[发明专利]一种辅助式电动车

说明书

本发明涉及利用人力驱动力和马达的电动驱动力驱动，而且利用按照人力扭矩的大小的电动驱动力辅助行驶的电动车。

以前关于这种辅助式电动车，一般公知的有辅助式电动自行车，是将踏板的人力驱动力和马达的电动驱动力的比值设为1比1，使踩踏板的力减为常规的自行车之一半。

在上述的辅助式电动车中，电动驱动扭矩相对于人力驱动力之比值，即辅助率只设1种。例如，如图6所示，预先决定电动驱动扭矩相对于人力驱动力的辅助率，根据该比值输出电动驱动力。如图6，横轴表示人力扭矩的大小、纵轴表示电动驱动力相对于人力扭矩的辅助率，表示在输入人力扭矩值时以多大的比值输出电动驱动力，人力扭矩小时，例如在平地行驶时，因不太需要电动驱动力，将辅助率设为随着人力扭矩变大而逐渐变大。而在人力扭矩大时，例如在开始骑或爬坡时，因需要大的电动驱动力，设为在人力扭矩超过设定值时到和该人力扭矩一样大的马达输出扭矩。

在这种情况下，通过在人力扭矩小时设定小的辅助率，可抑制蓄电池的消耗，从而蓄电池能持久使用。

可是，在上述情况下，这种控制对抑制蓄电池的消耗有效，但是例如在开始骑或爬坡要使踏板转动的情况下会发生问题。

图12表示此问题。如图12所示，纵轴表示扭矩，横轴表示时间，以实线表示作用于踏板的力的变化，即表示人力扭矩的变化，以虚线表示的曲线表示电动驱动力的输出扭矩的变化。用实线直线表示上述人力扭矩的平均值，用虚线直线表示上述电动驱动力的输出扭矩的平均值。由图可知，因预先如图6所示设定对于人力扭矩的辅助率，得知人力扭矩小时电动驱动力的输出扭矩也变小，即各自的平均值也发生变化。即，在爬坡等辅助率小且扭矩小的部分，发生了使用者觉得扭矩不足的问题。

本发明是鉴于上述缺点而作出的，其目的是提供一种辅助式电动车，可抑制蓄电池的消耗而使蓄电池持久，且在需要电动驱动力辅助的场所充分地起到辅助作用。

根据本发明所提供的辅助式电动车，包括：电动车本体，具有能以人力驱动力和电动驱动力驱动的驱动轮；驱动力赋予部分分，用以赋与驱动该驱动轮的人力驱动力；扭矩检测部分分，用以检测赋与该驱动力赋予部分的人力驱动力；马达，用以藉由电动驱动力辅助驱动该驱动轮；蓄电池，作为马达的电源；及控制部分，根据在扭矩检测部分的检测结果控制该马达。该控制部分具有可根据电动驱动力相对于人力驱动力的辅助率切换的多种辅助模式。

利用这种构造，可根据扭矩检测部分的检测结果以适当的辅助模式控制马达。因此，可抑制蓄电池额外的消耗使蓄电池持久，而且需要大的电动驱动力扭矩辅助时不会令人觉得扭矩不足，可充分辅助。

在本发明的辅助式电动车，用人力驱动力和电动驱动力驱动驱动轮。关于人力驱动力的例子，在电动车本体是自行车，驱动力赋予部分设于自行车踏板的场合，为自行车使用者踩踏板的力。

这种人力驱动力的有无或大小利用设于电动车本体的扭矩检测部分经常加以检测。电力驱动力使用马达的驱动。此马达利用装在电动车本体的电源用蓄电池作为电源，辅助驱动该驱动轮。

控制部分和扭矩检测部分电气地连接，根据扭矩检测部分的检测结果控制马达。亦即，控制部分具有可切换的多种辅助模式，控制马达时，从这些辅助模式中选择最佳的一种。设想依据电力驱动力相对于人力驱动力的辅助率控制马达的状态，制作这些辅助模式，并预先存入控制部分。

存储于控制部分的多种辅助模式有经济模式与动力模式。经济模式中，到人力扭矩达到设定值为止，均按照人力扭矩的增加提高辅助率，当人力扭矩超过设定值时将辅助率设为定值。而动力模式中，则不管人力扭矩值大小都将辅助率设为定值。

本发明的辅助式电动车，其扭矩检测部分检测有无人力驱动力，最好是定量检测人力驱动力的大小。

采用前者的构造，扭矩检测部分检测到有人力驱动力时，以所要的一种辅助模式(例如后述之动力模式)控制马达；而在扭矩检测部分检测到没有人力驱动力时，以所要的另一种辅助模式(例如后述之将辅助率设为0之模式)控制马达。

而采用后者的构造，则可按照由扭矩检测部分定量检测到的人力驱动力的大小，例如以后述之动力模式或经济模式控制马达。

在后述构造的扭矩检测部分的一例中，将线圈弹簧朝驱动轮的转动方向伸缩量变换为朝驱动轮的轴向的移动量后，利用感应线圈以电气信号检测该移动量。

根据本发明的辅助式电动车，还具有用以由多种辅助模式任意选择其中之一的开关，使用者操作此开关就可选择辅助模式的此开关，设于自行车的把手或蓄电池安装部分，使用者在自行车开始行驶前或行驶中等切换开关，就可选择任一辅助模式。