[實(shí)用新型]一種電動(dòng)助力自行車的助力控制機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220227442.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN202624560U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童國林;汪婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 童國林;汪婷
• 主分類號(hào): B62M6/45
• 分類號(hào): B62M6/45;B62M6/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于智能控制領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)助力自行車的助力控制機(jī)構(gòu)。?

背景技術(shù)

電動(dòng)助力自行車必須有人力做功，而不能純粹由電機(jī)提供動(dòng)力，即電機(jī)僅僅為騎行提供補(bǔ)充動(dòng)力，這樣的電動(dòng)助力自行車才符合各國的標(biāo)準(zhǔn)。因此必須將人力的腳踏作為電動(dòng)助力自行車的助力控制信號(hào)，而不能使用轉(zhuǎn)把控制，這樣做有2個(gè)好處，一則符合國家標(biāo)準(zhǔn)，二則可以使得電池的使用更加合理，延長(zhǎng)電池的使用壽命并且增加了一次充電的騎行距離。?

目前已經(jīng)公布的各種專利，以力矩傳感控制為主，即通過機(jī)械裝置直接或間接測(cè)量騎行者踩踏腳蹬產(chǎn)生的力矩所引起其它物理量的變化，根據(jù)此物理量的變化輸出對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，從而控制電機(jī)做功的大小；例如：00217870.2的力矩傳感器、201020622645.6一種電動(dòng)自行車用的力矩測(cè)力及力矩傳感電壓輸出機(jī)構(gòu)；它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)，都需要針對(duì)腳踏產(chǎn)生的扭矩所引起的某個(gè)物理量的機(jī)械檢測(cè)裝置，或者是某種旋轉(zhuǎn)位移量、或者是軸向的位移量，位移量往往還需要通過杠桿等放大機(jī)構(gòu)放大，最終被磁鐵與霍爾或者光電元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這些測(cè)量力矩的方式來實(shí)現(xiàn)通過騎行者的腳踏對(duì)電動(dòng)自行車的助力控制的方式，有以下缺陷：?

1、腳踏的力矩檢測(cè)需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并且由于腳踏引起的直接或間接物理位移（旋轉(zhuǎn)方向的錯(cuò)位或者軸向的移動(dòng)）是一個(gè)微小的變形量，這就要求檢測(cè)這個(gè)位移的傳感器的裝置非常精密，機(jī)械結(jié)構(gòu)越是精密，其安裝精度的要求也就越高，在戶外、振動(dòng)的使用環(huán)境下，就非常難穩(wěn)定地保持其工作精度；

2、絕大多數(shù)力矩檢測(cè)轉(zhuǎn)換裝置安裝在中軸內(nèi)、后輪軸等部位，對(duì)車輛的現(xiàn)有機(jī)械結(jié)構(gòu)有改動(dòng)，而非簡(jiǎn)單加裝一個(gè)機(jī)械裝置，這就限制了這些助力控制機(jī)構(gòu)的推廣；

3、單一地檢測(cè)腳踏的踩踏力，很難避免車輛在各種不安全狀態(tài)或不需加速的狀態(tài)下因?yàn)槭д`而踩踏腳蹬。

因此目前缺少一種安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度要求低、不改動(dòng)電動(dòng)助力自行車原有結(jié)構(gòu)的腳踏助力控制機(jī)構(gòu)。?

本實(shí)用新型的實(shí)施例中使用電感式位移傳感器，當(dāng)金屬在5mm距離內(nèi)通過傳感器的感應(yīng)區(qū)時(shí)，傳感器即可檢測(cè)到并輸出相應(yīng)電信號(hào)。電感式位移傳感器，又稱自感式傳感器，由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測(cè)量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器的特點(diǎn)是：①無活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復(fù)性好；⑤測(cè)量范圍寬（測(cè)量范圍大時(shí)分辨率低）；⑥無輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測(cè)量誤差；⑦對(duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；⑧不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。電感式傳感器主要用于位移測(cè)量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量（如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等）的測(cè)量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度要求低、不改動(dòng)電動(dòng)助力自行車原有結(jié)構(gòu)的腳踏助力控制機(jī)構(gòu)。?

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)助力自行車的助力控制機(jī)構(gòu)，包括左右腳踏、鏈條、飛輪、前輪、后輪、前輪轉(zhuǎn)盤、前輪轉(zhuǎn)速傳感器、前輪轉(zhuǎn)速傳感器支架、飛輪轉(zhuǎn)速傳感器、飛輪轉(zhuǎn)速傳感器支架、微處理器；

前輪轉(zhuǎn)盤與前輪軸同心，固定安裝于前輪花鼓上，即前輪轉(zhuǎn)盤與前輪的轉(zhuǎn)速始終是相同的；前輪轉(zhuǎn)盤沿圓周方向等間距開有若干相同的槽；

前輪轉(zhuǎn)速傳感器通過前輪轉(zhuǎn)速傳感器支架固定安裝于前叉上，前輪轉(zhuǎn)速傳感器的感應(yīng)端面與前輪轉(zhuǎn)盤平行，相距1-5mm；前輪轉(zhuǎn)盤的每個(gè)槽的每轉(zhuǎn)動(dòng)通過一次前輪轉(zhuǎn)速傳感器，前輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到一個(gè)信號(hào)；

飛輪轉(zhuǎn)速傳感器支架一端固定套在飛輪軸上、一端固定安裝在車架上；

飛輪轉(zhuǎn)速傳感器通過緊固件固定在飛輪轉(zhuǎn)速傳感器支架上，飛輪轉(zhuǎn)速傳感器的感應(yīng)端面與飛輪的切線方向平行，飛輪轉(zhuǎn)速傳感器與飛輪的齒尖始終保持一個(gè)固定的距離，該距離的范圍為1到5mm，飛輪轉(zhuǎn)速傳感器的感應(yīng)區(qū)的中心與飛輪兩個(gè)端面距離相等；

前輪轉(zhuǎn)速傳感器、飛輪轉(zhuǎn)速傳感器通過導(dǎo)線傳送信號(hào)給微處理器。