專利名稱：帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車，尤其涉及在行駛控制裝置和電池管理控制裝置之間進(jìn)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(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車設(shè)有行駛控制裝置，該裝置控制對(duì)馬達(dá)的電力供給，使之對(duì)應(yīng)人力產(chǎn)生規(guī)定的輔助比率的輔助力。在這種小型電動(dòng)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(qū)動(dòng)馬達(dá)實(shí)施的通電控制；為提高行駛感覺實(shí)施的加減速控制；為延長行駛距離實(shí)施的控制等。
近年來，在上述行駛控制的基礎(chǔ)上為進(jìn)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(jù)故障診斷及其顯示確定故障位置等；為保護(hù)電池采取的最大放電電流控制；以及為防止過度放電進(jìn)行的控制等電池管理控制。
然而，若要以一個(gè)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(jī)處理能力的限制等難以實(shí)現(xiàn)。尤其是采用以電池管理的相關(guān)控制作為車輛行駛控制的車輛控制器時(shí)，其負(fù)擔(dān)大，難以適應(yīng)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(jìn)行的電池管理控制。通過此電池管理控制，上述控制中有關(guān)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(shè)定電池的可放電的最大放電電流及放電停止處理等項(xiàng)控制就由裝于電池側(cè)的控制器來完成。這些由電池管理控制得到的信息經(jīng)通信功能送至車輛側(cè)的行駛控制裝置，由此便能夠進(jìn)行對(duì)應(yīng)電池狀態(tài)的細(xì)微的行駛控制。
然而，雖為提高服務(wù)性在功能上設(shè)有故障診斷功能，但以往為實(shí)現(xiàn)此功能，控制器必須具備故障診斷處理裝置、故障存儲(chǔ)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(yīng)用于上述帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車時(shí)，車輛側(cè)控制器和電池側(cè)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(jié)構(gòu)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(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車，它能夠在電池側(cè)控制器和車輛側(cè)控制器之間通過信息通信進(jìn)行有關(guān)車輛行駛控制的細(xì)微的控制，同時(shí)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(wù)性。
第1發(fā)明是設(shè)有檢測(cè)人力及以對(duì)應(yīng)其檢測(cè)到的人力的規(guī)定的輔助比率驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行車輛行駛控制的車輛控制器和監(jiān)視電池狀態(tài)并進(jìn)行電池狀態(tài)的管理及控制的電池管理控制器的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)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(jìn)行切換通常控制模式與故障診斷模式的模式切換裝置和顯示上述兩個(gè)控制器各自的故障診斷信息的信息顯示裝置，當(dāng)由上述模式切換裝置切換為故障診斷模式時(shí)，使上述故障診斷信息通過上述信息顯示裝置進(jìn)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(guān)。
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(shè)有至少具有包括中央運(yùn)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(jì)算機(jī)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(chǔ)該控制器上發(fā)生的任何異常信息，上述切換開關(guān)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(guān)切換為故障診斷模式時(shí)能使上述存儲(chǔ)的異常信息在上述信息顯示裝置上進(jìn)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(jìn)行顯示，且能夠通過將該亮燈組合隨時(shí)間經(jīng)過進(jìn)行變化來顯示多個(gè)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(dāng)通過模式切換裝置變?yōu)楣收显\斷模式時(shí)，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(kuò)大電路面積的問題又能以一個(gè)模式切換裝置的信息顯示兩個(gè)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(duì)通?？刂颇Ｊ胶凸收显\斷模式二者的某一方進(jìn)行切換的切換開關(guān)構(gòu)成，因此能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩個(gè)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(shè)于外部計(jì)算機(jī)控制裝置中，所以能夠?qū)④囕v控制器、電池管理控制器的各種信息通過外部計(jì)算機(jī)控制裝置進(jìn)行統(tǒng)一管理，并能提高服務(wù)水平。
第4發(fā)明中，由于預(yù)先存儲(chǔ)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(guān)置于故障診斷模式時(shí)上述異常信息就顯示出來，所以車輛控制器側(cè)不設(shè)切換開關(guān)也能顯示車輛控制器側(cè)的異常信息，還能夠?qū)⒅π旭傊邪l(fā)生的異常項(xiàng)目在行駛后進(jìn)行確認(rèn)、易于確定故障位置和故障部件、提高維護(hù)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(shí)間經(jīng)過進(jìn)行變化來實(shí)現(xiàn)，所以能夠顯示多個(gè)異常信息，并能確定多個(gè)故障位置和故障部件，進(jìn)一步提高了維護(hù)性。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)助力自行車的側(cè)面圖。
圖2為上述實(shí)施形態(tài)中車輛控制器及電池管理控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為上述兩個(gè)控制器的數(shù)據(jù)流程圖。
圖4所示為上述兩個(gè)控制器的收發(fā)數(shù)據(jù)圖。
以下參照附圖就本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)加以說明。
圖1～圖4是為說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的電動(dòng)助力自行車的附圖，圖1為電動(dòng)助力自行車的側(cè)面圖；圖2為車輛控制、電池管理控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為上述兩個(gè)控制器的數(shù)據(jù)流程圖；圖4為上述兩個(gè)控制器的接收發(fā)送數(shù)據(jù)圖。
圖1中，1為帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車的電動(dòng)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(dòng)助力自行車1的車身架2上設(shè)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(duì)的鏈拉條6、將該兩個(gè)鏈拉條6的后端部與上述座管5的上端部結(jié)合的左右一對(duì)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(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)力部件15，該部件15將經(jīng)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(nèi)藏式電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的與人力的大小成比例的輔助動(dòng)力二者的合力進(jìn)行輸出。從此動(dòng)力部件15的輸出經(jīng)鏈條30傳至上述后輪13。
又，作為上述電動(dòng)馬達(dá)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(duì)車體可自由裝卸。上述電池盒100上設(shè)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(shè)有充電式電池100b、電池管理控制器100c、存儲(chǔ)各種信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部100g、輸入／出用的各種I／F100d-100f。經(jīng)輸入I／F100d連接著外部的通斷式切換開關(guān)102、經(jīng)顯示I／F100e連接著設(shè)于該電池盒100外表面的電池側(cè)顯示器103。
上述切換開關(guān)102與上述顯示器103相鄰地設(shè)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(jìn)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(dòng)馬達(dá)的電源，由多個(gè)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(shí)監(jiān)視上述電池100b的狀態(tài)，并進(jìn)行該電池100b的種類判斷、電池殘容量計(jì)算處理、為保護(hù)電池進(jìn)行的最大放電電流值計(jì)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(yùn)算處理。
上述電池管理控制器100c將上述各種計(jì)算處理結(jié)果和故障診斷時(shí)電池盒100側(cè)的故障診斷信息存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部100g，還將行駛中發(fā)生的車輛行駛控制裝置101側(cè)的故障診斷信息經(jīng)通信線路a讀入并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部100g。
而上述電池管理控制器100c在上述切換開關(guān)102切換至故障診斷模式側(cè)時(shí)，將上述存儲(chǔ)部100g中存儲(chǔ)的電池盒100側(cè)的故障診斷信息及車輛行駛控制裝置101側(cè)的故障診斷信息在上述電池側(cè)顯示器103上進(jìn)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(cè)顯示器103設(shè)有7個(gè)指示燈(LED)103a，該指示燈103a根據(jù)異常項(xiàng)目以預(yù)設(shè)的顯示圖形進(jìn)行亮燈，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)異常項(xiàng)目時(shí)，從最新的異常項(xiàng)目起依次按規(guī)定的時(shí)間間隔亮燈。如異常為3個(gè)項(xiàng)目時(shí)，則每隔10秒鐘顯示一個(gè)不同的顯示圖形。
101為設(shè)于上述動(dòng)力部件15上的車輛行駛控制裝置，它設(shè)有進(jìn)行各種運(yùn)算處理的車輛控制器101a、存儲(chǔ)各種信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部101b、輸入／出用各種I／F101c～101g，并分別經(jīng)傳感器I／F101c連接著各種傳感器104、經(jīng)輸入I／F101d連接著總開關(guān)105、經(jīng)輸出I／F101e連接著電動(dòng)馬達(dá)106、經(jīng)顯示I／F101f連接著車輛側(cè)顯示器107。而車輛側(cè)顯示器107設(shè)于上述車把10上。
上述車輛控制器101a如圖3所示，根據(jù)上述電池管理控制器100c發(fā)出的各種信息，進(jìn)行電池圖像判斷處理、電流指令運(yùn)算處理、電池電流控制處理、放電停止處理、電池容量運(yùn)算處理、診斷信息處理及其他各種運(yùn)算處理。
又，上述車輛控制器101a將上述各種運(yùn)算處理結(jié)果及故障診斷中的該車輛行駛控制裝置101側(cè)的故障診斷信息存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部101b，并將上述電池盒100側(cè)的故障診斷信息經(jīng)通信線路進(jìn)行讀入存儲(chǔ)，而在上述切換開關(guān)102切換至故障診斷模式側(cè)時(shí)，將上述存儲(chǔ)部101b中存儲(chǔ)的故障診斷信息在上述車輛側(cè)顯示器107上進(jìn)行顯示。
這里，上述車輛側(cè)顯示器107設(shè)有3個(gè)指示燈(LED)107a，該指示燈107a根據(jù)異常項(xiàng)目以預(yù)先設(shè)定的顯示圖形亮燈。又，當(dāng)有多個(gè)異常項(xiàng)目時(shí)，則從最新的異常項(xiàng)目以規(guī)定的時(shí)間間隔亮燈。例如有3個(gè)異常項(xiàng)目時(shí)，則以10秒鐘的時(shí)間間隔依次顯示不同的顯示圖形。當(dāng)上述總開關(guān)105切換至返回模式位置時(shí)，上述存儲(chǔ)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(jìn)行信息通信的方式連接著。如圖4所示，由電池盒100側(cè)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(hào)、放電禁止信號(hào)、診斷信息發(fā)送指示信號(hào)等送至車輛控制器101a側(cè)，而由車輛控制器側(cè)發(fā)出的信息要求信號(hào)、車輛控制診斷信息等則送至電池管理控制器側(cè)。
這樣一來，在電池盒100側(cè)的顯示器103上，不僅可以顯示該電池盒100側(cè)的異常項(xiàng)目，還可以顯示車輛行駛控制裝置101側(cè)的異常項(xiàng)目。而車輛行駛控制器101側(cè)的顯示器107上也不僅可以顯示該車輛行駛控制裝置101側(cè)的異常項(xiàng)目，還可以顯示電池盒100側(cè)的異常項(xiàng)目。
這樣，本實(shí)施形態(tài)中，電池管理控制器100c因?yàn)樵谲囕v控制器101c上連接顯示器103、107并分別在控制器100c、101a的存儲(chǔ)部100g、101b上將對(duì)方控制器側(cè)的異常診斷信息進(jìn)行存儲(chǔ)，所以雖然只在電池管理控制器100c上連接模式切換開關(guān)102，也能在雙方的顯示器103、107上將對(duì)方控制器側(cè)的包括異常項(xiàng)目進(jìn)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(guān)構(gòu)成，所以能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩個(gè)控制器100c、101a的模式切換。
又，將車輛控制器101a側(cè)的異常信息先存儲(chǔ)在該控制器101a側(cè)的存儲(chǔ)部101b上，當(dāng)電池管理控制器100c側(cè)的切換開關(guān)102置于故障診斷模式時(shí)，因?yàn)樯鲜鲕囕v控制器101a側(cè)的異常信息在電池管理控制器100c側(cè)的顯示器103上進(jìn)行顯示，所以車輛控制器101a側(cè)不設(shè)切換開關(guān)也能顯示該車輛控制器101側(cè)的異常信息，還能將助力行駛中車輛控制器101a側(cè)發(fā)生的異常項(xiàng)目在行駛后進(jìn)行確認(rèn)，既易于進(jìn)行故障位置、故障部件的確定，又能提高維護(hù)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(shí)間經(jīng)過而變化，因此能夠顯示多個(gè)異常信息，并能確定多個(gè)故障位置和故障部件，進(jìn)一步提高了維護(hù)性。
上述切換開關(guān)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(shí)在連接了顯示器的一方的控制器的存儲(chǔ)部中收集并存儲(chǔ)著的對(duì)方控制器側(cè)的異常診斷信息，在變?yōu)楫惓Ｔ\斷模式時(shí)，能將對(duì)方控制器側(cè)的異常診斷信息及本方控制器側(cè)的異常診斷信息進(jìn)行顯示。這樣的話，與兩方均設(shè)置顯示器、切換開關(guān)、顯示控制電路等形式相比，可避免成本增加、電路面積擴(kuò)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(shè)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(gè)人計(jì)算機(jī)或?qū)ｉT設(shè)計(jì)的診斷盒等，通過從這些計(jì)算機(jī)裝置的輸入部的輸入，在軟件上實(shí)現(xiàn)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(quán)利要求項(xiàng)3的發(fā)明。
在形成由上述外部計(jì)算機(jī)等作為切換裝置和信息顯示裝置的場(chǎng)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(jì)算機(jī)等統(tǒng)一管理，并能提高服務(wù)性。
權(quán)利要求
1．一種設(shè)有檢測(cè)人力并以對(duì)應(yīng)其檢測(cè)到的人力的規(guī)定的輔助比率驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)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(jìn)行電池狀態(tài)的管理及控制的電池管理控制器的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)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(jìn)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(gè)控制器各自的故障診斷信息的信息顯示裝置，當(dāng)由上述模式切換裝置切換為故障診斷模式時(shí)，使上述故障診斷信息通過上述信息顯示裝置進(jìn)行顯示的顯示控制裝置。
2．權(quán)利要求項(xiàng)1中所述的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)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(guān)。
3．權(quán)利要求項(xiàng)1中所述的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)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(shè)有至少具有中央運(yùn)算處理部、通信控制部、顯示控制部及輸入控制部的外部計(jì)算機(jī)控制裝置。
4．權(quán)利要求項(xiàng)1或2中所述的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)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(chǔ)在該控制器中的結(jié)構(gòu)；上述切換開關(guān)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(guān)切換為故障診斷模式時(shí)使上述存儲(chǔ)的異常信息在上述信息顯示裝置上進(jìn)行顯示。
5．權(quán)利要求項(xiàng)4中所述的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車，其特征在于上述異常信息由指示燈的亮燈組合進(jìn)行顯示，且能夠通過該亮燈組合隨經(jīng)過時(shí)間進(jìn)行變化來顯示多個(gè)異常信息。
全文摘要
一種能夠在電池側(cè)控制器與車輛側(cè)控制器間通過信息通信進(jìn)行有關(guān)車輛行駛控制的細(xì)微控制,同時(shí)能夠進(jìn)行故障診斷及故障位置確定等提高面向用戶的服務(wù)性的帶電動(dòng)助力功能的小型電動(dòng)車。設(shè)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(shí),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(hào)B60L15/20GK1294067SQ0013149
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月22日
發(fā)明者照井敏泰 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社