CN2507776Y

CN2507776Y - 电动车助力传感控制装置

Info

Publication number: CN2507776Y
Application number: CN01272648U
Authority: CN
Inventors: 张祥谷; 张曼欧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2011-12-05

Abstract

本实用新型公开了一种电动车助力传感控制装置,含有安装在中轴处的传感元件,所述传感元件包括作为电信号发生器件的霍尔元件和作为电信号触发器件的磁钢,其中霍尔元件固定在中轴支撑件(俗称车架五通)上,临近磁钢,外接控制电路,磁钢为多极性轮状齿盘,固定在中轴支撑件内的中轴上。本实用新型可以避免外界因素影响,性能稳定,控制灵敏,并且结构简单,安装方便,从而有利于充分发挥智能型或半智能型助力传感控制的优势,使电动自行车成为更经济实用的代步、锻炼工具。

Description

电动车助力传感控制装置

所属领域

本实用新型涉及一种电动车辆的调速控制装置，尤其是一种电动自行车、电动三轮车、电动摩托车的助力传感控制装置。

背景技术

目前，国内市场现有的电动自行车等电动车辆均为所谓全自动动力型，即以电池为动力源，采用与汽油发动机摩托车相同的驱动控制方式：通过操纵安装在车把上的调速转把控制车辆的启动与车速的快慢。这类完全靠电池动力驱动的电动自行车虽然迎合年轻人的喜好，但由于目前蓄电池的容量、输出能量以及自重均具有一定局限性，可以说技术上尚未完全成熟，充一次电只能行驶30-40公里，电池的平均寿命只有6-8个月左右，因此难以满足上下班路远的用户需求。

据申请人了解，在国外的发达国家，由于城市范围地域广阔，上述动力型电动自行车之类的电动车辆更显得不实用，许多地方政府纷纷制定了发展助力型电动自行车的规划以及相应的标准。对于这一发展动态，国内外的研究机构先后推出了适合助力型电动自行车的1∶1智能型传感控制装置。该装置包括作为电信号发生器件的霍尔元件和作为电信号触发器件的磁钢，其中霍尔元件固定在临近磁钢处，外接控制电路。这样，可以将转速体现的踩踏自行车施力情况转变为电信号，从而通过控制电路，按需合理控制蓄电池的能量输出。采用这种装置后，电动车的一次充电续行里程可达100公里，电池的使用寿命也可延长到一年半。然而，现有传感控制装置存在以下不足之处：1、踏板每转一圈，霍尔元件只产生一次脉冲信号，因此传感控制不够灵敏、稳定；2、传感元件的安装位置不够合理，容易受外界因素影响，也容易被污染；3、大多数情况下需要采用微电脑芯片，结构较为复杂，技术要求高，生产成本大，产业化困难。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种性能稳定、控制灵敏，并且结构简单、经济实用的电动车助力传感控制装置，从而更好地满足助力型电动自行车发展的需要。

为了达到上述发明目的，本实用新型的电动车助力传感控制装置含有安装在中轴处的传感元件，所述传感元件包括作为电信号发生器件的霍尔元件和作为电信号触发器件的磁钢；所述霍尔元件固定在中轴支撑件(俗称车架五通)上，临近磁钢，外接控制电路；所述磁钢为多极性轮状齿盘，固定在中轴支撑件内的中轴上。

当车主骑行时，作为电信号触发器件的多极性轮状齿盘磁钢随脚踏驱动的中轴转动，与固定在中轴支撑件上作为电信号发生器件的霍尔元件的相对位置不断发生周期性的变化，从而使其不断向控制电路发出频率与行车速度成正比的高频率脉冲电信号。控制电路的控制作用与现有技术相同，即当转速较快、需要较大功率时，电路控制蓄电池输出较大功率；反之，如转速较慢、所需功率较小时，电路控制蓄电池输出较小功率。总之，电信号通过控制电路的频率电压转换器，得到电动助力与脚踏速度成线性关系的1∶1电压信号。本实用新型的多极性轮状齿盘磁钢使霍尔元件生产高频率脉冲信号，因此性能稳定，控制灵敏，而将其安装在中轴支撑件内的中轴上，结构合理，可以避免外界因素影响，防止污染，从而有利于充分发挥智能型或半智能型助力传感控制的优势，使电动自行车成为更经济实用的代步、锻炼工具。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1实施例的信号转换电路原理图。

具体实施方式

图1中的电动车助力传感控制装置由两组霍尔元件4和一个相邻齿极性相反的齿轮状磁钢盘3组成。其中，作为电信号发生器件的两霍尔元件4分别固定在电动助力车的中轴支撑件---中轴辊2(俗称车架五通)内的两侧，其输出线分别外接控制电路(图中未示出)。作为电信号触发器件的齿轮状磁钢盘3固定在中轴5上，与两霍尔元件4临近。

上述信号转换电路简单实用，如图2所示，主要由霍尔元件4、频率电压变换器P-V、可调电阻R_P构成。其中，霍尔元件4的输出经电阻R接频率电压变换器P-V的输入，可调电阻R_P的一端接频率电压变换器P-V的输出控制端。该电路的霍尔元件4接收到的电磁脉冲频率受脚踏速度控制，此脉冲信号输入到频率电压变换器P-V后，转换成电压信号输出，该电压信号的电平量可以通过可调电阻R_P调节。

该装置工作时，即脚踏驱使磁钢盘3随中轴5转动时，磁钢盘3的磁性齿不断触发临近的霍尔元件4，使其产生高频电脉冲信号，从而经频率电压变换，向控制电路传递转速快慢信息。当转速较快时，控制电路控制蓄电池输出较大功率；反之，如转速较慢，控制电路控制蓄电池输出较小功率，从而实现智能化的助力传感控制。由于磁钢盘的磁性齿可以使霍尔元件产生较高频率的电脉冲信号，因此本实施例的助力控制十分灵敏。此外，由于采用两组霍尔元件，因此本实施例不仅可以感知车速快慢，而且可以根据两霍尔元件信号的相位关系，判断中轴的转动方向，从而使助力控制更为安全可靠。实验表明，本实施例可使电动助力自行车的一次充电续行里程达100公里以上，电池的使用寿命也长达一年半。由于传感元件均封装在车架五通中轴辊处，因此可以避免外界因素影响，工作可靠，性能稳定。

此外，该装置也可与动力型控制装置通过切换开关有机组合，成为具有双控功能的控制装置。这样，当需要车辆快速自动行驶时，启动霍尔调速转把之类的动力型控制装置，停止脚踏控制；当需要锻炼健身或为了减少电池的消耗时，关闭霍尔调速转把之类的动力型控制装置，转由脚踏实现1∶1的助力控制。

Claims

1.一种电动车助力传感控制装置，含有安装在中轴处的传感元件，所述传感元件包括作为电信号发生器件的霍尔元件和作为电信号触发器件的磁钢；所述霍尔元件固定在中轴支撑件上，临近磁钢，外接控制电路；其特征在于：所述磁钢为多极性轮状齿盘，固定在中轴支撑件内的中轴上。

2.根据权利要求1所述的电动车助力传感控制装置，其特征在于：所述轮状磁钢盘相邻齿极性相反。

3.根据权利要求1或2所述的电动车助力传感控制装置，其特征在于：所述霍尔元件有两组，分别固定在电动助力车中轴辊内的两侧，其输线分别外接控制电路。

4.根据权利要求3所述的电动车助力传感控制装置，其特征在于：所述霍尔元件经信号转换电路外接控制电路，所述信号转换电路包括频率电压变换器、可调电阻，霍尔元件的输出经电阻接频率电压变换器的输入，可调电阻的一端接频率电压变换器的输出控制端。