)上使得支撐機(jī)構(gòu)110向下方向運(yùn)動或者具有向下方運(yùn)動的趨勢，連接在支撐機(jī)構(gòu)110和檢測機(jī)構(gòu)114之間的一連桿112發(fā)生旋轉(zhuǎn)，檢測機(jī)構(gòu)114內(nèi)設(shè)置的諸如角度傳感器的感應(yīng)裝置檢測到該連桿112的旋轉(zhuǎn)角度而輸出電信號，如此檢測到力及其變化(例如當(dāng)駕駛者連續(xù)地施加力并變化時)。
[0051]作為可選的例子，如圖2、3，檢測機(jī)構(gòu)114安裝在后叉1le上。
[0052]在另外的例子中，檢測機(jī)構(gòu)114還可以以有利于安裝的方式設(shè)置在車架101的其他位置。
[0053]電動助力自行車100還包括一恢復(fù)機(jī)構(gòu)，尤其是彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)，具有使得所述支撐機(jī)構(gòu)110和/或連桿112恢復(fù)到初始狀態(tài)的趨勢，也即，使支撐機(jī)構(gòu)110和/或連桿112具有恢復(fù)到當(dāng)鏈條108沒有受到來自駕駛者所施加的腳踏力時的初始狀態(tài)的趨勢。
[0054]在一些例子中，檢測機(jī)構(gòu)114內(nèi)設(shè)置至少一個前述的恢復(fù)機(jī)構(gòu)，尤其是彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)，這些一個或多個恢復(fù)機(jī)構(gòu)具有使得前述連桿112和/或支撐機(jī)構(gòu)110恢復(fù)到初始狀態(tài)的趨勢。
[0055]檢測機(jī)構(gòu)114內(nèi)設(shè)置的彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)，諸如扭轉(zhuǎn)彈簧等，與所述連桿112大致同軸地安裝，并在所述連桿112旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行蓄力，以提供使得前述連桿112和/或支撐機(jī)構(gòu)110恢復(fù)到初始狀態(tài)的恢復(fù)力。
[0056]在一些例子中，前述恢復(fù)機(jī)構(gòu)采用一個扭轉(zhuǎn)彈簧實(shí)現(xiàn)，在另一些例子中，恢復(fù)機(jī)構(gòu)采用至少兩個扭轉(zhuǎn)彈簧實(shí)現(xiàn)，其并排地設(shè)置并與所述連桿112大致同軸地安裝，可大致同軸地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0057]在另外的例子中，前述恢復(fù)機(jī)構(gòu)還可以采用其他彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，諸如簧片等。
[0058]在另外的例子中，前述恢復(fù)機(jī)構(gòu)尤其是彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)還可以設(shè)置在車架101的適當(dāng)位置，以提供使得前述連桿112和/或支撐機(jī)構(gòu)110恢復(fù)到初始狀態(tài)的恢復(fù)力。
[0059]在前述例子中，檢測機(jī)構(gòu)114采用諸如基于角度傳感器等傳感裝置，通過檢測支撐機(jī)構(gòu)114受力后的位置變化所引起的連桿112的旋轉(zhuǎn)角度變化來檢測支撐機(jī)構(gòu)110的受至IJ鏈條108所施加的力的情況，從而得知駕駛者所施加的腳踏力和/或腳踏力的變化。
[0060]支撐機(jī)構(gòu)110發(fā)生位置變化的直接來源是分布在該支撐機(jī)構(gòu)110兩側(cè)的成一定角度的鏈條108的張力的合力，該鏈條108的張力來源于駕駛者對于踏板105的操作而經(jīng)由(如圖1所示)曲柄軸103以及鏈輪106傳遞到鏈條106上。
[0061]在一些方案中，結(jié)合圖2、3所示，鏈輪106與鏈條108的切點(diǎn)、飛輪107與鏈條108的切點(diǎn)，以及支撐機(jī)構(gòu)110與鏈條108的承力點(diǎn)，在所述鏈條108循環(huán)轉(zhuǎn)動將鏈輪106的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪107過程中的至少一個狀態(tài)下，前述兩個切點(diǎn)及承力點(diǎn)形成大致三角關(guān)系。
[0062]結(jié)合圖1、2、3所示，連桿112或者連桿112的延長方向與所述后叉1le所在的平面成一定角度a，則角度a大致在0°?180°，即:0° < a < 180°。結(jié)合圖1所示，如此，確保所述鏈條108受力后施加到所述支撐機(jī)構(gòu)110上時，由支撐機(jī)構(gòu)110的位置變化而引起連桿112的變化可被檢測機(jī)構(gòu)114檢測到，從而得知駕駛者所施加的力或力的變化。
[0063]在一些實(shí)施例中，前述的檢測機(jī)構(gòu)114中還可以包括變向和/或變速裝置，用于改變連桿112的運(yùn)動狀態(tài)，例如運(yùn)動方向/運(yùn)動速度的改變。變向裝置，例如從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動(應(yīng)用于諸如圖1-圖10的例子中)或者從直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的裝置(將在圖11-14的例子中說明)，變速裝置例如定軸齒輪變速裝置、行星齒輪變速裝置，以使連桿112的運(yùn)動發(fā)生變化，如運(yùn)動方向/速度的變化，從而適于針對不同的傳感器對于旋轉(zhuǎn)角度/位移的敏感度和要求，以更加有利的方式獲得鏈條108在受力后施加到支撐機(jī)構(gòu)110上的力/力的變化。
[0064]在另一些實(shí)施例中，前述的檢測機(jī)構(gòu)114可以采用一些可以直接測量鏈條108的張力的傳感器，而不需要通過檢測前述的連桿112的狀態(tài)變化來檢測到鏈條108所施加到支撐機(jī)構(gòu)110上而引起的旋轉(zhuǎn)角度變化，而是采用力傳感器，直接檢測鏈條施加到支撐機(jī)構(gòu)上的力。在這些例子中，掛載于鏈輪106與飛輪107之間的鏈條108可以是處于基本繃緊的狀態(tài)下，并在駕駛者施加腳踏力到踏板105上時，使得鏈條108旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動并將鏈條的張力傳遞到支撐機(jī)構(gòu)110上，此時支撐機(jī)構(gòu)110將僅僅發(fā)生微小的位置狀態(tài)變化或者基本不發(fā)生位置變化，而本例所使用的這些力傳感器，以在原位測量的方式直接獲取鏈條108在傳遞扭矩時將其張力施加到支撐機(jī)構(gòu)110上時支撐機(jī)構(gòu)110的受力情況，因此而得知駕駛者所施加的腳踏力及其變化。
[0065]這樣的力傳感器，在現(xiàn)有公知的技術(shù)中，例如微型測力傳感器，適于進(jìn)行原位測壓。這樣的微型測力傳感器的實(shí)例，如圖15、16所示的例子，其中加載面Al適于承受來自支撐機(jī)構(gòu)I1的壓力輸入，其非加載面A2不可接觸，具有可靠的可重復(fù)性和可靠性。
[0066]結(jié)合圖1、2、3所示，電動助力自行車100還包括一作為電動力輸出機(jī)構(gòu)的助力電機(jī)120、提供電能供應(yīng)的蓄電池122以及作為控制裝置的電子控制單元124(也稱之為ECU) ο
[0067]助力電機(jī)120、蓄電池122、電子控制單元124可以以有利的方式安裝在車架101
上的適當(dāng)位置。
[0068]助力電機(jī)120，用于輸出輔助自行車100運(yùn)行的電動力。圖1所示的例子中，該助力電機(jī)120安裝在前叉1lg的下方，以可選的方式該助力電機(jī)120輸出的輔助電動力施加到前輪上以實(shí)現(xiàn)電動助力運(yùn)行。
[0069]在另外的例子中，助力電機(jī)120還可以安裝在其他位置，其輸出端可以在前輪轉(zhuǎn)軸、后輪轉(zhuǎn)軸、鏈輪、或者后輪轉(zhuǎn)軸與鏈輪之間的任一傳動裝置上，向電動輔助自行車提供輔助的電動力。
[0070]蓄電池122，優(yōu)選是可拆卸式的可充電蓄電池，諸如采用多個鋰基質(zhì)電池或者鎳氫電池等組成的可二次充電的蓄電池。
[0071]電子控制單元124，作為自行車100的電動輔助力控制與輸出機(jī)構(gòu)的核心控制模塊，其接收來自前述檢測機(jī)構(gòu)114的輸出信號，響應(yīng)于前述檢測機(jī)構(gòu)114所檢測到的鏈條施加到支撐機(jī)構(gòu)110上力和或者該力所引起的物理量和/或物理量的變化而控制助力電機(jī)120的運(yùn)行。如圖1、2、3所示，電子控制單元124基于這些物理量和/或物理量的變化以及設(shè)定的助力比，控制所述助力電機(jī)120的運(yùn)行以提供不同的輔助電動力的輸出。
[0072]助力電機(jī)120，響應(yīng)于前述檢測機(jī)構(gòu)114檢測到物理量而輸出與該檢測到的物理量成一定關(guān)系的輔助腳踏力的電動力。這個關(guān)系可以是提前設(shè)定的，尤其是成正相關(guān)的關(guān)系。至少在一個階段，例如駕駛者操作自行車100平穩(wěn)運(yùn)行的階段，前述的設(shè)定關(guān)系可以是正相關(guān)關(guān)系。
[0073]這些物理量，包括前述的力、旋轉(zhuǎn)角度信息以及下述的多個例子中即將描述的位移。
[0074]在一些例子中，正如本公開的內(nèi)容所描述的，在獲取到關(guān)于位移、旋轉(zhuǎn)角度信息以后，可根據(jù)現(xiàn)有公知的計算方式，例如有關(guān)彈力與形變的關(guān)系，從而得到力的信息，這樣的計算過程例如可通過前述電子控制單元來實(shí)現(xiàn)。即根據(jù)位移或旋轉(zhuǎn)角度信息即可得到支撐機(jī)構(gòu)110所受到的力的信息，進(jìn)而感知到駕駛者所施加的腳踏力和/或其變化。
[0075]優(yōu)選地，如圖1、2、3所示，電動助力自行車100還包括一操作部126，諸如旋鈕、開關(guān)等，連接至前述電子控制單元124，可設(shè)定不同的助力條件。前述的助力條件，例如表現(xiàn)為多級助力設(shè)定，每一級分別對應(yīng)不同的助力比，例如1: 1.5，1:2，1:2.5等等，當(dāng)然并不以此為限制。也即，當(dāng)支撐機(jī)構(gòu)110受力而被檢測機(jī)構(gòu)114檢測到時，在不同的助力條件下，電子控制單元124所控制的助力電機(jī)120的輸出將不同。
[0076]在一些示例中，為了直觀的向駕駛者提供設(shè)定的助力條件等信息的可視反饋，電動助力自行車100還可以設(shè)置一個顯示裝置(未示出)連接至電子控制單元124，以提供電動助力自行車100的運(yùn)行參數(shù)的可視反饋，例如當(dāng)前所設(shè)定的助力條件、運(yùn)行速度、電池容里寺ο
[0077]在一些示例中，例如在使用力傳感器檢測當(dāng)鏈條108在傳遞扭矩時將其張力施加到支撐機(jī)構(gòu)I1上時支撐機(jī)構(gòu)110的受力情況時，電子控制單元124在接收到該力傳感器所輸出的包含力信息的電信號時，根據(jù)力和/或力的變化控制所述助力電機(jī)120的運(yùn)行。即，助力電機(jī)120響應(yīng)于檢測機(jī)構(gòu)114所檢測到的支撐機(jī)構(gòu)110所受到的力的大小和/或其變化而提供不同的輔助電動力的輸出。
[0078]在另一些示例中，例如在使用旋轉(zhuǎn)角度傳感器檢測當(dāng)鏈條108在傳遞扭矩時將其張力施加到支撐機(jī)構(gòu)110上時支撐機(jī)構(gòu)110的受力情況時，旋轉(zhuǎn)角度傳感器通過檢測支撐機(jī)構(gòu)110受力后所引起的連桿112的旋轉(zhuǎn)角度的變化而輸出電信號，電子控制單元124在接收到該旋轉(zhuǎn)角度傳感器所輸出的包含旋轉(zhuǎn)角度信息的電信號時，根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度和/或角度的變化控制所述助力電機(jī)120的運(yùn)行。S卩，助力電機(jī)120響應(yīng)于檢測機(jī)構(gòu)114所檢測到的支撐機(jī)構(gòu)110受力后所引起的旋轉(zhuǎn)角度和/或旋轉(zhuǎn)角度的變化而提供不同的輔助電動力的輸出。
[0079]圖4a示例性地表示了檢測機(jī)構(gòu)114中前述恢復(fù)機(jī)構(gòu)尤其是彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量與腳踏力的關(guān)系示意圖。圖4b示例性地表示了檢測機(jī)構(gòu)114中前述恢復(fù)機(jī)構(gòu)尤其是彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量與電動力輸出的關(guān)系示意圖。彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)的彈力，其具有抵抗鏈條中承擔(dān)驅(qū)動力傳遞部分張力的分力的趨勢，提供鏈條張力的合力的反作用力，該彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)的彈力與其形變量成正相關(guān)。如圖4a所示，彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量與通過踏板105施加的腳踏力成正相關(guān)，尤其是在駕駛者平穩(wěn)操作使自行車的過程中。結(jié)合圖4a所示，由于受阻尼等因素的影響，在腳踏力足夠小時，彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)不會產(chǎn)生形變量或者僅僅產(chǎn)生極其細(xì)微的形變量。在此后在一定范圍內(nèi)，駕駛者持續(xù)平穩(wěn)操作自行車，彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)的形變量與腳踏力成正相關(guān)關(guān)系，腳踏力越大，所產(chǎn)生的形變