專利名稱：電動自行車驅動力比的檢測設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于檢測技術領域，特別是電動自行車的檢測設備，更具體地，涉及檢測電動自行車驅動力比的檢測設備。
背景技術：
電動自行車是以蓄電池為能源，提供助動力的非機動車。近年來，很多城市淘汰了摩托車和以燃油發動機提供動力的助動車，電動自行車因其輕便省力、綠色環保成為了市內代步的新寵，其保有量越來越大，生產廠家也越來越多。消費者總是希望電動自行車越省力越好，速度越快越好，而從交通安全的角度考慮，顯然并非如此。由于電動自行車本身是一種輕便的非機動車，其車架結構、制動裝置都是按低速、低載荷來設計的，一味地追求高速、大驅動力，必將造成安全隱患。所以，有必要對電動自行車的速度和驅動力作出限制。
現有的交通法規和行業標準已經對電動自行車的最高速度作了限定，但這個速度實際上是單獨由電機驅動時，電動自行車在平路上所能達到的最高速度，現有的檢測手段也只能測出這個速度。這個指標沒有考慮到人力和電機驅動力同時作用的情況，也沒有考慮不同的道路狀況對車速的影響，不盡全面。這樣的電動自行車，某些情況下會動力不足(如上陡坡時)，而某些情況下則可以超過限速。
為解決這一問題，有人提出了一種新的標準，即限制電機的驅動力，具體地說，是根據不同的車速，限定電機驅動力與人力的比值。當車速較低時，可以較多地依賴電機的驅動力；當車速較高時，就要降低電機的驅動力；車速達到某一數值后，就要完全依靠人力了。這種方案使得騎行者不可能將電機作為主要動力源，自然而然地限定了最高速度(即騎行者人力所能達到的最高速度)；同時在路況較差時，則讓電機提供較多的動力，較好地體現了電機作為“輔助動力”的思路。
采用這一思路后，電動自行車的操控方式也將發生變化，不再通過手動調速把控制電機的輸出功率，而是通過傳感器感知電動自行車腳蹬上人力的大小，根據預置的程序決定電機的輸出功率，合理調整電機驅動力和人力的比值，實現人機合力帶動車輛運行。這樣，騎行者無須用手控制電機，兩只手都可用于方向和剎車的控制，進一步確保了交通安全。并且人和機以一定比例對電動自行車合作做功，使電機不會長時間處于大電流工作狀態，有利于保護電機，延長續行里程。因此，這種車輛形式有望取代傳統的電動自行車，成為主流產品，有人已經提出具體的比值標準，當車速v在15km/h以下時，電機驅動力與人力的比值a為1；當車速v在15km/h以上24km/h以下時，比值a為1-(v-15)/9；當車速在24km/h以上時，無須用電機來補充人力，即比值a為0。
從以上背景介紹可以看出，要實現這種形式的電動自行車，關鍵在于準確有效地檢測驅動力比，而現有技術中對電動自行車的出廠檢測，僅限于啟動性能、最高車速、爬坡性能、制動性能等指標，缺少對電機驅動力比值的檢測方法，更缺乏相應的檢測設備。
發明內容
本實用新型要解決的是對電動自行車電機驅動力比值無法檢測的問題，提供一種電動自行車驅動力比的檢測設備。
為實現本實用新型的目的，所采用的技術方案是這樣的電動自行車驅動力比的檢測設備，包括測試臺體和控制柜，測試臺體和控制柜之間電連接并同時有數據線連接，控制柜帶有電壓、電流可調的直流電源，可作為檢測對象的工作電源；測試臺體上設有夾持裝置，可固定檢測對象的從動輪；測試臺體上設有雙輪轂的路況模擬裝置，所述的雙輪轂一前一后設置，分別以其軸心可轉動地安裝在測試臺體上，從而將檢測對象的主動輪夾在兩個輪轂之間；其中一個輪轂上裝有位置/位移傳感器，可測得電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T，并將其傳給控制柜，其特征在于測試臺體還設有曲柄驅動裝置，曲柄驅動裝置一端與電動自行車的腳蹬固定，由電機驅動，模擬騎行者的蹬踏動作，帶動電動自行車的腳蹬作圓周運動；曲柄驅動裝置上還帶有扭矩/速度傳感器，測得其轉速N和扭矩T后傳給控制柜。
本實用新型還可以包括一個上位機電腦，與控制柜相連，可接收、處理測試數據，并存儲、輸出測試結果；上位機電腦連有顯示器、打印機、音響，可以上述方式輸出測試結果。
本實用新型的結構通過測試電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T，可得到車輛的實際功率，測試曲柄驅動裝置的轉速N和扭矩T，可得到腳蹬的輸出功率，兩者相減就是電機的輸出功率，從而可得到人/機驅動力的比值。
具體地，本實用新型的檢測方法是這樣的首先關閉電動自行車的電機，完全以曲柄驅動裝置驅動電動自行車的主動輪轉動，測得曲柄驅動裝置的轉速N1和扭矩T1，以及電動自行車主動輪的角速度ω1和扭矩T1用式I求出電動自行車的損耗功率Pcl；然后啟動電機，以曲柄驅動裝置和電機同時驅動電動自行車的主動輪轉動，測得曲柄驅動裝置的轉速N2和扭矩T2，以及電動自行車主動輪的角速度ω2和扭矩T2，用式II求出電動自行車的驅動力比a。
Pcl＝(N1*T1)-(ω1*T1) Ia＝(ω2*T2+Pcl-N2*T2)/(N2*T2) II
圖1是本實用新型的組裝示意圖。
圖2是控制柜的示意圖。
圖3是控制柜的俯視圖。
圖4是本實用新型中曲柄驅動裝置的示意圖。
具體實施方式
參見附圖。本實用新型的檢測設備包括一個測試臺體1，控制柜2和上位機電腦3，測試臺體1和控制柜2之間電連接并同時有數據線連接，上位機電腦3和控制柜2相連，測試臺體1上放置有檢測對象即電動自行車4，本實用新型即對電動自行車4進行測試。測試臺體1上設有夾持裝置11，將電動自行車4的前輪固定；測試臺體上還有氣動加載裝置12，可模擬人體載重量；前輪轂13和后輪轂14組成路況模擬裝置，前輪轂13上帶有磁粉制動器，可給電動自行車提供阻尼，后輪轂14上帶有光電編碼器，可檢測電動自行車4后輪的角速度ω和扭矩T。測試臺體1上還設有曲柄驅動裝置15，曲柄驅動裝置用電機151提供動力，通過剛性聯軸器152、154，萬向節155帶動轉臂156運動，當聯軸器轉動時，轉臂156是做圓周運動的；轉臂前端還裝有撥動套157，可卡位電動自行車的腳蹬，帶動其做圓周運動，從而模擬人的蹬踏動作。曲柄驅動裝置15上還有扭矩/速度傳感器153，可測得其轉速N和扭矩T后傳給控制柜。
本實用新型在實際檢測時，首先關閉電動自行車的電源，完全以曲柄驅動裝置15驅動電動自行車的后輪轉動，測得曲柄驅動裝置的轉速N1和扭矩T1，以及電動自行車后輪的角速度ω1和扭矩T1，用前述的式I求出電動自行車的損耗功率Pcl；然后啟動電源，以曲柄驅動裝置15和電機同時驅動電動自行車的后輪轉動，測得曲柄驅動裝置的轉速N2和扭矩T2，以及電動自行車后輪的角速度ω2和扭矩T2，用前述的式II求出電動自行車的驅動力比a。
權利要求1.電動自行車驅動力比的檢測設備，包括測試臺體和控制柜，測試臺體和控制柜之間電連接并同時有數據線連接，控制柜帶有電壓、電流可調的直流電源，可作為檢測對象的工作電源；測試臺體上設有夾持裝置，可固定檢測對象的從動輪；測試臺體上設有雙輪轂的路況模擬裝置，所述的雙輪轂一前一后設置，分別以其軸心可轉動地安裝在測試臺體上，從而將檢測對象的主動輪夾在兩個輪轂之間；其中一個輪轂上裝有位置/位移傳感器，可測得電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T’，并將其傳給控制柜，其特征在于測試臺體還設有曲柄驅動裝置，曲柄驅動裝置一端與電動自行車的腳蹬固定，由電機驅動，模擬騎行者的蹬踏動作，帶動電動自行車的腳蹬作圓周運動；曲柄驅動裝置上還帶有扭矩/速度傳感器，測得其轉速N和扭矩T后傳給控制柜。
2.如權利要求1所述的電動自行車驅動力比的檢測設備，其特征在于它還包括一個上位機電腦，與控制柜相連，可接收、處理測試數據，并存儲、輸出測試結果；上位機電腦連有顯示器、打印機、音響，可以上述方式輸出測試結果。
專利摘要本實用新型公開了一種電動自行車驅動力比的檢測設備，包括測試臺體和控制柜，測試臺體和控制柜之間電連接并同時有數據線連接；測試臺體上設有夾持裝置，可固定檢測對象的從動輪；測試臺體上設有雙輪轂的路況模擬裝置，所述的雙輪轂一前一后設置，分別以其軸心可轉動地安裝在測試臺體上，從而將檢測對象的主動輪夾在兩個輪轂之間；其中一個輪轂上裝有位置/位移傳感器，可測得電動自行車主動輪的角速度ω和扭矩T，并將其傳給控制柜。本實用新型可測得人/機驅動力的比值。
文檔編號G01M17/007GK2767989SQ20052000812
公開日2006年3月29日 申請日期2005年3月2日 優先權日2004年11月11日
發明者楊克己 申請人:浙江大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
