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公開番号2022138143
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-22
出願番号2022034896
出願日2022-03-08
発明の名称モータ動力および/またはペダル動力で運転可能な車両の運転方法ならびに車両
出願人ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング,ROBERT BOSCH GMBH
代理人個人,個人
主分類B62M 6/45 20100101AFI20220914BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】モータ動力および/またはペダル動力で運転可能な車両の運転方法ならびに車両を提供すること。
【解決手段】本発明は、電動駆動装置(16)と、クランク機構(12)と、運転者によって前記クランク機構(12)に加えられたトルクを複数のトルク測定信号の1つの形態で検出するように構成されている少なくとも1つのトルクセンサと、前記トルク測定信号の少なくとも1つに応じて、前記電動駆動装置(16)の駆動制御のための制御信号を生成するように構成されている制御ユニット(26)と、を備える、モータ動力および/またはペダル動力で運転可能な車両(10)、特に電動自転車(10a)の運転方法を前提とする。前記トルクセンサに関するエラーの検出時に、少なくとも1つのトルク測定信号が妥当であると検知される場合、前記制御信号は、前記トルク測定信号のこの少なくとも1つに基づき、代替制御信号の形態で生成されることが提案される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電動駆動装置(16)と、クランク機構(12)と、運転者によって前記クランク機構(12)に加えられたトルク(30)を複数のトルク測定信号(28)の1つの形態で検出するように構成されている少なくとも1つのトルクセンサと、前記トルク測定信号(28)の少なくとも1つに応じて、前記電動駆動装置(16)の駆動制御のための制御信号を生成するように構成されている制御ユニット(26)と、を備える、モータ動力および/またはペダル動力で運転可能な車両(10)、特に電動自転車(10a)の運転方法であって、前記トルクセンサに関する、特に少なくとも1つのトルク測定信号(28)に関するエラーの検出時に、少なくとも1つのトルク測定信号(28)が妥当であると検知される場合、前記制御信号が、前記トルク測定信号(28)の前記少なくとも1つに基づき、代替制御信号の形態で生成されることを特徴とする、方法。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
平均値が第1の閾値S1を規則的に下回る場合、前記トルク測定信号(28)の平均値が妥当であると検知され、かつ代替制御信号として使用されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記トルク測定信号(28)の少なくとも1つ、特に前記トルク測定信号(28)のうち最小のものが、第1の閾値S1を規則的に下回る場合、妥当であると検知され、かつ代替制御信号として使用されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記トルク測定信号(28)の少なくとも1つ、特に前記トルク測定信号(28)のうち最小のものが、前記第1の閾値S1を下回らず、かつ第2の閾値S2を規則的に上回る、および下回る場合、妥当であると検知され、かつ代替制御信号として使用されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
トルク測定信号(28)が、前記第1の閾値S1および/または前記第2の閾値S2を規則的に上回る、および下回る周期性(36)を追加的に有する場合にのみ、妥当であると検知され、かつ代替制御信号として使用され、前記周期性(36)が、前記運転者のペダリング頻度に略対応することを特徴とする、請求項2~4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記周期性(36)が、設定された期間中、および/または前記クランク機構(12)に作用する設定されたペダル回転数において、前記トルク測定信号(28)から確定されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
トルク測定信号(28)が、正弦波信号に類似していると追加的に検知される場合にのみ、妥当であると検知され、かつ代替制御信号として使用されることを特徴とする、請求項2~6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の閾値S1および/または前記第2の閾値S2が、ヒステリシスを伴って構成されていることを特徴とする、請求項2~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記閾値S1が、前記電動駆動装置(16)のスイッチオフ閾値の値として選択されることを特徴とする、請求項2~8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
電動駆動装置(16)と、クランク機構(12)と、運転者によって前記クランク機構(12)に加えられたトルク(30)を複数のトルク測定信号(28)の1つの形態で検出するように構成されている少なくとも1つのトルクセンサと、制御ユニット(26)と、を備える、モータ動力および/またはペダル動力で運転できる車両(10)、特に電動自転車(10a)であって、前記制御ユニット(26)が、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とする、車両(10)、特に電動自転車(10a)。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電動駆動装置を有するモータ動力および/またはペダル動力で運転可能な車両、特に電動自転車の運転方法に関する。また、本発明はこのような車両に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
このような車両、特に電動自転車の運転方法は、例えば独国特許出願公開第102014224066号明細書において既に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
号明細書102014224066号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、電動駆動装置と、クランク機構と、運転者によってクランク機構に加えられたトルク、特に運転者トルクを複数のトルク測定信号の1つの形態で検出するように構成されている少なくとも1つのトルクセンサと、トルク測定信号の少なくとも1つに応じて、電動駆動装置の駆動制御のための制御信号を生成するように構成されている制御ユニットと、を備える、モータ動力および/またはペダル動力で運転可能な車両、特に電動自転車の運転方法を前提とする。
【0005】
車両はクランク機構を有し、このクランク機構は典型的には2つのクランクに接続されており、クランクにはそれぞれ、車両の運転者によって加えられる力を受けるためのペダルが配置されている。クランク機構、クランクおよびペダルは、運転者によって加えられる力を、クランク機構に作用する運転者トルクに変換するために使用される。運転者トルクは、車両を推進させるために、車両の少なくとも1つの車輪に作用する出力トルクに変換することができる。車両、特に電動自転車は、運転状態において、モータを含む電動駆動装置で少なくとも部分的に駆動される。さらに、出力トルクへの変換時に、運転者トルクに電動駆動装置によって生成される駆動トルクが重畳される。
【0006】
価値の高い車両、特に電動自転車では、通常、運転者トルクを検出するためにトルクセンサが使用される。そして、検出された運転者トルクは、運転者がアシストを望んだ際に電動駆動装置によって比例増幅される。力の導入が大きくなると、同時にアシスト量が最大アシスト量まで増加するため、トルクセンサによる検出によって、運転者にとって運転感覚が自然になる。
【0007】
本発明によれば、運転者がクランク機構に加えるトルク、特に運転者トルクは、複数のトルク測定信号の1つの形態で検出される。ここで、複数のトルク測定信号は、少なくとも2つの互いに独立した、特に並行して検出可能な検出チャネルを表し、例えば、2つ(またはそれ以上)の、独立して動作可能なトルクセンサを使用して、または2つ(またはそれ以上)の、独立して出力可能な検出チャネルを備える1つのトルクセンサを使用して実現される。ここで、独立して動作可能なトルクセンサは、同じ種類または異なる種類のトルクセンサであってもよい。
【0008】
制御ユニットは、車両の駆動装置の機能コンポーネントを駆動制御するために使用され、少なくとも1つのトルクセンサによって提供されるトルク測定信号の少なくとも1つに応じて電動駆動装置を駆動制御するための制御信号を生成し、駆動装置に転送するように構成、すなわち接続および/またはプログラムされている。制御信号は、少なくとも2つのトルク測定信号のうちの1つずつに応じて生成されると考えられる。代替的に、制御信号は、利用可能なトルク測定信号の全てまたは選択されたトルク測定信号の平均値に応じて生成されると考えられる。ここで、本明細書での「平均値」という用語には、例えば算術平均値、中央値などのような値の算出または生成の全ての形態を含む。
【0009】
制御装置は、車両、特に電動自転車を運転するための本発明に係る方法を実行するようにさらに構成されている。ここで、制御装置は、少なくとも1つのトルクセンサに関する、特に少なくとも1つのトルクセンサから提供されるトルク測定信号の少なくとも1つに関するエラーの検出時に、少なくとも1つのトルク測定信号が妥当であると検知される、すなわち評価される場合、トルク測定信号のこの少なくとも1つに基づき、代替制御信号の形態で制御信号を生成するように構成されている。複数のトルク測定信号の1つずつに応じて代替制御信号が生成されることが考えられる。代替的に、代替制御信号が、利用可能なトルク測定信号の全てまたは選択されたトルク測定信号の平均値に応じて生成されることが考えられる。平均値については、上記の説明が該当する。
【0010】
このようにして、従来技術の大部分の欠点を克服することができる。従来技術によれば、トルクセンサを使用して提供されるトルク測定信号は、駆動装置によるアシストを導出するための主要センサとして使用され、ひいては安全関連の役割を担うため、トルクセンサに関するおよび/またはトルクセンサから提供されるトルク測定信号に関するエラーが検知されると、電動駆動装置によるアシストは遮断される。この時、トルクセンサの実装によっては、多数のエラーが発生し、電動駆動装置によるサポートもまた多数中断される可能性がある。ここで、例えば、トルクセンサから出力されるトルク測定信号の時間的なズレ、トルク測定信号の温度もしくは磁界などの外部影響への依存、またはまたトルクセンサの本質的な機能障害が考えられる。このようなエラーは、例えば、トルク測定信号のオフセットおよび/またはトルク測定信号の低いS/N比に作用を及ぼす可能性がある。基本的に、ここで、典型的にはトルクセンサの感度または応答ダイナミクスの増加を伴うエラーの影響の受けやすさが増大すると、特に外部からの影響に基づく短時間の外乱によって、既に駆動装置が遮断され、その結果、車両の運転が中断されるということが言える。このようなエラーおよびトルク測定信号の評価によるエラー検知は、基本的に当業者に公知である。例えば、少なくとも1つのトルクセンサによって、特に並行して提供される複数のトルク測定信号が互いに略相違する場合、エラーが検出されることが考えられる。ここで、「互いに略相違する」とは、例えば平均値周辺の散乱もしくは分散に基づいて、および/または距離関数(差分関数)を介して確定されるトルク測定信号の差が、設定された、または設定可能な閾値を上回ることであると理解することができる。一方で、妨害されない運転では、トルク測定信号間は略一致しており、制御信号の生成に、例えばトルク測定信号の1つまたは平均値を利用することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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