专利名称：电动助力自行车助力系统的制作方法
技术领域：
本发明属于机电领域，尤其是一种用于电动助力自行车上的控制助力电机的控制 系统。
背景技术：
近年来作为环保、节能的短途交通工具——电动自行车，受到国内外越来越多的 消费者的青睐。国内市场主要以纯电力驱动的电动自行车为主，采用价格相对低廉但体积 大、重量重的铅酸电池。部分产品严重超标，对行驶安全造成隐患。以人力为主、电力驱动 为辅的电动助力车可缩小电自行车的体积和重量，是电动自行车市场的另一个大方向。并 且，近年来国内也出现了一些电动自行车用助力传感器，但大多数为速度型助力传感器，输 出信号多为开关信号。使用者无法从这种装置得到清晰的路感，无法根据自己的需要对其 进行控制。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种安装简易，可智能调节电动助力大小以及车 行速度的电动助力自行车助力系统。为实现该技术目的，本发明的方案为一种电动助力自行车助力系统，包括安装在 车头把手上的仪表组件和安装于后衣架的电机电池组件，所述系统还包括安装于自行车踏 板中的踏板传感器和与电机控制器相连接的无线控制器连接器，所述仪表组件和踏板传感 器均采用无线模式通过无线控制器连接器进行信号交互，所述无线控制器连接器与电机电 池组件为有线连接，其中，踏板传感器测量骑行者脚对踏板施加的压力并转换成无线信号， 检测踏板与轴相对运动并转换为位移无线信号，发送至控制连接器；仪表组件包括表头和 表座，表头内装有仪表用的电池；表座安装有车灯开关、助力调节轮和短暂助力旋扭，助力 调节轮可以将助力比在0 100%任意调节；控制器连接器接收脚踏板传感器传来的压力 无线信号、踏板位移无线信号和仪表传来的档位控制无线信号，对压力无线信号和档位控 制无线信号加工处理转化为电机控制信号，然后经踏板位移无线信号许可再传给电机控制 器，控制电机运转。作为进一步的改进，所述踏板传感器内设有无线充电系统，从控制连接器处接收 无线电信号并转换为电量存储于设置在踏板传感器内部的电池。作为进一步的改进，所述表座内设置有表头充电器，利用车灯的电源对表头内电 池进行充电，表座可安装于左车把，也可安装于右车把，助力调节轮可装于表座左侧也可以 装于表座右侧。本发明采用脚踩助力形式，电机功率输出与骑行者脚踩力成正比。脚踩力小电机 功率输出小或不输出。消除普通电动车速度太快问题。另外本发明采用无线技术，与当前 大部分电机控制器匹配良好，并且避免了接线连线步骤，使用者不需任何专业技术和经验， 安装既可使用。
图1为本发明系统的整体装配示意图。图2为本发明中仪表的示意图。图3为本发明中踏板传感器示意图。其中，1踏板传感器；2仪表组件；3电机电池组件；4无线控制器连接器；5表头；6 右助力调节轮；7左助力调节轮；8车灯开关；9右短暂助力旋扭；10左短暂助力旋扭；11表 座；12固定轴。
具体实施例方式如图1所示，本发明的系统包括仪表、踏板传感装置、控制连接器和电机电池组 件，其前三部分之间通过无线通信相互联系。其中电机电池组件内部装有充电器和充电电缆。仪表包括表头和表座两部分。表头内装有仪表用的电池。表头可以作为电子钥匙， 方便地从表座插入和拨出。当表头拨出时，仪表失去电源，仪表全部功能停止工作。仪表功 能为电子钥匙，显示速度和电量，调节助力比车灯开关。表座内含有一个表头充电器，利用车灯的电源对表头内电池进行充电。表座含 有三个钮建车灯开关、助力调节轮和短暂助力旋扭。助力调节轮可以将助力比从在0 100%任意调节。表座可放于左车把和右车把，助力调节轮可以装于表座左侧也可以装于表 座右侧。助力调节轮还用于表头与表座的固定。当表头插入表座时，助力调节轮将表头锁 定，当助力调节轮向下旋转至极限时，对表头解除锁定，表头自动弹出。踏板传感器测量骑行者脚对踏板的施加的压力，检测踏板与轴之间的相动运力。 内建的微处理器对此压力和位移数据进行处理，并转换成无线信号，发送至控制连接器。踏 板传感器需要特殊工具才能拆装，以防止被盗。踏板传感器内建一个无线充电系统。此充 电系统从控制连接器处接收无线电信号，并将此电信号转换为电量，存储于踏板传感器内 部的电池。使用者将自身体重经电脑由USB端口输入该装置。该装置根据人体重量作用在 脚踏板上的不同压力，来计算出一定的线性信号，并将此信号通过无线装置传输给控制器 连接器。装置本身可接收控制连接器的无线信号，经自身装置转变为电能并存储供自身使 用。仪表向控制器连接器发送档位控制信号Pl和短暂助力信号P2，接收控制器发来 的电量信号B和速度传感器发来的速度信号S，并将信号PI、P2、B、S显示到显示屏上。控 制器连接器与电机控制器通过有线连接，接收脚踏板传感器传来的压力无线信号、位移无 线信号和仪表传来的档位控制无线信号pl、p2，并对两类信号加工处理转化为电机控制信 号，然后经位移无线信号许可，再传给电机控制器，从而实现对电机的有效控制。向仪表发 送电量无线信号，用以检测电机电池的当前电量，向踏板传感器发送无线信号，用以提供电 量转换。用户将家用电脑与踏板传感器上的MINI USB装置连接，对其输入特定数据，进行 助力比设定和查看各种信息。踏板传器内建的存储装置可以记录装置错误信息和使用者信息；整个系统属于通用形设备，可以与当前所有型号电动车相匹配。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技 术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案 的保护范围之内。
权利要求
1.一种电动助力自行车助力系统，包括安装在车头把手上的仪表组件和安装于后衣架 上的电机电池组件，其特征在于所述系统还包括安装于自行车踏板中的踏板传感器和无 线控制器连接器，所述仪表组件和踏板传感器均采用无线模式通过无线控制器连接器进行 信号交互，所述无线控制器连接器与电机电池组件为有线连接，其中，踏板传感器测量骑行者脚对踏板施加的压力和脚踏板与轴的相对运动，并将这两种信 号转换成压力无线信号和踏板位移无线信号，发送至控制器连接器；仪表组件包括表头和表座，表头内装有仪表用的电池；表座安装有车灯开关、助力调节 轮和短暂助力旋扭，助力调节轮可以将助力比在0 100%任意调节；控制器连接器接收脚踏板传感器传来的压力无线信号、踏板位移无线信号和仪表传 来的档位控制无线信号，对压力无线信号和档位控制无线信号加工处理转化为电机控制信 号，然后经踏板位移无线信号许可再传给电机控制器，控制电机运转。
2.根据权利要求1所述的助力系统，其特征在于所述踏板传感器内设有无线充电系 统，从控制连接器处接收无线电信号并转换为电量存储于设置在踏板传感器内部的电池。
3.根据权利要求2所述的助力系统，其特征在于所述表座内设置有表头充电器，利用 车灯的电源对表头内电池进行充电，表座可安装于左车把，也可安装于右车把，助力调节轮 可装于表座左侧也可以装于表座右侧；当表座安装于左车把时助力调节轮装于表座左侧， 当表座安装于右车把时助力调节轮安装于表座右侧。
4.根据权利要求2所述的助力系统，其特征在于所述助力调节轮还用于表头与表座 的固定，当表头插入表座时，助力调节轮将表头锁定，当助力调节轮向下旋转至极限时，对 表头解除锁定，表头自动弹出。
5.根据权利要求2所述的助力系统，其特征在于所述踏板传感器内建的微处理器，将 测得数据并转换成无线信号发送至控制连接器；踏板传感器需要特殊工具才能拆装。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的助力系统，其特征在于所述踏板传感器上装 置有可与家用电脑连接的MINI USB。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的助力系统，其特征在于所述整个系统属于通 用形设备，可以与当前所有型号电动车相匹配。
全文摘要
本发明公开了一种安装简易，可智能调节电动助力大小以及车行速度的电动助力自行车助力系统，包括仪表组件、电机电池组件、踏板传感器和无线控制器连接器，仪表组件和踏板传感器均采用无线模式通过无线控制器连接器进行信号交互，无线控制器连接器与电机电池组件为有线连接，其中，踏板传感器测量骑行者脚对踏板施加的压力和脚踏板与轴的相对运动，并将这两种信号转换成无线信号，发送至控制器连接器；本发明采用脚踩助力形式，电机功率输出与骑行者脚踩力成正比，消除普通电动车速度太快问题；另外因采用无线技术且与当前大部分电机控制器匹配良好，避免了接线连线步骤，使用者不需任何专业技术和经验，安装既可使用。
文档编号B62M6/45GK102039979SQ20091020875
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者约翰纳·柯内斯·范莱因霍斯特 申请人:约翰纳·柯内斯·范莱因霍斯特