專利名稱：帶有電動機的車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶電動機的車，在這種車中，人力驅(qū)動系統(tǒng)與電驅(qū)動系統(tǒng)并行，并且根據(jù)人驅(qū)動力(后面稱作腳蹬力)的大小控制電驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動力的大小。
在一種公知的技術(shù)(參見Jikkai Sho 56-76590，Tokkai Hei 2-74491)中，先測定腳蹬力，再根據(jù)腳蹬力的大小來控制電機驅(qū)動力(或稱電機輔力)的大小。換句話說，這種裝置根據(jù)人力的大小成正比地增加電機驅(qū)動力，從而減輕了人力負擔(dān)。
已有人考慮到根據(jù)腳蹬力和車速來確定輔力大小。其做法是，每隔一段固定時間計算一次電機輔力，并將計算結(jié)果設(shè)定為預(yù)計數(shù)值來控制電機。
這種方法的缺點在于，如果腳蹬力突然改變，預(yù)計的輔力大小也會有很大變化。例如，如果腳蹬力突然加大，預(yù)計的輔力也會劇增，因而電機電流也會劇增。這將對驅(qū)動系統(tǒng)造成極大的沖擊。這樣會破壞騎車的感覺。尤其是在起動時，由于電機速度很低，預(yù)計的輔力增加過快，電機的電流也增加過快，這將加速電池的損壞。
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種帶電機的車，這種車在腳蹬力突變時可以防止電機輔力突變，從而減小了對驅(qū)動系統(tǒng)造成的沖擊，改善了騎車的感覺，并通過防止電機電流增加過快防止了電池迅速損壞。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種由人驅(qū)動力驅(qū)動的車。本發(fā)明的車包括一個人力驅(qū)動系統(tǒng)，用于將人的驅(qū)動力轉(zhuǎn)變成驅(qū)動車子的驅(qū)動力;一個電驅(qū)動系統(tǒng)，用于給人驅(qū)動力補充輔助驅(qū)動力;以及一個人驅(qū)動力檢測裝置，用于檢測人的驅(qū)動力。
具體地說，該車包括一個控制裝置，用于每隔一段固定時間根據(jù)所測得的人驅(qū)動力計算電驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)計的輔力，并且根據(jù)該預(yù)計輔力的大小來改變與所述輔助驅(qū)動力的大小相對應(yīng)的電機輔力，該車還包括一個輔力限制裝置，用于將電機輔力的變化量限制在一個給定范圍內(nèi)，從而可以逐漸地改變電機的輔力。
在上述車中，當電機輔力的改變量大于所給定的范圍時，所述輔力限制裝置將電機輔力的改變量限制在該給定范圍內(nèi)。因此本發(fā)明防止了電機輔力的迅速變化，從而減小了對車子的機械沖擊，改善了騎車時的感覺。另外，由于在車子起動時驅(qū)動電流不會增加過快，電池不會迅速損壞。
本發(fā)明的較為優(yōu)化的方面是，采用控制裝置進行控制，使電機輔力等于預(yù)計輔力，采用輔力限制裝置每隔一段固定的時間就加大或減小預(yù)計的輔力，并且將兩個相鄰接的預(yù)計輔力的改變量限制在給定范圍內(nèi)。
在具有上述特征的車中，每隔一段固定的時間就補充預(yù)計的輔力，從而防止了電機輔力的迅速改變，因此維護了輔助驅(qū)動力的響應(yīng)特性。
本發(fā)明的另一方面是，該車還具有一個用于檢測車速的車速檢測裝置。所述控制裝置根據(jù)車速和人驅(qū)動力計算預(yù)計的輔力。
在具有上述特征的車中，由于不僅根據(jù)人驅(qū)動力而且還根據(jù)車速來計算預(yù)計輔力，因而防止了車速突增，進一步改善了騎車時的感覺。另外，上述車子還可防止高速時車速過分加大，從而降低了電池的耗能。
本發(fā)明的另一方面是，該車還具有一個慢速起動裝置，用于每隔一段給定的固定時間以預(yù)計輔力的給定比率來增加輔力，使輔力達到預(yù)計的輔力。
在具有上述特征的車中，開始增加輔力時是平緩地將輔力加到人驅(qū)動力上，從而進一步改善了車子起動時的騎車感覺。


圖1是一輛帶有電動機的自行車的側(cè)視圖;
圖2是上述裝置的動力系統(tǒng)的方框圖;
圖3是控制器的功能方框圖;
圖4是行駛、停止的操作流程圖;
圖5是系統(tǒng)保護和故障判斷的操作流程圖;
圖6是起動扭矩滑塊控制的操作流程圖;
圖7是輔力限制功能的操作流程圖;
圖8是輔力隨時間變化的特性曲線圖;
圖9是停止判別控制的操作流程圖;
圖10是電池低電壓檢驗功能的操作流程圖;
圖11是車速傳感器故障判斷的操作流程圖;
圖12是上述裝置的操作流程圖;
圖13是上述裝置的功能方框圖。
標記說明33電動機44曲軸
54用作人驅(qū)動力檢測裝置的腳蹬力傳感器。
66用作車速檢測裝置的車速傳感器80CPU(中央處理器)106A車速傳感器故障判斷功能204變化幅度比較裝置206計時器210報警裝置S車速△F變化幅度圖1是一個實施例的側(cè)視圖。圖2是該實施例的動力系統(tǒng)的方框圖;圖3是該實施例的方框圖。
下面將參照圖1至圖3來描述車體的總體結(jié)構(gòu)。圖1中的主要框架10包括一根從前管12向后下方延伸的斜梁管14，一對從斜梁管14的下端向后延伸的左右鏈拉條16(只示出一條)，從斜梁管14的下端向上支撐的一個鞍座支管18和一對左右輔助撐條20(只示出一條)，以及一對將鞍座支管18及輔助撐條20的上端與鏈拉條16的后端連接起來的左右后撐條22(只示出一條)。
一個輪叉24由前管12可旋轉(zhuǎn)地支撐著。前輪26支撐在輪叉24的下端。車把28與輪叉24的上端固定在一起。鞍座32固定在鞍座支柱30的頂部，鞍座支柱從上方插入鞍座支管18，因而可以調(diào)節(jié)高度。
底架箱36(后面稱作BB箱)與永磁型直流電機38組成一個完整的動力單元34。角撐40和42將BB箱36固定到下降管14的后下部。曲柄軸44貫穿動力單元34的BB箱36，曲柄46固定在曲柄軸44的兩端。曲柄腳蹬48固定在曲柄46上。
動力單元34包括齒輪和鏈輪(未示出)，它們將曲柄軸44的轉(zhuǎn)動通過一個位于曲柄軸一側(cè)的單向離合器(圖2)傳遞到鏈條52上。在曲柄軸44與鏈條52之間設(shè)置了一個行星齒輪傳動機構(gòu)。
腳蹬力輸入到行星齒輪傳動機構(gòu)的一個行星齒輪上，然后通過一個環(huán)形齒輪傳送到鏈條52上。用一個帶有電位計的腳蹬力檢測裝置檢測施加到位于中心的恒星齒輪上的扭距，從而測得腳蹬力F。電機38的轉(zhuǎn)動通過位于電機一側(cè)的一個行星輪型的減速機構(gòu)56和一個單向離合器57傳遞到鏈條52上。
后輪58固定在鏈拉條16的后端，也就是鏈拉條16與后撐條22的交接處。后輪58的輪軸在此處構(gòu)成一個由鏈條52驅(qū)動的、只能向前轉(zhuǎn)的飛輪60。圖1示出了一個豎直地碼放在一個細長形的電池盒64中的可充電電池62(如鉛酸電池)。
轉(zhuǎn)速傳感器66固定在BB箱36上，用于檢測鏈輪(未示出)的轉(zhuǎn)速，鏈條52繞在所述的鏈輪上。該轉(zhuǎn)速傳感器66同時還用于檢測車速?？刂茊卧?8固定在斜梁管14的前下部。外罩70將控制單元68及動力單元34覆蓋起來。
由帶有電位計的腳蹬力檢測機構(gòu)檢測到的腳蹬力F和由車速傳感器66檢測到的車速S都被輸入到控制單元68中，控制單元68根據(jù)腳蹬力F和車速S控制電機電流，從而產(chǎn)生電機輸出或電機扭矩TM。
控制器68的構(gòu)成如圖3所示。電構(gòu)38和電池62與開關(guān)電路72一起構(gòu)成一個閉合回路。這個閉合回路是主回路74。開關(guān)電路72由例如金屬一氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管組成。自由輪二極管76與電機38并聯(lián)。一個分流器78與主回路74連接，用于檢測電流。
CPU 80根據(jù)腳蹬力F和車速S輸出一個代表電機(38)輸出(扭矩)TM的指令數(shù)值(i)。換句話說，CPU發(fā)出指令數(shù)值，使電機B8的輸出(扭矩)TM隨著腳蹬力的周期性變化而同時周期性地改變。當達到指定的車速S時，可以通過限制電機的輸出TM來限制車速S。
門電路82根據(jù)由CPU發(fā)出的代表可變占空因數(shù)的指令數(shù)值(i)輸出一個門信號(g)來驅(qū)動開關(guān)電路72。換句話說，要增加電機的輸出TM，就要增加指令數(shù)值(i)中開啟時間與開啟時間和關(guān)閉時間之和的比率(稱為占空因數(shù))。
由門電路82根據(jù)指令數(shù)值(i)發(fā)出的門信號(g)被傳送到開關(guān)電路72的一個開關(guān)元件，以便選擇性地將每個開關(guān)元件打到開或關(guān)的位置。
圖3示出了一個總開關(guān)84。當總開關(guān)84處于開啟狀態(tài)時，CPU80將介于主回路74中的主繼電器86開啟，同時使電源部分88、輔助裝置控制部件90、門電路82和控制器68的所有部件進入開啟狀態(tài)。電源部分88為CPU80提供電源電壓，同時借助于例如一個開關(guān)調(diào)節(jié)器，以逐漸降低電池62的工作電壓的方式為輔助裝置92提供驅(qū)動電壓。
還可在電源部分88處連接另一個小容量電池(未示出)，由工作電池62提供的逐漸減小的電流對該容量電池充電。輔助裝置92包括一些燈和儀表，電源部分根據(jù)輔助裝置的控制部分的指令提供能量來驅(qū)動這些燈和儀表。
(CPU的功能)下面將參照圖3至圖13描述CPU的功能。
CPU具有多種根據(jù)軟件操作的功能。如圖3所示，這些功能大致上可分為以下四種，即行駛和停止控制功能100，停止處理功能102，系統(tǒng)保護功能104和故障判斷功能106。當CPU80執(zhí)行其它程序時，在適當?shù)臅r機重復(fù)執(zhí)行系統(tǒng)保護功能104和故障判斷功能106，例如大約每10毫秒執(zhí)行一次。圖4粗略地顯示了行駛和停止控制功能100和停止處理功能102的工作流程。圖5粗略地顯示了系統(tǒng)保護功能104和故障判斷功能106的工作流程。
(行駛和停止控制)隨著總開關(guān)84的開啟，行駛和停止控制功能100從起動到停止判斷執(zhí)行各種操作。這一過程例如大約每10毫秒重復(fù)一次。下面將描述功能100中的每一種功能。
(起動判斷和起動扭矩滑塊功能)首先描述起動判斷功能110。當腳蹬力F超過給定值F。(例如30Kg)時，功能110判別出顯示的起動的傾向，然后通過下面將要描述的起動扭矩滑塊控制功能120轉(zhuǎn)入開動控制狀態(tài)。
起動扭矩滑塊控制120的作用是，在上述起動判斷功能110判別出所示的起動傾向之后的一段給定時間中(例如3秒鐘)，如果車速S持續(xù)為零，起動扭矩滑塊控制120就將起動判別的結(jié)果消除。這種情況的一個例子是，在施加腳蹬力的同時又剎閘防止起動。在這種情況下如果電機38仍以同常規(guī)行駛類似的方式運轉(zhuǎn)，多余的電流仍將繼續(xù)流入電機38中，從而加速了電池62的損耗，并給驅(qū)動系統(tǒng)施加了很大的負荷。因此在一段給定時間過后應(yīng)該將起動中斷。
圖6是上述的流程圖。在該實施例中，當總開關(guān)開啟而車子靜止或僅由人力驅(qū)動時，起動等待模式自動設(shè)置?？膳袆e出系統(tǒng)處于步驟110A的起動等待模式。步驟110A的起動等待模式判斷當前模式是否為等待起動的模式。如果該模式是等待起動的模式，那么當腳蹬力F等于或大于F。(起動判別的腳蹬力值)(步驟110B)時，就判別出有起動的意向。如果F≥Fo，則起動電機輔助功能，同時將該模式設(shè)置成緩慢起動模式(步驟110D)。接著，程序轉(zhuǎn)入起動扭矩滑塊控制模塊120。在該控制模塊120中，首先起動計時器(步驟120A)。如果該模式不是起動等待模式，就意味著車子已在行駛，因此程序跳過起動判別模塊110和起動扭矩滑塊控制模塊120，進入下面的緩慢起動步驟130。
接著判別車速S是否為零(步驟120B)。如果S＝0，再判別計時器的時間計數(shù)值(t)是否達到給定值to(例如3秒鐘)(步驟120C)。如果S不是零，就可判別出車子已經(jīng)開始行駛，于是不改變Fo的值(步驟120D)，并結(jié)束起動判斷功能。
在上述的起動扭矩滑塊控制中，如果在施加一恒定腳蹬力的條件下車子保持不動(比如出現(xiàn)前面所述的情況一在施加腳蹬力的同時又將閘剎住防止起動)，電機的電流每隔一段恒定時間會重復(fù)流動一段時間t＊。這將對電池和其它部件造成不良影響。針對這一問題，在該實施例中，每次進行起動判別時都將用于判別起動的給定值Fo增加一個常數(shù)α。下面將描述使給定值F＊增加的控制過程。
如果時間t達到to，就將參數(shù)Fo增加到Fo+α(步驟120E)，并將電機輔助功能停止。程序返回到起動等待模式(步驟110A)。如果時間t沒有達到to程序返回到步驟120B，去判斷車速S是否為零。如果F≥Fo+α而仍然施加腳蹬力，就可再次判別出將要起動(步驟110B)，并起動電機輔助功能(110D)。在這種操作重復(fù)了n次以后，如果F≤Fo+nα，就不再進行電機輔助功能(110B)了。
(緩慢起動)
如果在電機輔助起動的時刻迅速地給出所計算出的輔助量(以下稱作預(yù)計輔力)，就會有象大沖擊波一樣的沖擊電流流入電機。因此，設(shè)計了一個緩慢起動功能130，以便使實際的輔力指令數(shù)值(后面稱作實際輔力)平穩(wěn)地增加。也就是，說每隔一段固定時間(例如0.015秒)將預(yù)定輔力的10%加到實際輔力上，當達到預(yù)定輔力時，程序進入行駛模式，轉(zhuǎn)入行駛控制140。
(行駛控制)行駛控制140用于控制正常行駛。在這一過程中，根據(jù)車速S、腳蹬力F、電源電壓以及電機電流計算出一個最佳輔力，并且每隔一段固定時間(例如0.01秒)就更新一次輔力。在這一情形下，在前一輔力基礎(chǔ)上所改變的量得到了限制，從而可以產(chǎn)生出平穩(wěn)輔助的感覺。也就是說，提供了如圖4所示的輔力限制功能(步驟140A)。
圖7是輔力限制功能140A的工作流程圖，圖8是助動力隨時間變化的一個示例。由于在這一實施例中是通過脈沖寬度調(diào)制來控制電機電流，當用占空因數(shù)D%表示電機電流時，通過控制使預(yù)計占空因數(shù)D(相當于預(yù)計輔力，以下的占空因數(shù)相當于輔力大小)的變化量不超過給定值(例如10%)。
參照圖7，將當前占空因數(shù)DN和時間τ之前的預(yù)計占空因數(shù)DN-1儲存起來(步驟140B)，如果占空因數(shù)D在增加(步驟140C)，則將占空因數(shù)DN-1增加10%并將增加后的結(jié)果作為D1(步驟140D)。如果DN<D1，則表明DN的增加量不大于10%(步驟140E)。于是假定D2＝DN(步驟140F)，并將D2作為預(yù)計占空因數(shù)來控制電機輸出(步驟140G)。然后假定D2為前次占空因數(shù)DN-1，程序返回到步驟140B。
如果在步驟140D中DN等于或大于D1，則表明預(yù)計占空因數(shù)的增加量等于或大于10%。然后使D2＝D1(步驟140I)，并將D2作為預(yù)計占空因數(shù)來執(zhí)行控制。
如果預(yù)計占空因數(shù)在減小(步驟140C)，則將前次預(yù)計占空因數(shù)DN-1減小10%，并將減小后的結(jié)果作為D1(步驟140J)。如果DN>D1(步驟140K)，就表明減小量小于10%。因此將DN作為預(yù)計占空因數(shù)D2(步驟140L)。如果DN≤D1，表明減小量不小于10%，就把D1作為預(yù)計占空因數(shù)D2(步驟140M)。
上述過程如圖8中的實線A所示。虛線B表明了沒有執(zhí)行輔力限制控制程序140A時占空因數(shù)D的變化情況。通過控制程序140A，使得電機電流的增減得以平穩(wěn)實現(xiàn)。因此，改善了騎車的感覺，并減小了對驅(qū)動系統(tǒng)的沖擊。尤其是在起動時，縱使電機速度很低，電流也被限制在一個平穩(wěn)的水平上，從而防止了電池迅速損壞，這種行駛控制還限制了高速度時的電機輔力比。為了做到這一點，可在一幅限定了與車速S和腳蹬力F有關(guān)的輔力比的圖上，將輔力比設(shè)成一個較小的值。
(停止判別控制)在本實施例中，在不采用制動開關(guān)的條件下，利用腳蹬力F和車速S來判別停止的意向。
首先，當車速為零時(步驟150A)，如果腳蹬力F小于一個給定值F1(例如12Kg力，或大約2Kg.m的扭矩)，(步驟150B)。當計時器的累計值t達到一個給定值to(例如1秒)時(步驟150E)，程序進入停止處理功能，將電機輸出變?yōu)榱?步驟102)。
當F不小于F1(步驟150B)且F不小于F2(F2大于F1，例如30kg)(步驟150G)時，如果腳蹬力F的變化幅度△F不大于一個給定值△F。(例如12kg)(步驟150H)，則起動另一個計時器(步驟150I)。如果計時器已在計時，則繼續(xù)計時(步驟150J)。當累計值t1持續(xù)了一個給定值t10(例如2秒)時，就判別出有停止的意向(步驟150J)。當車速S不是零時(步驟150A)，將計時器復(fù)位，或者說不會遇到上述情況(步驟150L)，程序返回到步驟10。此時，該模式保持不變。
當如上所述判別到有停止的意向時，程序轉(zhuǎn)入停止處理功能(步驟102)，逐漸減小電機的輸出，并準備著下一次起動，或者通過將程序設(shè)置到起動等待模式，等待下一個腳蹬力F的輸入。如果在比一段給定時間還要長的時間內(nèi)都沒有腳蹬力F和車速S一類的信號從外面輸入，程序則轉(zhuǎn)入節(jié)能模式。例如，將門電路82、主繼電器86、電源部分88斷電，CPU80的其余部分停止工作，只留下判斷是否有外部輸入的功能繼續(xù)工作。
(系統(tǒng)保護)下面將描述系統(tǒng)保護功能104。如圖5所示，這一功能包括電池過電壓檢測功能160，電池低壓檢測功能170及低能耗模式判別功能180。
當更換電池時用一個具有較高電壓的電池代替原來的電池，通過電池過電壓檢測功能160來保護系統(tǒng)。即，當總開關(guān)84(圖3)開啟時，先檢測電池電壓是否高于一個給定值，如果高于給定值，停止控制，將行駛模式限制到節(jié)能模式中。這樣，保證了在充電過程中不會起動。為了增加安全系數(shù)，在上述情況下即使電池電壓恢復(fù)到正常水平，也不能進行行駛，除非將總開關(guān)84斷開。
當電池電壓過低時，通過電池低壓檢測功能170來保護電池，使電池不過量耗電。即使在行駛過程中電池電壓過低，當通過將控制停止來切斷放電電流時，電池電壓也能恢復(fù)并上升。因此，控制又可重新進行。但是，如果放電過多，電池會損壞。因此，最好在打開總開關(guān)84后立即在沒有負載的情況下檢測電壓，并且如果電壓低于預(yù)先設(shè)定的值，就發(fā)出報警信號。
圖10也顯示了電池低壓檢測功能170。即，將電池電壓VB與兩個閾值Vth1和Vth2(Vth1<Vth2)相比較(步驟170A、170B)。如果VB不大于Vth1，則發(fā)光二極管亮，并起動計時器(步驟170C)。當計時器的計數(shù)值達到一累加時間值t20(例如5秒)(步驟170D)時，則結(jié)束全部控制(步驟192)。
如果VB介于Vth1和Vth2之間(步驟170A、170B)則以發(fā)光二極管閃爍的方式報警(步驟170F)。如果VB不小于Vth2，表明電池電壓正常，因此執(zhí)行其它控制程序(步驟170G)。
如上所述，當電壓VB不大于Vth1時，車子不會立即停下，因為當VB不大于Vth1時，不是立即結(jié)束控制，而是在一段給定時間之后才結(jié)束控制，在這段給定時間內(nèi)，發(fā)光二極管亮。例如，假設(shè)在某個交叉路口起動車子，在穿過該路口之前電壓就低子下去并且發(fā)光二極管亮了。即使出現(xiàn)這種情況，在計時器設(shè)定的一段時間t20之內(nèi)，車子仍可繼續(xù)行駛，以便穿過該路口中。
低能耗模式判別功能180用于判別前面所述的節(jié)能模式。當車處于靜止狀態(tài)(S＝0)，并且在比一段給定時間(例如5分鐘)更長的時間過后仍然沒有車速S信號輸入時，程序轉(zhuǎn)入節(jié)能模式。如前所述，在該模式中，門電路82、主繼電器86、電源部分88都斷電，CPU80的其余部分停止工作，只留下判斷是否有外部輸入的功能繼續(xù)工作。
故障判斷功能160檢測各類故障，只要有任何一種故障存在，就以與步驟160和170類似的方式發(fā)出報警信號(步驟190)以便結(jié)束控制(步驟192)。在結(jié)束控制步驟192中，主繼電器86斷電，CPU的其余功能全部停止，只留下報警處理和低能耗模式判別功能繼續(xù)工作。圖11顯示了車速傳感器66的故障檢測功能的工作流程，作為故障判斷功能106的一個示例。圖12展示了以上工作的具體過程。
車速傳感器66的故障檢測就是判別在起動前后車速傳感器66是不是沒有信號輸出。換句話說，當這一程序起動后(步驟106A)，如果車速傳感器的輸出(車速S)為零(步驟106B)，則檢測腳蹬力F的變化幅度△F(步驟106C)。如圖12所示，變化幅度△F是每隔一段恒定時間τ1檢測到的腳蹬力Fn與Fn+1之間的差值，即△F＝Fn+1-Fno比如將時間τ1設(shè)為0.5秒。
將差值△Fn與一個固定值△Fo進行比較(步驟106D)，如果△Fn≥△Fo，則起動計時器(步驟106E)，當累計值t3達到給定值t30時，就判別出車速傳感器66出現(xiàn)了故障(步驟106G)。于是發(fā)出報警信號并將計時器復(fù)位，再結(jié)束控制(步驟192)。如果在累計時間計數(shù)值t3達到t30之前車速S變成非零(步驟106B)，或者△F<△Fo(步驟160D)，就可判定沒有故障，將計時器復(fù)位(步驟106I)，程序轉(zhuǎn)入其它控制模塊(步驟106J)。
如上所述，即便車速S為零，只要變化幅度△F大于給定值，也能判斷出車速傳感器66出了故障。因此，即使是由于斷線一類原因造成車速傳感器66不輸出信號，也能進行故障檢測。如果在上述的故障判斷106進行完畢之后沒有檢測到故障，程序便轉(zhuǎn)入其它的正常控制(圖5中的步驟194)。
圖13顯示了對車速傳感器66的故障進行判斷的功能106A的工作流程。即，車速判別裝置200判斷由車速傳感器66構(gòu)成的車速檢測裝置所檢測到的車速S是否為零。數(shù)字202代表檢測腳蹬力F的變化幅度的裝置。當車速S為零時，將其測得的變化幅度△F輸入到變化幅度比較裝置204中，將△F與給定值△Fo進行比較。當△F>△Fo時，發(fā)出計時器起動信號TS起動信號TS將計時器206復(fù)位，使其開始計時。當累計的時間計數(shù)值達到給定時間值t30時，計時器206發(fā)出一個故障判別信號I，將故障判別信號I儲存到緩沖寄存器208中，同時讓報警裝置210發(fā)出報警信號，并使停止處理裝置212停止控制。并且也將計時器206復(fù)位。
盡管在該實施例的輔力限制裝置140A中是用占空因數(shù)來表示根據(jù)腳蹬力F或根據(jù)腳蹬力及車速計算出的預(yù)計輔力，并且將每隔一個時間區(qū)間的變化量限制在10%以內(nèi)，但本發(fā)明并不限于這個實施例。還可以將預(yù)計輔力的改變量限制在電機驅(qū)動扭矩的某個給定的比例范圍內(nèi)，或者說將占空因數(shù)或扭矩的變化量限制在一個確定的數(shù)值范圍內(nèi)。
由權(quán)利要求1限定的本發(fā)明帶有輔力限制裝置，可將每隔一段時間根據(jù)人驅(qū)動力計算出的預(yù)計輔力的改變量限制在某一范圍內(nèi)，因而即使在人驅(qū)動力突然變化時也能使電機輔力平穩(wěn)地改變。從而減小了對驅(qū)動系統(tǒng)的機械沖擊，改善了騎車時的感覺。由于防止了電機電流在起動時增加過快，從而防止了電池迅速損壞。
本發(fā)明不但可以根據(jù)人驅(qū)動力確定預(yù)計輔力，而且可以根據(jù)車速確定預(yù)計輔力(權(quán)利要求2)。在這種情況下，通過限制高速度行駛時的輔力大小來防止車速增大過快，降低了電池的能耗。
權(quán)利要求
1.一種由人驅(qū)動力驅(qū)動的車，包括一個人力驅(qū)動系統(tǒng)，用于將人驅(qū)動力轉(zhuǎn)變成驅(qū)動車子行駛的力；一個電驅(qū)動系統(tǒng)，用于給人的驅(qū)動力補充輔助驅(qū)動力；一個人驅(qū)動力檢測裝置，用于檢測人的驅(qū)動力；其特征在于所述的車還包括一個控制裝置，用于每隔一固定時間根據(jù)所檢測到的人驅(qū)動力計算電驅(qū)動系統(tǒng)的預(yù)計輔力，并且根據(jù)該預(yù)計輔力來改變與所述輔力的大小相對應(yīng)的電機輔力；一個輔力限制裝置，用于將電機輔力的改變量限制在一個指定范圍內(nèi)，以便逐漸改變電機的輔力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由人驅(qū)動力驅(qū)動的車，其特征在于所述的控制裝置用于進行控制，使所述的電機輔力等于所述的預(yù)計輔力;所述的輔力限制裝置用于每隔所述的一固定時間增加或減小預(yù)計輔力，并且將兩個相鄰接的預(yù)計輔力的變化量限制在所述的指定范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的由人的驅(qū)動力驅(qū)動的車，其特征在于所述的車還包括一個用于檢測車速的車速檢測裝置;所述的控制裝置用于根據(jù)車速和所述的人驅(qū)動力計算所述的預(yù)計輔力。
4.權(quán)利根據(jù)要求1至3中任何一個所述的由人的驅(qū)動力驅(qū)動的車，其特征在于所述的控制裝置向所述的電驅(qū)動系統(tǒng)提供驅(qū)動電流脈沖，以便產(chǎn)生所述的輔力;還計算該驅(qū)動電流脈沖寬度的預(yù)計占空率;并且通過改變占空率來控制驅(qū)動電流;所述的輔力限制裝置用于在預(yù)計占空率的變化量將超過給定值的條件下，以預(yù)計占空率的給定比例使其增加或減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一個所述的由人驅(qū)動力驅(qū)動的車，其特征在于所述的車還包括一個緩慢起動裝置，用于每隔一段給定的固定時間將預(yù)計輔助驅(qū)動力的一指定比例加到實際的輔助驅(qū)動力上，最終使實際輔助驅(qū)動力達到預(yù)計的輔助驅(qū)動力，因而在開始增加輔助驅(qū)動力時可以將輔助驅(qū)動力平穩(wěn)地加到人驅(qū)動力上。
全文摘要
一種帶電機的車，具有并行的人力驅(qū)動系統(tǒng)和電驅(qū)動系統(tǒng)，在突然改變腳蹬力時，電機的輔力不會突變，從而減小了對驅(qū)動系統(tǒng)的沖擊，改善了騎車時的感覺，防止了電機電流增加過多，減緩了電池的損耗。該車包括人力檢測裝置，行駛控制裝置(根據(jù)測得的人力計算電機的預(yù)計輔力，并控制電機輔力使其達到預(yù)計輔力)，及輔力限制裝置(用于每隔一段固定時間逐步增加或減小預(yù)計輔力，并限制在該固定時間段前后計算出的預(yù)計輔力的變化量)。
文檔編號B62K11/00GK1107112SQ9411964
公開日1995年8月23日 申請日期1994年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月29日
發(fā)明者生熊克己, 永井末次, 伊藤文夫, 宮田彰一郎, 菅沼泰夫 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社