專利名稱：助力自行車的變速控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是與自行車有夫，特別是指ー種助力自行車的變速控制系統(tǒng)。
背景技術：
關于助力自行車，日本特開2004-243920號專利揭露出ー種電動輔助自行車，其是利用踩踏力量與驅(qū)動輪的回轉(zhuǎn)速度來判斷是否需要提供助力，以達到讓使用者在踩踏自行車時可以較為省力。而已知的自行車自動變速系統(tǒng)，在中國臺灣公告第583117號“自行車的自動變速控制裝置及其方法”發(fā)明專利案，美國相對案為US6，774，771號。其先前技術中已揭露出，能根據(jù)自行車的行駛狀態(tài)進行適當變速的自動變速裝置是眾所周知的變速裝置。上述的先前技術僅揭露了將偵測器(Sensor)所測得信號轉(zhuǎn)換為數(shù)值后，再與各個檔位的檔位值進行比對，以決定是否變檔，但由于騎乘狀況多變，上下坡以及踩踏動作等因素都會導致變速動作顯得突然或笨拙，上述先前技術無法解決此種問題，因此騎乘者容易感到不舒適。而上述先前技術(公告第583117號專利)若是與助力自行車結(jié)合，則由于在騎乘者的踏力之外，又多出了助力的因素，因此會使得自動變速的動作與騎乘者的需求差異更大，騎乘者更容易感到不舒適。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供ー種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其可配合助力自行車的不同助力模式，來進行適當?shù)淖兯賱幼?，進而減少變速時的不舒適感。為了達成前述目的，依據(jù)本發(fā)明所提供的ー種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，是設于ー助力自行車上，該助力自行車具有一助力提供系統(tǒng)及ー變速器，該助力自行車的變速控制系統(tǒng)包含有一微電腦，其內(nèi)儲存有多個變速條件表，該助力提供系統(tǒng)電性連接于該微電腦，可受該微電腦的控制而提供至少ニ種不同助力輸出比率的助力模式；ー換檔控制驅(qū)動器，電性連接于該微電腦，并由該微電腦控制進行自動變速；至少ー種傳感器，設置于該助力自行車的預定位置且電性連接于該微電腦，用以偵測車輪速度、踩踏速度、踩踏力量、坡度之中的至少ー種而得到至少ー種偵測信號，并傳送至該微電腦，該微電腦并且依據(jù)該至少ー種偵測信號來產(chǎn)生出至少ー種偵測結(jié)果；該微電腦依據(jù)該助力提供系統(tǒng)的助力模式，選用該多個變速條件表其中之一來比對該至少ー種偵測結(jié)果，以判斷是否該升檔或降檔，再控制該換檔控制驅(qū)動器送出換檔控制信號至該變速器進行升檔或降檔。此外，本發(fā)明所提供的另ー種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，是設于一助力自行車上，該助力自行車具有一助力提供系統(tǒng)及ー變速器，該助力自行車的變速控制系統(tǒng)包含有一微電腦，其內(nèi)儲存有多個變速條件表；一換檔控制驅(qū)動器，電性連接于該微電腦，并由該微電腦控制進行自動變速；至少ー種第一傳感器，設置于該助力自行車的預定位置且電性連接于該微電腦，用以偵測車輪速度、踩踏速度、踩踏力量、坡度之中的至少ー種而得到至少ー種偵測信號，并傳送至該微電腦，該微電腦并且依據(jù)該至少一種偵測信號來產(chǎn)生出至少ー種偵測結(jié)果；一第二傳感器，設置于該助力提供系統(tǒng)中，用以檢測該助力提供系統(tǒng)的助カ輸出比率并傳送一助カ輸出比率信號至該微電腦；該微電腦依據(jù)該助力輸出比率信號來判斷該助力提供系統(tǒng)的助力模式，選用該多個變速條件表其中之一來比對該至少ー種偵測結(jié)果，以判斷是否該升檔或降檔，再控制該換檔控制驅(qū)動器送出換檔控制信號至該變速器進行升檔或降檔。由此可配合助力自行車的不同助力模式，來進行適當?shù)淖兯賱幼?，進而減少變速時的不舒適感。


為了詳細說明本發(fā)明的技術特點，以下列舉較佳實施例并配合

如后，其中圖I是本發(fā)明第一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明第一較佳實施例的流程示意圖。圖3是本發(fā)明第一較佳實施例的裝設示意圖。圖4是本發(fā)明第六較佳實施例的示意圖，顯示使用延遲時間來判斷變速條件的狀態(tài)。圖5是本發(fā)明第七較佳實施例的示意圖，顯示使用預定頻率來判斷變速條件的狀態(tài)。圖6是本發(fā)明第十五較佳實施例的示意圖，顯示馬達扭力、旋轉(zhuǎn)速率與電壓的關系O圖7是本發(fā)明第十六較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I至圖3所示，本發(fā)明第一較佳實施例所提供的ー種助力自行車的變速控制系統(tǒng)10，是設于一助力自行車90上，該助力自行車90具有一助力提供系統(tǒng)91以及ー變速器93，該助力自行車的變速控制系統(tǒng)10主要具有一微電腦11、一換檔控制驅(qū)動器13、至少一種傳感器15以及ー顯示器17，其中助力自行車90，及其所具有的該助力提供系統(tǒng)91以及該變速器93均屬已知技木，容不贅述。該微電腦11，其內(nèi)儲存有ニ變速條件表19a、19b，該助力提供系統(tǒng)91電性連接于該微電腦11，可受該微電腦11的控制而提供至少ニ種不同助力輸出比率的助力模式。該ニ變速條件表19a、19b分為小助力模式(助力30%)與大助力模式(助力80% ),如下方表I及表2所示。表I小助力模式(助力30% )
換檔時機\檔位 Γ1 Γ~2 Γ1 Γ1 Γ1 Γ~6 Γ
降檔時速(km/hr)10 12 1518 2024升檔時速(km/hr)~~U ~13 ~16 ~1922 ~26表2大助力模式(助力80% )
換檔時機\檔位 n riri ri n6 ri~
~降檔時速(km/hr)81013161822~
升檔時速(km/hr) 9U14152024該二變速條件表19a、19b(即表I及表2)顯示了兩種助力模式、應升檔或降檔的 時速(即車輪速度)以及所對應的檔位。由表I及表2可看出其換檔時機是依據(jù)車輪速度來對照判斷，此外，在助力模式為較大出力的狀態(tài)時，參照表2可知，對應相同檔位的升檔及降檔時速均較低(例如在2檔時的升降檔時速為11及8公里/小時)，在助力模式為較小出力的狀態(tài)時，參照表I可知，對應相同檔位的升檔及降檔時速均較高(例如在2檔時的升降檔時速為13及10公里/小時)。該換檔控制驅(qū)動器13，電性連接于該微電腦11，并由該微電腦11控制來對該變速器93送出一換檔控制信號，進而控制該變速器93產(chǎn)生升檔或降檔的動作。該至少一種傳感器15，設置于該助力自行車90的預定位置且電性連接于該微電腦11，用以偵測車輪速度、踩踏速度、踩踏力量以及坡度之中的至少一種而得到至少一種偵測信號，并傳送至該微電腦11，該微電腦11是依據(jù)該至少一種偵測信號產(chǎn)生出至少一種偵測結(jié)果。在圖3中顯示了四個傳感器15安裝于助力自行車上。于本第一實施例中，是取用其中一傳感器15感測車輪速度，并進而得到一個偵測結(jié)果。該顯示器17，設于該助力自行車90且電性連接于該微電腦11，用以顯示該助力提供系統(tǒng)91目前的助力模式。值得一提的是，設置該顯示器17主要是以顯示的方式讓騎乘者了解目前的助力模式，然而有些狀況下是可以不設置該顯示器17的(例如助力模式以開關來切換時，可由開關直接看出助力模式)，亦即，該顯示器17并非必要設置的組件。以該微電腦11依據(jù)該助力提供系統(tǒng)91的助力模式，選用對應的一該變速條件表19a(或19b)來比對上述的偵測結(jié)果，以判斷是否該升檔或降檔，再控制該換檔控制驅(qū)動器13送出換檔控制信號至該變速器93以進行產(chǎn)生升檔或降檔。以上說明了本第一實施例的構(gòu)成以及技術。接下來說明本第一實施例的操作狀態(tài)。在使用者騎乘助力自行車90時，該微電腦11即會由該傳感器15偵測目前的車輪速度(即車速)，并且由該助力提供系統(tǒng)91判斷出目前的助力模式，接著將目前車速以及助力模式與一該變速條件表19a (或19b)比對，若目前車速對應于目前檔位則不變速，若不對應則予以變速(即換檔)，以符合該變速條件表19a(或19b)。在欲變速時，該微電腦11即控制該換檔控制驅(qū)動器13來對該換檔控制器92送出一換檔控制信號，該換檔控制器92即據(jù)以控制該變速器93進行變速。由此，本第一實施例除了以車速(即車輪速度)來判斷是否應進行變速(即換檔)夕卜，還參考了助力模式，進而得以達到更為順暢的換檔動作，使得騎乘更為舒適。本發(fā)明第二較佳實施例所提供的一種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，主要概同于前揭第一較佳實施例，因此也請參閱圖1，不同之處在于還包含有一時速間距邏輯。該二變速條件表19a、19b于本第二實施例中是如下方表3及表4所示。表 3小助力模式(助力30% )
權(quán)利要求
1.一種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，設于一助力自行車上，該助力自行車具有一助力提供系統(tǒng)及一變速器，該助力自行車的變速控制系統(tǒng)包含有 一微電腦，其內(nèi)儲存有多個變速條件表，該助力提供系統(tǒng)電性連接于該微電腦，可受該微電腦的控制而提供至少二種不同助力輸出比率的助力模式； 一換檔控制驅(qū)動器，電性連接于該微電腦，并由該微電腦控制進行自動變速； 至少一種傳感器，設置于該助力自行車的預定位置且電性連接于該微電腦，用以偵測車輪速度、踩踏速度、踩踏力量、坡度之中的至少一種而得到至少一種偵測信號，并傳送至該微電腦，該微電腦并且依據(jù)該至少一種偵測信號來產(chǎn)生出至少一種偵測結(jié)果； 該微電腦依據(jù)該助力提供系統(tǒng)的助力模式，選用該多個變速條件表其中之一來比對該至少一種偵測結(jié)果，以判斷是否該升檔或降檔，再控制該換檔控制驅(qū)動器送出換檔控制信號至該變速器進行升檔或降檔。
2.一種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，設于一助力自行車上，該助力自行車具有一助力提供系統(tǒng)及一變速器，該助力自行車的變速控制系統(tǒng)包含有 一微電腦，其內(nèi)儲存有多個變速條件表； 一換檔控制驅(qū)動器，電性連接于該微電腦，并由該微電腦控制進行自動變速； 至少一種第一傳感器，設置于該助力自行車的預定位置且電性連接于該微電腦，用以偵測車輪速度、踩踏速度、踩踏力量、坡度之中的至少一種而得到至少一種偵測信號，并傳送至該微電腦，該微電腦并且依據(jù)該至少一種偵測信號來產(chǎn)生出至少一種偵測結(jié)果； 一第二傳感器，設置于該助力提供系統(tǒng)中，用以檢測該助力提供系統(tǒng)的助力輸出比率并傳送一助力輸出比率信號至該微電腦； 該微電腦依據(jù)該助力輸出比率信號來判斷該助力提供系統(tǒng)的助力模式，選用該多個變速條件表其中之一來比對該至少一種偵測結(jié)果，以判斷是否該升檔或降檔，再控制該換檔控制驅(qū)動器送出換檔控制信號至該變速器進行升檔或降檔。
3.依據(jù)權(quán)利要求I所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中還包含有一檔位簡化邏輯，其是將多個檔位簡化為較少的檔位，該檔位簡化邏輯是儲存于該微電腦中；該微電腦在判斷是否該升檔或降檔之后，再依一預定條件來決定是否依該檔位簡化邏輯進行換檔。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該微電腦所依據(jù)的預定條件是指助力模式。
5.依據(jù)權(quán)利要求2所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中還包含有一檔位簡化邏輯，其是將多個檔位簡化為較少的檔位，該檔位簡化邏輯是儲存于該微電腦中；該微電腦在判斷是否該升檔或降檔之后，再依一預定條件來決定是否依該檔位簡化邏輯進行換檔。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該微電腦所依據(jù)的預定條件是指該助力輸出比率信號。
7.依據(jù)權(quán)利要求4或6所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該檔位簡化邏輯是以省略偶數(shù)檔位的方式來將多個檔位簡化為較少檔位。
8.依據(jù)權(quán)利要求4或6所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中還具有一顯示器，設于該助力自行車且電性連接于該微電腦，用以顯示該助力提供系統(tǒng)目前的助力模式。
9.依據(jù)權(quán)利要求I或2所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該微電腦對應所選用的該變速條件表來判斷是否該升檔或降檔之后，再等待一延遲時間，若之后仍符合該變速條件表的變速條件，則送出換檔控制信號；其中，助力模式越大則該延遲時間越短，反之則越長。
10.依據(jù)權(quán)利要求I或2所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該微電腦對應所選用的該變速條件表來判斷是否該升檔或降檔之后，再依預定頻率對應該變速條件表判斷預定次數(shù)，若所述次數(shù)中有80%以上是符合變速條件的，則送出換檔控制信號。
11.依據(jù)權(quán)利要求10所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該預定頻率是指40毫秒/次，該預定次數(shù)是依助力模式而定，助力模式越大則預定次數(shù)越少。
12.依據(jù)權(quán)利要求I或2所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中還包含有一時速間距邏輯；該多個變速條件表包含的偵測結(jié)果是對應于車輪速度，于該多個變速條件表中的每個檔位均對應有一降檔時速或一升檔時速或前述兩；該時速間距邏輯是為在助力模式越大時，則越增加降檔時速與升檔時速之間的間距；該微電腦是依該時速間距邏輯來判斷是否該升檔或降檔。
13.依據(jù)權(quán)利要求9所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該微電腦由模糊法則對前述傳感器所對應的至少二種偵測結(jié)果進行計算而取得一結(jié)果值，并以該結(jié)果值比對所選用的變速條件表來判斷是否該升檔或降檔。
14.依據(jù)權(quán)利要求I所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該至少一種偵測信號至少包括坡度的偵測信號及另一種偵測信號。
15.依據(jù)權(quán)利要求3或5所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該至少一種偵測信號至少包括坡度的偵測信號。
16.依據(jù)權(quán)利要求9所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該至少一種偵測信號至少包括坡度的偵測信號。
17.依據(jù)權(quán)利要求10所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該至少一種偵測信號至少包括坡度的偵測信號。
18.依據(jù)權(quán)利要求12所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該至少一種偵測信號至少包括坡度的偵測信號及車輪速度的偵測信號。
19.依據(jù)權(quán)利要求I或2所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該助力提供系統(tǒng)具有一電池，在相同的助力輸出比率下，該微電腦會根據(jù)該電池的電壓大小選用不同的變速條件表。
20.依據(jù)權(quán)利要求19所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中電壓的大小受該電池的電量所影響。
21.依據(jù)權(quán)利要求I或2所述的助力自行車的變速控制系統(tǒng)，其中該踩踏速度是為實際踩踏速度或為由該微處理器判斷目前車輪速度及檔位所定義出來的虛擬踩踏速度。
全文摘要
一種助力自行車的變速控制系統(tǒng)，是設于一助力自行車上，該助力自行車具有一助力提供系統(tǒng)及一變速器，該助力自行車的變速控制系統(tǒng)包含有一微電腦，其內(nèi)儲存有多個變速條件表，該助力提供系統(tǒng)提供至少二種不同的助力模式；一換檔控制驅(qū)動器；至少一種傳感器，用以偵測車輪速度、踩踏速度、踩踏力量、坡度之中的至少一種而得到至少一種偵測信號，并得到至少一種偵測結(jié)果；該微電腦依據(jù)該助力模式，選用該多個變速條件表其中之一來比對該至少一種偵測結(jié)果，以判斷是否該升檔或降檔，再控制該換檔控制驅(qū)動器送出換檔控制信號至該變速器進行升檔或降檔。
文檔編號B62M6/45GK102745299SQ20111009826
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者鄭啟昌 申請人:久鼎金屬實業(yè)股份有限公司