[實用新型]一種電動助力車的扭矩檢測裝置

有效

• 申請號: 201721315671.2
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN207328734U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 王凱;王鑫波;張存標
• 申請（專利權）人: 浙江鑫驅科技有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50;B62J99/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

本實用新型公開了一種電動助力車的扭矩檢測裝置，包括安裝部件、設置在安裝部件上的扭矩傳感裝置，扭矩傳感裝置包括設置在安裝部件上并縱向布置的傳感器彈性體，傳感器彈性體上設有形變傳感器，傳感器彈性體的一端設有傳感鏈輪，另一端設有導向鏈輪，傳感鏈輪和導向鏈輪分別與傳動鏈的張緊段兩側相嚙合，驅動鏈的張緊段在依次繞過導向鏈輪和傳感鏈輪后形成Z形彎折，當傳動鏈的張緊段張緊而頂推導向鏈輪和傳感鏈輪時，傳感器彈性體產生形變，此時的形變傳感器即可輸出與傳感器彈性體的形變量相對應的電信號。本實用新型可準確地檢測助力腳踏車在騎行時的人力輸出扭矩的大小，從而準確地控制電動助力的輸出扭矩與人力輸出的扭矩大小相匹配。

技術領域

本實用新型涉及電動助力腳踏車技術領域，尤其是涉及一種可準確感測電動助力腳踏車在人力騎行時的輸出扭矩的檢測裝置。

背景技術

目前，安裝有蓄電池、輪轂電機的電動自行車因為其省力、方便等優點在國內得到了普及，然而現有的電動自行車存在如下問題：雖然電動自行車保留了踏腳，以便騎車人用人力騎行，但是作為動力源的踏腳和輪轂電機可分開控制，也就是說，騎車人可通過設置在車輛把手上的電門直接控制輪轂電機的轉速，從而可完全依靠電力驅動車輛行進。這樣，在電動騎行狀態時，由于騎車人很難控制好電門的大小，從而無法使電力輔助驅動和腳踩驅動良好配合，造成只能采用純電力驅動模式，而腳踏騎行只有在蓄電池電量耗盡時才會采用。該行駛方式雖然具有快捷、省力的好處，但是容易產生超速行駛，進而造成騎行的不安全。另外，它也無法滿足部分人群的人力騎行以鍛煉身體的要求。

為此，人們實用新型了電動助力自行車，電動助力自行車的基本構造和工作原理與電動自行車類似，其也是通過蓄電池驅動輪轂電機，從而驅動車輛行駛，但是，其控制輪轂電機轉速是由相應的傳感器所感應到的信號控制的，當控制器接收到傳感器輸出的踏腳的速度、扭矩、或者車輛的狀態等信號時，即可自動控制輪轂電機的工作狀態和輸出扭矩。也就是說，騎車人在不采用腳踏騎行的狀態下無法實現純電力驅動，電力驅動只能用于輔助驅動，從而可有效地限制車輛的行駛速度，同時可實現省力的目的。

例如，在中國專利文獻上公開的“一種電動助力車控制方法及系統”，公布號為CN106828758A，該方法利用速度傳感器感測電動助力車的行進速度，利用水平儀感測電動助力車的行駛狀態，當電動助力車開始騎行時，其行進速度大于零，此時如果電動助力車的行駛狀態為水平行駛狀態時，則單純通過人力作用于踏腳的扭力驅動電動助力車，并記錄車輛在水平行駛狀態下踏腳的轉動速度或扭力值；如果電動助力車的行駛狀態為上坡行駛狀態時，則啟動驅動馬達正向轉動，形成輔助動力，以便使踏腳達到水平行駛狀態下的轉動速度或扭力值。也就是說，車輛在上坡時，騎車人腳踩踏腳所輸出的扭力值以及車輛的行駛速度和水平行駛時保持一致；如果電動助力車的行駛狀態為下坡行駛狀態時，則依靠車輛的慣性反向帶動驅動馬達轉動發電，以便為移動電源充電。

上述實用新型雖然具有根據實際行駛狀態自動控制車輛行駛模式的優點，但是其仍然存在如下缺陷：首先，當車輛在大部分時間里處于水平行駛狀態時無法實現電動助力，也就是說，其判斷是否需要助力的主要依據是根據水平儀得到的車輛行駛狀態信號，因此，其助力效果不明顯。其次，在通常情況下，人們希望在水平行駛時具有較高的行駛速度，而在上坡時則相應地降低行駛速度，以避免給移動電源和輪轂電機造成過大的負載而影響其使用壽命。但是上述實用新型在電動助力時的輸出扭矩的控制方式不合理，其控制的并非是輸出的扭矩的大小，而是車輛的行駛速度，其雖然有利于簡化控制方式，到容易造成電動助力時輸出扭矩過大的問題，特別是，當上坡的坡度很大、或者車輛的負載較大時，會造成移動電源和輪轂電機的過載運行，從而嚴重影響其使用壽命。

此外，上述實用新型中雖然也提到了直接在踏腳上設置扭矩傳感器一檢測踏腳扭矩的構思，但是，現有的扭矩傳感器主要是通過在受到扭矩后的變形來產生相應的輸出電信號的，由于踏腳在車輛騎行時所承受的扭矩有限，也就是說，其變形量非常微小，從而使扭矩傳感器難以對其進行精確地檢測，而如果采用較高精度的扭矩傳感器，則很極大地提升整車的制造成本。

實用新型內容