电动辅助自行车的助力控制装置制造方法及图纸

技术编号:7891300 阅读:170 留言:0更新日期:2012-10-22 23:39
一种电动辅助自行车的助力控制装置,其以根据骑车人的踏力产生助力转矩的方式来进行电动机的驱动控制。电动辅助自行车(10)的助力控制装置(54),把由骑车人踏动脚踏板(40L、40R)而旋转的曲柄轴(38)的旋转转矩值由转矩传感器(80)来检测,以产生使用该旋转转矩值确定的助力的方式来控制电动机(50),其中,根据从检测出所述旋转转矩值的峰值位置的时刻到检测出所述旋转转矩值的时刻的时间,来算出检测当前所述旋转转矩值时的所述曲柄轴的旋转角度,且根据算出的所述曲柄轴的旋转角度和检测的所述当前的旋转转矩值来算出骑车人向垂直方向踏动所述脚踏板的踏力,根据算出的所述踏力来确定所述电动机的助力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动辅助自行车的助力控制装置
技术介绍
现有如下面的专利文献I所示,知道有检测骑车人施加给自行车设置的脚踏板的曲柄轴的旋转转矩值,并以产生根据该旋转转矩值的助力转矩的方式来驱动控制电动机的情况。专利文献I :日本特开平11-79062号公报但由于检测的旋转转矩值是骑车人加给脚踏板踏力的旋转方向的分力,所以不能以产生根据该踏力的助力转矩的方式来驱动控制电动机。
技术实现思路
本专利技术是鉴于该现有问题点而开发的,目的在于提供一种电动辅助自行车的助力控制装置,以产生根据骑车人的踏力的助力转矩的方式进行电动机的驱动控制。为了达到上述目的,本
技术实现思路
I专利技术的电动辅助自行车(10)的助力控制装置(54),把由骑车人踏动脚踏板(40L、40R)而旋转的曲柄轴(38)的旋转转矩值利用转矩传感器(80)来检测,以使产生使用所述旋转转矩值确定的助力的方式来控制电动机(50),其中,所述助力控制装置(54)根据从检测出所述旋转转矩值的峰值位置的时刻到检测出所述旋转转矩值的时刻的时间,来算出检测当前所述旋转转矩值时的所述曲柄轴(38)的旋转角度,且根据算出的所述曲柄轴(38)的旋转角度和检测的所述当前的旋转转矩值来算出骑车人向垂直方向踏动所述脚踏板(40L、40R)的踏力,根据算出的所述踏力来确定所述电动机(50)的助力。 本
技术实现思路
2的专利技术是在本
技术实现思路
I记载的电动辅助自行车(10)的助力控制装置(54)中,把所述旋转转矩值的峰值位置之间作为1/2周期,把上次1/2周期期间的所述旋转转矩值作为参照数据来更新,使用该参照数据把在这次1/2周期检测的所述旋转转矩值进行规格化关联,从得到的相关值来推定旋转转矩值的峰值位置。本
技术实现思路
3的专利技术是在本
技术实现思路
I或2记载的电动辅助自行车(10)的助力控制装置(54)中,根据所述电动辅助自行车(10)的车速和所述踏力来确定所述电动机(50)的助力。根据本
技术实现思路
I专利技术的电动辅助自行车的助力控制装置,由于把由骑车人踏动脚踏板而旋转的所述曲柄轴的旋转转矩值利用转矩传感器来检测,以使产生使用该旋转转矩值确定的助力的方式来控制电动机,其中,所述助力控制装置根据从检测出所述旋转转矩值的峰值位置的时刻到检测出所述旋转转矩值的时刻的时间,来计算检测出当前所述旋转转矩值时的所述曲柄轴的旋转角度,且根据算出的所述曲柄轴的旋转角度和检测的所述当前的旋转转矩值来算出骑车人向垂直方向踏动所述脚踏板的踏力,根据算出的所述踏力来确定所述电动机的助力,所以能够对于骑车人踏动的力而进行线性助力,能够依据骑车人的踏力来进行助力控制。根据本
技术实现思路
2的专利技术,由于是在本
技术实现思路
I记载的电动辅助自行车的助力控制装置中,把所述旋转转矩值的峰值位置之间作为1/2周期,把上次1/2周期期间的所述旋转转矩值作为参照数据来更新,使用该参照数据把在这次1/2周期检测的所述旋转转矩值进行规格化关联,从得到的相关值来推定旋转转矩值的峰值位置,所以即使在骑车人连续多次进行脚踏板的踏动而峰值位置连续产生多次的情况下,也利用规格化关联的相关值来检测峰值位置,因此,对于每个1/2周期的每个曲柄轴的旋转角度都能够产生恰当的助力转矩,能够进行不给予骑车人以不舒服感的助力控制。根据本
技术实现思路
3的专利技术,由于根据所述电动辅助自行车的车速和所述踏力来确定所述电动机的助力,所以能够以依据当前车速的助力比来进行助力控制。 附图说明图I是电动辅助自行车的左侧视图;图2是表示图I助力自行车主要部分的左侧视图;图3是图2的III-III线剖视图;图4是表示给予曲柄轴的旋转转矩与骑车人给予脚踏板的踏力的力关系的图;图5是表示磁致伸缩式转矩传感器检测的旋转转矩值f 和根据该检测的旋转转矩值f确定的踏力F的时序图;图6是表示控制器动作的流程图;图7A是表示检测的旋转转矩值f的时序图,图7B是表示使用旋转转矩值f来规格化关联的相关值Y的时序图。符号说明10电动辅助自行车(助力自行车)38曲柄轴 40L、40R脚踏板50电动机(无刷电动机)54助力控制装置(控制器)80转矩传感器(磁致伸缩式转矩传感器)具体实施例方式以下一边参照附图一边详细说明本专利技术合适实施例的电动辅助自行车的助力控制装置。图I是电动辅助自行车(助力自行车)10的左侧视图,图2是表示图I助力自行车10主要部分的左侧视图,图3是图2的III-III线剖视图。助力自行车10具备有位于车体前方的头管12、从该头管12向后方且是下方延伸的下行车架14、从下行车架14的后端向上方立起来的车座管16。在头管12能够转向地连接有向下方延伸的前叉18,在该前叉18的下端支承着前轮WF。在头管12的上方设置有车把20。在下行车架14的后端配置有向后方延伸的后叉22,在该后叉22的后端轴支承着后轮WR。在车座管16的上部与后叉22的后部之间配置有左右一对撑架24。下行车架14和后叉22支承着助力驱动单元26。在车座管16的上端安装着具有车座28的车座支柱30,其能够调整车座28的上下位置。在车座管16的后方把用于向助力驱动单元26供给电力的蓄电池32能够装卸地安装在车座管16的撑架34。贯通助力驱动单元26和链轮(输出部)36地设置有向车体宽度方向延伸的曲柄轴38,在曲柄轴38的两侧连接着具有脚踏板40L的曲柄42L和具有脚踏板40R的曲柄42R。骑车人通过踏动脚踏板40L、40R而向曲柄轴38给予旋转转矩(动力)。以给予曲柄轴38的旋转转矩为起因,而使链轮36旋转,该链轮36的旋转经由链条44而向后轮WR侧的链轮46传递并使后轮WR旋转。链轮36、链条44和链轮46具 有作为驱动系统机构的功能。在此,如图4所示,给予曲柄轴38的旋转转矩值f是骑车人踏动脚踏板40L时踏力F的旋转方向的分力,实际上并不是骑车人给予脚踏板的踏力F。旋转转矩值f和踏力F能够由旋转转矩值f =踏力FXcos 0的关系式来表示。骑车人在踏动脚踏板40L、40R时,由于是把脚踏板40L、40R向垂直方向踏动,所以踏力F的方向是垂直方向。助力驱动单兀26在其框体(壳体)48内一体保持有无刷电动机(电动机)50、驱动无刷电动机50的驱动传动器52、根据后述磁致伸缩式转矩传感器(转矩传感器)检测的旋转转矩值f来对驱动传动器52进行PWM控制的控制器(助力控制装置)54、与无刷电动机50的驱动轴56啮合旋转的驱动齿轮58、随着驱动齿轮58的旋转而旋转的输出轴108、与输出轴108成一体旋转的助力链轮60。在助力链轮60安装有链条44。助力驱动单元26把无刷电动机50的驱动力向所述驱动系统机构传递。控制器54根据磁致伸缩式转矩传感器80检测的旋转转矩值f来算出骑车人向垂直方向踏动脚踏板40L、40R的力(给予脚踏板40L、40R的踏力)F,并对驱动传动器52进行PWM控制(进行助力控制),以使无刷电动机50产生该踏力F和由依据助力自行车10车速的助力比确定的助力转矩(助力的力)。助力自行车10的车速能够由设置在前轮WF或后轮WR等的未图示车速传感器来得到。且控制器54还具有作为计数器的功能。驱动传动器52具有多相(本实施例中是UVW相这三相)的各开关元件,控制器54通过以确定的负荷比来接通-切断控制UVW相的各开关元件来对驱动传动器52进行PWM控制本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电动辅助自行车(10)的助力控制装置(54),把由骑车人踏动脚踏板(40L、40R)而旋转的曲柄轴(38)的旋转转矩值利用转矩传感器(80)来检测,并且以产生使用所述旋转转矩值确定的助力的方式来控制电动机(50),其特征在于,所述助力控制装置(54)根据从检测出所述旋转转矩值的峰值位置的时刻到检测出所述旋转转矩值的时刻的时间,来计算检测出当前所述旋转转矩值时的所述曲柄轴(38)的旋转角度,且根据算出的所述曲柄轴(38)的旋转角度和检测出的所述当前的旋转转矩值来算出骑车人向垂直方向踏动所述脚踏板(40L、40R)的踏力,根据算出的所述踏力来确定所述电动机(50)的助力。

【技术特征摘要】
2011.03.31 JP 2011-0813331.ー种电动辅助自行车(10)的助力控制装置(54),把由骑车人踏动脚踏板(40L、40R)而旋转的曲柄轴(38)的旋转转矩值利用转矩传感器(80)来检测,并且以产生使用所述旋转转矩值确定的助力的方式来控制电动机(50),其特征在于, 所述助力控制装置(54)根据从检测出所述旋转转矩值的峰值位置的时刻到检测出所述旋转转矩值的时刻的时间,来计算检测出当前所述旋转转矩值时的所述曲柄轴(38)的旋转角度,且根据算出的所述曲柄轴(38)的旋转角度和检测出的所述当前的旋转转矩值来...

【专利技术属性】
技术研发人员:桥本将之並木良博黒木正宏
申请(专利权)人:本田技研工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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