一種電動(dòng)助力自行車及電動(dòng)助力自行車的運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)助力車，電動(dòng)機(jī)用于針對人踩踏自行車踏板產(chǎn)生的踏力，輔助基于踏力的驅(qū)動(dòng)力，從而減輕騎車人員尤其在上坡時(shí)的負(fù)擔(dān)。
【背景技術(shù)】
[0002]已公知有如下的電動(dòng)助力車，S卩，具有蓄電池等蓄電裝置以及由該蓄電裝置供電的電動(dòng)機(jī)，用于檢測駕駛者通過踏板向鏈輪提供的腳踏力，電動(dòng)機(jī)根據(jù)腳踏力傳感器的輸出進(jìn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的輔助提供，使得即使在上坡等情況下也能夠輕松地行駛。腳踏力的檢測，是這一類電動(dòng)助力車的關(guān)鍵所在。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中已有的方法是利用一扭矩傳感器，此傳感器裝配于兩曲柄中間的軸承上，用來感知曲柄軸扭矩，電機(jī)根據(jù)此信息而輸出助力扭矩。此類傳感器以及安裝在曲柄機(jī)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，體積大，而且價(jià)格高，單獨(dú)一個(gè)傳感器的價(jià)格可達(dá)到整車的1/3甚至更多。
[0004]另外，這種電動(dòng)助力車還具有在操作制動(dòng)桿或者反向踩踏時(shí)對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行再生制動(dòng)控制的配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一方面提出一種電動(dòng)助力自行車，包括一車架、一根據(jù)駕駛者施加到踏板的腳踏力而驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的鏈輪以及一用于驅(qū)動(dòng)車輪的飛輪，還包括:
[0006]掛設(shè)于鏈輪和飛輪之間的環(huán)狀的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)可循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成一力傳遞通路；
[0007]在所述力傳遞通路上設(shè)置的用于支撐所述力傳遞機(jī)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)，該支撐機(jī)構(gòu)在力傳遞機(jī)構(gòu)將鏈輪的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪時(shí)承受力傳遞機(jī)構(gòu)所施加的力；
[0008]恢復(fù)機(jī)構(gòu)，設(shè)置檢測機(jī)構(gòu)內(nèi)或者車架上，用于提供使所述支撐機(jī)構(gòu)在腳踏力解除時(shí)恢復(fù)到初始狀態(tài)的恢復(fù)力，該恢復(fù)機(jī)構(gòu)在所述支撐機(jī)構(gòu)受力時(shí)進(jìn)行蓄力而發(fā)生形變；以及
[0009]用于提供輔助腳踏力的電動(dòng)力的助力電機(jī)，該助力電機(jī)響應(yīng)于所述恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量而輸出電動(dòng)力。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，還提出一種電動(dòng)助力自行車的運(yùn)行方法，包括:
[0011]接受駕駛者施加的腳踏力而由自行車的鏈輪經(jīng)由力傳遞機(jī)構(gòu)向飛輪傳遞轉(zhuǎn)矩；
[0012]—支撐機(jī)構(gòu)承受在轉(zhuǎn)矩傳輸過程中力傳遞機(jī)構(gòu)所施加給支撐機(jī)構(gòu)的力；
[0013]—恢復(fù)機(jī)構(gòu)在所述支撐機(jī)構(gòu)受力時(shí)進(jìn)行蓄力而發(fā)生形變，并在所述腳踏力解除后由該恢復(fù)機(jī)構(gòu)使得所述支撐機(jī)構(gòu)恢復(fù)初始狀態(tài)；
[0014]一助力電機(jī)響應(yīng)于所述恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量而輸出輔助腳踏力的電動(dòng)力。
[0015]應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。
[0016]結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的【具體實(shí)施方式】的實(shí)踐中得知。
【附圖說明】
[0017]附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中:
[0018]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)助力自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的示意圖，其中踏板處于無壓力狀態(tài)。
[0020]圖3是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的示意圖，其中踏板處于有壓力狀態(tài)。
[0021]圖4a是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的檢測機(jī)構(gòu)中恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量與腳踏力的關(guān)系不意圖O
[0022]圖4b是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的檢測機(jī)構(gòu)中恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量與助力電機(jī)輸出電動(dòng)力的關(guān)系示意圖。
[0023]圖5是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的作業(yè)流程示意圖。
[0024]圖6是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0025]圖7是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0026]圖8是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0027]圖9是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0028]圖10是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的示意圖，其中踏板處于有壓力狀態(tài)，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0029]圖11是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
[0030]圖12是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
[0031]圖13是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0032]圖14是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖，其中踏板處于有壓力狀態(tài)，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0033]圖15是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例微型測力傳感器的一個(gè)示例性示意圖。
[0034]圖16是圖15所示的微型測力傳感器的側(cè)視圖，其中傳輸線僅表示出一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。
[0036]在本公開中參照附圖來描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施，這是因?yàn)楸景l(fā)明所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本發(fā)明公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本發(fā)明公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。
[0037]對于本發(fā)明的電動(dòng)助力車的實(shí)施方式的一些示例，參照附圖進(jìn)行說明。圖1是具備本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的電動(dòng)助力車的示意圖，利用該電動(dòng)輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)可以以有利的方式檢測駕駛者施加到踏板上的力(踩踏力)的變化輸出電信號，用于提供電動(dòng)輔助力的裝置諸如電動(dòng)機(jī)響應(yīng)于輸出的體現(xiàn)力或者力的變化的電信號而提供電動(dòng)輔助力，以輔助電動(dòng)助力車的運(yùn)行。
[0038]圖1中，示例性地以兩輪的電動(dòng)助力自行車作為示例進(jìn)行說明。
[0039]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電動(dòng)助力自行車100包括一車架101，示例性地，車架101具備由金屬、碳纖維或者合金等材料制成的位于車體前方的頭管101a、沿著該頭管101向后方和向下方延伸的第一主架101b、從下架1lb的后端向上方立起的座管101c、位于第一主架1lb上方和座管1lc上方之間的第二主架101d、從下架1lb的后端向后方延伸的后叉101e、位于后叉1le的后端與第二主架1ld后方的輔助架1lf。
[0040]座管1lc上方安裝有一高度可調(diào)節(jié)的坐墊101h。
[0041]頭管1la連接有一向下方延伸的可自由旋轉(zhuǎn)的前叉101g，在該前叉的下方用軸(前輪轉(zhuǎn)軸)支撐著可自由運(yùn)動(dòng)的前輪FW(Front Wheel)。
[0042]后叉1le的后端用軸(后輪轉(zhuǎn)軸)支撐著后輪BW(Back Wheel)。
[0043]頭管1la上連接有一車把手102，可變換前輪FW的方向。
[0044]結(jié)合圖1，電動(dòng)助力自行車100還包括一曲柄軸103、曲柄104、踏板105鏈輪106、飛輪107和力傳遞機(jī)構(gòu)108。飛輪107套設(shè)在后輪BW側(cè)的軸上。
[0045]鏈輪106以與曲柄軸103 —體旋轉(zhuǎn)的方式安裝在車