助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，包含有：一電源模塊、一微電腦、一換擋驅(qū)動(dòng)器以及一車速感測(cè)模塊；該微電腦具有一馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯以及一車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，在換擋過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯；該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程為：(1)依該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，找出目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；(2)控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速低于目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，但仍維持該中置馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)；(3)換擋完成后，控制該中置馬達(dá)使其回復(fù)至換擋前的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
【專利說明】助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明與助力自行車有關(guān)，特別是指一種助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的助力自行車，是在騎乘者踩踏時(shí)才由微電腦控制馬達(dá)提供助力，在未踩踏時(shí)則不提供助力，這可以讓騎乘者在踩踏上還為輕松，同時(shí)也不會(huì)減少踩踏騎乘的樂趣。在騎乘助力自行車時(shí)，其微電腦會(huì)因地形、速度或文件位來判斷是否應(yīng)控制該馬達(dá)來改變輸出助力，亦即，馬達(dá)所提供的助力會(huì)在騎乘時(shí)因微電腦的控制而發(fā)生變化。
[0003]公知的助力自行車通常具有自動(dòng)換擋功能或手動(dòng)換擋功能，自動(dòng)換擋功能通常是以一微電腦來判斷換擋時(shí)機(jī)，并控制對(duì)應(yīng)的變速器進(jìn)行換擋，又，其微電腦亦可由騎乘者按壓換擋按鈕來接收到騎乘者的換擋命令，以配合進(jìn)行換擋；手動(dòng)換擋功能則是由用戶操作機(jī)械式換擋器來進(jìn)行換擋。
[0004]然而，傳統(tǒng)的助力自行車，由于在進(jìn)行換擋的過程中騎乘者仍是在踩踏狀態(tài)，因此其微電腦會(huì)因?yàn)橛胁忍?dòng)作而認(rèn)為是在正常狀態(tài)進(jìn)而控制該馬達(dá)輸出足額的助力。這個(gè)足額的助力配合上騎乘者踩踏的力量，會(huì)造成換擋過程中變速器正在變化齒輪比而發(fā)生咬合不順的問題，還有甚者，還可能導(dǎo)致鏈條斷裂或是變速器損壞。
[0005]如圖16所示，近來，已有在自動(dòng)換擋的過程中使用微電腦來將馬達(dá)暫時(shí)關(guān)閉以停止提供助力的技術(shù)，可以防止上述可能發(fā)生的咬合不順、鏈條斷裂或變速器損壞的問題。然而，在換擋過程中將馬達(dá)關(guān)閉時(shí)，馬達(dá)由原來的轉(zhuǎn)速降至停止時(shí)，須經(jīng)過一段時(shí)間，而在換擋后，又必須由停止回復(fù)至原來的轉(zhuǎn)速，此又會(huì)再經(jīng)過一段時(shí)間，如此由運(yùn)轉(zhuǎn)至停止，再由停止至運(yùn)轉(zhuǎn)所經(jīng)過的時(shí)間，對(duì)于換擋過程而言實(shí)是較為冗長(zhǎng)，反而會(huì)造成騎乘者感到助力的回復(fù)有所遲延。此即為本發(fā)明欲解決的課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，以改進(jìn)公知技術(shù)中存在的缺陷。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，設(shè)置于具有中置馬達(dá)及換擋器的一助力自行車上，該換擋系統(tǒng)包含有:
[0008]一電源模塊；
[0009]一微電腦，電性連接于該電源模塊以及該中置馬達(dá)，用以控制該中置馬達(dá)的輸出助力及轉(zhuǎn)速；以及
[0010]一車速感測(cè)模塊，電性連接于該微電腦，用以感測(cè)該助力自行車的車速；
[0011]該微電腦具有一馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯以及一車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，在換擋的過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表是為在多個(gè)不同車速下驅(qū)動(dòng)該助力自行車分別所需的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；[0012]該微電腦在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程為:
[0013](I)依該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，找出目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；
[0014](2)控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速低于目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，但仍維持該中置馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以使該中置馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力無法傳遞至該助力自行車而形同空轉(zhuǎn)，此時(shí)該中置馬達(dá)即沒有提供驅(qū)動(dòng)力；
[0015](3)換擋完成后，控制該中置馬達(dá)使其回復(fù)至換擋前的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0016]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程
(2)中，是控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%?10%。
[0017]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程
(2)中，是控制該中置馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%。
[0018]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，包含有一換擋驅(qū)動(dòng)器，電性連接于該微電腦且實(shí)體連接于該換擋器，受該微電腦的控制以驅(qū)動(dòng)該換擋器來進(jìn)行換擋；在換擋過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，并配合控制該換擋驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行換擋；該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯在流程(2)之后，包含一流程(2.1)控制該換擋驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行換擋。
[0019]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，換擋的時(shí)機(jī)，為由該微電腦系自行判斷應(yīng)進(jìn)行換擋或?yàn)榻拥津T乘者的換擋指令。
[0020]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2.1)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第一預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行；而流程(3)，是在流程(2.1)完成后經(jīng)過一第二預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行。
[0021]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該第一預(yù)定時(shí)間為0.1?
0.5秒；該第二預(yù)定時(shí)間為0.1?0.5秒。
[0022]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，包含有一換擋動(dòng)作偵測(cè)器，設(shè)于該換擋器且電性連接于該微電腦，用以偵測(cè)換擋動(dòng)作。
[0023]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程
(3)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第三預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行。
[0024]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該第三預(yù)定時(shí)間為0.1?
0.5 秒。
[0025]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，包含有一踏板位置感測(cè)模塊，設(shè)于該助力自行車上對(duì)應(yīng)于該助力自行車的至少一曲柄，并且電性連接于該微電腦，該微電腦是由該踏板位置感測(cè)模塊來得知該至少一曲柄的角度位置；該微電腦在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯時(shí)，在流程(I)中，在該至少一曲柄的角度位置通過一第一角度位置時(shí)，降低該中置馬達(dá)的輸出助力至一第一助力值；而在流程(2)中，在該至少一曲柄的角度位置離開該第一角度位置后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦將該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低；在流程(4)中，于換擋完成后，該微電腦控制該中置馬達(dá)的輸出助力回復(fù)到流程(I)之前的助力大小。
[0026]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該踩踏死點(diǎn)為踩踏力矩最小時(shí)該至少一曲柄的角度位置。
[0027]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該踩踏死點(diǎn)的角度位置為踏板位置最高點(diǎn)(O度)或最低點(diǎn)(180度)。[0028]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯在流程
(I)之后，包含一流程(1.1)當(dāng)該至少一曲柄的角度位置通過一第二角度位置時(shí)，降低該中置馬達(dá)的輸出助力至一第二助力值；而在流程(2)中，該至少一曲柄的角度位置即不是以是否離開該第一角度位置來做為馬達(dá)輸出助力降至最低的判斷，而是改為當(dāng)該至少一曲柄的角度位置離開該第二角度位置后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦將該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低。
[0029]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該第一角度位置，為踏板位置O度或90度之角度位置，其中踏板位置最高點(diǎn)定義為O度；該第二角度位置，為踏板位置的45度或135度。
[0030]所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)中，該第一助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的50% ;該第二助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的30% ;該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低時(shí)，為馬達(dá)最高輸出助力值的10%。
[0031]由本發(fā)明的實(shí)施，可避免公知技術(shù)在換擋過程中因?yàn)槿杂懈咧Χ赡茉庥龅降囊Ш喜豁槨㈡湕l斷裂或是變速器損壞的問題。
[0032]由本發(fā)明的實(shí)施，可縮短換擋后的助力回復(fù)時(shí)間，讓騎乘者不會(huì)感到有延遲的感覺。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，顯示組件之間的連接關(guān)系。
[0034]圖2是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的裝設(shè)示意圖。
[0035]圖3是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例流程圖，顯示馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程。
[0036]圖4是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例狀態(tài)示意圖，顯示馬達(dá)轉(zhuǎn)速在換擋過程中與時(shí)間的關(guān)系。
[0037]圖5是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖6是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例裝設(shè)示意圖。
[0039]圖7是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例流程圖。
[0040]圖8是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖9是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例裝設(shè)示意圖。
[0042]圖10是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例流程圖。
[0043]圖11是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例踏板位置示意圖。
[0044]圖12是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例狀態(tài)示意圖，顯示助力大小在換擋過程中與曲柄位置的關(guān)系。
[0045]圖13是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例另一流程圖。
[0046]圖14是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例另一踏板位置示意圖。
[0047]圖15是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例另一狀態(tài)示意圖，顯示助力大小在換擋過程中與曲柄位置的關(guān)系。
[0048]圖16是公知技術(shù)狀態(tài)示意圖，顯示馬達(dá)轉(zhuǎn)速在換擋過程中與時(shí)間的關(guān)系。
[0049]附圖中主要組件符號(hào)說明:
[0050]10助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)；11電源模塊；21微電腦；22馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯；24車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表；31換擋驅(qū)動(dòng)器；41車速感測(cè)模塊；
[0051]10’助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)；19’換擋動(dòng)作偵測(cè)器；21’微電腦；22’馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯；
[0052]50助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)；51踏板位置感測(cè)模塊；61微電腦；62、62’馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯；
[0053]90助力自行車；91馬達(dá)；92鏈條；93換擋器；95曲柄；
[0054]Pl第一角度位置；P2第二角度位置。
【具體實(shí)施方式】
[0055]依據(jù)本發(fā)明所提供的助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，設(shè)置于具有中置馬達(dá)及換擋器的一助力自行車上，該換擋系統(tǒng)包含有:一電源模塊；一微電腦，電性連接于該電源模塊以及該中置馬達(dá)，用以控制該中置馬達(dá)的輸出助力及轉(zhuǎn)速；以及一車速感測(cè)模塊，電性連接于該微電腦，用以感測(cè)該助力自行車的車速；該微電腦具有一馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯以及一車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，在換擋的過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表為在多個(gè)不同車速下驅(qū)動(dòng)該助力自行車分別所需的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；該微電腦在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程為:
[0056](I)依該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，找出目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；
[0057](2)控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速低于目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，但仍維持該中置馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以使該中置馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力無法傳遞至該助力自行車而形同空轉(zhuǎn)，此時(shí)該中置馬達(dá)即沒有提供驅(qū)動(dòng)力；
[0058](3)換擋完成后，控制該中置馬達(dá)使其回復(fù)至換擋前的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0059]較佳地，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2)中，是控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%?10%。
[0060]較佳地，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2)中，是控制該中置馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%。
[0061]較佳地，還包含有一換擋驅(qū)動(dòng)器，電性連接于該微電腦且實(shí)體連接于該換擋器，受該微電腦的控制以驅(qū)動(dòng)該換擋器來進(jìn)行換擋；在換擋的過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，并配合控制該換擋驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行換擋；該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯在流程(2)之后，還包含一流程(2.1)控制該換擋驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行換擋。
[0062]較佳地，換擋的時(shí)機(jī)為由該微電腦系自行判斷應(yīng)進(jìn)行換擋或?yàn)榻拥津T乘者的換擋指令。
[0063]較佳地，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2.1)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第一預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行；而流程(3)，是在流程(2.1)完成后經(jīng)過一第二預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行。
[0064]較佳地，該第一預(yù)定時(shí)間為0.1?0.5秒；該第二預(yù)定時(shí)間為0.1?0.5秒。
[0065]較佳地，還包含有一換擋動(dòng)作偵測(cè)器，設(shè)于該換擋器且電性連接于該微電腦，用以偵測(cè)換擋動(dòng)作。
[0066]較佳地，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(3)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第三預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行。
[0067]較佳地，該第三預(yù)定時(shí)間為0.1?0.5秒。[0068]較佳地，還包含有一踏板位置感測(cè)模塊，設(shè)于該助力自行車上對(duì)應(yīng)于該助力自行車的至少一曲柄，并且電性連接于該微電腦，該微電腦是由該踏板位置感測(cè)模塊來得知該至少一曲柄的角度位置；該微電腦在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯時(shí)，在流程(I)中，在該至少一曲柄的角度位置通過一第一角度位置時(shí)，降低該中置馬達(dá)的輸出助力至一第一助力值；而在流程(2)中，在該至少一曲柄的角度位置離開該第一角度位置后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦將該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低；在流程(4)中，于換擋完成后，該微電腦控制該中置馬達(dá)的輸出助力回復(fù)到流程(I)之前的助力大小。
[0069]較佳地，該踩踏死點(diǎn)為踩踏力矩最小時(shí)該至少一曲柄的角度位置。
[0070]較佳地，該踩踏死點(diǎn)的角度位置為踏板位置最高點(diǎn)(O度)或最低點(diǎn)(180度)。
[0071]較佳地，該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯在流程(I)之后，還包含一流程(1.1)當(dāng)該至少一曲柄的角度位置通過一第二角度位置時(shí)，降低該中置馬達(dá)的輸出助力至一第二助力值；而在流程(2)中，該至少一曲柄的角度位置即不是以是否離開該第一角度位置來做為馬達(dá)輸出助力降至最低的判斷，而是改為當(dāng)該至少一曲柄的角度位置離開該第二角度位置后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦將該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低。
[0072]較佳地，該第一角度位置，為踏板位置O度或90度的角度位置，其中踏板位置最高點(diǎn)定義為O度；該第二角度位置，為踏板位置的45度或135度。
[0073]較佳地,該第一助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的50% ;該第二助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的30% ;該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低時(shí)，為馬達(dá)最高輸出助力值的10%。
[0074]為了詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)所在，舉以下較佳實(shí)施例并配合【專利附圖】
【附圖說明】如后，其中:
[0075]如圖1至圖4所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)10，設(shè)置于具有中置馬達(dá)91及換擋器93的一助力自行車90上，該換擋系統(tǒng)10主要由一電源模塊11、一微電腦21、一換擋驅(qū)動(dòng)器31以及一車速感測(cè)模塊41所組成，其中:
[0076]該中置馬達(dá)91設(shè)于該助力自行車90的車架且對(duì)應(yīng)于五通管，由一鏈條92來帶動(dòng)后輪以提供助力。
[0077]該電源模塊11可為一電池，用以提供電源。
[0078]該微電腦21，電性連接于該電源模塊11以及該中置馬達(dá)91，用以控制該中置馬達(dá)91的輸出助力及轉(zhuǎn)速。
[0079]該換擋驅(qū)動(dòng)器31，電性連接于該微電腦21且實(shí)體連接于該換擋器93，受該微電腦21的控制以驅(qū)動(dòng)該換擋器93進(jìn)行換擋。
[0080]該車速感測(cè)模塊41，電性連接于該微電腦21，用以感測(cè)該助力自行車90的車速。實(shí)施時(shí)，該車速感測(cè)模塊41至少具有用來感測(cè)車速的一傳感器。
[0081]該微電腦21具有一馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯22以及一車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表24。在換擋的過程中，以自動(dòng)換擋或電子換擋系統(tǒng)而言，其換擋時(shí)機(jī)為由該微電腦21自行判斷應(yīng)進(jìn)行換擋或?yàn)榻拥津T乘者的換擋指令時(shí)，該微電腦并執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯22，并配合控制該換擋驅(qū)動(dòng)器31進(jìn)行換擋。該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表24為在多個(gè)不同車速下驅(qū)動(dòng)該助力自行車90分別所需的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0082]該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表24的內(nèi)容是以表I為例，此表I是對(duì)應(yīng)于7速變速的助力自行車。
[0083]表I中由于馬達(dá)轉(zhuǎn)速與車速必須與擋位相配合，因此在不同的擋位而相同的車速下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速亦會(huì)有所不同。
[0084]如圖3所示，該微電腦21在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯22的流程為:
[0085](I)依該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表24，找出目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；
[0086](2)控制該中置馬達(dá)91使轉(zhuǎn)速低于目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，如圖4所示，但仍維持該中置馬達(dá)91的運(yùn)轉(zhuǎn)，以使該中置馬達(dá)91的驅(qū)動(dòng)力無法由鏈條92傳遞至該助力自行車90而形同空轉(zhuǎn)，此時(shí)該中置馬達(dá)91即沒有提供驅(qū)動(dòng)力；
[0087](2.1)控制該換擋驅(qū)動(dòng)器31進(jìn)行換擋；
[0088](3)換擋完成后，控制該中置馬達(dá)91使其回復(fù)至換擋前的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0089]于本實(shí)施例中，前述流程(2)在控制該中置馬達(dá)91使轉(zhuǎn)速低于目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，是以控制該中置馬達(dá)91使其轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%?10%，而以90%為較佳。
[0090]又，前述的馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯22流程是依序進(jìn)行，然而，除了依序進(jìn)行之外，也可以加上一些時(shí)間的間隔。例如，前述的流程(2.1)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第一預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行，此第一預(yù)定時(shí)間是以0.1?0.5秒為例。而前述的流程(3)，是在流程(2.1)完成后經(jīng)過一第二預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行，該第二預(yù)定時(shí)間是以0.1?0.5秒為例。
[0091]由此，該微電腦21在騎乘的過程中，在進(jìn)行換擋的過程中，可以先將該中置馬達(dá)91的轉(zhuǎn)速調(diào)低而使其形同空轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)力即無法經(jīng)由鏈條92提供至該助力自行車90，進(jìn)而可以避免先前技術(shù)在換擋過程中因?yàn)槿杂懈咧Χ赡茉庥龅降囊Ш喜豁?、鏈條斷裂或是變速器損壞的問題。而由于只是將該中置馬達(dá)91的轉(zhuǎn)速調(diào)低而不是停止，因此在換擋完成后將中置馬達(dá)91回復(fù)至應(yīng)有轉(zhuǎn)速的所需時(shí)間即較短(舉例而言，轉(zhuǎn)速由90%回復(fù)至100%所需的時(shí)間，會(huì)比轉(zhuǎn)速由0%回復(fù)至100%所需的時(shí)間要短)，進(jìn)而可以讓使用者感到助力回復(fù)的速度很快，不會(huì)有延遲的感覺。
[0092]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5至圖7，本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的一種助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)10’，主要概同于前述第一實(shí)施例，不同之處在于:
[0093]第一實(shí)施例是以自動(dòng)換擋或電子換擋的助力自行車為例，而本第二實(shí)施例乃是以手動(dòng)換擋的助力自行車為例，因此本第二實(shí)施例不具有換擋驅(qū)動(dòng)器，而是另具有一換擋動(dòng)作偵測(cè)器19’，設(shè)于該換擋器93且電性連接于該微電腦21’，用以偵測(cè)換擋動(dòng)作。
[0094]如圖5及圖7所示，本第二實(shí)施例的馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯22’的流程，并不具有第一實(shí)施例中的流程(2.1)，而是僅具有流程(I)、(2)及(3)。其中，這些流程除了可以依序進(jìn)行外，也可以加上時(shí)間間隔，例如，該流程(3)是在流程(2)完成后經(jīng)過一第三預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行，該第三預(yù)定時(shí)間是以0.1?0.5秒為例。
[0095]由此，本第二實(shí)施例可在手動(dòng)換擋的過程中，降低該中置馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，仍然可達(dá)成前述第一實(shí)施例的功效。
[0096]須額外說明的一點(diǎn)是，在第一實(shí)施例中，由于應(yīng)用在自動(dòng)換擋或電子換擋的技術(shù)，換擋是由該微電腦所控制，因此可以在整個(gè)換擋過程中，在換擋動(dòng)作開始之前就開始執(zhí)行馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯。然而在本第二實(shí)施例中，由于是應(yīng)用在手動(dòng)換擋的技術(shù)，因此換擋是由換擋器來進(jìn)行的，因此會(huì)在換擋動(dòng)作開始后才由該換擋動(dòng)作偵測(cè)器19’所偵測(cè)到，再由該微電腦開始執(zhí)行馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯。即使在換擋動(dòng)作已開始后才執(zhí)行馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，仍然可以有效的降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速來使換擋變得還為順暢，解決公知技術(shù)的問題。
[0097]本第二實(shí)施例的其余技術(shù)及所能達(dá)成的功效均概同于前述第一實(shí)施例，容不再予贅述。
[0098]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D8至圖15，本發(fā)明第三較佳實(shí)施例所提供的助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)50，主要概同于前述第一實(shí)施例，不同之處在于:
[0099]本第二實(shí)施例除了第一實(shí)施例的技術(shù)外，還結(jié)合了踏板位置來做為判斷因素。
[0100]本第二實(shí)施例還包含有:一踏板位置感測(cè)模塊51,設(shè)于該助力自行車90上對(duì)應(yīng)于該助力自行車90之至少一曲柄95(本實(shí)施例中在數(shù)量上以一為例，但兩曲柄亦可適用，并不限制在一個(gè))，并且電性連接于該微電腦61，該微電腦61是由該踏板位置感測(cè)模塊51來得知該曲柄95的角度位置。
[0101]如圖10至圖12所示，該微電腦61在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯62時(shí)，在流程(I)中，除了第一實(shí)施例中所述的技術(shù)外，還在該曲柄95的角度位置通過一第一角度位置Pl時(shí)，降低該中置馬達(dá)91的輸出助力至一第一助力值；在流程(2)中，在該曲柄95的角度位置離開該第一角度位置Pl后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦61將該中置馬達(dá)91的輸出助力降至最低。而在流程(3)中，于換擋完成后，該微電腦61控制該中置馬達(dá)91的輸出助力回復(fù)到流程(I)之前的助力大小。
[0102]于本第二實(shí)施例中，前述的第一角度位置Pl，是以踏板位置為O度或90度的角度位置為例，其中踏板位置最高點(diǎn)定義為O度。前述的踩踏死點(diǎn)為踩踏力矩最小時(shí)該曲柄95的角度位置，而為踏板位置最高點(diǎn)(O度)或最低點(diǎn)(180度)。前述的第一助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的30%。
[0103]由此，除了第一實(shí)施例的技術(shù)及所能達(dá)成的功效外，本第二實(shí)施例還結(jié)合了踏板的踩踏位置做為判斷因素，并配合助力值的降低來進(jìn)行換擋，并且在換擋完成后再將助力值提高，進(jìn)而可以在除了馬達(dá)轉(zhuǎn)速之外，還控制助力值來配合進(jìn)行換擋，進(jìn)使得換擋過程還為順暢。
[0104]如圖13至圖15所示，前述助力值的調(diào)整，還可以有還進(jìn)一步的變化:由調(diào)整該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯62’(示于圖8)，在流程(I)之后，還包含一流程(1.1)當(dāng)該曲柄95的角度位置通過一第二角度位置P2時(shí)，降低該中置馬達(dá)91的輸出助力至一第二助力值；而在流程(2)中，該曲柄95的角度位置即不是以是否離開該第一角度位置Pl來做為馬達(dá)輸出助力降至最低的判斷，而是改為當(dāng)該曲柄95的角度位置離開該第二角度位置P2之后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦61將該中置馬達(dá)91的輸出助力降至最低。
[0105]前述第二角度位置P2，是以踏板位置的45度或135度為例。
[0106]前述的第一助力值是以馬達(dá)最高輸出助力值的50%為例；該第一助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的30% ;該中置馬達(dá)91的輸出助力降至最低時(shí)，為馬達(dá)最高輸出助力值的10%。
[0107]由此，助力值的降低即不是一次到位，而是分為第一助力值以及第二助力值的漸次降低了。
[0108]本第二實(shí)施例的其余技術(shù)及所能達(dá)成的功效均概同于前述第一實(shí)施例，容不再予贅述。[0109]須補(bǔ)充的一點(diǎn)是，在該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表24中，具有各個(gè)車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，而若發(fā)生助力自行車目前的車速未列于該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表24中時(shí)，則可以使該微腦選擇最接近目前車速的表中車速，又或亦可以先找出目前車速位于表中所相鄰的兩個(gè)車速值，再使用線性計(jì)算的方式來計(jì)算出所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0110]表1
[0111]
【權(quán)利要求】
1.一種助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，設(shè)置于具有中置馬達(dá)及換擋器的一助力自行車上，該換擋系統(tǒng)包含有: 一電源模塊； 一微電腦，電性連接于該電源模塊以及該中置馬達(dá)，用以控制該中置馬達(dá)的輸出助力及轉(zhuǎn)速；以及 一車速感測(cè)模塊，電性連接于該微電腦，用以感測(cè)該助力自行車的車速； 該微電腦具有一馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯以及一車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，在換擋的過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表是為在多個(gè)不同車速下驅(qū)動(dòng)該助力自行車分別所需的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速； 該微電腦在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程為: (1)依該車速/馬達(dá)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表，找出目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速； (2)控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速低于目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，但仍維持該中置馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，以使該中置馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力無法傳遞至該助力自行車而形同空轉(zhuǎn)，此時(shí)該中置馬達(dá)即沒有提供驅(qū)動(dòng)力； (3)換擋完成后，控制該中置馬達(dá)使其回復(fù)至換擋前的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2)中，是控制該中置馬達(dá)使轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%~10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2)中，是控制該中置馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為目前車速所對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:包含有一換擋驅(qū)動(dòng)器，電性連接于該微電腦且實(shí)體連接于該換擋器，受該微電腦的控制以驅(qū)動(dòng)該換擋器來進(jìn)行換擋；在換擋過程中，該微電腦執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯，并配合控制該換擋驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行換擋；該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯在流程(2)之后，包含一流程(2.1)控制該換擋驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行換擋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:換擋的時(shí)機(jī)，為由該微電腦系自行判斷應(yīng)進(jìn)行換擋或?yàn)榻拥津T乘者的換擋指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(2.1)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第一預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行；而流程(3)，是在流程(2.1)完成后經(jīng)過一第二預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該第一預(yù)定時(shí)間為0.1~0.5秒；該第二預(yù)定時(shí)間為0.1~0.5秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:包含有一換擋動(dòng)作偵測(cè)器，設(shè)于該換擋器且電性連接于該微電腦，用以偵測(cè)換擋動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯的流程(3)，是在流程(2)完成后經(jīng)過一第三預(yù)定時(shí)間才進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該第三預(yù)定時(shí)間為0.1~0.5秒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:包含有一踏板位置感測(cè)模塊，設(shè)于該助力自行車上對(duì)應(yīng)于該助力自行車的至少一曲柄，并且電性連接于該微電腦，該微電腦是由該踏板位置感測(cè)模塊來得知該至少一曲柄的角度位置；該微電腦在執(zhí)行該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯時(shí)，在流程(I)中，在該至少一曲柄的角度位置通過一第一角度位置時(shí)，降低該中置馬達(dá)的輸出助力至一第一助力值；而在流程(2)中，在該至少一曲柄的角度位置離開該第一角度位置后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦將該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低；在流程(4)中，于換擋完成后，該微電腦控制該中置馬達(dá)的輸出助力回復(fù)到流程(1)之前的助力大小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該踩踏死點(diǎn)為踩踏力矩最小時(shí)該至少一曲柄的角度位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該踩踏死點(diǎn)的角度位置為踏板位置最高點(diǎn)(0度)或最低點(diǎn)(180度)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制邏輯在流程(1)之后，包含一流程(1.1)當(dāng)該至少一曲柄的角度位置通過一第二角度位置時(shí)，降低該中置馬達(dá)的輸出助力至一第二助力值；而在流程(2)中，該至少一曲柄的角度位置即不是以是否離開該第一角度位置來做為馬達(dá)輸出助力降至最低的判斷，而是改為當(dāng)該至少一曲柄的角度位置離開該第二角度位置后，而通過一踩踏死點(diǎn)時(shí)，該微電腦將該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該第一角度位置，為踏板位置0度或90度之角度位置，其中踏板位置最高點(diǎn)定義為0度；該第二角度位置，為踏板位置的45度或135度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述助力自行車換擋時(shí)降低馬達(dá)轉(zhuǎn)速的換擋系統(tǒng)，其中:該第一助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的50% ;該第二助力值為馬達(dá)最高輸出助力值的30% ;該中置馬達(dá)的輸出助力降至最低時(shí)，為馬達(dá)最高輸出助力值的10%。
【文檔編號(hào)】B62M6/45GK103786827SQ201210430452
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】鄭啟昌, 卓江澤, 陳慶潼 申請(qǐng)人:久鼎金屬實(shí)業(yè)股份有限公司