[实用新型]一种电动助力自行车的助力控制机构

说明书

技术领域

本实用新型属于智能控制领域，涉及一种电动助力自行车的助力控制机构。 

背景技术

电动助力自行车必须有人力做功，而不能纯粹由电机提供动力，即电机仅仅为骑行提供补充动力，这样的电动助力自行车才符合各国的标准。因此必须将人力的脚踏作为电动助力自行车的助力控制信号，而不能使用转把控制，这样做有2个好处，一则符合国家标准，二则可以使得电池的使用更加合理，延长电池的使用寿命并且增加了一次充电的骑行距离。 

目前已经公布的各种专利，以力矩传感控制为主，即通过机械装置直接或间接测量骑行者踩踏脚蹬产生的力矩所引起其它物理量的变化，根据此物理量的变化输出对应的电信号，从而控制电机做功的大小；例如：00217870.2的力矩传感器、201020622645.6一种电动自行车用的力矩测力及力矩传感电压输出机构；它们有一个共同的特点，都需要针对脚踏产生的扭矩所引起的某个物理量的机械检测装置，或者是某种旋转位移量、或者是轴向的位移量，位移量往往还需要通过杠杆等放大机构放大，最终被磁铁与霍尔或者光电元件转换为电信号。这些测量力矩的方式来实现通过骑行者的脚踏对电动自行车的助力控制的方式，有以下缺陷： 

1、脚踏的力矩检测需要复杂的机械结构，并且由于脚踏引起的直接或间接物理位移（旋转方向的错位或者轴向的移动）是一个微小的变形量，这就要求检测这个位移的传感器的装置非常精密，机械结构越是精密，其安装精度的要求也就越高，在户外、振动的使用环境下，就非常难稳定地保持其工作精度；

2、绝大多数力矩检测转换装置安装在中轴内、后轮轴等部位，对车辆的现有机械结构有改动，而非简单加装一个机械装置，这就限制了这些助力控制机构的推广；

3、单一地检测脚踏的踩踏力，很难避免车辆在各种不安全状态或不需加速的状态下因为失误而踩踏脚蹬。

因此目前缺少一种安全可靠、结构简单、检测精度要求低、不改动电动助力自行车原有结构的脚踏助力控制机构。 

本实用新型的实施例中使用电感式位移传感器，当金属在5mm距离内通过传感器的感应区时，传感器即可检测到并输出相应电信号。电感式位移传感器，又称自感式传感器，由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时，就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。电感式传感器的特点是：①无活动触点、可靠度高、寿命长；②分辨率高；③灵敏度高；④线性度高、重复性好；⑤测量范围宽（测量范围大时分辨率低）；⑥无输入时有零位输出电压，引起测量误差；⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高；⑧不适用于高频动态测量。电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量（如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种安全可靠、结构简单、检测精度要求低、不改动电动助力自行车原有结构的脚踏助力控制机构。 

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

一种电动助力自行车的助力控制机构，包括左右脚踏、链条、飞轮、前轮、后轮、前轮转盘、前轮转速传感器、前轮转速传感器支架、飞轮转速传感器、飞轮转速传感器支架、微处理器；

前轮转盘与前轮轴同心，固定安装于前轮花鼓上，即前轮转盘与前轮的转速始终是相同的；前轮转盘沿圆周方向等间距开有若干相同的槽；

前轮转速传感器通过前轮转速传感器支架固定安装于前叉上，前轮转速传感器的感应端面与前轮转盘平行，相距1-5mm；前轮转盘的每个槽的每转动通过一次前轮转速传感器，前轮转速传感器检测到一个信号；

飞轮转速传感器支架一端固定套在飞轮轴上、一端固定安装在车架上；

飞轮转速传感器通过紧固件固定在飞轮转速传感器支架上，飞轮转速传感器的感应端面与飞轮的切线方向平行，飞轮转速传感器与飞轮的齿尖始终保持一个固定的距离，该距离的范围为1到5mm，飞轮转速传感器的感应区的中心与飞轮两个端面距离相等；

前轮转速传感器、飞轮转速传感器通过导线传送信号给微处理器。