JP7213256B2 - パワートレイン - Google Patents
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Description
・第1の回転軸を中心に回転するように配置されたクランクセットシャフト、
・出力伝達チェーンまたはベルトを駆動するように配置された主出力チェーンリング、
・第1のモータ、
・第2のモータ、
・第1の入力要素、出力要素および太陽ギヤを含む遊星ギヤ装置を含み、
クランクセットシャフトおよび第2のモータは、第1の入力要素を介して遊星ギヤ装置に接続され、それにより遊星ギヤ装置の第1の入力が形成され、
第1のモータは太陽ギヤを介して遊星ギヤ装置に接続され、それにより遊星ギヤ装置の第2の入力が形成され、
出力要素は遊星ギヤ装置を主出力チェーンリングに接続し、それにより遊星ギヤ装置の出力が形成され、
-主出力チェーンリング、第1の入力要素、出力要素および太陽ギヤは、第1の回転軸とは異なる同じ第2の回転軸を中心に回転するように配置され、
-主出力チェーンリングは出力要素と一体であり、
-パワートレインは、
・第1の回転軸を中心に回転するように配置され、出力伝達チェーンまたはベルトと噛み合う副出力チェーンリング、
・クランクセットシャフトが通常のペダリング方向に回転するとき、副出力チェーンリングがクランクセットシャフトよりも遅く回転するのを防ぐように配置された第1のフリーホイール、
・クランクセットシャフトと第1の入力要素との間で回転を伝達するために回転方向を維持する減速システムを含む、
ことを特徴とする。
・第1のモータの角位置測定要素、
・第2のモータの角位置測定要素、
・第1のモータの電流測定要素、
・第2のモータの電流測定要素、
・第1のモータ、第2のモータに接続され、第1のモータの角位置、第2のモータの角位置、第1のモータの電流および第2のモータの電流に基づいて第1のモータおよび第2のモータを制御するように配置された制御ユニットであって、電流またはトルク制御に従って第2のモータを制御し、角位置または角速度制御に従って第1のモータを制御するように配置された制御ユニットを含む。
自転車の後輪の角速度と副出力チェーンリングの角速度との間の伝達比であるRRを使用する。
副出力チェーンリングの角速度は次のように与えられる。
ここで、Routは副出力チェーンリングと主出力チェーンリングとの間の歯数の比率、RCはクランクセットシャフトとリングギヤとの間のギヤ減速比、ωM1は第1のモータの角速度、ωpedはクランクセットの角速度およびRは遊星ギヤ装置の比率である。
GCパラメータが一定の場合、後輪の角速度がクランクセットの角速度に比例するように、第1のモータに課される角速度設定値を決定する。方程式を組み合わせると、次のようになる。
これにより、ほとんどのペダル車両のパワートレインの場合のように、トルクセンサが不要になる。
・本発明の実施形態の1つによるパワートレインと、
・車輪と、
・主出力チェーンリング、副出力チェーンリングおよび車輪のピニオンと噛み合う出力伝達チェーンまたはベルトと、を含むペダル車両をさらに提供する。
Claims (17)
- ペダル車両用のパワートレイン(1)であって、
・第1の回転軸(30)を中心に回転するように配置されたクランクセットシャフト(2)と、
・出力伝達チェーンまたはベルト(23)を駆動するように配置された主出力チェーンリング(3)と、
・第1のモータ(40)と、
・第2のモータ(50)と、
・第1の入力要素と、出力要素および太陽ギヤ(5)とを含む遊星ギヤ装置と、を含み、
前記クランクセットシャフト(2)および前記第2のモータ(50)は、前記第1の入力要素を介して前記遊星ギヤ装置に接続されて、前記遊星ギヤ装置の第1の入力が形成され、
前記第1のモータ(40)は前記太陽ギヤ(5)を介して前記遊星ギヤ装置に接続されて、前記遊星ギヤ装置の第2の入力が形成され、
前記出力要素は前記遊星ギヤ装置を前記主出力チェーンリング(3)に接続して、前記遊星ギヤ装置の出力が形成され、
-前記主出力チェーンリング(3)、前記第1の入力要素、前記出力要素および前記太陽ギヤ(5)は、前記第1の回転軸(30)とは異なる同じ第2の回転軸(31)を中心に回転するように配置され、
-前記主出力チェーンリング(3)は前記出力要素と一体であり、
-前記パワートレイン(1)は、
・前記第1の回転軸(30)を中心に回転するように配置され、前記出力伝達チェーンまたはベルト(23)と噛み合う副出力チェーンリング(4)と、
・前記クランクセットシャフト(2)が通常のペダリング方向に回転するとき、前記副出力チェーンリング(4)が前記クランクセットシャフト(2)よりも遅く回転するのを防ぐように配置された第1のフリーホイール(16)と、
・前記クランクセットシャフト(2)と前記第1の入力要素との間で回転を伝達するために回転方向を維持する減速システムとを含むことを特徴とする、
パワートレイン(1)。 - 前記第1の入力要素は前記遊星ギヤ装置のリングギヤ(9)であり、前記出力要素は前記遊星ギヤ装置の遊星キャリア(6)である、請求項1に記載のパワートレイン(1)。
- 前記第1の入力要素は前記遊星ギヤ装置の遊星キャリア(6)であり、前記出力要素は前記遊星ギヤ装置のリングギヤ(9)である、請求項1に記載のパワートレイン(1)。
- 回転方向を維持する前記減速システムは、変形可能な伝達要素(15)を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記第2のモータ(50)は、単段減速機構によって前記遊星ギヤ装置の前記第1の入力要素に接続される、請求項1から4のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記第1のモータ(40)は、前記太陽ギヤと一体である、請求項1から5のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記第1のモータ(40)および前記第2のモータ(50)は、前記ペダル車両の車幅方向において、前記遊星ギヤ装置の同じ側に配置される、請求項1から6のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- ・前記第1のモータ(40)の角位置測定要素と、
・前記第2のモータ(50)の角位置測定要素と、
・前記第1のモータ(40)の電流測定要素と、
・前記第2のモータ(50)の電流測定要素と、
・前記第1のモータ(40)と、前記第2のモータ(50)に接続され、前記第1のモータ(40)の前記角位置、前記第2のモータ(50)の前記角位置、前記第1のモータ(40)の前記電流および前記第2のモータ(50)の前記電流に基づいて前記第1のモータ(40)および前記第2のモータ(50)を制御するように配置された制御ユニットであって、電流またはトルク制御に従って前記第2のモータ(50)を制御し、角位置または角速度制御に従って前記第1のモータ(40)を制御するように配置された制御ユニットとをさらに含む、
請求項1から7のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。 - 前記制御ユニットは、前記第1のモータを制御するためにギヤ比パラメータにさらに依存するように構成される、請求項8に記載のパワートレイン(1)。
- 前記制御ユニットは、回転速度設定値を決定し、該回転速度設定値を前記第1のモータ(40)に課すように構成され、前記回転速度設定値は、前記第2のモータ(50)の前記角位置測定要素によって得られた前記第2のモータ(50)の回転速度および前記ギヤ比パラメータに正比例するように決定される、請求項9に記載のパワートレイン(1)。
- 前記制御ユニットは、前記第2のモータ(50)を制御するために、前記パワートレインのギヤ比パラメータおよび支援レベルパラメータにさらに基づく、請求項8から10のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記制御ユニットは、電流またはトルク設定値を決定し、該電流またはトルク設定値を前記第2のモータ(50)に課すように構成され、前記電流またはトルク設定値は、前記第1のモータ(40)の前記電流測定要素によって得られた前記第1のモータ(40)のトルクまたは電流に正比例するように決定され、前記パワートレインの前記ギヤ比パラメータおよび前記パワートレインの前記支援レベルパラメータに依存する、請求項11に記載のパワートレイン(1)。
- 前記クランクセットシャフト(2)と前記第1の入力要素は、前記第1の入力要素が前記クランクセットシャフト(2)よりも速く回転するように接続される、請求項1から12のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記主出力チェーンリング(3)は、前記副出力チェーンリング(4)よりも小さい直径を有する、請求項1から13のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記第2のモータ(50)は、前記第1の入力要素が前記第2のモータ(50)の回転子よりも遅く回転するように前記第1の入力要素に接続される、請求項1から14のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 前記第2のモータ(50)が前記クランクセットシャフト(2)を前記ペダル車両の前進運動に対応する回転方向に駆動するのを防止するように配置された第2のフリーホイール(17)をさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載のパワートレイン(1)と、車輪と、主出力チェーンリング(3)、副出力チェーンリング(4)および車輪のピニオンと噛み合う出力
伝達チェーンまたはベルトと、を含むペダル車両。
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