[发明专利]用于控制辅助马达的传感器装置以及具有这种传感器装置的轮毂单元

说明书

本发明提供一种传感器装置。来自该传感器的信号被用来控制通过肌肉力量推进的车辆的辅助马达。辅助马达在此被集成到车辆的轮毂单元中。轮毂单元包括固定轴和可旋转地安装到该轴的毂。根据本发明，该组件包括传感器和传动系的飞轮，该飞轮通过肌肉力量推进并且相对于该轴被可旋转地安装，其中该传感器被布置为使得它检测飞轮相对于该轴的旋转运动。

技术领域

本发明涉及一种传感器装置，传感器的信号被用来控制通过肌肉力量推进的车辆(例如电动助力自行车)的辅助马达。本发明还涉及一种通过肌肉力量推进的车辆的轮毂单元。

背景技术

对被称为电动脚踏车和电动自行车的电动助力自行车的需求在最近几年中已经稳步增加。电动自行车尤其适合于例如以相当低的体力水平来行驶较长的距离或者克服相当大的高度。尤其使电动辅助马达用于老年人提供了使自行车在高龄老年中保持活跃的可能性。

同时，用于集成电动辅助马达的多种技术方案是已知的。除了将电动辅助马达集成到曲柄机构或曲柄机构的区域中外，还可以使用被集成到自行车的轮毂中的辅助马达。这样的方案例如从EP 2562072 A1中已知。本公开中描述的电动辅助马达可以被集成到自行车的前轮毂单元中或被集成到自行车的后轮毂单元中。控制电动辅助马达提出了具体的挑战。辅助马达仅在踏板以向前方向中移动时才将被打开。因此总体上检测并相应地估算用于控制电动辅助马达的曲柄臂的旋转是必须的。如果辅助马达不被布置在曲柄机构的区域中，那么传感器信号必须越过相对较长的信号距离并且经由相应的电连接被传送到辅助马达的控制单元。如果电动辅助驱动器被定位在例如后轮毂单元中，那么传感器信号必须经由沿着自行车车架的管或在自行车车架的管内侧行进的相应电连接线被传送到辅助马达的控制单元。作为其的替代，传感器信号可以以复杂的多的方式被无线地传送。

用于检测轴旋转的传感器装置是基本上可从现有技术中已知。例如在DE202011107127 U1中描述了可以估算集成到自行车毂的发电机的输出信号以用于计算该旋转速度。作为其的替代，描述了其中由连接到自行车毂的轴的霍尔传感器扫描与毂共同旋转的编码器的方案。还例如在DE 19906937 A1中描述了通过使用恰当的磁传感器来扫描磁编码器轮。

发明内容

本发明基于指定一种最简单、安全和廉价的传感器装置的方案的目的。

该目的由独立权利要求1的特征满足。根据此，提供了一种传感器的装置，该传感器的信号被用来控制通过肌肉力量推进的车辆的辅助马达，其中辅助马达被集成到车辆的轮毂单元中，并且其中轮毂单元包括固定轴和可旋转地安装到该轴的毂，然后提供根据本发明的目的的一种方案，其中该组件包括传感器和传动系的飞轮，该飞轮由肌肉力量推进并且相对于所述轴可旋转地安装，其中该传感器被布置为使得其检测飞轮相对于所述轴的旋转运动。

根据本发明的方案主要提供这样的优点，传感器和辅助马达被布置为彼此非常靠近，由此传感器的复杂布线不再是必须的。此外，传感器和辅助马达两者都可以被集成到轮毂单元中，以便它可以作为完全可插入的模块来销售并且可以在不需要主要安装努力的情况下被安装。出于该原因，本发明还提供一种特别可靠和廉价的方案。

轮毂单元优选地是自行车的后轮毂单元。更优选地，辅助马达是电动马达。更优选地，后者被集成到毂中。然而，这里集成到轮毂单元中确实不排除电动马达替代地布置为例如邻近毂并且固定地附接到轴。飞轮优选地为自行车的链飞轮，其相对于轴并且相对于毂可旋转地支承，并且在踏板的各自的向前运动中可以通过使用棘轮掣子、夹持元件、夹持球、或齿轮而被带入与毂啮合。飞轮优选地布置为侧向邻近辅助马达。链飞轮在本申请的上下文中也可以被理解为是皮带传动的飞轮。

本发明的有利实施例是从属权利要求的目的。

在本发明的优选实施例中，该装置还包括所述轴，其中传感器附接到所述轴。该传感器以该方式按节省空间的方式被集成到轮毂单元中，并且主要固定为免于受到损坏。