[實(shí)用新型]電動自行車用助力傳感裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020124052.7
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN201784783U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝炎民
• 申請（專利權(quán)）人: 謝炎民
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50;G01P3/487
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電動自行車領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種電動自行車用助力傳感裝置。?

背景技術(shù)

當(dāng)人力騎行電動自行車時，通過檢測腳蹬力的大小，或通過檢測腳蹬速度的快慢，把這些檢測信號傳輸給控制器，由控制器給電機(jī)一定比例的電驅(qū)動力，從而實(shí)現(xiàn)人力和電力的共同驅(qū)動，達(dá)到助力的效果。目前電動自行車行業(yè)檢測腳蹬速度快慢的助力傳感器，大多采用霍爾元件。霍爾元件固定在車架中軸部位。鑲嵌磁鋼的塑料盤固定在中軸或輪盤上。當(dāng)人力通過腳蹬驅(qū)動后輪旋轉(zhuǎn)的時候，塑料盤與中軸或輪盤同步旋轉(zhuǎn)，并帶動磁鋼同步旋轉(zhuǎn)。目前電動車行業(yè)的速度助力塑料盤大多采用5-8個磁鋼。?

霍爾元件是一種磁敏元件，當(dāng)磁鋼靠近或遠(yuǎn)離霍爾元件的時候，霍爾元件輸出相應(yīng)的高電位或底電位。當(dāng)磁鋼隨塑料盤轉(zhuǎn)動，磁鋼靠近霍爾元件的時候，霍爾輸出高電位，當(dāng)磁鋼遠(yuǎn)離霍爾元件的時候，霍爾元件輸出低電位，霍爾元件的輸出波形如圖1所示。圖1很明顯可以看出高電位的時間小于低電位的時間。當(dāng)磁鋼極性相反，或塑料盤轉(zhuǎn)向相反的時候，霍爾元件的輸出波形如圖2所示。圖2很明顯可以看出低電位的時間小于高電位的時間。因?yàn)楦唠娢缓偷碗娢凰嫉臅r間長短不一致，電動自行車的控制器能識別出腳蹬是朝前轉(zhuǎn)還是朝后轉(zhuǎn)。要是腳蹬朝前轉(zhuǎn)表示有人力驅(qū)動，控制器需要給電機(jī)相應(yīng)的電力驅(qū)動，以實(shí)現(xiàn)助力。要是腳蹬朝后轉(zhuǎn)，表示空轉(zhuǎn)，控制器不需要給電機(jī)供電。這種高低電位明顯的差異是因?yàn)樵谒芰媳P上安裝的磁鋼數(shù)量比較少。要是在塑料盤上安裝的磁鋼數(shù)量達(dá)到10個或更多。霍爾元件的輸出波形會出現(xiàn)圖示3的情況。圖3的波形是高低電位時間幾乎相等。這樣控制器就無法識別腳蹬是朝前轉(zhuǎn)還是朝后轉(zhuǎn)了。因此速度助力塑料盤上的磁鋼不能安裝的太多，一般不超過8個。?

助力型電動自行車的實(shí)際需要應(yīng)該是：當(dāng)腳蹬朝前轉(zhuǎn)的時候，應(yīng)該開始助力；腳蹬停止或腳蹬朝后轉(zhuǎn)的時候，應(yīng)該停止助力。開始助力和停止助力的響應(yīng)時間應(yīng)該越短越好。但是又要兼顧騎行者的舒適性和助力的連貫性，一般又需要對開始助力和停止助力的響應(yīng)時間做適當(dāng)?shù)难訒r。要考慮電動自行車助力騎行的舒適性，控制器必須對腳蹬朝前轉(zhuǎn)的每一個霍爾輸出信號做電助力延時，以便能銜接上后一個霍爾信號。這就意味著電動自行車的電助力要滯后于人力騎行。當(dāng)騎行者停止腳蹬時，控制器在一段延時時間段內(nèi)是在驅(qū)動電機(jī)前進(jìn)。這種明顯的滯后特性對騎行者來說，又顯得很不舒服。最重要是這種明顯的電助力滯后特性降低了電動車停止腳蹬后的安全性。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種腳蹬助力的跟隨性好，并安全性高的電動自行車用助力傳感裝置。?

本實(shí)用新型電動自行車用助力傳感裝置，通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，第一霍爾元件固定在車架中軸周面，鑲嵌磁鋼的塑料盤固定在中軸或輪盤上，其特征是，所述車架中軸周面固定第二霍爾元件，第一和第二霍爾元件的輸出信號輸入單片機(jī)，單片機(jī)連接電動車的控制器。?

裝配本實(shí)用新型傳感器裝置的電動車，在電助力與人力腳蹬的滯后感消除了。電動車在助力騎行方面的舒適性和安全性得到提高。?

附圖說明

圖1是現(xiàn)有傳感器霍爾元件輸出波形圖之一；?

圖2是現(xiàn)有傳感器霍爾元件輸出波形圖之二；?

圖3是現(xiàn)有塑料盤上安裝的磁鋼數(shù)量達(dá)到10個或更多時傳感器霍爾元件輸出的波形圖；?

圖4是本實(shí)用新型裝配軸側(cè)圖；?

圖5是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖6是本實(shí)用新型傳感裝置電路圖；?

圖7是本實(shí)用新型傳感裝置所感應(yīng)到的波形圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。?

本實(shí)用新型裝配于電動自行車如圖4所示，中軸5周面固定傳感裝置固定架4，傳感裝置1固定于傳感裝置固定架4，中軸鎖母位于一端，塑料盤6位于中軸5一側(cè)。傳感裝置1如圖5所示，第一霍爾元件11和第二霍爾元件12緊靠著固定在中軸周面?zhèn)鞲醒b置固定架上，這樣第一和第二霍爾元件的上升沿和下降沿輸出信號會出現(xiàn)先后順序，這兩個信號輸入單片機(jī)13，單片機(jī)連接電動車的控制器，安裝在傳感裝置上的發(fā)光二極管14連接第一和第二霍爾元件。本實(shí)用新型傳感裝置電路如圖6所示，其中T1和T2是第一和第二霍爾元件，U1是單片機(jī)，D1是連接第一和第二霍爾元件的發(fā)光二極管，用于指示輸出脈沖信號，方便裝配人員或維修人員檢測輸出信號。?