一种结构紧凑的电动助力车的制作方法_3

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量也越大,但当脚踏力超过一定值时,例如受弹性恢复机构的限位装置的影响(限位装置一般用于防止弹性恢复机构的过度形变而失效),此时弹性恢复机构的形变量不再随脚踏力的增大而增大。
[0080]正如前述内容所描述的,弹性恢复机构的形变量越大,其弹力越大。弹性恢复机构(尤其是扭转弹性机构)受力后的旋转角度越大,即形变量越大,其弹力越大。在此类弹性恢复机构中,一般还设置有未图示的限位装置,以限定和保护弹性机构的最大形变范围。[0081 ] 如图4a,在脚踏力施加的开始阶段,弹性恢复机构的形变量变化迅速,但在达到一定的大小以后,弹性恢复机构的形变量变化趋于平缓。
[0082]结合图4b所示,与前述弹性恢复机构的形变量变化类似的,助力电机120的电动力输出与弹性恢复机构的形变量之间亦呈现出这样的规律,在弹性机构出现形变的开始阶段,助力电机120的输出基本为O或者仅仅维持在一个比较小的输出,以使得自行车在开始运行时的稳定,而不会发生抖动。在此后的一定范围内,电动力的输出与所述形变量成正相关地变化,即随着形变量的增大而增大,并且到弹性恢复机构的形变量达到设定的限定条件时(例如受到限位装置的作用),电动力的输出保持一个稳定的水平而不再继续增大。
[0083]弹性恢复机构的弹力,在检测到如前述的旋转角度后,可通过现有公知的关于扭转弹簧等弹性机构的弹力计算方式而得到,因而获得脚踏力的大小变化。
[0084]正如以上内容所描述的以及以下内容即将说明的,结合图4a、图4b,在自行车100运行的至少一个阶段内,尤其是平稳运行的阶段,前述的弹性机构的形变量与脚踏力成正相关关系。
[0085]如图4b,在自行车100运行的至少一个阶段内,尤其是平稳运行的阶段,助力电机120的电动力输出与前述弹性恢复机构的形变量成正相关地变化。
[0086]当然并非以此为限制,图4a、4b仅仅是表达自行车运行过程中关于脚踏力、弹性恢复机构形变量与电动力输出之间的示例性关系设定说明。在另外的例子中,这样的关系还可按照其他变化关系来设定,并且在在自行车100运行的至少一个阶段内,尤其是平稳运行的阶段,助力电机120的电动力输出与前述弹性恢复机构的形变量成正相关地变化。
[0087]结合图1所示,在一些实施例,电子控制单元124还可以被设置成基于弹性恢复机构的形变量而提供电机控制信号,助力电机120响应于弹性恢复机构的形变量而提供辅助脚踏力的电动力输出。尤其是,助力电机120响应于弹性恢复机构的形变量并与其形变量成按照一定关系尤其是正相关关系地提供辅助脚踏力的电动力输出。即,形变量越大,电动力输出越大,形变量越小,电动力输出越小。
[0088]弹性恢复机构的形变量,与其旋转角度成正相关尤其是正比例关系变化,可通过旋转角度传感器检测到。
[0089]结合图1、2、3所示,驾驶者通过踏板105施加的踩踏力,使得链轮106转动进而向飞轮107传递扭矩,链条108受力而向支撑机构110所施加的力及其变化,直接体现了驾驶者所施加的踩踏力的大小及其变化,通过前述检测机构114检测支撑机构110因受力发生的位移的变化而引起的力、旋转角度、形变量等物理量的变化,可感知到链条108受力而向支撑机构110所施加的力及其变化,从而感知到驾驶者所施加的脚踏力及其变化。
[0090]图5所示的作业流程示意图表达了前述描述电动辅助力控制与输出机构的电动力输出过程。本例中,电动辅助力控制与输出机构包括前述的在力传递通路上设置的至少一个用于支撑所述力传递机构的支撑机构110、至少一个用于检测力传递机构随张力而变化的物理量的检测机构114、助力电机120、电子控制单元124。结合图2、3、4以及图5所示,通过踏板105施加的脚踏力传递到链轮驱动链轮106旋转,当链轮106向飞轮107传递扭矩时支撑机构110承受链条108所施加的力而发生位移,检测机构114检测因前述支撑机构110的位移而直接造成的结果,因而感知到链条108受力后施加到支撑机构110上的力的变化,基于这些力的变化,电子控制单元124控制助力电机120输出不同的辅助电动力。
[0091]在一些实施例中,电子控制单元124,作为自行车100的电动辅助力控制与输出机构的核心控制模块,其接收来自前述检测机构114的输出信号,响应于前述检测机构114所检测到的物理量的变化而控制助力电机120的运行。如图1、2、3所示,电子控制单元124基于这些物理量的变化以及设定的助力比,控制所述助力电机120的运行以提供不同的辅助电动力的输出。
[0092]在另一些实施例中,正如以上内容以及以下内容所描述的,助力电机120响应于检测机构114所检测到的链条施加到所述支撑机构110上的物理量的变化而具有相应关系的扭矩输出,前述相应关系尤其是成正相关关系。也即,助力电机120的输出随着检测机构114所检测到的物理量的增大而增大,随着检测机构114所检测到的物理量的减小而减小,正如以上内容所描述的。
[0093]图6-14所示为电动辅助力控制与输出机构的另外一些实施例。
[0094]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。
[0095]在该例子中,检测机构114以及恢复机构尤其是弹性恢复机构安装在与所述后轮转轴上,优选地,检测机构114大致与后轮转轴(及飞轮107)同轴地安装,弹性恢复机构优选地采用扭转弹簧亦采用与后轮转轴(及飞轮107)大致同轴地安装,如此通过连杆112连接的检测机构114与支撑机构110之间,可简化检测机构114的安装,而且利于当链条108施加到支撑机构110上的力发生变化时,检测机构114可方便地检测到前述物理量例如旋转角度的变化。
[0096]基于这些变化的物理量,如以上内容所描述的,电子控制单元124控制助力电机120以与这些物理量成设定关,尤其是正相关关系的方式运行,输出不同的辅助脚踏力的电动力。
[0097]图7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。
[0098]该例子中,检测机构114以及恢复机构尤其是弹性恢复机构安装在述曲柄轴103上,优选地,检测机构114大致与曲柄轴103 (及链轮106)同轴地安装,弹性恢复机构优选地采用扭转弹簧亦采用与曲柄轴103 (及链轮106)大致同轴地安装,如此通过连杆112连接的检测机构114与支撑机构110之间,可简化检测机构114的安装,而且利于当链条108施加到支撑机构110上的力发生变化时,检测机构114可方便地检测到这些物理量例如旋转角度的变化。
[0099]基于这些变化的物理量,如以上内容所描述的,电子控制单元124控制助力电机120以与这些物理量成设定关系,尤其是正相关关系的方式运行,输出不同的辅助脚踏力的电动力。
[0100]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。
[0101]本例中,在图2所示实施例的基础上增加了一个紧绷装置,用于紧绷链条108。尤其是当链条108由于驾驶者的踩踏而受力时,利用该紧绷装置吸收链条过长部分,从而防止链条脱落。
[0102]紧绷装置的运动与支撑机构110的运动具有联动关系,即紧绷装置在支撑机构110受力发生位置变化时相应地转动,因而二者的形变也具有联动关系,因为链条108的总长度保持不变。
[0103]图8所示的例子中,紧绷装置包括一可复位的滑轮机构,链条108穿过该紧绷装置的滑轮,并且该紧绷装置与支撑机构110分别位于车架的后叉1le的上下两侧,即不在同一侧。
[0104]紧绷装置与所述支撑机构110具有大致同一方向的运动趋势。
[0105]在一些例子中,紧绷装置包括一具有弹性复位机构的安装座132、滑轮130、以及连接在安装座和滑轮之间的第二连杆131。安装座132固定到车架的后叉1le上。链条108穿过所述滑轮130。当驾驶者踩踏踏板105使得链轮106向飞轮107传递扭矩时,链条108受力并且施加到支撑机构110上。如图8所示,此时链条108在后叉1le上部一侧的部分将张紧变短,而在下端一侧的部分将变长,通过紧绷装置的第二连杆131和滑轮的动作,吸收链条过长部分,从而防止链条脱落。
[0106]当驾驶者的踩踏力解除后,紧绷装置通过其自身的弹性复位机构使得滑轮130和/或第二连杆131复位。
[0107]在另一些例子中,如图9所示,前述检测机构114及相应的使得支撑机构110和/或连杆112复位的恢复机构构成为所述的安装座131,即紧绷装置的连杆131连接在所述使得支撑机构110和/或连杆112复位的恢复机构上,如此,简化紧绷装置的构造及其安装。
[0108]紧绷装置的形变与支撑机构的形变具有联动关系,即紧绷装置在支撑机构110受力发生位置变化时相应地转动。
[0109]当然,在一些实施例中,正如前述图6和图7所描述的例子中,在图6和图7所描述实例的基础上,进一步包括紧绷装置,用于防止链条108的脱落。
[0110]结合图6、图7所示,紧绷装置依然可安装在邻近飞轮107或者链轮106的位置,并且紧绷装置被设置成与支撑机构110分别位于车架的后叉1le的上下两侧,即不在同一侦牝如此,当链条108在后叉1le的下部一侧的部分较长时,可吸收链条过长部分,从而防止链条脱落。
[0111]应当理解,前述图1-图10所示的多个例子中,检测机构114均构造为具有角度型传感器的检测机构,也即通过检测支撑机构I1受力后所导致的连杆112旋转角度的变化而输出电信号,据此得知驾驶者所施加的脚踏力的大小和或其变化。
[0112]在另一些实施例中,前述检测机构114还可以构造成具有直线型传感器的检测机构,下面结合图
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