电动助力自行车的运行方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备电动机的电动助力车，电动机用于针对人踩踏自行车踏板产生的踏力，辅助基于踏力的驱动力，从而减轻骑车人员尤其在上坡时的负担。
【背景技术】
[0002]已公知有如下的电动助力车，S卩，具有蓄电池等蓄电装置以及由该蓄电装置供电的电动机，用于检测驾驶者通过踏板向链轮提供的脚踏力，电动机根据脚踏力传感器的输出进行电动驱动力的辅助提供，使得即使在上坡等情况下也能够轻松地行驶。脚踏力的检测，是这一类电动助力车的关键所在。
[0003]现有技术中已有的方法是利用一扭矩传感器，此传感器装配于两曲柄中间的轴承上，用来感知曲柄轴扭矩，电机根据此信息而输出助力扭矩。此类传感器以及安装在曲柄机构上的设计，机构复杂，零部件多，体积大，而且价格高，单独一个传感器的价格可达到整车的1/3甚至更多。
[0004]另外，这种电动助力车还具有在操作制动杆或者反向踩踏时对电动机进行再生制动控制的配置。
【发明内容】
[0005]本发明的第一方面提出一种电动助力自行车的运行方法，包括以下步骤:
[0006]接受驾驶者施加的脚踏力而由自行车的链轮经由力传递机构向飞轮传递转矩；
[0007]—支撑机构承受在转矩传输过程中力传递机构所施加的力并带动一与其连接的连杆发生运动状态变化；
[0008]检测所述连杆的运动状态变化量；以及
[0009]—助力电机响应于所述连杆的运动状态变化量输出辅助脚踏力的电动力。
[0010]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
[0011]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的【具体实施方式】的实践中得知。
【附图说明】
[0012]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中:
[0013]图1是说明根据本发明某些实施例的电动助力自行车的结构示意图。
[0014]图2是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的示意图，其中踏板处于无压力状态。
[0015]图3是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的示意图，其中踏板处于有压力状态。
[0016]图4a是说明根据本发明某些实施例的检测机构中恢复机构的形变量与脚踏力的关系不意图O
[0017]图4b是说明根据本发明某些实施例的检测机构中恢复机构的形变量与助力电机输出电动力的关系示意图。
[0018]图5是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的作业流程示意图。
[0019]图6是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0020]图7是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0021]图8是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0022]图9是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0023]图10是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的示意图，其中踏板处于有压力状态，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0024]图11是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图。
[0025]图12是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图。
[0026]图13是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0027]图14是说明根据本发明某些实施例的电动辅助力控制与输出机构的另一个实例的示意图，其中踏板处于有压力状态，图中未示出助力电机、蓄电池、ECU、操作部。
[0028]图15是说明根据本发明某些实施例微型测力传感器的一个示例性示意图。
[0029]图16是图15所示的微型测力传感器的侧视图，其中传输线仅表示出一部分。
【具体实施方式】
[0030]为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0031]在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
[0032]对于本发明的电动助力车的实施方式的一些示例，参照附图进行说明。图1是具备本发明的特征结构的电动辅助力控制与输出机构的电动助力车的示意图，利用该电动辅助力控制与输出机构可以以有利的方式检测驾驶者施加到踏板上的力(踩踏力)的变化输出电信号，用于提供电动辅助力的装置诸如电动机响应于输出的体现力或者力的变化的电信号而提供电动辅助力，以辅助电动助力车的运行。
[0033]图1中，示例性地以两轮的电动助力自行车作为示例进行说明。
[0034]如图1所示，根据本发明的实施例，电动助力自行车100包括一车架101，示例性地，车架101具备由金属、碳纤维或者合金等材料制成的位于车体前方的头管101a、沿着该头管101向后方和向下方延伸的第一主架101b、从下架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上方之间的第二主架101d、从下架1lb的后端向后方延伸的后叉101e、位于后叉1le的后端与第二主架1ld后方的辅助架1lf。
[0035]座管1lc上方安装有一高度可调节的坐垫101h。
[0036]头管1la连接有一向下方延伸的可自由旋转的前叉101g，在该前叉的下方用轴(前轮转轴)支撑着可自由运动的前轮FW(Front Wheel)。
[0037]后叉1le的后端用轴(后轮转轴)支撑着后轮BW(Back Wheel)。
[0038]头管1la上连接有一车把手102，可变换前轮FW的方向。
[0039]结合图1，电动助力自行车100还包括一曲柄轴103、曲柄104、踏板105链轮106、飞轮107和力传递机构108。飞轮107套设在后轮BW侧的轴上。
[0040]链轮106以与曲柄轴103 —体旋转的方式安装在车架上，作为人力驱动力(脚踏力)输出轮体，也称之为曲柄轮。曲柄轴103设置为贯穿整个链轮106并在车体101的宽度方向延伸，在曲柄轴103的两侧分别连接有具有所述踏板105的曲柄104。驾驶者通过踩踏踏板105使曲柄104旋转，向曲柄轴103提供旋转扭矩(即动力)。
[0041]链轮106因为提供到曲柄轴103的旋转扭矩而旋转。链轮106的旋转经由力传递机构108传递到后轮BW侧的飞轮107，而使得后轮BW旋转。力传递机构108，诸如皮带或者链条等，构造成环状，挂设于链轮106和飞轮107之间。该力传递机构108在链轮106和飞轮107之间可循环转动构成一力传递通路。当驾驶者踩踏踏板105使得链轮106因为提供到曲柄轴的旋转扭矩而旋转时，通过前述力传递机构108将链轮106的转矩传递给飞轮107。
[0042]以下的描述中，将以链条作为力传递机构108为例进行说明。
[0043]结合图1、图2所示，所述电动助力自行车100还包括一支撑机构110，设置在所述力传递通路上用于支撑链条108。该支撑机构110在链条108将链轮106的转矩传递给飞轮107时承受链条108向支撑机构110所施加的力。
[0044]在一些例子中，支撑机构110构造为一具有滑轮的支撑机构，链条108支撑在滑轮的圆周面的槽内，如此利于链条108的循环转动，减小其磨损。
[0045]在另一些例子中，这样的支撑机构110可以构造为一具有U形支撑槽的支撑机构，链条108支撑在支撑槽内。
[0046]在另一些例子中，这样的支撑机构110可以构造为一具有通过孔的支撑机构，链条108支撑在所述通过孔内。
[0047]在另一些例子中，支撑机构110还可以构造为一具有齿轮的支撑机构，链条108与齿轮的圆周面的齿啮合。
[0048]结合图1、2、3所示，电动助力自行车100还包括一检测机构114，用于检测前述链条108施加到所述支撑机构110上的力和/或力的变化，输出电信号。
[0049]如图2、3所示，当踏板105受到驾驶者的踩踏驱动链轮106旋转时，链条108受到张力而张紧，并施加力到支撑机构110 (如滑轮)上使得支撑机构110向下方向运动或者具有向下方运动的趋势，连接在支撑机构110和检测机构114之间的一连杆112发生旋转，检测机构114内设置的诸