[發明專利]一種基于狀態遞歸的助力控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202111052062.3
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113636008A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 王建平
• 申請（專利權）人: 北京順昌新材科技有限公司
• 主分類號: B62M6/45
• 分類號: B62M6/45;B62J45/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 鄭興旺

本發明公開了一種基于狀態遞歸的助力控制裝置及方法，所述裝置包括：設備狀態采集模塊、設備對應輸出模塊、設備輸出補償模塊和設備總輸出模塊；所述設備狀態采集模塊在車輛行駛過程中，實時采集設備狀態值，同時計算設備當前時刻狀態值的導函數；所述設備對應輸出模塊通過讀取設備狀態采集模塊提供的數值，得到當前設備狀態下對應的設備輸出值；所述設備輸出補償模塊，讀取設備對應輸出模塊提供的數值，進行多種補償后，得到當前狀態下的實際設備輸出值；所述設備總輸出模塊使用各種補償后的設備輸出值，控制設備進行輸出，設備狀態同步改變。本發明解決了現有助力設備在有人力介入時存在頓挫感、難以均衡協調的問題。

技術領域

本發明涉及車輛控制技術領域，具體涉及一種基于狀態遞歸的助力控制裝置及方法。

背景技術

傳統的電動自行車，電動滑板車的控制方法，常見的有如下三種：

1、手控油門式(自行車及滑板車)：

根據按壓油門的程度設定目標車速，并以此目標車速對電機的輸入進行閉環控制。

2、腳踏速度傳感式(自行車)：

偵測到腳踏速度時，按當前控制器擋位速度限制，設定目標車速，并以此目標車速對電機的輸入進行閉環控制。

3、扭矩傳感式(自行車)：

偵測用戶腳踏時產生的扭矩，并以此對電機進行扭矩控制。用戶使用較大力量踩踏踏板時，提高電機輸出，盡量維持用戶腳踏使用的力量為恒定值。使用戶使用較低力量踩踏腳踏也可以正常騎行。

以上控制方式都有一定弊端。

1、手控油門式弊端在于：

僅通過按壓油門決定前進速度，前進過程中人力與電力很難協調出力。無法保證騎行同時保有一定運動量。

2、腳踏速度傳感式弊端在于：

車輛一般僅以設定好的當前擋位速度前進。例如15、20、25km/h。當用戶希望使用其他速度前進時，車輛無法順利運轉。例如設定為15km/h擋位時，用戶希望維持10km/h前進時，則需要頻繁踩踏踏板及捏剎車。除此之外，同樣存在前進過程中人力與電力很難協調出力。無法保證騎行同時保有一定運動量的問題。例如設定15km/h擋位時，若用戶希望維持17km/h前進，則電機輸出功率為0。

此方式僅適用于具有腳踏的電動自行車，對于其他混合動力車輛例如滑板車等無法采用。

3、扭矩傳感式弊端在于：

帶有扭矩傳感器的腳踏曲柄或中軸。此結構較為昂貴，且維護較為困難。

此方式基礎邏輯為，使用電機對用戶腳踏力量進行放大，控制用戶腳踏扭矩為固定值，因此無法自由選擇不同車速下的運動量。

此方式僅適用于具有腳踏的電動自行車，對于其他混合動力車輛例如滑板車等無法采用。

除此之外，還有一些分狀態進行不同應對方式的控制策略，例如對車輛起步，爬坡等過程進行單獨控制，但是此類控制策略在狀態偵測過程中容易出現錯誤，且在狀態轉換過程中用戶會感到較強的頓挫感。

發明內容

為此，本發明提供一種基于狀態遞歸的助力控制裝置及方法，以解決現有助力設備在有人力介入時存在頓挫感、難以均衡協調的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

根據本發明的第一方面，公開了一種基于狀態遞歸的助力控制裝置，所述裝置包括：

設備狀態采集模塊、設備對應輸出模塊、設備輸出補償模塊和設備總輸出模塊；