本發明系涉及用于踏板車輛(尤其是,腳踏車)的動力系統,該動力系統包含第一及第二電機及具有行星齒輪托架、環形齒輪及太陽齒輪的行星齒輪系統,且提供兩功能,即,電力輔助及用于改變速度比的電動系統,其中在踏板與來自由傳動元件連接車輪的外殼的輸出端之間定義速度比。
背景技術:
此動力系統能夠與兩個電機促成的蹬車扭矩(蹬車動力)成比例地提供電力輔助。使用第一電機以便在踏板與輸出鏈環之間提供某一速度比。使用第二電機以便確保維持由騎腳踏車者所選擇的輔助等級。
自專利申請wo2013/160477已知此動力系統。如該申請案中所描述,第一及第二電機分別裝備有第一及第二傳感器,每一傳感器設計為測量其與之相關聯的電機的角速度。第一及第二傳感器連接至控制單元,設計為測量正由騎腳踏車者推進的腳踏車的速度的第三傳感器也連接至該控制單元,且動力系統包含測量元件,該測量元件設計為產生指示由第一電機所供應的扭矩的測量信號,控制單元設計為基于由傳感器所測量的速度及預設的設定點以及指示扭矩的測量信號產生第一及第二控制信號,該第一控制信號為發送至第一電機的旋轉速度調節信號,且該第二控制信號為發送至第二電機的扭矩調節信號。
已知動力系統的一個缺點為第一電機歸因于速度測量系統及指派給其的調節器的設定點的值的受限的動態回應能力。該第一電機的回應的此延遲限制可自踏板傳送至系統的輸出鏈環的扭矩量,且引起使用者似乎覺得陌生的打滑感覺。實際上,如已知動力系統的專利申請中所描述,提供至第一電機的控制信號為取決于由第二電機的測量系統所測量的速度的速度設定點。大體上憑借(任何種類的)位置傳感器執行對諸如電動電機的轉子的旋轉組件的速度的測量,后處理來自傳感器的信號以獲得旋轉速度值。進行此操作的最簡單方式為測量兩個位置之間的時間并通過該時間劃分此等兩個位置之間的角度。此程序具有使位置在時間上偏移的效果,此情況將時間滯后引入測量中且預示添加測量噪聲。因此,濾波此信號以使其較連續有時是優選的,此情況進一步帶來時間滯后。此測量時間滯后限制由第一電機速度調節器所提供的益處,由于滯后減損其動態范圍。使用高解析度位置傳感器(用于第一電機及第二電機)是必要的,以便增加第一電機的控制動態范圍。
技術實現要素:
為此目的,根據本發明的動力系統的特征在于第二電機與曲柄軸嚙合且第一電機連接至太陽齒輪,行星齒輪托架連接至動力系統的輸出鏈環且環形齒輪連接至踏板。
由于第一及第二電機分別裝備有第一及第二傳感器,每一傳感器設計為測量其指派給的電機的角位,該第一及第二傳感器連接至也與第三傳感器連接的控制單元,該第三傳感器設計為測量腳踏車由騎腳踏車者推進的速度,因此該動力系統包含分別經設計以產生分別橫跨第一及第二電機的繞組傳遞的電流測量信號(dc電機中的扭矩影像)的第一及第二測量元件,且該控制單元設計為基于由傳感器所測量的角位、穿過電機繞組的電流及其他系數調節兩個電機。根據為第二電機的角位及具體針對所要速度比的系數的函數的角位設定點以封閉回路調節第一電機。根據為該第一電機的電流及所要輔助等級(所供應電功率與車輪處的總功率之比)的函數的電流設定點(扭矩影像)以封閉回路調節第二電機。
第二電機輔助騎腳踏車者的蹬車移動,由于其與曲柄軸嚙合。經由環形齒輪將由蹬車騎腳踏車者所產生的動力及第二電機的動力的總和傳輸至行星齒輪裝置的第一輸入端。第一電機以固定方式附接至行星齒輪裝置的第二輸入端(亦即,太陽齒輪)。通常經由鏈條驅動車輪的輸出鏈環經由行星齒輪托架以固定方式附接至行星齒輪裝置輸出端。因此,輸出鏈環的速度為兩個輸入端(亦即,環形齒輪及太陽齒輪)的速度的線性函數,且其扭矩通過行星齒輪裝置的扭矩的雙等式直接關聯至兩個輸入端的扭矩。以此方式,兩個電機在騎腳踏車者蹬車時皆有助于輔助騎腳踏車者。連接來自行星齒輪裝置的三個部分的三個扭矩的此等式及電動電機相對于此三個部分的構造的優勢中之一為其使得能夠通過扣除兩個電機中的每一個中的電流測量而識別由騎腳踏車者傳輸至踏板的扭矩。此情況使得能夠在無需踏板上的額外扭矩傳感器的情況下建立具有比例輔助的動力系統。
兩個電機中的每一個具有作為此動力系統的部分的獨特功能。第一電機的功能為確保始終維持速度比設定點,無論其由使用者設定或是由控制單元根據腳踏車的行進速度及由騎腳踏車者傳輸至踏板的扭矩變化即時地計算。第二電機的功能為提供維持用于由使用者所選擇的輔助等級的設定點所必要的額外扭矩。
推進系統也可根據特殊零輔助狀況(其意味騎腳踏車者在其工作中并不接收輔助)操作。舉例而言,在系統電池沒電的情況下或當車輛超出某一行進速度的某些合法系統中,此操作模式是有用的。為確保騎腳踏車者可始終受益于全范圍速度比,該第一電機需要電能。在給定特殊狀況下,該第二電機可充當產生器以將必需電流提供至第一電機。在所有情況下,控制兩個電機的規律保持相同。
參考自專利申請案wo2013/160477已知的動力系統,已實施新控制方法以幫助增強騎行舒適性及/或效能及/或能量消耗及/或提高安裝原動力的值。
本說明書中隨后也將描述根據相同原理起作用的其他可能變化形式。
附圖說明
現將借助于附圖描述本發明,附圖示出根據本發明的動力系統的優選實施例。在視圖中:
圖1為根據本發明的動力系統的優選實施例的示意性橫截面說明;
圖2示出了包括于動力系統中的兩個電動電機的調節示意圖;
圖3為控制提供至騎腳踏車者的輔助的方法的圖形表示;
圖4為用于防止傳動打滑的方法的圖形表示;
圖5為對控制陡坡上的操作模式的方法有用的整合鎖定自由輪的兩個可能構造的示意性橫截面說明;
圖6為根據本發明的動力系統的第一變型的示意性橫截面說明;
圖7為根據本發明的動力系統的第二變型的示意性橫截面說明。
在圖式中,相同附圖標記已指定給相同或類似元件。將針對將動力系統應用于腳踏車來描述本發明。然而,本發明并不限于腳踏車且可應用于具有踏板的任何車輛。
具體實施方式
圖1表示根據本發明的動力系統的實施例。系統的所有組件安裝于外殼內部,外殼又固定至腳踏車框架。曲柄軸11穿過外殼并安裝于外殼內部的軸承上。如在任何踏板上,兩個曲柄10附接至曲柄軸11的任一側。曲柄軸11附接至為行星齒輪裝置3的一部分的環形齒輪12。
行星齒輪裝置3由三個獨立部分組成,即,太陽齒輪13、行星齒輪托架14及環形齒輪12。行星齒輪托架14支撐數個行星齒輪16。太陽齒輪、行星齒輪及環形齒輪優選為齒輪,但也可是由接觸傳輸相切力的滾柱齒輪形式。太陽齒輪優選以固定方式安裝于第一電機20的轉子19上。環形齒輪12固定至曲柄軸11。行星齒輪托架14固定于輪軸15上,對于此優選實施例,輪軸是中空的且其自身連接至輸出鏈環23。輸出鏈環23經由(例如)鏈條或皮帶驅動腳踏車的后車輪。行星齒輪托架系列14也包含一組行星齒輪16,其用以連接環形齒輪12的內部齒12'與太陽齒輪13的齒。在此優選實施例中,每一行星齒輪16具有包含與環形齒輪12的內部齒12'嚙合的小齒輪16'及與太陽齒輪13的齒嚙合的大齒輪16”的雙齒輪。行星齒輪16的小齒輪16'及大齒輪16”相對于彼此固定不動地附接。此雙行星齒輪可增大第一電動電機與輸出端之間的減速比,且增大第一電機的平均旋轉速度,因此增加其可傳輸的扭矩。
第一電機20包含定子5及轉子19。定子安裝于動力系統外殼上。第一電機連接至為行星齒輪裝置3的部分的太陽齒輪13。該第一電機的功能為通過增大其自身速度而倍增輸出鏈環23的速度。實際上,行星齒輪托架14的速度為太陽齒輪與環形齒輪的速度的經加權總和。第一電機通過相對于踏板的速度改變其速度來改變動力系統的傳動速度比(可見于曲柄軸11朝向系統的輸出鏈環23的傳動比)。
第二電機4經由環形齒輪12的外部齒12”輔助曲柄軸11的旋轉,使得正確應用所要的輔助等級(所供應電功率與車輪的總功率之比)。動力優選地借助于雙齒輪2在第二電機4與環形齒輪12之間傳輸,雙齒輪由嚙合于環形齒輪12的外部齒12”中的小齒輪2',及嚙合于以固定方式安裝于第二電機4的轉子軸上的鏈輪7中的大齒輪12”組成。小齒輪2'及大齒輪2”以固定方式附接至彼此。在大多數狀況下,第二電機4具有輔助功能,但在一些狀況下,根據本發明,其也可制動踏板并恢復電能以將其傳回至電池及/或第一電機20。此為(例如)當騎腳踏車者決定選擇無輔助模式時或當電池沒電且騎腳踏車者仍希望利用系統變速箱時的狀況。實際上,若使用者希望確保正確速度比,則將動力供應至第一電機20是必需的。
在優選實施例中,控制單元6以預期用于此目的的空間容納于同一外殼1中。以電子板形式的控制單元6供應兩個電動電機且連接至各種系統傳感器。
在正常操作下,騎腳踏車者及第二電機4驅動行星齒輪裝置的環形齒輪12。第一電機20驅動行星齒輪裝置的太陽齒輪13。環形齒輪12及太陽齒輪13依次驅動行星齒輪16,從而使行星齒輪托架14旋轉,其中行星齒輪托架連接至動力系統的輸出鏈環23。輸出鏈環的旋轉速度取決于太陽齒輪13的旋轉速度及環形齒輪12的旋轉速度。
提供動力系統的傳動比以機械方式固定至最小比率的操作模式。通過在系統的兩個旋轉元件之間安裝自由輪來獲得此最低機械傳動比。在本發明的優選實施例中,自由輪18安裝于曲柄軸11與行星齒輪托架14之間,效果為行星齒輪托架14不能比曲柄軸11慢得多地旋轉。此操作模式用于三種狀況。第一種狀況為電氣及/或電子系統的故障,且使騎腳踏車者能夠在無需輔助的情況下以最小速度比返回家中。第二種狀況為騎腳踏車者決定選擇無輔助操作模式且希望以最小速度比蹬車的狀況。在此種狀況下,切斷來自兩個電機的供應以減少能量消耗。另一種方法為陡坡上的操作模式,在本說明書中將稍后解釋該模式。
圖2示出包括于根據本發明的動力系統中的兩個電動電機的調節示意圖。
在正常操作模式下(排除圖5中所描述的陡坡操作模式),根據角位設定點θrefm1以封閉回路調節第一電機m1,θrefm1取決于第二電機m2上所測量的角位θmesm2及為所要的傳動比的函數的變量a。實際上,若因數a變化,則動力系統的速度比也發生改變。應注意,第二電機的角位θmesm2直接相關于曲柄軸的角位,因為此等兩個元件通過機械非打滑傳動連接。將第一電機的角位設定點θrefm1相比于同一電機的角位測量θmesm1,并將該兩者之間的差(稱為第一電機的角位誤差θerrm1)鍵入調節器cθm1中。此為動力系統速度改變系統的操作基礎。應注意,第一及第二電機的位置傳感器可屬于任何種類,但優選為增量傳感器。關于調節方案的最重要要點實際上為第一電機的角位與第二電機的角位之間的相對分離。調節器cθm1可屬于任何種類,但必須至少含有等效于乘以比例增益的第一電機的角位誤差θerrm1的比例項。因此,來自調節器cθm1的輸出將隨著該第一電機相對于該第二電機的位置延遲而增加。重要地,應注意,相對位置(增量類型)而非絕對位置是重要的,因此無需位置參考。來自調節器cθm1的輸出可直接為第一電機控制或優選地為電流設定點irefm1,且其可被輸入于如圖2中所示出的電流調節器cim1中。在來自角位調節器cθm1的輸出與第一電機控制之間插入電流調節器cim1允許較大自由度地控制電流。尤其地,有可能在將第一電機的參考電流irefm1引入至電流調節器cim1中之前,限制第一電機的參考電流irefm1。因此,此為優選解決方案。電流調節器cim1在其輸入端處接收電流誤差ierrm1,其等于第一電機的電流設定點irefm1與電流測量imesm1之間的差。來自此第二調節器的輸出直接操作于第一電機的控制上,該輸出優選為應用于電機的供應電壓的工作循環dcm1(供應電壓切斷)。
第二電機m2必須經扭矩控制。在具有或不具有電刷的dc電機中,扭矩與電流直接成正比。因此,根據電流設定點直接以封閉回路調節第二電機m2。此電流設定點至少取決于第一電機上測量的電流及由動力系統的使用者所選擇的輔助等級。電流調節器cim2在其輸入端處接收電流誤差ierrm2,其等于第二電機的電流設定點irefm2與電流測量imesm2之間的差。來自此調節器的輸出直接操作于第二電機的控制上,該輸出優選為應用于電機的供應電壓的工作循環dcm2(供應電壓切斷)。優選地將安全限制應用于第二電機的電流設定點以確保若騎腳踏車者已停止將扭矩應用于踏板,則其無法強制騎腳踏車者進行蹬車活動。控制單元始終限制該第二電機的電流設定點,以確保就其自身而言其無法克服由第一電機施加于行星齒輪裝置的太陽齒輪上的扭矩。因此,第二電機將永不能夠單獨通過其力來轉動踏板。出于蹬車時安全及舒適的原因,此限制是有用的。
圖3為根據本發明的用于使輔助平穩的第一方法的圖形表示。此第一方法由通過將時間偏移應用于來自第二電機的推力而使由兩個電動電機所供應的經組合扭矩平穩組成。圖3中的圖式說明根據踏板角度的由使用者提供的扭矩、來自第一電機的扭矩及來自第二電機的扭矩。使用者經由曲柄傳輸其施加至曲柄軸的力,此在曲柄軸中誘發交變扭矩。當兩個曲柄中的一個幾乎水平時,由使用者提供的扭矩處于其最大值。調節第一電機來以某一速度操作,該速度與踏板的速度成比例。當使用者在兩個曲柄中的一個上施加推力時,踏板加速且在第一電機的角位中誘發延遲。第一電機通過增加其扭矩校正此延遲。因此,由騎腳踏車者所供應的扭矩及由第一電機所供應的扭矩相對于彼此同相。由踏板所應用的扭矩傳輸至行星齒輪裝置的環形齒輪。行星齒輪裝置的扭矩等式指示環形齒輪的扭矩與連接至太陽齒輪的第一電機的扭矩成正比。此意味施加于環形齒輪上的扭矩愈大,第一電機將必須供應以維持其角位設定點的扭矩愈大。若控制器決定增大環形齒輪上的扭矩,同時通過引入第二電機在踏板上進行推動,則此將進一步增大第一電機必須施加的扭矩。此將因此增大振蕩扭矩的振幅,對于機械傳動及來自第一電機的輸出而言,此是不利的。此外,其需要對第一電機定尺寸,使得其供應大量扭矩。
建議以對抗此問題的方法為移相供應至第二電機的設定點扭矩,以便填充來自第一電機的扭矩低點,由此使供應至車輪的總扭矩平穩。先前已提到,供應至調節器的電流設定點(與扭矩成比例)取決于第一電機的所測量電流。為了實施此所建議的平穩方法,根據踏板的角位延遲或濾波至第一電機的所測量電流信號是有幫助的。此使調節穩定,改良效率,減少傳動的約束并使所要求的電機大小較小。
圖4說明適用于特定針對此類型的動力系統的特定現象的用于防止傳動打滑的方法。人們能夠歷時較短周期且當蹬車速度較低時提供高扭矩值。倘若施加至踏板的扭矩直接在相對方向上傳輸至第一電機(符合行星齒輪裝置扭矩的規律),因此電機必須極快速地產生大量扭矩,且因此消耗大量電流以便維持其位置設定點。為限制能量消耗并保護電機繞組以及齒輪,限制由該第一電機所輸送的最大扭矩是可取的。此限制的缺點為當其在其最大扭矩(電流限制)下飽和時,該第一電機將不再能夠按需要維持其所控制位置設定點,此將產生騎腳踏車者將感覺其速度比在附加踏板推力的短暫周期期間下降的不自然蹬車感覺。騎腳踏車者將具有可傳輸至腳踏車的后輪的扭矩將在踏板的水平面處受限于高于推力臨限值的感覺。此感覺并非理想的。由本發明所建議的方法在于以“再生”模式使用該第二電機,以在騎腳踏車者于踏板上施加過度推力時制動騎腳踏車者的移動。實際電動輔助等級將在此過度推力期間降低,但該第一電機將能夠維持其角位設定點且因此還維持速度比設定點。圖4說明由使用者所提供的扭矩突然且快速增大,并到達高等級的情形。所應用方法減小用于第二電機的設定點電流(以及扭矩),且甚至歷時極短時間強加負電流(負扭矩),以允許第一電機在不提供過度扭矩的情況下最有效地返回至其角位設定點。在第二電機正制動踏板的時間期間,電流返回至電子板的供應匯流排,在此處,其將對電池充電或供應第一電機的一些或所有動力需求。圖4中用陰影表示此再生區。
圖5為陡坡上的該操作模式的圖解表示。此操作模式由有意地使系統以最小可能速度比操作并以不同于正常操作的方式控制兩個系統電機以便自系統獲得最大輔助及/或使系統起作用以便在陡坡上傳遞最佳效率組成。動力系統的最小比率僅僅為藉由經由插入自由輪來鎖定旋轉部分而使該第一電機的速度限于底端處的機械比率。此模式的問題在于合并行星齒輪裝置的所有三個部分的扭矩的等式(雙等式)不再保持為真,因為自由輪引入至鏈條中。因此,不再可能準確地測量由使用者所供應的扭矩,且必須實施其他方法以為騎腳踏車者提供適當且安全的輔助。優選實施例包括定位于曲柄軸與系統輸出端之間的自由輪,因此防止輸出鏈環比曲柄軸慢得多地轉動。還有可能將自由輪配置于外殼與該第一電機的轉子之間,此略微地變更此模式中的功能。最小速度比仍僅僅為機械的,且在用于陡坡的此操作模式中并不存在根據角位設定點的第一電機調節。在兩個狀況下,鎖定由自由輪的動作引起,但該自由輪根據兩種構造不同地置放。
構造a為如描述于圖1中的優選構造。自由輪24置放于曲柄軸與行星齒輪托架之間,因此防止輸出鏈環比曲柄軸慢得多地轉動。當自由輪24移動至鎖定位置時,曲柄軸與輸出鏈環之間存在1:1比率。行星齒輪裝置速度等式還指示連接至第一電機的太陽齒輪也以相同速度旋轉。在某些條件下,啟動陡坡模式。在此操作模式中,根據設定點電流控制兩個電動電機。第二電機的設定點電流將接近于其最大電流。第一電機的設定點電流將使得自由輪24將保持于鎖定位置中,直至由騎腳踏車者所供應的扭矩下降為低于接近于零扭矩的某一正臨限值為止。兩個電機因此將動力供應至動力系統的輸出鏈環。在此模式中及在此構造a中,不可能推斷由騎腳踏車者所供應的扭矩,但另一方面,有可能知道由使用者所供應的扭矩是否大于接近于零扭矩的某一低正臨限值。此組態具有由使用者及第二電機所貢獻的強勁扭矩直接穿過自由輪24而不推動行星齒輪裝置的齒輪的進一步優勢。圖5中已有意地突出顯示經由其傳輸來自踏板及第二電機的扭矩的組件。若在陡坡操作模式作用中時,道路的坡度變得較不陡峭,則系統將探測此情況且將立即返回至系統允許整個齒輪范圍的正常操作模式。若騎腳踏車者決定停止蹬車,則其供應的扭矩將下降為低于臨限值,在該臨限值下,現在直接由電流控制的第一電機將加速以比曲柄軸快地旋轉。此時,為自然地回應于通過使兩個電機的控制降速直至其停止為止而由使用者所供應的扭矩降低,控制將自陡坡操作模式切換至正常操作模式。
構造b略微不同地起作用,且與其他優勢及缺點相關聯。自由輪25鎖定在最小速度比上的傳動,且在此狀況下,其位于外殼與該第一電機的轉子之間,從而防止此電機在與其正常操作的方向相對的方向中旋轉。此意味在此陡坡操作模式及此構造中,第一電機將停止且將不被供電、借助于自由輪25鎖定,此使電機的整體效率較好、但使得總輔助較少。在此狀況下,踏板與輸出鏈環之間的傳動比將低于1:1(輸出鏈環將因此比踏板慢得多地旋轉),由此增大速度改變的范圍,但此時間防止關于由使用者所供應的扭矩的任何信息。此解決方案的一個缺點為經由行星齒輪裝置的齒輪傳輸由第二電機及騎腳踏車者所供應的扭矩。行星齒輪裝置的齒輪必須因此尺寸設計為,使得其能夠維持諸如在陡坡情形中遇到的較高負載。圖5中已用粗線有意地標記由第二電機及使用者所供應的扭矩的路徑。在某些條件下,啟動陡坡模式。在此構造中,僅第二電機輔助騎腳踏車者的蹬車。根據接近于其最大電流的電流設定點控制第二電機。若在陡坡操作模式作用中時道路的坡度變得較不陡峭,則系統將探測此情況且將立即返回至正常操作模式,或系統將使整個齒輪范圍可用。為了滿足用于在此陡坡操作模式中停止的條件,第二自由輪26安置于曲柄軸與行星齒輪裝置的環形齒輪之間。當踏板在行進方向上旋轉時自由輪26處于鎖定位置中,且曲柄軸直接驅動環形齒輪。即使第二電機仍旋轉行星齒輪裝置的環形齒輪,騎腳踏車者可在任何時間頭腦完全清醒地停止蹬車。若騎腳踏車者決定停止蹬車,則經由額外傳感器(來自額外傳感器的測量用于估計踏板的旋轉速度)將信息發送至控制單元,并且控制單元將停止將電力供應至第二電機。
對于上文所描述之兩種構造,動力系統將優選地裝備有發射道路坡度信號的傾角儀。此坡度信號與諸如腳踏車的速度的其他實體測量組合可用于當啟動陡坡操作模式時建立估計由騎腳踏車者所供應的扭矩的模型。當道路坡度下降為低于某一臨限值時,此坡度信息將使自陡坡操作模式切換至正常操作模式有可能。
圖6說明根據本發明的動力系統的受關注第一替代性實施例,其中曲柄軸在動力系統與行星齒輪裝置的環形齒輪之間實現減速。曲柄軸11以固定方式附接至與小齒輪30嚙合的大齒輪31。小齒輪30以固定方式附接至行星齒輪裝置3的環形齒輪112。行星齒輪托架114以固定方式安裝于輸出軸115上。自由輪118插入于輸出軸115(連接至行星齒輪托架)與環形齒輪112之間。自由輪118定位為以便防止輸出軸115比環形齒輪112慢得多地旋轉。圖6中示出簡單的行星齒輪116,但也有可能使用如圖1中所示出的雙行星齒輪。此等簡單行星齒輪與環形齒輪112的內部齒112'及太陽齒輪13嚙合。環形齒輪112的外部齒112”與雙齒輪2嚙合。此實施例是受關注的,因為行星齒輪裝置的所有組件以較高速度旋轉,且因此處于較小負載下。此也實現減小行星齒輪裝置的內部減速并使用簡單行星齒輪而非具有雙齒的行星齒輪。由于行星齒輪托架比圖1的優選實施例快得多地旋轉,因此也可減小輸出鏈環的大小。
圖7說明根據本發明的動力系統的第二替代性實施例,其中曲柄軸11連接至行星齒輪裝置的行星齒輪托架214,且行星齒輪裝置3的環形齒輪212經由中空主軸215連接至動力系統的輸出鏈環23。環形齒輪212僅具有內部齒212'。由第二電機4所供應的扭矩經由雙齒輪2傳輸至行星齒輪托架214的外部齒214”。自由輪218以此方式安置于曲柄軸與輸出中空主軸215之間以便防止輸出鏈環23比曲柄軸11慢得多地旋轉。根據此實施例的操作相當類似于圖1的實施例,除了太陽齒輪必須在與曲柄軸相對的方向上旋轉以便正確操作并傳遞扭矩之外。
關于圖7,發明人因此建議一種用于踏板車輛(尤其是,腳踏車)的動力系統,該動力系統包含第一電機20及第二電機4及由行星齒輪托架214、環形齒輪212及太陽齒輪13組成的行星齒輪裝置3,該第一電機20連接至行星齒輪裝置3,該動力系統還包含曲柄軸11,行星齒輪托架214連接至該曲柄軸11以建立至行星齒輪裝置3的第一輸入,該動力系統的特性在于第二電機4以機械方式耦接(優選地,齒輪嚙合)至曲柄軸11,且第一電機20連接至太陽齒輪13,環形齒輪212連接至動力系統的輸出鏈環23,該第一電機20及第二電機4各自裝備有一或多個第一或一或多個第二傳感器,該傳感器設計為測量其經指派給的電機上的轉子的角位,該等第一及第二傳感器連接至控制單元6,該動力系統包含設計為產生指示由第一電機20所供應的扭矩及由第二電機4所供應的扭矩的電流測量信號的測量元件,該控制單元6設計為根據角位設定點調節第一電機20并根據電流或扭矩設定點調節第二電機4。
可組合使用請求項4至15中所揭示之所有較佳實施例。