辅助踏板电动自行车和相关的控制方法

摘要

一种用于踏板辅助电动自行车的动力系统单元的控制系统和方法，该动力系统单元包括电动机、从电池为电机供电的DC/AC转换器，其中，采取以下步骤：启动电机以便使转子旋转；估计由电机产生的反电动势；从反电动势的估计就开始估计转子相对于定子绕组的角位置；基于所述估计的角位置控制DC/AC转换器以便使其为定子绕组供电以便所述电机传递转矩。

权利要求

1.一种辅助踏板电动自行车(4)的动力系统单元(8)的控制方法，其中，所述动力系统单元(8)包括：-电机(12)，具有定子(14)和永磁转子(16)，所述永磁转子能围绕驱动轴线(M-M)旋转，所述定子(14)包括三相定子绕组，所述定子绕组适于被供电以使得所述永磁转子(16)旋转；

-DC/AC转换器(100)，能控制以便为所述定子绕组供电；

-曲柄轴(18)，限定曲柄轴线(X-X)，并且一对踏板(20)机械地固定至所述曲柄轴(18)；

-传动装置(36)，适于将运动从所述永磁转子(16)传递至所述曲柄轴(18)；

所述控制方法包括以下步骤：

步骤a)启动所述电机(12)以便使所述永磁转子(16)旋转；

步骤b)估计由所述电机(12)产生的反电动势；

步骤c)从所述反电动势的估计时开始估计所述永磁转子(16)相对于所述定子绕组的角位置；

步骤d)基于估计的所述角位置来控制所述DC/AC转换器(100)，以便使所述DC/AC转换器为所述定子绕组供电以使得所述电机(12)传递转矩。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述传动装置(36)适于选择性地采用接合状态或断开状态，在所述接合状态中，所述传动装置允许将所述运动从所述永磁转子(16)传递至所述曲柄轴(18)，在所述断开状态中，所述传动装置防止将所述运动从所述永磁转子(16)传递至所述曲柄轴(18)，并且其中，所述控制方法还包括初始同步步骤，其中，在所述传动装置(36)处于所述断开状态的条件下，在步骤a)中启动所述电机(12)之后，一次或多次连续执行步骤b)、步骤c)和步骤d)。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，执行所述初始同步步骤，以使得所述电机(12)传递第一恒定转矩值，并且其中，在所述初始同步步骤之后，当所述传动装置采用所述接合状态时，执行所述步骤b)、步骤c)和步骤d)，以便所述电机(12)传递大于所述第一恒定转矩值的转矩。

4.根据权利要求2或3所述的控制方法，还包括以下步骤：

-测量由于蹬踩踏板引起的所述曲柄轴(18)的旋转速度和/或频率；

-将测得的旋转速度和/或频率与阈值进行比较；

并且其中，当所述测得的旋转速度和/或频率大于或等于所述阈值时，开始所述初始同步步骤。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其中，根据闭环控制算法来执行步骤b)、步骤c)、步骤d)，在步骤b)中基于线性渐近的状态观测器估计所述反电动势，并且在步骤c)中基于追踪控制器获得所述永磁转子的角速度和角位置的估计值。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其中，所述追踪控制器是锁相环路，以便使d-q参考系中的所述角位置和所述角速度的估计值的误差最小。

7.根据权利要求2所述的控制方法，其中，在所述初始同步步骤中，通过控制所述DC/AC转换器来执行步骤d)，以使得所述DC/AC转换器为所述定子绕组供应具有恒定的峰值至峰值振幅和不小于阈值的频率的交变电流。

8.一种辅助踏板电动自行车(4)，包括电子控制单元(101)，所述电子控制单元适于并配置为执行根据前述权利要求中任一项所述的控制方法。

9.根据权利要求8所述的辅助踏板电动自行车，其中，所述电子控制单元(101)适于并配置为执行根据权利要求2所述的控制方法，并且其中，所述传动装置(36)包括至少一个飞轮(112、116)，以便适于选择性地采取所述接合状态或所述断开状态。

说明书

辅助踏板电动自行车和相关的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于通常称为“EPAC”(电动踏板辅助自行车，Electric Pedal Assisted Cycle)的辅助踏板自行车的动力系统单元(powertrain unit)的控制方法和相关的辅助踏板自行车。

[0002] 具体地是具有动力系统单元的自行车的控制方法，当使用该车辆时，该动力系统单元根据适当的控制模式为骑车者通过踏板发生的蹬踩踏板提供帮助。

背景技术

[0003] 众所周知，这种自行车的成功的解决方案的关键因素是小型、轻巧、容易使用、符合审美、可信度以及低成本。然而，电动辅助踏板自行车仍然具有一些改善余地。实际上，那些自行车的动力系统单元通常包括通过电子DC/AC转换器(即，逆变器)由电池供电的具有永磁体的同步电机。上述同步电机包括具有永磁体的一个转子以及包括通过交变电流供电的三相定子绕组的一个定子。众所周知，具有永磁体的同步电机的正常运行与转子的永磁体的通量的位置的精确了解有关，并且因此与相对于定子绕组的供电电流的相位的转子的位置有关。因此，具有永磁体的同步电机需要绝对位置传感器(诸如，绝对旋转变压器(absolute resolver)或编码器)。

[0004] 上述位置传感器的使用意味着要解决两个问题：在转子轴上容纳传感器并且使由传感器提供的信号与定子位置初始匹配。

[0005] 此外，其他部件的存在减少整个系统的可靠程度，因为位置传感器的任何可能的故障都可能导致控制电机的不可能性。

发明内容

[0006] 因此，存在对完全或部分解决参考已知技术的上述问题的需要。本发明所限定的控制方法实现该需求。根据本发明的一种踏板辅助电动自行车的动力系统单元的控制方法，其中，所述动力系统单元包括：-电机，具有定子和永磁转子，所述永磁转子能围绕驱动轴线旋转，所述定子包括三相定子绕组，所述定子绕组适于被供电以使得所述转子旋转；-DC/AC转换器，能控制以便为所述定子绕组供电；-曲柄轴，限定曲柄轴线(X-X)，并且一对踏板机械地固定至所述曲柄轴；-传动装置，适于将运动从所述转子传递至所述曲柄轴；所述控制方法包括以下步骤：步骤a)启动所述电机以便使所述转子旋转；步骤b)估计由所述电机产生的反电动势；步骤c)从所述反电动势的估计开始估计所述转子相对于所述定子绕组的角位置；步骤d)基于估计的所述角位置来控制所述DC/AC转换器，以便使所述DC/AC转换器为所述定子绕组供电以使得所述电机传递转矩。

附图说明

[0007] 通过下文报告的本发明的实施方式的优选的和非限制性实例的描述，将更清晰地理解本发明的另外的特征和优点，在附图中：

[0008] 图1表示借助于根据本发明的控制方法可控制的动力系统单元的可能的实例的立体图；

[0009] 图2至图4表示从不同角度截取的图1的动力系统单元的截面图；

[0010] 图5表示其中已经移除了横向罩或壳体(carter)的动力系统单元的侧面图；

[0011] 图6表示其中已经移除了横向罩或壳体的动力系统单元的立体图；

[0012] 图7表示从图6的箭头VII的侧面看的图6的动力系统单元的前视图；

[0013] 图8表示根据本发明的其中已经省去一些元件的动力系统单元的截面立体图；

[0014] 图9表示本发明的部分装配的动力系统单元的立体图；

[0015] 图10至图12表示根据本发明的动力系统单元的部件的立体图；

[0016] 图13表示根据本发明的应用于自行车的动力系统单元的运动变速器的示意图；

[0017] 图14表示借助其可以实现动力系统单元的控制方法的控制系统的功能流程图的视图；以及

[0018] 图15示出了包括图1的动力系统单元的自行车的可能的实施方式。

[0019] 在下文中描述的实施方式中共用的元件或元件的部分将由相同的参考标号表示。

具体实施方式

[0020] 参考上述附图，数字4整体表示包括根据本发明的动力系统单元8的自行车的总体示意图。

[0021] 本发明具体涉及辅助踏板自行车，通常称为“EPAC”(电动踏板辅助自行车)。

[0022] 为了本发明，自行车车架的类型不是重要的，还意味着自行车具有多于两个车轮，两个前轮和两个后轮。

[0023] 动力系统单元8包括具有一个定子14和可围绕驱动轴线M-M旋转的一个永磁体转子16的电机12，所述转子16与曲柄轴18操作地连接，该曲柄轴限定曲柄轴线X-X并与踏板20机械连接。在本描述中，将会参考电机12，还称为术语电机12或电动机12。

[0024] 优选地，曲柄轴线X-X与驱动轴线M-M同轴。

[0025] 定子14包括能够利用三个交变电流I_u、I_v、I_w供电的三相定子绕组，以便使得转子16旋转。优选地，定子绕组是星形绕组。

[0026] 优选地，转子16相对于定子14是同轴的并位于定子外部，以便径向包围转子16；至于径向方向，这意味着该方向垂直于曲柄轴线X-X并且与之相交。

[0027] 以此方式，转子16包围并且径向围绕定子14。

[0028] 优选地，动力系统单元8包括至少一对壳体24、26，它们限定容纳电机12的容纳体积28以及至少部分曲柄轴线X-X。

[0029] 优选地，壳体24、26由热传导材料(诸如，金属材料)制成。

[0030] 动力系统单元8包括用于驱动和管理电机12的操作的至少一个电子板32。例如，电子板32在相关支撑板34上是倾斜的。电子板32包括适用于为电机12供电的DC/AC转换器100以及DC/AC转换器的控制单元101。例如，DC/AC转换器为电机12提供三个交变电流I_u、I_v、I_w。优选地，控制单元101包括微控制器。

[0031] 动力系统单元8还包括从转子16至曲柄轴线X-X的运动传动装置36。优选地，所述传动装置36整体布置在相对于曲柄轴线X-X的不对称的且偏移的位置中，以便从转子16的在垂直于曲柄轴线X-X的投影平面上的投影突出。

[0032] 优选地，电子板32容纳并支撑在所述容纳体积28内部，并且更优选地，电子板32被放置为落在转子16在垂直于曲柄轴线X-X的投影平面上的投影内部。

[0033] 根据一个实施方式，电子板32总体放置在相对于曲柄轴线X-X的传动装置36的相对侧上。例如，电子板32总体上是“C”形并且围绕曲柄轴线X-X放置。

[0034] 根据一个实施方式，动力系统单元8包括可旋转地支撑转子16并且固定地支撑电子板32的固定式中间支撑元件40；中间支撑元件40还容纳在容纳体积28内部。

[0035] 例如，转子16和电子板32沿着曲柄轴线X-X相对于所述中间支撑元件40被布置在轴向相对的侧面上。

[0036] 以此方式，中间支撑元件40不仅是支撑元件，而且是在一侧上的电机12的转子16和定子14与在另一侧上的电子板32之间的轴向间隔元件。

[0037] 优选地，所述中间支撑元件40围绕曲柄轴线X-X布置并且相对于该曲柄轴线是固定的。

[0038] 优选地，中间支撑元件40接收并传递通过电机12和电子板生成的热量。在基本上轴向方向上通过中间支撑元件40接收的热量通过该中间支撑元件被径向向外消散，也就是远离曲柄轴线X-X移动。

[0039] 实际上，中间支撑元件40与所述壳体24、26中的至少一个接触，以便通过它们将热量径向消散到动力系统单元8外部。

[0040] 优选地，中间支撑元件40以热传导材料(诸如，金属材料)制成。

[0041] 根据一个实施方式，动力系统单元8包括将中间支撑元件40与电子板32机械连接的至少一个圆柱形元件44，所述圆柱形元件44是允许从电子板32提取热量并将热量从电子板32传递至中间支撑元件40并从该中间支撑元件传递至壳体24、26外部的热导体。

[0042] 根据一个实施方式，所述圆柱形元件44中的至少一个相对于与相同元件的主延伸轴线垂直的截平面设置为具有椭圆形截面。

[0043] 椭圆形截面是总体尺寸是相同的截面，当与例如圆形截面相比时，它保证更高的热交换能力。

[0044] 根据一个实施方式，电子板32设置有至少一个电缆48和至少一个相关电缆索环52；电缆索环52借助于至少一个紧固装置56(诸如，螺纹件)被固定至电子板32。

[0045] 电缆索环52和/或紧固装置56是热导体以便消散来自电子板本身的热量。

[0046] 如上所述，动力系统单元8包括传动装置36，以将运动从转子16传输至曲柄轴18。优选地，传动装置36适用于选择性采用接合状态(其中所述装置允许将运动从转子16传输至曲柄轴18)或者断开状态(其中所述装置防止将运动从转子16传输至曲柄轴18)。为了这个目的，上述传动装置36包括一个或者优选地两个飞轮，这将在随后进行详细地描述。

[0047] 现在将描述传动装置36的一些可能的实施方式，应理解的是，在下文中将描述的控制方法还可以应用于具有与下文中描述的特定的传动装置36不同的传动装置的辅助踏板电动自行车4。

[0048] 根据一个实施方式，传动装置36包括第一传动级60，该第一传动级具有与转子16一体旋转并与其同轴的第一输入齿轮64以及可围绕相对于旋转轴线X-X偏移且平行的第一轴线Y-Y旋转的第一输出齿轮68。第一输入齿轮64和第一输出齿轮68啮合。

[0049] 根据一个实施方式，第一输入齿轮64由中间元件可旋转地支撑。

[0050] 例如，中间支撑元件40包括容纳轴承72的孔70；轴承72包括固定并安装在界定孔70的中间支撑元件40的壁上的第一环73以及可与所述第一输入齿轮64的一部分一体移动和旋转的第二环74。以此方式，由于轴承72的插入，中间支撑元件40可旋转地支撑第一输入齿轮；此外，根据一个实施方式，第一输入齿轮64由于杯形元件76而与转子16一体旋转。例如，杯状元件76包括环，轴承72的第二环74过盈配合在该环上。

[0051] 动力系统单元8包括第二传动级80，该第二传动级具有与第一输出齿轮68一体旋转并与其同轴的第二输入齿轮84以及与第二输入齿轮84啮合并且可与第二轴92一体旋转的第二输出齿轮88，第二轴限定相对于旋转轴线X-X和第一轴线Y-Y偏移且平行的第二轴线或返回轴线W-W。

[0052] 例如，第二输入齿轮84借助于花键形轮廓与第一传动级60的第一输出齿轮68同轴连接。

[0053] 例如，壳体24、26限定基座98，该基座容纳用于所述第二轴92(图3)的支撑轴承100。

[0054] 动力系统单元8包括第三传动级104，该第三传动级具有与第二输出齿轮88一体旋转并与其同轴的第三输入齿轮106以及与第三输入齿轮106啮合并且将动力传输至旋转轴线或曲柄轴线X-X实现蹬踩踏板辅助的第三输出齿轮108。

[0055] 优选地，传动装置36包括第一飞轮116，该第一飞轮装配在第二轴92与第二输出齿轮88之间，以便当动力系统单元8不提供蹬踩踏板辅助时将转矩传动与第二输出齿轮88断开，以避免使用者在动力系统单元8不提供踏板辅助时旋转地拖动动力系统单元8的机构，和/或为电机12供电时且动力系统单元8不提供蹬踩踏板辅助时，允许转子相对于曲柄轴18自由旋转。

[0056] 例如，第一飞轮116被配置成当第三传动级104的旋转速度大于或等于第二轴92的旋转速度时，使第二输出齿轮88与第二轴92成一体。

[0057] 例如，如果第二轴92的旋转速度大于第二输出齿轮88的旋转速度，则第一飞轮116被配置为由于气缸(cylinder)的分离可能使第一飞轮116过度运转，从而避免骑车者必须也旋转动力系统单元8。

[0058] 优选地，传动装置36包括第二飞轮112，该第二飞轮装配在第三输出齿轮108与曲柄轴线X-X同轴的曲柄轴18之间，以便避免当曲柄(即，踏板20)被相反旋转(相对于前进方向而反向蹬踩踏板)时拖动动力系统单元8。

[0059] 以此方式，避免使用者由于在相反蹬踩踏板期间拖动动力系统单元8而遇到阻力。

[0060] 如看到的，根据本发明的动力系统单元8装配在自行车4上；曲柄轴18例如借助于链条传动装置与自行车4的驱动轮120以运动学方式(cinematically)连接。

[0061] 此外，一旦限定自行车4的前进方向F，动力系统单元8优选地相对于自行车4的车架140相关和定向，以致电子板32至少部分地布置在前进方向F侧上。

[0062] 以此方式，围绕电子板32的壳体24、26的部分由车辆移动而运行时的正面气流直接且完全撞击，从而优化电子板32的冷却并且因此优化动力系统单元8的冷却。

[0063] 现在，将描述根据本发明的用于自行车的动力系统单元8的操作。具体地，电子板32并且具体地电子控制单元101基于预期逻辑通过检测边界条件而激活电机12，以便提供辅助动力，该辅助动力添加至由骑车者借助蹬踩踏板产生的动力。在并不特殊的情况下管理踏板辅助的控制逻辑取决于通过在EPAC上实现的适当的传感器时时检测到的操作变量(诸如斜度、速度、需要的转矩等)以及取决于与车辆所属种类相关的任何法律限制(通常，它们可以关注最大速度(超过该最大速度，辅助介入必须结束)以及电动机的最大辅助动力)。

[0064] 当达到介入条件时，电机12激活。也就是说，同样在这种情况下，根据适当的逻辑，没有详细地输入，电流I_u、I_w、I_w被供应至定子14的定子绕组。

[0065] 因为在定子绕组中通过的那些电流，转子16实际上旋转执行对蹬踩踏板的辅助，即，通过将转矩并且因此动力供应至曲柄轴18。运行整个系统所需的电能以安装在自行车4上的电池组102内部的化学能的形式容纳。

[0066] 转到机械操作的详情，当运动时，转子16使安装至转子的第一输入齿轮64以及第一输出齿轮68一起旋转，该第一输入齿轮64和第一输出齿轮68形成第一传动级60的齿轮对。

[0067] 例如借助于花键形轮廓，与第一输出齿轮68同轴连接的第二输入齿轮84将运动传递到第二输出齿轮88。

[0068] 第二输入齿轮84和第一输出齿轮围绕旋转轴线X-X或曲柄轴线偏移且平行的第一轴线Y-Y一体旋转。

[0069] 第二输出齿轮88安装在第二轴92上，因此同样旋转。

[0070] 通过第二轴92，第三传动级104的第三输入齿轮106旋转，第三输入齿轮与第三输出齿轮108一起形成第三传动级104的齿轮对。

[0071] 最后，第三输出齿轮108将动力传递至曲柄轴线X-X，实现蹬踩踏板辅助。

[0072] 如上所述，优选地，在动力系统单元8中，存在两个飞轮116、112。

[0073] 具体地，动力系统单元8包括第一飞轮116，该第一飞轮装配在第二轴92与第二输出齿轮88之间，以便将转矩传动与第二输出齿轮88断开，从而避免当动力系统单元8不提供蹬踩踏板辅助时使用者旋转拖动动力系统单元8的机构。

[0074] 例如，第一飞轮116被配置成当第三传动级104的旋转速度大于或等于第二轴92的旋转速度时，使第二输出齿轮88与第二轴92成一体。

[0075] 例如，如果第二轴92的旋转速度大于第二输出齿轮88的旋转速度，则第一飞轮116被配置为由于气缸的分离而使过度运转成为可能，因此避免骑车者必须也旋转动力系统单元8。

[0076] 以此方式，如果使用者的向前动作能够保证踏板的旋转速度大于通过动力系统单元8施加的旋转速度，则第一飞轮116与动力系统单元8自动分离，该动力系统单元8另外将用作使用者施加的驱动动作的制动器。相反，如果使用者对踏板20施加的动作能够产生低于动力系统单元8施加的旋转速度的踏板的旋转速度，则第一飞轮116允许将转矩从动力系统单元8传递至踏板20。在这种情况下，使用者提供比由动力系统单元8产生的转矩/动力更低的转矩/动力；在任何情况下，使用者对踏板20施加的转矩永远不会分离，而是始终传输到曲柄轴18，并且例如借助于链条传动装置122传递到驱动轮120。换言之，在曲柄轴18上由使用者提供的转矩动作被添加至由动力系统单元8(用作使用者操作的帮助元件)提供的转矩动作。

[0077] 链条传动装置122可以包括与曲柄轴18和小齿轮126一体旋转的一个齿冠124：该齿冠124和小齿轮126设置有齿，以便适当地接合在链条传动装置122的链节上。

[0078] 如看到的，第二飞轮112装配在第三输出齿轮108与曲柄轴线X-X同轴的曲柄轴18之间，以便避免当曲柄(即，踏板20)相反旋转(相对于前进方向而反向蹬踩踏板)时拖动动力系统单元8并且避免电动机可以使曲柄轴18旋转。

[0079] 以此方式，避免使用者由于在相反蹬踩踏板期间以及当电动机12在曲柄轴18上产生不发挥任何拖动转矩的这种牵引转矩时的阶段期间拖动动力系统单元8而遇到阻力。

[0080] 可以借助于各种技术方案(例如通过使用棘爪)获得飞轮功能，并且优选地，该飞轮装配为与曲柄轴线X-X同轴。由于棘爪动作，曲柄轴18可以使第三输出齿轮108过度运转(overrun)，因此保持分离：因此，在相反蹬踩踏板的情况下避免拖动动力系统单元8。

[0081] 现在，将描述用于上述类型的电动辅助踏板自行车(EPAC)4的动力系统单元8的控制方法的一些实施方式，假设这种方法还可以应用于不同类型的动力系统单元。

[0082] 如上所述，通常，动力系统单元8包括：

[0083] -电机12，具有一个定子14以及具有永磁体且可围绕驱动轴线M-M旋转的一个转子16，定子14包括可以供电以使得转子16旋转的三相定子绕组；

[0084] -DC/AC转换器100，可控制为定子绕组供电；

[0085] -曲柄轴18，限定曲柄轴线X-X以及机械固定至曲柄轴18的一对踏板20；

[0086] -传动装置36，适于将运动从转子16传输至曲柄轴18。

[0087] 该控制方法使得电子控制单元101能够控制DC/AC转换器100，而不需要安装在电机12内部的位置传感器。

[0088] 在一个一般的实施方式中，控制方法包括以下步骤：

[0089] a)启动电机12以便使转子旋转；

[0090] b)估计通过电机12产生的反电动势；

[0091] c)从反电动势的估计开始估计转子16相对于定子绕组的角位置；

[0092] d)基于所估计的角位置控制DC/AC转换器100以便为定子绕组供电以用于电机12从而传递转矩。

[0093] 为了执行以上提及的步骤b)、c)和d)的目的，例如，可以根据IEE2006中第2062-2069页中Parag Kshirsagar等的文章“Implementation and Sensorless vector control Design and Tuning Strategy for SMPM Machines in Fan-Type Applications(用于风扇式应用中的SMPM机器的执行和无传感器矢量控制设计和调节策略)”中描述的无传感器矢量控制执行以上提及的方法，其全部内容通过引证连同基于反电动势的估计的控制方法无传感器结合于本文中。

[0094] 根据上述文章，以上提及的控制方法可以应用于在高旋转速度条件下的电机12，同时根据该文章，该方法不可以应用于启动形成电机12是静止的或几乎是静止的条件。然而，申请人观察到可以有利地开发其中电机12不为蹬踩踏板提供辅助的控制条件与其中需要辅助蹬踩踏板的控制条件之间的过渡周期，以便例如根据在设计期间预定的操作参数启动如步骤a)中表示的电机12并且在其中转子自由旋转并且与曲柄轴18分离的条件下执行步骤b)、c)和d)。为了该目的，在一个具体有利的实施方式中，如上所述，动力系统单元8的传动装置36适用于选择性地假设其中所述装置允许将运动从转子16传输至曲柄轴18的接合状态或者其中所述装置防止将运动从转子16传输至曲柄轴18的断开状态，并且此外，该方法包括初始同步步骤，其中，在所述传动装置36处于断开状态的条件下在步骤a)中启动电机12之后一次或多次连续执行上述步骤b)、c)和d)。

[0095] 根据一个实施方式，执行初始同步步骤以使电机12传递第一恒定转矩值并且在所述初始同步步骤结束时，当所述装置假设接合状态时，执行所述步骤b)、c)和d)以便使电机传递高于所述第一转矩值的转矩值。因此，当传动装置实际上处于接合状态并且电动机12传递添加至由骑车者借助于蹬踩踏板产生的转矩的转矩时，同步步骤中的交变电流I_u、I_v和I_w的峰值至峰值振幅值(peak-to-peak amplitude value)小于在所述同步步骤结束时提供的峰值至峰值振幅值。

[0096] 根据一个有利的实施方式，控制方法还包括以下步骤：

[0097] -测量由于蹬踩踏板引起的曲柄轴18的旋转速度和/或频率；

[0098] -将所测量的速度和/或频率与阈值进行比较；

[0099] 并且当所测量的速度和/或频率大于或等于所述阈值时，开始初始同步步骤。

[0100] 例如，可以通过连接至电子控制单元101的蹬踩踏板传感器130测量速度和/或频率，例如，该蹬踩踏板传感器设置有至少一个磁体和至少一个霍尔传感器。

[0101] 优选地，根据闭环控制算法执行上述步骤b)、c)、d)，在步骤b)中基于渐近线性观测器估计所述反电动势并且在所述步骤c)中基于追踪控制器获得转子角速度和角位置的估计值。更优选地，以下的控制器是使d-q参考系中的位置和速度的估计值的误差最小的锁相环路(phase locked loop)。

[0102] 根据一个有利的实施方式，在初始同步步骤中，通过例如借助于通过控制线105提供的PWM控制信号控制DC/AC转换器100来执行上述步骤d)，以致为定子绕组供应具有不变的峰值至峰值振幅以及高于或等于阈频率值的交变电流I_u、I_v、I_w。换言之，在同步步骤期间，控制DC/AC转换器以致施加至供电电流的频率不会降低于所述阈频率值。

[0103] 明显地，具体地在同步步骤结束时，上述操作反过来受到基于多个操作参数通过电子板32实现的电机12的操作/插入逻辑的影响。如从描述中可以观测到的，上述方法允许克服已知技术中存在的缺点。

[0104] 以实现暂时和特定需求为目的，本领域技术人员将能够对上述动力系统单元做出几个修改和变形，然而全部都包含在所附权利要求所限定的本发明的范围内。