[发明专利]电动助力自行车智能控制器和控制方法

权利要求书

1.电动助力自行车智能控制器，包括电机传感器信号电路、脉宽调制电路、电机驱动控制电路和电机驱动电路，所述电机传感器信号电路包括：电机传感器，用于采集电机转子的力矩和速度信号；和电机传感器信号处理电路，用于对电机传感器信号进行整形和放大处理；所述脉宽调制电路，对脉宽信号进行调制，控制功率管输出相应的脉冲宽度驱动直流电动机；其特征是，所述智能控制器还包括一个微电脑控制芯片，用于分析电机传感器速度信号的微小位置变化，判断当前电动车所受力矩的变化，并根据力矩的大小变化控制脉宽调制电路的输出，控制电机相电流产生与电动车所受力矩的变化相反的变化；所述电机传感器信号处理电路输出端接所述微电脑控制芯片信号检测端，所述微电脑控制芯片的三相控制信号输出端分别接各相驱动控制电路的受控端，各相驱动控制电路的输出端接对应的电机驱动电路；所述微电脑控制芯片的脉宽信号控制端接所述脉宽调制电路的受控端。

2.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征是，它还设有调速信号电路，设定多个标准速度，标准速度信号输入所述微电脑控制芯片。

3.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征是，它还设有中轴传感器信号电路，中轴传感器信号电路包括中轴传感器，用于采集中轴的脚踩速度信号；和中轴传感器信号处理电路，用于对中轴传感器信号进行整形和放大处理，将脚踩速度转换为连续方波信号输入微电脑控制芯片；所述微电脑控制芯片进一步用于根据脚踩速度信号选择标准速度，并根据标准速度选择脉宽调制电路的输出，控制电机相电流，使电机按照设定的比例输出力矩。

4.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征是，在所述微电脑控制芯片和所述电机驱动电路之间设有保护电路，保护电路包括电压采样电路和电流采样电路，所述微电脑控制芯片通过采样电池电压和输出电流控制驱动电路输出。

5.一种电动助力自行车的智能控制方法，其特征是，微电脑控制芯片执行下列步骤：

1)设定一个标准速度脉冲信号；

2)根据标准速度脉冲信号脉宽调制电路脉冲宽度信号；

3)采集电机传感器速度信号；

4)将所述标准速度脉冲信号和电机传感器速度信号作位置比较，得到动态力矩变量的矢量；

5)将该动态力矩变量与前次输出的控制脉宽调制电路脉冲宽度信号叠加后输出的脉宽信号。

6.根据权利要求5所述的智能控制器的控制方法，其特征是，所述步骤1)中还包括下列步骤：

①设定多个标准速度脉冲信号；

②根据标准速度选择信号选择一个标准速度脉冲信号。

7.根据权利要求5所述的智能控制器的控制方法，其特征是，所述微电脑控制芯片进一步执行下列步骤：

①采集中轴速度信号；

②根据中轴速度信号选择一个标准速度；

③根据标准速度选择脉宽调制电路的输出，控制电机相电流，使电机按照设定的比例输出力矩。

8.根据权利要求5所述的智能控制器的控制方法，其特征是，所述微电脑控制芯片还执行下列步骤：将中轴实时速度信号与标准速度脉冲信号最大值进行比较，当中轴速度超过设定标准速度最大值，使电机的力矩输出为零。

9.根据权利要求5所述的智能控制器的控制方法，其特征是，所述微电脑控制芯片还执行下列步骤：当微电脑通过电压采样判断电池电压低于设定值时及时关闭电机驱动输出；当微电脑通过电流采样判断电池输出电流高于设定值时及时通过脉宽调制电路调节电机驱动输出。