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原文传递电动辅助系统和电动辅助车辆

专利名称：	电动辅助系统和电动辅助车辆
摘要：	一种用于设置有踏板(55)的电动辅助车辆(1)的电动辅助系统(51)，该电动辅助系统(51)包括：曲柄轴(57)，其通过施加到踏板的骑乘者的人力而旋转；转矩传感器(41)，其根据在曲柄轴处产生的转矩的大小来输出转矩信号；电动马达(53)，其产生对骑乘者的人力进行辅助的辅助力；加速度传感器(38)，其根据电动辅助车辆的行进方向上的当前加速度来输出加速度信号；和控制装置(70)，其接收转矩信号和加速度信号，并确定要由电动马达产生的辅助力的大小。控制装置(70)基于预先准备的规则根据转矩信号来计算目标加速度，并且确定要由电动马达(53)产生的辅助力的大小，使得目标加速度和当前加速度之间的偏差减小。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	雅马哈发动机株式会社
发明人：	莲见光晴
专利状态：	有效
申请日期：	2017-09-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201780081176.6
公开号：	CN110121460A
代理机构：	北京东方亿思知识产权代理有限责任公司
代理人：	柳春雷
分类号：	B62M6/45(2006.01);B;B62;B62M;B62M6
申请人地址：	日本静冈县
主权项：	1.一种电动辅助系统，其能够用于包括踏板的电动辅助车辆，所述电动辅助系统包括：曲柄轴，其能够通过施加至所述踏板的骑乘者的人力而旋转；转矩传感器，其根据在所述曲柄轴处产生的转矩的大小来输出转矩信号；电动马达，其产生对所述骑乘者的人力进行辅助的辅助力；加速度传感器，其根据所述电动辅助车辆的行进方向上的当前加速度来输出加速度信号；和控制装置，其接收所述转矩信号和所述加速度信号，并且确定要由所述电动马达产生的辅助力的大小，其中，所述控制装置基于预先准备的规则根据所述转矩信号来计算目标加速度，并且确定要由所述电动马达产生的辅助力的大小，使得所述目标加速度和所述当前加速度之间的偏差减小。 2.根据权利要求1所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置执行PID控制，以确定要由所述电动马达产生的辅助力的大小，从而减小所述偏差。 3.根据权利要求2所述的电动辅助系统，其中，当前时间t处的当前偏差表示为E(t)，并且辅助力控制系统的比例要素、微分要素和积分要素的反馈增益分别为表示为Kp、Kd和Ki，所述控制装置通过以下表达式来确定与要由所述电动马达产生的辅助力相对应的马达转矩Fm： [表达式1] 4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置确定要由所述电动马达产生的辅助力的大小，使得所述偏差更接近0。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置预先存储表格，并且参照所述表格来确定产生马达转矩所需的电流的指令值，所述表格使在所述电动马达中流动的电流的指令值与对应于要由所述电动马达产生的辅助力的所述马达转矩的大小彼此相关联。 6.根据权利要求4所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置针对所述偏差的大小的每个范围预先存储表格，并且参照所述表格来确定产生马达转矩所需的电流的指令值，所述表格使在所述电动马达中流动的电流的指令值与所述马达转矩的大小彼此相关联。 7.根据权利要求2所述的电动辅助系统，其中，当前时间t处的当前偏差表示为E(t)，并且能够用于根据关于残余偏差的比例项、积分项和微分项来求出电流的指令值的反馈增益分别表示为Kp'、Kd'和Ki'，所述控制装置通过以下表达式来确定在所述电动马达中流动的电流的指令值Im： [表达式2] 8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置包括保持预先准备的所述规则的存储装置。 9.根据权利要求8所述的电动辅助系统，其中，所述规则是定义所述转矩信号和所述目标加速度之间的对应关系的映射表或函数。 10.根据权利要求9所述的电动辅助系统，其中，所述函数是非线性函数或线性函数。 11.根据权利要求1至10中任一项所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置包括高通滤波器，所述高通滤波器传输包含在所接收的所述加速度信号中的预定义频率以上的高频分量。 12.根据权利要求11所述的电动辅助系统，其中，所述控制装置包括传输5Hz以上的高频分量的高通滤波器。 13.根据权利要求1至12中任一项所述的电动辅助系统，其中，在所述骑乘者旋转所述踏板以使所述曲柄轴旋转一圈的时间段期间，所述转矩传感器和所述加速度传感器分别多次或连续地输出转矩信号和加速度信号，并且所述控制装置多次或在时间上连续地确定要由所述电动马达产生的辅助力的大小。 14.根据权利要求13所述的电动辅助系统，其中，在所述骑乘者旋转所述踏板以使所述曲柄轴旋转一圈的时间段期间，所述转矩信号根据与所述骑乘者旋转所述踏板的操作相关联的所述曲柄轴的旋转而变化，所述加速度信号根据所述骑乘者旋转所述踏板的操作和施加到所述电动辅助车辆的外部干扰而变化，并且所述控制装置在预定义时刻处根据所述转矩信号来计算所述目标加速度，根据所述加速度信号来计算加速度，并确定要由所述电动马达产生的辅助力的大小。 15.根据权利要求1至14中任一项所述的电动辅助系统，还包括马达驱动电路，所述马达驱动电路向所述电动马达输出具有根据指令值而被控制的幅度、频率和流动方向中的至少一个的电流，其中，所述控制装置向所述马达驱动电路输出能够用于使与所确定的辅助力的大小相对应的电流流动的指令值。 16.一种电动辅助车辆，其包括根据权利要求15所述的电动辅助系统。 17.根据权利要求16所述的电动辅助车辆，还包括：前轮和后轮；和动力传递机构，其将骑乘者的人力和辅助力传递至所述后轮。
所属类别：	发明专利