有擋位和速度信號(hào)都輸入分配器的電壓差分助力車系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】有擋位和速度信號(hào)都輸入分配器的電壓差分助力車系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于電動(dòng)助力自行車的助力控制器系統(tǒng)，特別是自行車前輪和后輪都給與差別化供助力電的前輪和后輪差數(shù)分配助力自行車供電控制器系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]湖南晟通科技集團(tuán)有限公司申請(qǐng)的中國(guó)專利201210011641.8提出了一種雙輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自適應(yīng)平衡轉(zhuǎn)向控制方法，但沒(méi)有提供電子差速專用處理器的技術(shù)設(shè)計(jì)。
[0005]湖南晟通科技集團(tuán)有限公司申請(qǐng)的中國(guó)專利201110358020.2 一種雙輪轂電機(jī)電子差速與調(diào)速集中控制器，但沒(méi)有電子差速模塊的具體設(shè)計(jì)。
[0006]株式會(huì)社日立制作所01122460.6本文公開(kāi)了一種變速器，其包括用于將一驅(qū)動(dòng)源的能量分配給許多差速機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)；分別與所述許多差速機(jī)構(gòu)相連的許多馬達(dá)；和用于結(jié)合從所述許多差速機(jī)構(gòu)輸出的能量的機(jī)構(gòu)。但沒(méi)有電子差速模塊的具體設(shè)計(jì)。
[0007]成都聯(lián)騰動(dòng)力控制技術(shù)有限公司申請(qǐng)的中國(guó)專利201210399458.X公開(kāi)了一種有電子差速功能的雙電機(jī)控制器，但沒(méi)有電子差速模塊的具體設(shè)計(jì)。
[0008]株式會(huì)社島野申請(qǐng)的中國(guó)專利03123625.1自行車自動(dòng)換擋控制裝置等多項(xiàng)中國(guó)專利，都是機(jī)械控制變速的方法，不是電子控制變速。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供前輪和后輪動(dòng)態(tài)受力兩個(gè)要素，車速要素，以及手動(dòng)設(shè)定的助力擋位要素這四個(gè)要素確定前輪和后輪差數(shù)分配供電的助力自行車供電控制器系統(tǒng)。
[0011]并且是助力擋位要素和車速要素兩個(gè)要素對(duì)前輪和后輪動(dòng)態(tài)受力要素用控制模型函數(shù)已計(jì)算出的、待輸出的差數(shù)分配控制信號(hào)，進(jìn)行再用另一控制模型函數(shù)計(jì)算后，再輸出的助力自行車供電控制器系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是:
有擋位和速度信號(hào)都輸入分配器的電壓差分助力車系統(tǒng)，包括電助力自行車的兩個(gè)車輪:車輪A和車輪B，以及驅(qū)動(dòng)車輪A的電機(jī)A和驅(qū)動(dòng)車輪B的電機(jī)B，包括電助力自行車的擋位信號(hào)手動(dòng)控制器3，其特征在于:還包括差速分配器1，車速信號(hào)傳感器12和均速器20 ;車速信號(hào)傳感器12與均速器20連接，均速器20是把一定時(shí)間內(nèi)車速信號(hào)傳感器12的速度信號(hào)變?yōu)樵撘欢〞r(shí)間內(nèi)平均速度的信號(hào)處理器。
[0013]差速分配器I與電機(jī)A之間用控制器A連接，控制器A用差速分配器I給與的控制信號(hào)控制動(dòng)力電源對(duì)車輪A供電；
差速分配器I與電機(jī)B之間用控制器B連接，控制器B用差速分配器I給與的控制信號(hào)控制動(dòng)力電源對(duì)車輪B供電。
[0014]在電機(jī)A與控制器A之間取反饋控制信號(hào)電流IA輸入差速分配器I的電流數(shù)值比較器9 ；
在電機(jī)B與控制器B之間取反饋控制信號(hào)電流IB輸入差速分配器I的電流數(shù)值比較器9。
[0015]擋位信號(hào)手動(dòng)控制器3的擋位信號(hào)ID輸入差速分配器I的電流數(shù)值比較器9 ; 均速器20的車均速信號(hào)IS輸入差速分配器I的電流數(shù)值比較器9。
[0016]在助力自行車上，擋位信號(hào)手動(dòng)控制器3就是固定在自行車龍頭橫桿上的擋位旋動(dòng)開(kāi)關(guān)，人用手旋動(dòng)擋位信號(hào)手動(dòng)控制器3，就象汽車選擇各種自車擋位一樣。助力自行車的擋位拔動(dòng)桿本身是腳踏鏈盤(pán)與后輪多個(gè)齒輪傳動(dòng)比的機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)系的傳動(dòng)比選擇部件機(jī)械，在本發(fā)明中，擋位信號(hào)手動(dòng)控制器3是一個(gè)電子器件，它把擋位拔動(dòng)桿的傳動(dòng)比選擇狀態(tài)用電子信號(hào)輸出給需要控制的電子部件。
[0017]在助力自行車上，車速信號(hào)傳感器12是固定在助力自行車上感受該助力自行車行駛速度的、輸出代表車速電信號(hào)的傳感器。
[0018]均速器20輸出的平均速度是浮動(dòng)的信號(hào)，浮動(dòng)意思是:如果設(shè)定均速器20取當(dāng)時(shí)的前5秒鐘以內(nèi)的平均速度，則后一秒的平均速度要加入這后一秒的速度而去除前第6秒的速度，計(jì)算5秒鐘以內(nèi)的平均速度。浮動(dòng)意思就是平均速度隨時(shí)隨車速浮動(dòng)變化。
[0019]差速分配器I包括依次相連的三個(gè)模塊；
第一模塊對(duì)用于控制的原始輸入信號(hào)反饋控制信號(hào)電流IA和反饋控制信號(hào)電流IB進(jìn)行數(shù)值比較處理；
第二模塊用已設(shè)定的模型函數(shù)對(duì)第一模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型函數(shù)處理；
第三模塊將擋位信號(hào)手動(dòng)控制器3的擋位信號(hào)ID和均速器20的車均速信號(hào)IS都輸入差速分配器I的數(shù)據(jù)分配器10，對(duì)模型函數(shù)處理將要分配給被控制的電器是控制器A和控制器B之前的控制數(shù)據(jù)分別進(jìn)行加入擋位信號(hào)ID和車均速信號(hào)IS要素的處理，使控制器A和控制器B獲得的控制數(shù)據(jù)不僅有反饋控制信號(hào)電流IA和反饋控制信號(hào)電流IB的要素，還具有擋位信號(hào)ID和車均速信號(hào)IS的要素。
[0020]第一模塊:電流數(shù)值比較器9的兩個(gè)輸入端分別連接反饋控制信號(hào)電流IA和反饋控制信號(hào)電流IB ;IA和IB分別都是輸入電流數(shù)值比較器9的原始控制電流信號(hào)；電流數(shù)值比較器9的兩個(gè)輸出端分別連接IA > IB差分模型數(shù)據(jù)處理器7和IA < IB差分模型數(shù)據(jù)處理器8。
[0021]其作用是；電流數(shù)值比較器9把輸入的雙路連續(xù)變化的反饋控制信號(hào)電流IA、反饋控制信號(hào)電流IB變?yōu)橐唤M差數(shù)值的數(shù)字信號(hào)，和取得IA > IB或IA < IB的兩種向量信號(hào)的某一種，電流數(shù)值比較器9將該差數(shù)值的數(shù)字信號(hào)、IA、IB和IA > IB向量信號(hào)傳輸給差分模型數(shù)據(jù)處理器7，或電流數(shù)值比較器9將該差數(shù)值的數(shù)字信號(hào)、IA、IB和IA < IB向量信號(hào)傳輸給差分模型數(shù)據(jù)處理器8 ;差數(shù)值的數(shù)字信號(hào)已下簡(jiǎn)稱為數(shù)字信號(hào)。
[0022]電流數(shù)值比較器9就是用IA減IB，其差值的正或負(fù)作為向量，差值的絕對(duì)值作為數(shù)字信號(hào)，所以數(shù)字信號(hào)只是一個(gè)值，是標(biāo)量。這便于在數(shù)字信號(hào)值相同，向量不同，也可以獲得不同的控制模型輸出，使控制模型更能適應(yīng)被控制物的需要。
[0023]IA和IB是用于控制兩個(gè)目標(biāo)電器，如電動(dòng)機(jī)，或用于控制兩個(gè)強(qiáng)電控制器的兩個(gè)電流控制信號(hào)；數(shù)字信號(hào)是電流數(shù)值比較器9對(duì)IA、IB進(jìn)行減法算術(shù)處理的差值，所以數(shù)字信號(hào)作為標(biāo)量可進(jìn)入后續(xù)的函數(shù)數(shù)值計(jì)算處理。電流控制信號(hào)IA和IB不僅可以有大小變化，還可以方向變化，但數(shù)字信號(hào)只有大小變化。
[0024]第二模塊:IA > IB差分模型數(shù)據(jù)處理器7分別連接電流數(shù)值比較器9和模型函數(shù)儲(chǔ)存器11 ;并且IA < IB差分模型數(shù)據(jù)處理器8也分別連接電流數(shù)值比較器9和模型函數(shù)儲(chǔ)存器11。
[0025]其作用是；
當(dāng)IA > IB時(shí)，啟動(dòng)IA > IB差分模型數(shù)據(jù)處理器7，用電流數(shù)值比較器9的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的IA數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器9的IA > IB向量信號(hào)數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲(chǔ)存器11中儲(chǔ)存的與該數(shù)字信號(hào)和該向量信號(hào)匹配的函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算處理；并且用電流數(shù)值比較器9的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的IB數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器9的IA > IB向量信號(hào)數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲(chǔ)存器11中儲(chǔ)存的與該數(shù)字信號(hào)和該向量信號(hào)匹配的函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算處理；獲得與IA和IB分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)控制用的IA > IB型雙組控制數(shù)據(jù)，即獲得IA > IB的IA控制數(shù)據(jù)y IAnjP IA > IB的IB控制數(shù)據(jù)y IBn, y IAn和yIBn這兩個(gè)后續(xù)模塊將要使用的數(shù)據(jù)；y IAn和y IBn其函數(shù)行式為:y IAn = f (IA > IB 向量，數(shù)字信號(hào) n，IAn)；y IBn = f (IA > IB 向量，數(shù)字信號(hào) n，IBn)。
[0026]上述這兩個(gè)為一組的公式中，數(shù)字信號(hào)等于IA減IB的絕對(duì)值；
數(shù)字信號(hào)η和IAn是關(guān)于某一個(gè)數(shù)字信號(hào)η對(duì)應(yīng)的該相同時(shí)間點(diǎn)的控制電流信號(hào)值IAn ;數(shù)字信號(hào)η和IBn是關(guān)于某一個(gè)數(shù)字信號(hào)η對(duì)應(yīng)的該相同時(shí)間點(diǎn)的控制電流信號(hào)值IBn0
[0027]或者，當(dāng)IA < IB時(shí)，啟動(dòng)IA < IB差分模型數(shù)據(jù)處理器8，用電流數(shù)值比較器9的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的IA數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器9的IA < IB向量信號(hào)數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲(chǔ)存器11中儲(chǔ)存的與該數(shù)字信號(hào)和該向量信號(hào)匹配的函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算處理；并且用電流數(shù)值比較器9的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的IB數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器9的IA < IB向量信號(hào)數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲(chǔ)存器11中儲(chǔ)存的與該數(shù)字信號(hào)和該向量信號(hào)匹配的函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算處理；獲得與IA和IB分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)控制用的IA < IB型雙組控制數(shù)據(jù)，即獲得IA < IB的IA控制數(shù)據(jù)y IAnjP IA < IB的IB控制數(shù)據(jù)y IBn，y IAn和y IBn這兩個(gè)后續(xù)模塊將要使用的數(shù)據(jù)；y IAn和y IBn其函數(shù)行式為:
y IAn = f (IA < IB 向量，數(shù)字信號(hào) n，IAn)； y IBn =f (ΙΑ < IB 向量，數(shù)字信號(hào) n，IBn)。
[0028]上述這兩個(gè)為一組的公式中，數(shù)字信號(hào)等于IA減IB的絕對(duì)值；
數(shù)字信號(hào)η和IAn是關(guān)于某一個(gè)數(shù)字信號(hào)η對(duì)應(yīng)的該相同時(shí)間點(diǎn)的控制電流信號(hào)值IAn ;數(shù)字信號(hào)η和IBn是關(guān)于某一個(gè)數(shù)字信號(hào)η對(duì)應(yīng)的該相同時(shí)間點(diǎn)的控制電流信號(hào)值IBn ；ΙΑη和IBn是計(jì)算值，是數(shù)字信號(hào)。
[0029]