電助力自行車的助力控制方法
【專利摘要】一種電助力自行車的助力控制方法，首先通過(guò)一踏力傳感器感測(cè)騎乘者的踏力大小而發(fā)送一踏力感測(cè)信號(hào)，同時(shí)再通過(guò)一轉(zhuǎn)速傳感器感測(cè)中置馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)，接著通過(guò)一控制器電性連接踏力傳感器及轉(zhuǎn)速傳感器，使控制器能夠根據(jù)踏力傳感器的踏力感測(cè)信號(hào)及轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)而分別取得一踏力值及一轉(zhuǎn)速值，由此，控制器即可直接參考踏力值的變化而控制中置馬達(dá)啟動(dòng)或停止運(yùn)轉(zhuǎn)，用以達(dá)到提供助力或中斷助力的效果。
【專利說(shuō)明】電助力自行車的助力控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種電助力自行車，尤指一種電助力自行車的助力控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 一般來(lái)說(shuō)，電助力自行車是根據(jù)騎乘者的踏力來(lái)決定馬達(dá)所欲輸出的動(dòng)力大小， 以減輕騎乘者的負(fù)擔(dān)。有關(guān)如何檢測(cè)踏力的先前技術(shù)有很多，例如德國(guó)公開第10201001755 號(hào)專利案所揭露的電動(dòng)自行車是利用壓力傳感器檢測(cè)踩踏軸承在受到鏈條張力時(shí)所產(chǎn)生 的壓力變化，再由控制單元將此壓力變化經(jīng)過(guò)計(jì)算而獲得騎乘者的踩踏力矩；此外，日本公 開第2012021783號(hào)專利案是通過(guò)形變傳感器檢測(cè)支撐栓蓋在曲柄軸受到鏈條張力作用時(shí) 所產(chǎn)生的形變，再換算出踏力值的大小。
[0003] 然而，上述兩件專利案均是通過(guò)檢測(cè)鏈條的張力來(lái)?yè)Q算出踏力的大小，并非直接 對(duì)騎乘者的踏力進(jìn)行檢測(cè)，因此在數(shù)據(jù)判讀上容易出現(xiàn)誤差，進(jìn)而將影響馬達(dá)的助力輸出 效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種電助力自行車的助力控制方法，其能直接感測(cè)踏 力值的大小來(lái)控制中置馬達(dá)動(dòng)作。
[0005] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的助力控制方法先通過(guò)一踏力傳感器感測(cè)該電助力自 行車的兩踏板所受到的踏力大小而發(fā)送一踏力感測(cè)信號(hào)，同時(shí)再通過(guò)一轉(zhuǎn)速傳感器感測(cè)該 電助力自行車的一中置馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)，接著通過(guò)一控制器電性連 接該踏力傳感器及該轉(zhuǎn)速傳感器，使該控制器根據(jù)該踏力傳感器的踏力感測(cè)信號(hào)及該轉(zhuǎn)速 傳感器的轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)而分別取得一踏力值及一轉(zhuǎn)速值，最后再通過(guò)該控制器以該踏力值 及該轉(zhuǎn)速值為參考依據(jù)而控制該中置馬達(dá)啟動(dòng)或停止運(yùn)轉(zhuǎn)，使該中置馬達(dá)提供助力輸出或 中斷助力輸出。
[0006] 由此，本發(fā)明的助力控制方法是直接針對(duì)該踏力值及該轉(zhuǎn)速值進(jìn)行檢測(cè)，使該中 置馬達(dá)能夠配合騎乘者本身的需求而達(dá)到實(shí)時(shí)啟動(dòng)或斷電的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 根據(jù)上述的目的，以下結(jié)合較佳實(shí)施例并配合附圖加以說(shuō)明本發(fā)明所采用的技術(shù) 手段及其功效，其中 ：
[0008] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明的方塊圖。
[0010] 圖3為本發(fā)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 請(qǐng)參閱圖1至圖3,本發(fā)明的助力控制方法包含有三個(gè)步驟S1-S3,流程如下：
[0012] 步驟SI :通過(guò)一踏力傳感器20感測(cè)電助力自行車的兩踏板14所受到的踏力大小 而發(fā)送一踏力感測(cè)信號(hào)，同時(shí)通過(guò)一轉(zhuǎn)速傳感器30感測(cè)電助力自行車的一中置馬達(dá)10的 輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)。
[0013] 在此需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，踏力傳感器20為一應(yīng)變規(guī)且貼設(shè)于中置馬達(dá)10的一外 殼12的表面，并位于曲柄軸18的正上方或其他適當(dāng)位置，用以感測(cè)中置馬達(dá)10的外殼12 在各踏板14受踏力時(shí)所連帶產(chǎn)生的變形；轉(zhuǎn)速傳感器30在此可為一轉(zhuǎn)速電壓信號(hào)產(chǎn)生器 或一方波脈沖信號(hào)產(chǎn)生器，用以測(cè)量通過(guò)中置馬達(dá)10的一轉(zhuǎn)子（圖中未示）的轉(zhuǎn)速電壓大 小或方波脈沖頻率大小而感測(cè)中置馬達(dá)10的輸出轉(zhuǎn)速。
[0014] 步驟S2 :通過(guò)一控制器40電性連接踏力傳感器20及轉(zhuǎn)速傳感器30,使控制器40 根據(jù)踏力傳感器20的踏力感測(cè)信號(hào)及轉(zhuǎn)速傳感器30的轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)而分別取得一踏力值 及一轉(zhuǎn)速值。
[0015] 步驟S3 :通過(guò)控制器40以踏力值及轉(zhuǎn)速值為參考依據(jù)而控制中置馬達(dá)10啟動(dòng)或 停止運(yùn)轉(zhuǎn)，使中置馬達(dá)10提供助力輸出或中斷助力輸出。
[0016] 當(dāng)騎乘者未施力踩動(dòng)各踏板14時(shí)，踏力傳感器20的輸出電壓值約為2. 00V。接著 請(qǐng)配合參閱圖1，當(dāng)轉(zhuǎn)速值為零且踏力值大于控制器40所內(nèi)建的一預(yù)設(shè)啟動(dòng)值時(shí)，亦即表 示騎乘者剛開始施力踩動(dòng)各踏板14且中置馬達(dá)10處于未啟動(dòng)的狀態(tài)，此時(shí)的踏力傳感器 20從中置馬達(dá)10的外殼12所量測(cè)到的變形量是單純來(lái)自騎乘者的踏力F，并不會(huì)受到過(guò) 多外在因素（例如鏈條16的張力或中置馬達(dá)10在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的扭力）的干擾，而且，在 正常踩踏時(shí)，由于騎乘者的每只腳可以產(chǎn)生約5kg的力量，再加上踏力傳感器20的輸出電 壓值在每lkg的力量作用下會(huì)產(chǎn)生大約0. 005V的變化，所以踏力傳感器20的輸出電壓值 在騎乘者對(duì)各踏板14踩動(dòng)一圈時(shí)會(huì)在2+0. 025V至2-0. 025V之間變化，在此情況下，控制 器40即可根據(jù)踏力信號(hào)值的變化而控制中置馬達(dá)10啟動(dòng)，使中置馬達(dá)10提供適當(dāng)?shù)闹?來(lái)減輕騎乘者的負(fù)擔(dān)。
[0017] 另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)速值大于零且踏力值小于控制器40所內(nèi)建的一預(yù)設(shè)停止值時(shí)，亦 即表示中置馬達(dá)10處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使騎乘者的雙腳可以跟著各踏板14動(dòng)作，此時(shí)的踏力傳 感器20所量測(cè)到的變形量會(huì)相當(dāng)小而能忽略不計(jì)，而且，踏力傳感器20的輸出電壓值約介 于2+0. 005V與2-0. 005V之間，故控制器40能根據(jù)踏力信號(hào)值的變化來(lái)控制中置馬達(dá)10 停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以中斷助力輸出。
[0018] 綜上所述，本發(fā)明的助力控制方法是在中置馬達(dá)10的適當(dāng)位置貼設(shè)踏力傳感器 20,用以感測(cè)中置馬達(dá)10的外殼12在受到踏力作用時(shí)所產(chǎn)生的變形量，讓控制器40可以 直接獲得踏力值的大小而實(shí)時(shí)控制中置馬達(dá)10啟動(dòng)或斷電，以快速且簡(jiǎn)易地達(dá)到助力輸 出及助力中斷的效果。
【權(quán)利要求】
1. 一種電助力自行車的助力控制方法，包含有下列步驟： a) 通過(guò)一踏力傳感器感測(cè)該電助力自行車的兩踏板所受到的踏力大小而發(fā)送一踏力 感測(cè)信號(hào)，同時(shí)通過(guò)一轉(zhuǎn)速傳感器感測(cè)該電助力自行車的一中置馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一 轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)； b) 通過(guò)一控制器電性連接該踏力傳感器及該轉(zhuǎn)速傳感器，使該控制器根據(jù)該踏力傳感 器的踏力感測(cè)信號(hào)及該轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速感測(cè)信號(hào)而分別取得一踏力值及一轉(zhuǎn)速值；以及 c) 通過(guò)該控制器以該踏力值及該轉(zhuǎn)速值為參考依據(jù)而控制該中置馬達(dá)啟動(dòng)或停止運(yùn) 轉(zhuǎn)，使該中置馬達(dá)提供助力輸出或中斷助力輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的電助力自行車的助力控制方法，在步驟c)中，當(dāng)該轉(zhuǎn)速值為零 且該踏力值大于該控制器所內(nèi)建的一預(yù)設(shè)啟動(dòng)值時(shí)，該控制器會(huì)控制該中置馬達(dá)啟動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電助力自行車的助力控制方法，在步驟c)中，當(dāng)該轉(zhuǎn)速值 大于零且該踏力值小于該控制器所內(nèi)建的一預(yù)設(shè)停止值時(shí)，該控制器會(huì)控制該中置馬達(dá)停 止運(yùn)轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求1所述的電助力自行車的助力控制方法，其中該踏力傳感器設(shè)于該曲柄 軸的正上方。
5. 如權(quán)利要求4所述的電助力自行車的助力控制方法，其中該踏力傳感器設(shè)于該中置 馬達(dá)的一外殼的表面。
6. 如權(quán)利要求5所述的電助力自行車的助力控制方法，其中該踏力傳感器為一應(yīng)變 規(guī)。
7. 如權(quán)利要求1所述的電助力自行車的助力控制方法，其中該轉(zhuǎn)速傳感器為一轉(zhuǎn)速電 壓信號(hào)產(chǎn)生器。
8. 如權(quán)利要求1所述的電助力自行車的助力控制方法，其中該轉(zhuǎn)速傳感器為一方波脈 沖信號(hào)產(chǎn)生器。
【文檔編號(hào)】B62M6/45GK104108452SQ201310135133
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】許源芳 申請(qǐng)人:久鼎金屬實(shí)業(yè)股份有限公司