CN110382340B - 用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于控制踏板助力自行车的电动马达(101)的系统(1)，该踏板助力自行车包括耦合到自行车的车轮(102)的电动马达(101)、连接到自行车的车轮(102)的踏板‑推力组(103)、和被配置成与马达交换能量的电池(105)。控制系统(1)包括被配置为检测骑自行车的人施加在踏板‑推力组(103)上的踏板推力速率并被配置为生成表示踏板推力速率的信号的踏板推力节奏传感器(2)，包括被配置为检测骑自行车的人施加在踏板‑推力组(103)上的扭矩并被配置为生成表示骑自行车的人施加的扭矩的信号的踏板推力扭矩传感器(3)，包括被配置为生成表示自行车的加速度或速度的信号的自行车加速度或速度传感器(4)，包括用于检测马达(101)的功率并被配置为生成表示马达的功率的信号的传感器(5)，包括骑自行车的人施加在踏板‑推力组上的扭矩的闭环控制器(7)，包括在自行车上的阻力扭矩的闭环控制器(9)，以及包括分配模块(11)。骑自行车的人施加的扭矩的闭环控制器(7)被配置为基于参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})和由踏板‑推力扭矩传感器(3)检测到的骑自行车的人施加的有效扭矩(T_{骑自行车的人})之间的误差生成基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})。阻力扭矩的闭环控制器(9)被配置为基于参考阻力扭矩(T°_环境)和有效阻力扭矩(T_环境)之间的误差生成基于阻力扭矩的参考马达指令信号(I°_环境)，所述有效阻力扭矩(T_环境)是至少基于表示马达功率的信号、表示所述踏板‑推力节奏的信号和表示自行车速度或加速度的信号而确定的。分配模块(11)被配置为根据基于所述骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})、根据基于阻力扭矩的参考马达指令信号(I°_环境)、基于有效阻力扭矩(T_环境)、和基于参考分配参数(α)生成马达参考指令信号(I°_马达)。

Description

用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统

描述

发明的技术领域

本发明涉及踏板助力自行车的方面，即配备有适于提供相对于用户提供的功率的额外功率的电动马达的特定类型的自行车。

本发明发现了在山地自行车方面和竞赛自行车方面的特定的但非排他性的应用。

特别地，本发明涉及一种用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统。

现有技术

各种控制算法在踏板助力自行车领域是已知的，并且它们主要的不同在于它们想要实现的目的上。例如，一些算法将骑自行车的人的舒适性优先于电池持续时间，而另一些算法的目的是增加每次充电的自主性，这一结果基本上是通过马达的再生制动的方式来实现的，在这些情况下，马达作为给电池充电的发电机运行，从而增加骑自行车的人在某些运动阶段所需的作用力。

可选地，通过增加电池的尺寸来增加自主性，导致自行车重量和尺寸的增加以及成本的增加。

发明的简要概述

本发明的目的是提供一种用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统，该系统能够优化自行车中的能量流的管理，特别是优化马达和电池之间的能量流的管理，以及从而增加自主性，而就马达而言不损害骑自行车的人的踏板助力的主要功能。

该目的和其他目的也通过根据权利要求1中所述的用于控制踏板助力自行车的电动马达的控制系统来实现。

从属权利要求限定了本发明的可能有利的实施例。

附图简述

为了更好地理解本发明并理解其优点，下面将参考附图描述几个非限制性示例实施例，其中：

图1是根据本发明的可能实施例的配备有用于控制其电动马达的系统的踏板助力自行车的示意性侧视图；

图2是根据本发明的可能实施例的用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统的框图；

图3示出了一条曲线，该曲线示出了根据一个可能实施例的由控制系统的分配(dividing)模块所提供的阻力扭矩T_环境、参考分配参数α和权重β之间的可能关系；

图4是根据本发明的实施例的控制系统的用户界面设备的屏幕上的显示的示意图。

发明详述

参考图1，踏板助力自行车其整体由附图标记100表示。

自行车100包括与自行车的一个轮子102(优选地为后轮)相关联的电动马达101。

自行车100还包括踏板-推力组103，通过踏板-推力组103，使用者可以向自行车提供动力，并且踏板-推力组通过传动装置104(例如链传动装置)连接到其中一个车轮(优选地是与马达101相关联的同一个车轮102)上。

可充电电池105被连接到马达101上，其向马达101提供能量以用于其运行，并且当马达作为发电机运作时，可充电电池105被马达101充电。

自行车100包括用于控制电动马达101的系统，以及图2示出了表示其运行的可能框图。

系统1包括了作为系统的运行基础的最少一组传感器。

特别地，这些传感器至少包括：

-踏板-推力节奏传感器2，其被配置为检测节奏，即骑自行车的人施加在踏板-推力组103上的踏板-推力速率，并且被配置为生成表示踏板-推力速率的信号；

-踏板-推力扭矩传感器3，其被配置为检测骑自行车的人施加到踏板-推力组103上的扭矩，并且被配置为生成表示骑自行车的人施加的扭矩的信号；

-加速度或速度传感器4，其被配置为生成表示自行车的加速度或速度的信号。该传感器可以有各种配置。例如，它可以包括加速度计或与车轮相关联的角速度传感器，从该角速度传感器可以获得自行车的线速度，并且据此可以通过推导而获得自行车的加速度；

-传感器5，其用于检测马达101的功率，并被配置为生成表示马达101的功率的信号；该传感器5可以被包含在马达101中或者在马达外部。

例如，马达101的功率P_马达可以通过下列关系式获得：

P_马达＝P_电池·η_马达＝I_电池·V_pack·η_马达＝I_马达·DC·V_pack·η_马达

其中：

-I_马达是马达的电流，其是被测量的参数；

-DC是马达的所谓“占空比”；

V_pack是马达的由电池105提供的供电电压；

-η_马达是马达的效率，其通常取决于马达的旋转速度。

马达101优选地由闭环控制器6控制，该闭环控制器6执行马达的反馈控制，优选地是电流反馈控制。

马达参考指令信号I°_马达(其例如是参考电流)被提供给马达的闭环控制器6的输入端。

控制器6起作用使得例如由上文功率传感器5测量的马达的实际电流I_马达跟随参考电流I°_马达的趋势。

现在我们将描述根据本发明的系统1如何确定马达参考指令信号I°_马达。

系统1包括由骑自行车的人施加在踏板-推力组103上的扭矩的闭环控制器7。

该控制器7在输入端接收参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}，并将其与由踏板-推力扭矩传感器3测量的由骑自行车的人施加的有效扭矩T_{骑自行车的人}进行比较。基于这些参数之间的误差，控制器7生成基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号I°_{骑自行车的人}，该信号例如是电流信号。

优选地，控制器7包括用于过滤骑自行车的人扭矩信号的滤波器8，该滤波器8处理来自扭矩传感器3的信号。事实上，踏板-推力扭矩通常具有以波峰和波谷为特征的近似正弦曲线的趋势。

根据一个可能的实施例，扭矩滤波器8提供扭矩波峰的值作为骑自行车的人扭矩的输出值。

此外，滤波器8优选地过滤表示骑自行车的人扭矩的信号，以这种方式消除其中包含的噪声。

系统1还包括在自行车上的阻力扭矩的闭环控制器9。

阻力扭矩是由于所有与自行车前进方向相反的环境作用造成的。该术语具体地包括自行车的惯性(例如当自行车加速时)、道路坡度的影响、风的影响、以及车轮的滚动摩擦力。

控制器9在输入端接收参考阻力扭矩T°_环境，并将其与有效阻力扭矩T_环境进行比较。基于这些参数之间的误差，控制器9基于阻力扭矩生成参考马达指令信号I°_环境，该参考马达指令信号例如是电流信号。

阻力扭矩T_环境由控制器9至少基于表示马达功率、踏板-推力节奏、和自行车速度或加速度的信号来确定。

有利地，为了确定阻力扭矩，控制器9包括阻力扭矩估计模块10(换句话说，是估计器)。

根据一个可能的实施例，阻力扭矩估计模块10基于下列的马达功率和阻力功率之间的平衡关系来计算阻力扭矩：

P_马达+P_{骑自行车的人}·η_传动装置＝P_冲刺+P_坡度+P_风+P_滚动

其中：

-P_马达是马达的功率；

-P_{骑自行车的人}是骑自行车的人通过踏板推力提供的功率；

-η_传动装置是先验已知的传动装置104的效率；

-P_冲刺是由惯性力产生的功率，例如当自行车加速时；

-P_坡度是由坡度产生的功率；

-P_风是由于风的阻力作用而产生的功率；

-P_滚动是由于车轮滚动产生的功率。

根据报告的功率平衡关系，阻力功率P_阻力由下式给出：

P_阻力＝P_马达+P_{骑自行车的人}·η_传动装置-P_冲刺

由于系统中包含了传感器，上述等式中出现的所有项都是可测量的。

事实上，

-马达功率P_马达可以由马达功率传感器5例如根据前面已经声明的马达的电流I_马达来测量；

-骑自行车的人功率P_{骑自行车的人}由可由扭矩传感器3检测到的骑自行车的人扭矩和可由踏板-推力节奏传感器2检测到的踏板-推力速率的乘积给出；

-由惯性力产生的功率P_冲刺由自行车和骑自行车的人的质量(每次都可以基于骑自行车的人的实际重量设定，或者更近似地，其可以以固定值设定一次)、自行车加速度和自行车速度的乘积给出，后两个值可由加速度或速度传感器4检测到。

然后阻力扭矩T_环境可以从以此确定的阻力功率P_阻力中计算出，例如通过将P_阻力除以车轮102的角速度，该车轮102的角速度的值也可以从由加速度或速度传感器4提供的信号中确定。

系统1还包括分配模块11(换句话说，分配器)，其被配置为根据基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号I°_{骑自行车的人}、基于阻力扭矩的参考马达指令信号I°_环境、阻力扭矩估计模块10估计的阻力扭矩T_环境、以及基于参考分配参数α来生成马达参考指令信号I°_马达。

分配模块11例如通过安装在自行车100上的电子电路来实现，具体地是通过安装在自行车100的后轮102的轮毂内的集成电路来实现。

具体地，分配模块11提供权重β作为输出，使得通过对基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号I°_{骑自行车的人}和基于阻力扭矩的参考马达指令信号I°_环境的在权重β的基础上的加权和给出马达参考指令信号I°_马达：

I°_马达＝β·I°_{骑自行车的人}+(1-β)·I°_环境

其中，权重β介于0和1之间。

优选地，预先确定权重β、阻力扭矩T_环境和参考分配参数α之间的关系。

举例来说，图3示出了一条曲线，该曲线将权重β和阻力扭矩T_环境通过恒定的参考分配参数值α联系起来。

根据所示曲线，对于低于阈值T_环境*的阻力扭矩T_环境的低值，权重β保持恒定并等于1(这意味着马达参考指令信号I°_马达等于基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号I°_{骑自行车的人})。例如，这种情况可以对应于自行车在平地上、或者在低坡度的路线上以恒定的速度或轻微变化的速度、在没有风或风有限的情况下的运动。随着阻力扭矩T_环境的增加，例如因为倾斜度增加，权重β减小趋于零。这意味着，随着阻力扭矩T_环境的增加，基于阻力扭矩的参考马达指令信号I°_环境的贡献增加，直到其占优势为止。

通过改变参考分配参数α，例如，可以修改阻力扭矩阈值T_环境*，从该阻力扭矩阈值T_环境*处开始权重β减小。低阻力扭矩阈值T_环境*导致马达的频繁干预(假定基于阻力扭矩的参考马达指令I°_环境的贡献占优势)，且从而导致减少骑自行车的人的作用力，而且也减少了自行车的自主性，使得基本上不依赖于骑自行车的人的踏板-推力扭矩，而高阻力扭矩阈值T_环境*意味着骑自行车的人的更大作用力，因为基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号I°_{骑自行车的人}的贡献更大。在第二种情况下，马达的干预通常与骑自行车的人的踏板-推力动作相关。

更具体地说，对于骑自行车的人的踏板-推力扭矩的值很高的情况，即当骑自行车的人有很大的作用力时，驱动扭矩通常由马达提供。

要注意的是，在这两种情况下，马达互锁优选地仅在骑自行车的人踩踏板的情况下被激活。

当阻力扭矩T_环境为负时，也就是说，当它是驱动扭矩(通常导致自行车趋向于加速)时，权重β为零，且因此，马达参考指令信号I°_马达等于基于阻力扭矩的参考马达指令信号I°_环境。

包含正参考阻力扭矩T°_环境和负有效阻力扭矩T_环境的状况将导致这两个值之间的正误差。因此，基于阻力扭矩的参考马达指令信号I°_环境应为负电流，即马达应作为发电机，制动自行车并给电池充电，回收自行车的动能。

返回参考图2，系统1还包括参考生成模块(reference generating module)12(换句话说，参考生成器(reference generator))，其被配置为生成(generate)先前引用的参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}、参考阻力扭矩T°_环境、和参考分配参数α。作为系统1运行基础的这些参考值可以基于不同的标准并基于不同的输入而被生成。

根据一个可能的实施例，参考生成模块12在输入端处接收来自骑自行车的人配备的外部设备106(例如诸如智能手机或平板电脑的移动电子设备)的指令信号。借助于外部设备106，骑自行车的人可以设置参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}和参考阻力扭矩T°_环境必须遵循的规则。

例如，当基于骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号I°_{骑自行车的人}占优势时(即，当权重β等于或接近1时)，骑自行车的人可以为参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}选择更高或更低的恒定值，以便校准他/她自己作用力(即，他/她必须施加的踏板-推力扭矩)。同样地，当基于阻力扭矩的参考马达指令信号I°_环境占优势时，骑自行车的人可以为参考阻力扭矩T°_环境选择较高或较低的恒定值，以便确定马达干预的条件。例如，在这种情况下，即使在非常陡峭的上坡路线上，高参考阻力扭矩T°_环境值也将导致骑自行车的人的作用力减少。最后，骑自行车的人对参考分配参数α的调整修改了权重β的生成，如前面参考图3所述。

可选地或附加地，参考生成模块12被配置为基于在输入端接收的信号来自动更新先前引用的参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}、参考阻力扭矩T°_环境、和参考分配参数α。

而且，在这种附加模式下，修改标准也可以具有各种类型。

例如，根据一个可能的实施例，参考生成模块12被配置成使得基于电池105的充电水平和/或基于齿轮箱107(如果在传动装置104中被提供的话)的比率生成先前引用的参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}、参考阻力扭矩T°_环境、和参考分配参数α。该特性示意性地被示出于图2中，其包括用于估计充电水平和/或齿轮箱107的传动比的模块13。

例如，对于低充电水平，参考生成模块12将降低参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}、参考阻力扭矩T°_环境、和参考分配参数α。

当然，在传动比不等于1的情况下，需要知道传动装置104的传动比，从而获得由骑自行车的人施加在踏板-推力组上的踏板-推力扭矩而导致的实际施加到车轮上的扭矩。

可选地或附加地，参考生成模块12被配置成使得基于来自相对应的传感器(例如包括体温传感器或心率传感器)的表示骑自行车的人生物特征(例如，表示骑自行车的人的作用力)参数的信号，生成先前引用的参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}、参考阻力扭矩T°_环境、和参考分配参数α。

可选地或附加地，参考生成模块12被配置成使得基于来自系统本身的传感器的信号，具体地基于踏板-推力节奏传感器2和/或踏板-推力扭矩传感器3、自行车加速度或速度传感器4、和/或用于检测马达101的功率/电流I_马达的传感器5，生成前面引用的参考骑自行车的人扭矩T°_{骑自行车的人}、参考阻力扭矩T°_环境、和参考分配参数α。

例如，用户可以设置自行车的最大巡航速度。当自行车下坡行驶时，阻力扭矩T_环境为负，且因此系统1以马达101作为发电机的方式的工作，自动制动自行车。如果自行车速度超过骑自行车的人设定的巡航速度值，参考生成模块12调节参考阻力扭矩T°_环境使得自行车减速到等于骑自行车的人设定的速度。

为了使系统1能够设置电力输送/吸收模式的目的，其可以被连接到用户界面设备或包括用户界面设备。

例如，该用户界面设备可以是其中安装了特定的软件应用的智能手机106的触摸屏。

图4示出了由在智能手机106上运行的应用生成的可能的屏幕上的显示，其具有以下可以由用户(即，骑自行车的人)设置的可能的参数：

-“模式”：该参数使得可以将马达最大电流I_马达从空值(“关”：其与停用联锁条件一致)经过增加的中间值(“经济”和“旅游”)而修改到最大值(“运动”)；以这种方式调节由电动马达101进行的最大功率的输送。

-“电子制动强度”：该参数使得可以当马达作为发电机运作时，可以修改马达的负电流的绝对值；它可以从零值(“关”，其与零能量回收状况一致)经过中间值(“中”)而修改到最大值(“高”，其与最大能量回收状况一致)。

-“路径简况”：根据上述系统1的操作，该参数使得可以设置作为发电机运作的马达的能量回收、对应于制动的条件、停用条件(“越野”)或自动激活条件(“公路”)。要注意的是，在自动激活条件下，在特定条件下，例如当自行车下坡行驶时，制动以特定强度自动激活，这取决于“电子制动强度”参数等因素。有利地，在“路径简况”参数设置在“公路”上的情况下，系统1还允许骑自行车的人对额外的手动制动的激活，这总是通过使马达作为发电机来实现的。

例如，这种手动制动可以通过向后踩踏板或者通过可以布置在自行车的车把上的特定的控制装置来激活。在“路径简况”参数被设置为“越野”的情况下，骑自行车的人可以例如通过向后踩踏板来激活手动制动，或者例如通过使用特定的控制装置来手动激活自动制动。

-“道路表面”：该参数进一步调节用于自动制动的马达的负电流，以便在湿(“湿”)路面和干(“干”)道路条件下制动作用不同。

要注意的是，在本说明书和所附权利要求中，系统1以及由术语“模块”指示的元件可以通过硬件设备(例如，控制单元或处理单元)、通过软件或通过硬件和软件的组合来实现。

例如，骑自行车的人施加的扭矩的控制器7和在自行车上的阻力扭矩的控制器9是通过运行在安装在自行车100上(具体地是在后轮轮毂内部)的处理单元(例如微处理器或微控制器)上的适当软件代码来实现的。

可选地，骑自行车的人施加的扭矩的控制器7和在自行车上的阻力扭矩的控制器9是通过安装在自行车100上的一个或更多个电子电路(特别是通过安装在后轮102的轮毂内的集成电路)来实现的。

为了满足特定的依情况而变的需求的目的，本领域技术人员在根据本发明的用于控制踏板助力自行车的电动马达的系统的公开实施例中可以利用其他功能等同元件进行大量添加、修改或替换，然而，这并不脱离所附权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于控制踏板助力自行车的电动马达(101)的系统(1)，所述系统包括耦合到所述自行车的车轮(102)的所述马达(101)、连接到所述自行车的车轮(102)的踏板-推力组(103)、被配置成与所述马达(101)交换能量的电池(105)，所述系统(1)包括：

-踏板-推力节奏传感器(2)，所述踏板-推力节奏传感器被配置为检测骑自行车的人施加到所述踏板-推力组(103)上的踏板推力速率，并且被配置为生成表示所检测到的踏板-推力速率的信号；

-踏板-推力扭矩传感器(3)，所述踏板-推力扭矩传感器被配置为检测所述骑自行车的人施加到所述踏板-推力组(103)上的扭矩，并且被配置为生成表示所述骑自行车的人施加的所述扭矩的信号；

-所述自行车的加速度或速度传感器(4)，所述加速度或速度传感器被配置为生成表示所述自行车的加速度和速度的信号；

-用于检测所述马达(101)的功率并被配置为生成表示所检测到的所述马达的功率的信号的传感器(5)；

-所述骑自行车的人施加在所述踏板-推力组(103)上的所述扭矩的闭环控制器(7)，其被配置为基于参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})和由所述踏板-推力扭矩传感器(3)检测到的所述骑自行车的人施加的有效扭矩(T_{骑自行车的人})之间的误差生成基于所述骑自行车的人扭矩的参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})；

-所述自行车(100)的阻力扭矩的闭环控制器(9)，其被配置为基于参考阻力扭矩(T°_环境)和有效阻力扭矩(T_环境)之间的误差生成基于所述阻力扭矩的参考马达指令信号(I°_环境)，所述有效阻力扭矩(T_环境)是至少基于表示所述马达的功率的信号、表示所述踏板-推力节奏的信号、和表示所述自行车的速度或加速度的信号而确定的；

-分配模块(11)，所述分配模块被配置为根据基于所述骑自行车的人扭矩的所述参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})、根据基于所述阻力扭矩的所述参考马达指令信号(I°_环境)、基于所述有效阻力扭矩(T_环境)、和基于参考分配参数(α)生成马达参考指令信号(I°_马达)。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，包括被配置为改变所述参考分配参数(α)的值的参考生成模块(12)。

3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，其中，所述分配模块(11)被配置为确定权重(β)，使得所述马达参考指令信号(I°_马达)是对基于所述骑自行车的人扭矩的所述参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})和基于所述阻力扭矩的所述参考马达指令信号(I°_环境)通过基于所述权重(β)的加权和来获得的，所述权重(β)是基于所述权重(β)、所述有效阻力扭矩(T_环境)和所述参考分配参数(α)之间的预定关系来确定的。

4.根据权利要求3所述的系统(1)，其中，所述分配模块(11)被配置为使得所述马达参考指令信号(I°_马达)是通过以下关系式获得的：

I°_马达＝β·I°_{骑自行车的人}+(1-β)·I°_环境

其中：

-I°_马达是所述马达参考指令信号；

-I°_{骑自行车的人}是基于所述骑自行车的人扭矩的所述参考马达指令信号；

-I°_环境是基于所述阻力扭矩的所述参考马达指令信号；

-β是所述权重，其介于0和1之间。

5.根据权利要求3所述的系统(1)，其中，所述分配模块(11)被配置成使得所述权重(β)具有使得当所述有效阻力扭矩(T_环境)是驱动扭矩的负扭矩时所述马达参考指令信号(I°_马达)等于基于所述阻力扭矩的所述参考马达指令信号(I°_环境)的值，因此，对于所述参考阻力扭矩(T°_环境)的正值的情况，所述马达参考指令信号(I°_马达)使得所述马达(101)通过在所述自行车(100)上施加自动制动动作而充当发电机，所述自动制动动作随着所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述有效阻力扭矩(T_环境)之间的误差增加而增加。

6.根据权利要求3所述的系统(1)，其中，所述分配模块(11)被配置成使得所述权重(β)的取值使得当所述有效阻力扭矩(T_环境)为正时：

-当所述有效阻力扭矩(T_环境)小于阻力扭矩阈值(T_环境*)时，所述马达参考指令信号(I°_马达)等于基于所述骑自行车的人扭矩的所述参考马达指令信号(I°_{骑自行车的人})；

-当所述有效阻力扭矩(T_环境)大于所述阻力扭矩阈值(T_环境*)时，随着所述有效阻力扭矩(T_环境)的值相对于所述阻力扭矩阈值(T_环境*)增加，基于所述阻力扭矩的所述参考马达指令信号(I°_环境)对所述马达参考指令信号(I°_马达)的贡献增加，

其中，所述阻力扭矩阈值(T_环境*)是根据所述参考分配参数(α)可变的。

7.根据权利要求1-2及4-6中任一项所述的系统(1)，其中，所述骑自行车的人施加在所述踏板-推力组(103)上的所述扭矩的所述闭环控制器(7)包括由所述踏板-推力扭矩传感器(3)提供的所述骑自行车的人扭矩信号的滤波器(8)，所述骑自行车的人扭矩信号的滤波器(8)被配置为生成由所述踏板-推力扭矩传感器(3)提供的所述骑自行车的人扭矩信号的峰值的输出值。

8.根据权利要求1-2及4-6中任一项所述的系统(1)，其中，在所述自行车(100)上的所述阻力扭矩的所述闭环控制器(9)包括阻力扭矩估计模块(10)，所述阻力扭矩估计模块(10)被配置为基于以下关系式计算阻力功率(P_阻力)：

P_阻力＝P_马达+P_{骑自行车的人}·η_传动装置-P_冲刺

其中：

-P_马达是所述马达的由检测所述马达的功率的所述传感器(5)检测到的功率；

-P_{骑自行车的人}是由于所述踏板-推力的作用而由所述骑自行车的人提供的、根据表示所述踏板-推力扭矩的所述信号和表示所述踏板-推力速度的所述信号确定的功率；

-η_传动装置是布置在所述踏板-推力组(103)和所述自行车的车轮(102)之间的传动装置(104)的效率；

-P_冲刺是由于惯性力而产生的、根据表示所述自行车的加速度或速度的所述信号确定的功率。

9.根据权利要求2所述的系统(1)，其中，所述参考生成模块(12)被配置为自动地基于表示所述踏板-推力节奏的所述信号、和/或基于表示所述踏板-推力扭矩的所述信号、和/或基于表示所述自行车的加速度或速度的所述信号、和/或基于表示所述马达的功率的所述信号来确定所述参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})、所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述参考分配参数(α)。

10.根据权利要求1所述的系统(1)，包括参考生成模块(12)，所述参考生成模块(12)被配置为生成所述参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})、所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述参考分配参数(α)。

11.根据权利要求10所述的系统(1)，其中，所述参考生成模块(12)被连接到所述骑自行车的人可控制的外部设备(106)，并且所述外部设备被配置为生成骑自行车的人指令信号，其中，所述参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})、所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述参考分配参数(α)是由所述参考生成模块(12)基于由所述外部设备(106)提供的所述骑自行车的人指令信号来确定的。

12.根据权利要求2、9、10及11中任一项所述的系统(1)，包括用于估计所述电池(105)的充电状态并且被配置为生成表示该估计的信号的模块，其中，所述参考生成模块(12)被配置为自动地基于表示所述电池(105)的充电状态的所述信号来确定所述参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})、所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述参考分配参数(α)。

13.根据权利要求2、9、10及11中任一项所述的系统(1)，包括用于估计设置在所述踏板-推力组(103)和所述自行车的车轮(102)之间的传动装置(104)的传动比的模块，其中，所述参考生成模块(12)被配置为自动地基于表示所述传动装置(104)的传动比的所述信号来确定所述参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})、所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述参考分配参数(α)。

14.根据权利要求2、9、10及11中任一项所述的系统(1)，包括用于检测所述骑自行车的人的生物特征参数、适用于生成表示所述生物特征参数的信号的一个或更多个传感器，其中，所述参考生成模块(12)被配置为自动地基于表示所述骑自行车的人的生物特征参数的所述信号来确定所述参考骑自行车的人扭矩(T°_{骑自行车的人})、所述参考阻力扭矩(T°_环境)和所述参考分配参数(α)，

所述系统还包括被配置为基于所述马达参考指令信号(I°_马达)执行所述马达(101)的电流反馈控制的闭环控制器(6)，其中，所述马达有效电流(I_马达)是由用于检测所述马达(101)的功率的所述传感器(5)提供的。

15.一种踏板助力自行车，所述踏板助力自行车包括耦合到车轮(102)的电动马达(101)、连接到车轮(102)的踏板-推力组(103)、能够与所述电动马达(101)交换能量的可充电电池(105)、以及用于控制所述电动马达的根据权利要求1-14中任一项所述的系统(1)。

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