使用感测的空气速度的电动自行车马达制造技术

本发明专利技术公开一种使用感测的空气速度的电动自行车马达。描述一种电动自行车，所述电动自行车包括用于感测自行车处的空气速度的空气速度传感器、向自行车施加原动力的电动马达以及可操作地连接到马达的控制器，所述控制器使用空气速度传感器所感测的空气速度来控制电动马达。所述控制器包括针对马达的输出功率设定的电动马达参数。电动马达参数可以是自行车速度。控制器还可使用地面坡度来确定将由马达输出的用于辅助驱动自行车的功率。控制器可使用地面坡度来确定将由马达输出的用于为自行车中的电池充电的功率。控制器可以将马达辅助的功率设置为在较强的逆风中比在较弱的逆风中更大。控制器使用骑行者体重和骑行者身高作为用于控制马达的参数。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种具有电动马达的自行车，更具体地，涉及一种在控制结构和方法中使用空气速度的自行车。
技术介绍
电动自行车使用电动马达来减小骑行者蹬踏板所需的力。电动马达将动力传递到连接至自行车的人力驱动系统的电力驱动系统。
技术实现思路
描述了一种电动自行车，所述电动自行车使用多个传感器输入来控制用于驱动自行车的电动马达辅助的量。传感器的一个示例为用于感测自行车处的空气速度的空气速度传感器。控制器可操作地连接到马达，并使用传感器输入(例如，由空气速度传感器感测的空气速度)来控制电动马达。在一个示例中，控制器具有针对马达的输出功率设定的电动马达参数。在一个示例中，所述电动马达参数是自行车速度。在一个示例中，控制器使用地面坡度来确定将由马达输出的用于辅助驱动自行车的功率。在一个示例中，控制器使用自行车道坡度(例如，地面坡度)来确定将由马达输出的用于为自行车中的电池充电的功率。在一个示例中，控制器将马达辅助的功率设置为在较大的逆风中比在较小的逆风中更大。在一个示例中，控制器使用骑行者体重和骑行者身高作为用于控制马达的参数。还描述了电动自行车方法。一种方法可包括：设置骑行者的施力水平；感测自行车处的相对的空气速度；基于所感测的空气速度，使用电动马达来辅助骑行者的施力水平。在一个示例中，辅助骑行者的施力水平包括：基于所述空气速度，保持基本恒定的骑行者的施力水平。在一个示例中，辅助骑行者的施力水平包括：感测自行车道的坡度，并基于所述坡度调节电动马达辅助。在一个示例中，辅助骑行者的施力水平包括：当自行车道相对于平坦
的自行车道为上坡时，按至少两倍来增加电动马达辅助。在一个示例中，辅助骑行者的施力水平包括：在自行车道相对于平坦的自行车道为下坡的情况下，使用电动马达为电池充电。还描述一种电动自行车方法，包括：设置骑行者的施力水平；感测自行车处的相对的空气速度；基于相对的空气速度，使用电动马达来辅助骑行者的施力水平。还描述一种用于包括马达的电动自行车的控制系统，所述控制系统包括：控制器，被配置为基于相对于自行车的空气速度来改变马达的功率输出，使得随着空气速度的增大，所述功率输出增加。在一个示例中，所述控制器被进一步配置为：改变功率输出，使得随着空气速度的减小，所述功率输出减小。在一个示例中，所述控制器被进一步配置为：基于自行车的倾斜度来改变所述功率输出。在一个示例中，所述控制器被进一步配置为：基于自行车的骑行者的体重来改变所述功率输出。在一个示例中，所述控制器被进一步配置为：基于自行车的骑行者的身高来改变所述功率输出。附图说明图1是根据实施例的电动自行车的视图；图2是根据实施例的电动自行车的示意图；图3是根据实施例的电动自行车的示意图；图4是根据实施例的电动自行车方法的流程图。具体实施方式根据需要，在此公开了本专利技术的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅为可以以各种和替代的形式实施的本专利技术的示例。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应该被解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以各种形式应用本专利技术的代表性基础。自行车(也称为脚踏车或单车)是这样一种车辆，它提供了人力驱动(通
常为踏板驱动)的方式来推进车辆。自行车通常为单辙车辆，具有连接到车架的两个车轮，其中一个车轮在另一个车轮的后面。自行车通常具有动力驱动的后轮和自由旋转的可转动的前轮。然而，前轮驱动的自行车也在本公开的范围之内。术语自行车通常是指具有两个(二)圆形布置(轮子)的车辆，但是，本专利申请中所使用的术语自行车也可被认为扩大到具有两个并排的动力驱动的车轮和/或两个并排的自由旋转的车轮或者其它布置的自由车轮和驱动车轮的三轮车和四轮车。术语自行车还可包括具有用于提供稳定性的附加车轮(诸如，稳定器车轮、外伸支架车轮或辅助车轮)的车辆。自行车还可包括补充的推进形式，诸如马达(有时称为电动自行车或电动车)或发动机。然而，类似于自行车但没有人力驱动的推进装置的马达或发动机驱动的车辆将被认为是摩托车而不是自行车。如本专利申请中所使用的术语自行车不包括摩托车或类似车辆。本公开的示例性实施例包括具有空气速度传感器的电力辅助自行车，所述空气速度传感器确定自行车处的空气速度。所述空气速度可以被用在控制算法中来提供辅助驱动自行车的电功率。图1示出了具有车架12的自行车10。车架12限定悬架14、下管16和头管18。车架12的悬架14连接到下管16。车架12的头管18连接到下管16。车架12不具有上管。车架12还可具有用于支撑车座22的车座支撑件20。车座支撑件20可以靠近悬架14连接到下管16，车座支撑件20可以仅连接到悬架14，或者车座支撑件可连接到悬架14和下管16两者。在一个示例中，车座支撑件20中可存放电池。可转向的前叉24可用于支撑前轮26。本专利申请中所使用的术语车轮可包括轮胎、轮辋和用于支撑轮胎和轮辋的支撑结构(诸如辐条等)。立管(stem)28可将前叉24连接到一组车把30。立管28可部分地设置在头管18内，并且可具有夹在立管28和头管18的内表面之间的轴承，以允许车把30转动前叉24和前轮26。还可使用前减震器32或前悬挂系统32来在车把30和前轮26之间提供衰减振动。前减震器32可以与前叉24和立管28串联设置或设置在前叉24和立管28之间。车座支撑件20的便携式部分(也称为可拆卸的组件)可包括可拆除的支撑件、车座组件22(在此也称为车座22)和座杆。如在此更详细地描述的，座杆可被收缩到可拆除的支撑件中。具体地，座杆可通过座杆锁被解锁。另
外，车座22可包括可在铰接接头(未示出)处可折叠的两个车座部分或座翼(flap)22a、22b。尽管图1中未示出，但是车座组件22可包括被构造为锁定和解锁这两个车座部分22a、22b(即，允许车座处于折叠和展开状态)的车座锁。车座锁(未示出)可将车座保持在展开状态，允许车座22保持住骑行者的重量，并防止车座在接头处折叠。车座组件22可包括用于调节车座22的角度偏移(例如，相对于座杆54的竖直位置)的座杆铰链。可拆除的壳体可被构造为罩住自行车10的某些动力元件(诸如，电池、齿轮、马达、电线、控制器和附接机构)。因此，在使用后，车主/用户可拆掉便携式部分，并将车座组件22和包含贵重的动力部件的壳体52随身携带。在第14/635,432号美国专利申请中更详细地描述了示例性的可拆卸的组件，该美国专利申请在此通过引用并入本文用于任何用途。踏板50(仅示出了其中一个)可各自连接到关联的踏板臂48，并且可被构造为(例如，通过曲柄)驱动或推进自行车10。用户可推动踏板50以使连接到驱动轴84的齿轮旋转从而驱动后轮62前进。此外或可选地，除在踏板50处的用户交互之外，或者在踏板50处没有用户交互的情况下，动力源(诸如电池和电动马达)也可推进车辆。电池可被保持在车座支撑件的壳体中。后支撑件(rear stay)60可将后轮62连接到车架12。后支撑件60关于悬架14枢转地连接。后支撑件60可围绕曲柄40枢转地连接到车架12，并且还可连接到支撑后轮62的轮毂68。齿轮箱/电动马达组件76可设置在后轮毂68中。齿轮箱/电动马达组件76本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动自行车，包括：空气速度传感器，用于感测所述自行车处的空气速度；电动马达，用于向所述自行车施加原动力；控制器，可操作地连接到所述马达，所述控制器利用由空气速度传感器感测的空气速度来控制电动马达。

【技术特征摘要】
2015.04.16 US 14/688,7301.一种电动自行车，包括：空气速度传感器，用于感测所述自行车处的空气速度；电动马达，用于向所述自行车施加原动力；控制器，可操作地连接到所述马达，所述控制器利用由空气速度传感器感测的空气速度来控制电动马达。2.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，所述控制器具有针对所述电动马达的输出功率设定的电动马达参数。3.根据权利要求2所述的电动自行车，其中，所述电动马达参数是自行车速度。4.根据权利要求3所述的电动自行车，其中，所述控制器使用地面坡度来确定将由马达输出的用于辅助驱动自行车的功率。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·科拉温，托马斯·罗伯特·乔治·汤普森，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US