馬達(dá)驅(qū)動控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有馬達(dá)的自行車等電動助力車的馬達(dá)驅(qū)動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在通過使用電池電力驅(qū)動馬達(dá)來控制車輛的推進力的電動助力車中，使用如下技術(shù):在制動桿上設(shè)置傳感器，利用傳感器檢測乘員的制動操作并使馬達(dá)進行再生動作，將車輛的動能回收到電池中，從而提高助力行駛距離。
[0003]更具體而言，存在使僅進行任意一種制動操作的情況下的再生量小于進行兩種制動操作的情況下的再生量的技術(shù)。由此，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)且低成本地通過制動操作來選擇再生制動力的大小，但是，這就需要乘員自己判斷進行再生的時機。并且，基于與乘員進行制動操作相匹配的角度，該再生制動力會被設(shè)定得比較強，所以，會偏離于行駛狀態(tài)下的最佳再生制動動作，通過再生而得到的能量減少，無法大幅延長行駛距離。
[0004]并且，還存在根據(jù)制動操作量來改變再生制動的起效方式的技術(shù)。在該技術(shù)中，根據(jù)車速進行控制，即使得在低速側(cè)得到較大再生量。于是，在市區(qū)行駛等、制動操作頻繁且容易成為緊急制動操作的行駛狀態(tài)下，會施加較大的再生制動，能夠利用通過再生而得到的電流對電池常時進行充電。并且，還公開了如下技術(shù):在下坡中，即使不進行制動操作，也能夠通過再生制動進行舒適的行駛和電池的充電。但是，在未施加踏板轉(zhuǎn)矩時，單純判定為下坡而進行再生的控制中，在傾斜不大的下坡且處于逆風(fēng)的狀態(tài)下，會過度施加再生制動，有時為了維持速度而乘員不得不進行額外工作。并且，在該技術(shù)中，由于再生制動力是與固定速度對應(yīng)的函數(shù)，所以，穩(wěn)定速度根據(jù)坡道的傾斜程度不同而不同，在乘員希望維持大致的任意速度的情況下，就需要進行蹬踏踏板、施加制動等頻繁的動作。
[0005]進而，存在如下技術(shù):根據(jù)傾斜阻力g( Θ )=人力驅(qū)動力+馬達(dá)驅(qū)動力-加速阻力(=加速度X總質(zhì)量)_其他阻力來估計傾斜阻力g( θ )，從而施加與其對應(yīng)的傾斜抵消再生制動力。在該技術(shù)中，使用總質(zhì)量來計算傾斜阻力，但是，由于總質(zhì)量不明，所以實際上使用估計質(zhì)量。并且，也無法準(zhǔn)確地得知與速度成比例的其他摩擦阻力、恒定摩擦阻力、以及風(fēng)帶來的空氣阻力等。因此，由于與實際質(zhì)量之間的差異和其他阻力的誤差，會使得扣除了這些要素而得到的傾斜阻力g(0)具有較大誤差。S卩，無論傾斜大小如何，傾斜阻力都會按照誤差量而發(fā)生偏移。因此，尤其在傾斜較小時會成為非常大的誤差，上坡與下坡的邊界也會大幅偏離。其結(jié)果，會出現(xiàn)在下坡行駛時自動再生制動無效、以及反之在上坡行駛時自動再生制動起效，從而必須以較大的力進行蹬踏等、違反原本的助力動作的意圖且不同于乘員意圖的非常不自然的舉動。
[0006]如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，在不花費乘員的功夫和時間而自動進行再生的情況下，很難進行符合乘員意圖的再生。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2010-35376號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2003-204602號公報
[0011]專利文獻3:日本特許第4608764號公報
[0012]專利文獻4:國際公開公報第W02012/086459號小冊子

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的課題
[0014]因此，本發(fā)明的目的的一個方面在于，提供一種能夠在電動助力車中進行符合乘員意圖的再生控制的技術(shù)。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]本發(fā)明的馬達(dá)驅(qū)動控制裝置具有:(A)驅(qū)動部，其對馬達(dá)進行驅(qū)動；以及(B)再生控制部，其對驅(qū)動部進行控制，以產(chǎn)生與車體加速度、車體速度以及根據(jù)踏板旋轉(zhuǎn)而得到的踏板旋轉(zhuǎn)換算速度對應(yīng)的再生制動力。
[0017]通過使用這些數(shù)據(jù)來確定再生制動力，能夠在電動助力車中將乘員意圖適當(dāng)?shù)胤从辰o再生控制。
[0018]上述再生控制部也可以根據(jù)踏板旋轉(zhuǎn)換算速度與車體速度的一致度，對與車體速度和車體加速度中的至少任意一方對應(yīng)的再生制動力進行校正。例如，根據(jù)表示車體速度與踏板旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系的值(例如可以使用踏板旋轉(zhuǎn)速度與車體速度的一致度，更具體而言可以使用踏板旋轉(zhuǎn)換算速度/車體速度)，能夠?qū)⒊藛T意圖適當(dāng)?shù)胤从辰o再生控制。
[0019]并且，上述再生控制部也可以對驅(qū)動部進行控制，以使得再生制動力根據(jù)車體加速度的增大而線性或累進地增大。這樣，如果以不會使得車體加速度變得過大的方式增大再生制動力，則能夠回收更多的電力，安全性也有所提高。
[0020]進而，上述再生控制部也可以對驅(qū)動部進行控制，以使得再生制動力根據(jù)車體速度的增大而增大。這樣，如果以不會使得車體速度變得過大的方式增大再生制動力，則能夠回收更多的電力，安全性也有所提高。
[0021]進而，上述再生控制部也可以進行校正，以使得當(dāng)上述一致度降低時，與車體速度和車體加速度中的至少任意一方對應(yīng)的再生制動力增大。例如，如果當(dāng)減慢踏板的旋轉(zhuǎn)而使踏板旋轉(zhuǎn)速度相對于車體速度的偏離增大時增大再生制動力，則能夠以自然的形式進行再生控制。
[0022]在上述踏板旋轉(zhuǎn)為逆向旋轉(zhuǎn)的情況下，也可以進行控制以使得上述一致度根據(jù)逆向旋轉(zhuǎn)方向的上踏板旋轉(zhuǎn)換算速度而降低，或者維持踏板旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下的再生制動力的校正程度。這樣，能夠?qū)⒊藛T意圖反映到再生制動中。
[0023]進而，也可以根據(jù)可選擇的最大齒輪比來計算出踏板旋轉(zhuǎn)速度。與根據(jù)實際的齒輪變化進行換算相比，能夠穩(wěn)定地改變踏板旋轉(zhuǎn)換算速度。
[0024]進而，在踏板旋轉(zhuǎn)為逆向旋轉(zhuǎn)的情況下，上述再生控制部也可以進行校正，以根據(jù)與逆向旋轉(zhuǎn)方向上的踏板旋轉(zhuǎn)換算速度對應(yīng)的偏置值，增大再生制動力。由此，乘員能夠通過使踏板逆向旋轉(zhuǎn)，更加直接地調(diào)節(jié)再生制動力。
[0025]并且，上述再生控制部也可以對驅(qū)動部進行控制，以在車體加速度為一定值以上的情況下，根據(jù)車體加速度而進一步增大再生制動力。例如，從安全性的方面來增大再生制動力。
[0026]進而，上述再生控制部也可以對驅(qū)動部進行控制，以在車體速度為一定值以上的情況下，根據(jù)車體速度而進一步增大再生制動力。例如，從安全性的方面來增大再生制動力。
[0027]進而，上述再生控制部也可以進行限制，以使得與車體加速度、車體速度、踏板旋轉(zhuǎn)換算速度對應(yīng)的再生制動力為根據(jù)再生效率而確定的再生制動力以下。這是因為，自動提高再生制動力直至再生效率變差的程度是不適當(dāng)?shù)?。并且，上述再生控制部也可以進行限制，以使得成為進行基于手動操作的再生制動時的再生制動力以下。
[0028]進而，上述再生控制部也可以對驅(qū)動部進行控制，以使得根據(jù)馬達(dá)用的電池的輸出電壓的降低，增大再生制動力。這樣，按照再生制動力所增大的量而更多地進行充電，續(xù)航距離延長。
[0029]并且，上述再生控制部也可以根據(jù)馬達(dá)用的電池的輸出電壓的變動傾向，設(shè)定再生制動力的固定的校正量，并對驅(qū)動部進行控制以使得成為根據(jù)該校正量校正后的再生制動力。例如，在持續(xù)采用直到電池余量成為基準(zhǔn)以下才從外部電源進行充電的使用方式的情況下，如果總是增強再生制動力而回收電力，則能夠延長至電池余量成為基準(zhǔn)以下為止的時間，續(xù)航距離延長。
[0030]另外，能夠制作出用于使微處理器實施上述處理的程序，該程序例如存儲在軟盤、CD-ROM等光盤、光磁盤、半導(dǎo)體存儲器(例如ROM)、硬盤等計算機可讀取的存儲介質(zhì)或存儲裝置中。另外，處理中途的數(shù)據(jù)可被暫時保存在RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)等存儲裝置中。
[0031]發(fā)明的效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，能夠在電動助力車中進行符合乘員意圖的再生控制。
【附圖說明】
[0033]圖1是電動助力車的外觀圖。
[0034]圖2是與馬達(dá)驅(qū)動控制器相關(guān)聯(lián)的功能框圖。
[0035]圖3是運算部的功能框圖。
[0036]圖4是用于說明手動再生制動目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的圖。
[0037]圖5是用于說明手動再生制動目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的圖。
[0038]圖6是用于說明手動再生制動目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的圖。
[0039]圖7是第1實施方式的自動再生目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部的功能框圖。
[0040]圖8是示出速度反饋函數(shù)的一例的圖。
[0041 ] 圖9是示出踏板調(diào)制函數(shù)的一例的圖。
[0042]圖10是示出踏板調(diào)制函數(shù)的另一例的圖。
[0043]圖11是示出踏板偏置再生轉(zhuǎn)矩的例子的圖。
[0044]圖12是示出加速度反饋函數(shù)的一例的圖。
[0045]圖13是示出加速度反饋函數(shù)的一例的圖。
[0046]圖14(a)至(i)是示出控制方式的轉(zhuǎn)變例的圖。
[0047]圖15是第2實施方式的自動再生目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運算部的功能框圖。
[0048]圖16是用于說明第1和第2速度反饋函數(shù)的圖。
[0049]圖17是用于說明第1和第2加速度反饋函數(shù)的圖。
[0050]圖18是示出再生加成控制部的功能框圖的圖。
[0051]圖19是示出第1加成函數(shù)的一例的圖。
[0052]圖20是示出以第1加成函數(shù)為前提的電池余量的時間變化的一例的圖。
[0053]圖21是示出再生加成控制部的另一個功能框圖的圖。
[0054]圖22是示出第2加成函數(shù)的一例的圖。
[0055]圖23是示出以圖22的第2加成函數(shù)為前提的電池余量的時間變化的一例的圖。
[0056]圖24是示出應(yīng)用于電流反饋型轉(zhuǎn)矩驅(qū)動方式的情況下的結(jié)構(gòu)例的圖。
【具體實施方式】
[0057][實施方式1]
[0058]圖1是示出作為本實施方式中的電動助力車的帶馬達(dá)的自行車的一例的外觀圖。該帶馬達(dá)的自行車1搭載馬達(dá)驅(qū)動裝置。馬達(dá)驅(qū)動裝置具有二次電池101、馬達(dá)驅(qū)動控制器102、轉(zhuǎn)矩傳感器103、制動傳感器104、馬達(dá)105、用于指示有無助力等的操作面板106、踏板旋轉(zhuǎn)傳感器107。
[0059]二次電池101例如是額定基準(zhǔn)電壓為24V、供給最大電壓(充滿電時的電壓)為30V的鋰離子二次電池，但是，也可以是其他種類的電池、例如鋰離子聚合物二次電池、鎳氫蓄電池等。
[0060]轉(zhuǎn)矩傳感器103設(shè)置在安裝于曲柄軸的輪上，檢測乘員對踏板的踏力，將該檢測結(jié)果輸出到馬達(dá)驅(qū)動控制器102。踏板旋轉(zhuǎn)傳感器107與轉(zhuǎn)矩傳感器103同樣設(shè)置在安裝于曲柄軸的輪上，將與旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的信號輸出到馬達(dá)驅(qū)動控制器102。另外，踏板旋轉(zhuǎn)傳感器107除了能夠檢測旋轉(zhuǎn)相位角以外，有時還能夠檢測踏板的正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)等的旋轉(zhuǎn)方向。
[0061]馬達(dá)105例如是公知的三相直流無刷馬達(dá)，例如裝配在帶馬達(dá)的自行車1的前輪上。馬達(dá)105使前輪旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)子與前輪連結(jié)，以使得轉(zhuǎn)子隨著前輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。進而，馬達(dá)105具有霍爾元件等旋轉(zhuǎn)傳感器，以將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)信息(即霍爾信號)輸出到馬達(dá)驅(qū)動控制器102。
[0062]圖2示出與這種帶馬達(dá)的自行車1的馬達(dá)驅(qū)動控制器102相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。馬達(dá)驅(qū)動控制器