專利名稱：一種輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)車助力系統(tǒng)，尤其是輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)采用是脈沖助力系統(tǒng)，無法檢測實(shí)際腳踩力量的大小，導(dǎo)致出力 大小只能根據(jù)腳踩的速度來決定，無法根據(jù)腳踩的力量決定出力大小，影響騎車的舒適度， 實(shí)際騎車節(jié)能效果不好。同時(shí)一般的電動(dòng)機(jī)控制器在停止工作時(shí)沒有休眠功能，如果長時(shí) 間不用會(huì)將放完電池里的電能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提高電動(dòng)助力自行車直流電機(jī)控制器的智能化水平，改 善電動(dòng)自行車的助力效果，提高騎車者的舒適度。本實(shí)用新型包括表頭、安裝在力矩傳感器支架上的傳感器、電機(jī)控制器單片機(jī) (CPU)、集成電路(IC模塊)以及數(shù)字通訊電路，安裝在力矩傳感器支架上的傳感器與所述 電機(jī)控制器單片機(jī)電連接，所述電機(jī)控制器單片機(jī)還分別與集成電路和數(shù)字通訊電路電連 接，所述集成電路與車輛電動(dòng)機(jī)電連接，所述數(shù)字通訊電路與表頭電連接。表頭還與零電流休眠電路電連接。力矩傳感器支架安裝在車輛后輪軸與固定架支 架之間，當(dāng)腳踩蹬踏板時(shí)，車輛后輪的軸與固定架支架間會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的形變量，傳感器檢測 到這一細(xì)微的形變量，將信號(hào)傳遞給控制器單元。本實(shí)用新型操作簡便，使用時(shí)只需按一下按鍵，就可以正常騎行，最大助力比可以 通過表頭隨意設(shè)定，可滿足不同用戶對助力的需求；在爬坡、平路、下坡等不同路況騎行時(shí)， 舒適省力，啟動(dòng)時(shí)有爆發(fā)力，高速時(shí)仍然持續(xù)均勻的出力；當(dāng)車輛靜止不用時(shí)，經(jīng)過10分鐘 的時(shí)間系統(tǒng)便自動(dòng)進(jìn)入零休眠狀態(tài)，可提高電池電量的利用率，降低靜態(tài)功耗。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的零電流休眠電路圖；圖3為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)接收電路圖；圖4為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)發(fā)送電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括零電流休眠電路1、表頭2、數(shù)字通訊電路、安裝在力 矩傳感器支架上的傳感器5、電機(jī)控制器單片機(jī)6以及集成電路7。傳感器5與所述電機(jī)控 制器單片機(jī)6電連接，單片機(jī)6還分別與集成電路7和數(shù)字通訊電路電連接，所述集成電路 7與車輛電動(dòng)機(jī)電連接，表頭2分別與數(shù)字通訊電路、零電流休眠電路1電連接。[0013]所述數(shù)字通訊電路包括數(shù)據(jù)接收電路4和數(shù)據(jù)發(fā)送電路3。圖2中的Sl為開機(jī)按鈕，此按鈕為點(diǎn)觸式按鈕，電源電壓接到接口 J3上，J4為給 電機(jī)控制器的控制電源接口。當(dāng)按下開機(jī)按鈕Sl時(shí)，電源電壓Vl流過開關(guān)Si、限流電阻 R3,使三極管Q2導(dǎo)通，當(dāng)Q2打開時(shí)將電阻R2的電平拉低，致使電阻Rl兩邊產(chǎn)生壓降，使三 極管Ql導(dǎo)通，此時(shí)V2產(chǎn)生電壓，經(jīng)過接口 J4給電機(jī)控制器電源，同時(shí)V2給表頭電源模塊 供電，當(dāng)表頭CPU的電壓穩(wěn)定后，用程序控制I/O電壓為高電平，經(jīng)過二極管D1、電阻R4維 持三極管Q2 —直導(dǎo)通，如果放開Sl按鈕，這時(shí)控制器的電源是由表頭CPU程序打開的三極 管Q2維持。當(dāng)系統(tǒng)需要休眠時(shí)，由電機(jī)控制器單片機(jī)(CPU)通過數(shù)據(jù)發(fā)送電路3發(fā)指令給 表頭CPU，當(dāng)表頭CPU接收到休眠指令時(shí)，由表頭CPU程序控制I/O 口，將二極管Dl的電壓 設(shè)為0V，這時(shí)三極管Q2會(huì)自然關(guān)斷，這時(shí)三極管Ql也會(huì)自然關(guān)斷，V2電壓降到0V，電機(jī)控 制器和表頭開始休眠。由于三極管Ql是關(guān)斷的，因此這時(shí)的電機(jī)控制器和表頭的功耗為零 功耗，可實(shí)現(xiàn)零電流休眠功能。本實(shí)用新型采用數(shù)字式通訊方式，將電池訊息和助力設(shè)定比在表頭與電機(jī)控制器 之間通訊。采用硬件抗干擾和軟件冗余相結(jié)合的方式，極大的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。?圖3所示的數(shù)據(jù)接收電路，當(dāng)沒有通訊信號(hào)時(shí)，信號(hào)輸出端I/O處的電壓通過電阻R6將電 平拉到3. 3V，當(dāng)數(shù)據(jù)線上有通訊信號(hào)時(shí)，電流從電阻R6經(jīng)二極管D2流到接口 J1，這時(shí)電阻 R5和I/O處的電平為0V。其中二極管D2起到防反接作用，可以防止外部接到高于3. 3V時(shí) 損壞主控制芯片。電容Cl，電阻R5構(gòu)成RC濾波電路，可以有效濾除電路上的干擾信號(hào)。發(fā)送電路3與接收電路4是組成一對完整的數(shù)據(jù)通訊電路，輸出口是一個(gè)NPN的 三級(jí)管，數(shù)據(jù)通訊時(shí)電流從外部的接收電路二極管D2到通訊線路，到J2接口，再經(jīng)過三極 管Q3流向地線，如圖4所示。
權(quán)利要求一種輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)，其特征在于包括表頭(2)、安裝在力矩傳感器支架上的傳感器(5)、電機(jī)控制器單片機(jī)(6)、集成電路(7)以及數(shù)字通訊電路，傳感器(5)與所述電機(jī)控制器單片機(jī)(6)電連接，所述電機(jī)控制器單片機(jī)(6)還分別與集成電路(7)和數(shù)字通訊電路電連接，所述集成電路(7)與車輛電動(dòng)機(jī)電連接，所述數(shù)字通訊電路與表頭(2)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)，其特征在于表頭(2)還與零電 流休眠電路(1)電連接，所述數(shù)字通訊電路包括數(shù)據(jù)接收電路(4)和數(shù)據(jù)發(fā)送電路(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)，其特征在于在車輛后輪軸 與固定架支架之間安裝有力矩傳感器支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)，其特征在于零電流休眠電路(1) 包括二個(gè)三極管(Q1、Q2)、二極管(Dl)、開關(guān)(Si)以及相應(yīng)的電阻(R1、R2、R3、R4)。
專利摘要一種輕型電動(dòng)自行車助力系統(tǒng)，包括表頭、安裝在力矩傳感器支架上的傳感器、電機(jī)控制器單片機(jī)(CPU)、集成電路(IC模塊)以及數(shù)字通訊電路，安裝在力矩傳感器支架上的傳感器與所述電機(jī)控制器單片機(jī)電連接，所述電機(jī)控制器單片機(jī)還分別與集成電路和數(shù)字通訊電路電連接，集成電路與車輛電動(dòng)機(jī)電連接，數(shù)字通訊電路與表頭電連接。本實(shí)用新型操作簡便，最大助力比可以通過表頭隨意設(shè)定，可滿足不同用戶對助力的需求；在爬坡、平路、下坡等不同路況騎行時(shí)均舒適省力；當(dāng)車輛不用時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)便自動(dòng)進(jìn)入零休眠狀態(tài)，可提高電池電量的利用率，降低靜態(tài)功耗。
文檔編號(hào)B62M6/45GK201694344SQ20092028605
公開日2011年1月5日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者仇愛華, 夏業(yè)中, 李鵬, 楊穎子, 須斌 申請人:上海安乃達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司