[发明专利]具有电动驱动系统的自行车

说明书

本发明涉及一种包括踏板驱动系统和电驱动系统的自行车，该电驱动系统能根据作用在踏板驱动系统上的载荷提供能量。具体地，本发明涉及一种自行车，它附加有一个电驱动系统，该电驱动系统在某种程度上根据自行车的速度来减少骑车人作用在踏板上的作用力。

已经提出来的一种自行车具有一个电驱动系统及一个普通的踏板驱动系统，在某种情况下根据载荷来减少作用在踏板驱动系统上的载荷。典型地，这样的自行车将被设计成：对于每小时0-15公里的骑行速度，载荷的百分之50由电驱动系统来被偿，而对于每小时15至24公里的骑行速度根据自行车的骑行速度要求电驱动系统承受载荷的范围的比率为百分之50至零。

因此，这样电驱动系统一般包括一个载荷或力矩检测器来检测作用在踏板上的载荷，一个速度检测器，一个电动机，一个减速器及一个控制电路，这样的控制电路根据来自力矩和速度检测器的信息增加作用在上述踏驱动系统上的作用力。

为此，这种自行车典型地包括一个作为电源的可充电电池，这在日本专利公开公告(如Tokkaihei)第7-40878号被详细揭示。该现有的自行车包括一个与车座相邻的室及下管，其中设置了电驱动系统的大部分，如电动机，减速器，控制电路，各种检测器和连接这些装置的电线。一个电驱动系统的主开关被安装在把手下面上述室的上部或侧面。

由这样的结构，当在自行车行走前搬动主开关时，一个在控制电路中的微机对系统进行检索，如果未查出问题，系统被转变成预备状态，如操作状态。接着，电机被供给电能，而由此一个动力输出由安装的检测器所检测出的转速及踏板上的载荷的信息来确定。

为控制驱动电机的动力输出。一个适当的作用在踏板上的载荷或转矩应由载荷检测器检测出来。载荷检测器通常由一个电信号来检测出载荷，该电信号是由电位仪检测一个平齿轮上的反作用力或结合在一个踏板驱动系统中的扭矩杆变形的变化量产生的。

此外，为检测作用在踏板驱动系统上精确的载荷，在载荷检测器被装到电驱动系统中时，它应做载荷与输出关系的初始调节。然而，该调节显然会增加系统组装的工作量。同时，调节的载荷与输出的关系可能由于任何原因而破坏，由此，导致一个过分的助力状态。

据此，本发明的一个目的是克服这样的问题并由此提出这种自行车的一种适用的电驱动系统。

本发明的一种自行车，包括：一个踏板驱动系统；一个由电池供能的电驱动系统，该电驱动系统在一定程度上承担一部分作用在所述踏板驱动系统上的载荷；一个使所述电驱动系统通电的开关；以及一个检测作用在踏板上的载荷的检测器；还包括：用于校正所述载荷与载荷检测器的输出之间的初始关系的部件，上述初始关系是由检测出所述负荷检测器的输出电压同时将所述输出电压和预定的目标值范围进行比较的控制电路形成的；当所述载荷检测器的输出电压符合预定的目标值范围时，将预定的基准载荷与电压的关系存入第一存储器中；然后将所述预定载荷与电压的关系偏移，使得所述关系的初始电压对应于载荷检测器检测出的输出电压，并将得到的实际的载荷与电压的关系存入第二存储器中；当所述载荷检测器的输出电压不符合预定的目标值范围时，使所述电驱动系统设定成处于失效状态。

在本发明的另一方面，载荷检测器被调节成，如果没有载荷作用在踏板上，使载荷检测器的范围处在0.3至1.0伏(volt)之间。

在本发明的另一方面，如果载荷的输出小于0.3伏或大于1.0伏，电驱动装置被停止供电。

在本发明的另一方面，电源开关被布置在车座的后侧。

在本发明的另一方面，电池被可拆卸地安装在自行车上，使得它在操作电源开关时能被除去。

在本发明的另一方面，该自行车包括一个锁住前轮或后轮的锁部件，该锁部件在操作电源开关时能是被打开的。

下面通过结合本发明的较佳的实施例并参照附图所做的说明将使上述及其它目的和本发明的其它方面变得更清楚。这里同样的部件以同样的附图标记表示，其中：

图1是本发明的自行车的一个侧面视图；

图2电驱动系统的一个方框示意图；

图3是一个开关和一个锁部件的前视图；

图4是一个驱动机构的侧视图，其中包含了一个载荷检测器；

图5是载荷检测器初始调节的流程框图；及

图6是载荷检测器的载荷与电压关系。