一种电动车动力系统、扭矩测量装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车零部件领域，具体涉及一种电动车动力系统、扭矩测量装置及其工作方法。其中，扭矩测量装置包括：动态感应部，其适于生成中轴的转速信号和扭矩信号；静态测量部，其适于采集并测量所述转速信号和扭矩信号。此种扭矩测量装置，在生成中轴的转速信号和/或转向信号，以及扭矩信号后；进行测量传递上述转速信号和/或转向信号及扭矩信号。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车动力系统、扭矩测量装置及其工作方法
本专利技术涉及汽车零部件领域，具体涉及一种电动车动力系统、扭矩测量装置及其工作方法。
技术介绍
电助力自行车由于其轻快省力及无污染等特点，正日益在我国推广运用。传统的电助力自行车主要用转把来调速，即用手把来控制电机的输出功率，而目前越来越多的电助力自行车则主要采用力矩传感器将人骑行时脚的蹬力转换成相应的电压信号输出，经电机控制电路板放大处理后控制电机的运转功率，这样可以大大节省能源。目前市面上用于电助力自行车中的传感器多为霍尔速度传感器，这种传感器使用磁钢粘贴在电助力自行车的中轴或飞轮等旋转部件表面，而在车架主轴等非转动部件上安装霍尔元件，当人踏脚蹬时，中轴或飞轮旋转产生对应于扭力矩的变化电位，并输出相应的电压信号，经放大处理后即可控制电机的输出功率。然而这类电助力自行车传感器存在下述问题：1、不能检测静态和动态扭矩，测量精度差，在骑行中不能零启动，在平路和下坡骑行中会出现电动助力过大而使电池产生不必要的放电。2、由于磁钢并未安装在中轴有效的受力部位，其因扭力而产生的位移变化并不明显，往往在低转速时明显，而高转速时则不明显，故使得感应电位信号的输出不准确，传感器的工作稳定性和可靠性均大大下降。
技术实现思路
为了提供一种不仅能够监测静态扭矩又可以监测动态扭矩的动态扭矩测量装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种扭矩测量装置，包括：动态感应部，其适于生成中轴的转速信号和扭矩信号；静态测量部，其适于采集并测量所述转速信号和扭矩信号。作为优选，所述动态感应部包括：设置在中轴上的速度感应单元；所述速度感应单元包括套定在所述中轴上的多级磁环，其中当所述中轴带动所述多级磁环旋转时，通过所述静态测量部中的霍尔传感器测量所述中轴转速。作为优选，所述霍尔传感器采用两个，以适于检测中轴的转向。作为优选，所述动态感应部包括：设置在中轴上的力矩感应单元；所述力矩感应单元包括套定在所述中轴上的弹性体，在弹性体的外管壁处设置有导磁磁片，以及一静态测量骨架套设在弹性体的外侧，并留有间隙；所述静态测量骨架相对于导磁磁片的内侧壁处设有与导磁磁片耦合的检测线圈；当所述中轴受到周向扭转力时，所述弹性体产生周向形变以改变导磁磁片的磁性，所述检测线圈适于检测所述磁性。作为优选，所述静态测量部包括：带有所述霍尔传感器且与所述检测线圈相连的线路板；所述线路板设置有串口通讯转换电路；即将转速信号和/或转向信号以及扭矩信号转为串口信号输出。作为优选，在所述静态测量骨架上套设有一屏蔽罩；所述屏蔽罩适于屏蔽外界对于所述检测线圈及线路板的磁干扰。作为优选，所述导磁磁片的表面具有两列左右对称分布的“八”字型孔部，以及每个所述孔部的长度方向与所述中轴的轴线角度呈30°~150°。本专利技术的有益效果是此种扭矩测量装置，在生成中轴的转速信号和/或转向信号，以及扭矩信号后；进行测量传递上述转速信号和/或转向信号及扭矩信号。本专利技术还提供了一种电动车动力系统，本专利技术所采用的技术方案是：一种电动车动力系统，包括：如上所述的扭矩测量装置，以及与该扭矩测量装置相连的控制器；其中所述控制器适于根据所述转速信号和扭矩信号控制电机的输出功率。本专利技术的有益效果是此种电动车动力系统，通过控制器根据所述转速信号和扭矩信号控制电机的输出功率，极大的节省了能源。本专利技术还提供了一种扭矩测量装置的工作方法，生成中轴的转速信号和/或转向信号，以及扭矩信号；测量上述转速信号和/或转向信号及扭矩信号。作为优选，所述扭矩测量装置适于采用如上所述的扭矩测量装置生成并测量所述转速信号和/或转向信号以及扭矩信号。本专利技术的有益效果是此种扭矩测量装置的工作方法，能够实现对于中轴的转速信号、转向信号，以及扭矩信号的采集。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一种扭矩测量装置的一种实施例的结构立体图。图2是图1中A-A位置的剖面及局部放大图。图中中轴1，霍尔传感器2，多级磁环3，静态测量骨架4，线路板5，导磁磁片6，检测线圈7，弹性体8，屏蔽罩9，耐磨套10，弹性体固定座11，轴承12，安装座13、信号输出电缆14。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。实施例1图1是本专利技术一种扭矩测量装置的一种实施例的结构立体图。图2是图1中A-A位置的剖面及局部放大图。本实施例1提供了一种扭矩测量装置，包括：动态感应部，其适于生成中轴1的转速信号和扭矩信号；静态测量部，其适于采集并测量转速信号和扭矩信号。此种扭矩测量装置，在生成中轴1的转速信号和/或转向信号，以及扭矩信号后，再进行测量并传输上述转速信号和/或转向信号及扭矩信号。如图1和图2所示，在本实施例中，动态感应部包括：设置在中轴1上的速度感应单元；速度感应单元包括套定在中轴1上的多级磁环3，其中当中轴1带动多级磁环3旋转时，通过静态测量部中的霍尔传感器2测量中轴1转速。其中，霍尔传感器2是被固定在线路板5上的，当多级磁环3旋转的时候，便会造成磁场的变化，从而促使霍尔传感器2得到其磁场变化的数据，从而转化成转速。在本实施例中，霍尔传感器2可以采用两个，以适于检测中轴1的转向。两个霍尔传感器2分别电连接在静态测量部的线路板5上，在霍尔传感器2与多级磁环3的作用下，每个霍尔传感器2会得到一个速度信号，2个速度信号准确测量旋转速度且分辨出中轴1的旋转方向，经过处理完成后通过串口通讯的方式发送给控制器。通过霍尔信号检测受力的正、反方向，通过中轴1能够同时检测正向、反向扭矩大小，从事实现电助力自行车的有效合理控制，达到舒适的骑行体验。在本实施例中，动态感应部包括：设置在中轴1上的力矩感应单元；力矩感应单元包括套定在中轴1上的弹性体8，在弹性体8的外管壁处设置有导磁磁片6，该导磁磁片6是套定在弹性体8上的，以及一静态测量骨架4套设在弹性体8的外侧，并留有间隙；静态测量骨架4相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩测量装置，其特征在于，包括：动态感应部，其适于生成中轴的转速信号和扭矩信号；静态测量部，其适于采集并测量所述转速信号和扭矩信号。

【技术特征摘要】
1.一种扭矩测量装置，其特征在于，包括：动态感应部，其适于生成中轴的转速信号和扭矩信号；静态测量部，其适于采集并测量所述转速信号和扭矩信号。2.如权利要求1所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述动态感应部包括：设置在中轴（1）上的速度感应单元；所述速度感应单元包括套定在所述中轴（1）上的多级磁环（3），其中当所述中轴（1）带动所述多级磁环（3）旋转时，通过所述静态测量部中的霍尔传感器（2）测量所述中轴（1）转速。3.如权利要求2所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述霍尔传感器（2）采用两个，以适于检测中轴（1）的转向。4.如权利要求1-3任一项所述的扭矩测量装置，其特征在于，所述动态感应部包括：设置在中轴（1）上的力矩感应单元；所述力矩感应单元包括套定在所述中轴（1）上的弹性体（8），在弹性体（8）的外管壁处设置有导磁磁片（6），以及一静态测量骨架（4）套设在弹性体（8）的外侧，并留有间隙；所述静态测量骨架（4）相对于导磁磁片（6）的内侧壁处设有与导磁磁片（6）耦合的检测线圈（7）；当所述中轴（1）受到周向扭转力时，所述弹性体（8）产生周向形变以改变导磁磁片（6）的磁性，所述检测线圈（7）适于检测所述磁性。5.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜涛，王平，王波，
申请(专利权)人：常州野人电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32