[發(fā)明專利]以擋位和速度信號先后輸入的數(shù)字差分控制助力車系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410408447.2
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104129321A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 成都寬和科技有限責(zé)任公司;黃強(qiáng);高松;歐陽焱雄
• 主分類號: B60L15/28
• 分類號: B60L15/28
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.以擋位和速度信號先后輸入的數(shù)字差分控制助力車系統(tǒng)，包括電助力自行車的兩個車輪：車輪A和車輪B，以及驅(qū)動車輪A的電機(jī)A和驅(qū)動車輪B的電機(jī)B，包括電助力自行車的擋位信號手動控制器（3），其特征在于：還包括差分控制器（1），車速信號傳感器（12）和均速器（20）；車速信號傳感器（12）與均速器（20）連接，均速器（20）是把一定時間內(nèi)車速信號傳感器（12）的速度信號變?yōu)樵撘欢〞r間內(nèi)平均速度的信號處理器；

差分控制器（1）與電機(jī)A之間用控制器A連接，控制器A用差分控制器（1）給與的控制信號控制動力電源對車輪A供電；

差分控制器（1）與電機(jī)B之間用控制器B連接，控制器B用差分控制器（1）給與的控制信號控制動力電源對車輪B供電；

在電機(jī)A與控制器A之間取反饋控制信號電流IA輸入差分控制器（1）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電流IB輸入差分控制器（1）的電流數(shù)值比較器（9）；

擋位信號手動控制器（3）的擋位信號ID輸入差分控制器（1）的電流數(shù)值比較器（9）；

均速器（20）的車均速信號IS輸入差分控制器（1）的電流數(shù)值比較器（9）；

差分控制器（1）包括依次相連的三個模塊；

第一模塊對用于控制的原始輸入信號是擋位信號手動控制器（3）的擋位信號ID、反饋控制信號電流IA和反饋控制信號電流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)對第一模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型函數(shù)處理；

第三模塊將均速器（20）的車均速信號IS輸入差分控制器（1）的數(shù)據(jù)分配器（10），對模型函數(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)行加入速度信號要素的處理，使控制器A和控制器B獲得的控制數(shù)據(jù)不僅有擋位信號ID、反饋控制信號電流IA和反饋控制信號電流IB的要素，還具有車均速信號IS等四個要素；

第一模塊：電流數(shù)值比較器（9）的三個輸入端分別連接擋位信號手動控制器（3）的擋位信號ID、反饋控制信號電流IA和反饋控制信號電流IB；ID、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；電流數(shù)值比較器（9）的兩個輸出端分別連接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）；??

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電流IA、反饋控制信號電流IB變?yōu)橐唤M差數(shù)值的數(shù)字信號，和取得IA＞IB或IA＜IB的兩種向量信號的某一種，該差數(shù)值的數(shù)字信號加上擋位信號ID值獲得含擋位的數(shù)字信號；電流數(shù)值比較器（9）將該含擋位的數(shù)字信號、IA、IB和IA＞IB向量信號傳輸給差分模型數(shù)據(jù)處理器（7），或電流數(shù)值比較器（9）將該含擋位的數(shù)字信號、IA、IB和IA＜IB向量信號傳輸給差分模型數(shù)據(jù)處理器（8）；含擋位的數(shù)字信號已下簡稱為數(shù)字信號；??

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)儲存器（11）；?

其作用是；

當(dāng)IA＞IB時，啟動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)字信號數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號對應(yīng)的IA數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器（9）IA＞IB向量信號數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲存器（11）中儲存的與該數(shù)字信號和該向量信號匹配的模型函數(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)字信號數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號數(shù)據(jù)對應(yīng)的IB數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器（9）IA＞IB向量信號數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲存器（11）中儲存的與該數(shù)字信號和該向量信號匹配的模型函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算處理；獲得與IA和IB分別對應(yīng)的兩個控制用的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?IAn，和IA＞IB的IB控制數(shù)據(jù)y?IBn，y?IAn和y?IBn這兩個后續(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n，IAn）；

y?IBn?=?f（IA＞IB向量，數(shù)字信號n，IBn）；

數(shù)字信號n和IAn是關(guān)于某一個數(shù)字信號n對應(yīng)的該相同時間點(diǎn)的控制電流信號值IAn；數(shù)字信號n和IBn是關(guān)于某一個數(shù)字信號n對應(yīng)的該相同時間點(diǎn)的控制電流信號值IBn；?

或者，當(dāng)IA＜IB時，啟動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)字信號數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號對應(yīng)的IA數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器（9）IA＜IB向量信號數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲存器（11）中儲存的與該數(shù)字信號和該向量信號匹配的模型函數(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)字信號數(shù)據(jù)、與該數(shù)字信號數(shù)據(jù)對應(yīng)的IB數(shù)據(jù)、電流數(shù)值比較器（9）IA＜IB向量信號數(shù)據(jù)，代入模型函數(shù)儲存器（11）中儲存的與該數(shù)字信號和該向量信號匹配的模型函數(shù)中進(jìn)行運(yùn)算處理；獲得與IA和IB分別對應(yīng)的兩個控制用的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?IAn，和IA＜IB的IB控制數(shù)據(jù)y?IBn，y?IAn和y?IBn這兩個后續(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n，IAn）；

y?IBn?=?f（IA＜IB向量，數(shù)字信號n，IBn）；

數(shù)字信號n和IAn是關(guān)于某一個數(shù)字信號n對應(yīng)的該相同時間點(diǎn)的控制電流信號值IAn；數(shù)字信號n和IBn是關(guān)于某一個數(shù)字信號n對應(yīng)的該相同時間點(diǎn)的控制電流信號值IBn；IAn和IBn是計(jì)算值，是數(shù)字信號；?

第三模塊：數(shù)據(jù)分配器（10）的輸入端分別與模型函數(shù)儲存器（11）、均速器（20）、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）連接，數(shù)據(jù)分配器（10）的輸出端與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換器（16）連接，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換器（16）的輸出端分別與強(qiáng)電控制器A和強(qiáng)電控制器B連接；實(shí)現(xiàn)差分控制器對強(qiáng)電控制器A和強(qiáng)電控制器B控制的目的；

其作用是；均速器（20）的車均速信號IS輸入差分控制器（1）的數(shù)據(jù)分配器（10），對已進(jìn)行IA、IB和ID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)行加入車均速信號IS要素的再一次模型函數(shù)處理，使控制器A和控制器B獲得的控制數(shù)據(jù)不僅有擋位信號ID、反饋控制信號電流IA和反饋控制信號電流IB的要素，還具有車均速信號IS的要素；

數(shù)據(jù)分配器（10）把IA＞IB差分模型數(shù)據(jù)處理器（7）輸入的成組控制數(shù)據(jù)y?IAn和y?IBn分別進(jìn)行加入車均速信號IS要素的模型函數(shù)處理后成為y?IAnIS和y?IBnIS，再分別分配給強(qiáng)電控制器A和強(qiáng)電控制器B；或者IA＜IB差分模型數(shù)據(jù)處理器（8）輸入的成組控制數(shù)據(jù)y?IAn和y?IBn分別進(jìn)行加入車均速信號IS要素的模型函數(shù)處理后成為y?IAnIS和y?IBnIS，再分別分配給強(qiáng)電控制器A和強(qiáng)電控制器B，即y?IAnIS分配給強(qiáng)電控制器A，則y?IBnIS分配給強(qiáng)電控制器B；數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換器（16）把已經(jīng)分配好控制對象的數(shù)字信號y?IAnIS和y?IBnIS分別進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，把計(jì)算的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電控制器A和強(qiáng)電控制器B能使用的控制數(shù)字信號，最后把這兩個控制數(shù)字信號傳送給對應(yīng)的兩個強(qiáng)電控制器；??

實(shí)現(xiàn)擋位信號手動控制器（3）的擋位信號ID、均速器（20）的車均速信號IS、反饋控制信號電流IA和反饋控制信號電流IB通過差分控制器對強(qiáng)電控制器A和強(qiáng)電控制器B進(jìn)行規(guī)定模型函數(shù)的差分控制，達(dá)到前后輪受力不平衡時，也能使前后輪的動力可以匹配地保持ID規(guī)定的擋位范圍內(nèi)，以IS所指向的平均勻速度，既分別使兩個電機(jī)分別對前后輪輸出匹配的動力，達(dá)到助力自行車的前后輪平穩(wěn)地平均勻速度行駛的目的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以擋位和速度信號先后輸入的數(shù)字差分控制助力車系統(tǒng)，其特征在于：?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）通過轉(zhuǎn)角參數(shù)處理器（30）與數(shù)據(jù)分配器（10）連接，轉(zhuǎn)角參數(shù)處理器（30）還與龍頭轉(zhuǎn)角傳感器（31）連接。