CN201074018Y - 电助力自行车的助力系统 - Google Patents
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Abstract
一种电助力自行车的助力系统，包含有：一足踏传动机构受足踏驱动，带动一受驱动轮组转动；一踏力感测组用以测得该足踏传动机构的足踏力；一电池；一马达接收该电池的电力，而供应驱动助力于该受驱动轮组；以及一主控器，具有一微处理机，接收该踏力感测组的足踏力感测信号，且根据一助力比来控制该马达输出的驱动助力大小，一助力模块设定该微处理机的助力比，一显示模块显示该助力比模式、行车速度与里程数；由此，本实用新型可显示系统的助力比模式供使用者参考，让使用者操控上更加方便，且可以避免马达输出过大的驱动助力，进而确保使用上的安全性。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种电助力自行车，特别是指一种电助力自行车的助力系统。
背景技术
按，在石油价格节节攀升的影响下，节能的交通工具已经成为大众的焦点，其中，电力驱动的电助力自行车由于具备了无污染且低耗能的优点，因此近年来，电助力自行车不论是被用来健身、休闲或者短程的交通工具，其在市面上已日渐普遍化。
业界为了让自家产品的更具有竞争优势，除了着手在车体总重的轻量化及制造成本的便宜化，如何让电助力自行车更贴近人因思考的设计，以吸引更多的购买目光，也是业界亟欲改良的方向之一。
如中国台湾专利第I244453号所揭示一种「智能型电动自行车」，其包含有供应电力的电池、供应驱动动力的马达、煞车感应器、控制马达的控速把手、车速感应器、踏速感应器以及中央处理装置，由中央处理装置接收各感应器的讯号，然后进行判断，而将马达所供应的动力自动切换固定的人机助力比、可控的人机助力比以及可控全电动行驶三种智能型行车模式。
然而，该电动自行车的驱动助力完全是由控速把手来控制，而行车模式是由中央处理装置自动判断，亦即该电动自行车行进时，使用者无法得知当时的行车模式，则当骑乘于需要大助力的地形时，使用者容易因个人判断而过度转动控速把手，造成马达输出过大的驱动助力，相对地影响到骑乘的安全性与结构的稳定性；因此，公知技术仍有待改良之处。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电助力自行车的助力系统，以克服公知技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供的电助力自行车的助力系统，其包含有：
一足踏传动机构，具有一踏柄轴，受足踏驱动而转动，一驱动轮组复合于该踏柄轴，且同轴心地转动，该驱动轮组由一链条来带动一受驱动轮组转动；
一踏力感测组，具有一齿轮测速器，设于该驱动轮组，与一力矩传感器设于该受驱动轮组，而测得该足踏传动机构的足踏力；
一电池；
一马达，接收该电池的电力，而供应驱动助力于该受驱动轮组；以及
一主控器，具有一微处理机，接收该踏力感测组的足踏力感测信号，且根据一助力比来控制该马达输出的驱动助力大小，一助力模块设定该微处理机的助力比，一显示模块显示该助力比模式、行车速度与里程数。
所述电助力自行车的助力系统，其中还包含有一副控器，其受控于该主控器的微处理机，进而控制该电池提供给该马达的电力。
所述电助力自行车的助力系统，其中该主控器还具有一照明开关，开启或关闭该显示模块的背光光源。
所述电助力自行车的助力系统，其中该马达还设有一速度传感器，传送该马达的速度讯号给该主控器的微处理机。
所述电助力自行车的助力系统，其中该电池内还设有一电池量规，侦测该电池的电量且连接于该主控器，并将电量显示于该显示模块。
由本实用新型提供的安装于电助力自行车的助力系统，可显示系统的各种参数，让使用者于自行车的助力操控上更方便，且可设定符合个人需求的助力比，进而避免马达输出过大的驱动助力，以确保使用上的安全性。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的外观示意图，显示自行车的结构。
图2概同于图1，显示各构件之间的电路连接关系。
图3是本实用新型一较佳实施例的局部放大图。
图4是本实用新型一较佳实施例的电控图。
附图中主要组件符号说明：
车体10
车手架11
前叉架12
中管13
后叉架14
货架15
足踏传动机构20
踏柄22
踏柄轴24
驱动轮组26
链条27
受驱动轮组28
踏力感测组30
齿轮测速器32
力矩传感器34
电池40
马达50
主控器60
助力模块62
显示模块64
照明开关66
副控器70
具体实施方式
本实用新型的电助力自行车的助力系统，包含有：一足踏传动机构，具有一踏柄轴，受足踏驱动而转动，一驱动轮组复合于该踏柄轴，且同轴心地转动，该驱动轮组由一链条来带动一受驱动轮组转动；一踏力感测组具有一齿轮测速器，设于该驱动轮组，与一力矩传感器设于该受驱动轮组，而测得该足踏传动机构的足踏力；一电池；一马达，接收该电池的电力，而供应驱动助力于该受驱动轮组；以及一主控器，具有一微处理机，接收该踏力感测组的足踏力感测信号，且根据一助力比来控制该马达输出的驱动助力大小，一助力模块设定该微处理机的助力比，一显示模块显示该助力比模式、行车速度与里程数；由此，本实用新型可显示系统的助力比模式供使用者参考，让使用者操控上更加方便，且可以避免马达输出过大的驱动助力，进而确保使用上的安全性。
为更了解本实用新型的特点及功效，举以下实施例并配合附图说明如下：
图1是本实用新型一较佳实施例的外观示意图，显示自行车的结构。
图2概同于图1，显示各构件之间的电路连接关系。
图3是本实用新型一较佳实施例的局部放大图。
图4是本实用新型一较佳实施例的电控图。
首先，请参考图1至图3，本实用新型的电助力自行车的助力系统，其装设于一自行车的车体10，车体10包含有一车手架11、一前叉架12、一中管13、一后叉架14以及一货架15，而该助力系统则包含有一足踏传动机构20、一踏力感测组30、一电池40、一马达50、一主控器60与一副控器70。
足踏传动机构20装设于车体10的底部，其具有二踏柄22供使用者踩踏，而二踏柄22则共同接于一踏柄轴24，且踏柄轴24同轴心复合一驱动轮组26，然后驱动轮组26由一链条27与一受驱动轮组28连接；以此，当使用者踩踏时，踏柄轴24承受足踏力而转动，然后由驱动轮组26、链条27与受驱动轮组28传动力量，让自行车前进；其中，驱动轮组26与受驱动轮组28于本实施例是多层的变速齿盘组，当然其亦可皆为单层的齿盘。
踏力感测组30具有一齿轮测速器32与一力矩传感器34，齿轮测速器32设置于足踏传动机构20的驱动轮组26，其可侦测驱动轮组26的转速，而力矩传感器34装设于后叉架14，以磁性感测原理来侦测力矩的变化。
电池40装设于车体10的货架15底部，其内部设有一电池量规(图未示)，可侦测电池40的蓄电量，而可对电池40的充电或放电作精确的计算，让电池40可有效率地提供电力给马达50。
马达50装设于后叉架14，其设有一芯轴(图未示)，接设于踏力感测组30的力矩传感器34，且同轴地复合于受驱动轮组28，所以当马达50接收电池40的电力而运转，其可供应驱动助力给受驱动轮组28，而马达50内部设有一速度传感器(图未示)，可侦测马达50的转速。
主控器60与副控器70分别设置于车手架11与中管13，主控器60内部设有一微处理机(图未示)，接收踏力感测组30、电池40的电池量规与马达50的速度传感器所测得的讯号，并连接于副控器70，而副控器70电性连接电池40与马达50，其内部可执行直流对直流(DC-DC)的功率转换，所以可控制电池40供应给马达50的电力大小，进而可控制马达50的转速。
另外，主控器60设有一助力模块62、一显示模块64与一照明开关66，助力模块62可供使用者选择助力比模式，且传送至微处理机，其中，助力比即指使用者足踏力与马达50输出的助力的比例；而显示模块64于本实施例是液晶面板模块(LCD)，其可接收微处理机的讯号，而显示助力比模式、电池40的电量状态、自行车的车速与里程数，并由照明开关66开启或闭合显示模块64的背光光源。
由上述构件，说明本实用新型的原理与操作如下：
首先，请参阅图4，踏力感测组30的力矩传感器34直接与马达50的芯轴接触，亦即与受驱动轮28的芯轴接触，则当足踏传动机构20传送足踏力时，力矩传感器34将通过磁性感测芯轴因受力所致的轻微变形，然后将此讯号传送至主控器60的微处理机，则微处理机综合齿轮测速器32与力矩传感器34的讯号后，便可确定足踏力的大小，接着微处理机可依据助力模块62所设定的助力比模式，来控制副控器70所转送给马达50的电力，并且经由马达50的速度传感器所测得的转速来作回馈比较，而让马达50输出的驱动助力符合助力模块62的设定。
其中，助力模块62可依据自行车的车速进行助力比的限定，当车速于时速0-15km，则不对助力比进行限定，即使用者可设定助力比为1∶1或1∶2以上，用以获得更大的驱动助力；而当车速于时速15-24km，则微处理机将依次地将驱动助力递减，一直到时速25km时，助力系统将完全不提供驱动助力；另外，微处理机与助力模块62将助力比模式切换于工作/睡眠模式，即当踏力感测组30未测得足踏力，或者车速于时速25km时，助力比模式将自动切换于睡眠模式，其余则于工作模式，并且将助力比模式与比例显示于显示模块64；由此，可以保护马达50避免输出过大驱动助力，且让使用者可以依据地形，设定所需的助力比。
归纳上述说明可以得知，应用本实用新型于电助力自行车上，可由主控器60的微处理机将系统的各种参数显示于显示模块64，让使用者于自行车的助力操控上更方便，并且在设定助力比后，主控器60可依照讯号的回馈控制，更精确地控制马达50的驱动助力输出，然后切换于睡眠/工作模式，让系统在使用者未踩踏时不输出驱动助力，以及避免马达50输出过大的驱动助力，以确保使用上的安全性。
Claims (5)
1.一种电助力自行车的助力系统，其特征在于，包含有：
一足踏传动机构，具有一踏柄轴，受足踏驱动而转动，一驱动轮组复合于该踏柄轴，且同轴心地转动，该驱动轮组由一链条来带动一受驱动轮组转动；
一踏力感测组，具有一齿轮测速器，设于该驱动轮组，与一力矩传感器设于该受驱动轮组，测得该足踏传动机构的足踏力；
一电池；
一马达，接收该电池的电力，供应驱动助力于该受驱动轮组；以及
一主控器，具有一微处理机，接收该踏力感测组的足踏力感测信号，且根据一助力比来控制该马达输出的驱动助力大小，一助力模块设定该微处理机的助力比，一显示模块显示该助力比模式、行车速度与里程数。
2.依据权利要求1所述电助力自行车的助力系统，其特征在于，其中还包含有一副控器，其受控于该主控器的微处理机，进而控制该电池提供给该马达的电力。
3.依据权利要求1所述电助力自行车的助力系统，其特征在于，其中该主控器还具有一照明开关，开启或关闭该显示模块的背光光源。
4.依据权利要求1所述电助力自行车的助力系统，其特征在于，其中该马达还设有一速度传感器，传送该马达的速度讯号给该主控器的微处理机。
5.依据权利要求1所述电助力自行车的助力系统，其特征在于，其中该电池内还设有一电池量规，侦测该电池的电量且连接于该主控器，并将电量显示于该显示模块。
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