專利名稱：電動自行車智能助力裝置的制作方法
技術領域：
本發明一種電動自行車部件，具體涉及一種電動自行車智能助力裝置。
背景技術：
直流無刷電機作為電動車的動力裝置，其普通的腳踏助力裝置為磁環霍爾助力裝 置，腳踏時中軸帶動磁環轉動，霍爾傳感器感應磁場的變化，輸出方波信號。單片機檢測到 信號的變化輸出PMW，控制器功率管輸出電壓V，電流I提供給無刷電機，使電機全速運轉。這種助力裝置的缺點是只要霍爾感應到磁場變化，控制器就會使電機全速轉動。 不會根據外力的大小與路況的變化改變單片機PMW輸出，使騎行時平路感覺很沖，上坡時 感覺費勁。
發明內容
本發明的目的是為了克服以往使用磁環作為電動自行車助力裝置的缺陷，提供一 種電動自行車智能助力裝置，該裝置力矩中軸感受外力大小而改變，控制器電壓V電流I的 輸出大小，從而改變電機的運行狀態扭矩大小。本發明采用的技術方案是一種電動自行車智能助力裝置，包括力矩中軸、控制器 和由該控制器控制的無刷直流電機，所述力矩中軸包括力矩軸、力矩箱體、第一光電開關、 第二光電開關、固定遮光片、活動遮光片、鏈條支架、壓簧支架和壓簧，所述力矩軸安裝在力 矩箱體內，力矩軸上固定安裝有壓簧支架和固定遮光片，所述鏈條支架與活動遮光片連接， 帶動鏈條支架的壓簧安裝在壓簧支架上，所述第一光電開關和第二光電開關固定在力矩箱 體上，固定遮光片嵌入在第二光電開關的凹槽內，活動遮光片嵌入在第一光電開關的凹槽 內，第一光電開關和第二光電開關的輸出端與所述控制器的單片機輸入端連接。作為優選，所述控制器的單片機是型號為R8C2K的單片機。本發明腳踏力矩中軸帶動固定遮關板，同時力矩中軸帶動壓簧，壓簧傳力給鏈條 支架，由于活動遮光片固定在鏈條支架上，使活動遮光片轉動.由于兩個遮光片與兩個光 電開關的位置關系，可以在遮光圓周上切開相同等分的槽，用來控制光電開關的導通與斷 開狀態。當外力不足以使壓簧發生形變時說明路況較好，騎行省力。此時控制器沒有電壓， 電流輸出，電機在鏈條的帶動下滑行。如果外力使壓簧發生形變說明騎行需要加速或遇上 坡，此時控制器有電壓、電流輸出，驅動電機運轉。壓簧的形變越大，輸出的電壓，電流越高， 電機運轉越快扭矩越大。本發明的有益效果1、路況好的情況下，壓簧沒有產生形變，電機不工作，達到節 能，健身的效果，二磁環只要受外力轉動電機就工作；2、如遇上坡時壓簧產生形變，此時單 片機檢測錯開位置的大小，智能調節PMW值，調節電機做功的大小。電機啟動后外力消失壓 簧恢復到初始狀態只要腳踏使力矩中軸轉動不需加力，電機仍處于做功狀態。此時上坡不 需要用力，控制器將根據電機負載的大小，自動調節PMW值。
圖1為本發明的力矩中軸結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為本發明當壓簧沒有形變時，光電開關輸出波形圖；圖4為本發明當壓簧發生形變時，光電開關輸出波形圖；圖5為本發明電路示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明如圖1、2所示一種電動自行車智能助力裝置，包括力矩中軸、控制器和由該控制 器控制的無刷直流電機，所述力矩中軸包括力矩軸1、力矩箱體2、第一光電開關3、第二光 電開關4、固定遮光片8、活動遮光片9、鏈條支架5、壓簧支架6和壓簧7，所述力矩軸1安裝 在力矩箱體2內，力矩軸1上固定安裝有壓簧支架6和固定遮光片8，所述鏈條支架5與活 動遮光片9連接，帶動鏈條支架5的壓簧7安裝在壓簧支架上，所述第一光電開關3和第二 光電開關4固定在力矩箱體2上，固定遮光片8嵌入在第二光電開關4的凹槽內，活動遮光 片9嵌入在第一光電開關3的凹槽內，第一光電開關3和第二光電開關4的輸出端與所述 控制器的單片機輸入端連接。所述控制器的單片機是型號為R8C2K的單片機。本發明腳踏外力作用在壓簧上負載電動車后盤連接，用壓簧檢測負載的大小，負 載大，壓簧上長度變短，就控制了遮光片相對錯開的位置，光電開關輸出的波形就不樣。正 常狀態負載小，壓簧沒有變化，輸出波形如圖3所示。此時控制器見圖5所示，單片機R8C2K18腳，19腳下降沿a邊的時間，檢測二路方 波信號，低電平檢測端口 R9CR98接5V，C41，C43與R105，R108給二路信號進行整形，濾波 后送給二路端口，程序默認此狀態無PMW輸出。控制器無電壓，電流輸出，此時電機不做功。 U3為第一光電開關，U4為第二光電開關，XHl，XH2分別接單片機R8C2K(18) (19)兩腳。當有負載的狀態下壓簧發生形變，輸出的波形如圖4所示，負載越大第二光電開 關的波形越向A相移動，最后重合一起。此時單片機R8C2K檢測到二路信號與單片機默認的時間不符合，此時R8C2K(9) (10) (11) (12) (13) (14)輸出6路PMW值，控制6路MOS管的開通狀態。錯開的位置越小， MOS管的開通越大，重合后MOS完全開通，帶動后盤轉運達到助力效果。
權利要求
一種電動自行車智能助力裝置，其特征在于包括力矩中軸、控制器和由該控制器控制的無刷直流電機，所述力矩中軸包括力矩軸(1)、力矩箱體(2)、第一光電開關(3)、第二光電開關(4)、固定遮光片(8)、活動遮光片(9)、鏈條支架(5)、壓簧支架(6)和壓簧(7)，所述力矩軸(1)安裝在力矩箱體(2)內，力矩軸(1)上固定安裝壓簧支架(6)和固定遮光片(8)，所述鏈條支架(5)與活動遮光片(9)連接，帶動鏈條支架(5)的壓簧(7)安裝在壓簧支架上，所述第一光電開關(3)和第二光電開關(4)固定在力矩箱體(2)上，固定遮光片(8)嵌入在第二光電開關(4)的凹槽內，活動遮光片(9)嵌入在第一光電開關(3)的凹槽內，第一光電開關(3)和第二光電開關(4)的輸出端與所述控制器的單片機輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的電動自行車智能助力裝置，其特征在于所述控制器的單片 機是型號為R8C2K的單片機。
全文摘要
本發明公開了一種電動自行車智能助力裝置，包括力矩中軸、控制器和由該控制器控制的無刷直流電機，所述力矩中軸包括力矩軸、力矩箱體、第一光電開關、第二光電開關、固定遮光片、活動遮光片、鏈條支架、壓簧支架和壓簧，所述力矩軸安裝在力矩箱體內，力矩軸上固定安裝有壓簧支架和固定遮光片，所述鏈條支架與活動遮光片連接，帶動鏈條支架的壓簧安裝在壓簧支架上，所述第一光電開關和第二光電開關固定在力矩箱體上，固定遮光片嵌入在第二光電開關的凹槽內，活動遮光片嵌入在第一光電開關的凹槽內，第一光電開關和第二光電開關的輸出端與所述控制器的單片機輸入端連接。
文檔編號H02P6/08GK101941499SQ20101028126
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者王啟貴 申請人:王啟貴