智能电动助力车控制器制造技术

智能电动助力车控制器。有信号采集、微机控制、缓冲、隔离放大、功率驱动、电源部分。单片机计算每４００ＭＳ内速度传感器采集的脉冲信号和在４００ＭＳ内，每０．２ＭＳ累加一次张力传感器采集的３个位置信号，并将两结果相乘后与原程序中驱动电机的信号共同控制电机转数。此控制器还设有防倒转子程序。本控制器起动平稳、柔和、舒适，有很强的爬坡和抗风能力及防倒转功能，并极大的降低了起动电流，既省电又减少了动力部件的损耗。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能电动助力车控制器。自行车一般作为人们的代步工具，也是在不断的升级换代，从脚蹬自行车到电瓶自行车，直到现在出现的智能型电动自行车，以省力、节能、无污染等优点受到人们普遍的重视，如日本雅马哈智能电动助力车和天津泰达等厂家生产研制的智能电动助力车。但是目前所见的这类电动助力车多数在上坡和抗风能力上还存有不足。本专利技术的目的在于提供一种省力、节能并具有较强的爬坡和抗风能力的智能电动助力车控制器。本专利技术的目的是这样实现的智能电动助力车控制器，是由信号采集部分、微机控制部分、缓冲电路、隔离放大电路、功率驱动电路、电源电路共同构成，其特征在于信号采集是通过固定支架固定于自行车平叉和立叉上的适配器对速度信号和力矩信号的采集，即a．速度信号的采集是由固定于适配器内的组成速度传感器的两个槽型光电耦合器b通过与压链轮同轴旋转的齿型遮光片，将链条的运动转换为电脉冲速度信号，此信号与后飞轮的齿数成正比，槽型光电耦合器b将此脉冲信号送入单片机存储器，存储器以400MS为单位时间累计速度脉冲，再根据脉冲数将速度信号分为7个等级，起始速度为等级1，最高速度为等级6，如果没有蹬车即自行车处于滑行状态则为等级0，将此结果送入乘法器；b．力矩信号的采集是通过固定于适配器内的组成力矩传感器的两个槽型光电耦合器a及一个固定于适配器固定支架上的开孔的遮光片采集的，当人蹬车时链条的张力和适配器两侧弹簧的压力使光电耦合器a随适配器有一个与张力成正比的上下位移，而开孔的遮光片固定不动，从而获得位移信号，将位移信号分为三个位置，即不用力时为位置1，用力小时为位置2，用力大时为位置3，两个槽型光电耦合器a将这三个位置信号传给单片机存储器内，在每个0.2MS内，存储器对位置1的信号加1，对位置2的信号加2，对位置3的信号加3，在400MS内，当链条总是绷紧时，存储器内加的数大，链条很松时所加的数就小，再将存储器内的数分为6个等级，用力大链条紧时为等级6，用力小，链条松时为等级1，将这6个等级送入乘法器；c．通过乘法器，将速度的7个等级与力矩的6个等级相乘，共产生19个状态，即0、1、2、3、4、5、6、8、9、10、12、15、16、18、20、24、25、30、36。将这19个数定为两组存储器的地址，再将驱动电机的信号由小到大分别放入这两组存储器中，在0号存储器中放入0000H，依次可以在10号存储器中放入003FH，在36号存储器放入07FFH，脉冲信号的产生就是对存储器中的数进行判断，当存储器中的数某一位为0时，输出为低电平，某一位为1时，输出为高电平，对于0号存储器中的0000H，输出全部为低电平，电机不转，对于10号存储器中的003FH，高10位为低电平，低6位为高电平，输出占宽比为3∶5的脉冲信号，电机中速运转，对于36号存储器中的07FFH，高5位为低电平，低11位为高电平，输出占宽比为11∶5的脉冲信号，电机高速运转。本专利技术由于采用上述结构和程序，从而具有起动平稳、柔和、舒适，即可人力驱动，又可电力驱动或人力与电动共同驱动。此控制器还有很强的爬坡和抗风能力及防倒转功能，并极大的降低了起动电流，即省电又减少了动力部件的损耗。下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本专利技术是如何实现的。附图说明图1．本专利技术电路结构原理2．本专利技术主程序流程3．本专利技术速度采样子程序流程4．本专利技术定时子程序流程5．本专利技术防倒转子程序流程6．本专利技术力矩采样及输出子程序流程7．光电耦合器a在遮光片上位置18．光电耦合器a在遮光片上位置29．光电耦合器a在遮光片上位置310．适配器安装结构图其中SUDU.速度传感器，LIJU.力矩传感器，1．遮光片，2．光电耦合器a,3．光电耦合器b,4．适配器，5．固定支架，6．立叉，7．平叉，8．后飞轮，9．链条，10．压链轮，11．弹簧。如图1所示，智能电动助力车控制器是由信号采集部分、微机控制部分及相应的软件、缓冲电路、隔离放大电路、功率驱动电路、电源电路共同构成。其信号采集如图10所示是通过固定支架(5)固定于自行车平叉(7)和立叉(6)上的适配器(4)对速度信号和力矩信号的采集，微机控制部分中的CPU采用微处理器2051。如图2所示主程序和图4所示定时子程序流程图是以每400MS为一周期对速度信号和力矩信号进行采样、处理、输出。如图10、图3所示的速度采样子程序，是由固定于适配器(4)内的组成速度传感器(SUDU)的两个槽型光电耦合器b(3)通过与压链轮(10)同轴旋转的齿型遮光片，将链条(9)的运动转换为电脉冲速度信号，此信号与后飞轮(8)的齿数成正比，槽型光电耦合器b(3)将此脉冲信号送入单片机存储器，存储器以400MS为单位时间累计速度脉冲，再根据脉冲数将速度信号分为7个等级，起始速度为等级1，最高速度为等级6，如果没有蹬车即自行车处于滑行状态则为等级0，将此结果送入乘法器。如图10、图6所示的力矩采样子程序，是通过固定于适配器(4)内的组成力矩传感器(LIJU)的两个槽型光电耦合器a(2)及一个固定于适配器固定支架(5)上的开孔的遮光片(1)采集的，当人蹬车时链条(9)的张力和适配器(4)两侧弹簧(11)的压力使光电耦合器a(2)随适配器(4)有一个与张力成正比的上下位移，而开孔的遮光片(1)固定不动，从而获得位移信号，将位移信号分为三个位置，即不用力时为位置1(图7)，用力小时为位置2(图8)，用力大时为位置3(图9)，两个槽型光电耦合器a(2)将这三个位置信号传给单片机存储器内，在每个0.2MS内，存储器对位置1的信号加1，对位置2的信号加2，对位置3的信号加3，在400MS内，当链条总是绷紧时，存储器内加的数大，链条很松时所加的数就小，再将存储器内的数分为6个等级，用力大链条紧时为等级6，用力小，链条松时为等级1，将这6个等级送入乘法器。如图5所示的防倒转子程序，是将通过速度传感器(SUDU)采集到的两组脉冲信号进行比较，以其中一组脉冲信号的下降沿作为基准判断另一组脉冲信号是高电平还是低电平。当高电平时，为正转，低电平时为倒转。正转时，去采样速度和力矩信号，经过乘法器，将结果送至存储器2AH、2BH，从而去驱动电机，当倒转时，不去采样速度和力矩信号，直接将00H送至存储器2AH、2BH，因此电机不转。如图6所示输出子程序是通过乘法器，将速度的7个等级与力矩的6个等级相乘，共产生19个状态，即0、1、2、3、4、5、6、8、9、10、12、15、16、18、20、24、25、30、36。将这19个数定为两组存储器的地址，再将驱动电机的信号由小到大分别放入这两组存储器中，在0号存储器中放入0000H，依次可以在10号存储器中放入003FH，在36号存储器放入07FFH，脉冲信号的产生就是对存储器中的数进行判断，当存储器中的数某一位为0时，输出为低电平，某一位为1时，输出为高电平，对于0号存储器中的0000H，输出全部为低电平，电机不转，对于10号存储器中的003FH，高10位为低电平，低6位为高电平，输出占宽比为3∶5的脉冲信号，电机中速运转，对于36号存储器中的07FFH，高5位为低电平，低11位为高电平，输出占宽比为11∶5的脉冲信号，电机高速运转。权利要求1．一种智能电动助力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电动助力车控制器，是由信号采集部分、微机控制部分、缓冲电路、隔离放大电路、功率驱动电路、电源电路共同构成，其特征在于信号采集是通过固定支架固定于自行车平叉和立叉上的适配器对速度信号和力矩信号的采集，即：ａ．速度信号的采集是由固定 于适配器内的组成速度传感器的两个槽型光电耦合器ｂ通过与压链轮同轴旋转的齿型遮光片，将链条的运动转换为电脉冲速度信号，此信号与后飞轮的齿数成正比，槽型光电耦合器ｂ将此脉冲信号送入单片机存储器，存储器以４００ＭＳ为单位时间累计速度脉冲，再根据脉冲数将速度信号分为７个等级，起始速度为等级１，最高速度为等级６，如果没有蹬车即自行车处于滑行状态则为等级０，将此结果送入乘法器；ｂ．力矩信号的采集是通过固定于适配器内的组成力矩传感器的两个槽型光电耦合器ａ及一个固定于适配器固定支架上的开 孔的遮光片采集的，当人蹬车时链条的张力和适配器两侧弹簧的压力使光电耦合器ａ随适配器有一个与张力成正比的上下位移，而开孔的遮光片固定不动，从而获得位移信号，将位移信号分为三个位置，即不用力时为位置１，用力小时为位置２，用力大时为位置３，两个槽型光电耦合器ａ将这三个位置信号传给单片机存储器内，在每个０．２ＭＳ内，存储器对位置１的信号加１，对位置２的信号加２，对位置３的信号加３，在４００ＭＳ内，当链条总是绷紧时，存储器内加的数大，链条很松时所加的数就小，再将存储器内的数分为６个等级，用力大链条紧时为等级６，用力小，链条松时为等级１，将这６个等级送入乘法器；ｃ．通过乘法器，将速度的７个等级与力矩的６个等级相乘，共产生１９个状态，即０、１、２、３、４、５、６、８、９、１０、１２、１５、１６、１８、２０、２４、２５、３ ０、３６。将这１９个数定为两组存储器的地址，再将驱动电机的信号由小到大分别放入这两组存储器中，在０号存储器中放入００００Ｈ，依次可以在１０号存储器中放入００３ＦＨ，在３６号存储器放入０７ＦＦＨ，脉冲信号的产生就是对存储器中的数进行判断，当存储器中的数某一位为０时，输出为低电平，某一位为１时，输出为高电平，对于０号存储器中的００００Ｈ，输出全部为低电平，电机不转，对于１０号存储器中的００３ＦＨ，高１０位为低电平，低６位为高电平，输出占宽比为３∶５的脉冲信号，电机中速运转，对于３６号存储器中的０７ＦＦＨ，高５位为低电平，低１１位为高电平，输出占宽比为１１∶５的脉冲信号，电机高速运转。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：原然，邓林玲，
申请(专利权)人：天津光电通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]