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　　2、本发明公开了一种山地电动助力自行车， 其 特征在于包括 ： 车体 (1) ； 安装在车体 (1) 上的电 动助力装置 (2)， 用于为车体 (1) 提供辅助驱动 力 ； 安装在车体 (1) 上的脚蹬力检测装置 (3)， 用 于检测脚蹬力矩， 以产生相应的力矩信号 ； 以及 安装在车体(1)上的控制装置(4)， 用于接收所述 力矩信号， 生成与所述力矩信号相应的控制信号， 以控制所述电动助力装置 (2) 提供与脚蹬力矩相 适应的辅助驱动力。该电动助力自行车根据骑行 者脚蹬力的大小来确定电机的输出功率， 使得电 机提供与脚蹬力相适应的辅助驱动力， 电能利用 率高， 耗电少， 安全适用。 (51)I

　　3、nt.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103129689 A CN 103129689 A *CN103129689A* 1/2 页 2 1. 一种山地电动助力自行车， 其特征在于包括 ： 车体 (1) ； 安装在车体 (1) 上的电动助力装置 (2)， 用于为车体 (1) 提供辅助驱动力 ； 安装在车体 (1) 上的脚蹬力检测装置 (3)， 用于检测脚蹬力矩， 以产生相应的力矩信 号 ； 以及 安装在车体 (1) 上的控制装置 (4)， 用于接

　　4、收所述力矩信号， 生成与所述力矩信号相应 的控制信号， 以控制所述电动助力装置 (2) 提供与脚蹬力矩相适应的辅助驱动力。 2.如权利要求1所述的自行车， 其特征在于， 所述脚蹬力检测装置(3)为安装在所述车 体 (1) 中轴上的力矩传感器。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的自行车， 其特征在于， 所述电动助力装置 (2) 包括 ： 安装在车体 (1) 上的电池单元 (20) ； 安装在车体后轴上与电池单元 (20) 电连接的电机 (21)。 4. 如权利要求 3 所述的自行车， 其特征在于， 所述电池单元 (20) 包括充电电池和电 流调节装置， 所述电流调节装置连接所述控制装置 (4)

　　5、， 并根据控制装置 (4) 输出的控制信 号， 调节充电电池供应给所述电机 (21) 的电流。 5.如权利要求4所述的自行车， 其特征在于， 所述控制装置(4)生成的控制信号的值与 所述力矩信号的值成正比。 6. 如权利要求 5 所述的自行车， 其特征在于， 所述电流调节装置对电机 (21) 电流的调 节量与所述控制信号的值成正比， 使得所述脚蹬力检测装置 (3) 检测到的脚蹬力大， 所述 电机 (21) 输出功率就越大。 7.如权利要求5所述的自行车， 其特征在于， 所述车体(1)上装有用来产生电流输出信 号的电流检测器， 以及所述控制装置 (4) 设有上限值 ； 其中， 所述控制装置 (4

　　6、) 连接所述电流检测器， 接收所述电流输出信号， 当收到的电流 输出信号大于所述上限值时， 中断控制信号输出， 以便中断电机 (21) 的电流供给。 8.如权利要求5所述的自行车， 其特征在于， 所述车体(1)上装有用来产生车速检测信 号的速度检测器， 以及所述控制装置 (4) 设有上限值 ； 其中， 所述控制装置 (4) 连接所述速度检测器， 接收所述车速检测信号， 当收到的车速 检测信号大于所述上限值时， 中断控制信号输出， 以便电流调节装置中断电机 (21) 的电流 供给。 9. 一种山地自行车电动助力的方法， 所述山地自行车包括 ： 车体 (1) ； 安装在车体 (1) 上的电动助力装

　　7、置 (2)， 用于为车体 (1) 提供辅助驱动力 ； 安装在车体 (1) 上的脚蹬力检测 装置 (3) ； 以及安装在车体 (1) 上的控制装置 (4) ； 所述方法包括以下步骤 ： 所述脚蹬力检测装置 (3) 检测脚蹬力矩， 产生相应的力矩信号 ； 控制装置 (4) 接收所述力矩信号， 生成与所述力矩信号相应的控制信号， 以控制所述 电动助力装置 (2) 提供与脚蹬力矩相适应的辅助驱动力。 10. 如权利要求 1 所述的自行车， 其特征在于， 所述电动助力装置 (2) 包括 ： 安装在车体 (1) 上的电池单元 (20) ； 安装在车体后轴上与电池单元 (20) 电连接的电机 (21) ；

　　8、其中， 所述电池单元 (20) 包括充电电池和电流调节装置， 所述电流调节装置连接所述 权 利 要 求 书 CN 103129689 A 2 2/2 页 3 控制装置(4)， 并根据控制装置(4)输出的控制信号， 调节充电电池供应给所述电机(21)的 电流。 权 利 要 求 书 CN 103129689 A 3 1/3 页 4 一种山地电动助力自行车及其电动助力的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种山地自行车， 尤其涉及一种山地电动助力自行车及其电动助力的 方法。 背景技术 0002 随着全球对环境问题的日益关注和相关保护环境的法律法规的出台， 传统的铅酸 电池及下游的铅酸电动车越来越受到

　　9、更多的限制， 而纯电动车的高耗电、 高故障率、 高事故 率也受到人们的诟病。而后， 市场陆续推出了镍氢电池助力自行车和锂离子电池助力自行 车， 但由于配套零部件的技术限制， 尤其是助力系统均采用速度型信号为主， 所以其能效依 然较低 ； 所推出车型也集中在城市车为主， 这些都大大制约了电动助力自行车的发展。 发明内容 0003 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题， 提供一种山地电动助力自 行车及其电动助力的方法， 该电动助力自行车根据骑行者脚蹬力的大小来确定电机的输出 功率， 使得电机提供与脚蹬力相适应的辅助驱动力， 电能利用率高， 耗电少， 安全适用。 0004 为实现本发明的上

　　10、述目的， 一方面提供一种山地电动助力自行车， 包括 ： 车体 ； 安 装在车体上的电动助力装置， 用于为车体提供辅助驱动力 ； 安装在车体上的脚蹬力检测装 置， 用于检测脚蹬力矩， 以产生相应的力矩信号 ； 以及安装在车体上的控制装置， 用于接收 所述力矩信号， 生成与所述力矩信号相应的控制信号， 以控制所述电动助力装置提供与脚 蹬力矩相适应的辅助驱动力。 0005 其中， 脚蹬力检测装置为安装在所述车体中轴上的力矩传感器。 0006 其中， 电动助力装置包括 ： 安装在车体上的电池单元 ； 安装在车体后轴上与电池 单元电连接的电机。 0007 特别是， 电池单元包括充电电池和电流调节装置，

　　11、所述电流调节装置连接所述控 制装置， 并根据控制装置输出的控制信号， 调节充电电池供应给所述电机的电流。 0008 特别是， 控制装置生成的控制信号的值与所述力矩信号的值成正比。 0009 特别是， 电流调节装置对电机电流的调节量与所述控制信号的值成正比， 使得所 述脚蹬力检测装置检测到的脚蹬力大， 所述电机输出功率就越大。 0010 此外， 所述车体上装有用来产生电流输出信号的电流检测器， 以及所述控制装置 设有上限值 ； 其中， 所述控制装置连接所述电流检测器， 接收所述电流输出信号， 当收到的 电流输出信号大于所述上限值时， 中断控制信号输出， 以便中断电机的电流供给。 0011 或者，

　　12、 车体上装有用来产生车速检测信号的速度检测器， 以及所述控制装置设有 上限值 ； 其中， 所述控制装置连接所述速度检测器， 接收所述车速检测信号， 当收到的车速 检测信号大于所述上限值时， 中断控制信号输出， 以便电流调节装置中断电机的电流供给。 0012 本发明另一方面提供一种山地自行车电动助力的方法， 所述山地自行车包括 ： 车 体 ； 安装在车体上的电动助力装置， 用于为车体提供辅助驱动力 ； 安装在车体上的脚蹬力 说 明 书 CN 103129689 A 4 2/3 页 5 检测装置 ； 以及安装在车体上的控制装置 ； 所述方法包括以下步骤 ： 所述脚蹬力检测装置 检测脚蹬力矩， 产生

　　13、相应的力矩信号 ； 控制装置接收所述力矩信号， 生成与所述力矩信号相 应的控制信号， 以控制所述电动助力装置提供与脚蹬力矩相适应的辅助驱动力。 0013 其中， 电动助力装置包括 ： 安装在车体上的电池单元 ； 安装在车体后轴上与电池 单元电连接的电机 ； 其中， 所述电池单元包括充电电池和电流调节装置， 所述电流调节装置 连接所述控制装置， 并根据控制装置输出的控制信号， 调节充电电池供应给所述电机的电 流。 0014 本发明的有益效果体现在以下方面 ： 0015 本发明采用安装在车体中轴上的力矩传感器对骑行者脚蹬力矩进行检测， 将检测 信号传输到控制装置， 控制装置根据检测信号控制电机的输

　　14、出功率， 当力矩传感器检测到 脚蹬力较大时， 控制装置控制电机输出功率越大， 当矩传感器检测到脚蹬力较小大时， 控制 装置控制电机输出功率越小， 从而为自行车提供辅助驱动力， 效率高， 耗电少， 并能达到节 能的目的。 附图说明 0016 图 1 是本发明山地电动自行车的整体结构示意图 ； 0017 图 2 是本发明自行车的电动助力原理图 ； 0018 图 3 是是本发明自行车的另一实施例的电动助力原理图。 0019 附图标记说明 ： 1- 车体 ； 2- 电动助力装置 ； 3- 脚蹬力检测装置 ； 4- 控制装置 ； 10- 中轴 ； 11- 后轴 ； 20- 电池单元 ； 21- 电机。

　　15、具体实施方式 0020 如图 1 本发明的山地电动自行车的整体结构示意图以及图 2 所示， 本发明的山地 电动自行车包括车体1 ； 安装在车体1上的电动助力装置2， 用于为车体1提供辅助驱动力 ； 安装在车体 1 上的脚蹬力检测装置 3， 用于检测脚蹬力矩， 以产生相应的力矩信号 ； 以及安 装在车体 1 上的控制装置 4， 用于接收力矩信号， 生成与力矩信号相应的控制信号， 以控制 电动助力装置 2 提供与脚蹬力矩相适应的辅助驱动力。 0021 其中， 本发明的脚蹬力检测装置 3 为安装在车体 1 中轴 10 上的力矩传感器 ； 本发 明的电动助力装置 2 包括 ： 安装在车体 1 上的电池

　　16、单元 20 ； 安装在车体后轴 11 上与电池单 元 20 电连接的电机 21。 0022 其中， 电池单元 20 包括充电电池和电流调节装置， 电流调节装置连接控制装置 4， 并根据控制装置4输出的控制信号调节充电电池供应给电机21的电流 ； 控制装置4生成的 控制信号的值与力矩信号的值成正比， 电流调节装置对电机电流的调节量与控制信号的值 成正比， 即当脚蹬力检测装置 3 检测到脚蹬力较大时， 此时骑行者处于爬坡或蹬车比较困 难的状态， 脚蹬力检测装置 3 将该信号传递给控制装置 4， 控制装置 4 根据该信号控制电流 调节装置将电机电流增大， 使得电机输出功率就越大， 从而为自行车提供较

　　17、大的辅助驱动 力， 帮助骑行者爬坡 ； 当脚蹬力检测装置 3 检测到脚蹬力较小时， 此时骑行者处于蹬车比较 轻松的状态， 脚蹬力检测装置 3 将该信号传递给控制装置 4， 控制装置 4 根据该信号控制电 流调节装置将电机电流减小， 使得电机输出功率就越小， 从而为自行车提供较小的辅助驱 说 明 书 CN 103129689 A 5 3/3 页 6 动力。 0023 当车速达到一定值后， 由于惯性的作用， 骑行者在骑行时施的力会越来越小， 这 样， 电机输出功率就会相对减小。 因此也就完美的实现了人机合一的最终效果， 并达到节能 的目的。 0024 为了确保安全， 如图 3 所示， 在车体上安装

　　18、用来检测电机输出电流的电流检测器， 电流检测器与控制装置 4 连接， 用来接收电流检测器产生的电流输出信号， 本发明的控制 装置 4 设有上限值， 当控制装置 4 收到的电流输出信号的值大于该上限值时， 控制装置 4 控 制电流调节装置中断电机的电流供给， 使得电机的输出功率减为零。 0025 或者在车体上安装用来产生车速检测信号的速度检测器， 如图 2 所示， 控制装置 4 中设有上限值 ； 控制装置 4 连接速度检测器， 接收车速检测信号， 当控制装置 4 收到的车速 检测信号大于该上限值时， 中断控制信号输出， 控制装置 4 控制电流调节装置中断电机的 电流供给， 使得电机的输出功率减为零， 以确保骑行者的安全。 0026 尽管上文对本发明作了详细说明， 但本发明不限于此， 本技术领域的技术人员可 以根据本发明的原理进行修改， 因此， 凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为 落入本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103129689 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103129689 A 7