[發明專利]快拆式自行車動力輔助裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201810068453.6
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108082386B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 季節;楊豐源;高騰駿;劉帆;李浩;亓璐;王琦;史波;王云飛;劉舒豪
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: B62M6/40
• 分類號: B62M6/40;B62M6/45;B62M6/50
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 盧登濤

1.一種快拆式自行車動力輔助裝置，包括殼體（8）和復合動力輪（1），殼體（8）內部設置有電池和控制器（5），其特征在于：復合動力輪（1）通過彈力裝置（11）緊貼在自行車輪轂(24)側面，復合動力輪（1）包括動力輪外殼（12）、無刷電機（18）、超越離合器和膠輪（20），動力輪外殼（12）轉動安裝在殼體（8）頂部，無刷電機（18）固定在動力輪外殼（12）上，無刷電機（18）的動力輸出端連接超越離合器內軸（13），膠輪（20）套在超越離合器外軸（16）上，膠輪（20）側面有一定傾斜角度，一側伸出動力輪外殼（12）與自行車輪轂(24)側面接觸，膠輪（20）上側安裝有測速霍爾傳感器（14）和測速磁鐵（15），控制器（5）連接電池、無刷電機（18）、測速霍爾傳感器（14）和測速磁鐵（15），殼體（8）通過綁帶（9）固定在自行車車身上；超越離合器為單向軸承；所述綁帶（9）一端固定有動夾板（26），動夾板（26）另一端與殼體（8）鉸接，動夾板（26）一側設置有定夾板（10），定夾板（10）與殼體（8）固定，綁帶（9）另一端固定有長行程的卡槽（7），殼體（8）另一側轉動安裝有搭扣一（3），搭扣一（3）前端轉動安裝有與卡槽（7）配合的卡環一（6），殼體（8）上設置有耳板（4），搭扣一（3）的后端設置有可以卡在耳板（4）上的卡孔；動夾板（26）和定夾板（10）內側有防滑膠墊（27）。

2.根據權利要求1所述的快拆式自行車動力輔助裝置，其特征在于：所述殼體（8）內置有陀螺儀、氣壓傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，電流傳感器測量電池輸出電流，電壓傳感器測量電池輸出電壓，陀螺儀、氣壓傳感器、電流傳感器和電壓傳感器均與控制器（5）連接。

3.根據權利要求1或2所述的快拆式自行車動力輔助裝置，其特征在于：所述無刷電機（18）與超越離合器之間設置有風扇葉輪（19），風扇葉輪（19）與無刷電機（18）的動力輸出端固定。

4.根據權利要求3所述的快拆式自行車動力輔助裝置，其特征在于：所述彈力裝置（11）包括彈力軸和強力扭簧（17），動力輪外殼（12）通過彈力軸轉動安裝在殼體（8）頂部，強力扭簧（17）套在彈力軸上，強力扭簧（17）一端卡在殼體（8）上，另一端卡在動力輪外殼（12）上。

5.根據權利要求1所述的快拆式自行車動力輔助裝置，其特征在于：所述動力輪外殼（12）遠離自行車輪轂（24）一側設置有限位件（21），殼體（8）上部遠離自行車輪轂（24）一側轉動安裝有搭扣二（25），搭扣二（25）前端轉動安裝有卡環二（2），搭扣二（25）上的卡環二（2）與動力輪外殼（12）上的限位件（21）接觸，來起到回拉動力輪外殼（12）。

6.一種快拆式自行車動力輔助裝置的控制方法，其特征在于：使用權利要求1-5任意一項所述的快拆式自行車動力輔助裝置，所述控制方法包括如下步驟：

（1）、測速磁鐵（15）、測速霍爾傳感器（14）配合實時檢測車輪線速度，當車輪線速度大于閾值r1時，計算用戶期望功率Pu，控制器（5）控制電機啟動，使電機輸出功率穩定于Pu，帶動車輛前行；車輪線速度小于r1時，控制器（5）控制電機自動停止工作；

（2）、當用戶剎車時，此時測速霍爾傳感器（14）測得膠輪（20）的速度下降，參考路面坡度可計算得出負值期望瞬時加速度αu，如果加速度低于一個閾值r2，電機停止工作一段時間，待加速度穩定于閾值r2以上時，控制器（5）繼續控制電機加速。

7.根據權利要求6所述的快拆式自行車動力輔助裝置的控制方法，其特征在于：所述步驟（1）中用戶期望功率Pu用以下公式計算：

，

其中m為車輛和用戶的重量，F為車輛騎行時的摩擦阻力，αu為期望瞬時加速度，V為車輛行駛速度。