ES2254272T3 - Bicicleta accionada por motor. - Google Patents
Bicicleta accionada por motor.Info
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Abstract
Método de controlar el cambio de pasos de marcha adyacentes (G) en una bicicleta movida por motor incluyendo un motor de accionamiento (M) para generar una potencia de marcha automática en respuesta a una cantidad de operación (Èth) de unos medios de marcha automática (16) accionados por un conductor, un dispositivo de cambio de marcha (19) conectado entre dicho motor de accionamiento (M) y una rueda motriz (31), y un accionador de dispositivo de cambio de marcha (17) para conmutar dos pasos de marcha adyacentes de dicho dispositivo de cambio de marcha (19) a una velocidad de cambio de marcha predeterminada del vehículo (Vch), caracterizado porque para subir de marcha y bajar de marcha entre dichos dos pasos de marcha adyacentes (G), dicha velocidad de cambio de marcha del vehículo (Vch) se establece a una velocidad a la que las curvas de velocidad-par del vehículo de dichos dos pasos de marcha adyacentes (G) intersecan entre sí.
Description
Bicicleta accionada por motor.
La presente invención se refiere a un método de
controlar el cambio de pasos de marcha adyacentes en una bicicleta
movida por motor incluyendo un motor de accionamiento para generar
una potencia de marcha automática en respuesta a una cantidad de
operación de unos medios de marcha automática accionados por un
conductor y un dispositivo de cambio de marcha automático, capaz de
obtener una sensación deseable de cambio de marcha al cambio de
marcha automático.
A diferencia de una bicicleta con motor auxiliar,
llamada una bicicleta asistida, incluyendo un motor eléctrico para
generar una potencia de asistencia en respuesta a una potencia de
pedaleo introducida en un cigüeñal, donde se transmite a una rueda
motriz una síntesis de la potencia de pedaleo y la potencia de
asistencia, en la Publicación de Patente japonesa número Hei
9-263289, por ejemplo, se ha propuesto una bicicleta
movida por motor incluyendo un motor de accionamiento para generar
una potencia de marcha automática en respuesta, típicamente, al
grado de abertura de una palanca de acelerador.
Una bicicleta movida por motor, incluyendo un
dispositivo de cambio de marcha escalonado diferente de una
transmisión continua variable montada en un scooter movido por motor
convencional o análogos y un accionador del dispositivo de cambio de
marcha escalonado, tiene el problema técnico de que si se produce
diferencia entre los pares de salida a dos pasos de marcha
adyacentes antes y después del cambio de marcha, no se puede obtener
una sensación deseable de cambio de marcha.
JP 11 34 88 68 describe una bicicleta asistida
por potencia con una transmisión automática usando un método de
controlar el cambio de pasos de marcha adyacentes según el preámbulo
de la reivindicación 1. Cuando la velocidad está aumentando, se
selecciona un mapa de aceleración en un mapa. Cuando la velocidad no
está aumentando, se selecciona un mapa de deceleración. La posición
de cambio de velocidad se obtiene a partir de los datos de la
velocidad presente del vehículo basados en el mapa seleccionado, y
se determina si la velocidad del vehículo es o no una velocidad de
implementación de cambio. Cuando la velocidad del vehículo es la
velocidad de implementación de cambio, se acciona un accionador para
cambiar un mecanismo de cambio.
Un objeto de la presente invención es resolver el
problema antes descrito de la bicicleta movida por motor de la
técnica anterior, y proporcionar un método para controlar el cambio
de pasos de marcha adyacentes en una bicicleta movida por motor
capaz de obtener una sensación deseable de cambio de marcha al
cambio automático de marcha.
Para lograr el objeto anterior, según la presente
invención, se facilita un método de controlar el cambio de pasos de
marcha adyacentes en una bicicleta movida por motor según la
reivindicación 1.
La bicicleta movida por motor incluye un motor de
accionamiento para generar una potencia de marcha automática en
respuesta a una cantidad operada de una operación de marcha
automática por un conductor, y un dispositivo de cambio de marcha
conectado entre el motor de accionamiento y una rueda motriz.
El accionador de dispositivo de cambio de marcha
conmuta dos pasos de marcha adyacentes del dispositivo de cambio de
marcha a una velocidad de cambio de marcha predeterminada del
vehículo, donde la velocidad de cambio de marcha del vehículo se
establece a una velocidad a la que las curvas de
velocidad-par del vehículo de los dos pasos de
marcha adyacentes intersecan entre sí.
Con la configuración anterior, dado que los pares
de salida a dos pasos de marcha adyacentes antes y después
corresponden sustancialmente entre sí a una velocidad de cambio de
marcha del vehículo, es posible obtener una sensación deseable de
cambio de marcha sin ningún choque de cambio de marcha.
La presente invención exhibe el efecto siguiente:
dado que la velocidad de cambio de marcha del vehículo se establece
a una velocidad a la que las curvas de par de salida de dos pasos de
marcha adyacentes intersecan entre sí, los pares de salida de los
dos pasos de marcha adyacentes antes y después del cambio de marcha
se hacen corresponder entre sí, con el resultado de que es posible
obtener una sensación de cambio deseable sin choque de cambio de
marcha.
Si una salida del motor de accionamiento se
corrige de tal manera que las curvas de par de salida de dos pasos
de marcha adyacentes antes y después del cambio de marcha
correspondan sustancialmente entre sí a una velocidad de cambio de
marcha del vehículo, es posible obtener una sensación de cambio
deseable sin choque de cambio de marcha.
Si la fuerza de accionamiento del motor de
accionamiento se reduce de tal manera que un par de salida a uno de
dos pasos de marcha adyacentes después del cambio de marcha
disminuya, a una velocidad de cambio de marcha del vehículo, a un
par de salida del otro de los dos pasos de marcha adyacentes antes
el cambio de marcha, es posible obtener una sensación de cambio
deseable sin choque de cambio de marcha.
Si la fuerza de accionamiento del motor de
accionamiento se reduce gradualmente de tal manera que un par de
salida a uno de dos pasos de marcha adyacentes antes el cambio de
marcha disminuya a un par de salida al otro de dos pasos de marcha
adyacentes después del cambio de marcha, es posible obtener una
sensación de cambio deseable sin choque de cambio de marcha incluso
cuando el par de salida disminuye por el cambio de marcha.
Si se prevé un mapa de relación de trabajo en el
que una relación de trabajo de una corriente de excitación
suministrada al motor de accionamiento está adaptada para una
cantidad operada de marcha automática, y la relación de trabajo
obtenida del mapa de relación de trabajo se controla para controlar
la fuerza de accionamiento del motor de accionamiento, es posible
eliminar la necesidad de proporcionar también un mapa para el
control de par.
A continuación, la presente invención se
describirá con detalle con referencia a los dibujos anexos.
La figura 1 es una vista que representa una
configuración de una bicicleta movida por motor a la que se aplica
la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
controlador representado en la figura 1.
La figura 3 es un diagrama de flujo que
representa una operación del controlador.
La figura 4 es un diagrama de flujo que
representa un control de supresión de aceleración rápida.
La figura 5 es un diagrama de flujo que
representa un control de cambio de marcha.
La figura 6 es un diagrama de flujo que
representa un control de limitación de salida de motor.
La figura 7 es una vista que representa un método
de control de cambio de marcha al subir de marcha desde la
"segunda velocidad" a la "tercera velocidad", no cubierto
por la presente invención.
La figura 8 es una vista que representa un método
de control de cambio de marcha al bajar de marcha desde la
"segunda velocidad" a la "primera velocidad", no cubierto
por la presente invención.
La figura 9 es una vista que representa un método
de control de cambio de marcha al subir de marcha desde la
"primera velocidad" a la "segunda velocidad", no cubierto
por la presente invención.
La figura 10 es una vista que representa un
método de establecer una velocidad de cambio de marcha del vehículo
Vch23 entre la "segunda velocidad" y la "tercera
velocidad" según la presente invención.
La figura 11 es una vista que representa un
método de establecer una velocidad de cambio de marcha del vehículo
Vch12 entre la "primera velocidad" y la "segunda
velocidad" según la presente invención.
La figura 1 es una vista que representa una
configuración de una bicicleta movida por motor a la que se aplica
la presente invención. En esta figura se omiten las partes no
necesarias para la descripción de la presente invención.
Como una bicicleta convencional, un manillar 10
incluye en su porción izquierda de extremo una palanca de freno 11
para una rueda trasera y en su porción de extremo derecho una
palanca de freno 13 para una rueda delantera. El manillar 10
también incluye cerca de los fulcros de las palancas de freno 11 y
13 interruptores de freno 12 y 14 para detectar los estados
operativos de las palancas de freno 11 y 13 y enviar señales durante
el frenado SB. El manillar 10 incluye además en su porción de
extremo derecho una palanca de acelerador 16 como medios de entrada
de marcha automática para indicar la generación de una potencia de
marcha automática a un motor de accionamiento M (que se describirá
más adelante), y un sensor de abertura del acelerador 15 para
detectar un ángulo de accionamiento \thetath como una cantidad de
accionamiento.
Un bastidor de carrocería tiene en su porción
central una unidad de potencia 2 para realizar selectivamente
"marcha automática" por el motor de accionamiento M y "marcha
asistida" para asistir la potencia de pedaleo con una fuerza de
accionamiento del motor de accionamiento M. La potencia de pedaleo
introducida en un cigüeñal 30 desde pedales izquierdo y derecho 38L
y 38R se transmite mediante un embrague unidireccional 26 a un
engranaje de diámetro grande 36 conectado coaxialmente al cigüeñal
30, y se transmite además mediante un primer eje loco 35 a un eje de
salida 34.
Una fuerza de accionamiento generada por el motor
de accionamiento M se transmite mediante un segundo eje loco 36 a un
engranaje loco 37. El engranaje loco 37 está conectado mediante un
embrague unidireccional 29 al primer eje loco 35. La fuerza de
accionamiento que ha sido transmitida al engranaje loco 37 se
transmite mediante el primer eje loco 35 al eje de salida 34. Un
extremo del eje de salida 34 está expuesto al exterior de la unidad
de potencia 2, y un piñón de accionamiento 32 está conectado al
extremo expuesto del eje de salida 34.
Un sensor de rotación de motor 25 detecta una
velocidad rotacional NM del motor de accionamiento M. Un sensor de
temperatura 24 detecta una temperatura TM del motor de accionamiento
M. Un sensor de potencia de pedaleo 23 detecta una potencia de
pedaleo introducida en el cigüeñal 30. Un sensor de rotación de
cigüeñal 22 detecta una velocidad rotacional NC del cigüeñal 30. Un
sensor de corriente 27 detecta una corriente de excitación IM del
motor de accionamiento M. Las señales de salida de los sensores
antes descritos se introducen en un controlador 20.
Un piñón accionado 33 y un cambiador de marcha de
cuatro pasos 19 se han previsto en un eje de una rueda trasera 31
como una rueda motriz. El piñón de accionamiento 32 del eje de
salida 34 está conectado al piñón accionado 33 mediante una cadena
39. Un accionador de cambio de marcha automático 17 envía una señal
de paso de cambio de marcha DG representativa de un paso de cambio
de marcha en respuesta a una orden de cambio de marcha SG emitida
por el controlador 20. El cambiador de marcha 19 es movido en base a
la señal de paso de cambio de marcha DG. La velocidad rotacional V
de la rueda trasera 31 es detectada por un sensor de velocidad del
vehículo 18, y una señal del sensor de velocidad del vehículo 18 se
introduce en el controlador 20.
La figura 2 es un diagrama de bloques que
representa una configuración de una porción principal del
controlador 20. En esta figura, los mismos caracteres que los
representados en la figura 1 designan partes idénticas o
similares.
En un mapa de relación de trabajo de referencia
de marcha automática 201 se registra previamente una relación de
trabajo de referencia Dref1 de una corriente de excitación IM a
suministrar al motor de accionamiento M en marcha automática en
función del ángulo de abertura del acelerador \thetath detectado
por el sensor de abertura del acelerador 15, la velocidad del
vehículo V, y un paso de marcha G. En un mapa de relación de
trabajo de referencia de marcha asistida 202 se registra previamente
una relación de trabajo de referencia Dref2 de la corriente de
excitación IM a suministrar al motor de accionamiento M en marcha
asistida en función de la potencia de pedaleo F detectada por el
sensor de potencia de pedaleo 23 y la velocidad del vehículo V
detectada por el sensor de velocidad del vehículo 18.
Se deberá observar que, en lugar de la detección
de la velocidad del vehículo V por el sensor de velocidad del
vehículo 18, la velocidad del vehículo V se puede detectar por una
porción de detección de velocidad del vehículo 213 prevista
adicionalmente, en base a la señal de paso de cambio de marcha DG,
que es representativa del paso de cambio de marcha G y que es
transferida desde el accionador de cambio de marcha automático 17, y
la velocidad rotacional del motor NM detectada por el sensor de
velocidad rotacional del motor 25.
Una porción de detección de aceleración 203
detecta una aceleración \DeltaV en base a una velocidad de cambio
de la velocidad del vehículo V con el tiempo transcurrido. Una
porción de decisión de paso de marcha 204 decide el paso de marcha
presente G en base a la velocidad detectada del vehículo V y la
velocidad rotacional del motor NM. Una porción de control de
supresión de aceleración rápida 205 compara la aceleración detectada
\DeltaV con una aceleración de referencia \DeltaVref, y ordena,
si la aceleración detectada \DeltaV es más que la aceleración de
referencia \DeltaVref, una porción de corrección de relación de
trabajo 208 (que se describirá más adelante) para corregir una
relación de trabajo para suprimir la aceleración rápida.
Con referencia a una tabla de datos de velocidad
del vehículo en cambio de marcha (Vch) 206a, una porción de control
de cambio de marcha 206 decide, en base a la aceleración detectada
\DeltaV y la velocidad del vehículo V y el paso de marcha presente
G decidido por la porción de decisión de paso de marcha 204, si el
estado actual de funcionamiento es o no un estado de tiempo de
cambio de marcha. El resultado de la decisión se suministra a la
porción de corrección de relación de trabajo 208 y también se envía
al accionador de cambio de marcha 17.
Una porción de decisión de marcha automática en
estado de conductor no montado 207 decide, en base al paso de marcha
presente G y la velocidad rotacional del motor NM, si la operación
de marcha automática presente se lleva a cabo o no en el estado de
conductor no montado. Si se decide que la operación de marcha
automática se lleva a cabo en el estado de conductor no montado, una
porción de control de accionamiento por empuje con las manos 211
ordena a la porción de corrección de relación de trabajo 208 que
corrija una relación de trabajo para generar una potencia de marcha
automática correspondiente a una velocidad de paseo.
Una porción de control durante el frenado 210
ordena a la porción de corrección de relación de trabajo 208 que
corrija una relación de trabajo para controlar una potencia de
marcha automática en base a la presencia o ausencia de una
operación de frenado y la velocidad del vehículo V. Para ser más
específicos, si los estados de encendido de los interruptores de
freno 12 y 14 son detectados durante la marcha del vehículo, la
porción de control durante el frenado 210 ordena a la porción de
corrección de relación de trabajo 208 que corrija una relación de
trabajo para que el motor de accionamiento M pueda generar una
fuerza de accionamiento bastante pequeña para producir un estado en
el que no se aplica aparentemente carga al motor de accionamiento M.
Mientras tanto, si se realiza una operación de marcha automática en
un estado de parada del vehículo en el que los interruptores de
freno 12 y 14 están en los estados de encendido, la porción de
control durante el frenado 210 ordena a la porción de corrección de
relación de trabajo 208 que corrija una relación de trabajo para
que el motor de accionamiento M pueda generar una fuerza de
accionamiento correspondiente a una cantidad de accionamiento de la
operación de marcha automática.
Una porción de limitación de salida del motor 209
verifica un estado operativo del motor de accionamiento M en base a
la corriente de excitación IM del motor de accionamiento M detectada
por el sensor de corriente 27 y la temperatura TM del motor de
accionamiento M detectada por el sensor de temperatura 24, y ordena,
si el motor de accionamiento M está en un estado operativo severo,
a la porción de corrección de relación de trabajo 208 que corrija
una relación de trabajo para limitar la potencia de marcha
automática.
La porción de corrección de relación de trabajo
208 corrige, como se describirá con detalle más adelante, la
relación de trabajo de referencia Dref1 o Dref2 obtenida del mapa de
relación de trabajo 201 o 202 en base a las instrucciones
suministradas por la porción de control de supresión de aceleración
rápida 205, la porción de control de cambio de marcha 206, la
porción de control de empuje con las manos 211, la porción de
control durante el frenado 210, y la porción de limitación de
salida del motor 209, y envía el resultado corregido como una
relación de trabajo deseada DM.
Un método de controlar el motor de accionamiento
M en marcha automática por el controlador 20 se describirá con
referencia a un diagrama de flujo representado en la figura 3.
En el paso S11, el ángulo de apertura \thetath
de la palanca de acelerador 16 es detectado por el sensor de
abertura del acelerador 15; la velocidad del vehículo V es detectada
por un sensor de velocidad del vehículo 18; y la velocidad
rotacional NM del motor de accionamiento M es detectada por el
sensor de rotación de motor 25. En el paso S12, la porción de
detección de aceleración 203 calcula en el paso S11 la aceleración
\DeltaV en base a la velocidad del vehículo V detectada. En el
paso S13, la porción de decisión de paso de marcha 204 decide el
paso de marcha presente G en base a una correlación entre la
velocidad del vehículo V y la velocidad rotacional del motor NM. Se
deberá observar que el paso de marcha presente G puede decidirse en
base a la señal de paso de cambio de marcha DG enviada por el
accionador de cambio de marcha automático 17.
En el paso S14, la corriente de excitación IM del
motor de accionamiento M es detectada por el sensor de corriente 27,
y la temperatura TM del motor de accionamiento M es detectada por el
sensor de temperatura 24. En el paso S15, se recupera una relación
de trabajo de referencia Dref1 en marcha automática del mapa de
relación de trabajo 201 para marcha automática en base al ángulo de
abertura del acelerador \thetath y la velocidad del vehículo V
detectada en el paso S11 y el paso de marcha presente G decidido en
el paso S13.
En el paso S16, en base a los estados de los
interruptores de freno 12 y 14, se decide por la porción de control
durante el frenado 210 si se ha realizado o no una operación de
frenado. Si se decide que la operación de frenado no ha sido
realizada, el proceso pasa al paso S17. En el paso S17, en base a
una relación de aumento \DeltaNM de la velocidad rotacional del
motor NM, se decide por la porción de decisión de marcha automática
en estado de conductor no montado 207 si el conductor ha accionado o
no la palanca de acelerador 16 en el estado de conductor no
montado. Si la relación de aumento \DeltaNM de la velocidad
rotacional del motor NM es una relación de aumento de referencia
\DeltaNref o más, se decide que el conductor ha accionado la
palanca de acelerador 16 en el estado de conductor no montado, y el
proceso pasa al paso S24. Si la relación de aumento \DeltaNM es
inferior a la relación de aumento de referencia \DeltaNref, se
decide que el conductor ha accionado la palanca de acelerador 16 en
el estado de marcha del conductor, y el proceso pasa al paso
S18.
El parámetro para decidir si el conductor ha
accionado o no la palanca de acelerador 16 en el estado de
conductor no montado no se limita a la relación de aumento antes
descrita \DeltaNM de la velocidad rotacional del motor NM. Por
ejemplo, la aceleración \DeltaV se puede usar como el parámetro de
decisión. En este caso, si la aceleración \DeltaV es mayor que
una aceleración de referencia, puede decidirse que el conductor ha
accionado la palanca de acelerador 16 en el estado de conductor no
montado. Alternativamente, se puede usar una relación de cambio de
la corriente de excitación del motor de accionamiento M como el
parámetro de decisión. En este caso, si la relación de cambio de
corriente es mayor que una relación de cambio de referencia de la
corriente, puede decidirse que el conductor ha accionado la palanca
de acelerador 16 en el estado de conductor no montado.
De esta forma, según esta realización, se decide,
en base a la relación de aumento de la velocidad rotacional del
motor, la aceleración del vehículo, o la relación de cambio de una
corriente de excitación del motor de accionamiento, si la operación
de marcha automática se lleva a cabo o no en el estado de conductor
no montado, y por consiguiente, es posible eliminar la necesidad de
proporcionar un sensor o un interruptor para detectar el estado de
conductor no montado.
En el paso S18 se ejecuta una rutina de
"control de supresión de aceleración rápida" para garantizar
un rendimiento de aceleración suficiente a la vez que se suprime la
aceleración rápida.
La figura 4 es un diagrama de flujo que indica el
contenido de control del "control de supresión de aceleración
rápida". El contenido de control se determina de tal manera que
una aceleración correspondiente a una cantidad de accionamiento de
la palanca de acelerador 16 se pueda obtener independientemente de
un estado de la superficie de la carretera, el peso muerto, y
análogos controlando una potencia de marcha automática del motor de
accionamiento M en base a una correlación entre una cantidad de
accionamiento de la palanca de acelerador 16 y una aceleración.
En el paso S181, la aceleración presente
\DeltaV es comparada con una aceleración de referencia
\DeltaVref por la porción de control de supresión de aceleración
rápida 205. Si la aceleración \DeltaV es mayor que la aceleración
de referencia \DeltaVref, se decide que el vehículo está en el
estado de aceleración rápida, y el proceso pasa al paso S182. En el
paso S182, la relación de trabajo de referencia Dref1 recuperada del
mapa de relación de trabajo 201 en marcha automática es
multiplicada por un coeficiente de corrección menor que "1"
por la porción de corrección de relación de trabajo 208, y el
resultado calculado se toma como una relación de trabajo deseada
DM.
En esta realización, el coeficiente de corrección
se define como "0,9^{k1}", y el valor inicial del exponente
k1 se establece a "1". Por consiguiente, en el estado inicial,
un valor que es 0,9 veces la relación de trabajo de referencia
Dref1 decidida por el mapa 201 se registra como la relación de
trabajo deseada DM. En el paso S183, el valor del exponente k1 se
incrementa en "1". En el paso S184, un señalizador de supresión
de aceleración rápida F1 se establece a "1".
Después de eso, dado que los pasos anteriores se
repiten para incrementar el valor del exponente k1 hasta que se
decide en el paso S181 que la aceleración \DeltaV es inferior a la
aceleración de referencia \DeltaVref, la relación de trabajo
deseada DM se reduce gradualmente dependiendo del valor del
exponente k1.
Si se decide en el paso S181, como resultado de
reducir gradualmente la relación de trabajo deseada DM, que la
aceleración \DeltaV es inferior a la aceleración de referencia
\DeltaVref, el proceso pasa al paso S185 en el que se decide que
el señalizador de supresión de aceleración rápida F1 es "1". Si
se decide que el señalizador F1 está puesto a "1", el proceso
pasa al paso S186 en el que se incrementa gradualmente la relación
de trabajo que ha sido reducida gradualmente en el paso S182.
En el paso S186, la relación de trabajo deseada
presente DM se multiplica por un coeficiente de corrección menor que
"1", y el resultado calculado se toma como una nueva relación
de trabajo deseada DM. En esta realización, el coeficiente de
corrección se define como un valor de "0,9^{k2}", y el valor
inicial del exponente k2 se establece a "5". En el estado
inicial, un valor que es 0,59 (= 0,9^{5}) veces la relación de
trabajo deseada DM se toma como una relación de trabajo deseada
DM.
En el paso S187, se decide si el exponente k2 se
reduce o no a "0". Dado que el exponente k2 es "5" en el
estado inicial, el proceso pasa al paso S188. En el paso S188, el
valor del exponente k2 se decrementa en "1". Si se decide en el
paso S187 que el exponente k2 es "0", el proceso pasa al paso
S189 en el que el señalizador de supresión de aceleración rápida F1
se reposiciona, terminando por ello la rutina de "control de
supresión de aceleración rápida" representada en la figura 4.
De esta forma, según esta realización, si la
aceleración \DeltaV es mayor que la aceleración de referencia
\DeltaVref, el coeficiente de corrección se reduce gradualmente,
en el paso S182, para reducir gradualmente la relación de trabajo
deseada DM, y después, si la aceleración \DeltaV es inferior a la
aceleración de referencia \DeltaVref, el coeficiente de corrección
se incrementa gradualmente, en el paso S186, para incrementar
gradualmente la relación de trabajo deseada DM, compensando por ello
la cantidad gradualmente reducida antes descrita de la relación de
trabajo deseada DM. Por consiguiente, es posible obtener un
rendimiento de aceleración suficiente suprimiendo al mismo tiempo la
aceleración rápida.
Con referencia de nuevo a la figura 3, en el paso
S19, se decide por la porción de control de cambio de marcha 206 si
se realizará o no cambio de marcha automático. Si un valor absoluto
de una diferencia entre la velocidad actual del vehículo V y una
velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch almacenada en la
tabla de datos de velocidad de cambio de marcha del vehículo 206a
para cada paso de marcha es inferior a una velocidad de referencia
VA, el proceso pasa al paso S20 en el que se ejecuta un "control
de cambio de marcha" para cambio de marcha automático. Como la
velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch se registran una
velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch12 que indica un
tiempo de cambio de marcha entre "primera velocidad"/"segunda
velocidad", una velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch23
que indica un tiempo de cambio de marcha entre "segunda
velocidad"/"tercera velocidad", y una velocidad de cambio de
marcha del vehículo Vch34 que indica un tiempo de cambio de marcha
entre "tercera velocidad"/"cuarta velocidad". Se
selecciona alguna de las velocidades de cambio de marcha del
vehículo Vch12, Vch23, y Vch34 en base al paso de marcha presente
G.
La figura 5 es un diagrama de flujo que indica la
rutina del "control de cambio de marcha", que muestra
principalmente la operación de la porción de control de cambio de
marcha 206.
En el paso S201, se decide si una variación del
par producido por cambio de marcha se incrementa o disminuye. Por
ejemplo, al subir de la "segunda velocidad" a la "tercera
velocidad", como se representa en la figura 7, el par en la
"tercera velocidad" es mayor que el de la "segunda
velocidad" a la velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch23,
y por consiguiente, se decide en el paso S201 que el par se
incremente después del cambio de marcha, y el proceso pasa al paso
S202. Igualmente, al bajar de la "segunda velocidad" a la
"primera velocidad", como se representa en la figura 8, el par
a la "primera velocidad" es mayor que el de la "segunda
velocidad" a la velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch12,
y por consiguiente, se decide en el paso S201 que el par se
incremente después del cambio de marcha, y el proceso pasa al paso
S202.
En el paso S202, con referencia a la tabla de
datos de velocidad de cambio de marcha del vehículo 206a, la
porción de control de cambio de marcha 206 decide si la velocidad
actual del vehículo V llega o no a una velocidad de cambio de
marcha predeterminada del vehículo Vch correspondiente al paso de
marcha presente. Aquí, si se decide que, como se representa en la
figura 7, la velocidad del vehículo V llega a la velocidad de
cambio de marcha del vehículo Vch23 durante la marcha a la
"segunda velocidad" y por lo tanto llega el tiempo de cambiar
a la "tercera velocidad", el proceso pasa al paso S203 en el
que el accionador de cambio de marcha 17 es movido para cambiar de
marcha (subir de marcha). En el paso S204, la relación de trabajo
deseada presente DM se multiplica por un coeficiente de corrección
menor que "1", y el resultado calculado se toma como una nueva
relación de trabajo deseada DM.
Según esta realización, el coeficiente de
corrección se define como "0,9^{k3}", y el valor inicial del
exponente k3 se establece a "5". Por consiguiente, en el estado
inicial, un valor que es 0,59 veces (= 0,9^{5}) la relación de
trabajo deseada presente DM se toma como una relación de trabajo
deseada DM. Como resultado, como se representa en la figura 7, un
par inmediatamente después del cambio a la "tercera velocidad"
se baja al mismo nivel que el del par a la "segunda velocidad",
con el resultado de que es posible obtener una sensación de cambio
deseable.
En el paso S205, se decide si el exponente k3 es
"0" o no. Dado que el exponente k3 es "5" en el estado
inicial, el proceso pasa al paso S207 en el que el exponente k3 se
decrementa en "1".
Después de eso, se repiten los pasos antes
descritos, para reducir gradualmente el valor del exponente k3,
reduciendo por lo tanto gradualmente la relación de trabajo deseada
DM. Por consiguiente, como se representa en la figura 7, una
potencia de marcha automática del motor de accionamiento M se reduce
rápidamente a la velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch23,
y después se incrementa gradualmente para volverla a la relación de
trabajo deseada original DM, obteniendo por ello un par apropiado
correspondiente al paso de marcha.
Igualmente, como se representa en la figura 8,
incluso en caso de que la velocidad del vehículo V se baje a la
velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch12 durante la marcha a
la "segunda velocidad" bajándose a la "primera velocidad",
la relación de trabajo deseada DM se reduce de tal manera que el par
inmediatamente después del cambio a la "primera velocidad" se
reduzca al mismo nivel que el del par a la "segunda velocidad",
y después la relación de trabajo deseada DM se incrementa
gradualmente para volverla a la relación original de trabajo deseada
DM, obteniendo por ello una sensación de cambio deseable.
Por otra parte, al subir de la "primera
velocidad" a la "segunda velocidad", como se representa en
la figura 9, dado que el par a la "segunda velocidad" es menor
que el par a la "primera velocidad" a la velocidad de cambio de
marcha del vehículo Vch12, se decide en el paso S201 que el par se
reduzca después del cambio de marcha, y el proceso pasa al paso S208
en el que se decide si la velocidad actual del vehículo V llega o no
a una velocidad de cambio de marcha predeterminada del vehículo Vch
12. Si se decide que la velocidad del vehículo no llega a la
velocidad de cambio de marcha del vehículo Vch12, el proceso pasa al
paso S209 en el que la relación de trabajo deseada presente DM se
multiplica por un coeficiente de corrección menor que "1" y el
resultado calculado se toma como una nueva relación de trabajo
deseada DM.
En esta realización, el coeficiente de corrección
se define como "0,9^{k4}", y el valor inicial del exponente
k4 se establece a "1". Por consiguiente, en el estado inicial,
un valor que es 0,9 veces la relación de trabajo deseada presente DM
se toma como una relación de trabajo deseada. En el paso S210, el
exponente k4 se incrementa en "1".
Después de eso, se repiten los pasos antes
descritos hasta que se decide en el paso S208 que la velocidad del
vehículo V llega a la velocidad de cambio de marcha del vehículo
vch12, por lo que la relación de trabajo deseada DM se reduce
gradualmente según el valor del exponente k4. Por consiguiente, como
se representa en la figura 9, el par se reduce gradualmente.
Si se decide en el paso S208 que la velocidad del
vehículo v llega a la velocidad de cambio de marcha del vehículo
Vch12, el proceso pasa al paso S211 en el que el accionador de
cambio de marcha es movido para cambiar de marcha. Entonces, según
esta realización, dado que el par a la "primera velocidad" se
reduce al mismo nivel que el del par a la "segunda velocidad"
como se representa en la figura 9, es decir, no hay diferencia en el
par de salida entre antes y después del cambio de marcha, es posible
obtener una sensación de cambio deseable. En el paso S212, el
exponente k4 se establece a "1", terminando por ello la rutina
del "control de cambio de marcha" representada en la figura
5.
En la descripción anterior, para mejorar la
sensación de cambio al cambiar de marcha, la relación de trabajo de
la corriente suministrada al motor de accionamiento M se corrige de
tal manera que los pares de dos pasos de marcha adyacentes antes y
después del cambio de marcha se hagan corresponder sustancialmente
uno a otro, la presente invención no se limita a ello. Por ejemplo,
como se representa en las figuras 10 y 11, la velocidad de cambio de
marcha del vehículo Vch, típicamente Vch12 o Vch23, se puede
establecer a una velocidad a la que las curvas de par de dos pasos
de marcha adyacentes antes y después del cambio de marcha
intersequen entre sí, o cerca de la velocidad. Con esta
configuración es posible mejorar la sensación de cambio al cambiar
de marcha.
Con referencia de nuevo a la figura 3, en el paso
S23 se ejecuta una rutina de "control de limitación de salida del
motor" para evitar una operación severa del motor de
accionamiento. El "control de limitación de salida del motor"
se describirá a continuación con referencia a un diagrama de flujo
representado en la figura 6.
En el paso S231, en base a una corriente de
accionamiento de motor IM detectada por el sensor de corriente 27 y
la relación de trabajo deseada presente DM, se calcula la salida
presente Pout del motor de accionamiento M. En el paso S232, la
salida presente Pout del motor de accionamiento M se compara con una
salida máxima específica Pmax. La salida máxima Pmax se pone
preferiblemente a un valor que es aproximadamente dos veces el
régimen máximo del motor de accionamiento M y, en esta realización,
se pone a un valor que es 1,5 veces el régimen máximo.
Aquí, si se decide en el paso S232 que la salida
presente Pout es igual o mayor que la salida máxima Pmax, el proceso
pasa al paso S233 en el que la relación de trabajo deseada DM se
establece a un valor máximo específico Dmax. En el paso S234, la
temperatura TM del motor de accionamiento M detectada por el sensor
de temperatura 24 se compara con una temperatura de referencia Tref.
En esta realización, la temperatura de referencia Tref se establece
a 90ºC.
Aquí, si la temperatura TM es la temperatura de
referencia Tref o más, el proceso pasa al paso S235 en el que la
relación de trabajo deseada presente DM se multiplica por un
coeficiente de corrección menor que "1" y el resultado
calculado se toma como una nueva relación de trabajo deseada DM. En
esta realización, el coeficiente de corrección se define como
"0,5^{k5}", y el valor inicial del exponente k5 se establece
a "1". Por consiguiente, un valor que es 0,5 veces la relación
de trabajo deseada presente DM se toma como una relación de trabajo
deseada DM. En el paso S236, el exponente k5 se incrementa en
"1".
Por otra parte, si se decide en el paso S234 que
la temperatura TM es inferior a la temperatura de referencia Tref,
el proceso pasa al paso S236 en el que el exponente k5 se establece
al valor inicial "1".
De esta forma, según esta realización, puesto que
la salida del motor de accionamiento M se limita y también si la
temperatura del motor de accionamiento M se incrementa, la relación
de trabajo deseada DM se reduce gradualmente, es posible evitar una
operación severa del motor de accionamiento M. Además, dado que el
límite superior de la salida del motor de accionamiento M está
dentro de un rango que es dos veces el régimen del motor de
accionamiento M, es posible obtener una potencia de marcha
automática del motor de accionamiento M sin una operación severa del
motor de accionamiento M.
Con referencia de nuevo a la figura 3, en el paso
S25 se ejecuta un control de una corriente del motor de
accionamiento M en base a la relación de trabajo deseada así
determinada.
Además, si se decide en el paso S16 si alguno de
los interruptores de freno 12 y 14 está en el estado de encendido,
es decir, el vehículo está frenado, el proceso pasa al paso S21. En
el paso S21, se decide, en base a la velocidad del vehículo V, si
el vehículo está en marcha o no.
Aquí, si la velocidad del vehículo V es mayor que
"0", se decide en el paso S21 que el vehículo está en marcha, y
el proceso pasa al paso S22. En el paso S22, un valor que es 20% (o
que puede ser 0%) de la relación de trabajo deseada presente DM, o
un valor que es 20% (o que puede ser 0%) del valor máximo Dmax de la
relación de trabajo deseada se establece como una relación de
trabajo deseada DM para permitir que el motor de accionamiento M
genere una fuerza de accionamiento que sea bastante pequeña para
realizar un estado en el que no se aplica aparentemente carga al
motor de accionamiento M.
Si se decide en el paso S21 que el vehículo está
parado, el proceso pasa al paso S186 de la rutina antes descrita de
"control de supresión de aceleración rápida" representada en la
figura 4. Como resultado, la relación de trabajo deseada DM se
reduce rápidamente, y después se incrementa gradualmente.
De esta forma, según esta realización, si una
operación de marcha automática se lleva a cabo en un estado de
parada del vehículo con frenado accionado, la potencia de marcha
automática a generar por el motor de accionamiento se incrementa
gradualmente a un valor correspondiente a una cantidad de
accionamiento de marcha automática, es posible evitar "el
resbalamiento" del vehículo al arranque del vehículo en una
pendiente.
Si se decide en el paso S17 que el vehículo está
en el estado de conductor no montado, el proceso pasa al paso S24.
En el paso S24, para que el motor de accionamiento M pueda generar
una potencia de marcha automática óptima para accionamiento de
empuje del vehículo con las manos, un valor que es 20% de la
relación de trabajo deseada presente DM, o un valor que es 20% del
valor máximo Dmax de la relación de trabajo deseada se establece
como una nueva relación de trabajo deseada DM.
De esta forma, según esta realización, dado que
la potencia de marcha automática adaptada a una velocidad de paseo
se puede generar utilizando los medios de entrada de operación de
marcha automática (palanca de acelerador 16) para generar una
potencia de marcha automática usual, la bicicleta movida por motor
en esta realización puede lograr una función de marcha automática
adaptada a una velocidad de paseo sin provisión de una pluralidad de
medios de entrada de operación de marcha automática.
Además, según esta realización, se decide si la
operación de marcha automática se realiza o no en el estado de
conductor no montado, y una potencia de marcha automática adaptada a
una velocidad de paseo se genera solamente cuando se decide que la
operación de marcha automática se lleva a cabo en el estado de
conductor no montado, y por consiguiente, es posible eliminar un
inconveniente de que una potencia de marcha automática adaptada a
una velocidad de paseo se produzca en el estado de marcha del
conductor.
Al subir de marcha desde la "segunda
velocidad" a la "tercera velocidad", dado que un par de
salida a la "tercera velocidad" es mayor que un par de salida a
la "segunda velocidad" a una velocidad de cambio de marcha del
vehículo Vch23, el par de salida se incrementa después del cambio de
marcha. Si durante la marcha a la "segunda velocidad", la
velocidad del vehículo V llega a la velocidad de cambio de marcha
del vehículo Vch23 y por lo tanto llega el tiempo de cambiar a la
"tercera velocidad", se acciona un accionador de cambio de
marcha para el cambio de marcha, y se reduce la corriente de
excitación a suministrar al motor de accionamiento para bajar más
el par de salida a la "tercera velocidad" al par de salida a la
"segunda velocidad", por lo que ambos pares de salida a la
"tercera velocidad" y la "segunda velocidad" se hacen
coincidir sustancialmente entre sí. Después de eso, la corriente de
excitación a suministrar al motor de accionamiento se incrementa
gradualmente, para generar un par de salida inherente a la
"tercera velocidad".
Claims (2)
1. Método de controlar el cambio de pasos de
marcha adyacentes (G) en una bicicleta movida por motor incluyendo
un motor de accionamiento (M) para generar una potencia de marcha
automática en respuesta a una cantidad de operación (\thetath) de
unos medios de marcha automática (16) accionados por un conductor,
un dispositivo de cambio de marcha (19) conectado entre dicho motor
de accionamiento (M) y una rueda motriz (31), y un accionador de
dispositivo de cambio de marcha (17) para conmutar dos pasos de
marcha adyacentes de dicho dispositivo de cambio de marcha (19) a
una velocidad de cambio de marcha predeterminada del vehículo
(Vch),
caracterizado porque
para subir de marcha y bajar de marcha entre
dichos dos pasos de marcha adyacentes (G), dicha velocidad de cambio
de marcha del vehículo (Vch) se establece a una velocidad a la que
las curvas de velocidad-par del vehículo de dichos
dos pasos de marcha adyacentes (G) intersecan entre sí.
2. Un método según la reivindicación 1, donde
dicho accionador de dispositivo de cambio de marcha (17) conmuta dos
de dichos pasos de marcha adyacentes (G) de dicho dispositivo de
cambio de marcha (19) en respuesta a una velocidad del vehículo
(V).
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