一種電動助力自行車的運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備電動機(jī)的電動助力車，電動機(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)動力，從而減輕騎車人員尤其在上坡時的負(fù)擔(dān)。
【背景技術(shù)】
[0002]已公知有如下的電動助力車，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機(jī)，用于檢測駕駛者通過踏板向鏈輪提供的腳踏力，電動機(jī)根據(jù)腳踏力傳感器的輸出進(jìn)行電動驅(qū)動力的輔助提供，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，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，體積大，而且價格高，單獨(dú)一個傳感器的價格可達(dá)到整車的1/3甚至更多。
[0004]另外，這種電動助力車還具有在操作制動桿或者反向踩踏時對電動機(jī)進(jìn)行再生制動控制的配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一方面提出一種電動助力自行車的運(yùn)行方法，包括:
[0006]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；
[0007]—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；
[0008]一助力電機(jī)響應(yīng)于所述支撐機(jī)構(gòu)所受到的力和/或力的變化而輸出輔助腳踏力的電動力。
[0009]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。
[0010]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】
[0011]附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個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，在每個圖中，并非每個組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個方面的實(shí)施例，其中:
[0012]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動助力自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動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)。
[0014]圖3是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動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)。
[0015]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
[0016]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)輸出電動力的關(guān)系示意圖。
[0017]圖5是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的作業(yè)流程示意圖。
[0018]圖6是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0019]圖7是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0020]圖8是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0021]圖9是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(shí)例的示意圖，圖中未示出助力電機(jī)、蓄電池、ECU、操作部。
[0022]圖10是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動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。
[0023]圖11是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(shí)例的示意圖。
[0024]圖12是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(shí)例的示意圖。
[0025]圖13是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(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14是說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的另一個實(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。
[0027]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示例性示意圖。
[0028]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】
[0029]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。
[0030]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，這是因為本發(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。
[0031]對于本發(fā)明的電動助力車的實(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)的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的電動助力車的示意圖，利用該電動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，用于提供電動輔助力的裝置諸如電動機(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輔助力，以輔助電動助力車的運(yùn)行。
[0032]圖1中，示例性地以兩輪的電動助力自行車作為示例進(jìn)行說明。
[0033]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電動助力自行車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。
[0034]座管1lc上方安裝有一高度可調(diào)節(jié)的坐墊101h。
[0035]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)動的前輪FW(Front Wheel)。
[0036]后叉1le的后端用軸(后輪轉(zhuǎn)軸)支撐著后輪BW(Back Wheel)。
[0037]頭管1la上連接有一車把手102，可變換前輪FW的方向。
[0038]結(jié)合圖1，電動助力自行車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。
[0039]鏈輪106以與曲柄軸103 —體旋轉(zhuǎn)的方式安裝在車架上，作為人力驅(qū)動力(腳踏力)輸出輪體，也稱之為曲柄輪。曲柄軸103設(shè)置為貫穿整個鏈輪106并在車體101的寬度方向延伸，在曲柄軸103的兩側(cè)分別連接有具有所述踏板105的曲柄104。駕駛者通過踩踏踏板105使曲柄104旋轉(zhuǎn)，向曲柄軸103提供旋轉(zhuǎn)扭矩(即動力)。
[0040]鏈輪106因為提供到曲柄軸103的旋轉(zhuǎn)扭矩而旋轉(zhuǎn)。鏈輪106的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由力傳遞機(jī)構(gòu)108傳遞到后輪BW側(cè)的飛輪107，而使得后輪BW旋轉(zhuǎn)。力傳遞機(jī)構(gòu)108，諸如皮帶或者鏈條等，構(gòu)造成環(huán)狀，掛設(shè)于鏈輪106和飛輪107之間。該力傳遞機(jī)構(gòu)108在鏈輪106和飛輪107之間可循環(huán)轉(zhuǎn)動構(gòu)成一力傳遞通路。當(dāng)駕駛者踩踏踏板105使得鏈輪106因為提供到曲柄軸的旋轉(zhuǎn)扭矩而旋轉(zhuǎn)時，通過前述力傳遞機(jī)構(gòu)108將鏈輪106的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪107。
[0041]以下的描述中，將以鏈條作為力傳遞機(jī)構(gòu)108為例進(jìn)行說明。
[0042]結(jié)合圖1、圖2所示，所述電動助力自行車100還包括一支撐機(jī)構(gòu)110，設(shè)置在所述力傳遞通路上用于支撐鏈條108。該支撐機(jī)構(gòu)110在鏈條108將鏈輪106的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪107時承受鏈條108向支撐機(jī)構(gòu)110所施加的力。
[0043]在一些例子中，支撐機(jī)構(gòu)110構(gòu)造為一具有滑輪的支撐機(jī)構(gòu)，鏈條108支撐在滑輪的圓周面的槽內(nèi)，如此利于鏈條108的循環(huán)轉(zhuǎn)動，減小其磨損。
[0044]在另一些例子中，這樣的支撐機(jī)構(gòu)110可以構(gòu)造為一具有U形支撐槽的支撐機(jī)構(gòu)，鏈條108支撐在支撐槽內(nèi)。
[0045]在另一些例子中，這樣的支撐機(jī)構(gòu)110可以構(gòu)造為一具有通過孔的支撐機(jī)構(gòu)，鏈條108支撐在所述通過孔內(nèi)。
[0046]在另一些例子中，支撐機(jī)構(gòu)110還可以構(gòu)造為一具有齒輪的支撐機(jī)構(gòu)，鏈條108與齒輪的圓周面的齒嚙合。
[0047]結(jié)合圖1、2、3所示，電動助力自行車100還包括一檢測機(jī)構(gòu)114，用于檢測前述鏈條108施加到所述支撐機(jī)構(gòu)110上的力和/或力的變化，輸出電信號。
[0048]如圖2、3所示，當(dāng)踏板105受到駕駛者的踩踏驅(qū)動鏈輪106旋轉(zhuǎn)時，鏈條108受到張力而張緊，并施加力到支撐機(jī)構(gòu)110 (如滑輪)上使得支撐機(jī)構(gòu)110向下方向運(yùn)動或者具有向下方運(yùn)動的趨勢，連接在支撐機(jī)構(gòu)110和檢測機(jī)構(gòu)114之間的一連桿112發(fā)生旋轉(zhuǎn)，檢測機(jī)構(gòu)114內(nèi)設(shè)置的諸如角度傳感器的感應(yīng)裝置檢測到該連桿112的旋轉(zhuǎn)角度而輸出電信號，如此檢測到力及其變化(例如當(dāng)駕駛者連續(xù)