[發明專利]用于踏板車輛的動力系統

有效

• 申請號: 201580046163.6
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN107074320B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 亞瑟·德拉瓦
• 申請（專利權）人: E2驅動公司
• 主分類號: B62M6/55
• 分類號: B62M6/55;B62M6/45;B62M11/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王瑞朋;張玫

本發明提供一種用于踏板車輛的動力系統，其包含第一電機及第二電機以及具有行星齒輪托架、環形齒輪及太陽齒輪的行星齒輪裝置，該第一電機連接至該行星齒輪裝置，該動力系統還包含該環形齒輪連接至以建立至該行星齒輪裝置的第一輸入端的曲柄軸，該第二電機齒輪嚙合至該曲柄軸，控制單元經設計以根據角位設定點調節該第一電機，并根據電流或扭矩設定點調節該第二電機。

技術領域

本發明系涉及用于踏板車輛(尤其是，腳踏車)的動力系統，該動力系統包含第一及第二電機及具有行星齒輪托架、環形齒輪及太陽齒輪的行星齒輪系統，且提供兩功能，即，電力輔助及用于改變速度比的電動系統，其中在踏板與來自由傳動元件連接車輪的外殼的輸出端之間定義速度比。

背景技術

此動力系統能夠與兩個電機促成的蹬車扭矩(蹬車動力)成比例地提供電力輔助。使用第一電機以便在踏板與輸出鏈環之間提供某一速度比。使用第二電機以便確保維持由騎腳踏車者所選擇的輔助等級。

自專利申請WO 2013/160477已知此動力系統。如該申請案中所描述，第一及第二電機分別裝備有第一及第二傳感器，每一傳感器設計為測量其與之相關聯的電機的角速度。第一及第二傳感器連接至控制單元，設計為測量正由騎腳踏車者推進的腳踏車的速度的第三傳感器也連接至該控制單元，且動力系統包含測量元件，該測量元件設計為產生指示由第一電機所供應的扭矩的測量信號，控制單元設計為基于由傳感器所測量的速度及預設的設定點以及指示扭矩的測量信號產生第一及第二控制信號，該第一控制信號為發送至第一電機的旋轉速度調節信號，且該第二控制信號為發送至第二電機的扭矩調節信號。

已知動力系統的一個缺點為第一電機歸因于速度測量系統及指派給其的調節器的設定點的值的受限的動態回應能力。該第一電機的回應的此延遲限制可自踏板傳送至系統的輸出鏈環的扭矩量，且引起使用者似乎覺得陌生的打滑感覺。實際上，如已知動力系統的專利申請中所描述，提供至第一電機的控制信號為取決于由第二電機的測量系統所測量的速度的速度設定點。大體上憑借(任何種類的)位置傳感器執行對諸如電動電機的轉子的旋轉組件的速度的測量，后處理來自傳感器的信號以獲得旋轉速度值。進行此操作的最簡單方式為測量兩個位置之間的時間并通過該時間劃分此等兩個位置之間的角度。此程序具有使位置在時間上偏移的效果，此情況將時間滯后引入測量中且預示添加測量噪聲。因此，濾波此信號以使其較連續有時是優選的，此情況進一步帶來時間滯后。此測量時間滯后限制由第一電機速度調節器所提供的益處，由于滯后減損其動態范圍。使用高解析度位置傳感器(用于第一電機及第二電機)是必要的，以便增加第一電機的控制動態范圍。

發明內容

為此目的，根據本發明的動力系統的特征在于第二電機與曲柄軸嚙合且第一電機連接至太陽齒輪，行星齒輪托架連接至動力系統的輸出鏈環且環形齒輪連接至踏板。

由于第一及第二電機分別裝備有第一及第二傳感器，每一傳感器設計為測量其指派給的電機的角位，該第一及第二傳感器連接至也與第三傳感器連接的控制單元，該第三傳感器設計為測量腳踏車由騎腳踏車者推進的速度，因此該動力系統包含分別經設計以產生分別橫跨第一及第二電機的繞組傳遞的電流測量信號(DC電機中的扭矩影像)的第一及第二測量元件，且該控制單元設計為基于由傳感器所測量的角位、穿過電機繞組的電流及其他系數調節兩個電機。根據為第二電機的角位及具體針對所要速度比的系數的函數的角位設定點以封閉回路調節第一電機。根據為該第一電機的電流及所要輔助等級(所供應電功率與車輪處的總功率之比)的函數的電流設定點(扭矩影像)以封閉回路調節第二電機。