CN102036875B - 电动助力自行车 - Google Patents

Abstract

一种电动助力自行车，即使在上坡，也能够通过提供随动性高的助力，进行顺利且感觉良好的电动助力骑行，为此进行如下控制：检测踏力F_L、车速V、曲柄角度θ、踩踏开始角度θ_s、最大踏力角度θ_m0及结束角度θ_e0(步骤350)。根据踏力F_L和车速V计算助力(步骤352)，并进行马达控制(步骤354)。在进行助力动作时，根据踏力F_L和曲柄角度θ判断是否在上坡骑行中(步骤356)。当判断为上坡骑行中时，如果曲柄角度达到上坡用助力适用开始角度(步骤358的肯定判断)，则根据踏力F_L、车速V及曲柄角度θ再次进行上坡用助力的计算和马达控制。

Description

电动助力自行车

技术领域

本发明涉及一种在上坡也能够感觉良好且轻松地骑行的电动助力自行车。

背景技术

以前，在电动助力自行车中，从电动马达输出的助力由检测到的踏力和根据车速等所确定的助力比(电动马达的辅助输出与踏力的比率)的乘积来确定。

实际上，在踩蹬脚蹬时，踏力从脚蹬踩踏开始角度开始增大，在最大踏力角度变为最大，在结束角度实质上变为零(参考图8)。该循环在左右脚蹬上交替重复。因此，如图17的260、261所示，左右的两个脚蹬所贡献的踏力的变化呈正弦波状。在这里，在相邻的两个踩踏循环的峰值260、261中，如果设一个是来自左右任一个脚蹬的踏力贡献部分，则另一个是来自相反侧脚蹬的踏力贡献部分。这样，与踏力和助力比的乘积成正比的助力的变化如图17的262、263所示呈与踏力的变化相似的形状。这样就能够理解在相邻的踩踏循环之间存在助力下降的区间264。

当在平地或缓坡上骑行电动助力自行车时，自行车具有某种程度的惯性，从而可以轻松地进行下一次的蹬踏，因此，即使存在上述的助力下降的区间264，也能够感觉轻松地进行骑行。

但是，在陡坡上骑行时，在相邻的踩踏循环之间，如图17的265所示，惯性因重力不能持续并下降至零，或者可能受到与前进方向相反方向的转矩。这就使得难以在上坡上骑行，有可能脱离电动助力自行车的本来目的。并且，可能使骑行的感觉显著下降。

为了解决上述问题，例如，在下述专利文献1中公开了下面的有关电动助力自行车的技术。即，该基于现有技术的电动助力自行车包括：检测脚蹬的踏力的脚蹬检测部4、与通过该脚蹬检测部4检测的踏力的持续时间成正比地延长输出时间并生成控制信号的控制信号生成装置3、通过该延长的控制信号并根据脚蹬的踏力施加助力的控制装置1。根据该技术，即使在脚蹬到达上死点或下死点而处于不能输入力的状态的情况下，由于与踏力的持续时间成正比地与之前一样地继续施加助力，因此，即使车体速度改变，也能够根据该车体速度控制持续施加助力的时间以免对接下来的踩踏循环产生影响。

但是，在上述现有技术中存在如下问题。即，由于与通过脚蹬检测部4检测的踏力的持续时间成正比地延长输出时间，未必能够提供准确地对应于当前脚蹬位置的助力。

专利文献1：(日本)特开平8-113185号(专利第3389351号)

发明内容

本发明是鉴于上述事实而做出的，其目的在于提供一种即使在上坡，也能够提供随动性高的助力，从而能够进行顺利且感觉良好的电动助力骑行的电动助力自行车。

为了解决上述问题，本发明提供一种电动助力自行车，其通过踏力使脚蹬曲柄旋转而进行骑行，其包括：电动装置，其用于产生附加在踏力上的助力；踏力检测装置，其用于检测踏力；曲柄角度检测装置，其检测所述脚蹬曲柄相对于车体的角度即曲柄角度；助力控制装置，其至少根据由所述踏力检测装置检测到的踏力确定助力，并以输出该助力的方式控制所述电动装置；上坡判断装置，其判断所述电动助力自行车是否行骑行在上坡上；所述助力控制装置被构成为：当通过所述上坡判断装置判断为上坡骑行中时，控制所述电动装置以便至少根据由所述曲柄角度检测装置检测的曲柄角度将所述助力切换为上坡用助力，并输出该上坡用输出。

根据本发明，由于在判断为上坡骑行中的情况下，助力控制装置控制所述电动装置以便至少根据通过所述曲柄角度检测装置检测的曲柄角度将所述助力切换为上坡用助力，并输出该上坡用输出，因此，即使在上坡，也能够提供对应于曲柄角度的随动性高的助力，从而能够进行顺利且感觉良好的电动助力骑行。

优选的助力控制装置在通过所述上坡判断装置判断为上坡骑行中的情况下，当由所述曲柄角度检测装置检测的曲柄角度位于规定的范围内时，将所述助力切换为所述上坡用助力。例如，在脚蹬半旋转循环中，将开始踩踏时的曲柄角度定义为踩踏开始角度，将踏力变为最大的曲柄角度定义为最大踏力角度，将踩踏结束时的曲柄角度定义为踩踏结束角度时，所述曲柄角度的规定范围是从第一角度至第二角度的范围，该第一角度位于一个脚蹬半旋转循环的最大踏力角度至踩踏结束角度之间，该第二角度位于下一个脚蹬半旋转循环的踩踏开始角度至最大踏力角度之间。在将踩踏开始角度设为0°，将最大踏力角度设为例如90°，将踩踏结束角度设为例如180°时，可以将第一角度确定为前一个脚蹬半旋转循环中的例如曲柄角度150°，可以将第二角度确定为下一个脚蹬半旋转循环中的例如曲柄角度30°。

当在上坡骑行时，踏力从最大踏力下降的所述第一角度至还没有达到最大踏力角度的第二角度是踏力下降大的曲柄角度范围，也是在上坡骑行中难以依靠惯力顺利地骑行的区间。在本发明中，当曲柄角度位于该范围时，由于将通常的助力切换为上坡用的助力，因此，即使在上坡骑行时，也能够进行顺利且感觉良好的电动助力骑行。因此，所述上坡用助力被确定为：从所述第一角度至所述第二角度，维持所述助力以上的输出值。

例如，当曲柄角度位于上述规定范围时，所述上坡用助力的所述输出值也可以被控制在大致一定的值。例如，也可以被控制为：将第一角度的通常的助力维持至第二角度。并且，所述上坡用助力的所述输出值也可以被控制为：随着检测到的踏力、所述曲柄角度及车速中的至少任一个发生变化。例如，上坡用助力的所述输出值也可以被控制为：虽然随着检测到的踏力的增减而增减，但是不达到一定值以下。另外，上坡用助力的所述输出值根据曲柄角度，在第一角度至踩踏结束角度，以比踏力的下降更缓慢的下降梯度减小，而在踩踏结束角度至第二角度，以比踏力的增加更缓慢的增加梯度增大。这样就能够维持比通常的助力更大的助力。

优选将所述上坡用助力被确定为圆滑地连接所述第一角度下的助力和所述第二角度下的助力。例如，当在第一角度下被确定的上坡用助力从在其之前一直适用的通常的助力开始急剧变化时，进行控制使得通常的助力逐渐被变化并圆滑地与上坡用助力连接。另一方面，当在第二角度之后切换至通常的助力时，如果从在其之前适用的上坡用助力开始急剧变化，进行控制使得上坡用助力逐渐被变化为通常的助力并圆滑地与通常的助力连接。

本发明的所述上坡判断装置根据由所述踏力检测装置检测到的踏力判断所述电动助力自行车是否在上坡骑行中。例如，当由所述曲柄角度检测装置检测到的曲柄角度位于规定的监视范围内时，如果由所述踏力检测装置检测到的踏力超过规定值，所述上坡判断装置判断为上坡骑行中。作为此时的判断方法，可以举出：曲柄角度位于规定的监视范围时的踏力的平均值超过规定值时判断为上坡的方法、规定的曲柄角度(例如最大踏力角度)下检测到的踏力超过规定值时判断为上坡的方法、在该监视范围中踏力超过规定值(也可以是曲柄角度的函数)的范围相对于监视范围成一定比例时判断为上坡的方法以及在该监视范围中踏力以规定时间或规定角度连续地超过规定值(也可以是曲柄角度的函数)时判断为上坡的方法等。

优选在脚蹬半旋转循环中，当将踩踏开始时的曲柄角度定义为踩踏开始角度，将踏力变为最大的曲柄角度定义为最大踏力角度以及将踩踏结束时的曲柄角度定义为踩踏结束角度时，所述曲柄角度的规定的监视范围是一个脚蹬半旋转循环的踩踏开始角度至最大踏力角度之间所划定的范围。上述监视范围是上坡时加强踩踏而使踏力增大的区域，因此，能够准确地判断是否上坡。当将踩踏开始角度设为0°，最大踏力角度例如设为90°时，所述监视范围可以是0°～90°的整个范围，或者也可以是例如20°～60°的一部分角度范围。

优选实施方式的所述曲柄角度检测装置包括：圆盘，其同轴地固定在链轮上；多个永磁铁，其以圆周等分的方式配置在所述圆盘的一个板面侧；磁场检测装置，其与所述圆盘的所述一个板面侧邻接，并固定在所述车体上；计数装置，其对来自所述磁场检测装置的磁场脉冲信号进行计数；从由所述踏力检测装置检测到踩踏开始时起，根据由所述计数装置计数的磁场脉冲信号的计数值检测所述曲柄角度。

本发明的其他实施方式和效果可通过参照以下附图的下述说明而明确。

附图说明

图1是本发明的实施例的电动助力自行车的示意图。

图2是表示图1所示的电动助力自行车的控制系统的示意图。

图3是图1所示的电动助力自行车所使用的组装有本发明的实施例的转矩检测机构的单向离合器的侧视图。

图4是表示单向离合器的挡块部和该挡块部使用的簧杆的结构的图，(a)是安装有簧杆的状态的挡块部的立体图，(b)是拆卸簧杆的状态的挡块部的立体图，(c)是簧杆的侧视图。

图5是表示用于说明图1所示的电动助力自行车的踏力检测原理的单向离合器(棘轮装置)的齿和挡块的嵌合状态的图。

图6是表示防止挡块部相对于驱动轴的相对旋转的旋转防止装置的例子的图，(a)是表示滚珠花键的俯视图，(b)是表示花键的的俯视图，(c)是表示键槽的示意结构的俯视图。

图7是用于本发明实施例的合力机构的动力传递齿轮的主视图和侧视图。

图8是表示本发明实施例的电动助力自行车的曲柄角度处于踩踏开始角度、最大踏力角度和踩踏结束角度的状态的说明图。

图9是表示本发明的实施例的电动助力自行车中的踏力、所述踏力和所述助力的合力、助力比为1∶1时的助力随时间的变化的曲线图。

图10是表示确定本发明的实施例的电动助力自行车的曲柄角度θ、踩踏开始角度θ_s、最大踏力角度θ_mo、踩踏结束角度θ_eo的流程的流程图。

图11表示本发明的实施例的电动助力自行车的主程序的流程的流程图。

图12是表示上坡助力控制程序的流程的流程图。

图13是表示按照本发明的实施例施加上坡助力时的踏力和助力的曲线图。

图14是表示上坡判断程序的流程的一例的流程图。

图15是表示上坡判断程序的流程的另一例的流程图。

图16是表示在图10的控制中的其他实施例的最大踏力角度和结束角度的确定的流程的子程序流程图。

图17是用于说明现有技术的电动助力控制中上坡时助力下降的图。

附图标记说明

1    电动助力自行车

2    链轮

3    车架

4    传动轴

11     电动助力单元

12     链条

14     微型计算机

15     放大电路

17     蓄电池

22     驱动轮(后轮)

37     电动马达

37a    电动马达的输出轴

99     单向离合器

100    挡块部(駒部)

102    棘轮挡块

108    第一旋转防止用槽

112    齿部

114    棘轮齿

137    盘簧

140    第二防止旋转槽

150    钢球

151    支承圆盘

161    环状永磁铁

162    霍尔元件

163    (磁体或抗磁体制成的)环状部件

164    永磁铁

200    助力传递齿轮

202    曲柄角度检测用永磁铁

204    动力传递齿轮的齿部

206    固定销

210    曲柄角度检测用的霍尔元件

220    齿轮

222    助力的输出轴

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明。

图1表示电动助力自行车1的示意结构。如该图所示，与通常的自行车同样，该电动助力自行车1的主要的骨架部分由金属管制的车架3构成，在该车架3上按照周知的方式安装有前轮20、后轮22、车把16及鞍座18。

另外，在车架3的中央下部旋转自如地轴支承有传动轴4，在其左右两端部经由脚蹬曲柄6L，6R分别安装有脚蹬8L，8R。在该传动轴4上，经由用于只传递相当于车体的前进方向的R方向的旋转的单向离合器(后述图3的99)同轴地安装有链轮2。在该链轮2与设置于后轮22的中央部的后轮动力机构10之间张设有环状转动的链条12。

在电动助力自行车1上安装有产生辅助电动力的电动助力单元11。利用后述的合力机构将产生的辅助电动力传递至驱动轮22。

图2表示收容在电动助力单元11的电动助力自行车1的控制系统的概况。电动助力自行车1的控制系统包括：对整个该自行车的电子处理进行统一控制的一个微型计算机14、能够进行PWM控制的电动马达37、直接与微型计算机14连接并放大其控制信号的功率的放大电路15。在放大电路15上连接有对电动马达37进行电源供给的蓄电池17(单元11的外部)。并且，在电动助力单元11中收容有用于使马达的旋转速度降低的减速齿轮等。

在微型计算机14中输入用于检测脚蹬曲柄6R(6L)相对于车架所成的曲柄角度的磁场脉冲信号、用于计算踏力的磁场信号1，2，3。在后面说明产生这些输入信号的装置。另外，也可以输入指定电动助力模式(例如正常模式、涡轮模式、省电模式等)的信号。微型计算机14根据这些输入信号计算骑行速度、曲柄角度及踏力，并进行基于规定的算法确定助力比(助力/踏力)的电子处理。接着，为了产生与确定的助力比相对应的助力，微型计算机14指令电动马达37，按顺序输出与该助力相应的PWM指令。

下面，分别对本发明的实施例的电动助力自行车的踏力检测机构、合力机构以及曲柄角度和车速的检测机构进行说明。

(踏力检测机构)

参照图3至图7说明输出被输入到微型计算机14的磁场信号1，2，3的踏力检测机构。该踏力检测机构检测随着与踏力相应的单向离合器99的变形而变化的磁场。

如图3所示，单向离合器99包括：挡块部100和齿部112。

如图4(a)所示，挡块部100具有在中央部形成有用于收容传动轴4的挡块部通孔106的大略圆盘状，沿着其周向并在与齿部112相对的第二卡合面110侧，以相隔相同角度配置有刚性的三个棘轮挡块102。如图4(b)所示，由于挡块部100分别收容棘轮挡块102，沿着其周向形成有三个凹部170。这样，棘轮挡块102以使其旋转轴部收容在凹部170的状态转动，随着该转动，棘轮挡块102改变相对于第二卡合面110的角度。

再次参照图4(b)，在挡块部100分别形成有直线槽171，该直线槽171分别与凹部170邻接，能够收容簧杆104，三个直线槽171的两端部延伸至挡块部100的外周缘。如图4(c)所示，簧杆104的一端部A被弯曲为大致垂直状，另一端部B被弯曲为コ字状。如图4(b)所示，在挡块部100的直线槽171内安装簧杆104的情况下，能够仅通过使簧杆104在直线槽内滑动，同时使コ字状的B部夹钳状地夹住挡块部100，从而在挡块部100上容易安装簧杆104。但是，如果仅仅这样安装，则簧杆104有可能由于拉力而从B部脱落，因此，通过使垂直弯曲的A部与挡块部的侧壁卡合来防止簧杆的脱落。因此，本实施方式的簧杆104兼顾安装的简便性和防脱落性。

当在挡块部100的直线槽171内安装有簧杆104时，棘轮挡块102在没有外力作用的情况下立起以使其长度方向与第二卡合面110形成规定角度(图5的平衡方向160)。如图5所示，当棘轮挡块102从平衡方向160向上升方向a或下降方向b偏离时，簧杆104向棘轮挡块102施加微小的弹力以使该偏离重回平衡方向160。

在挡块部通孔106的内壁，沿轴向5延伸的第一旋转防止用槽108形成四个部位上。在与挡块部通孔106的内壁滑接的传动轴4的外壁部分，沿轴向5延伸的第二旋转防止用槽140与第一旋转防止用槽108相对地也形成在四个部位上。如图6(a)所示，第一旋转防止用槽108及与其相对的第二旋转防止用槽140形成沿轴向延伸的圆柱槽，在各个圆柱槽中收容有多个用于填充该圆柱槽的钢球150。据此，挡块部100不仅能够沿着轴向5以最小摩擦阻力移动，而且防止相对于传动轴4的相对旋转。虽然其是一种滚珠花键，但是也能够使用其他形式的滚珠花键，例如能够将环状转动的滚珠花键等作为这种可滑动的旋转防止装置适用。

另外，作为向传动轴4安装挡块部100的方法，也能够使用除图6(a)的滚珠花键以外的装置。例如，如图6(b)所示，作为旋转防止装置，也能够适用花键(キ一スプライン)形式，所谓花键形式是指在传动轴4上设置沿轴向延伸的突起部140a，并在挡块部100上形成收容该突起部140a的第三旋转防止用槽108a。另外，在图6(c)中，也可以将突起部140a设置在挡块部100侧，将第三旋转防止用槽108a设置在传动轴4侧。并且，如图6(c)所示，作为旋转防止装置，也能够适用键槽形式，所谓键槽形式是指在挡块部100和传动轴4上分别设置沿轴向延伸的第四旋转防止用槽108b和与其相对的第五旋转防止用槽140b，并且，在形成有这些槽的长方体状的槽中收容键板(キ一プレ一ト)。

如图3所示，盘簧137安装在挡块部100与固定在传动轴4上的支承圆盘151之间。盘簧137的两端部分别与挡块部100的背面和支承圆盘151抵接。因此，盘簧137利用弹力阻挡挡块部100向轴向内侧的滑动。

另一方面，如图7所示，在作为动力传递齿轮200的表面的第一卡合面121上形成有齿部112。在第一卡合面121上形成有用于与棘轮挡块102卡合的多个棘轮齿114。如图5所示，棘轮齿114由沿齿部的周向以相互不同的形状周期性地形成的、相对于第一卡合面121倾斜度更大的斜面118和倾斜度相对较小的斜面116构成。齿部112在使其第一卡合面121与挡块部100的第二卡合面110相对，并使棘轮挡块102和棘轮齿121卡合的状态(图5)下，可滑动地轴支承在传动轴4上。即，传动轴4只经由棘轮挡块102与棘轮齿112的卡合部分与齿部112转动地连接。

如图3所示，具有齿部112的动力传递齿轮200使用固定销206与链轮2同轴地被固定，并且，在传动轴4的前端安装有脚蹬轴。这样，以向链轮2只传递通过车体前进方向的脚蹬踏力进行的旋转的方式完成连接传动轴4和链轮2的棘轮齿轮99。

并且，在棘轮齿轮99的挡块部100上，与传动轴4和挡块部100同心地安装有形成为环状的永磁铁161。环状的永磁铁161优选构成为环状的一侧表面位N极而相反侧表面为S极，并且永磁铁161的环轴向和棘轮齿轮99的轴向整齐地排列。

另外，在与传动轴4的轴线垂直的平面内，用于检测磁场的多个(本实施中是三个)霍尔元件162分别被配置在三个规定位置。配置霍尔元件的三个规定位置优选为以该轴线为中心沿径向大致相等距离且在周向相隔大致相等角度的位置。并且，配置霍尔元件162的规定位置相当于接近环状永磁铁161的车架的固定位置。这些霍尔元件162与微型计算机14(图2)连接。如上所述，分别从三个霍尔元件162输出的磁场检测信号1，2，3被输入到微型计算机14(图2)。

作为替代实施例，能够使用铁等磁体构成的环状部件163代替环状永磁铁161。此时，将磁体164固定在挡块部100进行相对移动的部位的规定位置，例如接近霍尔元件162的位置。另外，环状部件163的材料可以是能够使磁体164的磁场变化的任何材料，例如抗磁体。

接着，说明本踏力检测机构的作用。

当骑乘者向脚蹬8R，8L(图1)施加脚蹬踏力，使传动轴4朝车体前进方向旋转时，该旋转力向相对于传动轴4不能旋转且可滑动地轴支承的挡块部100传递。此时，如图5所示，棘轮挡块102自挡块部100受到与脚蹬踏力对应的力Fd，因此，其前端部与相比齿部112的棘轮齿倾斜度更大的斜面118抵接，并将该力向棘轮齿传递。由于棘轮齿部112与链轮2连接，因此棘轮挡块102的前端部从倾斜度更大的斜面118受到用于驱动的负荷所引起的力Fp。从其两端部受到相互反向的力Fp和Fd的棘轮挡块102朝a方向旋转而立起。此时，挡块部100由于棘轮挡块102的立起而向轴向内侧移动，从而挤压安装在挡块部100和支承圆盘151之间的盘簧137。盘簧137克服该挤压力而使弹力Fr作用在挡块部100上。该力Fr和反映使挡块部100朝轴向移动的脚蹬踏力的力在短时间内平衡。这样，挡块部100的轴向位置成为反映脚蹬踏力的物理量。

在使用环状永磁铁的实施例中，由霍尔元件162检测到的磁场强度随着挡块部100的轴向位置不同而不同。即，如果脚蹬踏力增大，则挡块部100向轴向内侧滑动，且永磁铁161与霍尔元件162接近，因此，由霍尔元件检测到的磁场强度增大。相反，如果脚蹬踏力减小，则挡块部100向轴向外侧滑动，且永磁铁161远离霍尔元件162，因此，由霍尔元件检测到的磁场强度减小。

微型计算机14将由三个霍尔元件162检测的磁场检测信号进行平均计算(包括单纯的加法运算)，从而求出平均磁场强度。微型计算机14在存储器中存储有查表，该查表表示磁场强度与反映脚蹬踏力的永磁铁161的轴向位置之间的函数关系，并且从通过参照该表计算出的平均磁场强度求脚蹬踏力T。

这样，由于微型计算机14使多个部位的轴向的磁场平均化，因此，不仅能够改善SN比，而且，通过抵消挡块部100的摆动引起的磁场强度的偏差，能够更准确地求出脚蹬踏力T。

另外，在使用磁体或抗磁体的环状部件163的替代实施例中，根据环状部件163的轴向位置，磁铁164的磁场分布由于磁体或抗磁体的影响的变化而发生变化。因此，在替代实施例中，也能够根据检测到的磁场强度，如上所述地求出脚蹬踏力T。

上述踏力检测机构具有如下的出色效果。

(1)由于盘簧137与相对于传动轴4不旋转的挡块部100和支承圆盘151抵接，因此，盘簧137与传动轴4、挡块部100及支承圆盘151一起旋转。因此，在盘簧137和挡块部100之间不产生摩擦，也不产生旋转阻力。

(2)由于使用一个机构实现单方向离合器和踏力检测机构，因此，能够削减零件数量，实现小型化、轻量化及低成本化。

(3)在检测踏力的部分中，由于将磁场检测传感器相对于磁力产生单元接近盘簧设置，因此，不产生盘簧的磨损、旋转阻力等，从而能够提高转矩检测装置的精度并提高耐久性。

(4)如上述的第(2)和(3)项所示，由于更高水平地实现踏力检测机构的小型化、轻量化及简单化，因此，进一步提高了在普通的自行车上安装踏力检测机构的可能性。

(5)根据上述的第(2)和(3)项所示的理由，与现有机构相比，由于使用基于非接触式的磁场强度的踏力检测机构，因此，能够实现控制的响应性高的助力感觉。

(6)根据上述的第(2)和(3)项所示的理由，与现有机构(使用螺旋弹簧)相比，在脚蹬上没有无用的动作(直到传感器感知)，与现有机构在踩踏时才有弹力感相比，在上述例中踩踏脚蹬时的感觉与普通的自行车的感觉相同。

(合力机构)

参照图3和图7，对电动助力自行车1的合力机构进行说明。

在图3中表示有按照如上所述利用固定销206同轴固定在链轮2上的动力传递齿轮200。如图7所示，动力传递齿轮200在外周部形成有多个齿204。

如图3所示，动力传递齿轮200的齿204与设置在电动助力单元11的助力输出轴222的前端的齿轮220嵌合。因此，从电动助力单元11输出的助力经由轴222、齿轮220传递至动力传递齿轮200，并从该动力传递齿轮200经由链轮2、链条12向驱动轮传递。这样就实现了踏力和助力的合力。由于动力传递齿轮200的齿204的数量比齿轮220的齿数多，因此，动力传递齿轮200也作为减速齿轮起作用。

(曲柄角度和车速的检测机构)

参照图3、图7至图8说明电动助力自行车1的曲柄角度检测机构。

如图7所示，12个永磁铁202沿着圆周均匀地配置在动力传递齿轮200的一侧的板面侧。这些永磁铁202的一个磁极(N极或S极)从该板面的表面伸出，另一个磁极面向该表面的相反侧，连接两磁极的方向与传动轴4的轴向对齐。虽然优选使伸出板面的表面的磁极全部一致，但是也能够使邻接的磁铁202的磁极相互不一致。

参考图3，与配置有磁铁202的动力传递齿轮200的板面邻接，在固定于车架上的位置配置有霍尔元件201。该霍尔元件210的距传动轴4的径向距离被设定为实质上与永磁铁202的距传动轴4的径向距离相同。动力传递齿轮200与脚蹬一同旋转，但是，霍尔元件210相对于车体静止，因此，随着脚蹬曲柄的旋转，在霍尔元件210的检查范围内永磁铁202的磁场被接连横切。因此，霍尔元件210输出与脚蹬曲柄转速相应的脉冲数的检测信号。该磁场脉冲信号被输入到微型计算机14(图2)。

由于动力传递齿轮200与脚蹬曲柄及链轮2一起旋转，因此，动力传递齿轮200的旋转速度反映车速和曲柄角速度。这样，微型计算机14能够从每单位时间的磁场脉冲信号的计数值计算车速和曲柄角度的增加的分量。

如图8所示，在踩踏开始角度开始踩踏右侧脚蹬曲柄6R的脚蹬8R，随着曲柄角度θ的增大，踏力逐渐变大，在踏力最大角度踏力变为最大，之后踏力逐渐减小，在踩踏结束角度踏力实质上变为0，从而右侧脚蹬曲柄6R的脚蹬半旋转循环结束。如果曲柄角度从结束角度进一步增大一定角度，则开始对左侧脚蹬曲柄6L的脚蹬8L的踩踏，同样进行左侧脚蹬曲柄6L的脚蹬半旋转循环。

在这里，参照图10说明从磁场脉冲信号的计数值求出相对于车体的(绝对的)曲柄的角度的方法。

如图10所示，通过上述踏力检测机构进行踏力F_L的检测处理(步骤300)，进行霍尔元件210的输出脉冲数的计数处理(步骤302)。在步骤302和步骤304中，无论在实际上进行着踩踏的情况下或者在没有检测踏力的情况(例如骑行在下坡的情况等)下，微型计算机14不断地监视来自霍尔元件162和霍尔元件201的输出信号。在步骤302中，当输出脉冲数被计数时，从脉冲的计数值检测车速V(步骤304)。需要说明的是，步骤300、302、304由微型计算机14转移至下一步骤以后也一直被执行。

接着，根据检测的踏力F_L的变化判断是否检测到踩踏(步骤306)。例如，当检测到的踏力F_L超出规定的阈值时，判断为踩踏开始。当检测到踩踏时(步骤306的肯定判断)，将踩踏检测时的曲柄角度设定为开始角度θ_s(步骤308)，并确定自开始角度θ_s开始的最大踏力角度θ_m0和结束角度θ_e0。在一实施例中，最大踏力角度θ_m0和结束角度θ_e0也可以是预先根据经验求出的典型的固定值。

如上所述，动力传递齿轮200作为将构成踏力检测装置的单方向离合器99的齿部112、合力机构、合力时的减速齿轮、车速的检测机构以及曲柄角度检测机构一体化的装置起作用。据此，在电动助力自行车1中能够减少零件数量，并且谋求节省轴向空间。

(本发明的实施例的作用)

图9表示作为曲柄角度的函数变化的踏力和助力的曲线图。在图9中，θ_s(k)、θ_m(k)以及θ_e(k)分别是第k次脚蹬半旋转循环(旋转序号k＝1，2，3，……)中的踩踏开始角度、踏力最大角度和踩踏结束角度。例如，如果k＝1的脚蹬半旋转循环是右侧脚蹬曲柄6R的循环，则k＝2的脚蹬半旋转循环就是左侧脚蹬曲柄6L的循环，依次类推，左右半循环交替出现。

另外，虽然θ_s(k)、θ_m(k)以及θ_e(k)随着循环次数k的增大，在曲线图中也增大，但是，在下面只称为“曲柄角度”时，被指重新设定为θ_s(k)＝0的情况。即，后述的踏力最大角度和踩踏结束角度分别是将开始角度设为0时的曲柄角度。

如图9所示，踏力F_L(θ、k)从曲柄角度θ_s(k)开始逐渐增大，在θ_m(k)变为最大，之后开始逐渐减小，在θ_e(k)实质上变为0。f_m(θ、k)表示在脚蹬半旋转循环中设车速为一定时的助力比在该循环中不依赖于曲柄角度而一定时的助力的变化。在图9中斜线部分表示助力比为一定时被施加的该助力。由此能够理解随着F_L(θ、k)的变化，f_m(θ、k)也增减。

在这里，参照图11至图15的流程图，说明本实施例的电动助力自行车1的电动助力处理的流程。

如图11所示，进行踏力F_L、车速V、曲柄角度θ、踩踏开始角度θ_s、最大踏力角度θ_m0及结束角度θ_e0的检测(步骤350)。该检测处理在进行之后的处理期间也随时进行。

根据踏力F_L和曲柄角度θ判断电动助力自行车是否骑行在上坡中(步骤356)。关于上坡判断方法的具体内容将在后面叙述。步骤356的上坡判断处理的结果显示，如果判断为不是上坡骑行时(步骤358的否定判断)，则调出通常的助力控制子程序(步骤362)，进行通常的助力控制。在该通常的助力控制子程序中，根据检测到的踏力F_L和车速V计算助力，进行用于输出该助力的马达控制。该助力在图9中由f_m(θ、k)表示。在进行通常的助力控制期间，也并行进行步骤350和步骤356。

在步骤358中判断为上坡骑行中时，调出上坡助力控制子程序(步骤360)，进行上坡助力控制。在进行上坡助力控制期间，也并行进行步骤350和步骤356。

下面，参照图12说明步骤360的上坡助力控制的处理的流程。

如图12所示，当进入上坡助力控制的程序时，引入图11的步骤350中检测的踏力F_L、车速V、曲柄角度θ、踩踏开始角度θ_s及结束角度θ_e0(步骤370)。

接着，判断曲柄角度θ是否在θ₁至θ₂之间(步骤371)。在这里，如图13所示，曲柄角度θ₁是在脚蹬半旋转循环250中踏力从最大踏力开始下降的曲柄角度，曲柄角度θ₂是在接下来的脚蹬半旋转循环251中从踩踏开始角度还没有达到最大踏力角度的曲柄角度。例如，在脚蹬半旋转循环250，251中，将踩踏开始角度设为0°而将最大踏力角度设为例如90°、将踩踏结束角度设为例如180°时，曲柄角度θ₁在先前的脚蹬半旋转循环250中例如被确定为曲柄角度150°，曲柄角度θ₂接下来的脚蹬半旋转循环251中例如被确定为曲柄角度30°。在曲柄角度θ₁至θ₂之间，踏力的下降大，在上坡骑行时难以进行依靠惯性的顺利的骑行。

如果在步骤371中判断为曲柄角度θ不在θ₁至θ₂之间，由于踏力足够大且助力较大，因此调出通常的助力控制子程序(步骤378)，进行通常的助力控制。在图11的步骤362已被实行的情况下，该助力控制被作为后续执行进行处理。

与此相对，如果在步骤371中判断为曲柄角度θ在θ₁至θ₂之间，即处在踏力的下降大的曲柄角度范围时，读取事先存储或实时计算的上坡助力数据TAf(V、θ)(步骤372)。另外，微型计算机14在后台计算踏力F_L不足规定的阈值F_min的时间，并判断该时间是否持续了一定时间以上(步骤374)。其中，F_min被设定为接近0的值。如果踏力F_L＜F_min持续了一定时间以上(步骤374的肯定判断)，踏力事实上为0，被视为没有进行踩踏动作，返回本上坡助力控制。此时，虽然返回通常的助力动作，但是，由于踏力为0，因此助力也变为0。

如果读取上坡用助力数据TAf，进行用于输出上坡用助力的马达控制(步骤376)，并返回步骤371，曲柄角度在θ₁至θ₂之间进行上坡用助力控制。虽然在步骤376的上坡助力控制开始时通常的助力控制被中断，但是，在离开该区间时再次开始通常的助力控制。

如果如上所述进行了图12的上坡处理，如图13所示，曲柄角度在θ₁至θ₂之间，由于将通常的助力切换为上坡用助力TAf，因此，即使在上坡骑行中，也能够进行顺利且感觉良好的电动助力骑行。

作为在图12的步骤372中被读取的上坡用助力数据TAf(V、θ)的计算方法，举出如下例子。

(1)曲柄角度在θ₁至θ₂之间时，上坡用助力力数据TAf被控制为大致一定的值。例如，进行控制为：将在曲柄角度θ₁下根据踏力和车速计算的通常的助力TAf(V、θ₁)维持至曲柄角度θ₂。此时，TAf不是曲柄角度的函数。

并且，上坡用助力力数据TAf也可以根据检测到的踏力F_L、曲柄角度θ和车速V中的至少任一个进行例如下面(2)、(3)的控制。

(2)虽然上坡用助力数据TAf随着检测到的踏力F_L的增减而增减，但是不在一定值以下。

(3)上坡用助力力数据TAf根据曲柄角度θ，从曲柄角度θ₁以比踏力F_L的下降更为缓慢地减小的梯度减少至踩踏结束角度θ_e0，从踩踏结束角度θ_e0以比踏力F_L的增大更为缓慢地增加的梯度增加至曲柄角度θ₂。据此，能够维持比通常的助力更大的助力。

在上述上坡用助力的计算方法(1)至(3)中的任一方法中，优选将上坡用助力确定为圆滑地连接曲柄角度θ₁下的通常的助力和曲柄角度θ₂下的通常的助力。例如，当在曲柄角度θ₁下确定的上坡用助力从其之前一直适用的通常助力急剧变化时，进行控制为使通常的助力逐渐变化而圆滑地连接至上坡用助力。另一方面，在曲柄角度θ₂之后切换至通常的助力时，如果从其之前一直适用的上坡用助力急剧变化，则进行控制为使上坡用助力逐渐变化为通常的助力而圆滑地与通常的助力连接。

另外，在上述上坡用助力的计算方法(1)至(3)中可以单独使用任一种方法，或者在上述计算方法(1)至(3)中将数个组合使用。

在图11的步骤356判断上坡骑行中时，能够根据从一个脚蹬半旋转循环的踩踏开始角度至最大踏力角度的监视范围内检测到的踏力进行判断。由于该监视范围是上坡时加强踩踏使踏力增大的区间，因此，能够准确地判断是否上坡。如图13所示，所述监视范围可以是将踩踏开始角度设为0°，将最大踏力角度设为例如90°时的0°～90°的整个范围，或者作为一例也可以是如20°～60°的一部分角度范围。

在图11的步骤356中，如果曲柄角度位于上述监视范围内时检测到的踏力F_L超过规定值，则判断为上坡骑行中。作为此时的判断方法，举出下述例子。

(1)当曲柄角度位于上述监视范围时的踏力的平均值超过规定值时，判断为上坡。

(2)当在上述监视范围内的规定的曲柄角度(例如最大踏力角度)下检测到的踏力超过规定值时，判断为上坡。

(3)当在上述监视范围中踏力超过规定值(也可以是曲柄角度的函数)的范围与监视范围成一定比例时，判断为上坡。

(4)当在上述监视范围中踏力以规定时间或规定角度连续超过规定值(也可以是曲柄角度的函数)时，判断为上坡。

上述上坡判断方法(3)能够通过例如图14所示的流程图来实现。

在图14的上坡判断程序中，从图11的主程序引入踏力F_L、曲柄角度θ、踩踏开始角度θ_s、最大踏力角度θ_m0(步骤400)。接着，判断曲柄角度θ是否位于上述监视范围内，即开始角度θ_s≤θ≤θ_m0是否成立(步骤402)。如果曲柄角度θ位于上述监视范围内(步骤402的肯定判断)，变量C仅增加1(步骤404)。需要说明的是，C的默认值被预先设定为0。接着，判断踏力F_L是否超过了阈值T(θ)(步骤406)。阈值T(θ)成为曲柄角度θ的函数，并由上坡骑行中的F_L的经验值确定。即，如果踏力超过阈值T(θ)，能够视为上坡骑行中的概率非常高。如果踏力F_L超过阈值T(θ)(步骤406的肯定判断)，则变量R1仅增加1(步骤408)，并返回上坡判断程序。需要说明的是，R的默认值被预先设定为0。这样，在曲柄角度位于上述监视范围内的期间，每当踏力F_L超过阈值T(θ)时，R被增量。

接着，在步骤402中，如果曲柄角度θ脱离了上述监视范围，则判断C是否在1以上(步骤410)。如果C为0(步骤410的否定判断)，则意味着步骤406的判断还未进行或者该脚蹬半旋转中的上坡判断已结束，因此，返回本上坡判断程序。如果C在1以上(步骤410的肯定判断)，则判断R与C的比R/C是否在阈值Th以上(步骤412)。如果R/C超过阈值Th(步骤412的肯定判断)，则意味着曲柄角度θ位于上述监视范围内期间，踏力F_L超过阈值T(θ)的比例超过了一定值，因此，判断为有上坡(步骤414)。与此相对，如果R/C没有超过阈值Th(步骤412的否定判断)，则判断为没有上坡(步骤416)。有无上坡通过上坡信号的0，1来识别。接着，将变量C、R重新设定为0(步骤418)，返回本上坡判断程序。

上述上坡判断方法(4)能够通过例如图15所示的流程图来实现。

在图15的上坡判断程序2中，从图11的主程序引入踏力F_L、曲柄角度θ、踩踏开始角度θ_s、最大踏力角度θ_m0(步骤450)。接着，判断曲柄角度θ是否位于上述监视范围内，即开始角度θ_s≤θ≤θ_m0是否成立(步骤452)。如果曲柄角度θ位于上述监视范围内(步骤452的肯定判断)，则判断踏力F_L是否超过了阈值T(θ)(步骤454)。阈值T(θ)与图14所示的例子相同。如果踏力F_L超过了阈值T(θ)(步骤454的肯定判断)，则判断变量θ_ss是否为-1(步骤456)。由于θ_ss的默认值被预先设定为-1，因此，最初该判断被肯定，踏力F_L超过阈值T(θ)的最初的曲柄角度θ被θ_ss代入(步骤458)。由于曲柄角度不会取负值，因此，θ_ss为-1意味着θ_ss尚未被设定。

当踏力F_L超过阈值T(θ)的状态持续，并且上坡判断程序2转到下一个循环时，由于在步骤458中θ_ss已被曲柄角度的值代入，因此在步骤456中被否定，在踏力F_L超过阈值T(θ)的最初的曲柄角度θ_ss被保存的状态下转到步骤460。当把现在的曲柄角度设为θ时，F_L连续超过阈值T(θ)的曲柄角度范围由(θ-θ_ss)表示。在步骤460中，判断该曲柄角度范围(θ-θ_ss)是否在规定值Ti以上。如果踏力F_L超过阈值T(θ)的曲柄角度范围在规定值Ti以上(步骤460的肯定判断)，则意味着曲柄角度θ在上述监视范围内期间，踏力F_L以规定角度连续而超过了阈值T(θ)，因此，判断为有上坡(步骤462)。例如，能够通过使上坡信号从默认值0变更为表示有上坡的1，表现是上坡状况。每当曲柄角度θ在下一个循环进入监视范围时，上坡信号被重新设定为0。

与此相对，如果曲柄角度范围不足规定值Ti(步骤460的否定判断)，则返回本子程序。此时，上坡信号仍维持在表示没有上坡的默认值0。

在步骤452中，如果曲柄角度θ脱离了上述监视范围，或者在步骤454中，如果踏力F_L在阈值T(θ)以下，则θ_ss被重新设定为-1(步骤464)，返回本上坡判断程序。随后，继续进行上坡判断处理。

在上述上坡判断方法(1)至(4)中，可单独使用任一种方法，或者在上述上坡判断方法(1)至(4)中，也可以将数个方法组合使用。

在图10的步骤310中，最大踏力角度θ_m0和结束角度θ_e0始终被确定为固定值，但是，实际上，由于每个人的踏力图案的差异、路面状况等，未必总是一定。考虑到这一点，参照图16说明根据情况改变最大踏力角度θ_m0和结束角度θ_e0的方法。图16的控制被作为图10的步骤310中调出的子程序执行。

如图16所示，在本子程序中引入图10的步骤300中检测到的踏力F_L和步骤302中计算到的霍尔元件输出脉冲的计数值(步骤330、步骤332)。接着，对应于每个脚蹬半旋转循环提取踏力F_L的变化图案的特征参数(步骤334)。作为该特征参数，例如在脚蹬半旋转循环k的每一个循环中提取最大踏力角度θ_m(k)和踩踏结束角度θ_e(k)。作为这些特征参数的提取方法，踩踏结束角度θ_e能够作为在检测到踩踏开始角度θ_s后增加一定角度以上的曲柄角度且踏力F_L开始变为规定阈值以下时的曲柄角度被提取。另外，关于最大踏力角度θ_m(k)，在曲柄角度从踩踏开始角度θ_s至踩踏结束角度θ_e期间，通过周知的极大值算法等检索最大踏力F_Lmax(k)，将施加该最大踏力的曲柄角度作为最大踏力角度θ_m(k)进行提取。

接着，将在步骤334中提取的数据中的过去的前面n个数据进行平均计算(步骤336)。例如，如果将现在的脚蹬半旋转循环序号设为p，则前面的n个最大踏力角度的数据为θ_m(p-n)，θ_m(p-n+1)，…，θ_m(p-1)，利用这些数据按照下式计算平均最大踏力角度A_vθ_m。

A_vθ_m＝(θ_m(p-n)+θ_m(p-n+1)+…+θ_m(p-1))/n

并且，利用前面n个踩踏结束角度的数据θ_e(p-n)，θ_e(p-n+1)，…，θ_e(p-1)按照下式计算平均最大踏力角度A_vθ_e。

A_vθ_e＝(θ_e(p-n)+θ_e(p-n+1)+…+θ_e(p-1))/n

进而，也能够利用前面n个最大踏力的数据F_Lmax(p-n)，F_Lmax(p-n+1)，…，F_Lmax(p-1)按照下式求出踩踏平均最大踏力A_vF_Lmax。

A_vF_Lmax＝(F_Lmax(p-n)+…+F_Lmax(p-1))/n

如果在步骤336中计算平均值，则返回本子程序，返回图10的步骤310。此时，将在步骤336中求出的A_vθ_m和A_vθ_e分别代入最大踏力角度θ_m0和θ_e0，转到步骤312。这样，在本子程序中，通过将前面的n个数据平均而求出最大踏力角度θ_m0和结束角度θ_e0，因此，能够设定适用于随着每个人的差异、路面状况等变化的踏力图案。在步骤336中，虽然根据前面的n个数据进行了平均运算，但是，也能够例如根据在指定的一定学习期的骑行中取得的n个数据求出A_vθ_m和A_vθ_e，在学习期结束后，能够将该平均值作为步骤310中的固定值使用。需要说明的是，也可以n＝1。

虽然以上是本发明的实施例，但是，本发明不仅仅限于上述实施例，在本发明的要点的范围内能够进行任意的变化。

例如，能够任意适当地对图10、图11、图13、图14、图15和图16的处理流程进行变更。

并且，将单方向离合器99的挡块部100和齿部112中的任一个形成在动力传递齿轮200上，而将另一个安装在传动轴上，这样能够进行任意适当的变更。例如，也可以将挡块部100形成在动力传递齿轮220侧，将齿部112能够滑动且不能旋转地安装在传动轴4上，通过齿部112押入盘簧137。

进而，也能够任意适当地变更为了抵抗单向离合器99的变形而配置的弹性体的种类和形状。也能够使用盘簧之外的例如螺旋弹簧、橡胶等弹性体等。并且，作为检查磁场的装置，虽然以霍尔元件作为例子，但是只要能够检测出磁场即可，并不限于此。

另外，只要曲柄角度检测装置和踏力检测装置能够检测由磁场脉冲信号、单向离合器的变形带来的磁场的变化，能够任意适当地变更磁场检测装置的位置、磁铁的形状及其安装位置以及磁体或抗磁体的形状及其安装位置。而且，磁场检测装置、磁铁、磁体或抗磁体的数量不限于上述实施例，可以任意适当地变更。

Claims (12)

1.一种电动助力自行车，其通过由踏力引起的脚蹬曲柄的旋转进行骑行，其特征在于，包括：

电动装置，其用于产生附加在踏力上的助力；

踏力检测装置，其用于检测踏力；

曲柄角度检测装置，其检测所述脚蹬曲柄相对于车体的角度即曲柄角度；

助力控制装置，其至少根据由所述踏力检测装置检测到的踏力确定助力，并以输出该助力的方式控制所述电动装置；

上坡判断装置，其根据由所述踏力检测装置检测到的踏力和由所述曲柄角度检测装置检测到的曲柄角度判断所述电动助力自行车是否骑行在上坡；

如果由所述上坡判断装置判断为上坡骑行中，所述助力控制装置至少根据由所述曲柄角度检测装置检测到的曲柄角度，将所述助力切换为上坡用助力，并以输出该上坡用助力的方式控制所述电动装置。

2.如权利要求1所述的电动助力自行车，其特征在于，当由所述上坡判断装置判断为上坡骑行中时，如果由所述曲柄角度检测装置检测到的曲柄角度位于规定的范围内，所述助力控制装置将所述助力切换为所述上坡用助力。

3.如权利要求2所述的电动助力自行车，其特征在于，在脚蹬半旋转循环中，将开始踩踏时的曲柄角度定义为踩踏开始角度，将踏力变为最大的曲柄角度定义为最大踏力角度，以及将踩踏结束时的曲柄角度定义为踩踏结束角度时，所述曲柄角度的规定的范围是从第一角度至第二角度的范围，该第一角度位于一个脚蹬半旋转循环的最大踏力角度至踩踏结束角度之间，该第二角度位于下一个脚蹬半旋转循环的踩踏开始角度至最大踏力角度之间。

4.如权利要求3所述的电动助力自行车，其特征在于，所述上坡用助力被确定为：从所述第一角度至所述第二角度，维持所述助力以上的输出值。

5.如权利要求4所述的电动助力自行车，其特征在于，所述上坡用助力的所述输出值是大致一定的值。

6.如权利要求4所述的电动助力自行车，其特征在于，所述上坡用助力的所述输出值随着检测到的踏力、所述曲柄角度及车速中的至少任一个发生变化。

7.如权利要求3～6中的任一项所述的电动助力自行车，其特征在于，所述上坡用助力被确定为：圆滑地连接所述第一角度下的助力和所述第二角度下的助力。

8.如权利要求1所述的电动助力自行车，其特征在于，当由所述曲柄角度检测装置检测到的曲柄角度位于规定的监视范围内时，如果由所述踏力检测装置检测到的踏力超过规定值，则所述上坡判断装置判断为上坡骑行中。

9.如权利要求8所述的电动助力自行车，其特征在于，在脚蹬半旋转循环中，将踩踏开始时的曲柄角度定义为踩踏开始角度，将踏力变为最大的曲柄角度定义为最大踏力角度，以及将踩踏结束时的曲柄角度定义为踩踏结束角度时，所述曲柄角度的规定的监视范围是一个脚蹬半旋转循环的踩踏开始角度至最大踏力角度之间所划定的范围。

10.如权利要求1～6中的任一项所述的电动助力自行车，其特征在于，所述曲柄角度检测装置包括：

圆盘，其同轴固定在链轮上；

多个永磁铁，其沿圆周等分地配置在所述圆盘的一侧的板面侧；

磁场检测装置，其与所述圆盘的所述一侧的板面侧邻接，并被固定在所述车体上；

计数装置，其对来自所述磁场检测装置的磁场脉冲信号进行计数；

从由所述踏力检测装置检测到踩踏开始时起，根据由所述计数装置计数的磁场脉冲信号的计数值检测所述曲柄角度。

11.如权利要求7所述的电动助力自行车，其特征在于，所述曲柄角度检测装置包括：

圆盘，其同轴固定在链轮上；

多个永磁铁，其沿圆周等分地配置在所述圆盘的一侧的板面侧；

磁场检测装置，其与所述圆盘的所述一侧的板面侧邻接，并被固定在所述车体上；

计数装置，其对来自所述磁场检测装置的磁场脉冲信号进行计数；

从由所述踏力检测装置检测到踩踏开始时起，根据由所述计数装置计数的磁场脉冲信号的计数值检测所述曲柄角度。

12.如权利要求8或9所述的电动助力自行车，其特征在于，所述曲柄角度检测装置包括：

圆盘，其同轴固定在链轮上；

多个永磁铁，其沿圆周等分地配置在所述圆盘的一侧的板面侧；

磁场检测装置，其与所述圆盘的所述一侧的板面侧邻接，并被固定在所述车体上；

计数装置，其对来自所述磁场检测装置的磁场脉冲信号进行计数；

从由所述踏力检测装置检测到踩踏开始时起，根据由所述计数装置计数的磁场脉冲信号的计数值检测所述曲柄角度。

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