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帶電動助力功能的小型電動車的制作方法

文檔序號:3861289閱讀:322來源:國知局
專利名稱:帶電動助力功能的小型電動車的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及帶電動助力功能的小型電動車,尤其涉及在行駛控制裝置和電池管理控制裝置之間進行信息通信后故障診斷信息的顯示方法的改善。
以往的帶電動助力功能的小型電動車設有行駛控制裝置,該裝置控制對馬達的電力供給,使之對應人力產生規(guī)定的輔助比率的輔助力。在這種小型電動車上,為提高行駛控制性能采用了各種各樣的方法。例如為高效驅動馬達實施的通電控制;為提高行駛感覺實施的加減速控制;為延長行駛距離實施的控制等。
近年來,在上述行駛控制的基礎上為進一步提高商品性的努力有不少提案,如監(jiān)視電池的放電狀態(tài)并顯示殘存容量;根據故障診斷及其顯示確定故障位置等;為保護電池采取的最大放電電流控制;以及為防止過度放電進行的控制等電池管理控制。
然而,若要以一個控制器滿足上述所有功能的話,因受電路面積的限制、成本的限制、以及裝載的微機處理能力的限制等難以實現。尤其是采用以電池管理的相關控制作為車輛行駛控制的車輛控制器時,其負擔大,難以適應高性能化。
于是,便研究以別的控制器來完成行駛控制用控制器進行的電池管理控制。通過此電池管理控制,上述控制中有關監(jiān)視電池殘容量并顯示其狀態(tài)、監(jiān)視電池的放電狀態(tài)并設定電池的可放電的最大放電電流及放電停止處理等項控制就由裝于電池側的控制器來完成。這些由電池管理控制得到的信息經通信功能送至車輛側的行駛控制裝置,由此便能夠進行對應電池狀態(tài)的細微的行駛控制。
然而,雖為提高服務性在功能上設有故障診斷功能,但以往為實現此功能,控制器必須具備故障診斷處理裝置、故障存儲裝置、故障顯示裝置、故障診斷顯示模式切換裝置等各種裝置。在將這些功能應用于上述帶電動助力功能的小型電動車時,車輛側控制器和電池側控制器各自都要具備上述故障診斷的各種處理裝置,這樣一來,不僅提高了成本,還引發(fā)了電路面積的確保等結構上的問題。
鑒于上述情況,本發(fā)明的課題是提供一種帶電動助力功能的小型電動車,它能夠在電池側控制器和車輛側控制器之間通過信息通信進行有關車輛行駛控制的細微的控制,同時還能謀求提高故障診斷及故障位置的確定等面向用戶的服務性。
第1發(fā)明是設有檢測人力及以對應其檢測到的人力的規(guī)定的輔助比率驅動馬達進行車輛行駛控制的車輛控制器和監(jiān)視電池狀態(tài)并進行電池狀態(tài)的管理及控制的電池管理控制器的帶電動助力功能的小型電動車,其特征是具有在上述車輛控制器和電池管理控制器的至少某一方上連接著進行切換通??刂颇J脚c故障診斷模式的模式切換裝置和顯示上述兩個控制器各自的故障診斷信息的信息顯示裝置,當由上述模式切換裝置切換為故障診斷模式時,使上述故障診斷信息通過上述信息顯示裝置進行顯示的顯示控制裝置。
第2發(fā)明的特征在于,第1發(fā)明中連接在上述車輛控制器和電池管理控制器的至少某一方的模式切換裝置是可任意切換為通??刂颇J胶凸收显\斷模式的切換開關。
第3發(fā)明的特征在于,第1發(fā)明中連接在上述車輛控制器和電池管理控制器的至少某一方的上述模式切換裝置和上述信息顯示裝置設有至少具有包括中央運算處理器部、通信控制部、顯示控制部及輸入控制部的外部計算機控制裝置。
第4發(fā)明的特征在于,第1或2發(fā)明中上述車輛控制器能夠存儲該控制器上發(fā)生的任何異常信息,上述切換開關連接在上述電池管理控制器上,上述顯示控制裝置在上述切換開關切換為故障診斷模式時能使上述存儲的異常信息在上述信息顯示裝置上進行顯示。
第5發(fā)明的特征在于,第4發(fā)明中上述異常信息由指示燈的亮燈組合進行顯示,且能夠通過將該亮燈組合隨時間經過進行變化來顯示多個異常信息。
第1發(fā)明中,車輛控制器、電池管理控制器的至少某一方上連接著模式切換裝置和信息顯示裝置,當通過模式切換裝置變?yōu)楣收显\斷模式時,由于將上述故障診斷信息在上述信息顯示裝置上顯示出來了,所以既避免了增加成本、擴大電路面積的問題又能以一個模式切換裝置的信息顯示兩個控制器的故障診斷信息。
第2發(fā)明中,模式切換裝置以能對通??刂颇J胶凸收显\斷模式二者的某一方進行切換的切換開關構成,因此能夠以簡單的結構進行兩個控制器的模式切換。
第3發(fā)明中,由于將模式切換裝置和信息顯示裝置設于外部計算機控制裝置中,所以能夠將車輛控制器、電池管理控制器的各種信息通過外部計算機控制裝置進行統(tǒng)一管理,并能提高服務水平。
第4發(fā)明中,由于預先存儲了車輸行駛中上述車輛控制器的異常信息,在將電池管理控制器的上述切換開關置于故障診斷模式時上述異常信息就顯示出來,所以車輛控制器側不設切換開關也能顯示車輛控制器側的異常信息,還能夠將助力行駛中發(fā)生的異常項目在行駛后進行確認、易于確定故障位置和故障部件、提高維護性。
第5發(fā)明中,由于將上述異常信息顯示通過指示燈的亮燈組合、且該亮燈組合隨時間經過進行變化來實現,所以能夠顯示多個異常信息,并能確定多個故障位置和故障部件,進一步提高了維護性。
附圖的簡單說明

圖1為本發(fā)明的一個實施形態(tài)的電動助力自行車的側面圖。
圖2為上述實施形態(tài)中車輛控制器及電池管理控制器的結構框圖。
圖3為上述兩個控制器的數據流程圖。
圖4所示為上述兩個控制器的收發(fā)數據圖。
以下參照附圖就本發(fā)明的實施形態(tài)加以說明。
圖1~圖4是為說明本發(fā)明的一個實施形態(tài)的電動助力自行車的附圖,圖1為電動助力自行車的側面圖;圖2為車輛控制、電池管理控制器的結構框圖;圖3為上述兩個控制器的數據流程圖;圖4為上述兩個控制器的接收發(fā)送數據圖。
圖1中,1為帶電動助力功能的小型電動車的電動助力自行車,其中充電器112為非車載式、裝卸式電池盒100為車載式。該電動助力自行車1的車身架2上設有頭管3、從該頭管3向車體后部斜下方延伸的下管4、從該下管4的后端向上方略豎直延伸的座管5、從上述下管4的后端向后方略水平延伸的左右一對的鏈拉條6、將該兩個鏈拉條6的后端部與上述座管5的上端部結合的左右一對的座拉條7、將上述頭管3與座管5連接的上管11。
上述頭管3上可左右轉動地支承著前叉8。該前叉8的下端軸支承著前輪9、上端固定著車把10。上述座管5的上端安裝著車座12。上述鏈拉條6的后端軸支承著后輪13。
上述車身架2的下端部裝載著動力部件15,該部件15將經安裝于曲柄軸16的兩端凸出部的曲軸臂16a向腳踏板16b輸入的腳踏力(人力)和從內藏式電動馬達產生的與人力的大小成比例的輔助動力二者的合力進行輸出。從此動力部件15的輸出經鏈條30傳至上述后輪13。
又,作為上述電動馬達等的電源的電池盒(電池裝置)100以沿上述座管5的背面且挾于左右座拉條7、7之間的形式裝配著、相對車體可自由裝卸。上述電池盒100上設有充電口100a,該充電口100a上自由連接著充電器112的充電插頭121。
如圖2所示,上述電池盒100設有充電式電池100b、電池管理控制器100c、存儲各種信息數據的存儲部100g、輸入/出用的各種I/F100d-100f。經輸入I/F100d連接著外部的通斷式切換開關102、經顯示I/F100e連接著設于該電池盒100外表面的電池側顯示器103。
上述切換開關102與上述顯示器103相鄰地設置在上述電池盒100的外表面,將上述電池管理控制器100c作為模式切換裝置使用,它可進行通??刂颇J交蚬收显\斷模式的任意切換。
上述電池100b為上述電動馬達的電源,由多個單電池(Ni-Cd,Ni-MH電池等)串聯(lián)連接而成。又,上述電池管理控制器100c如圖3所示常時監(jiān)視上述電池100b的狀態(tài),并進行該電池100b的種類判斷、電池殘容量計算處理、為保護電池進行的最大放電電流值計算處理、放電停止判斷、放電禁止判斷、以及用于故障診斷的診斷信息處理和其他各種運算處理。
上述電池管理控制器100c將上述各種計算處理結果和故障診斷時電池盒100側的故障診斷信息存儲在上述存儲部100g,還將行駛中發(fā)生的車輛行駛控制裝置101側的故障診斷信息經通信線路a讀入并存儲于存儲部100g。
而上述電池管理控制器100c在上述切換開關102切換至故障診斷模式側時,將上述存儲部100g中存儲的電池盒100側的故障診斷信息及車輛行駛控制裝置101側的故障診斷信息在上述電池側顯示器103上進行顯示。此顯示器103的顯示在電池盒100從車上卸下后仍然可行。
這里,上述電池側顯示器103設有7個指示燈(LED)103a,該指示燈103a根據異常項目以預設的顯示圖形進行亮燈,當出現多個異常項目時,從最新的異常項目起依次按規(guī)定的時間間隔亮燈。如異常為3個項目時,則每隔10秒鐘顯示一個不同的顯示圖形。
101為設于上述動力部件15上的車輛行駛控制裝置,它設有進行各種運算處理的車輛控制器101a、存儲各種信息數據的存儲部101b、輸入/出用各種I/F101c~101g,并分別經傳感器I/F101c連接著各種傳感器104、經輸入I/F101d連接著總開關105、經輸出I/F101e連接著電動馬達106、經顯示I/F101f連接著車輛側顯示器107。而車輛側顯示器107設于上述車把10上。
上述車輛控制器101a如圖3所示,根據上述電池管理控制器100c發(fā)出的各種信息,進行電池圖像判斷處理、電流指令運算處理、電池電流控制處理、放電停止處理、電池容量運算處理、診斷信息處理及其他各種運算處理。
又,上述車輛控制器101a將上述各種運算處理結果及故障診斷中的該車輛行駛控制裝置101側的故障診斷信息存儲在上述存儲部101b,并將上述電池盒100側的故障診斷信息經通信線路進行讀入存儲,而在上述切換開關102切換至故障診斷模式側時,將上述存儲部101b中存儲的故障診斷信息在上述車輛側顯示器107上進行顯示。
這里,上述車輛側顯示器107設有3個指示燈(LED)107a,該指示燈107a根據異常項目以預先設定的顯示圖形亮燈。又,當有多個異常項目時,則從最新的異常項目以規(guī)定的時間間隔亮燈。例如有3個異常項目時,則以10秒鐘的時間間隔依次顯示不同的顯示圖形。當上述總開關105切換至返回模式位置時,上述存儲的故障診斷信息便被消除。
上述車輛控制器101a與電池管理控制器100c通過通信I/F101g、101f及通信線路a呈可以相互進行信息通信的方式連接著。如圖4所示,由電池盒100側發(fā)出的電池管理信息如電池殘存容量、最高放電電流值、電池種類、放電停止信號、放電禁止信號、診斷信息發(fā)送指示信號等送至車輛控制器101a側,而由車輛控制器側發(fā)出的信息要求信號、車輛控制診斷信息等則送至電池管理控制器側。
這樣一來,在電池盒100側的顯示器103上,不僅可以顯示該電池盒100側的異常項目,還可以顯示車輛行駛控制裝置101側的異常項目。而車輛行駛控制器101側的顯示器107上也不僅可以顯示該車輛行駛控制裝置101側的異常項目,還可以顯示電池盒100側的異常項目。
這樣,本實施形態(tài)中,電池管理控制器100c因為在車輛控制器101c上連接顯示器103、107并分別在控制器100c、101a的存儲部100g、101b上將對方控制器側的異常診斷信息進行存儲,所以雖然只在電池管理控制器100c上連接模式切換開關102,也能在雙方的顯示器103、107上將對方控制器側的包括異常項目進行顯示。
又,由于模式切換裝置由任意切換通??刂颇J胶凸收显\斷模式的切換開關構成,所以能夠以簡單的結構進行兩個控制器100c、101a的模式切換。
又,將車輛控制器101a側的異常信息先存儲在該控制器101a側的存儲部101b上,當電池管理控制器100c側的切換開關102置于故障診斷模式時,因為上述車輛控制器101a側的異常信息在電池管理控制器100c側的顯示器103上進行顯示,所以車輛控制器101a側不設切換開關也能顯示該車輛控制器101側的異常信息,還能將助力行駛中車輛控制器101a側發(fā)生的異常項目在行駛后進行確認,既易于進行故障位置、故障部件的確定,又能提高維護性。
又,由于上述異常信息顯示通過指示燈的亮燈組合并將該亮燈組合隨時間經過而變化,因此能夠顯示多個異常信息,并能確定多個故障位置和故障部件,進一步提高了維護性。
上述切換開關及顯示器未必一定要連接在兩方的控制器上,最好只連接在某一方的控制器上。而且最好是此時在連接了顯示器的一方的控制器的存儲部中收集并存儲著的對方控制器側的異常診斷信息,在變?yōu)楫惓T\斷模式時,能將對方控制器側的異常診斷信息及本方控制器側的異常診斷信息進行顯示。這樣的話,與兩方均設置顯示器、切換開關、顯示控制電路等形式相比,可避免成本增加、電路面積擴大等問題。
又,上述模式切換裝置及信息顯示裝置未必一定要設置上述車輛行駛控制裝置101式電池盒100,還可以做成如連接外部個人計算機或專門設計的診斷盒等,通過從這些計算機裝置的輸入部的輸入,在軟件上實現上述模式切換裝置,或是將用于顯示控制部的LCD、CRT等作為顯示器。采用這一形式的是權利要求項3的發(fā)明。
在形成由上述外部計算機等作為切換裝置和信息顯示裝置的場合,車輛行駛控制裝置101及電池盒100的各自的控制器的信息都可以由外部計算機等統(tǒng)一管理,并能提高服務性。
權利要求
1.一種設有檢測人力并以對應其檢測到的人力的規(guī)定的輔助比率驅動馬達進行車輛行駛控制的車輛行駛控制器和監(jiān)視電池狀態(tài)并進行電池狀態(tài)的管理及控制的電池管理控制器的帶電動助力功能的小型電動車,其特征是在上述車輛控制器和電池管理控制器的至少某一方上具有連接著進行切換通??刂颇J脚c故障診斷模式的模式切換裝置和顯示上述兩個控制器各自的故障診斷信息的信息顯示裝置,當由上述模式切換裝置切換為故障診斷模式時,使上述故障診斷信息通過上述信息顯示裝置進行顯示的顯示控制裝置。
2.權利要求項1中所述的帶電動助力功能的小型電動車,其特征在于連接在上述車輛控制器和電池管理控制器的至少某一方的模式切換裝置是可任意切換為通常控制模式與故障診斷模式的切換開關。
3.權利要求項1中所述的帶電動助力功能的小型電動車,其特征在于連接在上述車輛控制器和電池管理控制器的至少某一方的上述模式切換裝置和上述信息顯示裝置設有至少具有中央運算處理部、通信控制部、顯示控制部及輸入控制部的外部計算機控制裝置。
4.權利要求項1或2中所述的帶電動助力功能的小型電動車,其特征在于上述車輛控制器具有將發(fā)生的任何異常信息存儲在該控制器中的結構;上述切換開關連接在上述電池管理控制器上;上述顯示控制裝置在上述切換開關切換為故障診斷模式時使上述存儲的異常信息在上述信息顯示裝置上進行顯示。
5.權利要求項4中所述的帶電動助力功能的小型電動車,其特征在于上述異常信息由指示燈的亮燈組合進行顯示,且能夠通過該亮燈組合隨經過時間進行變化來顯示多個異常信息。
全文摘要
一種能夠在電池側控制器與車輛側控制器間通過信息通信進行有關車輛行駛控制的細微控制,同時能夠進行故障診斷及故障位置確定等提高面向用戶的服務性的帶電動助力功能的小型電動車。設有車輛控制器101a和電池管理控制器100c,還有上述某一方上連接模式切換裝置102和信息顯示裝置103,為故障診斷模式時,將故障診斷信息顯示在上述信息顯示裝置103上的顯示控制裝置。
文檔編號B60L15/20GK1294067SQ0013149
公開日2001年5月9日 申請日期2000年10月23日 優(yōu)先權日1999年10月22日
發(fā)明者照井敏泰 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社
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