专利名称：一种电动自行车及其起步调速方法
技术领域：
本发明涉及领域电动自行车领域，尤其涉及一种电动自行车及起步调速方法。
背景技术：
随着环境保护及能源节约等观念越来越受到重视，电动自行车作为无污染的绿色环保交通工具，由充电电池驱动电机，通过控制器实现对整车的控制。电动自行车相对于摩托车还具有使用、维护成本低的优点，受到人们的青睐。随着电动自行车技术的发展，电动自行车的控制技术及辅助功能相应完善。用户对电动自行车要求越来越高，对起步力度、速度、舒适性等要求增加。然而，现有技术中电动自行车在出厂时即固定了起步速度，用户在使用时无法根据需求调整。另外，现有技术中电动自行车的超速功能需要通过额外地操作超速按键才能启动，不仅影响用户正常的驾驶习惯，同时需要增加额外的部件成本及组装成本。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术中存在的缺点和不足，提供一种电动自行车及起步调速方法，使得用户可自行调整电动自行车的起步速度，同时可按照驾驶习惯启动超速功能且无需增加额外的部件成本及组装成本。本发明提供一种电动自行车，其特征在于，包括调速转把，用于根据转动位置相应输出位置信号；控制器，用于根据所述位置信号输出PWM信号调节电机转速。控制器包括检测模块，用于周期性地检测所述调速转把输出的位置信号；计算模块，用于根据所述位置信号的变化计算PWM信号差值；调节模块，用于根据所述PWM信号差值调节所述PWM信号。作为本发明的进一步改进，所述控制器还包括比较模块，用于比较当前PWM信号值及所述位置信号对应的PWM信号值。作为本发明的进一步改进，所述计算模块根据前后周期内的所述位置信号的差值计算所述PWM信号差值。作为本发明的进一步改进，所述计算模块根据所述多个周期内的所述位置信号的差值的平均值计算所述PWM信号差值。作为本发明的进一步改进，所述控制器还包括超速模块，用于根据所述检测模块检测的预设的位置信号变化相应输出超速信号。本发明还提供了一种电动自行车起步调速方法，包括根据调速转把的转动位置相应输出位置信号；周期性地检测所述调速转把输出的位置信号；根据所述位置信号的变化计算PWM差值；根据所述PWM差值调节所述PWM信号。作为本发明的进一步改进，还包括比较当前PWM信号值及所述位置信号对应的 PWM信号值。作为本发明的进一步改进，所述根据所述位置信号的变化计算PWM差值的步骤包括根据前后周期内的所述位置信号的差值计算所述PWM信号差值。
作为本发明的进一步改进，所述根据所述位置信号的变化计算PWM差值的步骤包括根据所述多个周期内的所述位置信号的差值的平均值计算所述PWM信号差值。作为本发明的进一步改进，还包括比较所述位置信号变化及预设的位置信号变化；当所述位置信号变化与所述预设的位置信号变化相同时，则输出超速信号。本发明提供的电动自行车及其起步调速方法，可根据调速转把的转动位置调节控制器输出PWM信号从而改变起步速度，并可根据调速转把预设的位置变化输出超速信号， 不仅使得用户可自行调整电动自行车的起步速度，同时可按照驾驶习惯启动超速功能且无需增加额外的部件成本及组装成本。
图1为本发明提供的电动自行车100的一种实施方式的示意图。图2为本发明提供的电动自行车100的另一种实施方式的示意图。图3为本发明提供的电动自行车100的另一种实施方式的示意图。图4为本发明提供的电动自行车起步调速方法200的一种实施方式的流程图。图5为本发明提供的电动自行车起步调速方法200的另一种实施方式的流程图。图6为本发明提供的电动自行车起步调速方法200的另一种实施方式的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和本发明的实施方式作进一步详细说明。图1为本发明提供的电动自行车100的一种实施方式的示意图。如图1所示，电动自行车100包括调速转把110及控制器120。其中，调速转把110用于根据转动位置相应输出位置信号。在本实施方式中，调速转把110包括霍尔器件，用于将调速转把110的转动位置转换成相应的位置信号。控制器120，用于根据所述位置信号输出PWM信号调节电机转速。在本实施方式中，控制器120包括检测模块121、计算模块122及调节模块123。检测模块121，用于周期性地检测所述调速转把110输出的位置信号。计算模块122，用于根据所述位置信号的变化计算PWM差值。在本实施方式，位置信号的变化指检测模块121在前后周期所检测的位置信号有差异。当检测模块121在前后周期检测的位置信号相同时，则位置信号无变化。调节模块123，用于根据所述PWM信号差值调节所述PWM信号。在本实施方式中，电动自行车100启动时，调速转把110的转动位置处于复位状态，并相应输出复位状态所对应的位置信号ADO。控制器120中检测模块121周期性地检测调速转把110输出的位置信号，从而得到复位状态所对应的位置信号ADO。当用户转动调速转把110至第一位置，调速转把110相应输出第一位置所对应的位置信号AD1。控制器120中检测模块121周期性地检测调速转把110输出的位置信号，从而得到第一位置所对应的位置信号ADl。计算模块122根据位置信号ADO及位置信号ADl计算PWM信号差值 Δ PWM。调节模块123根据计算模块122输出的PWM信号差值Δ PWM相应调节PWM信号。 控制器120输出经调节模块123调节的PWM信号调节电机转速。作为本发明的一种实施方式，计算模块122根据前后周期内的位置信号的差值计算PWM信号差值。在本实施方式中，计算模块122计算位置信号ADO及位置信号ADl的差值Δ AD,再按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。
4
当用户再次转动调速转把110至第二位置时，调速转把110相应输出第二位置所对应的位置信号AD2。检测模块121检测第二位置对应的位置信号AD2。计算模块122计算位置信号AD2及位置信号ADl的差值Δ AD,再按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。作为本发明的另一种实施方式，计算模块122根据多个周期内的位置信号的差值的平均值计算所述PWM信号差值。在本实施方式中，计算模块122计算多个周期内的位置信号的差值的平均值，再根据平均值按照预先设置的常比例计算得出PWM信号差值APWM。 即，计算模块122计算位置信号ADl及位置信号ADO的差值的平均值Δ ADOl，再按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。当用户再次转动调速转把110至第二位置时，调速转把110相应输出第二位置所对应的位置信号AD2。检测模块121检测第二位置对应的位置信号AD2。计算模块122计算位置信号AD2与位置信号ADl的差值Δ AD12，再根据Δ AD12与Δ ADOl的平均值按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。图2为本发明提供的电动自行车100的另一种实施方式的示意图。如图2所示， 电动自行车100中的控制器120还包括比较模块124，用于比较当前PWM信号值及位置信号对应的PWM信号值，判断是否需要根据调速转把110输出的位置信号调节PWM信号。在本实施方式中，当前PWM信号可以为电动自行车100预设的起步速度所对应的PWM信号。在本实施方式中，当电动自行车100启动时，用户将调速转把110从复位状态转至第三位置，调速转把110相应输出第三位置所对应的位置信号AD3。检测模块121检测第三位置对应的位置信号AD3。比较模块124比较位置信号AD3所对应的PWM信号与当前PWM 信号。当位置信号AD3所对应的PWM信号小于当前PWM信号时，即用户转动调速转把110 至第三位置所对应的起步速度小于电动自行车100预设的起步速度，则无需根据调速转把 110输出的位置信号AD3调节PWM信号。当位置信号AD3所对应的PWM信号大于当前PWM信号时，即用户转动调速转把110 至第三位置所对应的起步速度大于电动自行车100预设的起步速度，则需根据调速转把 110输出的位置信号AD3调节PWM信号。计算模块122根据位置信号ADO及位置信号AD3 计算PWM信号差值Δ PWM。调节模块123根据计算模块122输出的PWM信号差值Δ PWM相应调节PWM信号。控制器120输出经调节模块123调节的PWM信号调节电机转速。图3为本发明提供的电动自行车100的另一种实施方式的示意图。如图3所示， 电动自行车100中的控制器120还包括超速模块125，用于根据检测模块121检测的预设的位置信号变化相应输出超速信号。在本实施方式中，预设的位置信号变化包括调速转把110连续二次或多次从复位状态转至最大状态。当用户将第一次将调速转把110从复位状态转至最大状态，控制器120 中检测模块121相应检测复位状态及最大状态所对应的位置信号ADO及位置信号ADmax ； 当用户将第二次将调速转把110从复位状态转至最大状态，控制器120中检测模块121再次相应检测复位状态及最大状态所对应的位置信号ADO及位置信号ADmax。超速模块125 根据检测模块121所检测的预设的位置信号变化，相应输出超速信号。控制器120根据超速信号通过特殊换相方式，调节电机运行在更高转速状态。
本领域技术人员应当知悉，在其它实施方式中预设的位置信号变化可以根据实际
需求配置。本发明提供的电动自行车100，根据调速转把110的转动位置调节控制器输出PWM 信号从而改变起步速度，并根据调速转把110预设的位置变化输出超速信号，不仅使得用户可自行调整电动自行车100的起步速度，同时可按照驾驶习惯启动超速功能且无需增加额外的部件成本及组装成本。图4为本发明提供的电动自行车起步调速方法200的一种实施方式的流程图。如图4所示，电动自行车起步调速方法200包括如下步骤
S210 根据调速转把110的转动位置相应输出位置信号。在本实施方式中，调速转把110根据转动位置相应输出位置信号。其中，调速转把 110包括霍尔器件，用于将调速转把110的转动位置转换成相应的位置信号。当电动自行车 100启动时，调速转把110的转动位置处于复位状态，并相应输出复位状态所对应的位置信号ADO。当用户转动调速转把110至第一位置，调速转把110相应输出第一位置所对应的位置信号ADl。S220 周期性地检测所述调速转把110输出的位置信号。在本实施方式中，电动自行车100启动时，调速转把110的转动位置处于复位状态，并相应输出复位状态所对应的位置信号AD0，从而检测得到复位状态所对应的位置信号 ADO。当用户转动调速转把110至第一位置，调速转把110相应输出第一位置所对应的位置信号ADl，从而检测得到第一位置所对应的位置信号ADl。S230 根据所述位置信号的变化计算PWM差值。在本发明一种实施方式中，根据前后周期内的所述位置信号的差值计算所述PWM 信号差值。在本实施方式中，当用户启动电动自行车100并将调速转把110从复位状态转至第一位置时，先计算位置信号ADO及位置信号ADl的差值AAD，再按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。当用户再次转动调速转把110至第二位置时，调速转把110相应输出第二位置所对应的位置信号AD2，检测第二位置对应的位置信号AD2。先计算位置信号AD2及位置信号 ADl的差值Δ AD，再按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值APWM。在本发明另一种实施方式中，根据所述多个周期内的所述位置信号的差值的平均值计算所述PWM信号差值。在本实施方式中，先计算多个周期内的位置信号的差值的平均值，再根据平均值按照预先设置的常比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。当用户启动电动自行车100并将调速转把110从复位状态转至第一位置时，先计算位置信号ADl及位置信号ADO的差值的平均值，再按照预先设置的常数比例计算得出PWM 信号差值Δ PWM。当用户再次转动调速转把110至第二位置时，相应检测第二位置对应的位置信号 AD2。先计算位置信号AD2与位置信号ADl的差值Δ AD12，再根据Δ AD12与Δ ADOl的平均值按照预先设置的常数比例计算得出PWM信号差值Δ PWM。S240 根据所述P丽差值Δ P丽调节所述P丽信号。在本实施方式中，根据PWM信号差值Δ PWM相应调节PWM信号，控制器120输出调节后的PWM信号调节电机转速，从而实现根据调速转把110的转动位置调节起步速度。
图5为本发明提供的电动自行车起步调速方法200的另一种实施方式的流程图。 如图5所示，电动自行车起步调速方法200还包括如下步骤
S250 比较当前PWM信号值及所述位置信号对应的PWM信号值。在本实施方式中，通过比较当前PWM信号值及位置信号对应的PWM信号值，判断是否需要根据调速转把110输出的位置信号调节PWM信号。其中，当前PWM信号可以为电动自行车100预设的起步速度所对应的PWM信号。当电动自行车100启动时，用户将调速转把110从复位状态转至第三位置，相应检测第三位置对应的位置信号AD3。比较位置信号AD3所对应的PWM信号与当前PWM信号，判断是否需要将当前PWM信号调节为位置信号AD3所对应的PWM信号。当位置信号AD3所对应的PWM信号小于当前PWM信号时，即用户转动调速转把110 至第三位置所对应的起步速度小于电动自行车100预设的起步速度，则无需根据调速转把 110输出的位置信号AD3调节PWM信号。当位置信号AD3所对应的PWM信号大于当前PWM信号时，即用户转动调速转把110 至第三位置所对应的起步速度大于电动自行车100预设的起步速度，则需根据调速转把 110输出的位置信号AD3调节PWM信号，即转至步骤S230。图6为本发明提供的电动自行车起步调速方法200的另一种实施方式的流程图。 如图5所示，电动自行车起步调速方法200还包括如下步骤
S260 比较所述位置信号变化及预设的位置信号变化。在本实施方式中，预设的位置信号变化包括调速转把110连续二次或多次从复位状态转至最大状态。本领域技术人员应当知悉，在其它实施方式中预设的位置信号变化可以根据实际需求配置。S270:当所述位置信号变化与所述预设的位置信号变化相同时，则输出超速信号。当用户将第一次将调速转把110从复位状态转至最大状态，控制器120中检测模块121相应检测复位状态及最大状态所对应的位置信号ADO及位置信号ADmax ；当用户将第二次将调速转把110从复位状态转至最大状态，控制器120中检测模块121再次相应检测复位状态及最大状态所对应的位置信号ADO及位置信号ADmax。超速模块125根据检测模块121所检测的预设的位置信号变化，相应输出超速信号。控制器120根据超速信号通过特殊换相方式，调节电机运行在更高转速状态。本发明提供的电动自行车及其起步调速方法，可根据调速转把的转动位置调节控制器输出PWM信号从而改变起步速度，并可根据调速转把预设的位置变化输出超速信号， 不仅使得用户可自行调整电动自行车的起步速度，同时可按照驾驶习惯启动超速功能且无需增加额外的部件成本及组装成本。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电动自行车，其特征在于，包括 调速转把，用于根据转动位置相应输出位置信号；控制器，用于根据所述位置信号输出PWM信号调节电机转速，包括 检测模块，用于周期性地检测所述调速转把输出的位置信号； 计算模块，用于根据所述位置信号的变化计算PWM信号差值； 调节模块，用于根据所述PWM信号差值调节所述PWM信号。
2.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述控制器还包括 比较模块，用于比较当前PWM信号值及所述位置信号对应的PWM信号值。
3.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述计算模块根据前后周期内的所述位置信号的差值计算所述PWM信号差值。
4.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述计算模块根据所述多个周期内的所述位置信号的差值的平均值计算所述PWM信号差值。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的电动自行车，其特征在于，所述控制器还包括 超速模块，用于根据所述检测模块检测的预设的位置信号变化相应输出超速信号。
6.一种电动自行车起步调速方法，其特征在于，包括 根据调速转把的转动位置相应输出位置信号；周期性地检测所述调速转把输出的位置信号； 根据所述位置信号的变化计算PWM差值； 根据所述PWM差值调节所述PWM信号。
7.根据权利要求6所述的电动自行车起步调速方法，其特征在于，还包括 比较当前PWM信号值及所述位置信号对应的PWM信号值。
8.根据权利要求6所述的电动自行车起步调速方法，其特征在于，所述根据所述位置信号的变化计算PWM差值的步骤包括根据前后周期内的所述位置信号的差值计算所述PWM信号差值。
9.根据权利要求6所述的电动自行车起步调速方法，其特征在于，所述根据所述位置信号的变化计算PWM差值的步骤包括根据所述多个周期内的所述位置信号的差值的平均值计算所述PWM信号差值。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的电动自行车起步调速方法，其特征在于，还包括比较所述位置信号变化及预设的位置信号变化；当所述位置信号变化与所述预设的位置信号变化相同时，则输出超速信号。
全文摘要
本发明提供了一种电动自行车，包括调速转把，用于根据转动位置相应输出位置信号；控制器，用于根据所述位置信号输出PWM信号调节电机转速。控制器包括检测模块，用于周期性地检测所述调速转把输出的位置信号；计算模块，用于根据所述位置信号的变化计算PWM信号差值；调节模块，用于根据所述PWM信号差值调节所述PWM信号。本发明还提供了一种电动自行车起步调速方法。本发明提供的电动自行车及其起步调速方法可根据调速转把的转动位置调节控制器输出PWM信号从而改变起步速度，并可根据调速转把预设的位置变化输出超速信号，不仅使得用户可自行调整电动自行车的起步速度，同时可按照驾驶习惯启动超速功能且无需增加额外的部件成本及组装成本。
文档编号B62K23/04GK102555836SQ20121001288
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者陈清付 申请人:深圳市高标电子科技有限公司