专利名称：非接触式节流器控制装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种用于为车辆提供动力的控制装置，更具体地，涉 及一种非接触式车辆动力控制装置。
背景技术：
车辆带有机械的和电子的节流器控制装置是已知的。在美国专利No. 6,581,714中有电子节流器控制装置的示例，该专利描述了一种个人运输车 的转向控制装置，其中，转向装置使用耦接至把手杆的电位计，用于在转 动时产生转向指令。美国专利No. 6,724,165公开了一种使用电位计作为产 生控制指令的装置的车辆。具体地，节流器耦接至电位计，节流器沿一个 方向从中性位置开始的转动要求车辆加速度，而节流器沿第二方向的转动 要求再生制动。
依据诸如节流器等作动装置的角跨度，通常使用机械放大法来将作动 装置的机械域映射至电位计的电域。由于电位计的性质，也可能出现触点 腐蚀。由于对环境条件的敏感，依靠操纵部与电位计或其它节流器位置感 测装置之间的接触的节流器控制装置可能具有较低的校准保持性，且可能 磨损机械连接件。
因此，仍存在对这样的车辆控制装置的需求在所述车辆控制装置中， 作动装置与感测装置非接触^目关联，这样使得车辆控制装置的装置能够 简单、持久并且准确。
发明内容
本发明涉及一种车辆动力控制装置，所述车辆动力控制装置包括节 流器安装部；节流器，其活动地安装至所述节流器安装部且构造为由骑车 人操纵和操作；以及传感器，其与所述节流器和节流器安装部的至少其中 之一非接触iW目关联a所述传感器构造为以所述非接触地相关联的状态感 测所述节流器相对于所述安装部的位置，并基于所传感到的位置产生信号 以控制车辆的动力。有利地，所述传感器构造为例如当给所述传感器施加电时在不需要所 述节流器的运动的情况下感测所述节流器的绝对位置。所述车辆动力控制 系统还可包括磁构件，所^t构件具有磁场且与所述节流器和所述节流器 安装部的至少其中之一相关联。在此设置中，所述传感器构造为感测所述 磁场，以便感测所述节流器的位置。优选地，所述传感器构造为感测所述 磁场的取向，以便感测所述节流器的位置。
所述车辆动力控制系统还可包括支撑构件，所述支撑构件用于支撑所 U构件和传感器的其中之一，并用于4吏所^t构件和传感器的所述其中 之一相对于另 一个进行移动，以便在所述节流器处于预定位置时沿着预定 取向来定向所池磁场。此支撑构件包括构造为将所述支撑构件锁定于预定 位置的锁定构件。当获得预定位置时，所述锁定构件在所述节流器处于预 定位置的情况下相对于所述传感器保持所^构件的取向以校准传感器。 所述动力控制系统进一步包括具有螺紋且固定至所述节流器的螺紋构件， 4吏得所述支撑构件与所述螺紋构件螺故^t接。优选地，所述支撑构件包括 第一螺紋部和第二螺故部，所述第一螺紋部和第二螺紋部相对彼此能够弯 曲且与所述螺紋构件螺紋^1接。锁定构件优选构造为使第一可弯曲部和第 二可弯曲部相对彼此弯曲以夹紧所述螺紋构件的螺紋，以《更相对于所述节 流器锁定所述支撑构件的旋转。所述锁定构件的有利特征在于紧固件，所 述紧固件构造为通过将所述第一可弯曲部和第二可弯曲部相对彼此偏置 地分开来附接所述锁定构件。
所i^t构件通常具有v^极，从而当移动节流器时所述传感器处的磁场 改变取向。因为节流器能够围绕轴线旋转，所以^^利的布置方式是将所述 磁^目对于所述轴线设置在不同的径向和周向位置，例如设置在不同的偏
心位置。便利地，所i^构件能够是4c^体，或者包括^c^体。
在另一实施方式中，所述传感器包括至少一个霍耳效应传感器。优选 地，所述传感器包括微分霍耳效应传感器，例如，构造为在不需要所述节 流器的运动的情况下感测所逸磁场的绝对取向的微分霍耳效应传感器。来 自所述传感器的信号可以是脉宽调制信号，其中，所述脉宽与感测到的位
置有关。
所述节流器进一步还可以包括节流器偏置组件以便相对于所述传感器 朝着中性位置弹性地偏置所述节流器。此偏置组件构造为当所述节流器从 中性位置移位到中性位置的第 一侧时比当所述节流器从中性位置移位到所述中性位置的第二侧时朝着所述中性位置向所述节流器施加的偏置作 用小。优选地，将所述节流器位于所述第一侧导致所述车辆发动机或电动 机提供向前推进动力加速度，且将所述节流器位于所述第二侧启动来自所 述发动机或电动机的反向推进动力或再生制动。
所述偏置组件总体包括第一偏置构件，其构造成沿着第一方向从所 述第一侧朝着所述中性位置偏置所述节流器；以及，第二偏置构件，其构 造成沿着与所述第一方向相反的第二方向偏置所述节流器。所述偏置组件 优选当所述节流器处于所述第二侧时比处于所述第一侧时提供更大的偏 置作用。在可替换实施方式中，所述动力控制装置具有第一偏置构件和第 二偏置构件，但所述传感器不必与所述节流器和节流器安装部的其中之一 非接触^目关联。
所述偏置组件优选构造成使得当所述节流器在所述第 一侧以及所述第 二侧时所述第一偏置构件与所述节流器偏置地^i接，并且，当所述节流器 在所述第二侧时所述第二偏置构件与所述节流器偏置地^i接，而当所述节 流器在所述第一侧时所述第二偏置构件从所述节流器脱离。所述传感器可 以安装至所述节流器安装部并与所述节流器非接触地相关联。
优选车辆包括所述车辆动力控制装置；构造为向所述车辆提供动力 的电动机；以及，控制器，其连接为接收来自所述传感器的信号并促使所 述电动^E取决于所述节流器的位置的动力水平或者模式下工作。所述优 选车辆进一步包括构造为使车辆转向的把手杆，同时所述传感器与所述把 手杆相关联，且螺旋形节流器安装至所述把手杆，用于控制动力以及操纵 所述把手杆。
因此，本发明提供了一种改进后的车辆动力控制装置，其能够提供例 如提高的可靠性和稳定性，其中，所述传感器与所述节流器非接触^目关 联，用于基于所感测到的位置来产生信号。
图l是根据本发明所构造的车辆动力控制装置的实施方式的后视图； 图2是所述实施方式的截面图3是所述实施方式的沿平面m-m的截面图4是根据本发明所构造的磁性支撑塞的实施方式的立体图；图6是根据本发明所构造的传感器的实施方式的立体图7是示出用于为根据本发明所构造的车辆的实施方式提供动力的部件的框图8和图9分别是所述车辆的车架的俯视示意图和侧视示意图；以及
图IO是所述车辆的电子系统的框图。
具体实施例方式
参考图1，车辆动力控制装置70的优选实施方式包括节流器安装部和节流器。节流器安装部69包括把手杆48，节流器壳体61安装至所述把手杆48上。节流器壳体61优选包括上壳体64和下壳体65，所述上壳体64和下壳体65优选由例如紧固件66和68紧固在一起。紧急关断开关62设置于节流器壳体61上，所述紧急关断开关62易于够到以便优选由骑车人的拇指^Mt,但是能够替代地设置于其它位置。把手60安装至节流器30上(见图2 )以便可以容易地握紧并转动节流器。把手60安装至节流器30上以便可以容易地握紧并转动节流器。虽然优选把手60由弹性材料制成，但是可以如现有技术所知的那样使用其它材料。
如图2所示，套管22优选固定至节流器30内，并在内侧具有螺紋。磁性支撑塞26以螺紋联接方式接收于套管22中，从而磁性支撑塞26能够在套管22中转动。磁性支撑塞26包括优选为螺紋的可弯曲构件，所述可弯曲构件之间限定有缺口 19。所述缺口允许磁性支撑塞26的可弯曲构件在例如通过注射模制方法成型期间尺寸的收缩或其它可变性。其中一个缺口优选为锁定缺口 25，其优选为大于其它缺口。锁定缺口 25连同例如锁定螺钉24之类的紧固件一起帮助将磁性支撑塞26在套管22中固定到位。磁性支撑塞26的可弯曲构件具有充分的柔性使得锁定缺口 25的壁23、 27在锁定螺钉24的作用下优选倾斜分开。通过将所述壁23、 27偏置分开，锁定螺钉24在磁性支撑塞26的螺紋上施加额外的压力并防止磁性支撑塞26在套管22中的进一步转动。
优选地，传感器印刷电5M1 (PCB) 34包括安装于其上的节流器位置传感器35。传感器印刷电路板34优选通过印刷电路板保持螺钉32固定至印刷电^^板保持件36。如图5所示，印刷电路板保持件36优选与调谐阻尼重量件40卡合联结，所述调谐阻尼重量件40自身可以通过紧固件38和39固定至把手杆48。所述保持件36包括一对延伸支腿37，所^1伸支腿37优选为弹性的并构造为卡紧并配合联结于调谐阻尼重量件40的槽33周围。所述保持件36优选与所述阻尼重量件40相关联，使得传感器35的从印刷电路板34的底部延伸的配线能够沿着所述重量件40的传感器配线槽42延伸。节流器安装部69优选以可操作方式设计并构造为将节流器30安装至把手杆48。虽然节流器30优选接收于壳体61内且优选与壳体61同轴，但是节流器30可以在其它位置和/或以其它取向被接收。优选的节流器30是螺旋形节流器，其接收把手杆48以便围绕把手杆48转动。
如图2至6整体所示，把手杆48包括开口 51，所述开口 51优选构造为接收下壳体突出部49，并锁定下壳体65以防止所述节流器壳体61相对于把手杆48的转动和横向运动。优选地，当上壳体64连接至下壳体65时，节流器壳体61容纳前ii行驶弹簧46和节流器偏置构件44。节流器偏置构件44安装至把手杆48上并优选构造为在突起43与锁定孔41配合的情况下以可滑动方式接收节流器30， 4吏得节流器偏置构件44以转动方式与节流器30耦接或固定且节流器偏置构件44能够围绕把手杆48转动以便将偏置构件44耦接至节流器。
优选地，当节流器30位于将促使电动机沿前进方向推进车辆的中性位置的第一侧时，前进行驶弹簧46抵靠节流器壳体61和节流器偏置构件44以便朝着中性位置以转动方式偏置节流器30。尽管优选的前进行驶弹簧是围绕把手杆48同轴安装的螺旋弹簧，但是也可使用其它弹簧或偏置构件。
反向行驶弹簧限制器50优选容纳反向行驶弹簧52,且能够沿着压缩反向行驶弹簧52的方向移动，但是不能沿着容许反向行驶弹簧52伸M过限制位置的方向移动。当从此限制位置发生移位时，反向行驶弹簧52将反向行驶弹簧限制器50偏置为抵靠着臂45，以便朝着中性节流器位置偏置节流器30。优选地，当节流器移动至此位置时，臂45推动并以凸轮方式带动所述限制器50以便压缩弹簧52。当节流器转动至其运动范围的前进侧时，反向行驶弹簧限制器50和反向行驶弹簧52优选与节流器30脱离。反向行驶弹簧限制器50优选具有凸缘51,该凸缘51从其运动方向横向突出以便接合壳体61的保持件凸缘53，以限制反向行驶弹簧限制器50的最大伸长范围。前进行驶弹簧46优选构造成抵靠着节流器施加一个比反向行驶弹簧52更小的偏置作用。在前进侧，节流器30仅由前进行驶弹簧46偏置，但是在反向侧，前进行驶弹簧46和反向行驶弹簧52都抵靠着节流器30JJL此抵靠着作用。但是，反向行驶弹簧52具有足够刚性以克服前进行驶弹簧46并且朝着中性位置产生的偏执作用比当节流器30处于前进侧时前进行驶弹簧46产生的偏置作用大。因此，节流器偏置组件55朝着中性位置弹性地偏置节流器，并优选为当节流器在其前进行驶侧移位时朝着中性位置向节流器30施加一个比当节流器在其反向行驶侧从中性位置移位时更小的转动偏置作用。
节流器位置传感器35与节流器30和节流器安装部69的至少其中之一非接触J^目关联，如上所讨论的，节流器位置传感器35优选安装至把手杆48，并与节流器30非接触^目关联。节流器位置传感器35优选构造为相对于所述安装部69感测节流器30的位置，并基于所传感到的位置产生信号以用于控制车辆的动力。节流器位置传感器35优选构造为在不需要节流器30的相对运动的情况下，例如在不需要节流器30的初始回位运动的情况下，感测节流器30的绝对位置。被感测的构件优选为磁构件28,所述磁构件28具有磁场且与节流器30和节流器安装部69的至少其中之一相关联，而不是与安装有节流器位置传感器35的部件相关联。优选地，节流器位置传感器35构造为感测所逸磁场，从而越过非接触间隙21感测节流器30的位置。节流器位置传感器35优选构造为感测所逸磁场的取向，以便感测节流器30的位置。在优选实施方式中，传感器35安装至节流器安装部69且与节流器30非接触J^目关联。可替代地，传感器可以安装至节流器30并且能够通过无线通信或本领域已知的其它方式越过非接触间隙21传递来自节流器位置传感器35的信号。
尽管如图4和图6的优选实施方式所示，>^构件28是具有柱体轴线71的柱形磁体，但是能够可替代地使用其它形状的磁体。磁构件28优选为由诸如铝镍钴(AlNiCo)、钐钴(SmCo5)或钕铁硼(NdFeB)等磁性材料构成的永磁体。通常，所U体的直径为大约5至7亳米且高度为大约2至4亳米，同时所述尺寸能够依据节流器组件的构造而变化。磁极能够相对于转动轴线设置在不同位置。也可将磁极相对于所述轴线71设置在不同的偏心位置。在优选实施方式中，磁极关于轴线71径向对称地设置。最为优选地，所述转动轴线与柱体轴线71和/或节流器的转动轴线同轴。其它实施方式包括具有磁构件与传感器之间的各种不同的空间关系的构造。例如，在一种实施方式中，在传感器处的磁场与节流器的取向变化之间的关系充分地非线性，4吏得可能需要电子装置或其它补偿装置来确定节流器的位置。
在图6所示的实施方式中，节流器位置传感器35整体居中地安装至传感器印刷电路板34上，同时磁构件设置于节流器位置传感器35附近但不接触节流器位置传感器35。优选地，节流器位置传感器35包括一个或多个能够设置为微分霍耳效应传感器的霍耳效应传感器。微分霍耳效应式节流器位置传感器35可构造为在不需要节流器的运动的情况下感测绝对取向。尽管在优选实施方式中，节流器位置传感器35是能够从Austriamicrosystem得到的AS5040 10位可编程磁旋转编码器，但是也能够4吏用具有类似特性的其它传感器。优选地，磁构件28与节流器位置传感器35之间的竖直距离应当是大约0.5毫米至2.5毫米，且更优选为大约1.8亳米。磁构件的轴线71优选在大约0.1亳米至0.5毫米范围内、更优选为大约0.25毫米范围内对准节流器位置传感器35的中心。能够依据所使用v^体的类型以及节流器组件的构造来改变各尺寸。在优选实施方式中，来自节流器位置传感器35的信号是脉宽调制信号，其中，脉宽调制信号与感测到的位置有关。来自节流器位置传感器35的可替代的输出信号可以是例如串行位束。
在优选实施方式中，通it^目对于节流器30和/或传感器转动载有磁构件28的带螺紋的磁性支撑塞26并且当接收到来自于所述传感器35的所需信号且节流器30处于中性位置或预定位置时通过紧固锁定螺钉24 iM目对于节流器30将带螺紋的磁性支撑塞26固定到位的方式，校准节流器位置传感器35。
在优选实施方式中，车辆动力控制装置70控制车辆的动力。车辆优选包括构造为向车辆提供动力的电动机；以及控制器，其连接为接收来自于节流器位置传感器的信号并构造为促使所述电动机在取决于所述节流器的位置的动力水平下工作。优选地，所述车辆进一步包括如上所述的把手杆/传感器/节流器组件。更优选地，所述车辆是诸如在美国专利No.6，047，786中所描述的电动i^L车，所述美国专利No.6，047，786的内容以参引方式清楚地并入本文。尽管在优选实施方式中，所述i^板车具有两个车轮，前转向轮和后驱动轮，但是本发明能够用于具有多个车轮的车辆中，例如具有三个、四个或更多个车轮的车辆中。
参考图7，尽管能够用各种适当动力装置为本发明的车辆提供动力，但是优选实施方式是用电动机100来提供动力。电动机100可以是如美国专利No.6，326，765中所描述的三相开槽无刷永磁电动机，所述美国专利No.6，326，765的内容以参引方式清楚地并入本文。其它实施方式可以包括具有不同皿和构造的电动机。具体地，能够使用具有不同极数或者具有更大
或更小功率和扭矩的电动机。
在踏板车的优选实施方式中，电动机100接收来自于电动机控制器102的三相电压。电动机控制器102将电池的直流电压作为其输入，并将所述电池电压转换为对电动机100的三相输出。可替代地，能够用电容器代替电池或者与电池组合来向电动机控制器102提供直流电压。优选地，电动机控制器102输出诸如脉宽调制等调制信号以便驱动踏板车电动机100。电动机控制器102优选包括高功率半导体开关，所述高功率半导体开关被用门电路控制(控制)为选择性地产生为将电池组104连接至踏板车电动机100所必需的波形。其它实施方式能够使用现有技术中已知的不同的适当控制器或者类似装置。
节流器位置传感器35优选以可操作方式构造成将来自节流器30的骑车人的输入转换成电信号以便以前进行驶模式、反向行驶模式、再生制动模式或它们的组合来工作。在再生制动模式中，所述信号被传递至再生制动控制模块84，所述再生制动控制模块84包括踏板车控制器118上的微处理器。优选地，传感器印刷电路^板34具有三种配线电源线76、地线78以及信号线80。如图5所示，所述配线优选设置成经过传感器的配线槽42引出。此外所述控制模块84还接收来自至少一个过程监控传感器86的输入信号。过程监控传感器86优选提供诸如驱动轮转速、前轮转速以及车辆加速度计测量值等测量数据。
制动系统可构造为当所述传感器35发出再生制动指令信号且所述过程传感器发出大于零的驱动^JL信号时，向驱动IHfe加再生制动扭矩。在美国专利No.6，724，165中描述了再生制动系统的优选实施方式，所述美国专利No. 6,724,165的内容以参引方式清楚地并入本文。优选地，制动扭矩随着来自传感器35的由骑车人控制的信号的增大而增大。大体上，在再生制动模式的过程中，电动机优选作用为向电池供应电流的发电机，这使发电机的负荷降低，从而引起制动作用。
尽管电池组104优选包括串联以提供至少100伏直流电的足够多个电池，但是替代实施方式能够提供较低电压。尽管电池组104优选包括镍氢(Ni-MH)电池，例如，30安时、120伏的镍氢电池，但是也能够使用诸 如铅酸电池、镍锌电池或者锂离子电池等其它类型的电池。不管使用哪种 类型的电池，本发明的电池优选是能够再充电的。在一种实施方式中，电 池充电器106用于为电池组104再充电。电池充电器106优选^L置于i^L 车上，且能够经由插头108等连接至交流电插座。可替代地，电池充电器 106可与踏板车分离，且仅在例如强电流充电期间连接至踏板车。
J^板车控制器118优选为向电动机控制器102、电池充电器106(当该二 置于踏板车上时)、以及充电控制器160发送信号。电池组104的充电经由 电池监控器120监控，电池监控器120又连接至踏板车控制器118以便提 供能够影响膝板车控制器118工作的信息。电池组104的能量状态显示于 电池量表122,以便骑车人能够监控电池组104的情况。
充电控制器160能够控制向电池组提供120伏的额定直流电，所述电 池组可以是例如电池组104。在美国专利No. 5,965,996中描述了充电控制 器160的优选实施方式，所述美国专利No. 5,965,996的内容以参引方式清 楚地并入本文。虽然能够使用数种适当的充电方案，但是充电控制器160 优选通过如下方式对电池组进行充电首先，使用恒定电流直至电池组达 到大约140伏；然后，作用大约140伏的恒定电压；随后，再次作用恒定 电流直至电池组达到大约156伏。这些电压设定点中的每一个能够在踏板 车控制器118的控制下B定并变化。电池量表122优选设置为示出电池 及充电状态。
参考图8和图9， i^板车130的优选实施方式具有如美国专利No. 6,047,786所公开的膝仗车框架132。踏板车电动机100以及与其相关联的 变速箱一起驱动膝&车的后轮134,并优选位于所述框架132和后轮134 的附近。电池组104优选在框架132中设置得较低，以便提供相对较低的 膝仗车重心。尽管在图8和图9中示出的电池组104是具有基;M目似的竖 直位置的电池的线性布置，但是在其它实施方式中，电池可以不同的构造 设置，以便优化膝板车框架中的空间。例如，踏板车框架能够优选包括镍 氢(Ni-MH)电池，例如，30安时、120伏的镍氢电池。在其它实施方式 中，踏板车能够装设大约10个12伏的密封铅酸(SLA)电池，每个电池 具有在120伏时总共大约1.9千瓦时的大约16安时的消耗率。可替代地， 每个电池可以具有在120伏时总共大约3.1千瓦时的大约26安时的消耗率。 但是，因为26安时的电池大于16安时的电池，所以较大的电池会在框架内占据更多空间。
在第一优选实施方式中，电池电源104包括30安时、120伏的镍氢电 池。在替代实施方式中，电池电源能够包括16或18安时的铅酸电池。当 将膝仗车设计用于仅在城市区域内短距离来往时，优选使用较低安时的消 耗率的电池，然而当将踏板车设计用于在郊区以及乡村区域行驶较长的往 i^巨离时，优选使用26安时的电池。在另一实施方式中，能够使用镍锌 (Ni-Zn)电池或锂离子电池来代替铅酸类型的电池。替代实施方式也能 够包括其它类型的电池或能量储存装置。
在优选实施方式中，优选包括电池充电器以^f更从外部能量源给电池充 电。电池充电器可优选插入120伏、60赫兹的交流电电源或220伏、50 赫兹交流电电源中。
在另一实施方式中，组合使用电容器与电池，在另外的实施方式中， 使用电容器代替电池。例如，超级电容器能够以更快速率进行充电和放电， 且在一些应用中，当加速时，超级电容器在向电动机传送负栽电流方面优 于电池。电容器的能量管理和电控制可以比电池的简单。
图10图示了优选实施方式的踏板车电动机控制器102与踏板车电动机 100和电池组104。电动机控制器102优选包括三个IGBT (绝^4t双极型 晶体管)。在本实施方式中，这些绝缘栅双极型晶体管优选具有大约400 安培和大约600伏的最大定额，且能够维持大约100安培的最大持续电流。 在本优选装置中施加于所述绝 型晶体管的输入电压为120伏额定
电池组104,所述电池组104既可实施为常规具有大约80至130伏工作范 围的铅酸电池、具有大约卯至140伏工作范围的镍锌电池，也可实施为诸 如镍氩电池等其它类型的电池。
在图10的实施方式中，节流器能够起到要求车辆加速以及再生制动的 双重作用。节流器30优选是双向转动手柄式节流器。依赖于车辆动力控制 组件的构造，节流器30从中性位置开始在前进行驶侧的转动要求车辆加 速，且节流器30从中性位置开始在反向行驶侧的转动要求再生制动或反向 的车辆加速度。
此外，所述手柄从中性位置开始在反向侧的转动能够包括多个子范围。 举例来说，在第一子范围内的运动能够要求再生制动，且在第二子范围内 的运动能够要求另一类型的制动。在一示例中，第一子范围能够包括该范围的大约最初的25 %或10 %以内的转动位移，且第二子范围能够包括处于 剩余运动范围内的位移。
在另一实施方式中，节流器30能够仅沿着第一方向(即，非双向)围 绕所述手柄从静止的中性位置转动。所述第一方向能够包括一个或多个子 范围，节流器30的每个子范围提供不同的功能。在一实施方式中，所述第 一方向限制为单一子范围，且节流器30沿第 一方向的转动提供了前进的推 进动力。在另一实施方式中，所述第一方向包括多个子范围，且节流器30 沿第一方向在第一子范围内从静止位置至第一转动位置的转动能够要求 再生制动，且手柄在第二子范围内从所述第 一转动位置至第二转动位置的 进一步转动能够要求车辆加速。在一示例中，所述第一子范围能够包括优 选为在整个范围的大约最初的5 %至15 %以内的转动位移，更优选为整个 范围的大约10%以内的转动位移，且所述第二子范围能够包括处于剩余运 动范围内的位移。在另一实施方式中，诸如手柄或脚i^板之类的制动控制 器的第一部分制动控制行程例如大约10%的制动控制行程启动再生制动， 且进一步的动作将启动除再生制动之外或者代替再生制动的一种或多种 不同类型的制动，例如摩擦制动。在进一步的实施方式中，所述第一方向 仅包括单一范围且节流器30沿此方向的定位提供前进推动动力。
同样，虽然节流器30能够容许车辆具有例如在非常低速操纵(例如， 以脚着地情况下的速度)时的反向能力，但是其它车辆能够具有各不相同 的反向iUL。在优选实施方式中，反向时的最大驱动扭矩相比于前进驱动 扭矩大为减小，且车辆速度限制为大约5英里/小时或者限制为步行iUL。 在一实施方式中，骑车人可优选为能够经由把手杆上的开关进行反向操 作。在另一实施方式中，当把手杆上的开关设置于反向模式时，转动手柄 式节流器30操作车辆反向。在再一实施方式中，控制器118判定电动机是 为再生制动而工作还是为反向动力而工作。此判定能够依据例如车辆的当 前速度(车辆优选包括连接至控制器118的i^JL传感器)来做出。优选地， 沿着从车辆右手侧观察时的逆时针方向旋转手柄将控制前进节流器，而沿 着相反方向旋转手柄将控制普通前进操作模式中的再生制动以及反向模 式中的反向扭矩。
在另一实施方式中，骑车人控制的再生制动要求由与车辆加速节流器 30相独立的作动装置管理。所述独立的作动装置可以是另一手制动器、指 杆、或脚踏板等。在本实施方式中，节流器仅用于前^反向动力。这里所4吏用的术语"大约"应当整体理解为指相应的数以及数的范围。 此外，这里所有的数字范围应当理解为包括该范围内的每个整数。
虽然在此公开了本发明的示例性实施方式，但是应当理解，本领域普 通技术人员能够设计出大量的改型和其它实施方式。在此描述的实施方式 的特征能够组合地、单独地、互换地、和/或重新地进行设置，以便产生其 它实施方式。因此，应当理解，所附权利要求意在覆盖在本发明的精神和 范围内的所有这样的改型和实施方式。
权利要求
1. 一种车辆动力控制装置，包括节流器安装部；节流器，其活动地安装至所述节流器安装部且构造为由骑车人操纵和操作；以及传感器，其与所述节流器和节流器安装部的至少其中之一非接触地相关联，所述传感器构造为以所述非接触地相关联的状态感测所述节流器相对于所述安装部的位置，并基于所感测到的位置产生信号以控制车辆的动力。
2.如权利要求l所述的动力控制装置，其中，所述传感器构造为在不 需要所述节流器的运动的情况下感测所述节流器的绝对位置。
3. 如权利要求l所述的动力控制装置，进一步包括磁构件，所U构 件具有磁场且与所述节流器和所述节流器安装部的至少其中之一相关联， 其中，所述传感器构造为感测所逸磁场以^更感测所述节流器的位置，所述 传感器构造为感测所逸磁场的取向以便感测所述节流器的位置。
4. 如权利要求3所述的动力控制装置，其中 所述节流器能够围绕轴线转动；所述磁构件具有相对于所述轴线设置在不同的径向和周向位置的磁 极，从而当所述节流器运动时所述传感器处的磁场改变取向。
5. 如权利要求4所述的动力控制装置，其中，所述传感器包括微分霍 耳效应传感器，所述微分霍耳效应传感器构造为在不需要所述节流器的运 动的情况下感测所逸磁场的绝对取向。
6.如权利要求3所述的动力控制装置，进一步包括:支撑构件，其支撑所i^t构件和传感器的其中之一，用于使所i^构 件和传感器的所述其中之一相对于另一个进行移动，以^更在所述节流器处于预定位置时沿着预定取向来定向所ii^磁场；以及锁定构件，其构造为在获得所述预定位置时将所述支撑构件锁定在这 样的位置，以^更在所述节流器处于所述预定位置的情况下相对于所述传感 器保持所U构件的所述取向，从而校准所述传感器。
7.如权利要求6所述的动力控制装置，进一步包括具有螺紋且固定至 所述节流器的螺紋构件，其中所述支撑构件与所述螺玟构件螺紋^t接，且所述支撑构件包括第一螺 紋部和第二螺紋部，所述第一螺紋部和第二螺紋部相对彼此能够弯曲且与所述螺紋构件螺故联接；以及所述锁定构件构造为使第一可弯曲部和第二可弯曲部相对彼此弯曲 以夹紧所述螺紋构件的螺紋，以l更相对于所述节流器锁定所述支撑构件的 旋转。
8.如权利要求l所述的动力控制装置，其中，所述信号是脉宽调制信 号，在所述脉宽调制信号中，脉宽与所传感到的位置有关。
9. 如权利要求l所述的动力控制装置，进一步包括节流器偏置组件以 Y更相对于所述传感器朝着中性位置弹性地偏置所述节流器，所述偏置组件 构造为当所述节流器从所述中性位置移位到所述中性位置的第 一侧时比 当所述节流器从所述中性位置移位到所述中性位置的第二侧时朝着所述 中性位置向所述节流器施加的偏置作用小。
10. 如权利要求9所述的动力控制装置，其中，所述节流器在所述第 一侧离开所述中性位置的转动要求加速，且在所述第二侧的转动要求再生 制动或反向动力。
11. 如权利要求9所述的动力控制装置，其中，所述偏置组件包括第一偏置构件，其构造成沿着第一方向从所述第一侧朝着所述中性位 置偏置所述节流器；以及第二偏置构件，其构造成沿着与所述第一方向相反的第二方向偏置所 述节流器，以便当所述节流器位于所述第二侧时比位于所述第 一侧时提供 的偏置作用更大。
12. 如权利要求9所述的动力控制装置，其中，所述偏置组件构造成 使得当所述节流器位于所述第一侧以及所述第二侧时，所述第一偏置构件 与所述节流器偏置地^i接；并且当所述节流器位于所述第二侧时，所述第二偏置构件与所述节流器偏 置地^t接，当所述节流器位于所述第一侧时，所述第二偏置构件从所述节 流器脱离。
13. 如权利要求l所述的动力控制装置，其中，所述传感器安装至所 述节流器安装部并与所述节流器非接触^目关联。
14. 一种车辆，包括如权利要求1所述的车辆动力控制装置； 电动机，其构造为向所述车辆提供动力；控制器，其连接为接收来自所述传感器的信号，并促使所述电动M 取决于所述节流器的位置的动力水平下工作；以及把手杆，其构造为使所述车辆转向，其中，所述传感器与所述把手杆 相关联，且所述节流器是安装至能够由使用者抓握的所述把手杆上的螺旋 形节流器，以便^作所述节流器并操纵所述把手杆。
15. —种车辆动力控制装置，包括:节流器安装部；节流器，其活动地安装至所述节流器安装部且构造为由骑车人操纵和 操作；传感器，其与所述节流器和节流器安装部的至少其中之一相关联，所 述传感器构造为感测所述节流器相对于所述安装部的位置，并基于所感测 到的位置产生信号以控制车辆的动力；以及节流器偏置组件，其相对于所述传感器朝着中性位置弹性地偏置所述 节流器，所述偏置组件构造为当所述节流器从所述中性位置移位到所述中 性位置的第 一侧时比当所述节流器从所述中性位置移位到所述中性位置 的第二侧时朝着所述中性位置向所述节流器施加的偏置作用小；其中，所述偏置组件包括第一偏置构件，其构造成沿着第一方向从所述第一侧朝着所述中 性位置偏置所述节流器；以及第二偏置构件，其构造成沿着与所述第一方向相反的第二方向偏 置所述节流器，以便当所述节流器位于所述第二侧时比位于所述第 一侧时 提供的偏置作用更大。
全文摘要
一种车辆动力控制装置，包括节流器安装部(69)；以及节流器(30)，其活动地安装至所述节流器安装部(69)且构造为由骑车人操纵和操作。该动力控制装置还包括传感器(35)，所述传感器(35)与所述节流器(30)和节流器安装部(69)的至少其中之一非接触地相关联。所述传感器(35)构造为非接触地相关联的状态感测所述节流器(30)相对于所述安装部(69)的位置，并基于所感测到的位置产生信号以用于控制车辆的动力。
文档编号B62K23/04GK101489863SQ200780026761
公开日2009年7月22日 申请日期2007年6月12日 优先权日2006年6月14日
发明者克雷格·布利斯, 大卫·杜加斯, 彼得·S·休斯 申请人:威特士公司