[发明专利]电动自行车助力传感系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种助力传感系统，特别涉及一种电动自行车的助力传感系统。

背景技术

目前，市面上已出现电动助力自行车，尤其是在欧美、日本等发达国家，还专门为电动助力车制定了行业标准，即，电动助力输出与骑行者的蹬踏力成一定比例或大小关系。

早期采用霍尔传感器来测量自行车速度或加速度，来提供相应的助力，但是这种方法需要车子转动一定的角度，霍尔元件才能探测并计算助力的输出大小，有明显的延迟。

在2002年4月2日美国专利号为US6364044B1的文件中公开了“马达助力自行车的控制系统”，该装置能检测链条的张紧力从而控制助力输出大小，然而从文中及图中可见其结构异常复杂、成本高，不适用于推广。

在2008年7月30日中国专利申请号为CN200710006002.1的文件中公开了“利用中轴支承件变形的电动助力传感器方案”，其在中轴的套筒上粘贴应变片作为传感元件，利用链条的拉力造成套筒变形，由应变片检测出中轴通过牙盘链条传出的力矩。该方案的缺点在于，套筒位于五通管内部，放置应变片同时还要应变片连接导线到微处理器，其结构很复杂，工艺成本高；另一点是，应变片所受的力是套筒的径向力，由此引发的变形量相当微弱，不易检测，并且，在此微弱的变形量下，外界因素产生的干扰量(如路面颠簸、骑行者体重差异)将占较大比重，使最后的检测结果更加不准确。

在2009年4月1日中国专利申请号为CN200710162928.X的文件中公开了“电助力自行车的踏力感测系统”，其在脚踏板上设置感测组件测量踏板所收的足踏力，进而依据足踏力感测信号控制驱动马达的转动。该方案的缺点在于，感测组件于踏板上容易受到脚的破坏，并且由于采用无线接收，其信号容易受到干扰；另一方面，在左右脚踏板呈一上、一下的垂直位置时，如果垂直蹬踏，即使脚踏力再大所产生的力矩也为零，脚踏力与力矩并不是线性关系，即，力矩与脚踏力有关，还与脚踏板在圆周轨迹上所处的位置有关(正弦或余弦系数)，因此这种方案所得之结果不准确。

发明内容

本发明旨在提供一种电动自行车的助力传感系统，能够准确检测蹬踏力并提供相应的电动助力输出，并且结构简单、实用，易于推广。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在安装链条一侧的后叉上设置应变传感器，所述应变传感器连接到微处理器，所述微处理器连接电源及控制器，控制器连接马达装置。

在后叉具有轴向抗弯曲较弱的部分，所述后叉在受到轴向力作用时，所述抗弯曲较弱部分的弹性变形量大于后叉的其它部分。

所述后叉具有凹槽，所述应变传感器贴合于所述凹槽内侧或者后叉上与凹槽相对的异侧表面。

所述后叉具有凹槽，在所述凹槽处设置跨接的连接片，在所述连接片表面设置贴合的应变传感器。

所述连接片一端固定于后叉，另一端与后叉相贴合接触，贴合面为斜面或弧形面。

在后叉上设置弓形连接片，在所述连接片表面设置贴合的应变传感器。

所述后叉具有后上叉及后平叉，所述应变传感器设置于后平叉。

与所述微处理器连接有存储器，在存储器中预先存储有助力比系数。

本发明助力传感系统在安装链条一侧的后叉上设置应变传感器，由于后平叉受力方向与链条受力方向几乎一致，因此后平叉的受力变形情况就能够很好的反应出脚蹬扭矩力的大小，并提供相应的电助力；本发明在后叉上具有抗弯曲较弱的部分，可以起到变形量放大的效果，更好的提供助力输出；并且本发明系统元件及安装工艺都很简单，成本低，适于推广。

附图说明

图1是本发明电动自行车助力传感系统安装于后叉示意图；

图2是本发明电动自行车助力传感系统安装于另一种后叉示意图；

图3是本发明电动自行车助力传感系统第二实施例示意图；

图4是本发明电动自行车助力传感系统第三实施例示意图；

图5是本发明电动自行车助力传感系统第四实施例示意图；

图6是本发明电动自行车助力传感系统第四实施例示意图；

图7是本发明电动自行车助力传感系统第四实施例较佳方案立体示意图；

图8是本发明电动自行车助力传感系统第四实施例较佳方案侧视图；

图9是本发明电动自行车助力传感系统第四实施例较佳方案力学示意图；

图10是本发明电动自行车助力传感系统第五实施例示意图；

图11是本发明电动自行车助力传感系统第六实施例示意图；

图12是本发明电动自行车助力传感系统外套示意图；

图13是本发明电动自行车助力传感系统连接模块系统图。

具体实施方式