CN1171352A

CN1171352A - 马达助力车

Info

Publication number: CN1171352A
Application number: CN97113723.4A
Authority: CN
Inventors: 山本聪
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1996-07-05
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: CN1072147C; US5826675A; JPH1016857A

Abstract

提供一种马达助力车,采用为所有型号所共用的控制装置,以使各部件的管理得到简化和使成本降低。助力车具有动力装置22,用于输出由输入给曲柄轴13的蹬踩力和出自电气马达21的助动力组成的合力;以及控制装置24,用于可变动地控制出自所述电气马达21的助动力,为各种各样型号所共用的数据包含在所述控制装置24之中,而包含为每一型号所特有的数据的车辆辨识装置与所述控制装置24分开设置。

Description

马达助力车

本发明涉及一种马达助力车，其中取决于蹬踩力的辅助驱动力从电气马达供给一只车轮。

近来，提出了多种马达助力自行车，其中由输入给脚蹬的蹬踩力和出自电气马达的辅助驱动力组成的合力供给一只车轮(参阅，比如，日本专利申请第H6-324686)。这样一种马达助力自行车具有动力装置，用于输出由蹬踩力和出自电气马达的辅助驱动力的合力；蹬踩力检测器，用于检测蹬踩力；以及控制装置，用于可变动地按照检测到的所述蹬踩力数值来控制所述电气马达的输出。

已经制造了性能各异的多种型号的这类马达助力自行车。在此情况下，在随型号改变的减速齿轮比、轮胎尺寸、曲柄长度等方面的区别是通过采用这些区别作为各种型号之间的性能区别来在控制装置中对性能信息作不同的规定而予以处理的。其次，不同的电气配线和联接器用于每一型号的控制装置以防止装配误差。

不过，如同过去如上述所做的那样，特为每一型号配置控制装置，就会增加控制装置的类型，导致一些问题，即这将涉及复杂的管理，以及这将增加研制控制装置的成本。

其次，如同过去如上述所做的那样，为每一型号配置不同的电气配线和联接器的方法，也会导致一项问题，即这种方法难以保障所需大量的型号。

本发明一直设想研究上述情况，而本发明的目的是，提供一种马达助力车，其中一种共用的控制装置用来使得可能简化各部件的管理并降低研制成本。

本发明按照方案1的特征在于，在一种马达助力车中，此车具有动力装置，用于输出由输入给曲柄轴的蹬踩力和出自电气马达的助推力的合力，以及控制装置，用于可变动地控制出自所述电气马达的助推力，各不同型号所共有的控制信息包含在所述控制装置之中，以及包含每一型号特定控制信息的车辆辨识装置与所述控制装置分开设置。

本发明按照方案2的特征在于，在方案1中，所述车辆辨识装置包括存储器，可从外部重新装入信息，并用树脂密封。

本发明按照方案3的特征在于，在方案1或2中，所述车辆辨识装置包括根据制造年份确定的一种型号鉴别代码，还在于，所述控制装置，当其中包含的一种型号鉴别代码吻合于出自所述车辆辨识装置的型号鉴别代码时，起动控制动作。可以作出一种安排，致使当各鉴别代码不相吻合时不起动或终止控制动作。

本发明按照方案4的特征在于，在方案1至3中的任何一种中，当所述车辆辨识装置装在车体支架上时，凸起部分和凹下部分构成一种取决于型号的配装关系，彼此配装在所述车辆辨识装置与车体支架之间。

一种本发明的实施模式现在将依照各附图予以说明。附图中，

图1是符合本发明一实施模式的一种马达助力自行车的左侧视图。

图2是所述马达助力自行车的驱动装置的左侧视图。

图3是所述驱动装置的右侧视图。

图4是所述驱动装置的平面视图。

图5是所述马达助力自行车的车辆辨识装置的存储部分的示意图。

图6是所述车辆辨识装置的平面示意图。

图7是所述车辆辨识装置的侧向示意图。

图8是所述控制装置和车辆辨识装置的功能方框图。

图9是一表明所述控制装置的一种动作的流程图。

参照编号：

1：马达助力自行车

2：车体支架

13：曲柄轴

21：电气马达

22：动力装置

24：控制装置

40：车辆辨识装置

图1至9都是用于说明符合本发明一实施模式的一种马达助力车的视图；图1是马达助力自行车的左侧视图；图2至4分别是左侧视图、右侧视图和平面视图，表明一装设在车体上的动力装置；图5至7是车辆辨识装置的示意图；图8是用于说明一种控制动作的方框结构图；以及图9是用于说明控制动作的流程图。在本发明的此实施模式中，词语“前”、“后”、“左”和“右”是指由骑在自行车的一个人看来的前、后、左和右。

在全部附图中，附图标记1表示一马达助力车，其车体支架2制成得与车头主管2a连成一体，车头主管2a用于可转动地支承前叉4，由前叉4可转动地支承前轮3，主管2b向后并从所述车头主管2a向下伸展，而座管2c从所述主管2b的后端部分向上立起。

安装支架5焊牢在所述主管2b和座管2c相连的部位处。所述支架5在从侧面观看时是弧形的，并由金属板构成，制成为具有一基本上U形的横向截面，由左和右两侧壁板5a、5b和上部壁板5c组成，两侧壁板5a、5b盖住各管连接部位的左和右两侧，而上部壁板5c则盖住所述两侧壁板之间的间隙，其遮盖范围伸展到两侧壁板之后和以上。

伸向车体后部的一对左和右平叉6的前端部分连接于所述支架5，而每一平叉6的后端部和所述座管2c的上端部由一对左和右立叉连接起来。各平叉6和各立叉7通过后轮支架8连成一体，而后轮9由所述支架8可转动地予以支承。车把10装接在所述前叉4的上端，而具有鞍座11装接其上的车座支柱支管12***所述座管2c上端之中，以致其高度可以调节。

驱动装置20由所述安装支架5予以悬挂支承。此驱动装置20包括人力驱动装置，用于利用输入给曲柄轴13的蹬踩力来驱动后轮9旋转，以及电力驱动装置，用于利用出自电气马达21的助推力来驱动后轮9旋转。

所述人力驱动装置具有一种结构，即其中曲柄轴13在车辆宽度方向上插进固定于所述安装支架5的动力装置22，并配置得可以转动；各曲柄14固接于所述曲柄轴13的两端；各脚蹬15可转动地装接于所述各曲柄14的端部；而输入给所述曲柄13的蹬踩力因而通过链轮17和链条18传递给后轮9。

所述电气驱动装置包括动力装置22，用于输出由出自电气马达21的助推力和所述蹬踩力组成的合力；电池23用于向所述电气马达21提供电源；控制装置24，用于可变动地控制出自所述电气马达21的助推力；以及车辆辨识装置40，与所述控制装置24分开设置。

所述电池23具有大致为矩形的形状，其中包含大量串联的镍-镉电池。电池23被设置固定在所述座管2c的前侧并沿其纵向。电池23包括放电端和充电端(未示出)，在装载在车上时，它们与马达相连。电池23被设计成当处于车载状态时可被充电，在从车体上拆下后可被保存等。

所述动力装置22是由配置行星齿轮式加速机构和减速齿轮机构而设计成的，两种机构都在模压铸铝制的机件封套26里面，没有示出。所述机件封套26是由封套主体30和用于封闭形成在所述封套主体30左侧壁板上的孔口的套盖31共同构成的，而所述套盖31用螺丝固定在封套主体30上面。

各***部分30a、30b伸展在车辆宽度方向上，分别成一体地制成在所述封套主体30的上部壁板的前部和后部上面。封套主体30依靠在安装支架5中***螺栓32a、32a并在螺栓32a、32a上拧上螺帽32b、32b而紧固于安装支架5，所述***部分30a、30b则位于所述支架5的左和右两侧壁板5a与5b之间。

所述曲柄轴13***所述机件封套26，以至其两端从封套伸出在外，而链轮17通过轴承联接于装接于所述曲柄轴13的输出轴的右端部。所述链轮17通过链条18连接于所述后轮9。

其次，电气马达21借助于螺栓连接固定于所述封套主体30的下端部，而所述电气马达21的转轴通过设置在封套主体30内的所述减速齿轮机构连接于所述输出轴，从而电气马达21的驱动力通过减速齿轮机构被传递给输出轴，在此，与有待传递给所述后轮9的、出自曲柄轴13的蹬踩力相汇合。

车速传感器41和蹬踩力传感器42设置在所述封套主体30的下部。车速传感器41可检测曲柄轴13的转动速度并向所述控制装置24输出所述检测到的数值。所述蹬踩力传感器42可检测输出给曲柄轴13的蹬踩力并向控制装置24输出所述检测到的数值。

所述控制装置24由装置主体24a和用于盛放此主体的控制盒24b构成，而所述控制盒24b使用螺栓66可卸开地紧固于从封套主体30突出的***部30e。所述控制装置24的上半部位于所述安装支架5之内，并由左和右两侧壁板5a、5b和上部壁板5c围住。

所述车辆辨识装置40***和设置在所述主管2b的下端处的孔口之中，并用螺栓50a和螺帽50b固定在连接于所述安装支架5上部壁板5c的支承件50c上面。车辆辨识装置40在驱动装置20安装于安装支架5之前安装于所述支承件50c，并由主管2b和安装支架5围住。

所述车辆辨识装置具有一种结构，即其中一装置主体51容放在盒体50之中。联接器53通过一束电气配线(harness)52连接于所述装置主体51，而所述联接器53连接于所述控制装置24。

所述装置主体51是通过使存储器56和装在底板55上面的接线器57连接于形成在所述底板55上的线路58而设计成的。EEPROM或快速存储器用作存储器56，储存数据可为之重新装入，而所述一束电气配线52连接于接线器57。附图标记64标示出各个检验接头，它们在制作阶段的产品传导测试或类似测试期间与检验机的各探头相接触，并通过所述各个检验接头64重新装入数据。所述底板55和装在它上面的各部件56、57等在实现所述数据重装之后用树脂密封起来，以杜绝此后重装数据。

所述车辆辨识装置40包括所述存储器56；一种数据接收功能元件62，用于在存储器56之中的数据通过所述各个检验接头64被重新装入时接受数据；以及数据传输功能元件63，用于在完成车辆助推力的控制时向控制装置24传输存储器56之中的特定数据。

所述存储器56包括特定制作数据储存部分60，用于储存基于型号的制作数据，诸如车辆类型、ID、制作数据和产品系列编号；以及特定性能数据储存部分61，用于储存在基于型号的性能数据，诸如曲柄长度、减速比和轮胎直径。

由于所述数据重装是在装运辨识装置40的时候进行的，而所述树脂密封是在那之后实施的，所述在装入一部车辆之后所述数据的重装是禁止的，以防止未经授权的修改。

所述控制装置24包括数据接收功能元件49，用于从所述辨识装置40接收特定数据；特定数据辨识功能元件45，用于辨识所述接收到的数据是否可以接受；特定数据储存部分46，用于储存接收到的如果可以接受的特定数据；计算功能元件47，用于根据特定数据来实现受助驱动的范围设定、马达电流数值的计算和类似操作；以及修正和储存基本助力数据等的功能单元48。

根据所述特定数据、出自所述蹬踩力传感器42的蹬踩力、出自所述车速传感器的车速和类似数值，所述辨识装置40和控制装置24获得辅助驱动力，而一电流则按照所述辅助驱动力从电池23被供向电气马达21。比如，对于在从0到15公里/小时范围内的一种车速，所述辅助驱动力可以设定对于骑车人的为1的蹬踩力成一种基本上1∶1的关系，并可控制得：当车速超过15公里/小时时它逐渐减小，而当车速达到24公里/小时时变成零。

如图9中流程图所示，符合本发明这一实施模式的控制装置24，回应于主开关接通讯号，读入来自辨识装置40的特定制作数据和特定性能数据、校验所述特定数据中的ID代码(型号鉴别代码)是否吻合于控制装置24中的ID代码，以及如果这些代码不吻合则提供告警显示和终止控制动作(步骤S1～S4)。同时，如果这些代码在所述步骤S2中是吻合的，则根据特定型号数据实施辅助驱动控制(步骤S5，S6)。

如上所述，按照本发明的此实施模式，由于诸如为各不同型号所共有的基本控制程序这样的控制数据包含在控制装置24之中，以及具有为每一型号所特有的控制数据的车辆辨识装置40是分开和独立设置的，所以，控制装置24可以通用于所有的型号，这就因为不需要为每一型号研制一种控制装置而简化了这些型号的管理并使研制成本可能降低。其次，由于各型号之间的辨识不依赖于各联接器，所以，可以设置一种共用的联接器，而在这方面又可实现成本的降低。

其次，由于特定型号数据装在车辆辨识装置40之中，所以不仅有可能精确地设定特定性能数据，而且还能精确设定特定制作数据，诸如制作年份、ID代码和产品系列编号，而这就允许容易地适应型号的增加。

此外，由于所述车辆辨识装置40设置在主管2b之中并由安装支架5围住，所以有可能防止从外边卸掉和在机械上防止用一适于另一型号的辨识装置来代替所述辨识装置40本身而进行修改。其次，由于辨识装置40是用树脂密封的，所以有可能在电气上防止借助于在车辆装运之后重新装入数据而对它进行修改。

由于所述辨识装置40与控制装置24之间的数据交换是利用各电气讯号予以实现的，所以，通过分开设置辨识装置，可以避免控制装置中对于辅助驱动力的反应性(助驱性能)降低的问题，以维持市场销售能力。

按照本发明的此实施模式，由于车辆辨识装置40的存储器可以从外部重新加载，所以有可能容易地重装数据和容易地改变数据格式。

其次，由于ID和为某一型号所特有的制作数据装在所述车辆辨识装置40之中，以及所述ID吻合于控制装置24之中的某一ID，所以，可根据制作年份作出辨识以防止修改。再次，当控制装置由一部新的代替时，所述控制装置之中的ID也改变了，这允许对旧有型号作出辨识。

为了把车辆辨识装置40安装在车体支架2上，可能有一种配置，即其中车辆辨识装置与车体支架之间的安装关系随每一型号而改变。比如，如图6和7中的双点划线所示，车辆辨识装置40制有四个配装孔眼40a…，而车体支架2制有四个突起2c…，它们嵌装在相应的各配装孔眼40a之中…。然后，所述配装孔眼和配装突起的数量、位置、深度等都随每一型号而改变。

这样一种结构使得可能防止在组装一部车辆辨识装置方面的差误，以及比较可靠地防止一部车辆辨识装置40用适于一不同型号的装置所代替。

如上所述，在一定义于方案1之中的、符合本发明的马达助力车中，由于包含为各种各样型号所共用的控制数据的控制装置和包含为每一型号所特有的控制数据的车辆辨识装置是分开设置的，所以就构成一种效果，即控制装置可以被共同使用而允许大量生产，并简化各部件的管理。其次，构成另一种效果，即不再需要为每一型号研制一种控制装置而允许设置一共用的联接器并允许成本降低。

按照定义于方案2之中的本发明，由于车辆辨识装置的存储器允许在其中作外部数据重装并且是用树脂密封的，所以构成一种效果，即在制作期间可以容易地重装数据，却可以防止在车辆装运之后借助于重装而进行修改。

按照定义于方案3之中的本发明，由于当车辆辨识装置中的型号鉴别代码和控制装置中的型号鉴别代码不吻合时不起动或终止控制动作，所以具有的效果是，可以可靠地防止借助于重装而进行修改。

按照定义于方案4之中的本发明，由于车辆辨识装置和车体支架彼此配装在以取决于型号而变动的一种配装关系而制成的凸起部分和凹下部分处，所以具有效果是，可能防止在安装一部车辆辨识装置方面的差误，并防止装上一部适于另外型号的辨识装置。

Claims

1.一种马达助力车，具有动力装置，用于输出由输入给曲柄轴的蹬踩力和出自电气马达的助推力组成的合力，以及控制装置，用于可变动地控制出自所述电气马达的助推力，其特征在于，为各不同型号所共有的控制信息包含在所述控制装置之中，包含每一型号特定控制信息的车辆辨识装置与所述控制装置分开设置。

2.按照权利要求1所述的一种马达助力车，其特征在于，所述车辆辨识装置包括存储器，可从外部重新装入信息，并用树脂密封。

3.按照权利要求1或2所述的一种马达助力车，其特征在于，所述车辆辨识装置包括一种根据制造年份确定的型号鉴别代码，当控制装置中包含的一种型号鉴别代码吻合于出自所述车辆辨识装置的型号鉴别代码时，所述控制装置起动控制动作。

4.按照权利要求1至3中任何一项所述的一种马达助力车，其特征在于，当所述车辆辨识装置装在车体支架上时，凸起部分和凹下部分构成一种取决于型号的配装关系，彼此配装在所述车辆辨识装置与车体支架之间。