WO2024040933A1 - 动力装置、控制方法、控制装置及电动自行车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力装置、控制方法、控制装置及电动自行车，其中动力装置包括曲柄轴（100）、电机（200）、第一单向离合器（300）、第二单向离合器（400）、动力输出件（500）、第一传感器（700）、第二传感器（210）和控制器（800）。动力输出件（500）通过第一单向离合器（300）与曲柄轴（100）连接；传动组件（600）的输入端与电机（200）的驱动轴连接，输出端通过第二单向离合器（400）与动力输出件（500）连接；控制器（800）根据第一传感器（700）获取的扭矩和第二传感器（210）获取的转速，控制电机（200）的输出扭矩。

Description

动力装置、控制方法、控制装置及电动自行车

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年08月22日提交的申请号为202211005057.1、名称为“动力装置、控制方法、控制装置及电动自行车”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其是涉及一种动力装置、动力装置的控制方法、控制装置及电动自行车。

背景技术

相关技术中，电动自行车在电机动力介入与退出时控制不合理，容易出现动力不足、动力延时、介入冲击、退出冲击、零助力时电机阻力大等现象，上述现象导致续航能力变差、骑行感变差，甚至导致安全事故。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种动力装置。

本申请实施例还提供包括动力装置的控制方法、控制装置以及电动自行车。

根据本申请的第一方面实施例的动力装置，包括：曲柄轴、电机、第一单向离合器、第二单向离合器、动力输出件、第一传感器、第二传感器和控制器，所述动力输出件通过所述第一单向离合器与所述曲柄轴连接；所述传动组件的输入端与所述电机的驱动轴连接，输出端通过所述第二单向离合器与所述动力输出件连接；所述第一传感器用于检测所述曲柄轴的扭矩；所述第二传感器用于检测所述电机的转速；所述控制器配置为根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测信号，控制所述电机的输出扭矩。

根据本申请的一些实施例，所述控制器还配置为，获取预设的助力比，根据所述助力比与所述第一传感器获取的扭矩，计算所述电机的目标扭矩；并根据所述第二传感器获取的转速调节所述输出扭矩以达到所述目标扭矩，所述助力比为所述电机的扭矩与所述曲柄轴的扭矩之比。

根据本申请的一些实施例，所述第一单向离合器包括第一内圈、第一离合组件和第一外圈，所述第一外圈与所述曲柄轴固定连接，所述第一离合组件位于所述第一内圈和所述第一外圈之间，所述第一传感器包括力矩感应套件和力矩检测件，所述第一内圈通过所述力矩感应套件连接所述动力输出件，所述力矩检测件固定设置。

根据本申请的一些实施例，所述第二单向离合器包括第二内圈、第二离合组件和第二外圈，所述第二外圈与所述输出端连接，所述第二内圈与所述动力输出件连接，所述第二离合组件位于所述第二外圈与所述第二内圈之间。

根据本申请的一些实施例，所述第二传感器为角速度传感器，用于检测所述电机的转速。

根据本申请的一些实施例，所述传动组件为二级减速齿轮组或者三级减速齿轮组。

根据本申请的第二方面实施例的动力装置的控制方法，所述动力装置包括曲柄轴、电机、第一单向离合器、第二单向离合器、动力输出件、传动组件、第一传感器和第二传感器，所述动力输出件通过所述第一单向离合器与所述曲柄轴连接；所述传动组件的输入端与所述电机的驱动轴连接，输出端通过所述第二单向离合器与所述动力输出件连接；所述第一传感器用于检测所述曲柄轴的扭矩；所述第二传感器用于检测所述电机的转速；所述控制方法包括：

当所述动力装置处于助力模式，根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测信号，控制所述电机的输出扭矩。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测信号，控制所述电机的输出扭矩，包括：

获取预设的助力比，利用所述助力比与所述第一传感器获取的扭矩信号，计算所述电机的目标扭矩，所述助力比为所述电机的扭矩与所述曲柄轴的扭矩之比；

基于所述第二传感器获取的转速信号调节所述电机的输出扭矩，以达到所述目标扭矩。

根据本申请的一些实施例，所述助力模式包括预设的多个工作档位，每个所述工作档位对应不同的助力比，所述获取预设的助力比，包括：

获取当前的所述工作档位，并根据当前的所述工作档位确定对应的所述助力比，所述助力比的取值范围为0.5至4。

根据本申请的一些实施例，所述控制方法还包括：

获取用户的操作指令；

根据所述操作指令切换所述动力装置的工作模式，所述工作模式包括人力驱动模式、电机驱动模式、助力模式和停机或滑行模式。

根据本申请的第三方面实施例的控制装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第二方面实施例所述的动力装置的控制方法。

根据本申请的第四方面实施例的电动自行车，包括如上述第一方面实施例所述的动力装置或如第三方面实施例所述的控制装置。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1是本申请一实施例的动力装置的剖面结构示意图；

图2是本申请一实施例的动力装置的结构原理示意图；

图3是本申请一实施例的动力装置处于第一工作模式的结构原理示意图；

图4是本申请一实施例的动力装置处于第二工作模式的结构原理示意图；

图5是本申请一实施例的动力装置处于第三工作模式的结构原理示意图；

图6是本申请一实施例的动力装置的控制方法的流程图；

图7是本申请另一实施例的动力装置的控制方法的流程图；以及

图8是本申请另一实施例的动力装置的控制方法的流程图。

附图标记：

曲柄轴100；壳体101；曲柄110；

电机200；第二传感器210；转子组件220；

第一单向离合器300；第一内圈310；第一外圈320；

第二单向离合器400；第二内圈410；第二离合组件420；第二外圈430；

动力输出件500；

传动组件600；输入轴601；输入齿轮602；第一中间轴603；一级从动齿轮604；二级主动齿轮605；第二中间轴606；二级从动齿轮607；三级主动齿轮608；输出轴609；输出齿轮610；

第一传感器700；力矩感应套件710；力矩检测件720；

控制器800；

动力装置1000。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，需要说明的是，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本申请一部分实施例，并非全部实施例。

电动自行车是一种新型二轮车辆，与常规自行车最大的不同在于电机动力的介入与退出，能实现人力骑行和电机助力一体化的交通工具。

动力装置根据安装位置主要分为两种，一种是中置，即安装在车身的中间位置，称为中置电机。在中置电机没有电源的情况下，骑行人员可以通过脚踏实现人力骑行，阻力和正常的自行车没有差别。另外一种是安装在自行车的轮毂中，称为轮毂电机，相比较轮毂电机，中置电机在技术和性能等方面均具有较大的优势。

相关技术中，中置电机在电机动力介入与退出时控制不合理，容易出现动力不足、动力延时、介入冲击、退出冲击、零助力时电机阻力大等现象，上述现象导致续航能力变差、骑行感变差，甚至导致安全事故。

参考图1至5描述本申请实施例的动力装置1000，适用于电动自行车，该动力装置1000具体为中置电机，下面以具体示例对动力装置1000进行说明。

参照图1所示，本申请实施例的动力装置1000，包括壳体101、曲柄轴100、电机200、第一单向离合器300、第二单向离合器400和动力输出件500，曲柄轴100与壳体101转动连接，曲柄轴100贯穿壳体101与曲柄110连接；电机200、第一单向离合器300、第二单向离合器400和动力输出件500均布置在壳体101内，动力装置1000通过壳体101固定在电动自行车的车架上，保证整个动力装置1000的稳定性。

参照图1所示，可以理解的是，动力输出件500套设在曲柄轴100的外侧，第一单向离合器300设置在动力输出件500与曲柄轴100之间，使动力输出件500通过第一单向离合器300与曲柄轴100连接。曲柄轴100通过曲柄110连接脚踏板，骑行人员在脚踩脚踏板时，通过曲柄110带动曲柄轴100转动，第一单向离合器300工作，人力经过曲柄轴100、第一单向离合器300传递到动力输出件500，从而驱动车轮转动。

参照图1所示，可以理解的是，电机200通过传动组件600将动力传递到动力输出件500，传动组件600的输入端与电机200的驱动轴连接，传动组件600的输出端通过第二单向离合器400与动力输出件500连接；传动组件600可以是齿轮减速机构，电机200的动力传递到齿轮减速机构，第二单向离合器400工作，从而将电机200的动力传递至车轮，最终带动车轮转动。

需要说明的是，第一单向离合器300和第二单向离合器400均为单向传递动力，第一单向离合器300能够在曲柄轴100与动力输出件500之间实现单向动力传递，第二单向离合器400能够在传动组件600与动力输出件500之间实现单向动力传递。

参照图1和图2所示，可以理解的是，当曲柄轴100正转时，第一单向离合器300带动动力输出件500正转；当曲柄轴100反转时，此时第一单向离合器300不能带动动力输出件500正转；当曲柄轴100停转时，动力输出件500可在外力的作用下自由正转。当带动传动组件600正转时，第二单向离合器400带动动力输出件500正转；当传动组件600反转时，第二单向离合器400不能带动动力输出件500正转；当传动组件600停转时，动力输出件500可在外力的作用下自由正转。

参照图3所示，需要说明的是，本申请实施例的动力装置1000具有四种工作模式，包括第一工作模式、第二工作模式、第三工作模式和第四工作模式。其中第一工作模式是纯人力驱动车辆，曲柄轴100由人力带动正向转动，同时电机200未向动力输出件500提供动力，曲柄轴100能够带动第一单向离合器300工作，人力通过第一单向离合器300传递到动力输出件500，此时第二单向离合器400空转，人力不影响电机200和传动组件600，实现由人力驱动车辆。当骑行人员停止踩踏或者反向踩踏时，曲柄轴100相对第一单向离合器300沿反向转动，曲柄轴100不向动力输出件500传递动力。图3中箭头所示的方向为动力输出路线的方向。

参照图4所示，第二工作模式是人力、电机200共同驱动车辆，当人力带动曲柄轴100正向转动时，电机200输出动力，电机200沿正向转动，第一单向离合器300和第二单向离合器400均处于工作状态，人力依次通过曲柄轴100、第一单向离合器300传递至动力输出件500，电机200动力依次通过传动组件600、第二单向离合器400传递至动力输出件500，从而实现由人力和电机200共同驱动车辆，第二工作模式也称为助力模式。图4中箭头所示的方向为动力输出路线的方向。

参照图5所示，第三工作模式是纯电机200驱动车辆，电机200正转输出动力，骑行人员没有踩踏，此时电机200的动力通过传动组件600和第二单向离合器400传递至动力输出件500，第一单向离合器300空转，电机200不影响曲柄轴100，实现由电机200驱动车辆。图5中箭头所示的方向为动力输出路线的方向。

第四工作模式是整车停止或滑行状态，电机200停机不产生动力，曲柄轴100不转动，骑行人员不会被迫踩踏曲柄110，从而改善驾驶体验以及增强行驶安全性。

参照图3和图5所示，可以理解的是，在电机200输出动力，而骑行人员没有踩踏脚踏板的情况下，通过第一单向离合器300能够消除曲柄轴100对传动组件600造成磁阻或者机械阻力的现象，不会增加对电机200额外的阻力，避免因阻力而导致动力不足的问题。在电机200停止运转时，通过第二单向离合器400能够消除电机200及传动组件600对曲柄轴100造成磁阻或者机械阻力的现象，不会增加对骑行人员额外的阻力，有效解决零助力时电机200阻力大的问题，

需要说明的是，在第一工作模式下，单独由人力输出驱动车辆运行，无需电机200介入；在第三工作模式下，单独由电机200输出驱动车辆运行，无需人力介入；可理解到，第一工作模式和第三工作模式均由单一动力进行驱动，无需考虑助力问题；而第四工作模式下，无需人力和电机200介入，无需对电机200进行控制。在第三工作模式，也即是助力模式下，需要人力和电机200配合共同输出进行驱动，因此本申请实施例针对助力模式，需要对电机200动力的介入与退出进行控制，达到更佳的助力效果。

参照图2所示，可以理解的是，本申请实施例的动力装置1000还包括有控制器800、第一传感器700和第二传感器210，第一传感器700和第二传感器210分别与控制器800电连接，利用第一传感器700检测曲柄轴100的扭矩，第一传感器700可以是扭矩传感器，扭矩传感器可安装在曲柄轴100与动力输出件500之间；利用第二传感器210检测电机200的转速，第二传感器210可以是角速度传感器，角速度传感器安装在电机200上，通过检测驱动轴的角速度信息可以确定电机200的转速，实现准确检测电机200的转速。第一传感器700和第二传感器210检测的信号均发送至控制器800，从而使控制器800能够获取曲柄轴100的扭矩以及电机200的转速，将控制器800配置为根据获取的扭矩和转速信号控制电机200的输出扭矩。

可以理解的是，在助力模式下，动力装置1000需要曲柄轴100和电机200配合共同输出动力，控制器800根据第一传感器700获取的扭矩和第二传感器210获取的转速，控制电机200的输出扭矩，例如，人力踩踏产生的扭矩增大时，控制器800根据电机200的当前转速可控制降低电机200的输出扭矩；人力踩踏产生的扭矩减小时，控制器800根据电机200的当前转速可控制增大电机200的输出扭矩；在电机200的动力介入或退出时能够实现输出扭矩的快速响应，使人脚踏的动力与电机200的动力配合输出控制达到较佳的效果，有效解决电机200动力介入、退出时导致的动力不足、动力延时、介入冲击、退出冲击、零助力时电机200阻力大的问题。

需要说明的是，在一些实施例中，控制器800通过获取预设的助力比，根据助力比与第一传感器700获取的扭矩，计算电机200的目标扭矩；并根据第二传感器210获取的转速调节输出扭矩以达到目标扭矩，使电机200以目标扭矩配合人力输出驱动车辆。可以理解的是，助力比为电机200的扭矩与曲柄轴100的扭矩之比，助力比为预设数据，控制器800可存储预设的助力比数据，使用电动自行车时，根据用户的操作需求选择相应的助力比。

以具体示例进行说明，电动自行车包括OFF档位和助力档位，若当前工作档位为OFF档，动力装置1000不响应任何动作；若当前工作档位为助力档位，获取助力档位得到助力比i ，获取扭力传感器的扭矩T1，计算电机200的目标扭矩T0=T1×i，由此可以得到电机200的目标扭矩，该目标扭矩也可理解为电机200的响应扭矩；可理解到，人力踩踏带动曲柄轴100转动时，电机200同步运转，此时通过获取电机200的转速，基于电机200的转速控制电机200的输出扭矩，使输出扭矩达到目标扭矩，从而实现调节电机200的输出扭矩的目的，响应效率高，根据人力扭矩的变化能够及时调节电机200的输出扭矩，避免出现电机200动力介入、退出时导致的动力不足、动力延时的问题，而且电机200的介入与退出产生的冲击影响也大大降低。

参照图1所示，在一些实施例中，第一单向离合器300包括第一内圈310、第一离合组件（附图未示出）和第一外圈320，第一外圈320与曲柄轴100固定连接，第一离合组件位于第一内圈310和第一外圈320之间，第一传感器700为扭矩传感器，该扭矩传感器包括力矩感应套件710和力矩检测件720，第一内圈310通过力矩感应套件710连接动力输出件500，力矩检测件720与壳体101固定连接，相对于力矩感应套件710固定设置。当曲柄轴100正转时带动第一外圈320和第一内圈310转动，将动力传递到动力输出件500，同时第一内圈310带动力矩感应套件710转动，使力矩感应套件710相对于力矩检测件720产生旋转，从而力矩检测件720可以输出扭矩信号。可理解到，第一单向离合器300设置动力输出路线前端，在曲柄轴100反转时不需要带动很多零部件一起旋转，惯量小，此时只有第一外圈320跟随曲柄轴100一起转动，第一内圈310和力矩感应套件710可以处于静止状态。

参照图1所示，在一些实施例中，第二单向离合器400包括第二内圈410、第二离合组件420和第二外圈430，第二外圈430与传动组件600的输出端连接，第二内圈410与动力输出件500连接，第二离合组件420位于第二外圈430与第二内圈410之间，使传动组件600与动力输出件500之间实现单向动力传递。实施例中将动力输出件500配置为第二内圈410，将齿轮减速机构的输出轴609配置为第二外圈430，第二单向离合器400无需额外增加内圈和外圈，可以减小传动组件600的整体尺寸。

需要说明的是，第一离合组件和第二离合组件420均可采用主动件和从动件的转速变化或者回转方向变换而自动接合和脱开的离合结构，当主动件带动从动件一起转动时，称为离合组件的结合状态，当主动件和从动件脱开以各自的速度回转时，称为超越状态。具体形式不作进一步限定。

需要说明的是，本申请实施例的动力输出件500的一端安装驱动链轮（附图未示出），动力输出件500和驱动链轮成为输出组件的一部分。输出组件被布置在曲柄轴100的远离传动组件600的一端，并可绕曲柄轴100旋转。动力输出件500与曲柄轴100同轴布置，其一端可通过花键与力矩感应套件710连接，另一端可通过花键与驱动链轮连接。

参照图1所示，可以理解的是，本申请实施例的传动组件600为齿轮减速机构，根据不同速比要求，该齿轮减速机构可为二级减速齿轮组，也可为三级减速齿轮组。以三级减速齿轮组为示例，三级减速齿轮组包括输入轴601、输入齿轮602、第一中间轴603、一级从动齿轮604、二级主动齿轮605、第二中间轴606、二级从动齿轮607、三级主动齿轮608、输出轴609、输出齿轮610和多组轴承组。输入轴601与电机200的转子组件220一起旋转，并相对于曲柄轴100的轴线平行布置，输入齿轮602被布置在输入轴601上。第一中间轴603相对于曲柄轴100的轴线平行布置，一级从动齿轮604被布置在第一中间轴603上，与输入齿轮602啮合，并具有比输入齿轮602更多的齿数，二级主动齿轮605被布置在第一中间轴603上。第二中间轴606相对于曲柄轴100的轴线平行布置，二级从动齿轮607被布置在第二中间轴606上，与二级主动齿轮605啮合，并具有比二级主动齿轮605更多的齿数，三级主动齿轮608被布置在第二中间轴606上。输出轴609与动力输出件500同轴旋转，输出齿轮610被布置在输出轴609，与三级主动齿轮608啮合，并具有比三级主动齿轮608更多的齿数。多组轴承组将输入轴601、第一中间轴603、第二中间轴606、输出轴609能够绕其轴心旋转的方式支撑。

参考图6至图8描述本申请实施例的动力装置1000的控制方法，该控制方法适用于上述实施例的动力装置1000，动力装置1000的具体结构可参见上述实施例的描述，此处不再赘述，下面以具体示例对控制方法进行说明。

参照图6所示，在一些实施例中，控制方法包括但不限于以下步骤：

步骤S100，当动力装置1000处于助力模式，根据扭矩传感器和角速度传感器的检测信号，控制电机200的输出扭矩。

参照图4所示，需要说明的是，本申请实施例的控制方法针对助力模式进行控制，在助力模式下，需要人力与电机200配合进行共同输出动力，控制电机200的介入与退出响应更迅速，以获得较佳的助力效果。因此实施例利用扭矩传感器检测曲柄轴100的扭矩信号，并利用角速度传感器检测电机200的转速信号，响应于获取的扭矩信号和转速信号，控制电机200的输出扭矩。可以理解的是，人踩踏的力越大，人力产生的扭矩越大，需要电机200辅助的动力越小，此时可以控制减小电机200的输出扭矩；同理人踩踏的力越小，需要电机200辅助的动力越大，此时可以控制增大电机200的输出扭矩，起到有效的助力作用，在一定速度下，输出扭矩越大，功率越大。

可以理解的是，通过获取曲柄轴100的扭矩，确定当前人力的输出状态，然后根据电机200的当前转速可控制调节电机200的输出扭矩；在电机200的动力介入或退出时能够实现输出扭矩的快速响应，使人脚踏的动力与电机200的动力配合输出控制达到较佳的效果。

参照图7所示，在一些实施例中，控制方法包括但不限于以下步骤：

步骤S110，获取预设的助力比，利用助力比与扭矩传感器获取的扭矩信号，计算电机200的目标扭矩；

步骤S120，基于角速度传感器获取的转速信号调节电机200的输出扭矩，以达到目标扭矩。

需要说明的是，助力比为电机200的扭矩与曲柄轴100的扭矩之比，助力比为预设数据，可将助力比数据存储在控制器800的存储器中，使用电动自行车时，根据用户的操作需求调取相应的助力比，从而根据调取的助力比来计算目标扭矩。

以具体示例进行说明，电动自行车包括OFF档位和助力档位，若当前工作档位为OFF档，动力装置1000不响应任何动作；若当前工作档位为助力档位，获取助力档位得到助力比i ，获取扭力传感器的扭矩T1，计算电机200的目标扭矩T0=T1×i，由此可以得到电机200的目标扭矩，该目标扭矩也可理解为电机200的响应扭矩；例如，获取扭矩传感器的扭矩为60牛米（N•m），根据存储的助力比信息确定当前助力档位的助力比为1，则计算得到电机200的目标扭矩为1×60=60牛米，然后基于电机200当前的转速调节电机200的输出扭矩，由于电机200的输出扭矩与转速和功率有关，从而在获知电机200的转速的情况下，能够调节电机200的输出扭矩，使输出扭矩能够达到目标扭矩，具有较高的响应效率，根据人力扭矩的变化能够及时调节电机200的输出扭矩，避免出现电机200动力介入、退出时导致的动力不足、动力延时的问题，而且电机200的介入与退出产生的冲击影响也大大降低。

参照图8所示，在一些实施例中，控制方法包括但不限于以下步骤：

步骤S111，获取当前的工作档位，并根据当前的工作档位确定对应的助力比，助力比的取值范围为0.5至4；

步骤S112，利用助力比与扭矩传感器获取的扭矩信号，计算电机200的目标扭矩；

步骤S121，基于角速度传感器获取的转速信号调节电机200的输出扭矩，以达到目标扭矩。

需要说明的是，本申请实施例中助力模式包括预设的多个工作档位，每个工作档位对应不同的助力比，在优选的实施例中，工作档位包括有6个，分别为：OFF档、1档、2档、3档、4档和5档，各个档位对应的助力比i分别为0、1、1.7、2.6、3、4；可理解到，OFF档时电机200提供的扭矩为0，因此OFF档对应的助力比i为0。可以理解的是，在助力模式下，当用户选择不同的工作档位时，根据所选择的工作档位获取相应的助力比，然后根据助力比和获取的扭矩信号计算电机200的目标扭矩，基于电机200的转速控制电机200的输出扭矩，以达到目标扭矩，实现根据人脚踏的动力变化来调节电机200的输出扭矩，在电机200的动力介入或退出时能够实现输出扭矩的快速响应，使人脚踏的动力与电机200的动力配合输出控制达到较佳的效果，有效解决电机200动力介入、退出时导致的动力不足、动力延时、介入冲击、退出冲击、零助力时电机200阻力大的问题。

参照图3至图5所示，需要说明的是，本申请实施例的动力装置1000包括有四种工作模式，具体包括人力驱动模式、电机200驱动模式、助力模式和停机或滑行模式，其中人力驱动模式为上述实施例的第一工作模式，助力模式为上述实施例的第二工作模式，电机200驱动模式为上述实施例的第三工作模式，停机或滑行模式为上述实施例的第四工作模式。可以理解的是，在电动自行车使用过程中，通过获取用户的操作指令，然后根据用户的操作指令切换工作模式，可实现在不同工作模式之间任意切换。

例如，当车辆处于停止状态时，此时处于停机模式，当用户选择除OFF档以外的工作档位时，人力踩踏曲柄110，第一单向离合器300由停机状态转为工作状态，扭矩传感器将检测的扭矩信号发送至控制器800，控制器800基于获取的电机200的转速信号控制电机200的输出扭矩，此时电机200正转，电机200动力传递至第二单向离合器400，第二单向离合器400由停机状态转换为工作状态，从而实现由停机模式切换至助力模式。其余工作模式间的相互切换可参考上述实施例，具体不再赘述。

本申请的实施例还提供了一种控制装置，该控制装置包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述实施例的控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图6中的方法步骤S10、图7中的方法步骤S110至步骤S120、图8中的方法步骤S111至步骤S121等。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

此外，本申请的实施例还提供了一种电动自行车，包括如上述实施例的动力装置1000或控制装置。由于电动自行车采用了上述实施例的动力装置1000或控制装置的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

此外，本申请的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器800执行，例如，被上述电动自行车实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的控制方法，例如，执行以上描述的图6中的方法步骤S10、图7中的方法步骤S110至步骤S120、图8中的方法步骤S111至步骤S121等。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1. 动力装置，包括：

   曲柄轴；

   电机；

   第一单向离合器；

   第二单向离合器；

   动力输出件，通过所述第一单向离合器与所述曲柄轴连接；

   传动组件，输入端与所述电机的驱动轴连接，输出端通过所述第二单向离合器与所述动力输出件连接；

   第一传感器，用于检测所述曲柄轴的扭矩；

   第二传感器，用于检测所述电机的转速；以及

   控制器，配置为根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测信号，控制所述电机的输出扭矩。
2. 根据权利要求1所述的动力装置，其中，所述控制器还配置为：获取预设的助力比，根据所述助力比与所述第一传感器获取的扭矩，计算所述电机的目标扭矩；并根据所述第二传感器获取的转速调节所述输出扭矩以达到所述目标扭矩，所述助力比为所述电机的扭矩与所述曲柄轴的扭矩之比。
3. 根据权利要求1或2所述的动力装置，其中，所述第一单向离合器包括第一内圈、第一离合组件和第一外圈，所述第一外圈与所述曲柄轴固定连接，所述第一离合组件位于所述第一内圈和所述第一外圈之间，所述第一传感器包括力矩感应套件和力矩检测件，所述第一内圈通过所述力矩感应套件连接所述动力输出件，所述力矩检测件固定设置。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的动力装置，其中，所述第二单向离合器包括第二内圈、第二离合组件和第二外圈，所述第二外圈与所述输出端连接，所述第二内圈与所述动力输出件连接，所述第二离合组件位于所述第二外圈与所述第二内圈之间。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的动力装置，其中，所述第二传感器为角速度传感器，用于检测所述电机的转速。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的动力装置，其中，所述传动组件为二级减速齿轮组或者三级减速齿轮组。
7. 动力装置的控制方法，其中，所述动力装置包括曲柄轴、电机、第一单向离合器、第二单向离合器、动力输出件、传动组件、第一传感器和第二传感器，所述动力输出件通过所述第一单向离合器与所述曲柄轴连接；所述传动组件的输入端与所述电机的驱动轴连接，输出端通过所述第二单向离合器与所述动力输出件连接；所述第一传感器用于检测所述曲柄轴的扭矩；所述第二传感器用于检测所述电机的转速；

   所述控制方法包括：

   当所述动力装置处于助力模式，根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测信号，控制所述电机的输出扭矩。
8. 根据权利要求7所述的动力装置的控制方法，其中，所述根据所述第一传感器和所述第二传感器的检测信号，控制所述电机的输出扭矩，包括：

   获取预设的助力比，利用所述助力比与所述第一传感器获取的扭矩信号，计算所述电机的目标扭矩，所述助力比为所述电机的扭矩与所述曲柄轴的扭矩之比；以及

   基于所述第二传感器获取的转速信号调节所述电机的输出扭矩，以达到所述目标扭矩。
9. 根据权利要求8所述的动力装置的控制方法，其中，所述助力模式包括预设的多个工作档位，每个所述工作档位对应不同的助力比，所述获取预设的助力比，包括：

   获取当前的所述工作档位，并根据当前的所述工作档位确定对应的所述助力比，所述助力比的取值范围为0.5至4。
10. 根据权利要求7至9任一项所述的动力装置的控制方法，还包括：

    获取用户的操作指令；以及

    根据所述操作指令切换所述动力装置的工作模式，所述工作模式包括人力驱动模式、电机驱动模式、助力模式和停机或滑行模式。
11. 控制装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其中所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7至10任一项所述的动力装置的控制方法。
12. 电动自行车，包括权利要求1至6任一项所述的动力装置或权利要求11所述的控制装置。