[发明专利]电动自行车及其行驶控制方法

说明书

本发明涉及一种可从预先设定的自动行驶模式和助动行驶模式等2种电动行驶模式中选择一种，以顺利行驶的电动自行车及其行驶控制方法。

电动自行车作为通过驱动电动机自动行驶的机器脚踏车，已众所周知。

电动助动自行车由于驱动电动机的帮助，其行驶能减轻骑车者的负担，所以近年来许多人一直在使用。这种情况下，驱动电动机的工作必须根据加给曲柄轴的输入力矩和后轮所加的负载力矩之间力的关系正确控制。

因此，电动助动自行车通常采用的结构是设置能检测由脚蹬和踏力加在曲柄轴上的输入力矩的力矩检测机构，作为其代表例，此机构利用曲柄轴旋转力对扭杆施加扭转变形，并检测该扭杆顶端的轴向移动量和扭杆与曲柄轴的相对旋转角。

然而，还没有看到这样一种电动自行车，该自行车所具有的结构能从自动行驶模式(简易机器脚踏车)和助动行驶模式(电动助动自行车)2种行驶模式中适当选择较佳的一种进行顺利行驶，并达到提供使用的程度。

在电动助动车中要借助所述扭杆的扭转变形检测输入力矩时，该输入力矩检测机构和从曲柄轴传给后车轮输入力矩的动力传递机构为分开的系统，需要分开设置，其总体结构复杂，不仅导致成本高，而且导致整体体积和重量大等不足之处。

本发明鉴于已有技术的缺陷，其目的在于提供一种电动自行车及其行驶控制方法，不仅能从预先设定的自动行驶模式和助动行驶模式2种电动行驶模式中适当选择较佳的一种，而且即使在助动行驶模式中，也能根据从曲柄轴传给后车轮输入力矩的动力传递机构，正确检测出来自曲柄轴的输入力矩和来自后车轮的负载力矩，因而能同时实现成本低和重量轻且小型化。

为达到上述目的，本发明的电动自行车(第1发明)，其结构上的特点在于具有对自动行驶模式和助动行驶模式2种电动行驶模式切换自如的模式切换开关；上述自动行驶模式，操作车把把手的一处所设置的手动电控器的手动操作而进入转动状态所确定的驱动信号，使通过驱动用电动机控制的自动行驶运转自如；所述助动行驶模式，通过脚蹬的踏力加到曲柄轴上的输入转矩与后车轮施加的负载转矩所确定的驱动信号，使通过所述驱动用电动机控制的助动行驶运转自如。

这种情况下，最好具有固定在由脚蹬的踏力强制转动的所述曲柄轴上的原动侧凸轮盘和从动侧凸轮盘，所述从动侧凸轮盘固定在链条大齿轮上，该链条大齿轮利用一对各自的凹陷面相对且插在中间的碟形弹簧，顶出往所述原动侧凸轮盘侧的轴向压力，轴支撑在所述曲柄轴侧旋转和轴向移动自如；将所述原动侧凸轮盘设置的隆起部与所述从动侧凸轮盘设置的凹陷部相对配置，使在多处配合成往旋转方向滑动自如；随着所述后车轮所加负载转矩增大而原动侧凸轮盘中所述隆起部侧壁滑动并在所述从动侧凸轮盘产生旋转方向上的位置偏移，伴随该位置偏移变动的相互间隔开的距离变换成配置在靠近围绕所述原动侧凸轮盘和所述从动侧凸轮盘外周围固定于链条大齿轮侧的磁环内端面侧2个适当位置以自如检测磁力的转矩传感器分别测出的检测值的计算值，控制驱动用电动机的驱动，从而对后车轮自如提供驱动辅助力矩，与此同时，在位于轴方向上的相反侧并与所述链条大齿轮连接的曲柄，其内侧处所含曲柄轴上轴固定呈与所述链条大齿轮大致相同的形状的车速检测用大齿轮，并通过与该车速检测用大齿轮的齿轮相对的部位上设置的车速传感器，自如检测行驶速度，使所述助动行驶模式中的行驶成为可能。

最好将所述的一对碟形弹簧配置成使凹陷面之间介入弹性材料，而且，可适合采用所述磁环用其旋转时位于以转矩传感器相对部位且呈圆环状的磁铁部和覆盖该磁铁部除内端面外的其它部位的树脂增强部形成一体的结构。又，希望在所述隆起部的上表面设置凹陷对合部，并在位于与该凹陷对合部相对的部位的从动侧凸轮盘凹陷部始端一侧树立固定销，以该固定销从所述凹陷对合部始端到终端的行程为限度，自如限制相对于从动侧凸轮盘的原动侧凸轮盘位置偏移的移动。

另一方面，本发明涉及的电动自行车行驶控制方法(第2发明)，其特点在于，利用切换自动行驶模式和助动行驶模式2种电动行驶模式进行控制，其中，自动行驶模式根据设置于操纵架把手一处的手动电控器手动的转动状态，使驱动信号发生变化，并施加与该驱动信号变化程度相应的电压，对驱动用电动机的驱动进行控制，助动行驶模式则用通过脚蹬的踏力加到曲柄轴的输入转矩与后车轮施加的负载转矩的之间关系所确定的驱动信号，对所述驱动用电动机进行驱动控制。