專利名稱：電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是電動自行車的檢測設(shè)備，更具體地，涉及檢測電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
電動自行車是以蓄電池為能源，提供助動力的非機動車。近年來，很多城市淘汰了摩托車和以燃油發(fā)動機提供動力的助動車，電動自行車因其輕便省力、綠色環(huán)保成為了市內(nèi)代步的新寵，其保有量越來越大，生產(chǎn)廠家也越來越多。消費者總是希望電動自行車越省力越好，速度越快越好，而從交通安全的角度考慮，顯然并非如此。由于電動自行車本身是一種輕便的非機動車，其車架結(jié)構(gòu)、制動裝置都是按低速、低載荷來設(shè)計的，一味地追求高速、大驅(qū)動力，必將造成安全隱患。所以，有必要對電動自行車的速度和驅(qū)動力作出限制。
現(xiàn)有的交通法規(guī)和行業(yè)標準已經(jīng)對電動自行車的最高速度作了限定，但這個速度實際上是單獨由電機驅(qū)動時，電動自行車在平路上所能達到的最高速度，現(xiàn)有的檢測手段也只能測出這個速度。這個指標沒有考慮到人力和電機驅(qū)動力同時作用的情況，也沒有考慮不同的道路狀況對車速的影響，不盡全面。這樣的電動自行車，某些情況下會動力不足(如上陡坡時)，而某些情況下則可以超過限速。
為解決這一問題，有人提出了一種新的標準，即限制電機的驅(qū)動力，具體地說，是根據(jù)不同的車速，限定電機驅(qū)動力與人力的比值。當車速較低時，可以較多地依賴電機的驅(qū)動力；當車速較高時，就要降低電機的驅(qū)動力；車速達到某一數(shù)值后，就要完全依靠人力了。這種方案使得騎行者不可能將電機作為主要動力源，自然而然地限定了最高速度(即騎行者人力所能達到的最高速度)；同時在路況較差時，則讓電機提供較多的動力，較好地體現(xiàn)了電機作為“輔助動力”的思路。
采用這一思路后，電動自行車的操控方式也將發(fā)生變化，不再通過手動調(diào)速把控制電機的輸出功率，而是通過傳感器感知電動自行車腳蹬上人力的大小，根據(jù)預(yù)置的程序決定電機的輸出功率，合理調(diào)整電機驅(qū)動力和人力的比值，實現(xiàn)人機合力帶動車輛運行。這樣，騎行者無須用手控制電機，兩只手都可用于方向和剎車的控制，進一步確保了交通安全。并且人和機以一定比例對電動自行車合作做功，使電機不會長時間處于大電流工作狀態(tài)，有利于保護電機，延長續(xù)行里程。因此，這種車輛形式有望取代傳統(tǒng)的電動自行車，成為主流產(chǎn)品，有人已經(jīng)提出具體的比值標準，當車速v在15km/h以下時，電機驅(qū)動力與人力的比值a為1；當車速v在15km/h以上24km/h以下時，比值a為1-(v-15)/9；當車速在24km/h以上時，無須用電機來補充人力，即比值a為0。
從以上背景介紹可以看出，要實現(xiàn)這種形式的電動自行車，關(guān)鍵在于準確有效地檢測驅(qū)動力比，而現(xiàn)有技術(shù)中對電動自行車的出廠檢測，僅限于啟動性能、最高車速、爬坡性能、制動性能等指標，缺少對電機驅(qū)動力比值的檢測方法，更缺乏相應(yīng)的檢測設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的是對電動自行車電機驅(qū)動力比值無法檢測的問題，提供一種電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備。
為實現(xiàn)本實用新型的目的，所采用的技術(shù)方案是這樣的電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備，包括測試臺體和控制柜，測試臺體和控制柜之間電連接并同時有數(shù)據(jù)線連接，控制柜帶有電壓、電流可調(diào)的直流電源，可作為檢測對象的工作電源；測試臺體上設(shè)有夾持裝置，可固定檢測對象的從動輪；測試臺體上設(shè)有雙輪轂的路況模擬裝置，所述的雙輪轂一前一后設(shè)置，分別以其軸心可轉(zhuǎn)動地安裝在測試臺體上，從而將檢測對象的主動輪夾在兩個輪轂之間；其中一個輪轂上裝有位置/位移傳感器，可測得電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T，并將其傳給控制柜，其特征在于測試臺體還設(shè)有曲柄驅(qū)動裝置，曲柄驅(qū)動裝置一端與電動自行車的腳蹬固定，由電機驅(qū)動，模擬騎行者的蹬踏動作，帶動電動自行車的腳蹬作圓周運動；曲柄驅(qū)動裝置上還帶有扭矩/速度傳感器，測得其轉(zhuǎn)速N和扭矩T后傳給控制柜。
本實用新型還可以包括一個上位機電腦，與控制柜相連，可接收、處理測試數(shù)據(jù)，并存儲、輸出測試結(jié)果；上位機電腦連有顯示器、打印機、音響，可以上述方式輸出測試結(jié)果。
本實用新型的結(jié)構(gòu)通過測試電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T，可得到車輛的實際功率，測試曲柄驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速N和扭矩T，可得到腳蹬的輸出功率，兩者相減就是電機的輸出功率，從而可得到人/機驅(qū)動力的比值。
具體地，本實用新型的檢測方法是這樣的首先關(guān)閉電動自行車的電機，完全以曲柄驅(qū)動裝置驅(qū)動電動自行車的主動輪轉(zhuǎn)動，測得曲柄驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速N1和扭矩T1，以及電動自行車主動輪的角速度ω1和扭矩T1用式I求出電動自行車的損耗功率Pcl；然后啟動電機，以曲柄驅(qū)動裝置和電機同時驅(qū)動電動自行車的主動輪轉(zhuǎn)動，測得曲柄驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速N2和扭矩T2，以及電動自行車主動輪的角速度ω2和扭矩T2，用式II求出電動自行車的驅(qū)動力比a。
Pcl＝(N1*T1)-(ω1*T1) Ia＝(ω2*T2+Pcl-N2*T2)/(N2*T2) II
圖1是本實用新型的組裝示意圖。
圖2是控制柜的示意圖。
圖3是控制柜的俯視圖。
圖4是本實用新型中曲柄驅(qū)動裝置的示意圖。
具體實施方式
參見附圖。本實用新型的檢測設(shè)備包括一個測試臺體1，控制柜2和上位機電腦3，測試臺體1和控制柜2之間電連接并同時有數(shù)據(jù)線連接，上位機電腦3和控制柜2相連，測試臺體1上放置有檢測對象即電動自行車4，本實用新型即對電動自行車4進行測試。測試臺體1上設(shè)有夾持裝置11，將電動自行車4的前輪固定；測試臺體上還有氣動加載裝置12，可模擬人體載重量；前輪轂13和后輪轂14組成路況模擬裝置，前輪轂13上帶有磁粉制動器，可給電動自行車提供阻尼，后輪轂14上帶有光電編碼器，可檢測電動自行車4后輪的角速度ω和扭矩T。測試臺體1上還設(shè)有曲柄驅(qū)動裝置15，曲柄驅(qū)動裝置用電機151提供動力，通過剛性聯(lián)軸器152、154，萬向節(jié)155帶動轉(zhuǎn)臂156運動，當聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)臂156是做圓周運動的；轉(zhuǎn)臂前端還裝有撥動套157，可卡位電動自行車的腳蹬，帶動其做圓周運動，從而模擬人的蹬踏動作。曲柄驅(qū)動裝置15上還有扭矩/速度傳感器153，可測得其轉(zhuǎn)速N和扭矩T后傳給控制柜。
本實用新型在實際檢測時，首先關(guān)閉電動自行車的電源，完全以曲柄驅(qū)動裝置15驅(qū)動電動自行車的后輪轉(zhuǎn)動，測得曲柄驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速N1和扭矩T1，以及電動自行車后輪的角速度ω1和扭矩T1，用前述的式I求出電動自行車的損耗功率Pcl；然后啟動電源，以曲柄驅(qū)動裝置15和電機同時驅(qū)動電動自行車的后輪轉(zhuǎn)動，測得曲柄驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速N2和扭矩T2，以及電動自行車后輪的角速度ω2和扭矩T2，用前述的式II求出電動自行車的驅(qū)動力比a。
權(quán)利要求1.電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備，包括測試臺體和控制柜，測試臺體和控制柜之間電連接并同時有數(shù)據(jù)線連接，控制柜帶有電壓、電流可調(diào)的直流電源，可作為檢測對象的工作電源；測試臺體上設(shè)有夾持裝置，可固定檢測對象的從動輪；測試臺體上設(shè)有雙輪轂的路況模擬裝置，所述的雙輪轂一前一后設(shè)置，分別以其軸心可轉(zhuǎn)動地安裝在測試臺體上，從而將檢測對象的主動輪夾在兩個輪轂之間；其中一個輪轂上裝有位置/位移傳感器，可測得電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T’，并將其傳給控制柜，其特征在于測試臺體還設(shè)有曲柄驅(qū)動裝置，曲柄驅(qū)動裝置一端與電動自行車的腳蹬固定，由電機驅(qū)動，模擬騎行者的蹬踏動作，帶動電動自行車的腳蹬作圓周運動；曲柄驅(qū)動裝置上還帶有扭矩/速度傳感器，測得其轉(zhuǎn)速N和扭矩T后傳給控制柜。
2.如權(quán)利要求1所述的電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備，其特征在于它還包括一個上位機電腦，與控制柜相連，可接收、處理測試數(shù)據(jù)，并存儲、輸出測試結(jié)果；上位機電腦連有顯示器、打印機、音響，可以上述方式輸出測試結(jié)果。
專利摘要本實用新型公開了一種電動自行車驅(qū)動力比的檢測設(shè)備，包括測試臺體和控制柜，測試臺體和控制柜之間電連接并同時有數(shù)據(jù)線連接；測試臺體上設(shè)有夾持裝置，可固定檢測對象的從動輪；測試臺體上設(shè)有雙輪轂的路況模擬裝置，所述的雙輪轂一前一后設(shè)置，分別以其軸心可轉(zhuǎn)動地安裝在測試臺體上，從而將檢測對象的主動輪夾在兩個輪轂之間；其中一個輪轂上裝有位置/位移傳感器，可測得電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T，并將其傳給控制柜。本實用新型可測得人/機驅(qū)動力的比值。
文檔編號G01M17/007GK2767989SQ20052000812
公開日2006年3月29日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者楊克己 申請人:浙江大學(xué)