[发明专利]混合动力自行车自动变速方法及装置

说明书

本发明适用于自动变速技术领域，提供了一种混合动力自行车自动变速方法及装置，所述方法包括下述步骤：步骤a，传感器组实时采集当前骑行状态信号并传送给MCU；步骤b，所述MCU根据当前骑行状态信号输出控制信号给电机控制器；步骤c，所述电机控制器根据所述控制信号控制电机输出相应助力速度和助力档位。本发明提供的混合动力自行车自动变速方法及装置，抛弃了传统机械齿轮组式变速装置，MCU根据传感器传送的当前骑行状态信号来判断分析并直接控制电机输出相应助力速度，实现了混合动力自行车的自动变速与自动调档，减小了骑行者不必要的判断及操作。

技术领域

本发明属于自动变速技术领域，尤其涉及一种混合动力自行车自动变速方法及装置。

背景技术

传统电动车是纯电动车，即骑行者不需要用力，完全由电源控制电机运转。电动车控制器连接一个调速手把，转动手把，控制器相应调节电机的转速，这种车在我国较为流行，存在的问题一个是行驶速度快不安全，另一个是骑行时一直使用电池，续航短，需要频繁充电，电池寿命短，增加污染及回收成本。

混合动力自行车，一般又叫做助力自行车；电动助力自行车既是一种绿色环保型交通工具，又是一种十分方便的健身器材，这种车是通过骑行者的脚踏动作来调节电机输出的助力，这种车在国外较为流行。其原理是人脚踏力的大小通过力矩传感器传给控制器，控制器控制电机输出相应大小的力矩，达到一种“四两拨千斤”的省力骑行效果。一般在车把位置配有可以调节助力档位的按键、转拨或指拨，用户可以手动调档，根据不同的路况改变电力输出与人力的比例范围，用以实现平路小助力，坡路大助力的效果，但是存在的问题是需要骑行者在骑行过程中不断的去手动按按键或拨指拨，体验效果不好，降低部件使用寿命，同时也存在安全隐患，因此需要一种混合动力车自动变速装置。

传统山地车自动变速装置可以是机械结构或电子结构，主要都是调节变速机械齿轮组结构来实现的，在机械结构的变速器中，用离心力来在变速器齿轮之间变速；在电子结构的变速器中，可以检测某些物理变量并用其来标志齿轮之间期望的转换，例如一些电子变速器通过检测自行车的速度来表示期望的机械齿轮转换。机械式和电子式变速器都存在的问题是部件之间的尺寸配合精度要求较高，加工难度大，加工成本高，良品率低，实用性差；同时由于使用钢丝作为推动变速杆或者变速器的动力传递源，暴露在空气中，很容易产生锈蚀等现象，导致钢丝强度大大降低，断裂后则变速器无法正常使用，更换钢丝的工序繁琐，无形中给用户增加了使用难度和使用成本；另外，由于相邻机械齿轮间的齿数相差不大，当相邻档位进行变速时速差较小，而较大速差的档位变速时，必须经过中间链轮，因此变速时链轮跨度大，变速时间长，操作繁琐，且变速时的链条脱离需要缓蹬一脚，给骑行者带来不适，因此，不能满足人们对轻便、快速、方便、舒适的变速要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种混合动力自行车自动变速方法及装置，旨在达到自动变速和自动调档的效果。

本发明提供了一种混合动力自行车自动变速方法，所述方法包括下述步骤：

步骤a，传感器组实时采集当前骑行状态信号并传送给MCU；

步骤b，所述MCU根据当前骑行状态信号输出控制信号给电机控制器；

步骤c，所述电机控制器根据所述控制信号控制电机输出相应助力速度和助力档位。

进一步地，所述传感器组包括力矩传感器和速度传感器，所述当前骑行状态信号为当前骑行脚踏力F和中轴转速V；所述力矩传感器采集当前骑行脚踏力F，所述速度传感器采集中轴转速V。

进一步地，所述MCU根据当前骑行脚踏力F判断当前需输出的助力速度，根据中轴转速V判断当前需输出的助力档位。4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述速度传感器为霍尔传感器。

进一步地，所述控制信号为PWM信号。