[發明專利]助力自行車的助力提供系統

在審

• 申請號: 201410004348.8
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN104760656A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 許源芳
• 申請（專利權）人: 久鼎金屬實業股份有限公司
• 主分類號: B62M6/45
• 分類號: B62M6/45;B62M6/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明是與助力自行車有關，特別是指一種助力自行車的助力提供系統。

背景技術

現有的助力自行車，大多是利用偵測騎乘者的踩踏力矩，進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，代表需要的助力高，因此提供較高的助力，在踏力小時，即代表需要的助力小，因此提供較低的助力或不提供助力。

然而，由于力矩傳感器的成本非常高，因此，雖然有上述技術，但受限于力矩傳感器的成本極高，使得助力自行車的價格居高不下，進而使得助力自行車的普及性受到限制。

中國臺灣公告第583116號專利，揭露了一種“馬達輔助自行車的控制單元”其是依方程式Ra＝f(Pw、ΔV、V)來計算出助力自行車的實際行駛阻力。其中Ra是助力自行車的實際行駛阻力，Pw是指總驅動力，ΔV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，是由標準運行阻力計算(依據車輪速率V的測量圖取得)，因此可以得出馬達助力等于電動自行車的實際行駛阻力(Ra)減去一般自行車的行駛阻力(Rr)。通過這個技術可讓騎乘者騎乘助力車時會有如同騎乘一般自行車的感受。另外，該案也揭露了可以通過助力自行車的實際行駛阻力(Ra)與助力自行車的平面運行阻力(R1)相比較，來判斷目前坡度或路面狀況，以調整馬達動力的輸出。

上述專利的實際行駛阻力Ra必須通過踏力Ta來計算，因此，雖然可以計算出行駛中的實際行駛阻力，然而欲偵測踏力則需使用到高成本的力矩傳感器，此仍會有成本居高不下的問題。

日本特開平11-29086號專利，揭露了在助力自行車上偵測行駛中的阻力狀態來調整馬達助力輸出的技術，其是通過偵測行駛狀態的車速及坡度，進而判斷行駛中阻力的變化，進而控制馬達的助力輸出，調整整體推進力來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。

上述專利雖是依據行駛阻力來調整馬達助力輸出，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，仍由馬達來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，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得騎乘的過程較為呆板，不像在騎乘自行車。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種助力自行車的助力提供系統，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程中的阻力而對應的反應在踩踏力量上，使得騎乘助力自行車時仍有騎乘自行車的樂趣。

本發明的再一目的在于提供一種助力自行車的助力提供系統，其不使用力矩傳感器而仍可提供所需的助力，相較于已知技術可大幅降低成本。

本發明所提供的一種助力自行車的助力提供系統，設于一助力自行車，該助力自行車具有用來提供助力的一助力馬達，該助力提供系統包含有：一微電腦，是電性連接于該助力馬達，用以控制該助力馬達的輸出助力；該微電腦是儲存有騎乘者的一體重數值、該助力自行車的一車重數值以及輪胎對地面的一輪胎阻尼系數，該微電腦并且儲存有通過該體重數值與該車重數值對該輪胎阻尼系數所計算而得的一輪胎阻力數值；以及一馬達電流傳感器，電性連接于該微電腦，用以感測該助力馬達的電流回饋；其中，該微電腦是依據該馬達電流傳感器所感測到的電流回饋來計算該助力馬達所輸出的助力數值；其中，該微電腦是控制該助力馬達所輸出的助力數值，使該助力數值為該輪胎阻力數值的一第一預定比例。

由此，本發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程中的阻力而對應的反應在踩踏力量上，使得騎乘助力自行車時仍有騎乘自行車的樂趣。此外，本發明還可達到不使用力矩傳感器而仍可提供所需的助力的效果，相較于已知技術可大幅降低成本。

附圖說明

為了詳細說明本發明的技術特點所在，以下結合較佳實施例并配合附圖說明如后，其中：

圖1是本發明第一較佳實施例的結構示意圖。

圖2是本發明第一較佳實施例的推導過程示意圖。

圖3是本發明第一較佳實施例的操作比例示意圖，顯示騎乘時的騎乘者踏力與馬達助力的關系。

圖4是本發明第一較佳實施例的另一操作比例示意圖。

圖5是本發明第二較佳實施例的結構示意圖。

圖6是本發明第二較佳實施例的推導過程示意圖。