[发明专利]用于电动助力自行车的电子离合器

说明书

一种脚踏电动自行车利用电子离合器来在该脚踏电动自行车的、固定地接合至该脚踏电动自行车的传动系的马达并非正在将动力传递至该传动系时防止该马达对抗该传动系的移动。该电子离合器使该马达以为了克服其内部阻力的最小转矩水平运行。使用电子离合器有利地允许消除机械的马达离合器，因此减小了脚踏电动自行车的复杂性、成本、以及重量。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2017年12月7日提交的并且名称为“E-Clutchfor Pedelec Bicycle(用于电动助力自行车的电子离合器)”的美国临时申请序列号62/595,924的权益和优先权。上述申请的全部披露内容对于其所有传授内容且出于所有目的通过援引全部并入本文。

技术领域

本披露总体上涉及自行车推进系统，并且更具体地涉及电动自行车推进系统。

背景技术

脚踏电动自行车(电动助力车)已成为一种流行的交通工具。电动助力车具有传统的自行车踏板、但还配备有电动马达，该电动马达被配置用于辅助自行车的推进。电动助力车的马达支持水平在从无支持到最大支持的范围内是可控的。机械的“踏板离合器”和机械的“马达离合器”用于使踏板和电动马达与自行车传动系接合和脱接合。例如，如果使用者在没有马达支持的情况下踩踏，则踏板离合器被接合并且马达离合器脱接合。如果使用者在有马达支持的情况下踩踏，则踏板离合器和马达离合器都被接合。如果使用者反踩踏板，则两个离合器都脱接合。如果使用者使得电动助力车滑行，则两个离合器都脱接合。因此，马达离合器允许马达在马达关闭时或当传动系比马达移动得更快时与传动系脱接合，使得马达不对传动系提供额外的且不必要的阻力，并且使得马达不通过驱动踏板来推使用者的脚。

轻便摩托车具有踏板和马达二者，但与电动助力车相比，轻便摩托车可以仅由马达驱动，而不需要使用者的任何踩踏板。因此，轻便摩托车可以作为自行车、摩托车或电动助力车(例如，具有马达支持的自行车)操作。

发明内容

已知电动助力车的机械的马达离合器增加了电动助力车的复杂性、成本、以及重量。本披露的实施例消除了对于电动助力车上的马达与传动系之间的机械离合器的需要。更具体地，本披露描述了一种替代性的电子离合器，代替机械地使马达与传动系脱接合，该电子离合器在马达没有被用于推进该电动助力车时使马达运行成恰好足以克服马达自身的内部阻力(该阻力例如是由马达的一个或多个转子与一个或多个定子之间的磁引力产生)。因此，只要在电动助力车电池中剩余最小量的电力，电子离合器就确保骑车者不必通过他或她的踩踏力来克服马达的阻力。换句话说，尽管甚至在不被用于支持使用者的踩踏力的情况下马达仍然与电动助力车传动系接合，但是骑车者并没有“感觉到”来自马达的任何阻力，因为马达仍然在足够克服马达内部阻力的设定下运行。

附图说明

图1示出了根据本披露实施例的电动助力车；

图2示出了根据本披露实施例的机电系统；

图3是根据本披露实施例的马达控制器的图；

图4是根据本披露实施例的数据结构的框图；并且

图5是框图，描述了根据本披露实施例的用于控制电动助力车马达的方法。

具体实施方式

将结合用于脚踏电动自行车的电子离合器来描述本披露的实施例。术语“电动助力车”、“自行车”和“脚踏车”在本文中均可互换使用，指的是脚踏电动自行车(例如，包括用于推进自行车和/或辅助自行车推进的踏板和电动马达二者的自行车)。术语“传统自行车”用于指代不包括电动马达的自行车。