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，首先通過一踏力傳感器感測騎乘者的踏力大小而發(fā)送一踏力感測信號，同時再通過一轉(zhuǎn)速傳感器感測中置馬達的輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一轉(zhuǎn)速感測信號，接著通過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信號及轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速感測信號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啟動或停止運轉(zhuǎn)，用以達到提供助力或中斷助力的效果。
【專利說明】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] 一般來說，電助力自行車是根據(jù)騎乘者的踏力來決定馬達所欲輸出的動力大小， 以減輕騎乘者的負擔。有關(guān)如何檢測踏力的先前技術(shù)有很多，例如德國公開第10201001755 號專利案所揭露的電動自行車是利用壓力傳感器檢測踩踏軸承在受到鏈條張力時所產(chǎn)生 的壓力變化，再由控制單元將此壓力變化經(jīng)過計算而獲得騎乘者的踩踏力矩；此外，日本公 開第2012021783號專利案是通過形變傳感器檢測支撐栓蓋在曲柄軸受到鏈條張力作用時 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檢測鏈條的張力來換算出踏力的大小，并非直接 對騎乘者的踏力進行檢測，因此在數(shù)據(jù)判讀上容易出現(xiàn)誤差，進而將影響馬達的助力輸出 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，其能直接感測踏 力值的大小來控制中置馬達動作。
[0005] 為了達成上述目的，本發(fā)明的助力控制方法先通過一踏力傳感器感測該電助力自 行車的兩踏板所受到的踏力大小而發(fā)送一踏力感測信號，同時再通過一轉(zhuǎn)速傳感器感測該 電助力自行車的一中置馬達的輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一轉(zhuǎn)速感測信號，接著通過一控制器電性連 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信號及該轉(zhuǎn)速 傳感器的轉(zhuǎn)速感測信號而分別取得一踏力值及一轉(zhuǎn)速值，最后再通過該控制器以該踏力值 及該轉(zhuǎn)速值為參考依據(jù)而控制該中置馬達啟動或停止運轉(zhuǎn)，使該中置馬達提供助力輸出或 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該踏力值及該轉(zhuǎn)速值進行檢測，使該中 置馬達能夠配合騎乘者本身的需求而達到實時啟動或斷電的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 根據(jù)上述的目的，以下結(jié)合較佳實施例并配合附圖加以說明本發(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。

【具體實施方式】
[0011] 請參閱圖1至圖3,本發(fā)明的助力控制方法包含有三個步驟S1-S3,流程如下：
[0012] 步驟SI :通過一踏力傳感器20感測電助力自行車的兩踏板14所受到的踏力大小 而發(fā)送一踏力感測信號，同時通過一轉(zhuǎn)速傳感器30感測電助力自行車的一中置馬達10的 輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一轉(zhuǎn)速感測信號。
[0013] 在此需要補充說明的是，踏力傳感器20為一應變規(guī)且貼設(shè)于中置馬達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位置，用以感測中置馬達10的外殼12 在各踏板14受踏力時所連帶產(chǎn)生的變形；轉(zhuǎn)速傳感器30在此可為一轉(zhuǎn)速電壓信號產(chǎn)生器 或一方波脈沖信號產(chǎn)生器，用以測量通過中置馬達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中置馬達10的輸出轉(zhuǎn)速。
[0014] 步驟S2 :通過一控制器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的踏力感測信號及轉(zhuǎn)速傳感器30的轉(zhuǎn)速感測信號而分別取得一踏力值 及一轉(zhuǎn)速值。
[0015] 步驟S3 :通過控制器40以踏力值及轉(zhuǎn)速值為參考依據(jù)而控制中置馬達10啟動或 停止運轉(zhuǎn)，使中置馬達10提供助力輸出或中斷助力輸出。
[0016] 當騎乘者未施力踩動各踏板14時，踏力傳感器20的輸出電壓值約為2. 00V。接著 請配合參閱圖1，當轉(zhuǎn)速值為零且踏力值大于控制器40所內(nèi)建的一預設(shè)啟動值時，亦即表 示騎乘者剛開始施力踩動各踏板14且中置馬達10處于未啟動的狀態(tài)，此時的踏力傳感器 20從中置馬達10的外殼12所量測到的變形量是單純來自騎乘者的踏力F，并不會受到過 多外在因素（例如鏈條16的張力或中置馬達10在運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的扭力）的干擾，而且，在 正常踩踏時，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 在騎乘者對各踏板14踩動一圈時會在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)踏力信號值的變化而控制中置馬達10啟動，使中置馬達10提供適當?shù)闹?來減輕騎乘者的負擔。
[0017] 另一方面，當轉(zhuǎn)速值大于零且踏力值小于控制器40所內(nèi)建的一預設(shè)停止值時，亦 即表示中置馬達10處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，使騎乘者的雙腳可以跟著各踏板14動作，此時的踏力傳 感器20所量測到的變形量會相當小而能忽略不計，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)踏力信號值的變化來控制中置馬達10 停止運轉(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10的適當位置貼設(shè)踏力傳感器 20,用以感測中置馬達10的外殼12在受到踏力作用時所產(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時控制中置馬達10啟動或斷電，以快速且簡易地達到助力輸 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) 通過一踏力傳感器感測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 感測信號，同時通過一轉(zhuǎn)速傳感器感測該電助力自行車的一中置馬達的輸出轉(zhuǎn)速而發(fā)送一 轉(zhuǎn)速感測信號； b) 通過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 器的踏力感測信號及該轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速感測信號而分別取得一踏力值及一轉(zhuǎn)速值；以及 c) 通過該控制器以該踏力值及該轉(zhuǎn)速值為參考依據(jù)而控制該中置馬達啟動或停止運 轉(zhuǎn)，使該中置馬達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)建的一預設(shè)啟動值時，該控制器會控制該中置馬達啟動。
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)建的一預設(shè)停止值時，該控制器會控制該中置馬達停 止運轉(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 沖信號產(chǎn)生器。
【文檔編號】B62M6/45GK104108452SQ201310135133
【公開日】2014年10月22日 申請日期: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 申請人:久鼎金屬實業(yè)股份有限公司