助力人力车制造技术

本发明专利技术的助力人力车包括向助力扭矩电机提供电流的蓄电池，根据扭矩改变电池输出电流的控制装置，用于检测电流值的电流检测装置，根据电流值计算界限值的界限值计算装置，当电池电压低于界限值时的指示装置。该助力车设计如下：开始放电后电池电压之突然下降不会使电压低于界限值，其控制方法是当电流值不大于第一边界值时，设置界限值的上限。当电流值不小于第二边界值时，通过设置界限值的下限使电池不会在极低的电压下放电。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防止用于诸如助动自行车上的蓄电池过放电的技术，尤其是涉及根据蓄电池放电电流的变化而进行适当调节的技术。众所周知，当蓄电池放电超过一定范围时，它就会过早地损坏并使其使用寿命缩短。因此，当蓄电池用于上述助动车上时，设置有一控制系统，当蓄电池的电压(以下称之为“电池电压”)降低至某一界限值时，该控制系统能向停转的马达输送电力。一些助动自行车装备有能提供与骑车人作用于踏板上的踏板力成比例的助力扭矩的马达。在这种自行车中，由于需电池的放电电流时刻变化。其电池电压因内部F1007电阻的影响也随电压的降低而变化。因此，如果将停止动力供给系统的界限值设定为常数并且大电流从电池流出后，尽管此时电池中极有余留电力，但电池电压已降至界限值以下了。结果导致电池停止充电，原因在于电池没有充分放电。众所周知，如果电池未充分放电而进行重复充电，放电时的电池电压就会降低。这一现象被称为记忆效应。还可知道，当接着对电池进行充分放电并又充电时，电池电压又能恢复。然而，如果使用具有记忆效应的电池，就会产生这样的恶生循环即电池电压更可能降低至界限值以下，因此电池就需要过早地充电，结果使电池不能有效地使用。为消除这种缺陷，日本特许公报平2-56688提出了一种设置有多个与蓄电池的输出电流相符的界限值并且根据电流值来选择某一界限值的技术。然而在助力自行车中，由于电流值根据施加于踏板上的踏板力而变化，因此电流值的变化很大。但是，上述技术亦有缺陷，即因为需根据电流值的变化量设置多个界限值，因此软件设计就变得复杂起来。即使设置了多个界限值，当输出电流的变化位于两个相邻界限值之间时，该界限值变为常数。因此，当无需停止向马达供给电力时，向马达输送电力的控制系统就有可能停止；或者当需要停止供电时，却仍然供电，结果导致蓄电池过放电。本专利技术的目的是提供一种能可靠地监测和控制电池电压，从而防止蓄电池过放电并且防止产生记忆效应的助力人力车。本专利技术所述的助力人力车包括一用于产生对人力扭矩起助力扭矩作用的马达；一用于向所述的马达提供电流的蓄电池；根据所述扭矩改变由所述电池产生的电流的控制装置；用于检测所述蓄电池的电压的电压检测装置；用于检测所述电流值的电流检测装置；根据所述电流值计算界限值的界限值计算装置和给所述蓄电池的使用者以指示的指示装置，当所述蓄电池的电压低于所述界限值时，该指示装置发生作用。本专利技术所述的助力人力车，它还具有如下的特征，即当所述电流值位于零至第一边界值之间时，所述的界限值连续变化，以使其大体上为常量，而随着该电流值从第一边界值增大而下降。本专利技术所述的助力人力车还具有下述特征所述的界限值连续变化，从而随着该电流值的增大而下降，而当该电流等于或大于第二边界值时，使该界限值大体上为常量，所述的第二边界值小于该电流的最大可能值。本专利技术所述的助力人力车，还具有下述特征所述的指示装置通过停止向所述马达供电而给该蓄电池的使用者指示出该蓄电池电压已低于所述界限值。本专利技术所述的助力人力车，还具有如下特征所述界限值包括多个不同档次的子界限值，并且所述的指示装置因所述蓄电池电压降低而根据所述的每一个子界限值的下界改变指示方式。本专利技术所述的助力人力车，还具有如下特征所述的子界限值为两个档次，当所述蓄电池的电压低于子界限值的较高档值时，所述的指示装置能产生至少通过视觉或听觉之一可觉察的信号，并且当所述蓄电池的电压低于所述子界限值的较低档值时，所述的指示装置能产生通过身体感觉可觉察的信号。本专利技术所述的助力人力车，还具有如下特征当通过身体感觉觉察到信号时，所述的指示装置以所述的逐渐降至人力的助力扭矩比率来表示。本专利技术所述的助力人力车，还具有如下特征当通过身体感觉觉察到信号时，所述的指示装置以所述的降至为零的人力的助力扭矩比率来表示。本专利技术所述的助力人力车，还具有如下特征所述的子界限至少设置三个档次，当所述蓄电池的电压低于所述子界限值的较高档值时，所述的指示装置给出至少能通过视觉或听觉之一感觉到的信号，而当所述电压低于一个比所述较高档值低的子界限值时，逐渐降低所述助力扭矩相对于人力的比率，当所述电压低于一个更低的子界限值时，则给出能通过身体感觉觉察到的信号。通过本专利技术所述的助力人力车，界限值随蓄电池电流值的变化而变化，因此可连续设置符合蓄电池电流值的最佳界限值，而蓄电池的电压可以可靠地被监测和控制。通过本专利技术所述的助力人力车，由于所述的界限值以与蓄电池电流成反比地变化，当电流值等于或小于第一边界值时，界限值并不随电流值的降低而增大，而是保持常数。用这种方式设置界限值的理由如下。也就是说，如附图3所示，由于电池电压随使用时间的延长而下降，通过新的蓄电池(图中A所示)和旧的或具有记忆效应的蓄电池(图中B所示)的比较可看出，在开始放电后，旧蓄电池的电压有更陡的下降。结果是，如图4中点画线所示，当仅仅以小电流放电时，电池电压也下降很快。这时，假设界限值在如图4中斜线(包括虚线)所示的蓄电池电流值的整个范围内与之成反比变化，则当开始放电后，电池电压立即会降低至界限值以下，并且执行停止放电的过程。因此，当蓄电池旧到一定程度时，它实际上已无用了。通过本专利技术所述的助力人力车，由于界限值的上限设置在电流值的低范围内，当开始放电后，作为立即快速下降的结果，电池电压并不会降低至界限值以下。因此蓄电池可有效地使用。由于某一给定时刻的电池电压随当时的电流值而变化，因此可以知道当电池在太低的电压下使用时，其使用寿命变短。通过本专利技术所述的助力人力车，由于界限值的下限设置在电流值的高范围内，当电池电压等于或低于该界限值时，执行一诸如停止该控制系统的正确过程，以防止蓄电池过放电，可延长其使用寿命。通过本专利技术所述的助力人力车，当蓄电池电压降低至或低于界限值时，由于停止向马达供电，因此就可防止过放电，同时使用者可感觉到助力扭矩的下降并得知电池已损耗了。通过本专利技术所述的助力人力车，可根据电池电压下降的范围，分档给使用者以相应的正确指示，例如，如下面所说明的，可以组成这样一个具有高安全性的系统，即第一档产生可通过视觉或听觉感觉的信号，第二档产生例如当助力扭矩比率下降时身体可感觉到的信号，第三档产生停止助力扭矩的信号。通过本专利技术所述的助力人力车，当蓄电池电压降低至或低于界限值的较高档时，由于产生可由视觉或听觉觉察的信号，使用者就可知道电池电压已降至第一档。此外，当电池电压降低至或低于界限值的较低档时，由于产生了可由身体感觉到的信号，因此使用者就可知道电池电压已降至第二档。即使使用者漏看了可由视觉或听觉觉察到的信号，他也能可靠地识别电池电压的降低。通过本专利技术所述的助力人力车，由于助力扭矩相对于人力的比率逐渐降低而使用者的负荷逐渐增大，使用者可可靠地得知电池电压已降低。此外，由于使用者的负荷不是突然增大，因此使用者可安全地骑车。通过本专利技术所述的助力人力车，由于身体感觉觉察到的信号为助力扭矩至零之间的降低，使用者能通过负荷的增大可靠地得知电池电压的降低，从而防止电池过放电。此外，由于可由通过视觉或听觉觉察到的信号预测助力扭矩至零之间的降低，因此即使使用者的负荷突然增大了，亦可确保安全性。通过本专利技术所述的助力人力车，当电池电压降低至第一档时，由于产生了可由视觉或听觉觉察到的信号，使用者可得知电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种助力人力车，其特征在于所述的车包括：一用于产生对人力扭矩起助力扭矩作用的马达；一用于向所述的马达提供电流的蓄电池；根据所述扭矩改变由所述电池产生的电流的控制装置；用于检测所述蓄电池的电压的电压检测装置；用于检测所述电流值的电流检测装置；根据所述电流值计算界限值的界限值计算装置和给所述蓄电池的使用者以指示的指示装置，当所述蓄电池的电压低于所述界限值时，该指示装置发生作用。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤干夫，伊藤雅树，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]