CN113135253A - 电动自行车速度力矩传感器系统及电动自行车 - Google Patents

Abstract

公开了一种电动自行车及其速度力矩传感器系统，该系统包括：五通管；沿轴线穿过五通管且两端固定至左右脚蹬的中轴；一体成型并套设于中轴的力矩变形套管，其第一固定部固定至中轴、第二固定部固定至牙盘连接套管、应变部沿轴向位于第一和第二固定部间，其包括设置多个应变凹部的第一和第二应变部；套设于中轴和力矩变形套管的牙盘连接套管，包括第一和第二连接部；左护腕组件，包括连接五通管一端且为套筒形的左护腕；左护腕调节组件，具有筒形的第一部分，第一部分包括固定连接至左护腕的连接部和与连接部相邻且用于安装紧固环的安装部；紧固环固定于延伸部径向外侧且轴向抵靠左护腕轴向端；轴瓦部件套设于中轴且位于牙盘连接套管内。

Description

电动自行车速度力矩传感器系统及电动自行车

技术领域

本发明涉及电动自行车领域，更具体地涉及一种电动自行车速度力矩传感器系统及电动自行车。

背景技术

随着电气技术在民用和商用领域的广泛应用，电动自行车，特别是应用于电动自行车的速度力矩传感器系统也面临着更高的要求。

目前的电动自行车中，常设置有用于检测自行车中轴力矩的力矩传感器和用于检测自行车速度的速度传感器，且对中轴力矩进行检测时，可以通过力矩传感器内的励磁线圈和相应的检测线圈相互配合以产生力矩检测信号；或者也可以通过在中轴上套设力矩变形套管，并在力矩变形套管上设置导磁套或将其表面制成齿状结构，从而基于中轴力矩产生相应磁场变化，进而在力矩传感器的检测线圈中获得力矩检测信号。

然而，一方面，当力矩传感器采用励磁线圈与检测线圈相配合实现检测时，由于存在励磁线圈的干扰，此时得到的力矩检测信号精确度较低，且该力矩传感器工作可靠性较差。另一方面，当设置力矩变形套管的情况下，若在力矩变形套管上套设附加的其他组件(例如导磁套)实现力矩检测时，不仅增加了电动自行车的组件数目，而且还降低了检测精度；若将力矩变形套管表面制作为齿状结构实现力矩检测时，其制作工艺复杂，且增加了制作成本。

因此，需要一种在实现对电动自行车中轴的力矩与速度良好检测的前提下，能够降低工艺制作难度，增强检测精确度的速度力矩传感器系统。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种电动自行车速度力矩传感器系统及电动自行车。利用本发明提供的电动自行车速度力矩传感器系统可以在实现电动自行车中轴力矩及速度良好检测的基础上，提高检测的精确度，并简化电动自行车制作工艺，更好地实现对电动自行车的实时精确控制。

根据本发明的一方面，提出了一种电动自行车速度力矩传感器系统，所述系统包括：五通管；中轴，其具有轴线且沿其轴线穿过所述五通管内部，且所述中轴的左右两端分别固定至电动自行车的左右脚蹬；力矩变形套管，其一体成型并套设于所述中轴上，所述力矩变形套管具有用于固定至中轴的第一固定部、用于固定至牙盘连接套管的第二固定部、及沿轴向位于所述第一固定部和第二固定部之间的应变部，且所述应变部包括第一应变部和第二应变部，所述第一应变部和所述第二应变部上设置有多个应变凹部；牙盘连接套管，其套设于中轴和力矩变形套管上，包括与所述力矩变形套管的第二固定部固定连接的第一连接部，和与电动自行车的牙盘固定连接的第二连接部；左护腕组件，包括：左护腕，其固定连接于五通管的一端且为套筒形式；左护腕调节组件，其具有筒形的第一部分，所述第一部分包括固定连接至左护腕的内壁的连接部和与所述连接部相邻且用于安装紧固环的安装部；紧固环，所述紧固环固定于所述延伸部径向外侧，且所述紧固环在轴向上抵靠所述左护腕的轴向端；轴瓦部件，所述轴瓦部件套设于所述中轴上且位于所述牙盘连接套管内。

在一些实施例中，所述多个应变凹部形成为点阵型或狭长盲孔型，其沿力矩变形套管的圆周方向均匀分布。

在一些实施例中，所述第一应变部的多个应变凹部中的每一个应变凹部沿第一方向布置，所述第二应变部的多个应变凹部中的每一个应变凹部沿第二方向布置，且所述第一方向与所述第二方向垂直。

在一些实施例中，所述轴瓦位于所述力矩变形套管的轴向外侧，所述轴瓦位于所述中轴的圆周外侧。

在一些实施例中，所述中轴上固定有速度磁环，且其中，所述系统还包括信号采集组件，其包括：套管，其套设于所述力矩变形套管外部并相对于所述左护腕固定，所述套管上设置有用于安装应变检测模块的支架部，以及用于安装信号处理模块和与所述速度磁环的位置相对应的速度传感器模块的安装部。

在一些实施例中，该系统还包括磁屏蔽套管组件，其包括：磁屏蔽套，所述磁屏蔽套套设于所述套管上且位于所述应变检测模块的径向外侧；所述磁屏蔽套端部设置有弯折部，当所述磁屏蔽套安装在位后，所述弯折部能够径向向内弯折以与所述支架部相配合，以降低所述应变检测模块的电磁干扰。

在一些实施例中，所述磁屏蔽套管组件还包括滑动套，所述滑动套的一端固定于所述磁屏蔽套的与所述弯折部相反的一端，所述滑动套的另一端抵靠于所述力矩变形套管的环形台阶上，使得所述信号采集组件在所述力矩变形套管上保持在位。

在一些实施例中，所述信号采集组件的套管设置有至少一个左花键，且所述左护腕内部设置有与所述至少一个左花键相对应的键槽。

在一些实施例中，所述速度传感器模块与所述信号处理模块集成设置在位于信号采集组件的套管上的电路板上。

在一些实施例中，所述应变检测模块包括与所述第一应变部位置相对应的第一检测线圈，与所述第二应变部位置相对应的第二检测线圈，且其中，所述信号处理模块包括：整流电路，所述整流电路接收所述第一检测线圈和所述第二检测线圈输出的第一线圈信号和第二线圈信号，对所述第一线圈信号和所述第二线圈信号整流处理，并输出所得到的第一整流信号和第二整流信号；运算放大器组件，所述运算放大器组件接收所述第一整流信号和所述第二整流信号，对所述第一整流信号和所述第二整流信号进行放大处理，并输出所得到的第一放大信号和第二放大信号；控制单元，所述控制单元接收所述第一放大信号和所述第二放大信号，对所述第一放大信号和所述第二放大信号进行处理得到力矩检测信号，且其中，所述控制单元还从所述速度传感器模块接收速度检测信号，并对所述力矩检测信号及速度检测信号进行处理以得到电机控制信号；通讯模块，其电连接在所述控制单元和电动自行车的电机控制器之间，以将所述电机控制信号输出至电机控制器。

在一些实施例中，所述速度传感器模块为集成的双霍尔传感器，所述双霍尔传感器输出具有相位差的第一速度检测信号和第二速度检测信号，且所述控制单元基于所述第一速度检测信号和所述第二速度检测信号得到电动自行车当前速度及行驶方向。

在一些实施例中，所述速度磁环设置有16对磁极，旋转一圈产生32个脉冲信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种电动自行车，所述电动自行车包括如前所述的电动自行车速度力矩传感器系统。

利用本发明提供的电动自行车速度力矩传感器系统及电动自行车，可以实现对电动自行车中轴力矩及速度的检测，特别地，其可具有较低的制造成本，较高的检测精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在没有做出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了根据本公开实施例电动自行车力矩传感器系统100的剖视图；

图2示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的爆炸图；

图3示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的力矩变形套管7的立体图；

图4示出了根据本公开实施例的牙盘连接套管5的立体图；

图5A示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的安装过程图，其中左护腕1与五通管22分离；

图5B示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的安装过程图，其中中轴6与五通管分离；

图5C示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的安装过程图，其中左护腕调节组件2与左护腕1分离；

图5D示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的安装过程图，其中紧固环3与左护腕调节组件分离；

图5E示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100组装后的立体图；

图6示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100中设置有轴瓦部件23的部分的局部剖视图；

图7示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的中轴力矩速度检测主体部件21的爆炸图；

图8A示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的信号采集处理组件的剖面图；

图8B示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的信号采集处理组件的立体图；

图9A示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的磁屏蔽套管组件29的剖面图；

图9B示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的磁屏蔽套管组件29的立体图；

图10示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的信号处理模块的示例性框图；

图11示出了根据本公开实施例中轴力矩与力矩表征信号的折线关系图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显而易见地，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，也属于本发明保护的范围。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在用户终端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。

应了解，本申请中所述“前”是指在正常行驶状态下，电动自行车前进的方向，本申请所述“左”、“右”是以所述前进方向为基准定义的，其中“左”旨在表征使用者面朝该前进方向驾驶该电动自行车时的左手侧，“右”旨在表征驾驶者面朝该前进方向时的右手侧。且本申请中所述“轴向方向”表征电动自行车的中轴所具有的中心轴线(如下图1中Ox)的延伸方向，所述“径向方向”表征在与所述轴向方向垂直的径向平面内，从中轴的中心点沿半径方向指向中轴的外周边的方向。

在当前的电动自行车中，当使用者踩动自行车的左右脚踏，带动左右曲柄和自行车中轴旋转时，自行车中轴会通过相关套管将该力矩传递给电动自行车的牙盘，该牙盘将带动链条运转，从而驱动该电动自行车运行。且在该电动自行车中通常设置有速度力矩传感器系统，该速度力矩传感器系统用于检测当前时刻电动自行车的速度及中轴力矩并生成相应的电机控制信号，以控制该电动自行车的电机以适当转速运转，从而减轻使用者的人力负担，同时提升骑行体验。

速度力矩传感器系统例如设置于中轴之上，且包括速度检测传感器模块、力矩检测传感器模块及信号处理模块。其中速度检测传感器模块用于检测当前电动自行车的行驶速度，力矩检测传感器模块用于检测当前电动自行车的中轴力矩，信号处理模块将基于检测得到的行驶速度及中轴力矩进行综合处理，以生成电机控制信号。

然而，在当前的速度力矩传感器中，其力矩检测传感器模块通常采用检测磁场变化或检测磁致扭矩的方式来实现对中轴力矩的检测。当采用检测磁场变化的方式时，其例如设置两个处于不同位置的磁钢，或者采用在中轴上套设力矩变形套管，并在力矩变形套管上设置导磁套或将其表面制成齿状结构，从而能够基于中轴的力矩产生相应磁场变化，进而在力矩传感器的检测线圈中获得力矩检测信号。当采用磁致扭矩的方式时，其将设置两组检测线圈和两组励磁线圈来构成力矩信号采集回路，通过励磁线圈和相应的检测线圈相互配合以产生力矩检测信号。

然而，当设置磁钢实现检测时，由于磁钢设置于磁感应线圈内部，长时间会引起磁化或消磁缺陷，同时由于磁钢需要安装在带有相应形状的键槽的套管上，该套管的强度寿命将会大幅缩短；当设置力矩变形套管并在力矩变形套管上套设其他组件(例如导磁套)实现力矩检测时，增加了电动自行车的组件数目，且降低了检测精度；当将力矩变形套管表面制作为齿状结构实现力矩检测时，其制作工艺复杂，且增加了制作成本。此外，当采用励磁线圈与检测线圈相配合实现检测时，由于存在励磁线圈的干扰，此时得到的力矩检测信号精确度较低，且该力矩传感器工作可靠性较差。

此外，当前电动自行车中轴的装配过程中，并没有考虑到中轴的轴向良好定位问题，这使得当五通管存在公差时，中轴可能出现由于装配过紧无法正常旋转，或由于装配过松来回窜动的情况，从而导致所检测得到的力矩和速度信号具有较大误差，进一步地影响速度力矩传感器系统的检测精度及其输出的电机控制信号，影响用户的骑行体验。

基于上述，本申请提出了一种速度力矩传感器系统100，其在实现对电动自行车中轴的力矩与速度良好检测的前提下，能够降低其工艺制作难度，且其结构装配可靠，信号感应灵敏度和准确性高。

图1示出了根据本公开实施例的电动自行车力矩传感器系统100的局部剖视图，图2示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的爆炸图。

参照图1及图2，所述电动自行车的速度力矩传感器系统100包括五通管22、套设于五通管内部的中轴6，且在五通管22内还设置有套设于所述中轴外部的力矩变形套管7、套设于所述中轴6和力矩变形套管7外部的牙盘连接套管5、用于实现中轴安装的左护腕组件4A、右护腕组件4B，以及套设于所述中轴6与牙盘连接套管5之间的轴瓦部件23。

所述中轴6具有延伸轴线Ox，且沿其轴线Ox穿过所述五通管22内部，所述中轴6的左右两端分别固定至电动自行车的左右脚蹬。例如，参照图1及图2，所述中轴6的左右两端例如可以通过螺栓19固定连接至曲柄组18，所述曲柄组18包括左曲柄和右曲柄，且在该左曲柄上设置有左脚蹬，在该右曲柄上设置有右脚蹬。其中，所述左右曲柄、左右脚蹬均是相对于所述电动自行车的前进方向定义的。

所述力矩变形套管7套设于所述中轴6上。图3示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的力矩变形套管7的立体图。

参照图3，所述力矩变形套管7具有用于固定至中轴6的第一固定部71、用于固定至牙盘连接套管5的第二固定部72、及沿轴线Ox位于所述第一固定部71和第二固定部72之间的应变部73。所述应变部73包括第一应变部731和第二应变部732。

所述力矩变形套管7一体成型，即所述力矩变形套管7是一体制造的单件，而非由多个子部件拼接或粘合形成的。具体参照图3，第一固定部71、第二固定部72、以及它们之间的应变部73一体制造为单件。

例如，所述第一固定部71和所述第二固定部72可均为花键连接部。参照图3，所述力矩变形套管7例如在其第一固定部71内壁上设置有内花键710，该内花键710与中轴6相应位置上的外花键相互配合实现固定；且该力矩变形套管7例如在其第二固定部72外壁上设置有外花键，该外花键与牙盘连接套管5相应位置处的内花键相配合实现固定。

然而，应了解，上述仅给出了第一固定部、第二固定部的一种具体实施方式，本公开所述的第一固定部、第二固定部不限于此，还可以通过其他的方式与中轴及牙盘连接套管实现固定。

所述应变部73用于响应于中轴6上的力矩大小而产生形变，其例如由导磁性材料制成。

第一应变部731可包括多个应变凹部741。第二应变部732可包括多个应变凹部742。应变凹部741和742可具有凹陷的形式，且旨在响应于中轴上产生的力矩而产生形变。

应变凹部741和742的个数例如可以基于实际需要设置，例如设置为40个，或者设置为25个。应变凹部741和742例如可以为一列点形凹部，以使得由多个应变凹部构成点阵，或者应变凹部也可以为狭长盲孔形凹部，或者基于实际需求具有其他形状。应变凹部741和742的形状和尺寸可大致相同，但彼此之间形成90度夹角，以获得最佳检测精度，这将在后文中详述。

上述力矩变形套管7响应于中轴6产生的力矩大小而产生形变的过程例如可以更具体地描述。例如，当使用者骑行电动自行车时，基于中轴6上产生的力矩，所述力矩变形套管7的应变部73中的多个应变凹部将会产生形变，以使得通过该应变凹部的磁通量产生变化，进而使得设置在对应位置处的力矩检测线圈周围的磁场发生变化，该力矩检测线圈的感应电动势变化，基于该线圈的感应电动势可以计算得到当前中轴力矩的大小。

且进一步地，在上述设置下，只要中轴6受力扭转产生力矩，力矩变形套管的应变部所设置的多个应变凹部中就会产生形变，因此其可以检测动态力矩与静态力矩，使得可以在零启动的情况下基于所检测的中轴力矩实现对于电动自行车动力的调节。此外，相比现有的具有激磁线圈的力矩传感装置，去除了激磁线圈的干扰，工作性能更加稳定可靠，检测精度更高。

所述牙盘连接套管5旨在实现力矩变形套管7与牙盘16的连接，使得力矩变形套管7上的力矩可以传递至牙盘16。图4示出了根据本公开实施例的牙盘连接套管5的立体图。

参照图1及图4，所述牙盘连接套管5套设于中轴6和力矩变形套管7上，包括与所述力矩变形套管7的第二固定部72固定连接的第一连接部51，和与电动自行车的牙盘16固定连接的第二连接部52。

例如，所述第一连接部51和所述第二连接部52均为花键连接部。参照图4，所述牙盘连接套管5例如在其第一连接部51内壁上设置有内花键，该内花键与力矩变形套管7的第二固定部72外壁上设置的外花键相互配合实现固定；该牙盘连接套管5例如在其第二连接部52外壁上设置有外花键，该外花键与牙盘18相应位置处的内花键相配合实现固定。

然而，应了解，上述仅给出了第一连接部51和第二连接部52的一种具体实施方式，本公开所述的第一连接部51和第二连接部52不限于此，其还可以通过其他的方式与牙盘连接套管及牙盘实现固定连接。

例如，当使用者希望电动自行车前进时，其例如踩踏左右脚蹬，带动曲柄组18和中轴6旋转，此时，中轴6产生扭转，其扭转力矩经由在一端与中轴6固定的力矩变形套管7、固定至力矩变形套管7另一端的牙盘连接套管5传递，并最终传递至牙盘16，从而使得牙盘16随之转动，进而带动链条旋转，使得电动自行车前进。在这一过程中，所述扭转力矩通过力矩变形套管7进行检测，其在后文将详细描述。

如上所述，该速度力矩传感器系统还包括左护腕组件4A和右护腕组件4B。该左护腕组件及右护腕组件用于与所述五通管22接合固定，以将所述中轴6及其上套设的力矩变形套管7、牙盘连接套管5等组件在所述五通管22中沿轴线Ox定位，并使得所述中轴6沿径向方向被支撑在该五通管22内部。

如图2所示，所述左护腕组件4A包括左护腕1、左护腕调节组件2、紧固环3。所述右护腕组件4B例如包括右护腕410和右支撑轴承420。

所述左护腕组件的具体组成结构及其实现所述中轴在五通管内的安装的过程可以通过以下示例更具体地描述。图5A-5E示出了根据本公开实施例的将中轴安装至五通管内部的过程的示意图。图5A中左护腕1与五通管22分离；图5B中中轴6与五通管分离；图5C中左护腕调节组件2与左护腕1分离；图5D中紧固环3与左护腕调节组件分离；图5E示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100组装后的立体图。

结合图5A至图5E所示出的，所述左护腕1固定连接于五通管22的一端且为套筒形式。其中，固定连接旨在表征所述左护腕1与所述五通管22相连接且可以与五通管22共同旋转。

例如，参照图5A，所述五通管22沿轴线Ox的方向具有两端，分别称为左轴向端和右轴向端，在左轴向端的内壁上例如设置有轴向延伸的五通管左内螺纹221。所述左护腕1为筒型结构，且设置有沿轴线Ox延伸的左护腕外环形台阶101和左护腕外螺纹部102。左护腕外螺纹部102在其外圆周壁上设置有螺纹，以与所述五通管左内螺纹配合，从而实现二者的组装及固定。左护腕外环形台阶101的外直径大于左护腕外螺纹部102的外直径，且其设置在左护腕外螺纹部102的与五通管22相反的一侧，并具有与左护腕外螺纹部102连接的径向延伸环面。组装后，该径向延伸环面轴向抵靠在所述五通管22的轴向左端面225上，使得所述左护腕1与所述五通管22锁紧固定。

将所述左护腕1与所述五通管22锁紧固定后，参照图5B，例如可以将中轴6从右轴向端套入该五通管22内，中轴6例如具有左轴向止挡部，例如面向左护腕的径向环面601，以与左护腕1内部的轴向止挡件103(例如，径向向内的凸起)相配合，以实现中轴6相对于左护腕的轴向定位。中轴6可还具有右轴向止挡部，例如面向与径向环面601相反方向的径向环面602，用来实现中轴6相对于右护腕的轴向定位。

右护腕4可具有与左护腕1类似的构造，但各部分的布置方向与右护腕4的沿轴线Ox相反。进一步地，例如将右护腕4按照与左护腕1相同的方式安装至五通管22的右轴向端，其中，右护腕410的外螺纹402与五通管22的内螺纹相接合，且右护腕的径向延伸环面轴向抵压在所述五通管的轴向右端面上，使得所述右护腕与所述五通管锁紧固定，所述右护腕组件4B例如还包括同轴地固定于所述右护腕内的右支撑轴承420，则此时该右支撑轴承同轴地套设于所述中轴的右端部(参照图1)。据此能够实现中轴在五通管内的装配。

完成中轴的装配后，进一步地，本申请将基于左护腕调节组件2实现中轴6在五通管22内的轴向精确定位。

参照图5C和5D且结合图1，左护腕调节组件2可包括左护腕调节环210和左支撑轴承220。左护腕调节环210可具有围绕轴线Ox的筒形的第一部分211，以及从第一部分211的内壁径向向内延伸的第二部分212。第二部分212可从第一部分211的轴向中途位置向内延伸，以形成环形容置部，左支承轴承220容纳在该环形容置部中。

第一部分211绕轴线Ox的大体筒形形状。其具有固定连接至左护腕1的内壁的连接部2111，例如螺纹连接至左护腕1的内壁，从而中轴6通过左支撑轴承220旋转支撑在左护腕调节组件2中。左护腕调节组件2还具有与连接部2111相邻且用于安装紧固环3的安装部2112。组装后，该安装部2112在轴向方向上延伸超过左护腕1。

左支承轴承220例如可以是滚珠轴承，其内环轴向抵靠中轴6的轴向止挡部，例如如图1所示的径向环面604。左护腕调节环210的第一部分211的外壁上设置有外螺纹，与所述左护腕内壁上的相应的内螺纹配合，使得所述中轴右环形台阶602轴向抵靠所述右护腕组件的左端面，同时使得所述左支撑轴承220被轴向夹紧在所述左护腕调节环210的第二部分212和所述中轴的径向环面604之间。

据此，通过设置左护腕调节组件，使得当五通管具有长度公差时，通过调节所述左护腕调节组件，可以使得所述中轴在五通管内沿轴向方向良好定位，使得本申请所述的速度力矩传感器系统对于不同的公差长度具有良好的适配性，同时改进了由于五通管长度公差引起的中轴及其上设置的传感器组件在五通管内窜动或抱死的缺陷。

实现中轴在五通管内的轴向定位及径向支撑后，参照图5D，进一步设置紧固环3以将该左护腕1、左护腕调节组件2锁紧。所述紧固环3固定于所述安装部2112的径向外侧，且所述紧固环3在轴向上抵靠所述左护腕1的左轴向端，以将所述左护腕调节组件与所述左护腕锁紧。据此完成中轴在五通管内的装配及轴向定位。图5E示出了速度力矩传感器系统100中各组件安装在位后的示意图。

基于上述，通过设置紧固环，使得当采用左护腕调节组件将中轴在五通管内保持在位后，可以进一步地经由所述紧固环将所述左护腕调节组件和所述左护腕锁紧，使得其能够在电动自行车的运动过程中始终保持在位，从而防止电动自行车运行中产生的冲击或晃动使所述左护腕调节组件与所述左护腕分离，从而影响中轴在所述左护腕中的安装位置，进一步地影响传感器系统的检测状态及检测精度。

所述速度力矩传感器系统还包括轴瓦部件23，图6示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100中设置有轴瓦部件23的部分的局部剖视图。参照图6，该轴瓦部件23具有套筒形式，套设于所述中轴6的圆周外侧且位于所述牙盘连接套管5内。该轴瓦部件23旨在防止牙盘连接套管5与中轴6相互干涉所引起的使用寿命缩短的问题。

所述轴瓦部件例如可以为工程轴瓦，或者也可以为其他类型的轴瓦。其例如可以覆盖中轴6位于力矩变形套管7的轴向外侧且处于牙盘连接套管5内的全部长度、或者其也可以仅覆盖其中的一部分长度，本公开的实施例不受所述轴瓦的具体材质及其设置长度的限制。

基于上述，在没有设置轴瓦部件23的情况下，当受力后，所述中轴6与牙盘连接套管5将会产生晃动，其二者之间可能会发生碰撞，该两种刚性结构件之间例如会产生较大摩擦阻力从而阻滞中轴的转动，甚至在极端情况下可能会导致中轴停止转动，由此显著地影响所述速度力矩传感器系统的检测精度及其性能。基于此，本申请通过在中轴和牙盘连接套管之间设置轴瓦，使得能够有效地防止牙盘连接套管与中轴之间产生的摩擦和碰撞，有效地提高力矩检测的精度，同时有利于提升所述速度力矩传感器系统的稳定性。

基于上述，在本申请中，通过设置紧固环来实现中轴在五通管内的轴向定位和锁紧，设置轴瓦部件来减少中轴与牙盘连接套管在旋转状态中的碰撞，降低其二者间的摩擦阻力，使得通过机械结构及其装配设计，防止中轴的轴向窜动和抱死，同时有效地降低了摩擦阻力，提高了速度力矩传感器系统的检测精度；此外，通过设置所述力矩变形套管一体成型，并在其上设置有具有多个应变凹部的应变部，使得不需要励磁线圈的作用，只要中轴受力扭转，该扭力即可传递至所述力矩变形套管，从而导致该力矩变形套管上的应变凹部产生形变，使得磁通量变化，进而产生磁场变化，从而使得力矩传感器可以基于该磁场变化产生相应的力矩检测信号，相较于在力矩变形套管之上套设导磁套的技术方案，显著地提高了检测精度，同时有助于简化电动自行车的组件安装过程，简化制作工艺。

如图1所示，所述速度力矩传感器系统100中例如还包括设置在中轴6上且与中轴6共同旋转的速度磁环8、套设于力矩变形套管7上且用于实现力矩及速度信号检测的信号采集处理组件、用于实现信号采集处理组件在力矩变形套管7上的轴向定位的第一调整垫圈10、第二调整垫圈11。其例如共同形成中轴力矩速度检测主体部件21。

图7示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的中轴力矩速度检测主体部件21的爆炸图。且其中，基于实际需要，在中轴左端区域还设置有第三调整垫圈12、反向轴用弹性挡圈13，在中轴右端区域还设置有第四调整垫圈14和轴用半圆卡簧15，以更好地实现中轴在五通管内的轴向定位并改善其与其他组件的接合关系。

在一些实施例中，所述速度与力矩传感器系统的右护腕外侧还设置有右锁紧环17，以将所述牙盘在轴向上保持在位。所述信号采集组件包括引线，其用于将速度力矩传感器系统中产生的控制信号向外输出，且在所述引线上设置有引线套20。

在一些实施例中，所述多个应变凹部形成为点阵型或狭长盲孔型，其沿力矩变形套管的圆周方向均匀分布。通过令所述应变凹部具有点阵型或狭长盲孔型，有利于简化制作工艺；且通过设置该应变凹部沿力矩变形套管的圆周方向均匀分布，能够提高测量精度。

在一些实施例中，所述第一应变部的多个应变凹部中的每一个应变凹部沿第一方向布置，所述第二应变部的多个应变凹部中的每一个应变凹部沿第二方向布置，且所述第一方向与所述第二方向垂直。

参照图3，在该实施例中，所述应变凹部741和742例如为狭长盲孔。第一应变部731和第二应变部732之间可具有环线C，也就是说，第一应变部731和第二应变部732的应变凹部分别布置在该换线C的两侧。此时第一应变部731中的多个应变凹部741具有相对于环线C顺时针旋转45度的第一方向，该第二应变部732中的多个凹部具有相对于环线C逆时针旋转45度的第二方向。在该情况下，所述第一应变部与所述第二应变部的多个应变凹部的延伸方向相互垂直，且相对于环线C对称。

通过设置所述第一应变部中的应变凹部的布置方向与所述第二应变部中的应变凹部的布置方向相垂直，使得能够提高应变部响应于力矩变化产生形变的灵敏度，从而实现最佳的力矩检测结果。

在一些实施例中，所述轴瓦部件23位于所述力矩变形套管7的轴向外侧，所述轴瓦位于所述中轴的圆周外侧。如图6所示出的，其例如与所述轴用半圆卡簧15的右端部接合。

通过设置所述轴瓦部件23位于所述力矩变形套管7的轴向外侧，使得所述轴瓦部件23可以在牙盘连接套管5与所述中轴6之间沿轴向覆盖更大范围的中轴6部分，从而能够进一步地防止所述中轴6与所述牙盘连接套管5的碰撞，提高检测的精确度，并且有利于该轴瓦部件23在中轴上更好地定位。

在一些实施例中，所述中轴6上固定有环绕中轴6设置的速度磁环8，所述速度与力矩传感器系统还包括信号采集组件。图8A示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的信号采集处理组件的剖面图，图8B示出了根据本公开实施例的力矩传感器系统100的信号采集处理组件的立体图。

参照图8A及图8B，该信号采集处理组件包括：套管9，该套管9套设于所述力矩变形套管7外部并相对于所述左护腕1固定，所述套管9上设置有用于安装应变检测模块的支架部910，以及用于安装信号处理模块和与所述速度磁环的位置相对应的速度传感器模块的安装部920。

所述信号采集组件旨在用于实现速度与力矩的检测并对所得到的检测信号进行处理。所述信号采集组件的套管9相对于所述左护腕1固定意思是其与所述左护腕1相对静止，即所述信号采集组件圆周止转。

例如，所述套管的支架部左端例如设置有至少一个花键，且该电动自行车的左护腕的右端设置有与所述至少一个花键相对应的键槽，所述信号采集组件通过其套管上支架部的花键与所述左护腕的键槽相互配合实现装配，且该信号采集组件圆周止转。

应变检测模块24用于检测中轴力矩。该应变检测模块24例如可以包括第一检测线圈241和第二检测线圈242及相关信号传输部件(未示出)。所述第一检测线圈241的轴向位置对应于第一应变部371，以基于第一应变部371的磁场变化产生相应的第一应变检测信号。第二检测线圈242的轴向位置对应于第二应变部372，以基于第二应变部372的磁场变化产生相应的第二应变检测信号。

所述支架部910例如可以包括第一支架部和第二支架部，该第一支架部和第二支架部例如均为沿圆周方向的凹陷部，第一检测线圈缠绕在所述第一支架部上，第二检测线圈缠绕在所述第二支架部上。

速度传感器模块表征用于采集电动自行车的中轴速度的模块，其与所述速度磁环8(图1中可见)的位置相对应以实现速度检测，该速度传感器模块例如包括霍尔传感器，或者根据实际需要，其也可以包括双霍尔传感器。所述信号处理模块表征对所采集得到的速度信号和力矩信号进行处理的模块，其例如可以为集成电路板，或者其也可以为独立芯片模块。

所述信号处理模块旨在接收速度传感器模块和所述应变检测模块检测得到的力矩及速度信号，并基于对该力矩及速度信号的处理生成电机控制信号。

所述信号处理模块例如可以与用于检测电动自行车速度的速度检测模块集成设置于电路板25上，且所述电路板25设置有引线26以将产生的控制信号向外传输，或者其也可以与所述速度检测模块分立地设置。本公开的实施例不受所述速度检测模块与所述信号处理模块的设置方式的限制。

所述安装部例如可以为在所述信号采集组件的套管上设置的凹陷区域，或者其也可以具有其他的组成形式。

例如，参照图8A，安装部920及支架部910例如可以一体成型地设置，例如在所述套管9上设置绕线支架27，所述绕线支架27上包括安装部910和支架部920。所述绕线支架左侧还可以设置铜套28以实现其与其他组件的组装。

基于上述，通过在所述信号采集组件的套管上设置用于安装应变检测模块的支架部、安装信号处理模块及速度传感器模块的安装部，使得可以将用于检测力矩信号的应变检测模块、用于检测速度信号的速度传感器模块及用于对检测信号进行综合处理的信号处理模块均集成在该信号采集组件上，使得本申请所述的速度力矩传感器系统能够具有更好地集成度，从而有利于信号的传输，且使得该电动自行车的结构布局更紧凑合理。

在一些实施例中，所述速度力矩传感器系统100还包括磁屏蔽套管组件29。图9A示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的磁屏蔽套管组件29的剖面图，图9B示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的磁屏蔽套管组件29的立体图。

参照图8A、图9A及图9B，该磁屏蔽套管组件29包括磁屏蔽套30，所述磁屏蔽套30套设于所述套管9上且位于所述应变检测模块24的径向外侧。

所述磁屏蔽套30旨在用于屏蔽应变检测模块的磁干扰。其端部设置有弯折部300，例如沿圆周分布的花键齿，当所述磁屏蔽套30安装在位后，所述弯折部300能够径向向内弯折以在轴向上至少部分地遮盖支架部910，即，弯折部300在弯折后沿轴向位于支架部910的一轴向端(图8A中所示为左轴向端)的外侧且在径向方向上与该轴向端至少部分地重叠，以降低所述应变检测模块的电磁干扰。

基于上述，通过设置磁屏蔽套组件，并设置所述磁屏蔽套组件包括磁屏蔽套，且进一步地设置该磁屏蔽套具有可以径向向内弯折的花键齿，使得所述磁屏蔽套可以在安装在位后，通过其弯折的花键齿对应变检测模块中所包括的检测线圈进行保护，增加传感器的抗磁干扰，从而进一步地提高该应变检测模块对力矩检测的精确度。

在一些实施例中，所述磁屏蔽套管组件还包括滑动套31，所述滑动套31的一端固定于所述磁屏蔽套30的与所述弯折部300相反的一端，所述滑动套31的另一端抵靠于所述力矩变形套管5的环形台阶(如图1所示标记为606的部分)上，使得所述信号采集组件在所述力矩变形套管5上保持在位。

例如，参照图9A，所述滑动套31套设于所述力矩变形套管5上，在所述磁屏蔽套30右端的内圆周上与所述磁屏蔽套30接合固定，该磁屏蔽套30与滑动套31左端例如采用紧配合，该滑动套31右端例如抵靠在力矩变形套管7上设置的环形台阶定位。

基于上述，通过在所示磁屏蔽套管组件中设置滑动套，使得可以将所述磁屏蔽套管相对于所述力矩变形套管保持在位，从而当电动自行车正常运行过程中，当中轴持续转动时，所述磁屏蔽套管组件，特别是该磁屏蔽套管组件中的磁屏蔽套可以在该力矩变形套管之上保持在位，从而实现对于应变检测模块的良好磁屏蔽。

在一些实施例中，所述信号采集组件的套管设置有至少一个左花键，且所述左护腕内部设置有与所述至少一个左花键相对应的键槽。

通过信号采集组件套管上至少一个左花键与左护腕内部相对应的键槽相互配合，使得所述信号采集组件可以在圆周止转，从而有助于在电动自行车正常运转时，当中轴持续转动时，使得该信号采集组件套管不受所述中轴的转动的影响，能够保持静止状态，从而实现对于速度信号的良好检测，提高速度力矩传感器系统的检测精确度及效率。

在一些实施例中，所述速度传感器模块与所述信号处理模块集成设置在位于信号采集组件的套管上的电路板上。

基于上述，通过将速度传感器模块与信号处理模块均集成在信号采集套管上的电路板上，一方面，便于对速度传感器模块所采集的速度信号进行及时处理分析，另一方面，也有利于提高速度力矩传感器系统的集成度，有利于精简系统结构，提高系统的实时处理能力，同时降低了信号传输过程中的损耗，提高了速度力矩传感器系统的测量精确度。

在一些实施例中，在所述应变检测模块包括与所述第一应变部位置相对应的第一检测线圈，与所述第二应变部位置相对应的第二检测线圈的基础上，所述信号处理模块包括整流电路、运算放大器组件、控制单元及通讯模块。

所述整流电路旨在对所述力矩检测信号进行整流处理。其接收所述第一检测线圈和所述第二检测线圈输出的第一线圈信号和第二线圈信号，对所述第一线圈信号和所述第二线圈信号整流处理，并输出所得到的第一整流信号和第二整流信号。

所述运算放大器组件旨在基于实际需要，对所述得到的第一整流信号和所述第二整流信号进行放大。其接收所述第一整流信号和所述第二整流信号，对所述第一整流信号和所述第二整流信号进行放大处理，并输出所得到的第一放大信号和第二放大信号。

所述控制单元旨在接收力矩检测处理后的第一放大信号和第二放大信号及来自速度传感器模块的速度检测信号，基于上述信号生成相应的电机控制信号。其接收所述第一放大信号和所述第二放大信号，对所述第一放大信号和所述第二放大信号进行处理得到力矩检测信号，且其中，所述控制单元还从所述速度传感器模块接收速度检测信号，并对所述力矩检测信号及速度检测信号进行处理以得到电机控制信号。

所述通讯模块电连接在所述控制单元和电动自行车的电机控制器之间，以将所述电机控制信号输出至电机控制器。

基于上述，通过本申请中的信号处理模块及所提出的信号处理流程，使得可以基于应变检测部检测得到的力矩检测信号和速度传感器模块检测得到的速度检测信号，生成电机控制信号，实现对于电动自行车实时且合理地控制，提高用户的骑行体验。

在一些实施例中，所述控制单元还包括脉冲调制波(PWM波)输出模块，该模块与第一检测线圈和第二检测线圈电连接，以将脉冲调制信号输出至该第一检测线圈和第二检测线圈。

在一些实施例中，所述控制单元还包括模数转换模块，其被配置为将输入的第一放大信号和第二放大信号从模拟信号转换为数字信号，以便于控制单元对其进行后续处理，同时有利于提高后续生成的电机控制信号的精确度。

在一些实施例中，该控制单元还包括用于实现供电的电源模块、用于对数据传输进行控制的总线控制模块，用于对控制单元进行复位的复位模块、看门狗模块、通用输入输出接口GPIO等。

在一些实施例中，所述控制单元还包括低压线性稳压器，其输入端与电机控制器的电压输出端相连接，其输出端与控制单元相连接，以为该控制单元提供稳定的电压。

图10示出了根据本公开实施例力矩传感器系统100的信号处理模块的示例性框图，图11示出了根据本公开实施例中轴力矩与力矩表征信号的折线关系图。接下来，将结合图10和图11对其工作过程进行详细说明。

当使用者通过踩踏脚蹬使得中轴旋转时，由于中轴上的力矩带来的力矩变形套管的轴向形变，使得第一检测线圈和第二检测线圈周围的磁场发生变化，此时在第一检测线圈处得到第一线圈信号，即其此时的感应电动势h1，在第二检测线圈处得到第二线圈信号，即其此时的感应电动势h2。将该第一线圈信号h1和第二线圈信号h2分别输入至整流电路的第一输入端和第二输入端，整流电路将分别对该第一线圈信号h1和第二线圈信号h2进行处理，在其第一输出端输出对应于第一线圈信号的第一整流信号z1，对应于第二线圈信号的第二整流信号z2。

其后，该第一整流信号z1和该第二整流信号z2例如被输出至运算放大器组件中，该运算放大器组件例如包括第一运算放大器Y1和第二运算放大器Y2。且其中，所述第一运算放大器Y1接收所述第一整流信号z1，并对所述第一整流信号进行处理，得到第一放大信号y1。所述第二运算放大器接收所述第二整流信号z2，并对所述第二整流信号进行处理，得到第二放大信号y2。

得到第一放大信号y1和第二放大信号y2后，所述第一放大信号和第二放大信号将被输出至控制单元中，控制单元将对其进行综合处理。例如，首先，控制单元通过第一模数转换器将所述第一放大信号从模拟信号转换为数字信号，得到第一力矩检测信号；通过第二模数转换器将所述第二放大信号从模拟信号转换为数字信号，得到第二力矩检测信号。其后，其例如基于该第一力矩检测信号和第二力矩检测信号综合处理得到当前中轴的力矩。

计算得到中轴力矩的过程例如可以更具体地描述。例如，若所述第一力矩检测信号为3V，所述第二力矩检测信号为6.2V时，则例如可以计算得到该第一力矩检测信号和该第二力矩检测信号所具有的电压差的绝对值为3.2V，将其作为力矩表征信号，则此时，例如代入图11中所示出的中轴力矩与力矩表征信号的折线关系图，则可以得到对应于当前力矩表征信号为3.2V的力矩为80N·m。据此，得到当前电动自行车中轴上的力矩为80N·m。

得到力矩后，所述控制单元例如可以基于所得到的力矩和来自速度传感器模块的速度检测信号，生成相应的电机控制信号。以下仅给出一种生成电机控制信号的示例性方法。

例如，所述控制单元例如还包括当前速度生成装置、速度阈值比较装置、第一控制信号生成装置、第二控制信号生成装置、第三控制信号生成装置。

所述当前速度生成装置被配置为基于所述速度检测信号获得电动自行车的当前速度。所述速度阈值比较装置例如可以用于将电动自行车的当前速度与预设的速度阈值范围进行比较，生成比较结果。所述预设速度阈值范围例如包括第一速度阈值、第二速度阈值和第三速度阈值。其中，第一速度阈值小于第二速度阈值，所述第二速度阈值小于第三速度阈值。

当经由速度阈值比较装置得到当前速度小于第一阈值时，则例如通过第一控制信号生成装置，根据第一规则确定电机控制信号。该第一规则例如为预设的主动力矩和辅助力矩比例，例如在速度小于低速阈值时，设定电机产生的辅助力矩等于人力产生的主动力矩。

当经由速度阈值比较装置得到当前速度大于等于第一速度阈值且小于等于第二速度阈值时，通过第一控制信号生成装置，基于第二规则确定电动自行车的电机控制信号，例如使得所述电动自行车的电机产生的辅助力矩与当前速度成反比关系。

当经由速度阈值比较装置得到当前速度大于第二速度阈值时，通过第三控制信号生成装置确定电机控制信号，其例如输出处于无效电平的电机控制信号，使得所述电动自行车的电机不产生辅助力矩。

基于上述，通过所设置的信号处理模块，基于预设的信号处理流程即可实现对于力矩检测信号和速度检测信号的处理，并产生相应的电机控制信号。实现基于当前电动自行车的运行速度和中轴力矩合理地控制电机转速及转向，提高用户体验。

应了解，上述仅给出了一种示例性的信号处理流程，基于实际需要，还可以选取其他信号处理流程实现信号处理。本公开的实施例不受基于力矩检测信号和速度检测信号生成电机控制信号的具体过程的限制。

在一些实施例中，所述速度传感器模块为集成的双霍尔传感器，所述双霍尔传感器输出具有相位差的第一速度检测信号和第二速度检测信号，且所述控制单元基于所述第一速度检测信号和所述第二速度检测信号得到电动自行车当前速度及行驶方向。

得到所述行驶方向的过程例如可以更具体地描述，若电动自行车在前进状态下，双霍尔传感器中的第一霍尔传感器首先输出速度检测信号，双霍尔传感器中的第二霍尔传感器随后输出速度检测信号，则可知在正转时双霍尔传感器所输出的第一速度检测信号的相位应当超前与所述第二速度检测信号。则当检测得到的第一速度检测信号相位滞后于所述第二速度检测信号时，可以得知当前的行驶方向为倒退方向。

基于上述，本申请中通过采用双霍尔传感器，使得可以在获得速度信号的同时得到当前电动自行车的行驶方向(前进或倒退)，从而有助于基于用户的前进或倒退状态合理地控制电机转速。同时，经由双霍尔传感器中第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别输出的检测信号，可以判断速度检测传感器模块是否出现故障，例如，若当前速度检测传感器中仅输出了单个速度信号，例如仅输出第一速度检测信号，则可以判断该速度检测传感器模块出现问题，进而可以及时排查，提高速度力矩传感器系统的可靠性。

在一些实施例中，所述速度磁环设置有16对磁极(16个磁北极N及与其相对应的16个磁南极S)，旋转一圈产生32个脉冲信号。

然而，应了解，本申请中速度磁环所具有的磁极数不限于此，根据实际需要，还可以设置其他数量的磁极对。

基于上述，通过设置较多的磁极对，使得电动自行车旋转一周可以产生多更多的脉冲信号个数，从而可以提高霍尔传感器的检测精度，进一步地提高速度力矩检测系统所产生的电机控制信号的可靠性。

根据本公开的另一方面，提出了一种电动自行车，所述电动自行车包括如前所述的电动自行车速度力矩传感器系统。

基于上述，所述电动自行车可以实现如前所述的速度力矩传感器系统的功能，并具有如前所述的优点。

本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“第一/第二实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

上面是对本发明的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本发明的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解，上面是对本发明的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。

Claims (13)

1.一种电动自行车速度力矩传感器系统，所述系统包括：

五通管；

中轴，其具有轴线且沿其轴线穿过所述五通管内部，且所述中轴的左右两端分别固定至电动自行车的左右脚蹬；

力矩变形套管，其一体成型并套设于所述中轴上，所述力矩变形套管具有用于固定至中轴的第一固定部、用于固定至牙盘连接套管的第二固定部、及沿轴向位于所述第一固定部和第二固定部之间的应变部，且所述应变部包括第一应变部和第二应变部，所述第一应变部和所述第二应变部上设置有多个应变凹部；

牙盘连接套管，其套设于中轴和力矩变形套管上，包括与所述力矩变形套管的第二固定部固定连接的第一连接部，和与电动自行车的牙盘固定连接的第二连接部；

左护腕组件，包括：

左护腕，其固定连接于五通管的一端且为套筒形式；

左护腕调节组件，其具有筒形的第一部分，所述第一部分包括固定连接至左护腕的内壁的连接部和与所述连接部相邻且用于安装紧固环的安装部；

紧固环，所述紧固环固定于所述延伸部径向外侧，且所述紧固环在轴向上抵靠所述左护腕的轴向端；

轴瓦部件，所述轴瓦部件套设于所述中轴上且位于所述牙盘连接套管内。

2.如权利要求1所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述多个应变凹部形成为点阵型或狭长盲孔型，其沿力矩变形套管的圆周方向均匀分布。

3.如权利要求1或2所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述第一应变部的多个应变凹部中的每一个应变凹部沿第一方向布置，所述第二应变部的多个应变凹部中的每一个应变凹部沿第二方向布置，且所述第一方向与所述第二方向垂直。

4.如权利要求1所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述轴瓦位于所述力矩变形套管的轴向外侧，所述轴瓦位于所述中轴的圆周外侧。

5.如权利要去1所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述中轴上固定有速度磁环，且其中，所述系统还包括信号采集组件，其包括：

套管，其套设于所述力矩变形套管外部并相对于所述左护腕固定，所述套管上设置有用于安装应变检测模块的支架部，以及用于安装信号处理模块和与所述速度磁环的位置相对应的速度传感器模块的安装部。

6.如权利要求5所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中还包括磁屏蔽套管组件，其包括：

磁屏蔽套，所述磁屏蔽套套设于所述套管上且位于所述应变检测模块的径向外侧；

所述磁屏蔽套端部设置有弯折部，当所述磁屏蔽套安装在位后，所述弯折部能够径向向内弯折以与所述支架部相配合，以降低所述应变检测模块的电磁干扰。

7.如权利要求6所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中所述磁屏蔽套管组件还包括滑动套，所述滑动套的一端固定于所述磁屏蔽套的与所述弯折部相反的一端，所述滑动套的另一端抵靠于所述力矩变形套管的环形台阶上，使得所述信号采集组件在所述力矩变形套管上保持在位。

8.如权利要求5所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述信号采集组件的套管设置有至少一个左花键，且所述左护腕内部设置有与所述至少一个左花键相对应的键槽。

9.如权利要求1所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中所述速度传感器模块与所述信号处理模块集成设置在位于信号采集组件的套管上的电路板上。

10.如权利要求1所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述应变检测模块包括与所述第一应变部位置相对应的第一检测线圈，与所述第二应变部位置相对应的第二检测线圈，

且其中，所述信号处理模块包括：

整流电路，所述整流电路接收所述第一检测线圈和所述第二检测线圈输出的第一线圈信号和第二线圈信号，对所述第一线圈信号和所述第二线圈信号整流处理，并输出所得到的第一整流信号和第二整流信号；

运算放大器组件，所述运算放大器组件接收所述第一整流信号和所述第二整流信号，对所述第一整流信号和所述第二整流信号进行放大处理，并输出所得到的第一放大信号和第二放大信号；

控制单元，所述控制单元接收所述第一放大信号和所述第二放大信号，对所述第一放大信号和所述第二放大信号进行处理得到力矩检测信号，且其中，所述控制单元还从所述速度传感器模块接收速度检测信号，并对所述力矩检测信号及速度检测信号进行处理以得到电机控制信号；

通讯模块，其电连接在所述控制单元和电动自行车的电机控制器之间，以将所述电机控制信号输出至电机控制器。

11.如权利要求5所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述速度传感器模块为集成的双霍尔传感器，所述双霍尔传感器输出具有相位差的第一速度检测信号和第二速度检测信号，且所述控制单元基于所述第一速度检测信号和所述第二速度检测信号得到电动自行车当前速度及行驶方向。

12.如权利要求1所述的电动自行车速度力矩传感器系统，其中，所述速度磁环设置有16对磁极，旋转一圈产生32个脉冲信号。

13.一种电动自行车，所述电动自行车包括如权利要求1-12所述的电动自行车速度力矩传感器系统。

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