[发明专利]电动辅助系统和电动辅助车辆有效

专利信息
申请号: 201780081176.6 申请日: 2017-09-21
公开(公告)号: CN110121460B 公开(公告)日: 2021-06-01
发明(设计)人: 莲见光晴 申请(专利权)人: 雅马哈发动机株式会社
主分类号: B62M6/45 分类号: B62M6/45
代理公司: 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 代理人: 柳春雷
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电动 辅助 系统 车辆
【说明书】:

一种用于设置有踏板(55)的电动辅助车辆(1)的电动辅助系统(51),该电动辅助系统(51)包括:曲柄轴(57),其通过施加到踏板的骑乘者的人力而旋转;转矩传感器(41),其根据在曲柄轴处产生的转矩的大小来输出转矩信号;电动马达(53),其产生对骑乘者的人力进行辅助的辅助力;加速度传感器(38),其根据电动辅助车辆的行进方向上的当前加速度来输出加速度信号;和控制装置(70),其接收转矩信号和加速度信号,并确定要由电动马达产生的辅助力的大小。控制装置(70)基于预先准备的规则根据转矩信号来计算目标加速度,并且确定要由电动马达(53)产生的辅助力的大小,使得目标加速度和当前加速度之间的偏差减小。

技术领域

本发明涉及能够用于电动辅助车辆的电动辅助系统,以及包括该电动辅助系统的电动辅助车辆。

背景技术

已知一种电动辅助自行车,其通过电动马达对骑乘者踩踏自行车的力进行辅助。在这种电动辅助自行车中,通过电动马达产生与骑乘者施加到踏板的人力相对应的辅助力,并且将作为人力和辅助力之和的动力传递至驱动轮。人力可以由电动马达辅助,从而减轻骑乘者的负担(例如,专利文献1)。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本特开专利公报No.09-226664

发明内容

技术问题

骑乘者踩踏电动辅助自行车,结果,电动辅助自行车加速、以恒定速度行驶或减速。

在施加到电动辅助自行车的踏板的人力保持相同的情况下,随着车辆上的负载增大,车速变化率(加速度)减小。例如,在施加到踏板的人力保持相同的情况下,车辆在斜坡上行驶时的车速变化率(加速度)比车辆在平坦道路上行驶时低。尽管骑乘者以相同的力持续旋转踏板,但是骑乘者可能感到不便使车速的变化率(加速度)改变。

本发明提供了电动辅助系统和包括该电动辅助系统的电动辅助车辆,该电动辅助系统在电动辅助车辆行驶时根据负载产生适当大小的辅助力。

解决问题的技术方案

根据本发明的实施例的电动辅助系统是能够用于包括踏板的电动辅助车辆的电动辅助系统。电动辅助系统包括:曲柄轴,其能够通过施加至踏板的骑乘者的人力而旋转;转矩传感器,其根据在曲柄轴处产生的转矩的大小来输出转矩信号;电动马达,其产生对骑乘者的人力进行辅助的辅助力;加速度传感器,其根据电动辅助车辆的行进方向上的当前加速度来输出加速度信号;和控制装置,其接收转矩信号和加速度信号,并且确定要由电动马达产生的辅助力的大小。控制装置基于预先准备的规则根据转矩信号来计算目标加速度,并且确定要由电动马达产生的辅助力的大小,使得目标加速度和当前加速度之间的偏差减小。

由于自行车的结构允许骑乘者让他/她的脚踩在踏板上并旋转踏板,因此施加到踏板的骑乘者的人力的大小根据骑乘者旋转踏板时踏板的位置而变化。因此,电动辅助自行车的行进方向上的加速度根据骑乘者旋转踏板时踏板的位置而变化。电动辅助系统改变要由电动马达产生的辅助力的大小,使得根据骑乘者的踏板力求出的目标加速度与车辆的当前加速度之间的偏差减小。即使在行驶期间施加负载时,骑乘者的踏板力也被认为表示骑乘者所期望的加速感。因此,基于踏板力设置目标加速度,并且控制车辆的当前加速度更接近目标加速度。利用这种布置,骑乘者可以根据行驶期间的负载以适当大小的辅助力使电动辅助车辆行驶。

在实施例中,控制装置执行PID控制,以确定要由电动马达产生的辅助力的大小,从而减小偏差。

在实施例中,当前时间t处的当前偏差表示为e (t),并且辅助力控制系统的比例要素、微分要素和积分要素的反馈增益分别为表示为Kp、Kd 和Ki,控制装置通过以下表达式来确定与要由电动马达产生的辅助力相对应的马达转矩Fm:

[表达式1]

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