[发明专利]一种可以识别路面状态的电动助力自行车驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以识别路面状态的电动助力自行车驱动系统，属于电动助力自行车电机传感感应控制驱动系统领域。

背景技术

电动助力自行车，在欧盟，美国加拿大，日本等国家，法律规定是不能使用电力直接驱动，不可以在没有人力启动的前提下，用开关直接启动电机，一定先要人力骑行，整车启动后，然后利用电力辅助骑行，一旦人力停止骑行，电力同样立刻停止骑行。

当前，电动助力自行车驱动系统判断整车是否启动一般采取两种模式，一种是采集速度，一种是采集力矩，下面是这两种方式的说明：

（1）、采集速度，系统通过速度传感器采集整车的是否启动，以及骑行速度。然后通过电脑运算，实时驱动电机，推动车前进，从而达到助力骑行的效果。

该方式的优点是：产品成本低廉，结构可靠。安装简单。缺点是，骑行者舒适性不够。遇到上坡时，车辆无法识别上坡，导致人力骑行在上坡时费力，降低舒适性。

（2）、采集力矩，系统使用力矩传感器采集人力骑行时骑行者脚踏使用的力度，通过计算机运算，实时驱动电机，使得人力与电力共同作用，达到助力骑行的效果。

该方式的优点是舒适性好，实时采集人力骑行的力度，实时调整驱动电机的驱动功率，助力扭矩与人力骑行脚踏力度一致。缺点：结构复杂，安装复杂，安装兼容性不够，需要根据力矩传感器的尺寸定制车架，造价高昂，可靠性不够，制造要求很高，有特殊车型无法安装。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种可以识别路面状态的电动助力自行车驱动系统，本驱动系统通过坡度感应和踏频感应装置，使得系统能够识别电动助力自行车处在上坡，下坡，还是平路的状态，然后通过逻辑控制系统，电机驱动系统，使得电机在不同状态输出不同的扭矩，最终使骑行者一直处于一种省力舒适的状态。

一种可以识别路面状态的电动助力自行车驱动系统，包括刹车控制单元，踏频感应单元，坡度感应单元，人机交互界面，逻辑控制单元，电机驱动单元，电机和助力比调节单元，所述刹车控制单元，踏频感应单元，坡度感应单元分别连接到逻辑控制单元，逻辑控制单元分别连接到电机驱动单元、助力比调节单元和人机交互界面，电机同时连接电机驱动单元和助力比调节单元，助力比调节单元同时连接人机交互界面。

所述人机交互界面与逻辑控制单元互为反馈连接，助力比调节单元与人机交互界面为互反馈连接。

所述踏频感应单元安装固定在车辆的脚踏曲柄，能够产生踏频信号，并传递给逻辑控制单元。

所述坡度感应单元采用重力水平传感装置，为360°*360°的水平传感器，可以安装在车辆任何地方。

所述逻辑控制单元接受到踏频感应信号后,同时接受坡度感应单元的信号，判断车辆是否处于坡道，如果处于平路，通过电机驱动单元，根据骑行速度驱动电机转速，如果车辆处于坡道上坡，逻辑控制单元算出坡道坡度，通过电机驱动单元，加大电机输出扭矩，让车辆爬坡，如果车辆处于下坡，通过电机驱动单元，停止电机扭矩输出，让车辆下坡滑行。

所述人机交互界面包括液晶显示屏和1个以上控制按钮，液晶显示可以显示行车速度，行车里程，系统输出电流，电源电量，助力比状态，系统故障检测；控制按钮电路连接助力比调节单元。

所述电机驱动单元执行逻辑控制单元的指令，将逻辑控制单元的指令转换为驱动电机的电流或电压。

所述助力比调节单元实时采集电机的运行时的状态，接受人机交互界面传递过来的助力比指令信号，根据电机的实时状态，发送驱动指令给逻辑控制单元，逻辑控制单元通过电机驱动单元驱动电机，做出对应的扭矩输出。

    本电动助力自行车驱动系统，造价低廉，骑行舒适度好。解决了速度传感器的无法识别上坡的缺陷，解决了力矩传感器结构复杂，安装复杂，造价高昂的缺陷。

附图说明

图1是本发明控制关系连接图，

图2是本发明人机交互界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。