[发明专利]用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统

摘要

公开了一种用于控制踏板助力自行车的电动马达(101)的系统(1)，该踏板助力自行车包括耦合到自行车的车轮(102)的电动马达(101)、连接到自行车的车轮(102)的踏板‑推力组(103)、和被配置成与马达交换能量的电池(105)。控制系统(1)包括被配置为检测骑自行车的人施加在踏板‑推力组(103)上的踏板推力速率并被配置为生成表示踏板推力速率的信号的踏板推力节奏传感器(2)，包括被配置为检测骑自行车的人施加在踏板‑推力组(103)上的扭矩并被配置为生成表示骑自行车的人施加的扭矩的信号的踏板推力扭矩传感器(3)，包括被配置为生成表示自行车的加速度或速度的信号的自行车加速度或速度传感器(4)，包括用于检测马达(101)的功率并被配置为生成表示马达的功率的信号的传感器(5)，包括骑自行车的人施加在踏板‑推力组上的扭矩的闭环控制器(7)，包括在自行车上的阻力扭矩的闭环控制器(9)，以及包括分配模块(11)。骑自行车的人施加的扭矩的闭环控制器(7)被配置为基于参考骑自行车的人扭矩(T°骑自行车的人)和由踏板‑推力扭矩传感器(3)检测到的骑自行车的人施加的有效扭矩(T骑自行车的人)之间的误差生成基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号(I°骑自行车的人)。阻力扭矩的闭环控制器(9)被配置为基于参考阻力扭矩(T°环境)和有效阻力扭矩(T环境)之间的误差生成基于阻力扭矩的参考马达指令信号(I°环境)，所述有效阻力扭矩(T环境)是至少基于表示马达功率的信号、表示所述踏板‑推力节奏的信号和表示自行车速度或加速度的信号而确定的。分配模块(11)被配置为根据基于所述骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号(I°骑自行车的人)、根据基于阻力扭矩的参考马达指令信号(I°环境)、基于有效阻力扭矩(T环境)、和基于参考分配参数(α)生成马达参考指令信号(I°马达)。

主权项

1.一种用于控制踏板助力自行车的电动马达(101)的系统(1)，所述系统包括耦合到所述自行车的车轮(102)的所述电动马达(101)、连接到所述自行车的车轮(102)的踏板‑推力组(103)、被配置成与所述马达(102)交换能量的电池(105)，所述控制系统(1)包括：‑踏板‑推力节奏传感器(2)，所述踏板‑推力节奏传感器被配置为检测骑自行车的人施加到所述踏板‑推力组(103)上的踏板推力速率，并且被配置为生成表示所检测到的踏板‑推力速率的信号；‑踏板‑推力扭矩传感器(3)，所述踏板‑推力扭矩传感器被配置为检测所述骑自行车的人施加到所述踏板‑推力组(103)上的扭矩，并且被配置为生成表示所述骑自行车的人施加的所述扭矩的信号；‑所述自行车的加速度或速度传感器(4)，所述加速度或速度传感器被配置为生成表示所述自行车的加速度和速度的信号；‑用于检测所述马达(101)的功率并被配置为生成表示所检测到的所述马达的功率的信号的传感器(5)；‑所述骑自行车的人施加在所述踏板‑推力组(103)上的所述扭矩的闭环控制器(7)，其被配置为基于参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})和由所述踏板‑推力扭矩传感器(3)检测到的所述骑自行车的人施加的有效扭矩(T_{骑自行车的人})之间的误差生成基于所述骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})；‑所述自行车(100)的阻力扭矩的闭环控制器(9)，其被配置为基于参考阻力扭矩(T°_环境)和有效阻力扭矩(T_环境)之间的误差生成基于所述阻力扭矩的参考马达指令信号(I°_环境)，所述有效阻力扭矩(T_环境)是至少基于表示所述马达功率的信号、表示所述踏板‑推力节奏的信号、和表示所述自行车的速度或加速度的信号而确定的；‑分配模块(11)，所述分配模块被配置为根据基于所述骑自行车的人扭矩的所述参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})、根据基于所述阻力扭矩的所述参考马达指令信号(I°_环境)、基于所述有效阻力扭矩(T_环境)、和基于参考分配参数(α)生成马达参考指令信号(I°_马达)。