CN100358774C - 电动助力自行车的辅助马达控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的问题在于，在能再生充电的电动助力自行车中，采用再生控制方法以不失去辅助感的方式进行行驶充电，不用担心电池断电。本发明的电动辅助马达控制方法，踏板半个循环中产生的人力转矩值，在预设的转矩设定位以上的部分中，与人力转矩成比例地使辅助马达产生转矩；在转矩设定值以下的人力转矩部分中，辅助马达产生预定的制动转矩；在有人力转矩的情况下以及以无人力转矩进行惯性行驶时，由于辅助马达产生的制动转矩变大，行驶者能感到阻力减小，能节省电力，并且，设定速度以上的速度能量能作为含有人力能量的制动转矩吸收进驱动源。

Description

电动助力自行车的辅助马达控制方法

技术领域

本发明涉及驱动电源能再生的电动助力自行车辅助马达控制方法。

背景技术

现有技术中的电动助力自行车能再生电力，但都在下坡时表现出使用再生功能的效果。在这种情况下，人们期望在具有制动效果的同时能由再生能量给电源电池充电。

但是，在图5所示标准行驶模式(pattern)中以辅助率100％行驶时，出现消费电量的下坡再生电量为3.1W，占动力运转行驶的电力＝(2×3+6.7)＝12.7W中的比率为24.6％。

如果在无再生行驶时的消费电力为12.7W，有再生行驶时的消费电力为9.6W，行驶距离为12.7/9.6＝1.32倍的话，就不能消除电池断电的可能性。

发明内容

本发明鉴于上述缺陷而研究的，解决的问题在于，提供再生的控制方法，能以不失助力感的方式进行行驶充电，不用担心电池断电。

本发明的电动助力自行车辅助马达控制方法的特征在于，踏板半个循环中产生的人力转矩值，在预设转矩设定值以上的部分中，与人力转矩成比例地使辅助马达产生转矩；在转矩设定值以下的人力转矩部分中，由辅助马达产生预定的制动转矩。

在前述控制方法中，在踏板踏力引起人力转矩的情况下以及以无人力转矩进行惯性行驶时，由于辅助马达产生的制动转矩变大，进而行驶速度使制动转矩变大，行驶者感到阻力减小。

电动助力自行车辅助马达控制方法的特征还在于，能用稳定行驶速度以上的速度进行前述控制。

电动辅助马达控制方法的特征还在于，在使用上述控制的电动助力自行车中，设定速度以上的速度能量作为包含着人力能量的制动转矩吸收进驱动源。

附图说明

图1表示通常行驶时人力踏力与马达辅助力关系的示图；

图2表示本发明在行驶充电行驶时人力踏力与马达辅助力关系的示图；

图3表示有踏力时和无踏力时附加不同再生量进行控制的方法示图；

图4表示由行驶速度改变吸收转矩值进行控制的示图；

图5表示在标准行驶路段中行驶时不同区间消费电力的示图。

标号说明

1人力踏力，2辅助力，3再生力，3a无踏力时的再生力，3b有踏力时的再生力，4临界值，5驱动侧，6再生侧，7行驶速度，8制动转矩。

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。

图1表示无再生功能的现有一般电动助力自行车踏力与马达辅助力关系的示图。图1中，踏力1与辅助力2控制到1∶1的关系以下。

图2表示本发明踏力1与辅助力2关系的示图，对预设临界值4以上踏力部分中按踏力1与辅助力2关系为1∶1以下进行辅助，踏力1在临界值4以下时，以辅助马达为发电机进行控制，把行驶能量吸收作为再生电力3。

图2中，对应于辅助马达能量方向中的踏力1，用时间图把驱动侧表示为5，吸收侧表示为6。如图所示，表示与踏动踏板时所赋踏力大小相对应的辅助马达在临界值4范围内能在驱动侧5和再生(吸收)侧6两方向切换。

不踏动踏板无踏力1或惯性行驶状态中，也表示成再生行驶状态时行驶能量被电源吸收的情况。

需要与上述踏力1伴有大的驱动力时，由辅助马达辅助驱动力，在驱动力小时吸收惯性能量，并存储电量，在控制电源消费能量的同时，也意味着能辅助控制。

在图3中，按图2控制有踏力时和按临界值以下吸收转矩值中没有踏力时的情况相同，在这种情况下，因减速感变大，有踏力时吸收转矩变小，能改善降低减速感的满意度。

图4中，行驶速度改变制动转矩，当行驶速度使控制转矩达到一定值时，因吸收电力与端度成比例，低速区域中设定为无踏力负担感的程度值，随着速度提高，转矩值增大使减速感变弱，并且，设定增大的值只吸收电力。

进行上述控制时，在自行车稳定行驶状态，最好是按大体为5～7km/H以上速度行驶的时候。

至此，在所说明的控制中，虽能消减电源的消费能量，但除了下坡行驶以外，不能贮存能量.万一电源能量没有了，如果能再生行驶充电，即使用现有电动助力自行车，也不用担心电池断电。

针对该问题，在自行车行驶速度达到一定速度以上时，惯性行驶进行消遣，且在具有速度感作用的速度以上区域中，吸收同等电力的情况下，因人踏力负担与速度成反比例，利用负担感也变小的现象，作为包含人力能量的再生能量，吸收进驱动源进行蓄电。

在进行这种控制下，因平坦路段行驶而人力转矩小的行驶状态时能蓄电，不用担心电池断电。

本发明，平坦路段行驶而人力负担小时，以人力能量作为电能进行蓄电；坡路行驶而人力负担大的行驶时，靠蓄电的能量把辅助马达作为辅助力使用，所以，能实现电动辅助自行车本来所要求的功能，不用担心行驶距离的延长和电池断电。

以人力能量作为电能进行蓄电，变为由人体进行负荷的情况，在平坦路段行驶多的地方使用者使用轻量配件，是另一种消遣方法。

由于能行驶充电，不用充电场所就能在上下班、上下学等停、骑使用，扩大了电动自行车的用途。

Claims (4)

1、一种电动助力自行车辅助马达控制方法，其特征在于，踏板半个循环中产生的人力转矩值，在预设的转矩设定值以上的部分中，与人力转矩成比例地由辅助马达产生转矩；在转矩设定值以下的人力转矩部分中，由辅助马达产生预定的制动转矩，而且，

在踏板踏力引起人力转矩的情况下以及以无人力转矩进行贯性行驶时，通过改变辅助马达产生的制动转矩的大小，行驶者感到阻力减小。

2、如权利要求1所述的电动助力自行车辅助马达控制方法，其特征在于，根据行驶速度，改变制动转矩的大小，行驶者能感到阻力减小。

3、一种电动助力自行车辅助马达控制方法，其特征在于，在稳定速度以上的速度进行权利要求1及权利要求2的控制。

4、一种电动辅助马达控制方法，其特征在于，在适用于权利要求1、2及权利要求3的电动助力自行车中，预定设定速度以上的速度能量包含人力能量作为制动转矩吸收进驱动源。

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