机的转矩的发电机转矩控制电流。
[0010]所述车轮速度控制部控制所述车轮转矩指令值，以使所述车轮速度值跟随所述车轮速度指令值。
[0011]所述车轮速度控制部通过比例
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积分
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微分(PID:Proportional
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Integral
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Differential)控制方法生成所述车轮转矩指令值。
[0012]所述车轮速度控制部将在从所述车轮速度指令值减去车轮速度的值乘以比例系数的值、将所述车轮速度指令值减去车轮速度的值积分的值、将所述车轮速度指令值减去车轮速度的值微分之后乘以车轮惯性值相加，进而生成车轮转矩指令值。
[0013]所述车轮转矩控制部包括车轮转矩计算部及车轮电流控制部；所述车轮转矩计算部用所述车轮转矩指令计算用于驱动所述马达的马达电流指令；所述车轮电流控制部通过所述马达电流指令和所述测量的马达驱动电流值控制用于驱动马达的电流。
[0014]所述车轮转矩控制部控制马达驱动电流，以使所述马达驱动电流值跟随所述马达电流指令。
[0015]所述踏板转矩控制部包括踏板转矩计算部及踏板电流控制部；所述踏板转矩计算部通过在所述车轮转矩指令值适用辅助等级的值计算发电机电流指令；所述踏板电流控制部通过所述发电机电流指令和所述测量的发电机的电流值生成所述发电机转矩控制电流。
[0016]所述踏板转矩控制部控制所述发电机转矩控制电流，以使所述发电机电流值跟随所述发电机电流指令。
[0017]本专利技术的另一实施例的电动自行车速度控制方法，包括如下的步骤：接收踏板的旋转速度和车轮速度的输入；通过在所述踏板的旋转速度乘以齿轮比的车轮速度指令值和所述测量的车轮速度值生成车轮转矩指令值；测量驱动车轮的马达的驱动电流和通过踏板驱动的发电机的驱动电流；通过所述车轮转矩指令值和所述测量的马达的驱动电流值生成用于驱动所述马达的马达驱动控制电流；通过在所述车轮转矩指令值适用辅助等级的值和所述测量的发电机的驱动电流值生成用于控制所述发电机的转矩的发电机转矩控制电流。
[0018]生成所述车轮转矩指令值的步骤为，控制所述车轮转矩指令值，以使所述测量的车轮速度指令值跟随所述车轮速度指令值。
[0019]专利技术的效果
[0020]根据本专利技术，适用没有链条的驱动系统，进而具有可将驱动系统的结构简单化的效果。由于采用没有链条的驱动系统，因此具有也可将驱动系统扩张到除了两轮以外的具有三至四轮的各种小型运输工具的优点。
[0021]另一方面，要补充的是，即使是在此未明示的效果，通过本专利技术的技术特征期待的以下说明中记载的效果及其潜在效果也被当做与在本专利技术的说明书记载的相同。
附图说明
[0022]图1示出了本专利技术的优选的某一实施例的电动自行车速度控制装置的概略性结构图。
[0023]图2示出了在本专利技术的优选的某一实施例的电动自行车速度控制装置中的车轮速度控制部分的概略性结构图。
[0024]图3是本专利技术的优选的某一实施例的电动自行车速度控制装置的更加详细的结构图。
[0025]图4示出了根据本专利技术的优选的某一实施例的电动自行车速度控制装置的踏板动力和齿轮比的关系。
[0026]图5是本专利技术的优选的另一实施例的电动自行车速度控制装置的结构图。
[0027]图6示出了本专利技术的优选的另一实施例的电动自行车速度控制装置的效果。
[0028]图7是本专利技术的优选的其他一实施例的电动自行车速度控制方法的概略性流程图。
[0029]附图是为了理解本专利技术的技术思想而作为参照示例的，不得由此限制本专利技术的权利范围。
具体实施方式
[0030]以下，参照附图说明由本专利技术的各种实施例导出的本专利技术的结构和源于该结构的效果。在对本专利技术的说明中，相关的公知功能作为对于该领域的技术人员显而易见的项，若判断不必要地使本专利技术的要点不清楚，则省略其详细说明。
[0031]“第一”、“第二”等的用语可使用于说明各种构成元素，但是所述构成元素不限于所述的用语。所述的用语只以从一构成元素区分另一构成元素的目的来使用。例如，在不超出本专利技术的权利范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动自行车速度控制装置，包括：速度传感器部，用于测量车轮的旋转速度及通过踏板驱动的发电机的旋转速度；电流传感器部，用于测量驱动所述车轮的马达及所述发电机的驱动电流；车轮速度控制部，通过车轮速度指令值和车轮速度值生成车轮转矩指令值，所述车轮速度指令值为在通过所述速度传感器部测量的踏板的旋转速度乘以齿轮比而得出，所述车轮速值通过所述速度传感器部测量；车轮转矩控制部，通过所述车轮转矩指令值和通过所述电流传感器部测量的所述马达的驱动电流值生成用于驱动所述马达的马达驱动控制电流；及踏板转矩控制部，通过在所述车轮转矩指令值适用辅助等级的值和通过所述电流传感器部测量的所述发电机驱动电流测量值生成用于控制所述发电机的转矩的发电机转矩控制电流。2.根据权利要求1所述的电动自行车速度控制装置，其特征在于，所述车轮速度控制部控制所述车轮转矩指令值，以使所述车轮速度值跟随所述车轮速度指令值。3.根据权利要求1所述的电动自行车速度控制装置，其特征在于，所述车轮速度控制部通过比例
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积分
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微分控制方法生成所述车轮转矩指令值。4.根据权利要求3所述的电动自行车速度控制装置，其特征在于，所述车轮速度控制部将在从所述车轮速度指令值减去车轮速度的值乘以比例系数的值、将所述车轮速度指令值减去车轮速度的值积分的值、将所述车轮速度指令值减去车轮速度的值微分之后乘以车轮惯性值相加，进而生成车轮转矩指令值。5.根据权利要求1所述的电动自行车速度控制装置，其特征在于，所述车轮转矩控制部包括车轮转矩计算部及车轮电流控制部；所述车轮转矩计算部用所述车轮转矩指令计...

【专利技术属性】
技术研发人员：白寅夏，李承庚，金永信，洪坰镐，
申请(专利权)人：株式会社万都，
类型：发明
国别省市：