助力自行車的助力提供系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是與助力自行車有關(guān)，特別是指一種助力自行車的助力提供系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的助力自行車，大多是利用偵測(cè)騎乘者的踩踏力矩，進(jìn)而判斷目前提供的助力是否符合騎乘者的需要。在騎乘者踏力大時(shí)，代表需要的助力高，因此提供較高的助力，在踏力小時(shí)，即代表需要的助力小，因此提供較低的助力或不提供助力。
[0003]然而，由于力矩傳感器的成本非常高，因此，雖然有上述技術(shù)，但受限于力矩傳感器的成本極高，使得助力自行車的價(jià)格居高不下，進(jìn)而使得助力自行車的普及性受到限制。
[0004]中國(guó)臺(tái)灣公告第583116號(hào)專利，揭露了一種“馬達(dá)輔助自行車的控制單元”其是依方程式Ra = f (Pw、AV、V)來(lái)計(jì)算出助力自行車的實(shí)際行駛阻力。其中Ra是助力自行車的實(shí)際行駛阻力，Pw是指總驅(qū)動(dòng)力，Λ V是指車輪速率改變量，而V是指車輪速率。另外，還揭露了一般自行車的行駛阻力Rr，是由標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行阻力計(jì)算(依據(jù)車輪速率V的測(cè)量圖取得)，因此可以得出馬達(dá)助力等于電動(dòng)自行車的實(shí)際行駛阻力(Ra)減去一般自行車的行駛阻力(Rr)。通過(guò)這個(gè)技術(shù)可讓騎乘者騎乘助力車時(shí)會(huì)有如同騎乘一般自行車的感受。另夕卜，該案也揭露了可以通過(guò)助力自行車的實(shí)際行駛阻力(Ra)與助力自行車的平面運(yùn)行阻力(Rl)相比較，來(lái)判斷目前坡度或路面狀況，以調(diào)整馬達(dá)動(dòng)力的輸出。
[0005]上述專利的實(shí)際行駛阻力Ra必須通過(guò)踏力Ta來(lái)計(jì)算，因此，雖然可以計(jì)算出行駛中的實(shí)際行駛阻力，然而欲偵測(cè)踏力則需使用到高成本的力矩傳感器，此仍會(huì)有成本居高不下的問(wèn)題。
[0006]日本特開(kāi)平11-29086號(hào)專利，揭露了在助力自行車上偵測(cè)行駛中的阻力狀態(tài)來(lái)調(diào)整馬達(dá)助力輸出的技術(shù)，其是通過(guò)偵測(cè)行駛狀態(tài)的車速及坡度，進(jìn)而判斷行駛中阻力的變化，進(jìn)而控制馬達(dá)的助力輸出，調(diào)整整體推進(jìn)力來(lái)維持騎乘者踏力的固定輸出，亦即，可保持騎乘者的定量踩踏力矩，騎乘者可以輕松騎乘。
[0007]上述專利雖是依據(jù)行駛阻力來(lái)調(diào)整馬達(dá)助力輸出，然而，其僅用于讓騎乘者踏力輸出維持安定，在遭遇上坡或路面不平整的外在阻力突然增加的狀況時(shí)，仍由馬達(dá)來(lái)輸出額外的助力以克服增加的陰力，騎乘者的踏力不需增加。亦即，騎乘者無(wú)論遭遇到什么樣的路面，其踏力均只需要維持在固定即可。這樣的架構(gòu)，由于不論路面如何變化，騎乘者都以相同力量踩踏，如此將容易讓騎乘者覺(jué)得騎乘的過(guò)程較為呆板，不像在騎乘自行車。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的在于提供一種助力自行車的助力提供系統(tǒng)，其可使提供的助力與行車阻力呈一定比例，由此可在提供騎乘助力的余，還能讓騎乘者感到騎乘過(guò)程中的阻力而對(duì)應(yīng)的反應(yīng)在踩踏力量上，使得騎乘助力自行車時(shí)仍有騎乘自行車的樂(lè)趣。
[0009]本發(fā)明的再一目的在于提供一種助力自行車的助力提供系統(tǒng)，其不使用力矩傳感器而仍可提供所需的助力，相較于已知技術(shù)可大幅降低成本。
[0010]本發(fā)明所提供的一種助力自行車的助力提供系統(tǒng)，設(shè)于一助力自行車，該助力自行車具有用來(lái)提供助力的一助力馬達(dá)，該助力提供系統(tǒng)包含有:一微電腦，是電性連接于該助力馬達(dá)，用以控制該助力馬達(dá)的輸出助力；該微電腦是儲(chǔ)存有騎乘者的一體重?cái)?shù)值、該助力自行車的一車重?cái)?shù)值以及輪胎對(duì)地面的一輪胎阻尼系數(shù)，該微電腦并且儲(chǔ)存有通過(guò)該體重?cái)?shù)值與該車重?cái)?shù)值對(duì)該輪胎阻尼系數(shù)所計(jì)算而得的一輪胎阻力數(shù)值；以及一馬達(dá)電流傳感器，電性連接于該微電腦，用以感測(cè)該助力馬達(dá)的電流回饋；其中，該微電腦是依據(jù)該馬達(dá)電流傳感器所感測(cè)到的電流回饋來(lái)計(jì)算該助力馬達(dá)所輸出的助力數(shù)值；其中，該微電腦是控制該助力馬達(dá)所輸出的助力數(shù)值，使該助力數(shù)值為該輪胎阻力數(shù)值的一第一預(yù)定比例。
[0011]由此，本發(fā)明可使提供的助力與行車阻力呈一定比例，由此可在提供騎乘助力的余，還能讓騎乘者感到騎乘過(guò)程中的阻力而對(duì)應(yīng)的反應(yīng)在踩踏力量上，使得騎乘助力自行車時(shí)仍有騎乘自行車的樂(lè)趣。此外，本發(fā)明還可達(dá)到不使用力矩傳感器而仍可提供所需的助力的效果，相較于已知技術(shù)可大幅降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]為了詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)所在，以下結(jié)合較佳實(shí)施例并配合【附圖說(shuō)明】如后，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的推導(dǎo)過(guò)程示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的操作比例示意圖，顯示騎乘時(shí)的騎乘者踏力與馬達(dá)助力的關(guān)系。
[0016]圖4是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的另一操作比例示意圖。
[0017]圖5是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的推導(dǎo)過(guò)程示意圖。
[0019]圖7是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的局部組件示意圖，顯示車速傳感器的結(jié)構(gòu)。
[0020]圖8是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的波形示意圖，顯示踏速傳感器所感測(cè)到的正踩及反踩波形。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1至圖4所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的一種助力自行車的助力提供系統(tǒng)10，是設(shè)于一助力自行車91，該助力自行車91具有用來(lái)提供助力的一助力馬達(dá)92，該助力提供系統(tǒng)10主要由一微電腦11以及一馬達(dá)電流傳感器21所組成，其中:
[0022]該微電腦11，是電性連接于該助力馬達(dá)92，用以控制該助力馬達(dá)92的輸出助力。該微電腦11是儲(chǔ)存有騎乘者的一體重?cái)?shù)值12、該助力自行車91的一車重?cái)?shù)值14以及輪胎對(duì)地面的一輪胎阻尼系數(shù)16。該微電腦11并且儲(chǔ)存有通過(guò)該體重?cái)?shù)值12與該車重?cái)?shù)值14對(duì)該輪胎阻尼系數(shù)16所計(jì)算而得的一輪胎阻力數(shù)值17，其推導(dǎo)過(guò)程如圖2所示。其中，該體重?cái)?shù)值12、車重?cái)?shù)值14以及該輪胎阻尼系數(shù)16均可通過(guò)已知技術(shù)中的輸入方式(例如按鍵)來(lái)輸入至該微電腦11加以儲(chǔ)存，又，亦可以另外儲(chǔ)存于一個(gè)與該微電腦11電性連接的內(nèi)存(圖中未示)。
[0023]該馬達(dá)電流傳感器21，電性連接于該微電腦11，用以感測(cè)該助力馬達(dá)92的電流回饋。于本實(shí)施例中，該馬達(dá)電流傳感器21是可為一種相電流傳感器，而可供該微電腦11采用電流回饋扭力控制的方式來(lái)控制該助力馬達(dá)92。
[0024]其中，該微電腦11是依據(jù)該馬達(dá)電流傳感器21所感測(cè)到的電流回饋來(lái)計(jì)算該助力馬達(dá)92所輸出的助力數(shù)值93。
[0025]其中，該微電腦11是控制該助力馬達(dá)92所輸出的助力數(shù)值93，使該助力數(shù)值93為該輪胎阻力數(shù)值17的一第一預(yù)定比例。于本實(shí)施例中，該第一預(yù)定比例是為50%?85%。在該助力數(shù)值93為該輪胎阻力數(shù)值17的50%時(shí)，即代表騎乘者的踏力需要為該輪胎阻力數(shù)值17的50%，這樣才能完全克服輪胎阻力數(shù)值17，此時(shí)該助力自行車91才能有向前維持等速的動(dòng)力。而在該助力數(shù)值93為該輪胎阻力數(shù)值17的85%時(shí)，即代表騎乘者的踏力需要為該輪胎阻力數(shù)值17的15%，才能維持該助力自行車91向前維持等速的動(dòng)力，在此時(shí)騎乘者會(huì)感到騎乘上極為省力，并且該助力自行車91仍然會(huì)因?yàn)轵T乘者的踩踏動(dòng)作而反應(yīng)，因此仍能感到騎乘的樂(lè)趣。而若騎乘者的踏力大于其克服輪胎阻力所需力量時(shí)，則該助力自行車91即會(huì)增加速度。
[0026]以上說(shuō)明了本第一實(shí)施例的架構(gòu)，接下來(lái)說(shuō)明本第一實(shí)施例的動(dòng)作狀態(tài)。
[0027]如圖3所示，在正常騎乘狀態(tài)時(shí)，該微電腦11是可供騎乘者設(shè)定助力比例，以本第一實(shí)施例而言是為50^-85?^在設(shè)定助力比例為50%時(shí)，即代表該助力數(shù)值93為該輪胎阻力數(shù)值17的50%，此時(shí)騎乘者的踏力需要為該輪胎阻力數(shù)值17的50%，因此騎乘者會(huì)感到有助力的協(xié)助，但仍需要出點(diǎn)力量。在設(shè)定助力比例更高時(shí)，例如75%或甚至85%，則騎乘者的踏力需求即降低至25%甚至15%，因此騎乘者會(huì)感到大幅度的助力協(xié)助，騎乘的感覺(jué)更為省力。
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