專利名稱：電動(dòng)助力自行車的輔助馬達(dá)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電源能再生的電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)助力自行車能再生電力，但都在下坡時(shí)表現(xiàn)出使用再生功能的效果。在這種情況下，人們期望在具有制動(dòng)效果的同時(shí)能由再生能量給電源電池充電。
但是，在圖5所示標(biāo)準(zhǔn)行駛模式(pattern)中以輔助率100％行駛時(shí)，出現(xiàn)消費(fèi)電量的下坡再生電量為3.1W，占動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)行駛的電力＝(2×3+6.7)＝12.7W中的比率為24.6％。
如果在無再生行駛時(shí)的消費(fèi)電力為12.7W，有再生行駛時(shí)的消費(fèi)電力為9.6W，行駛距離為12.7/9.6＝1.32倍的話，就不能消除電池?cái)嚯姷目赡苄浴?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述缺陷而研究的，解決的問題在于，提供再生的控制方法，能以不失助力感的方式進(jìn)行行駛充電，不用擔(dān)心電池?cái)嚯姟?br> 本發(fā)明的電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法的特征在于，踏板半個(gè)循環(huán)中產(chǎn)生的人力轉(zhuǎn)矩值，在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值以上的部分中，與人力轉(zhuǎn)矩成比例地使輔助馬達(dá)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；在轉(zhuǎn)矩設(shè)定值以下的人力轉(zhuǎn)矩部分中，由輔助馬達(dá)產(chǎn)生預(yù)定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
在前述控制方法中，在踏板踏力引起人力轉(zhuǎn)矩的情況下以及以無人力轉(zhuǎn)矩進(jìn)行慣性行駛時(shí)，由于輔助馬達(dá)產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變大，進(jìn)而行駛速度使制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變大，行駛者感到阻力減小。
電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法的特征還在于，能用穩(wěn)定行駛速度以上的速度進(jìn)行前述控制。
電動(dòng)輔助馬達(dá)控制方法的特征還在于，在使用上述控制的電動(dòng)助力自行車中，設(shè)定速度以上的速度能量作為包含著人力能量的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩吸收進(jìn)驅(qū)動(dòng)源。


圖1表示通常行駛時(shí)人力踏力與馬達(dá)輔助力關(guān)系的示圖；圖2表示本發(fā)明在行駛充電行駛時(shí)人力踏力與馬達(dá)輔助力關(guān)系的示圖；圖3表示有踏力時(shí)和無踏力時(shí)附加不同再生量進(jìn)行控制的方法示圖；圖4表示由行駛速度改變吸收轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行控制的示圖；圖5表示在標(biāo)準(zhǔn)行駛路段中行駛時(shí)不同區(qū)間消費(fèi)電力的示圖。
標(biāo)號(hào)說明1人力踏力，2輔助力，3再生力，3a無踏力時(shí)的再生力，3b有踏力時(shí)的再生力，4臨界值，5驅(qū)動(dòng)側(cè)，6再生側(cè)，7行駛速度，8制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
具體實(shí)施例方式
下面，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1表示無再生功能的現(xiàn)有一般電動(dòng)助力自行車踏力與馬達(dá)輔助力關(guān)系的示圖。圖1中，踏力1與輔助力2控制到1∶1的關(guān)系以下。
圖2表示本發(fā)明踏力1與輔助力2關(guān)系的示圖，對預(yù)設(shè)臨界值4以上踏力部分中按踏力1與輔助力2關(guān)系為1∶1以下進(jìn)行輔助，踏力1在臨界值4以下時(shí)，以輔助馬達(dá)為發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，把行駛能量吸收作為再生電力3。
圖2中，對應(yīng)于輔助馬達(dá)能量方向中的踏力1，用時(shí)間圖把驅(qū)動(dòng)側(cè)表示為5，吸收側(cè)表示為6。如圖所示，表示與踏動(dòng)踏板時(shí)所賦踏力大小相對應(yīng)的輔助馬達(dá)在臨界值4范圍內(nèi)能在驅(qū)動(dòng)側(cè)5和再生(吸收)側(cè)6兩方向切換。
不踏動(dòng)踏板無踏力1或慣性行駛狀態(tài)中，也表示成再生行駛狀態(tài)時(shí)行駛能量被電源吸收的情況。
需要與上述踏力1伴有大的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，由輔助馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)力，在驅(qū)動(dòng)力小時(shí)吸收慣性能量，并存儲(chǔ)電量，在控制電源消費(fèi)能量的同時(shí)，也意味著能輔助控制。
在圖3中，按圖2控制有踏力時(shí)和按臨界值以下吸收轉(zhuǎn)矩值中沒有踏力時(shí)的情況相同，在這種情況下，因減速感變大，有踏力時(shí)吸收轉(zhuǎn)矩變小，能改善降低減速感的滿意度。
圖4中，行駛速度改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)行駛速度使控制轉(zhuǎn)矩達(dá)到一定值時(shí)，因吸收電力與速度成比例，低速區(qū)域中設(shè)定為無踏力負(fù)擔(dān)感的程度值，隨著速度提高，轉(zhuǎn)矩值增大使減速感變?nèi)?，并且，設(shè)定增大的值只吸收電力。
進(jìn)行上述控制時(shí)，在自行車穩(wěn)定行駛狀態(tài)，最好是按大體為5～7km/H以上速度行駛的時(shí)候。
至此，在所說明的控制中，雖能消減電源的消費(fèi)能量，但除了下坡行駛以外，不能貯存能量。萬一電源能量沒有了，如果能再生行駛充電，即使用現(xiàn)有電動(dòng)助力自行車，也不用擔(dān)心電池?cái)嚯姟?br> 針對該問題，在自行車行駛速度達(dá)到一定速度以上時(shí)，慣性行駛進(jìn)行消遣，且在具有速度感作用的速度以上區(qū)域中，吸收同等電力的情況下，因人踏力負(fù)擔(dān)與速度成反比例，利用負(fù)擔(dān)感也變小的現(xiàn)象，作為包含人力能量的再生能量，吸收進(jìn)驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行蓄電。
在進(jìn)行這種控制下，因平坦路段行駛而人力轉(zhuǎn)矩小的行駛狀態(tài)時(shí)能蓄電，不用擔(dān)心電池?cái)嚯姟?br> 本發(fā)明，平坦路段行駛而人力負(fù)擔(dān)小時(shí)，以人力能量作為電能進(jìn)行蓄電；坡路行駛而人力負(fù)擔(dān)大的行駛時(shí)，靠蓄電的能量把輔助馬達(dá)作為輔助力使用，所以，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輔助自行車本來所要求的功能，不用擔(dān)心行駛距離的延長和電池?cái)嚯姟?br> 以人力能量作為電能進(jìn)行蓄電，變?yōu)橛扇梭w進(jìn)行負(fù)荷的情況，在平坦路段行駛多的地方使用者使用輕量配件，是另一種消遣方法。
由于能行駛充電，不用充電場所就能在上下班、上下學(xué)等停、騎使用，擴(kuò)大了電動(dòng)自行車的用途。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法，其特征在于，踏板半個(gè)循環(huán)中產(chǎn)生的入力轉(zhuǎn)矩值，在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定值以上的部分中，與人力轉(zhuǎn)矩成比例地由輔助馬達(dá)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；在轉(zhuǎn)矩設(shè)定值以下的人力轉(zhuǎn)矩部分中，由輔助馬達(dá)產(chǎn)生預(yù)定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法，其特征在于，在踏板踏力引起人力轉(zhuǎn)矩的情況下以及以無人力轉(zhuǎn)矩進(jìn)行慣性行駛時(shí)，通過改變輔助馬達(dá)產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小，行駛者感到阻力減小。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法，其特征在于，根據(jù)行駛速度，改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小，行駛者能感到阻力減小。
4.一種電動(dòng)助力自行車輔助馬達(dá)控制方法，其特征在于，用穩(wěn)定速度以上的速度進(jìn)行權(quán)利要求1、2及權(quán)利要求3的控制。
5.一種電動(dòng)輔助馬達(dá)控制方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1、2、3及權(quán)利要求4的電動(dòng)助力自行車中，預(yù)定設(shè)定速度以上的速度能量包含人力能量作為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩吸收進(jìn)驅(qū)動(dòng)源。
全文摘要
本發(fā)明要解決的問題在于，在能再生充電的電動(dòng)助力自行車中，采用再生控制方法以不失去輔助感的方式進(jìn)行行駛充電，不用擔(dān)心電池?cái)嚯?。本發(fā)明的電動(dòng)輔助馬達(dá)控制方法，踏板半個(gè)循環(huán)中產(chǎn)生的人力轉(zhuǎn)矩值，在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定值以上的部分中，與人力轉(zhuǎn)矩成比例地使輔助馬達(dá)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；在轉(zhuǎn)矩設(shè)定值以下的人力轉(zhuǎn)矩部分中，輔助馬達(dá)產(chǎn)生預(yù)定的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；在有人力轉(zhuǎn)矩的情況下以及以無人力轉(zhuǎn)矩進(jìn)行慣性行駛時(shí)，由于輔助馬達(dá)產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變大，行駛者能感到阻力減小，能節(jié)省電力，并且，設(shè)定速度以上的速度能量能作為含有人力能量的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩吸收進(jìn)驅(qū)動(dòng)源。
文檔編號(hào)B60L7/10GK1572579SQ20041006407
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者小栗浩, 上符敏昭 申請人:株式會(huì)社明電舍, 明電Eco驅(qū)動(dòng)株式會(huì)社