專利名稱：電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種感應(yīng)助力控制裝置，特別涉及一種電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力 控制裝置，乃是可針對電動(dòng)腳踏車踏板速度來控制馬達(dá)，以提供一相對應(yīng)的出力來輔助騎 乘者。
背景技術(shù)：
電動(dòng)腳踏車又名「電動(dòng)自行車」或「電動(dòng)輔助自行車」，其架構(gòu)是以一般自行車的 架構(gòu)額外配置電動(dòng)馬達(dá)及提供馬達(dá)電力的電池所構(gòu)成；其配置電動(dòng)馬達(dá)于自行車上的目 的，為提供額外的動(dòng)力來輔助騎乘者能夠以輕松的腳踏力來騎乘腳踏車；但是以往的電動(dòng) 腳踏車，其馬達(dá)的出力是以裝設(shè)在右把手上的出力需求感知器的訊號(hào)大小來作為馬達(dá)出力 大小的控制依據(jù)，且這個(gè)出力需求感知器是由騎乘者依據(jù)自己的需求以手來轉(zhuǎn)動(dòng)感知器以 控制馬達(dá)的出力大??；上述的架構(gòu)其馬達(dá)輔助騎乘者的出力是靠騎乘者自己去控制的，這 往往造成騎乘者不知道如何控制把手上的出力需求感知器來達(dá)到一個(gè)最佳的輔助力輸出， 要不然就是出力太小使得騎乘者沒感覺到輔助的作用，要不然就是出力太大使得腳踩踏板 的速度跟不上馬達(dá)而造成踩空現(xiàn)象；如此就會(huì)使得騎乘者索性就不用腳踩方式而是直接以 全電動(dòng)方式來使車輛行走，這樣的話就失去電動(dòng)輔助自行車的目的了，是以針對于此，乃有 再加以研究改良的必要。有鑒于此，本創(chuàng)作人乃積十?dāng)?shù)年從事電動(dòng)腳踏車制作、設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，悉心研究，竭 盡心智，針對以上的缺失，尋求改良的方法，并經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)試做，而終于創(chuàng)作出此一電 動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在提供一種電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，乃是設(shè)計(jì) 一可感應(yīng)騎乘者腳踩踏板的速度，并根據(jù)踏板速度來控制馬達(dá)以提供一相對應(yīng)的出力來輔 助騎乘者的控制裝置，為在電動(dòng)腳踏車腳踏曲柄上裝設(shè)有一磁極相間排列的圓磁盤，且在 車軸桿上相對磁盤位置處安設(shè)有一以霍爾元件(Hall Sensor)構(gòu)成并與控制器連接的轉(zhuǎn) 速感測器，控制器則與電動(dòng)腳踏車帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)連通；通過轉(zhuǎn)速感測器經(jīng)由圓磁盤 量測到腳踏板轉(zhuǎn)角速度訊號(hào)及轉(zhuǎn)動(dòng)方向的相位訊號(hào)，并傳輸給控制器，控制器即根據(jù)此訊 號(hào)計(jì)算腳踏板角速度及角加速度，再將轉(zhuǎn)速訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一馬達(dá)出力需求的訊號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 器，使馬達(dá)輸出一與腳踏速度相對應(yīng)的馬達(dá)出力值，以輔助騎乘者達(dá)到省力效果。本實(shí)用新型的次要目的在提供一種電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，乃是可選 擇使用控制裝置與否，以達(dá)同于腳踏車的健身節(jié)能經(jīng)濟(jì)效用，或選擇轉(zhuǎn)動(dòng)出力需求感知器 使用全電動(dòng)模式，以達(dá)快速的多功能實(shí)用創(chuàng)作。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，是 由磁盤、轉(zhuǎn)速感測器及控制器所組合而成；其中所述磁盤裝設(shè)于電動(dòng)腳踏車腳踏曲柄上，可 隨所述腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)，且成磁極相間排列環(huán)覆的圓盤體，而在車軸桿上相對所述磁盤位置處固置有一以兩霍爾耳元件構(gòu)成感應(yīng)電路板的轉(zhuǎn)速感測器，且所述兩霍爾元件依據(jù)所述磁 盤磁極數(shù)形成有一特定θ角度的圓心夾，另所述轉(zhuǎn)速感測器并與由電子電路及蓄電池組 成的所述控制器形成電路連通，將所述腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)檢知訊號(hào)傳給所述控制器，所述控制 器則與電動(dòng)腳踏車帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)連通，并依據(jù)所述腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)檢知訊號(hào)驅(qū)動(dòng)所述 馬達(dá)。較佳的實(shí)施方式中，該電動(dòng)腳踏車控制器還連接有出力需求感知器，以促使所述 控制器產(chǎn)生全電動(dòng)模式。較佳的實(shí)施方式中，該電動(dòng)腳踏車亦具有選擇使用控制裝置或人力踩踏模式的開
關(guān)裝置。本實(shí)用新型的有益效果在于除可依踩踏速度輔助騎乘者達(dá)到省力的效果外，且 可選擇全電動(dòng)或全人力的多功能使用方式，以達(dá)多功能的經(jīng)濟(jì)實(shí)用創(chuàng)作。

圖1是本實(shí)用新型部分實(shí)施例的側(cè)視圖；圖2是本實(shí)用新型磁盤實(shí)施例的正視圖；圖3是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)速感測器實(shí)施例的正視圖；圖4是本實(shí)用新型使用實(shí)施例的方塊流程圖。附圖標(biāo)記說明1_磁盤；2-轉(zhuǎn)速感測器；3-控制器；4-腳踏曲柄；5-車軸桿；6_霍 爾感應(yīng)元件；7-車輪；8-馬達(dá)；9-腳踏板；10-出力需求感知器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。請配合參閱圖1至圖4所示，本實(shí)用新型主要是由磁盤1、轉(zhuǎn)速感測器2及控制器 3所組合而成；其中磁盤1裝設(shè)于電動(dòng)腳踏車腳踏曲柄4上，可隨腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)4，且成磁極 相間排列環(huán)覆的圓盤體，圖示磁盤1為N極及S極相間24磁極的磁性圓環(huán)，而在車軸桿5上 相對磁盤1位置處固置有一以霍爾元件(Hall Sensor)構(gòu)成的轉(zhuǎn)速感測器2，圖示轉(zhuǎn)速感測 器2由兩個(gè)霍爾感應(yīng)元件6 (Hall Sensor)組成的感應(yīng)電路板，兩霍爾元件6 (Hall Sensor) 依據(jù)磁盤1磁極數(shù)形成有一特定θ角度的圓心夾，另轉(zhuǎn)速感測器2并與電子電路及蓄電池 組成的控制器3形成電路連通，可將腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)檢知訊號(hào)傳給控制器，控制器3尚與電動(dòng) 腳踏車帶動(dòng)車輪7轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)8連通，并依據(jù)腳踏曲柄4旋轉(zhuǎn)檢知訊號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)8。實(shí)際操作使用時(shí)，使用者在開起電動(dòng)腳踏車電門后，當(dāng)踩踏腳踏板9時(shí)，會(huì)帶動(dòng)腳 踏曲柄4及其上的磁盤1旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)速感測器2的霍爾感應(yīng)元件6 (Hall Sensor)會(huì)感應(yīng)磁 盤1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)極性變換的頻率及順序，經(jīng)由變換的頻率及順序可以得知腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的速度及 方向，而轉(zhuǎn)速感測器2將經(jīng)由圓磁盤1量測到腳踏板9轉(zhuǎn)角速度訊號(hào)及轉(zhuǎn)動(dòng)方向的相位訊 號(hào)，傳輸給控制器3，此感應(yīng)得到的速度可以用來控制馬達(dá)8出力大小，感應(yīng)得到的方向可 以用來判斷腳踏曲柄4轉(zhuǎn)動(dòng)的單一方向性，以避免腳踏曲柄4反轉(zhuǎn)也感應(yīng)到速度而驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)8，控制器3即根據(jù)此訊號(hào)計(jì)算腳踏板角速度及角加速度，再將轉(zhuǎn)速訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一馬達(dá)出 力需求的訊號(hào)給馬達(dá)8驅(qū)動(dòng)器，使馬達(dá)8輸出一與腳踏速度相對應(yīng)的馬達(dá)出力值，以帶動(dòng)車 輪7輔助騎乘者，當(dāng)腳踏板9踩踏速度越快代表車速越高且動(dòng)力需求越大，因此控制器3輸出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)控制馬達(dá)8輸出動(dòng)力越大，以輔助騎乘者達(dá)到省力的效果，馬達(dá)8動(dòng)力輸出的大 小，控制器3會(huì)先根據(jù)腳踏板9踩踏的速度換算成當(dāng)時(shí)的車速，再由車速再換算成車輛所需 的動(dòng)力值，控制器3會(huì)再根據(jù)所計(jì)算得到的動(dòng)力需求輸出控制訊號(hào)給馬達(dá)8，使其輸出相對 比例值的輔助動(dòng)力。又使用者也可選擇轉(zhuǎn)動(dòng)出力需求感知器10 (如摩托車的油門旋轉(zhuǎn)握把)使用全電 動(dòng)模式，即可如操作摩托車方式達(dá)到快速省力的需求；另亦可選擇是否使用控制裝置，是 否開啟控制器3的電門，以達(dá)選擇是否同于腳踏車，完全以人力踩踏的健身節(jié)能經(jīng)濟(jì)效用。本實(shí)用新型的構(gòu)造及裝置從未見于市場及刊物上，除可依踩踏速度輔助騎乘者達(dá) 到省力的效果外，且可選擇全電動(dòng)或全人力的多功能使用方式，是以功效上有明顯提升，充 分符合新型專利的創(chuàng)作或改良要件。以上說明對本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化， 或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，其特征在于，是由磁盤、轉(zhuǎn)速感測器及控 制器所組合而成；其中所述磁盤裝設(shè)于電動(dòng)腳踏車腳踏曲柄上，可隨所述腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)，且 成磁極相間排列環(huán)覆的圓盤體，而在車軸桿上相對所述磁盤位置處固置有一以兩霍爾耳元 件構(gòu)成感應(yīng)電路板的轉(zhuǎn)速感測器，且所述兩霍爾元件依據(jù)所述磁盤磁極數(shù)形成有一特定θ 角度的圓心夾，另所述轉(zhuǎn)速感測器并與由電子電路及蓄電池組成的所述控制器形成電路連 通，將所述腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)檢知訊號(hào)傳給所述控制器，所述控制器則與電動(dòng)腳踏車帶動(dòng)車輪 轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)連通，并依據(jù)所述腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)檢知訊號(hào)驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，其特征在于，該電動(dòng)腳 踏車控制器還連接有出力需求感知器，以促使所述控制器產(chǎn)生全電動(dòng)模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，其特征在于，該電動(dòng)腳 踏車亦具有選擇使用控制裝置或人力踩踏模式的開關(guān)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型有關(guān)一種電動(dòng)腳踏車速度感應(yīng)助力控制裝置，乃是在電動(dòng)腳踏車腳踏曲柄上裝設(shè)有一磁極相間排列的圓磁盤，且在車軸桿上相對磁盤位置處安設(shè)有一以霍爾元件構(gòu)成并與控制器連接的轉(zhuǎn)速感測器，控制器則與電動(dòng)腳踏車帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)連通；通過轉(zhuǎn)速感測器經(jīng)由圓磁盤量測到腳踏板轉(zhuǎn)角速度訊號(hào)及轉(zhuǎn)動(dòng)方向的相位訊號(hào)，并傳輸給控制器，控制器即根據(jù)此訊號(hào)計(jì)算腳踏板角速度及角加速度，再將轉(zhuǎn)速訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一馬達(dá)出力需求的訊號(hào)給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，使馬達(dá)輸出一與腳踏速度相對應(yīng)的馬達(dá)出力值，以輔助騎乘者達(dá)到省力的效果，另外，騎乘者亦可選擇使用與否，及選擇轉(zhuǎn)動(dòng)出力需求感知器使用全電動(dòng)模式，以達(dá)多功能的經(jīng)濟(jì)實(shí)用創(chuàng)作。
文檔編號(hào)G01P3/48GK201777370SQ20092027896
公開日2011年3月30日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者游建長, 郭文瑞 申請人:郭文瑞