[发明专利]低阻式中轴力矩检测方法

说明书

本发明申请涉及助力自行车驱动技术领域，具体公开了一种低阻式中轴力矩检测方法，包括以下内容：中轴转动，设置在中轴上的形变桥发生形变，形变桥与中轴的连接部与中轴一起转动，形变桥的悬空部将形变传递给设置在形变桥上的应变片单元；应变片单元检测到形变桥的形变量并将形变量转换成电信号传递给力矩采集电路；中轴转动的同时，设置在中轴上的磁环随着中轴一起转动，设置在安装套上的双霍尔组件与正对的磁环发生相对运动；所述双霍尔组件中的两个单极性霍尔元件分别沿着磁环的圆周做相对运动，两个霍尔元件分别感应磁环上连续设置的N极和S极并形成脉冲信号传输给力矩采集电路。

技术领域

本发明涉及助力自行车驱动技术领域，具体涉及一种助力自行车低阻式中轴力矩检测方法。

背景技术

中轴是助力自行车的核心部件，用来驱动、控制整车正常行驶。骑车人在骑行时，通过带动中轴转动来驱动车轮运动，因此检测中轴的扭力力矩能够用来计算骑车人施加给助力自行车的功率大小，进而使助力自行车提供助力减小骑车人做功，使骑车人能够省力轻松地完成骑行。

现有的很多低阻式中轴力矩检测方法根本没有完成对扭力力矩大小的检测，即使有检测方法同时完成了对扭力力矩大小的检测，但是却无法精确获得检测值进而无法精确检测出扭力力矩。

然而，现有的低阻式中轴力矩检测方法，因为其结构设置的不合理，导致无法精确地检测力矩。申请人同步申请了一种低阻式中轴力矩检测装置，本申请正是利用这种装置进行力矩检测的方法。

发明内容

本发明意在提供一种能精确检测力矩的低阻式中轴力矩检测方法。

为达到以上目的，提供如下方法：

方法一：低阻式中轴力矩检测方法，包括以下内容：

中轴转动，设置在中轴上的形变桥发生形变，形变桥与中轴的连接部与中轴一起转动，形变桥的悬空部将形变传递给设置在形变桥上的应变片单元；应变片单元检测到形变桥的形变量并将形变量转换成电信号传递给力矩采集电路；

中轴转动的同时，设置在中轴上的磁环随着中轴一起转动，设置在安装套上的双霍尔组件与正对的磁环发生相对运动；所述双霍尔组件中的两个单极性霍尔元件分别沿着磁环的圆周做相对运动，两个霍尔元件分别感应磁环上连续设置的N极和S极并形成脉冲信号传输给力矩采集电路；

力矩采集电路接收应变片单元传递来的电信号并将其逻辑换算成力矩大小，力矩采集单元接收两个霍尔元件传输来的脉冲信号并换算成蹬踏频率和中轴的转动方向，并将这些电信号无线发送给力矩处理控制电路。

本发明的工作原理及优点在于：

本发明双霍尔组件随着中轴转动，磁环静止，双霍尔组件位于磁环的包围内。

通过磁环和双霍尔组件检测中轴的蹬踏频率和中轴的转动方向，通过形变桥上的应变片单元检测到扭力力矩大小。蹬踏频率为单位时间内霍尔元件感应到的S极或者N极的个数除以蹬踏一次霍尔元件感应到的S极或者N极的个数。中轴的转动方向通过两个霍尔元件感应到的N极和S极的相位差得到。

因为磁环中的所有磁极一起形成了一个完整的环形结构，即磁极与磁极之间是连续的，在安装的时候只需要固定住整个磁环即可，简化了安装程序，使安装更加快捷方便；而在固定好磁环后，磁环上各个磁极的位置便不会在产生相对变化，即使随着中轴的转动整个磁环发生位置变化，但是磁环上各个磁极之间的相对位置始终保持不变，这使得通过磁极的相对位置来判断识别的双霍尔组件的检测精准度并不会受到影响，避免了因为各个磁极位置变化而造成的误差，有效提高检测精度；而因为磁极与磁极之间是连续连接的，磁极与磁极之间不存在双霍尔组件不能检测的部分，使得磁环与双霍尔组件之间发生任何相对运动都能立刻被双霍尔组件检测到，提高了检测的灵敏性，相比于现在分开、不连续的磁钢，本发明使用的磁环安装上更加方便，精准度和灵敏度都得到了显著提高。