CN104015856A - 变速电动车的换挡感应装置、控制装置、换挡方法及变速手柄 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速电动车的换挡感应装置、控制装置、换挡方法及变速手柄。本发明的变速电动车的换挡感应装置包括固定在旋转式变速手柄上的信号发生部，该信号发生部能够处于第一信号状态和第二信号状态，还包括与变速手柄的转把同步转动的活动部，在活动部上设有多个分别与变速电动车的挡位相对应的触发部，在转动转把换挡时，与换挡前的挡位相对应的触发部触发所述信号发生部所处的状态发生变化，本发明的换挡控制装置能够在换挡时对电机的电流进行控制，保证了换挡的顺利进行，有效的延长了链条的寿命。

Description

变速电动车的换挡感应装置、控制装置、换挡方法及变速手柄

技术领域

本发明涉及一种变速电动车的换挡感应装置、换挡控制装置、换挡方法及旋转式变速手柄。 

背景技术

随着时代的发展，现在出现了在变速自行车(如各种山地车或公路自行车)上加装电驱动装置而形成的变速电动车。目前电动车在变速时，需要先断电，电机驱动停止后，才能拨动手把上的变速杆进行变速，变速完成后再加电驱动电机继续行驶。然而，这种变速方式操作很不方便，特别是变速时一旦忘了给电机断电，由于链条受电机拉力，张紧力很大，此时如果强行变速，变速机构的拨臂拨动不了链条，造成变速机构故障或者手把上的变速杆损坏。如果行驶在上坡路上，操作不当，还会引起车辆倒退，造成事故。特别是目前流行的助力电动车，由于是根据脚踩的速度或者力度自动输出电机驱动力的，在脚完全停止踩踏后，电机才会停止输出驱动力，造成每次变速时的停顿感，技术不熟练的话，这种现象特别明显，从而造成了很多人骑电动车不喜欢变速操作，没有让电机工作在最佳状态下，电机负荷增大，效率下降，续航里程缩短，也造成了能源的浪费。 

发明内容

本发明的目的是提供一种变速电动车的换挡感应装置，它能够感应到变速电动车的挡位变化，使得在换挡过程中对电机进行控制成为可能，本发明的另一目的是提供相应的换挡控制装置、换挡方法及旋转式 变速手柄。 

为解决上述技术问题，本发明的变速电动车的换挡感应装置，包括固定在旋转式变速手柄上的信号发生部，该信号发生部能够处于第一信号状态和第二信号状态，还包括与变速手柄的转把同步转动的活动部，在活动部上设有多个分别与变速电动车的挡位相对应的触发部，在转动转把换挡时，与换挡前的挡位相对应的触发部触发所述信号发生部所处的状态发生变化。 

进一步地，所述信号发生部为霍尔传感器、所述触发部为设置在活动部上的磁体。 

进一步地，所述信号发生器为光感应装置或红外感应装置。 

进一步地，还包括设置在变速手柄上的用于固定所述霍尔传感器的固定体，所述霍尔传感器安装在固定体的外周侧，所述活动部具有遮挡在霍尔传感器的外侧的弧形挡板，所述磁体被设置于弧形挡板上。 

进一步地，还包括设置在变速手柄上的用于固定所述霍尔传感器的固定体，所述霍尔传感器安装在固定体的轴向的外端部，所述活动部与转把为一体件，在活动部上具有与固定体的轴向的外端部相平行的平面端，所述磁体被设置于平面端上。 

本发明提供了一种换挡控制装置，包括上述换挡感应装置，还包括能够检测所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小的控制器。 

本发明提供了一种上述换挡控制装置的换挡方法，包括以下步骤： 

步骤(1)：转动转把，转把带动活动部转动，每变一个挡位，活动部旋转一定角度，带动其上的磁钢旋转一定角度； 

步骤(2)：活动部转动时，设置在活动部上的与换挡前挡位相对应的触发部触发信号发生部的状态发生变化； 

步骤(3)：控制器检测到检测所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小延时0.5-3秒后，控制器 再次检测到信号发生部的状态变化，恢复电机原来的电流输出。 

进一步地，控制器降低电机的电流输出，延时0.5-3秒后，若控制器仍未检测到信号发生部的状态变化，则发出报警信号。 

本发明还提供了一种变速电动车的旋转式变速手柄，包括本体以及设置在本体上的转把，还包括上述的换挡感应装置。 

本发明提供了一种换挡控制装置，包括上述的旋转式变速手柄，还包括能够检测在旋转式变速手柄上设置的所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小的控制器。 

采用上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明的换挡感应装置，能够准确地感应到变速电动车的挡位变化，使得在换挡过程中对电机进行控制成为可能，本发明的换挡控制装置能够在换挡时对电机的电流进行控制，保证了换挡的顺利进行，有效的延长了链条的寿命。本发明的旋转式变速手柄也能够对换挡进行检测。 

附图说明

图1为本发明实施例一的换挡感应装置的示意图； 

图2为实施例一中的活动部的主视图； 

图3为实施例一活动部的左视图； 

图4为实施例一活动部的立体图； 

图5为实施例二的换挡感应装置的示意图。 

图中：10、霍尔传感器；11、活动部；12、弧形挡板；13、磁体；14、固定体；15、沟槽；20、本体；21、转把。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例一 

图1所示为本实施例公开的一种变速电动车的换挡感应装置，它包括固定在旋转式变速手柄本体20上的信号发生部，该信号发生部能够处于第一信号状态和第二信号状态，还包括与变速手柄的转把21同步转动的活动部11，在活动部11上设有多个分别与变速电动车的挡位相对应的触发部，在转动转把21换挡时，与换挡前的挡位相对应的触发部触发所述信号发生部所处的信号状态发生变化。 

信号发生部采用的是霍尔传感器10，它也可以采用光感应装置或红外感应装置，或者其他种类的能够发生状态变化的电子器件。触发部采用的是设置在活动部11上的磁体13。在此应当指明的是，尽管本实施例中采用的是霍尔传感器10，但是，实际可以选用的信号发生部在第一信号状态与第二信号状态变化是可以具有多种形式的，比如说发生了电路通/断变化，或者电平高低变化、电流大小变化、信号的频率发生变化、对外输出编码值发生变化等。本领域工程技术人员可以根据情况选用合适的实现形式。 

本换挡感应装置包括设置在变速手柄上的用于固定所述霍尔传感器10的固定体14，霍尔传感器10安装在固定体14的外周侧，所述活动部11具有遮挡在霍尔传感器10的外侧的弧形挡板12，所述磁体13被设置于弧形挡板12上。 

如图2至图4所示为本实施例中采用的活动部11。在活动部11的弧形挡板12能够对霍尔传感器10进行保护，避免它受到外界的磕碰而损坏。在活动部11的弧形挡板12上开设了多个沟槽15，沟槽15的大小与磁体13匹配，从而可以将磁体13安装在这些沟槽15中。每个沟槽15的位置均与变速电动车的挡位相匹配，当变速电动车处于某个挡位时，与该挡位对应的沟槽15处于霍尔传感器10的正上方，相应的磁体13与霍尔传感器10发生感应。在换挡开始时，磁体13会随同转把21转动，能够触发霍尔传感器10的状态变化，比如，从高电平变为低电平，或者从低电平变为高电平。这种状态变化能够指示出使用者正在 换挡，因而可以用于控制电机电流的大小。可以趁此将电机的电流切断或者减小到一个设定值，从而实现顺畅换挡。 

实施例二 

本实施例同样为一种换挡感应装置，它也包括设置在变速手柄本体20上的用于固定所述霍尔传感器10的固定体14，但是，霍尔传感器10安装在固定体14的轴向的外端部，而活动部则与转把21为一体件，在活动部上具有与固定体14的轴向的外端部相平行的平面端，磁体13被设置于平面端上。采用这种形式能节省空间，并且可以在原有的变速器手柄的基础上略加改动而成，适用于新车出厂时配套。 

实施例三 

本实施例为一种换挡控制装置(无图示)，它包括实施例一或实施例二的换挡感应装置，还包括能够检测所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小的控制器。通过控制器对电机电流的调整，能够顺利地实现换挡。 

本换挡控制装置的换挡方法包括如下步骤： 

步骤(1)：转动转把，转把带动活动部转动，每变一个挡位，活动部旋转一定角度，带动其上的磁钢旋转一定角度； 

步骤(2)：活动部转动时，设置在活动部上的与换挡前挡位相对应的触发部触发信号发生部的状态发生变化； 

步骤(3)：控制器检测到检测所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小延时0.5-3秒后，控制器再次检测到信号发生部的状态变化，恢复电机原来的电流输出。 

还可以增加如下步骤：控制器降低电机的电流输出，延时0.5-3秒后，若控制器仍未检测到信号发生部的状态变化，则发出报警信号。 

实施例四 

本实施例公开了一种变速电动车的旋转式变速手柄，它包括本体以及设置在本体上的转把，还包括实施例一或实施例二中公开的换挡感应 装置。本旋转式变速手柄能够在使用者换挡时发出感应信号。 

本实施例还公开了另外一种换挡控制装置，它包括本实施例中的旋转式变速手柄，还包括能够检测在旋转式变速手柄上设置的所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小的控制器。本换挡控制装置根据旋转式换挡手柄上的信号发生部的状态变化而改变电动车的电机的电流大小，实现了顺利换挡，避免了机械结构的损坏。 

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。 

Claims (10)

1.一种变速电动车的换挡感应装置，其特征在于：包括固定在旋转式变速手柄上的信号发生部，该信号发生部能够处于第一信号状态和第二信号状态，还包括与变速手柄的转把同步转动的活动部，在活动部上设有多个分别与变速电动车的挡位相对应的触发部，在转动转把换挡时，与换挡前的挡位相对应的触发部触发所述信号发生部所处的信号状态发生变化。 

2.根据权利要求1所述的换挡感应装置，其特征在于：所述信号发生部为霍尔传感器、所述触发部为设置在活动部上的磁体。 

3.根据权利要求1所述的换挡感应装置，其特征在于：所述信号发生部为光感应装置或红外感应装置。 

4.根据权利要求2所述的换挡感应装置，其特征在于：还包括设置在变速手柄上的用于固定所述霍尔传感器的固定体，所述霍尔传感器安装在固定体的外周侧，所述活动部具有遮挡在霍尔传感器的外侧的弧形挡板，所述磁体被设置于弧形挡板上。 

5.根据权利要求2所述的换挡感应装置，其特征在于：还包括设置在变速手柄上的用于固定所述霍尔传感器的固定体，所述霍尔传感器安装在固定体的轴向的外端部，所述活动部与转把为一体件，在活动部上具有与固定体的轴向的外端部相平行的平面端，所述磁体被设置于平面端上。 

6.一种换挡控制装置，包括权利要求1至5中任意一项换挡感应装置，其特征在于：还包括能够检测所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小的控制器。 

7.一种权利要求6所述的换挡控制装置的换挡方法，其特征在于：包括以下步骤： 

步骤(1)：转动转把，转把带动活动部转动，每变一个挡位，活动部旋转一定角度，带动其上的磁钢旋转一定角度； 

步骤(2)：活动部转动时，设置在活动部上的与换挡前挡位相对应的触发部触发信号发生部的状态发生变化； 

步骤(3)：控制器检测到检测所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小延时0.5-3秒后，控制器再次检测到信号发生部的状态变化，恢复电机原来的电流输出。 

8.根据权利要求7所述的换挡方法，其特征在于，控制器降低电机的电流输出，延时0.5-3秒后，若控制器仍未检测到信号发生部的状态变化，则发出报警信号。 

9.一种变速电动车的旋转式变速手柄，包括本体以及设置在本体上的转把，其特征在于：还包括权利要求1至5中任一项所述的换挡感应装置。 

10.一种换挡控制装置，包括权利要求9所述的旋转式变速手柄，其特征在于：还包括能够检测在旋转式变速手柄上设置的所述换挡感应装置的状态变化并根据该状态变化而改变变速电动车的电机电流大小的控制器。