[发明专利]电动辅助系统和电动辅助车辆

权利要求书

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；

速度传感器，其检测所述电动辅助车辆的车速；

变速齿轮范围传感器，其检测变速器的变速齿轮范围；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，基于指定所述骑乘者当前选择的辅助模式的数据、表示由所述转矩传感器检测到的踏板转矩的大小的数据以及表示所述变速齿轮范围的数据来计算马达电流指令值，通过执行PID控制并且基于所述车速、所述曲柄轴处产生的转矩和表示所述变速齿轮范围的数据中的至少一者来校正所述马达电流指令值，并且确定要由所述电动马达产生的、与校正后的马达电流指令值相对应的辅助力的大小，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。