一種用于電動車的導電滑環(huán)及安裝有該導電滑環(huán)的電動自行車助力控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電動自行車的導電滑環(huán)及安裝有該導電滑環(huán)的電動自行車助力控制方法，該導電滑環(huán)安裝在電動自行車的力矩傳感系統(tǒng)中，包括轉(zhuǎn)子部和定子部，轉(zhuǎn)子與中軸相固定，定子部與相對車架固定的位置固定，所述導電滑環(huán)分別與所述力矩傳感系統(tǒng)中的控制器和傳感器相連接，所述傳感器產(chǎn)生的信號通過所述導電滑環(huán)傳送給所述控制器，所述控制器控制電機助力的輸出。本發(fā)明的用于電動自行車的導電滑環(huán)，將從粘貼在中軸套筒上的傳感器接收到的信號放大，并傳遞至控制器。從而根據(jù)中軸力矩的改變而控制電機助力的輸出，真正體現(xiàn)電動自行車的智能化。
【專利說明】—種用于電動車的導電滑環(huán)及安裝有該導電滑環(huán)的電動自行車助力控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電動自行車的信號傳導裝置，特別是涉及一種用于電動自行車的導電滑環(huán)及安裝有該導電滑環(huán)的電動自行車助力控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電動自行車助力傳感器應用于智能型電動助力自行車上，是智能型電動自行車核心部件之一。能否在不同的騎行環(huán)境中準確判斷車速，并且根據(jù)不同需要改變電機輸出，從而帶來舒適的騎行體驗，是目前普遍關(guān)注的問題。
[0003]因此，人們迫切需要一種電動自行車的信號傳導裝置。自行車的中軸力矩的變化直接反應了踩踏力的變化，將這種信號的變化傳遞給控制器，從而調(diào)整電機的助力輸出，增加測量準確性，獲得更好的騎行體驗。由于中軸在騎行中是不斷旋轉(zhuǎn)的，因此測量中軸力矩的傳感器的信號線必須傳導給固定安裝在車架上的電動自行車控制器。
[0004]導電滑環(huán)是一種電接觸滑動連接的成熟產(chǎn)品，我們考慮應用在測量中軸力矩的系統(tǒng)上能夠解決上述問題，為了得到更佳的騎行效果，我們在導電滑環(huán)上安裝測速裝置，配合力矩信號一起傳導給控制器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于電動自行車的測速導電滑環(huán)及其運轉(zhuǎn)方法，通過該導電滑環(huán)，可將粘貼在中軸套筒上的傳感器接收到的信號放大，并傳遞至控制器。從而根據(jù)中軸的力矩改變而控制電機助力的輸出，真正體現(xiàn)電動自行車的智能化。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:一種用于電動自行車的導電滑環(huán)，安裝在電動自行車的力矩傳感系統(tǒng)中，包括轉(zhuǎn)子部和定子部，轉(zhuǎn)子與中軸相固定，定子部與相對車架固定的位置固定，所述導電滑環(huán)分別與所述力矩傳感系統(tǒng)中的控制器和傳感器相連接，所述傳感器產(chǎn)生的信號通過所述導電滑環(huán)傳送給所述控制器，所述控制器控制電機助力的輸出。
[0007]進一步地，所述導電滑環(huán)還包括設(shè)置在其上的測速裝置。
[0008]進一步地，所述測速裝置是在所述轉(zhuǎn)子部安裝的呈圓環(huán)狀間隔分布磁鋼的磁環(huán)，在與所述磁環(huán)相對應的位置安裝的霍爾傳感器。
[0009]進一步地，所述力矩傳感系統(tǒng)設(shè)有應變套筒，所述應變套筒的一端通過軸承固定在五通上與鏈輪支架相連接，另一端套裝在中軸上，與中軸固定連接，所述應變套筒的內(nèi)表面貼合所述中軸的外表面，所述應變套筒的外表面粘貼所述傳感器。
[0010]一種安裝有導電滑環(huán)的電動自行車助力控制方法，包括:
[0011]當測速檢測到踩踏速度慢、踩踏力相應增加時，導電滑環(huán)向控制器輸出信號，控制器控制電機增加助力輸出；
[0012]當測速檢測到踩踏速度增加、踩踏力相應減小時，導電滑環(huán)向控制器輸出信號，控制器控制電機減少助力輸出。
[0013]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果有:
[0014]1.通過本發(fā)明的用于電動自行車的導電滑環(huán)，將從粘貼在中軸套筒上的傳感器接收到的信號放大，并傳遞至控制器。從而根據(jù)中軸力矩的改變而控制電機助力的輸出，真正體現(xiàn)電動自行車的智能化。
[0015]2.本發(fā)明優(yōu)選地在導電滑環(huán)上設(shè)置測速裝置，例如在騎行的上坡或下坡時，可以實時監(jiān)測到腳踏力和腳踏速度的改變，通過對控制器的編程設(shè)計，改變電機助力的輸出，從而獲得更好的騎行體驗。
[0016]3.由于應變套筒套在中軸上，是滑動配合，兩者之間存在一定的配合間隙，因此即使發(fā)生非正常情況，如自行車停放時有人踩在腳踏板上玩，此時中軸會產(chǎn)生微量的杠桿變形，該變形通過配合間隙傳遞到應變套筒上后大幅衰減，加上中軸剛性很強，本身變形量很小，此時應變套筒檢測到的扭矩遠小于正常踩踏時的扭矩，因此電動車不會啟動輸出電機驅(qū)動力，發(fā)出錯誤動作，克服了目前中軸力矩傳感系統(tǒng)的常見缺陷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的導電滑環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的一個實施例中測速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標記說明
[0020]I為中軸；2為軸承；3為導電滑環(huán)轉(zhuǎn)子部；4為導電滑環(huán)定子部；5為霍爾傳感器；6為磁環(huán)；7為電阻應變片傳感器；8為應變套筒；9為軸承；10為鏈輪支架。

【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]參考圖1，本發(fā)明提供一種用于電動自行車的導電滑環(huán)，其安裝在電動自行車的中軸力矩傳感系統(tǒng)中，中軸力矩傳感系統(tǒng)包括:中軸1、應變套筒8、鏈輪支架10、傳感器7和五通，應變套筒8的一端通過軸承2固定在五通上與鏈輪支架10相連接，另一端套裝在中軸I上，與中軸固定連接，應變套筒的內(nèi)表面貼合中軸的外表面，套筒和中軸只會發(fā)生相對的微量旋轉(zhuǎn)，而不會上下左右晃動。導電滑閥包括轉(zhuǎn)子部3和定子部4，轉(zhuǎn)子3與中軸I或應變套筒8相固定，定子部4與相對車架固定的位置固定，導電滑環(huán)分別與力矩傳感系統(tǒng)中的控制器和傳感器相連接。由于騎行時不斷踩踏，中軸產(chǎn)生力矩，套筒隨著中軸不斷轉(zhuǎn)動，在這個過程中套管受到旋轉(zhuǎn)扭力發(fā)生輕微扭轉(zhuǎn)變形，引起傳感器發(fā)生變形，產(chǎn)生腳踏力矩信號，傳感器信號經(jīng)導電滑環(huán)放大后傳遞至控制器，控制器控制電機助力的輸出。其中，傳感器可由電阻應變片組成的半橋或全橋電路構(gòu)成。
[0023]實施例2
[0024]參考圖1和2，在優(yōu)選的實施例中，在導電滑環(huán)上安裝測速裝置，如圖2，在轉(zhuǎn)子部處3安裝呈圓環(huán)狀分布的磁環(huán)，在與磁環(huán)相對于的位置安裝霍爾傳感器5?；魻杺鞲衅鳛樗俣葌鞲衅?，所述速度傳感器檢測中軸或套筒的旋轉(zhuǎn)速度，即踩踏速度。霍爾傳感器和扭矩傳感器檢測到踩踏速度或踩踏力，并將檢測信號傳輸至控制器，根據(jù)信號調(diào)節(jié)電機輸出。這樣的裝置應用在本發(fā)明中，結(jié)合踩踏力和踩踏速度，能夠通過對控制器編程設(shè)計，達到最佳的助力騎行效果，比如在上坡過程中，當測速裝置檢測到踩踏速度慢、踩踏力相應增加時，導電滑環(huán)向控制器輸出信號，控制器控制電機增加助力輸出；而在下坡或者平地時，踩踏速度快，但沒用上力，測速裝置檢測到踩踏速度增加、踩踏力相應減小，導電滑環(huán)向控制器輸出信號，控制器控制電機減少助力輸出。
[0025]本發(fā)明的電動車中軸力矩傳感系統(tǒng)能應用在所有中置電機驅(qū)動的電動自行車、前置電機驅(qū)動的電動自行車及后置電機驅(qū)動的電動自行車上，只要檢測到踩踏力就能相應控制電機的助力輸出，達到電動自行車的助力效果。中置電機驅(qū)動的電動自行車里面電機和減速機構(gòu)(行星齒輪系統(tǒng))及雙向離合器的連接關(guān)系在CN201320448104、名稱為“中置電機驅(qū)動系統(tǒng)”或者CN200820111767.1、名稱為“電動自行車雙棘輪離合傳動裝置”的專利中公開，在此不再贅述。
[0026]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動自行車的導電滑環(huán)，安裝在電動自行車的力矩傳感系統(tǒng)中，其特征在于:包括轉(zhuǎn)子部和定子部，轉(zhuǎn)子與中軸相固定，定子部與相對車架固定的位置固定，所述導電滑環(huán)分別與所述力矩傳感系統(tǒng)中的控制器和傳感器相連接，所述傳感器產(chǎn)生的信號通過所述導電滑環(huán)傳送給所述控制器，所述控制器控制電機助力的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導電滑環(huán)，其特征在于，所述導電滑環(huán)還包括設(shè)置在其上的測速裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導電滑環(huán)，所述測速裝置是在所述轉(zhuǎn)子部安裝的呈圓環(huán)狀間隔分布磁鋼的磁環(huán)，在與所述磁環(huán)相對應的定子部位置安裝的霍爾傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導電滑環(huán)，其特征在于，所述力矩傳感系統(tǒng)設(shè)有應變套筒，所述應變套筒的一端通過軸承固定在五通上與鏈輪支架相連接，另一端套裝在中軸上，與中軸固定連接，所述應變套筒的內(nèi)表面貼合所述中軸的外表面，所述應變套筒的外表面粘貼所述傳感器。
5.一種安裝有權(quán)利要求2所述的導電滑環(huán)的電動自行車助力控制方法，其特征在于，包括: 當測速檢測到踩踏速度慢、踩踏力相應增加時，導電滑環(huán)向控制器輸出信號，控制器控制電機增加助力輸出； 當測速檢測到踩踏速度增加、踩踏力相應減小時，導電滑環(huán)向控制器輸出信號，控制器控制電機減少助力輸出。
【文檔編號】B62M6/50GK104369832SQ201410604581
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】高峰 申請人:太倉市榮馳電機有限公司