專利名稱：電動自行車用助力傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動自行車領域，更具體地說，是涉及一種電動自行車用助力傳
感裝置。
背景技術：
當人力騎行電動自行車時，通過檢測腳蹬力的大小，或通過檢測腳蹬速度的快慢， 把這些檢測信號傳輸給控制器，由控制器給電機一定比例的電驅動力，從而實現人力和電 力的共同驅動，達到助力的效果。目前電動自行車行業檢測腳蹬速度快慢的助力傳感器，大 多采用霍爾元件。霍爾元件固定在車架中軸部位。鑲嵌磁鋼的塑料盤固定在中軸或輪盤 上。當人力通過腳蹬驅動后輪旋轉的時候，塑料盤與中軸或輪盤同步旋轉，并帶動磁鋼同步 旋轉。目前電動車行業的速度助力塑料盤大多采用5-8個磁鋼。霍爾元件是一種磁敏元件，當磁鋼靠近或遠離霍爾元件的時候，霍爾元件輸出相 應的高電位或底電位。當磁鋼隨塑料盤轉動，磁鋼靠近霍爾元件的時候，霍爾輸出高電位， 當磁鋼遠離霍爾元件的時候，霍爾元件輸出低電位，霍爾元件的輸出波形如圖1所示。圖1 很明顯可以看出高電位的時間小于低電位的時間。當磁鋼極性相反，或塑料盤轉向相反的 時候，霍爾元件的輸出波形如圖2所示。圖2很明顯可以看出低電位的時間小于高電位的 時間。因為高電位和低電位所占的時間長短不一致，電動自行車的控制器能識別出腳蹬是 朝前轉還是朝后轉。要是腳蹬朝前轉表示有人力驅動，控制器需要給電機相應的電力驅動， 以實現助力。要是腳蹬朝后轉，表示空轉，控制器不需要給電機供電。這種高低電位明顯的 差異是因為在塑料盤上安裝的磁鋼數量比較少。要是在塑料盤上安裝的磁鋼數量達到10 個或更多。霍爾元件的輸出波形會出現圖示3的情況。圖3的波形是高低電位時間幾乎相 等。這樣控制器就無法識別腳蹬是朝前轉還是朝后轉了。因此速度助力塑料盤上的磁鋼不 能安裝的太多，一般不超過8個。助力型電動自行車的實際需要應該是當腳蹬朝前轉的時候，應該開始助力；腳 蹬停止或腳蹬朝后轉的時候，應該停止助力。開始助力和停止助力的響應時間應該越短越 好。但是又要兼顧騎行者的舒適性和助力的連貫性，一般又需要對開始助力和停止助力的 響應時間做適當的延時。要考慮電動自行車助力騎行的舒適性，控制器必須對腳蹬朝前轉 的每一個霍爾輸出信號做電助力延時，以便能銜接上后一個霍爾信號。這就意味著電動自 行車的電助力要滯后于人力騎行。當騎行者停止腳蹬時，控制器在一段延時時間段內是在 驅動電機前進。這種明顯的滯后特性對騎行者來說，又顯得很不舒服。最重要是這種明顯 的電助力滯后特性降低了電動車停止腳蹬后的安全性。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種腳蹬 助力的跟隨性好，并安全性高的電動自行車用助力傳感裝置。本實用新型電動自行車用助力傳感裝置，通過下述技術方案予以實現，第一霍爾元件固定在車架中軸周面，鑲嵌磁鋼的塑料盤固定在中軸或輪盤上，其特征是，所述車架中 軸周面固定第二霍爾元件，第一和第二霍爾元件的輸出信號輸入單片機，單片機連接電動 車的控制器。裝配本實用新型傳感器裝置的電動車，在電助力與人力腳蹬的滯后感消除了。電 動車在助力騎行方面的舒適性和安全性得到提高。
圖1是現有傳感器霍爾元件輸出波形圖之一；圖2是現有傳感器霍爾元件輸出波形圖之二 ；圖3是現有塑料盤上安裝的磁鋼數量達到10個或更多時傳感器霍爾元件輸出的 波形圖；圖4是本實用新型裝配軸側圖；圖5是本實用新型結構示意圖；圖6是本實用新型傳感裝置電路圖；圖7是本實用新型傳感裝置所感應到的波形圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述。本實用新型裝配于電動自行車如圖4所示，中軸5周面固定傳感裝置固定架4，傳 感裝置1固定于傳感裝置固定架4，中軸鎖母位于一端，塑料盤6位于中軸5 —側。傳感裝 置1如圖5所示，第一霍爾元件11和第二霍爾元件12緊靠著固定在中軸周面傳感裝置固 定架上，這樣第一和第二霍爾元件的上升沿和下降沿輸出信號會出現先后順序，這兩個信 號輸入單片機13，單片機連接電動車的控制器，安裝在傳感裝置上的發光二極管14連接第 一和第二霍爾元件。本實用新型傳感裝置電路如圖6所示，其中Tl和T2是第一和第二霍 爾元件，Ul是單片機，Dl是連接第一和第二霍爾元件的發光二極管，用于指示輸出脈沖信 號，方便裝配人員或維修人員檢測輸出信號。第一和第二霍爾元件所感應到的波形，和單片機處理后的波形如圖7所示。波形 處理說明如下當第一個霍爾信號是上升沿時，輸出高電位，當遇到第二個霍爾信號上升 沿，輸出低電位。當腳蹬向后轉時，輸出一直是低電位。實驗證明，在同等直徑的塑料盤上， 用原來單個霍爾元件的傳感器，磁鋼數量增加到8個時，控制器就不能識別。用本實用新型傳感器裝置，可以很好的識別20個磁鋼。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型優選實施方式進行描述，并非對本實用 新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中普通工程 技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種電動自行車用助力傳感裝置，第一霍爾元件固定在車架中軸周面，鑲嵌磁鋼的 塑料盤固定在中軸或輪盤上，其特征是，所述車架中軸周面固定第二霍爾元件，第一和第二 霍爾元件的輸出信號輸入單片機，單片機連接電動車的控制器。
2.根據權利要求1所述的電動自行車用助力傳感裝置，其特征是，所述第一和第二霍 爾元件連接發光二極管。
專利摘要本實用新型公開了一種腳蹬助力的跟隨性好，并安全性高的電動自行車用助力傳感裝置。本實用新型電動自行車用助力傳感裝置，通過下述技術方案予以實現，第一霍爾元件固定在車架中軸周面，鑲嵌磁鋼的塑料盤固定在中軸或輪盤上，其特征是，所述車架中軸周面固定第二霍爾元件，第一和第二霍爾元件的輸出信號輸入單片機，單片機連接電動車的控制器。裝配本實用新型傳感器裝置的電動車，在電助力與人力腳蹬的滯后感消除了。電動車在助力騎行方面的舒適性和安全性得到提高。
文檔編號G01P3/487GK201784783SQ20102012405
公開日2011年4月6日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者謝炎民 申請人:謝炎民