专利名称：带电动助力功能的小型电动车的制作方法
技术领域：
本发明涉及带电动助力功能的小型电动车，尤其涉及在行驶控制装置和电池管理控制装置之间进行信息通信后故障诊断信息的显示方法的改善。
以往的带电动助力功能的小型电动车设有行驶控制装置，该装置控制对马达的电力供给，使之对应人力产生规定的辅助比率的辅助力。在这种小型电动车上，为提高行驶控制性能采用了各种各样的方法。例如为高效驱动马达实施的通电控制；为提高行驶感觉实施的加减速控制；为延长行驶距离实施的控制等。
近年来，在上述行驶控制的基础上为进一步提高商品性的努力有不少提案，如监视电池的放电状态并显示残存容量；根据故障诊断及其显示确定故障位置等；为保护电池采取的最大放电电流控制；以及为防止过度放电进行的控制等电池管理控制。
然而，若要以一个控制器满足上述所有功能的话，因受电路面积的限制、成本的限制、以及装载的微机处理能力的限制等难以实现。尤其是采用以电池管理的相关控制作为车辆行驶控制的车辆控制器时，其负担大，难以适应高性能化。
于是，便研究以别的控制器来完成行驶控制用控制器进行的电池管理控制。通过此电池管理控制，上述控制中有关监视电池残容量并显示其状态、监视电池的放电状态并设定电池的可放电的最大放电电流及放电停止处理等项控制就由装于电池侧的控制器来完成。这些由电池管理控制得到的信息经通信功能送至车辆侧的行驶控制装置，由此便能够进行对应电池状态的细微的行驶控制。
然而，虽为提高服务性在功能上设有故障诊断功能，但以往为实现此功能，控制器必须具备故障诊断处理装置、故障存储装置、故障显示装置、故障诊断显示模式切换装置等各种装置。在将这些功能应用于上述带电动助力功能的小型电动车时，车辆侧控制器和电池侧控制器各自都要具备上述故障诊断的各种处理装置，这样一来，不仅提高了成本，还引发了电路面积的确保等结构上的问题。
鉴于上述情况，本发明的课题是提供一种带电动助力功能的小型电动车，它能够在电池侧控制器和车辆侧控制器之间通过信息通信进行有关车辆行驶控制的细微的控制，同时还能谋求提高故障诊断及故障位置的确定等面向用户的服务性。
第1发明是设有检测人力及以对应其检测到的人力的规定的辅助比率驱动马达进行车辆行驶控制的车辆控制器和监视电池状态并进行电池状态的管理及控制的电池管理控制器的带电动助力功能的小型电动车，其特征是具有在上述车辆控制器和电池管理控制器的至少某一方上连接着进行切换通常控制模式与故障诊断模式的模式切换装置和显示上述两个控制器各自的故障诊断信息的信息显示装置，当由上述模式切换装置切换为故障诊断模式时，使上述故障诊断信息通过上述信息显示装置进行显示的显示控制装置。
第2发明的特征在于，第1发明中连接在上述车辆控制器和电池管理控制器的至少某一方的模式切换装置是可任意切换为通常控制模式和故障诊断模式的切换开关。
第3发明的特征在于，第1发明中连接在上述车辆控制器和电池管理控制器的至少某一方的上述模式切换装置和上述信息显示装置设有至少具有包括中央运算处理器部、通信控制部、显示控制部及输入控制部的外部计算机控制装置。
第4发明的特征在于，第1或2发明中上述车辆控制器能够存储该控制器上发生的任何异常信息，上述切换开关连接在上述电池管理控制器上，上述显示控制装置在上述切换开关切换为故障诊断模式时能使上述存储的异常信息在上述信息显示装置上进行显示。
第5发明的特征在于，第4发明中上述异常信息由指示灯的亮灯组合进行显示，且能够通过将该亮灯组合随时间经过进行变化来显示多个异常信息。
第1发明中，车辆控制器、电池管理控制器的至少某一方上连接着模式切换装置和信息显示装置，当通过模式切换装置变为故障诊断模式时，由于将上述故障诊断信息在上述信息显示装置上显示出来了，所以既避免了增加成本、扩大电路面积的问题又能以一个模式切换装置的信息显示两个控制器的故障诊断信息。
第2发明中，模式切换装置以能对通常控制模式和故障诊断模式二者的某一方进行切换的切换开关构成，因此能够以简单的结构进行两个控制器的模式切换。
第3发明中，由于将模式切换装置和信息显示装置设于外部计算机控制装置中，所以能够将车辆控制器、电池管理控制器的各种信息通过外部计算机控制装置进行统一管理，并能提高服务水平。
第4发明中，由于预先存储了车输行驶中上述车辆控制器的异常信息，在将电池管理控制器的上述切换开关置于故障诊断模式时上述异常信息就显示出来，所以车辆控制器侧不设切换开关也能显示车辆控制器侧的异常信息，还能够将助力行驶中发生的异常项目在行驶后进行确认、易于确定故障位置和故障部件、提高维护性。
第5发明中，由于将上述异常信息显示通过指示灯的亮灯组合、且该亮灯组合随时间经过进行变化来实现，所以能够显示多个异常信息，并能确定多个故障位置和故障部件，进一步提高了维护性。
附图的简单说明
图1为本发明的一个实施形态的电动助力自行车的侧面图。
图2为上述实施形态中车辆控制器及电池管理控制器的结构框图。
图3为上述两个控制器的数据流程图。
图4所示为上述两个控制器的收发数据图。
以下参照附图就本发明的实施形态加以说明。
图1～图4是为说明本发明的一个实施形态的电动助力自行车的附图，图1为电动助力自行车的侧面图；图2为车辆控制、电池管理控制器的结构框图；图3为上述两个控制器的数据流程图；图4为上述两个控制器的接收发送数据图。
图1中，1为带电动助力功能的小型电动车的电动助力自行车，其中充电器112为非车载式、装卸式电池盒100为车载式。该电动助力自行车1的车身架2上设有头管3、从该头管3向车体后部斜下方延伸的下管4、从该下管4的后端向上方略竖直延伸的座管5、从上述下管4的后端向后方略水平延伸的左右一对的链拉条6、将该两个链拉条6的后端部与上述座管5的上端部结合的左右一对的座拉条7、将上述头管3与座管5连接的上管11。
上述头管3上可左右转动地支承着前叉8。该前叉8的下端轴支承着前轮9、上端固定着车把10。上述座管5的上端安装着车座12。上述链拉条6的后端轴支承着后轮13。
上述车身架2的下端部装载着动力部件15，该部件15将经安装于曲柄轴16的两端凸出部的曲轴臂16a向脚踏板16b输入的脚踏力(人力)和从内藏式电动马达产生的与人力的大小成比例的辅助动力二者的合力进行输出。从此动力部件15的输出经链条30传至上述后轮13。
又，作为上述电动马达等的电源的电池盒(电池装置)100以沿上述座管5的背面且挟于左右座拉条7、7之间的形式装配着、相对车体可自由装卸。上述电池盒100上设有充电口100a，该充电口100a上自由连接着充电器112的充电插头121。
如图2所示，上述电池盒100设有充电式电池100b、电池管理控制器100c、存储各种信息数据的存储部100g、输入／出用的各种I／F100d-100f。经输入I／F100d连接着外部的通断式切换开关102、经显示I／F100e连接着设于该电池盒100外表面的电池侧显示器103。
上述切换开关102与上述显示器103相邻地设置在上述电池盒100的外表面，将上述电池管理控制器100c作为模式切换装置使用，它可进行通常控制模式或故障诊断模式的任意切换。
上述电池100b为上述电动马达的电源，由多个单电池(Ni-Cd，Ni-MH电池等)串联连接而成。又，上述电池管理控制器100c如图3所示常时监视上述电池100b的状态，并进行该电池100b的种类判断、电池残容量计算处理、为保护电池进行的最大放电电流值计算处理、放电停止判断、放电禁止判断、以及用于故障诊断的诊断信息处理和其他各种运算处理。
上述电池管理控制器100c将上述各种计算处理结果和故障诊断时电池盒100侧的故障诊断信息存储在上述存储部100g，还将行驶中发生的车辆行驶控制装置101侧的故障诊断信息经通信线路a读入并存储于存储部100g。
而上述电池管理控制器100c在上述切换开关102切换至故障诊断模式侧时，将上述存储部100g中存储的电池盒100侧的故障诊断信息及车辆行驶控制装置101侧的故障诊断信息在上述电池侧显示器103上进行显示。此显示器103的显示在电池盒100从车上卸下后仍然可行。
这里，上述电池侧显示器103设有7个指示灯(LED)103a，该指示灯103a根据异常项目以预设的显示图形进行亮灯，当出现多个异常项目时，从最新的异常项目起依次按规定的时间间隔亮灯。如异常为3个项目时，则每隔10秒钟显示一个不同的显示图形。
101为设于上述动力部件15上的车辆行驶控制装置，它设有进行各种运算处理的车辆控制器101a、存储各种信息数据的存储部101b、输入／出用各种I／F101c～101g，并分别经传感器I／F101c连接着各种传感器104、经输入I／F101d连接着总开关105、经输出I／F101e连接着电动马达106、经显示I／F101f连接着车辆侧显示器107。而车辆侧显示器107设于上述车把10上。
上述车辆控制器101a如图3所示，根据上述电池管理控制器100c发出的各种信息，进行电池图像判断处理、电流指令运算处理、电池电流控制处理、放电停止处理、电池容量运算处理、诊断信息处理及其他各种运算处理。
又，上述车辆控制器101a将上述各种运算处理结果及故障诊断中的该车辆行驶控制装置101侧的故障诊断信息存储在上述存储部101b，并将上述电池盒100侧的故障诊断信息经通信线路进行读入存储，而在上述切换开关102切换至故障诊断模式侧时，将上述存储部101b中存储的故障诊断信息在上述车辆侧显示器107上进行显示。
这里，上述车辆侧显示器107设有3个指示灯(LED)107a，该指示灯107a根据异常项目以预先设定的显示图形亮灯。又，当有多个异常项目时，则从最新的异常项目以规定的时间间隔亮灯。例如有3个异常项目时，则以10秒钟的时间间隔依次显示不同的显示图形。当上述总开关105切换至返回模式位置时，上述存储的故障诊断信息便被消除。
上述车辆控制器101a与电池管理控制器100c通过通信I／F101g、101f及通信线路a呈可以相互进行信息通信的方式连接着。如图4所示，由电池盒100侧发出的电池管理信息如电池残存容量、最高放电电流值、电池种类、放电停止信号、放电禁止信号、诊断信息发送指示信号等送至车辆控制器101a侧，而由车辆控制器侧发出的信息要求信号、车辆控制诊断信息等则送至电池管理控制器侧。
这样一来，在电池盒100侧的显示器103上，不仅可以显示该电池盒100侧的异常项目，还可以显示车辆行驶控制装置101侧的异常项目。而车辆行驶控制器101侧的显示器107上也不仅可以显示该车辆行驶控制装置101侧的异常项目，还可以显示电池盒100侧的异常项目。
这样，本实施形态中，电池管理控制器100c因为在车辆控制器101c上连接显示器103、107并分别在控制器100c、101a的存储部100g、101b上将对方控制器侧的异常诊断信息进行存储，所以虽然只在电池管理控制器100c上连接模式切换开关102，也能在双方的显示器103、107上将对方控制器侧的包括异常项目进行显示。
又，由于模式切换装置由任意切换通常控制模式和故障诊断模式的切换开关构成，所以能够以简单的结构进行两个控制器100c、101a的模式切换。
又，将车辆控制器101a侧的异常信息先存储在该控制器101a侧的存储部101b上，当电池管理控制器100c侧的切换开关102置于故障诊断模式时，因为上述车辆控制器101a侧的异常信息在电池管理控制器100c侧的显示器103上进行显示，所以车辆控制器101a侧不设切换开关也能显示该车辆控制器101侧的异常信息，还能将助力行驶中车辆控制器101a侧发生的异常项目在行驶后进行确认，既易于进行故障位置、故障部件的确定，又能提高维护性。
又，由于上述异常信息显示通过指示灯的亮灯组合并将该亮灯组合随时间经过而变化，因此能够显示多个异常信息，并能确定多个故障位置和故障部件，进一步提高了维护性。
上述切换开关及显示器未必一定要连接在两方的控制器上，最好只连接在某一方的控制器上。而且最好是此时在连接了显示器的一方的控制器的存储部中收集并存储着的对方控制器侧的异常诊断信息，在变为异常诊断模式时，能将对方控制器侧的异常诊断信息及本方控制器侧的异常诊断信息进行显示。这样的话，与两方均设置显示器、切换开关、显示控制电路等形式相比，可避免成本增加、电路面积扩大等问题。
又，上述模式切换装置及信息显示装置未必一定要设置上述车辆行驶控制装置101式电池盒100，还可以做成如连接外部个人计算机或专门设计的诊断盒等，通过从这些计算机装置的输入部的输入，在软件上实现上述模式切换装置，或是将用于显示控制部的LCD、CRT等作为显示器。采用这一形式的是权利要求项3的发明。
在形成由上述外部计算机等作为切换装置和信息显示装置的场合，车辆行驶控制装置101及电池盒100的各自的控制器的信息都可以由外部计算机等统一管理，并能提高服务性。
权利要求
1．一种设有检测人力并以对应其检测到的人力的规定的辅助比率驱动马达进行车辆行驶控制的车辆行驶控制器和监视电池状态并进行电池状态的管理及控制的电池管理控制器的带电动助力功能的小型电动车，其特征是在上述车辆控制器和电池管理控制器的至少某一方上具有连接着进行切换通常控制模式与故障诊断模式的模式切换装置和显示上述两个控制器各自的故障诊断信息的信息显示装置，当由上述模式切换装置切换为故障诊断模式时，使上述故障诊断信息通过上述信息显示装置进行显示的显示控制装置。
2．权利要求项1中所述的带电动助力功能的小型电动车，其特征在于连接在上述车辆控制器和电池管理控制器的至少某一方的模式切换装置是可任意切换为通常控制模式与故障诊断模式的切换开关。
3．权利要求项1中所述的带电动助力功能的小型电动车，其特征在于连接在上述车辆控制器和电池管理控制器的至少某一方的上述模式切换装置和上述信息显示装置设有至少具有中央运算处理部、通信控制部、显示控制部及输入控制部的外部计算机控制装置。
4．权利要求项1或2中所述的带电动助力功能的小型电动车，其特征在于上述车辆控制器具有将发生的任何异常信息存储在该控制器中的结构；上述切换开关连接在上述电池管理控制器上；上述显示控制装置在上述切换开关切换为故障诊断模式时使上述存储的异常信息在上述信息显示装置上进行显示。
5．权利要求项4中所述的带电动助力功能的小型电动车，其特征在于上述异常信息由指示灯的亮灯组合进行显示，且能够通过该亮灯组合随经过时间进行变化来显示多个异常信息。
全文摘要
一种能够在电池侧控制器与车辆侧控制器间通过信息通信进行有关车辆行驶控制的细微控制,同时能够进行故障诊断及故障位置确定等提高面向用户的服务性的带电动助力功能的小型电动车。设有车辆控制器101a和电池管理控制器100c,还有上述某一方上连接模式切换装置102和信息显示装置103,为故障诊断模式时,将故障诊断信息显示在上述信息显示装置103上的显示控制装置。
文档编号B60L15/20GK1294067SQ0013149
公开日2001年5月9日 申请日期2000年10月23日 优先权日1999年10月22日
发明者照井敏泰 申请人:雅马哈发动机株式会社