CN112706871B - 电动助力车、传动装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本文件提供一种电动助力车、传动装置及控制方法。电动助力车包含本体、车轮、扭力感测器、马达以及控制器。扭力感测器用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号。控制器经配置以自该扭力感测器接收该些扭力信号；根据该电动助力车于第一时间点的车速计算得到第一周期；获得在第一时间点之前于第一周期中的该些扭力信号中的第一最大值；以及根据所获得的对应该些扭力信号的第一最大值，设定马达的第一扭力输出，以达成使用者的骑乘体验速度与踩踏施力体验一致的功效。

Description

电动助力车、传动装置及控制方法

技术领域

本文件是有关于一种载具及控制方法，且特别是有关于一种电动助力车及控制方法。

背景技术

在交通运输工具中，脚踏车是最容易被选择来作为移动的工具。近年来，在脚踏车上附加额外动力来辅助使用者已有所发展，例如电动助力车等。使用者也会因为额外的动力辅助可以减轻体力的消耗，而增加选择具有动力辅助的脚踏车的意愿。

然而，在目前动力辅助的方式未尽完善，例如自动辅助的动力往往不符合使用者的双脚踩踏的体验，而降低使用者愿意使用具有动力辅助的脚踏车的意愿。有鉴于此，脚踏车的动力辅助与实际体验有出入是亟需解决的问题。

发明内容

发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。

根据本文件的一实施例，揭示一种电动助力车。电动助力车包含本体、车轮、扭力感测器、马达以及控制器。扭力感测器用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号。马达以驱动该车轮。控制器耦接扭力感测器以及马达。其中该控制器经配置以：自扭力感测器接收该些扭力信号；根据电动助力车于第一时间点的车速计算得到第一周期；获得在第一时间点之前于第一周期中的该些扭力信号中的第一最大值；以及根据所获得的对应该些扭力信号的第一最大值，设定马达的第一扭力输出。

根据一实施例，其中该控制器还经配置以：根据于一第二时间点时该电动助力车的该车速一计算得到一第二周期，其中该第二时间点晚于该第一时间点；获得在该第二时间点之前于该第二周期中的该些扭力信号中的一第二最大值；以及当判断该第二最大值不同于该第一最大值时，根据该第二最大值设定该马达的一第二扭力输出。

根据一实施例，其中该马达设置于该车轮内；以及该控制器根据该马达于该第一时间点的一转动速度计算得到该电动助力车于该第一时间点的该车速。

根据一实施例，其中该车轮经该些踩踏力及该马达所驱动而以一行进方向移动，该控制器还经配置以：计算该行进方向与一水平面的一角度；根据该角度与该第一扭力输出计算一第一补偿输出；以及根据该第一扭力输出及该第一补偿输出设定该马达的该扭力输出。

根据一实施例，其中该控制器还经配置以：根据该角度读取在一补偿查找表中的一补偿倍率；以及使用该补偿倍率与该扭力输出计算该第一补偿输出。

根据一实施例，其中该电动助力车还包含一传动装置，设置于该车轮，该传动装置包含该扭力感测器、该马达以及该控制器；其中该扭力感测器设置邻近于该车轮，该扭力感测器根据在该本体的一踩踏输入轴齿轮与一车轮齿轮的一齿轮比以及于该踩踏输入轴齿轮所感测的该些踩踏力，输出该些扭力信号。

根据一实施例，其中该电动助力车还包含一传动装置，设置于该车轮，该传动装置包含该马达以及该控制器；其中该扭力感测器设置邻近于该本体的一踏板，该扭力感测器通过于该踏板感测的该些踩踏力输出该些扭力信号。

根据另一实施例，揭示一种控制方法，适配于电动助力车，其中该电动助力车包含本体、设置于本体的车轮、扭力感测器、马达以及控制器。其中该扭力感测器用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号。马达设置以驱动车轮。其中该控制方法包含以下步骤：接收扭力感测器的该些扭力信号；根据电动助力车于第一时间点的车速计算得到第一周期；获得在第一时间点之前于第一周期中的该些扭力信号中的第一最大值；以及根据所获得的对应该些扭力信号的第一最大值，设定马达的第一扭力输出。

根据一实施例，其中根据于一第二时间点时该电动助力车的该车速计算得到一第二周期，其中该第二时间点晚于该第一时间点；获得在该第二时间点之前于该第二周期中的该些扭力信号中的一第二最大值，其中该第二时间点在该第一时间点之后；以及当判断该第二最大值不同于该第一最大值时，根据该第二最大值设定该马达的一第二扭力输出。

根据一实施例，其中该马达设置于该车轮内，该控制方法还包含：根据该马达于该第一时间点的一转动速度计算得到该电动助力车于该第一时间点的该车速。

根据一实施例，其中该第一周期的长度与该车速成反比。

根据一实施例，其中该车轮经该些踩踏力及该马达所驱动而以一行进方向移动，该控制方法还包含：计算该行进方向与一水平面的一角度；根据该角度与该第一扭力输出计算一第一补偿输出；以及根据该第一扭力输出及该第一补偿输出设定该马达的该扭力输出。

根据一实施例，其中该控制方法还包含：根据该角度读取在一补偿查找表中的一补偿倍率；以及使用该补偿倍率与该扭力输出计算该第一补偿输出。

根据一实施例，其中该扭力感测器根据在该本体的一踩踏输入轴齿轮与一车轮齿轮的一齿轮比以及于该踩踏输入轴齿轮所感测的该些踩踏力，输出该些扭力信号。

根据一实施例，其中该扭力感测器侦测在于该本体的一踏板的该些踩踏力输出该些扭力信号。

根据另一实施例，揭示一种传动装置，用以提供电动助力车的动力输出。传动装置包含扭力感测器、马达以及控制器。扭力感测器用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号。马达设置以驱动一车轮。控制器耦接扭力感测器以及马达。其中该控制器经配置以：自扭力感测器接收该些扭力信号；根据电动助力车于第一时间点的车速计算得到第一周期；获得在第一时间点之前于第一周期中的该些扭力信号中的第一最大值；以及根据所获得的对应该些扭力信号的第一最大值，设定马达的第一扭力输出。

根据一实施例，其中该控制器还经配置以：根据于一第二时间点时该电动助力车的该车速计算得到一第二周期，其中该第二时间点晚于该第一时间点；获得在该第二时间点之前于该第二周期中的该些扭力信号中的一第二最大值，其中该第二时间点在该第一时间点之后；以及当判断该第二最大值不同于该第一最大值时，根据该第二最大值设定该马达的一第二扭力输出。

根据一实施例，其中该马达设置于该车轮内，以及该控制器还经配置以：根据该马达于该第一时间点的一转动速度计算得到该电动助力车于该第一时间点的该车速。

根据一实施例，其中该控制器还经配置以：计算该行进方向与一水平面的一角度；根据该角度与该第一扭力输出计算一第一补偿输出；以及根据该第一扭力输出及该第一补偿输出设定该马达的该扭力输出。

根据一实施例，其中该控制器还经配置以：根据该角度读取在一补偿查找表中的一补偿倍率；以及使用该补偿倍率与该扭力输出计算该第一补偿输出。

附图说明

以下详细描述结合随附附图阅读时，将有利于较佳地理解本文件的态样。应注意，根据说明上实务的需求，附图中各特征并不一定按比例绘制。实际上，出于论述清晰的目的，可能任意增加或减小各特征的尺寸。

图1绘示根据本文件一些实施例中一种位移电动助力车的外观示意图；

图2A～图2B绘示根据本文件一些实施例中一种传动装置的功能方块示意图；

图3绘示根据本文件一些实施例中一种控制方法的步骤流程示意图；

图4A～图4F绘示根据本文件一些实施例中关于辨别电动助力车被踩踏时由扭力感测器所产生的扭力信号及马达对应的扭力输出的曲线示意图；

图5A～图5F绘示根据本文件另一些实施例中关于辨别电动助力车被踩踏时由扭力感测器所产生的扭力信号及马达的扭力输出的曲线示意图；

图6绘示根据本文件一些实施例中计算角度的环境示意图；

图7绘示根据本文件另一些实施例中一种控制方法的步骤流程示意图；

图8绘示根据本文件另一些实施例中一种传动装置的功能方块示意图。

【符号说明】

为让本揭示内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附符号的说明如下：

100 电动助力车

110 本体

120、220、620 传动装置

121 控制器

123 扭力感测器

125 马达

130 后轮

140 前轮

150 右脚踏板

160 左脚踏板

170 链条

180 踩踏输入轴齿盘

190 车轮齿轮

195 后轴

300、700 控制方法

410、510 扭力曲线

420、520 扭力输出曲线

623 速度感测器

625 处理器

627 电池模块

628 储存模块

629 通讯模块

H 水平面

S 斜坡

P1～P5 周期

E1、E2、E3 数值

E4、E5、E6 数值

V1～V5 波峰

S310、S320、S330、S331～S335、S340、S341 步骤

T1～T5 时间点

具体实施方式

以下揭示内容提供许多不同实施例或实例，以便实施本发明的不同特征。下文描述元件及排列的特定实例以简化本发明。当然，该些实例仅为示例性且并不欲为限制性。举例而言，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括以直接接触形成第一特征及第二特征的实施例，且亦可包括可在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征及特征可不处于直接接触的实施例。另外，本发明可在各实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简明性及清晰的目的，且本身并不指示所论述的各实施例及/或配置之间的关系。

进一步地，为了便于描述，本文可使用空间相对性术语(诸如“之下”、“下方”、“较低”、“上方”、“较高”及类似者)来描述诸图中所图示一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。除了诸图所描绘的定向外，空间相对性术语意欲包含使用或步骤中装置的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或处于其他定向上)且因此可同样解读本文所使用的空间相对性描述词。

请参照图1，其绘示根据本文件一些实施例中一种电动助力车100的外观示意图。如图1所示，电动助力车100包含本体110以及传动装置120。传动装置120设置于本体110上。本体110可以为但不限于一轮或多轮脚踏车、电动助力车、或其他透过力矩来产生驱动力的交通载具。在本文件中以二轮脚踏车作为说明，实施时并不限于此。

在一些实施例中，传动装置120设置于本体110与后轮130连接，例如透过变速齿轮组或其他传动元件，或是如图1所示的，直接固设于后轮130之中。当使用者在踩踏右脚踏板150与左脚踏板160进行骑乘时，右脚踏板150与左脚踏板160的转动进而带动链条170，使得链条170可进而带动传动装置120以及后轮转动，由此，传动装置120可接收到使用者施加的踩踏力。在另一些实施例中，传动装置120亦可设置与本体110的前轮140连接或是固设于前轮之中，当使用者在踩踏右脚踏板150与左脚踏板160进行骑乘时，传动装置120可接收到使用者施加的踩踏力，进而输出动力辅助使用者的骑乘。在一些实施例中，链条170亦可为皮带或是其他可供力传送的元件。

在一些实施例中，电动助力车100包含本体110、车轮(前轮140及/或后轮130)、扭力感测器123、马达125，以及控制器121。如图1及图2A及/或图2B所示，车轮设置于本体110。扭力感测器123用以输出对应踩踏力的多个扭力信号。马达125设置以驱动车轮(前轮140及/或后轮130中)。控制器121耦接于扭力感测器123及马达125。控制器121经配置以执行多个步骤，例如自扭力感测器123接收这些扭力信号，根据电动助力车100于第一时间点的车速计算得到第一周期，获得在第一时间点之前于第一周期中的这些扭力信号中的第一最大值，以及根据所获得的对应这些扭力信号的第一最大值，设定马达125的第一扭力输出。有关于详细步骤将说明如下。

请参照图2A，其绘示根据本文件一些实施例中一种传动装置120的功能方块示意图。在图2A的实施例中，扭力感测器123设置邻近于图1所示的电动助力车100的右脚踏板150与左脚踏板160，例如固设于右脚踏板150与左脚踏板160连动的转轴旁，进而通过右脚踏板150与左脚踏板160连动的转轴侦测使用者的踩踏力。在一些实施例中，扭力感测器123亦可设置邻近于传动系统(即，左右踏板150、齿盘180、链条170、传动装置120或后轮130等)中任何一易于设置之处。

传动装置120包含控制器121及马达125。控制器121耦接扭力感测器123以及马达125。控制器121可接收扭力感测器123产生对应于连续时间点的多个扭力信号，并根据扭力信号的数值大小以及样式(pattern，例如使用者的踩踏频率/周期)来设定/控制马达125的扭力输出。控制器121可以是马达控制单元(motor control unit，MCU)、电子控制器(electric control unit，ECU)、其他具运算能力的元件或其组合。在一些实施例中，马达125耦接图1的本体110的后轮130。或例如图1所示实施例中，马达125固设于后轮130中。马达125根据控制器121所传送信息或命令转换电能产生相应的力矩，以在使用者的踩踏力驱动外，更辅助了本体110的移动。

请参照图2B，其绘示根据本文件另一些实施例中一种传动装置220的功能方块示意图。在图2B中与图2A相同元件以相同符号表示，相同的元件说明如图2A的实施例所示。相较于图2A中所述扭力感测器123设置于传动装置120之外，图2B所述实施例中，扭力感测器123设置于传动装置220之中。例如，如图1所示实施例，传动装置120固设于后轮130之中，并透过后轴195固设传动装置120以及后轮130于本体110上。而扭力感测器123即可设置邻近于所述后轴上，进而透过后轴和后轮130间的相对运动而取得感测的扭力。扭力感测器123耦接于控制器121。并可感测由使用者的双脚所施加的踩踏力，计算并输出连续时间点中对应于踩踏力的扭力信号。扭力感测器123可以为但不限于非接触式扭力感测器(例如感应式扭力感测器)、接触式扭力感测器(例如电位计式扭力感测器、机械式扭力感测器)、光学式扭力感测器等。

请参照图3，其绘示根据本文件一些实施例中一种控制方法300的步骤流程示意图。本文件的控制方法300适用于图1的电动助力车100。为清楚说明控制方法300的各步骤，以下请一并参阅图2A及图3。

在步骤S310中，通过扭力感测器123输出多个对应于踩踏力的扭力信号。所述的多个扭力信号可对应于对使用者的踩踏力于时间上连续的取样数据。举例来说，当使用者在骑乘电动助力车100时，扭力感测器123感测使用者的踩踏力，透过连续地取样计算出多个扭力信号。控制器121即可从扭力感测器123取得多个扭力信号并进一步地分析。

在步骤S320中，通过控制器121于一时间点根据目前电动助力车的车速计算得到一周期。举例来说，所述时间点可为目前当下的时间点，并以当下的车速为基础计算所述的周期。控制器121可于每间隔一小段时间(例如0.1毫秒，相同于扭力感测器123的对踩踏力取样的取样频率)会根据转动速度即时计算出一个周期。因此，控制器125在不同的时间点所计算出的周期，其长度会因为不同车速而有所不同。

在扭力感测器123设置邻近于图1的右脚踏板150与左脚踏板160的实施例中，控制器121是计算以下公式(1)来获得所述周期：

P＝0.5/S…公式(1)

其中，P为所述的周期，S则为电动助力车110的车速。在此必须说明的是，在此所述的周期在概念上对应于(但并不完全等于)使用者的踩踏踏板(右脚踏板150与左脚踏板160)的周期，也就是使用者大致上需要以怎样的节奏/频率来踩动踏板方可维持于目前的车速。其中，由于右脚踏板150与左脚踏板160的踩踏皆具有产生踩踏力的能力，因此这里所述的周期并不是踩踏一圈的周期而是右脚踏板150或左脚踏板160的踩踏一次的周期，也就是对应于踩踏半圈的周期长度。所以在公式(1)中需再除以二(即，公式(1)中的0.5)方可取得上述的周期。

另外，所述的车速即为前轮140以及后轮130转动的速度。在一些实施例中，电动助力车110更包括设置邻近于前轮140或后轮130并耦接控制器121的速度计，并配置以使得控制器121可即时地取得前轮140或后轮130的转动速度。在一些实施例中，传动装置或是马达被固设于电动助力车的一车轮之中(例如，图1所示的实施例中传动装置121的马达125被固设于后轮130中)，所述的车速即等于马达125的转动速度。在这样的实施例中，马达125的转动速度即可透过马达125内部的侦测器(未绘示)(例如侦测马达125的定子和转子的相互关系的位置侦测器(position sensor))的信息来取得目前马达125的转动速度。而在一些实施例中，马达125未被固设于电动助力车100的一车轮中但仍互相带动者(例如马达125输出扭力时带动车轮，而马达125不输出扭力时车轮仍可带动马达125，使得马达125可具有再生制动(regenerative braking)的功能等)，控制器121仍可透过马达125内部的侦测器(未绘示)取得目前的车速。

在步骤S330中，通过控制器121获得在时间点之前在上述计算得到的周期中的扭力信号的最大值。控制器125在步骤S320计算出周期之后，以目前的时间点为端点往前推算一段时间(即周期)，控制器125会侦测在此段时间当中的扭力信号的最大值。举例来说，控制器121操作马达125自运作至今已10秒钟，假设根据目前的车速于目前的时间点(第十秒)计算得到目前的周期为五秒。因此，在目前时间点之前紧邻的周期即为自第十秒开始往前推算五秒，也就是第五秒到第十秒这个时间区间。因此，在步骤330时，控制器121即会分析自在第五秒至第十秒这个时间区间中所取得的扭力信号，并从中取得扭力信号的最大值。而在下一个时间点，例如第十一秒时，由于此时的车速提升使得计算得到的周期变短为三秒，则控制器121即会分析第八秒至第11秒之中的扭力信号，并从中取得扭力信号的最大值。上述的说明仅为例示，事实上在实际运用时，控制器121取样并计算得到扭力信号的最大值的取样频率(或取样间隔)应远小于一秒钟。

在步骤S340中，控制器121根据所获得的扭力信号的最大值，设定马达125的扭力输出。也就是说，马达125的扭力输出会因扭力信号的最大值的变化，而即时地被改变。值得一提的是，如公式(1)所示，当车速越快时，使用者的踩踏应更密集，控制器121计算得到的周期的长度越短。反之，当车速越慢时，使用者的踩踏应减缓，控制器121计算得到的周期的长度越长。也就是说，控制器121会动态地参考目前的车速(在一些实施例中，车速正比于马达125当下的转动速度)，来决定周期的长短。

在使用者骑乘中且电动助力车100的助力功能被开启时，控制器121会重复地执行控制方法300的步骤S310～步骤S340。在一些实施例中，当周期中的扭力信号中的最大值，不同于上一次对扭力信号中的最大值的判断(即，前一个时间点中所判断得到的扭力信号的最大值)时，控制器121会根据目前周期中扭力信号的最大值来设定/调整马达125的扭力输出。值得一提的是，如前述公式(1)所示，周期的长度会与车速(以及马达125的转动速度)成反比。当车速越快(数值越大)，周期的长度就会越短，容纳列入扭力信号的大小比较的数据窗口(即，对应于周期)即会随之改变。也就是说，在车速较快，也就是使用者的踩踏较为频繁(或更加上因应着使用者踩踏而提升的马达的扭力输出)的时候，控制器125仅评估较接近当前时间点往前推较小的一段时间区间(较短的周期，较小的数据窗口)中的扭力信号，使得控制器121每一次的判断皆可因应使用者每一次的踩踏即时反应并判断，以使得马达125提供的动能可即时的对使用者的骑乘产生辅助的效果。

如此一来，本文件可以避免使用者已经在较早的时间点时(例如1分钟前)以较大的踩踏力而提升目前的移动速度，并在这1分钟期间逐渐因为速度提升而降低踩踏的力道，但控制器121却在目前的时间点仍控制马达125因应一分钟前较大的踩踏力提供动能，将导致使用者面临速度过快、移动速度不符合当前状况、或重心失去平衡导致危险的问题。

而在一些实施例中，当车速不为零但控制器121却未从扭力感测器123接收到对应于使用者的踩踏力的扭力信号时，电动辅助车可能维持于一滑行状态或是下坡的情况。此时，由于未有踩踏力的动作发生，控制器121所判断得到的扭力信号的最大值亦因而逐渐下降，对应所设定/调整的马达125的扭力输出将同时下降。当这样的侦测维持超过一定时间时，由于周期内(即，数据窗口)中扭力皆为零，控制器121即会将马达的扭力输出值归零。而在其他的实施例中，由于公式(1)中的车速不得为零，控制器121会对周期的最大值进行设定一阈值，当车速逐渐为零的时候，周期值将维持于所设定的阈值。所述的周期的阈值可能参考实际的电动车的配置例如轮胎与地面的阻力、传动装置120中马达125的再生制动所产生的阻力等，或是各国交通法规或规则的要求(例如于在多少时间或多少距离内未有踩踏时需将调整输出于零等)而设定。

请复参照图2B以及图1。相较于图2A的扭力感测器123是设置在图1的右脚踏板150与左脚踏板160，图2B的扭力感测器123是设置在传动装置220中。在此实施例中，传动装置220也可执行图3的控制方法300的步骤S310～步骤S340。值得一提的是，在执行步骤S320时，控制器121是计算以下公式(2)来获得所述周期：

P＝0.5*GR/S…公式(2)

其中，P为周期，GR为齿轮比(Gear Ratio)，代表踩踏输入轴齿轮180的齿数与车轮齿轮190的齿数的比值。举例来说，若踩踏输入轴齿轮180的齿数为72，车轮齿轮190的齿数为24，则齿轮比为3，也就是说使用者踩踏踏板一圈时，后轮130(及其连动的马达125)即会因应此踩踏而旋转了三圈。因此，透过公式(2)，即可利用齿轮比还原目前车速与使用者的踩踏之间的关系，使得计算得到的周期得以贴近使用者真实于踩踏的周期。

在图1以及图2B所示的实施例中，由于传动装置120中的马达125以及扭力感测器123被固设于后轮130之中，车速即与马达125的转速相同。而在一些实施例中，传动装置120中的马达125并不如图1所示实施例中被固设于后轮130之中，而是以其他传动元件(例如齿轮组/变速箱等)连结。这么一来，若要运用马达125的转速来推算目前的车速时，上述的公式(2)除了考虑齿轮比外，则必须要多加考虑马达125的转速与车速之间的比例关系(例如齿轮组的比例，变速箱目前的档位等)。

本文件的控制方法300中，每个周期是随着整体的状态(即，车速)而动态地变化，即每个周期的长度依据齿轮比与马达速度而不同，以使得每个周期中用以计算扭力输出的扭力信号的信号数量不同(例如车速或马达125的速度越高，周期越小，小周期对应的数据窗口中所取样得到的扭力信号数量较小)，借以让马达125的助力输出更符合使用者的踩踏周期。换句话说，周期及其对应的数据窗口的动态调整可动态的配合使用者的踩踏，使得每次针对扭力信号的最大值的判断时，数据窗口皆包括了使用者最近一次的踩踏(例如，包括了最近一次踩踏所造成扭力信号的峰值)，而不受到先前踩踏的影响。例如，当使用者踩踏较急时，随之而变短的周期即可让控制器121即时地根据使用者一次次的踩踏而动态地调整马达125的助力输出，使得使用者的踩踏可因马达125的助力补偿而减缓出力，方可确切的满足电动助力车对使用者的帮助。另一方面来说，这样的设置亦可避免马达125输出的助力与使用者实际骑乘状况不符，反而造成电动助力车100忽快忽慢，而使得使用者无法理解并预期电动助力车100做动的问题。

图4A～图4F绘示为根据本文件一实施例中关于辨别电动助力车被踩踏时由扭力感测器所产生的扭力信号及对应的马达的扭力输出的曲线示意图。以下说明请一并参照图1及图2A。图4A～图4F的扭力曲线410是对应于使用者踩踏右脚踏板150以及左脚踏板160的扭力信号。其中，图4A～图4F的扭力曲线410可被视为是一段时间内使用者连续的踩踏所对应的扭力信号的变化。图4A～图4F的扭力输出曲线420为控制器121因应前述的扭力信号的变化而控制马达125所对应产生的扭力输出，为与侦测得到扭力曲线410做出区隔，在图4A～图4F以粗线表示。以下从图4A～图4F将此连续的踩踏分成多个时间区间依序说明。

在一些实施例中，当右脚踏板150与左脚踏板160位于同样的中间水平高度时，扭力曲线410的最高点(即，扭力曲线410的波峰)是右脚踏板150或左脚踏板160在水平位置时的扭力信号。随着右脚踏板150(或左脚踏板160)被踩踏，从水平位置往下转动到最低位置时，扭力曲线410的最低点(即，扭力曲线410的波谷)是右脚踏板150(或左脚踏板160)在最低位置时的扭力信号。

举例来说，扭力感测器123时时刻刻地感测右脚踏板150以及左脚踏板160的扭力信号。由于右脚踏板150以及左脚踏板160在中间水平高度的位置(例如右脚踏板150在前以及左脚踏板160在后)，而使得使用者所施加的力，会与连接于右脚踏板150与踩踏输入轴齿盘180之间的曲柄(未标示)为最接近于垂直关系。因此，扭力感测器123可以感测到最大的扭力信号。另一方面，当右脚踏板150转动到最低点时(此时左脚踏板160在最高点)，相似于上述的原因，踩踏力曲柄(未标示)之间的力矩近似于零，因此扭力感测器123几乎感测不到扭力信号。

因此，当右脚踏板150(或左脚踏板160)自中间水平高度的位置踩动半圈时所产生的扭力信号，会对应于扭力曲线410中的两个相邻波峰之间的连续部分。当右脚踏板150(或左脚踏板160)自最高点踩动半圈时所产生的扭力信号，会对应于扭力曲线410中的两个相邻波谷之间的连续部分。

为清楚说明图3的步骤S310～步骤S340，以下说明请参照图1、图2A及图4A～图4F。在图4A～图4F所示实施例中，马达125的扭力输出根据着使用者的踩踏状态而逐渐变小。这样的实施例可对应于，使用者骑乘于平路，速度随着使用者的踩踏以及马达的125的扭力输出提升后，所需使用者的踩踏力以及马达的125的扭力输出逐渐降低的情况。

图4A为初始状态示意图，例如使用者从静止状态开始骑乘电动助力车100。在时间点为0至时间点T1的过程中，控制器121接收使用者踩踏右脚踏板150及左脚踏板160的扭力信号，如扭力曲线410所示。控制器121在每一个时间点(例如，对应或是正比于扭力信号的取样频率)执行步骤S310～步骤S330的时候，都会获得扭力信号的新的最大值。因此，控制器121在步骤S340中，会根据每一个时间点的扭力信号的新的最大值来设定马达125的扭力输出，如扭力输出曲线420所示。在图4A中，扭力曲线410和扭力输出曲线420重合。

在此实施例中，由于电动助力车100处于刚开始移动的状态(例如与后轮130连接的马达125的转速较慢)，即使在步骤S320根据当下的车速计算得到周期P1，此周期P1的长度可能会大于电动助力车100已被骑乘的时间(即，所述的周期P1对应的时间长度大于时间点T1至时间点0的长度)。但由于时间点0以前无任何扭力信号，再者于T1时间点，仍为骑乘的初始状态，其扭力信号递增，因此不影响对马达125的扭力输出进行设定。

在此实施例中，当在时间点T1时，马达125经控制器121的设定而以数值E1作为扭力输出来运转。

请参照图2B，在使用者持续地骑乘过程中，以目前时间为时间点T2作为说明，其中时间点T2为间隔于图4A的时间点T1之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图4B所示的扭力曲线410。控制器121在前述步骤S320中根据当下的车速计算出周期P2。在时间点T2时，控制器121会判断在时间点T2向前推算周期P2(即从时间点(T2-P2)至时间点T2之间，这个时间区间中)的扭力信号中的扭力信号的最大值，是否与目前已判断得到的扭力信号的最大值不同。举例来说，在使用者第一次踩踏的扭力信号当中，数值E1为对应于扭力曲线410的峰值V1，即在时间点T1时经由控制器121判断时间点T1时所取得的扭力最大值。而在时间点T1之后直到时间点T2时间之前，扭力曲线410为递减到一最小值后再递增的趋势。控制器121在步骤S330中，在时间点T2之前紧邻的周期P2(即上述时间点(T2-P2)至T2间的时间区间)中的扭力信号的最大值仍为在时间点T1所取得的数值E1。因此，马达125在时间点T2时不变更马达125的扭力输出，并使扭力输出维持在数值E1，如扭力输出曲线420的水平曲线部分(对应至数值E1)。事实上在时间点T1后，至时间点T2之前，控制器121应做出超过一次以上的判断，但由图4B中的扭力曲线410即可知，由于这段时间区间内并未包括任何对应于使用者于水平位置的踩踏(即，扭力曲线410上波峰V1以外的另一个波峰)，在此段时间内对扭力信号的最大值的判断，控制器121仍持续判断为数值E1，并维持马达125的扭力输出与其相符。

在使用者持续地骑乘过程中，图4C以目前时间为时间点T3作为说明，其中时间点T3为间隔于图4B的时间点T2之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图4C所示的扭力曲线410。控制器121在前述步骤S320中根据当下的车速计算出周期P3。在时间点T3时，控制器121会判断在时间点T2向前推算周期P3，也就是时间点(T3-P3)至时间点T3之间的扭力信号中的扭力信号的最大值，是否与目前已判断得到的扭力信号的最大值不同。举例来说，目前已判断得到的扭力信号的最大值为图4A中于时间点T1时所计算得到的数值E1。在步骤S330中，控制器121在时间点T3时，于时间点T3之前紧邻周期P3中(即时间点(T3-P3)至T3间的时间区间)的扭力信号获得新的最大值，即波峰V2的数值E2，数值E2不同于数值E1。换句话说，扭力曲线410上在时间点T3时紧邻的周期P3中包括波峰V1以外的另一个波峰V2。因此，控制器121在步骤S340中，根据最大值，即数值E2，来设定马达125的扭力输出。因此，于发生最大值的时间后的时间点T3，马达125会开始以更新后的数值E2作为扭力输出，如图4D的扭力输出曲线420所示。

在此实施例中，数值E2小于数值E1，即马达125在时间点T3后将减少扭力输出。值得一提的是，在发生最大值的时间点时所进行的最大值判断中，可能由于在紧邻的周期内仍包括了上个对应使用者踩踏于水平位置的于扭力曲线410中的波峰，因此控制器121要再推迟一点的时间点(例如时间点T3)方能针对新的扭力信号的最大值来修正扭力输出。但这样的时间差仅发生于使用者的踩踏力低于前次踩踏的状况，使用者原则上对马达125所输出的助力并不敏感。并且所述的时间差亦会在车速提升时渐减，如此一般并不大影响使用者的骑乘体验。

在使用者持续地骑乘过程中，图4D以目前时间为时间点T4作为说明，其中时间点T4为间隔于图4C的时间点T3之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图4D所示的扭力曲线410。控制器121在前述步骤S320中根据当前的车速计算出周期P4。在时间点T4时，控制器121会判断在时间点T4向前推算周期P4，也就是时间点(T4-P4)至时间点T4之间的扭力信号中的扭力信号的最大值，是否与目前已判断得到的扭力信号的最大值不同。举例来说，目前已判断得到的扭力信号的最大值为图4C中于时间点T3时所计算得到的数值E2。在步骤S330中，控制器121在时间点T4时，于时间点T4之前紧邻周期P4中(即时间点(T4-P4)至T4间的时间区间)的扭力信号获得新的最大值，即波峰V3的数值E3，数值E3不同于数值E2。控制器121在步骤S340中，根据最大值，即数值E3，来设定马达125的扭力输出。因此，于发生最大值的时间后的时间点T4，马达125会在时间点T4开始以更新后的数值E3作为扭力输出，如图4E的扭力输出曲线420所示。

在此实施例中，数值E3小于数值E2，即马达125在时间点T3后根据数值E3而降低扭力输出。

在使用者持续地骑乘过程中，图4E以目前时间为时间点T5作为说明，其中时间点T5为间隔于图4D的时间点T4之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图4E所示的扭力曲线410。控制器121在前述步骤S320中根据当前的车速计算出周期P5。在时间点T3时，控制器121会判断在时间点T5向前推算周期P5，也就是时间点(T5-P5)至时间点T5之间的扭力信号中的扭力信号的最大值，是否与目前已判断得到的扭力信号的最大值不同。举例来说，目前已判断得到的扭力信号的最大值为图4D中于时间点T4时所计算得到的数值E3。在步骤S330中，控制器121在时间点T5时，于时间点T5之前紧邻周期P5中(即时间点(T5-P5)至T5间的时间区间)的扭力信号为逐渐递减。在此时间区间内中没有包含任何波峰，因此马达125会以数值E3输出动力一段时间之后，随着侦测所得的扭力信号开始递减扭力输出。

在一些实施例中，使用者可能在骑乘一段时间后，不继续踩踏而使电动助力车100例如以惯性动力持续向前移动的情况。如图4F所示，控制器121没有收到新的扭力信号。在此实施例中，马达125仍有动力输出。控制器121在前述步骤S320中当前的车速计算出周期P6。目前的最大值为图4D时所计算得到的数值E3。在步骤S330中，控制器121在时间点T6时，于时间点T6之前紧邻周期P5(即时间点(T6-P6)至T6间的时间区间)中的扭力曲线410中由于不包括任何对使用者于水平位置踩踏的波峰，也没有接收到新的扭力信号，因此所述扭力信号的最大值将判断为零。事实上在介于时间点(T6-P6)之间由控制器所执行的步骤S330的判断中，所得到的扭力信号的最大值即已渐渐下降，而使得控制器121控制马达125递减扭力输出，并使马达125在时间点T6时停止扭力的输出，如扭力输出曲线420所示。这么一来，在使用者停止踩踏后，从时间点(T6-P6)至T6这个时间区间中，马达125将持续维持一段时间的扭力输出后才递减至无。而在时间点T6之后，骑乘电动助力车100的使用者则得可通过电动助力车100前进的惯性滑行一段距离。

值得一提的是，图4A～图4F中所示的扭力曲线410及扭力输出曲线420为连续的扭力，为详细说明本案的电动助力车100的控制方法，在本文中针对其中数个周期内的扭力来说明，但，本案不限于此些周期的数目，于实施时可依据实际上的状况来决定要计算周期的时间点，而可根据当前的车速而计算出不同长度的周期。举例来说，可以是每间隔1毫秒或是数毫秒即根据车速来计算出周期并执行对应步骤S310～S340。

图5A～图5F绘示根据本文件另一些实施例中关于辨别电动助力车100被踩踏时由扭力感测器123所产生的扭力信号及马达125的扭力输出的曲线示意图。以下说明请一并参照图1及图2A。图5A～图5F绘示设定至马达125的扭力输出随着使用者的踩踏而逐渐变增加的实施例。在图5A～图5F中的扭力曲线510是对应使用者于右脚踏板150以及左脚踏板160踩踏的扭力信号，以及扭力输出曲线520为控制器121因应前述的扭力信号的变化而控制马达125所对应产生的扭力输出。以下说明针对扭力输出的变化的部分进行说明，其余步骤部分相似于前述图4A～图4F的段落，于此不予重述。

图5A为初始状态示意图，例如使用者刚开始骑乘电动助力车100。在时间点为0至时间点T1的过程中，控制器121接收使用者踩踏右脚踏板150及左脚踏板160的扭力信号，如扭力曲线510所示。控制器121在每一个时间点执行步骤S310～步骤S330的时候，都会获得扭力信号的新的最大值。因此，控制器121在步骤S340中，会根据每一个时间点的扭力信号的新的最大值来设定马达125的扭力输出，如扭力输出曲线520所示。在图5A中，扭力曲线510和扭力输出曲线520重合。在此实施例中，当在时间点T1时，马达125经控制器121的设定而以数值E4作为扭力输出来运转。相关计算出周期P1及设定马达125的扭力输出请参照前述说明。

在使用者持续地骑乘过程中，以目前时间为时间点T2作为说明，其中时间点T2为间隔于图5A的时间点T1之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图5B所示的扭力曲线510。在此实施例中，在时间点T2向前推算周期P2(即从时间点(T2-P2)至时间点T2之间，这个时间区间中)的扭力曲线410为递减到一最小值后再递增的趋势。控制器121在周期P2的时间区间当中没有高于E1的值(即，没有波峰V4以外的其他波峰)。因此，马达125在时间点T2时不变更马达125的扭力输出，并使扭力输出维持在数值E4，如扭力输出曲线520的水平曲线部分(对应至数值E4)。相关计算出周期P2及维持马达125的扭力输出请参照前述说明。

在使用者持续地骑乘过程中，图5C以目前时间为时间点T3作为说明，其中时间点T3为间隔于图5B的时间点T2之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图5C所示的扭力曲线510。在此实施例中，在时间点T3向前推算周期P3(即从时间点(T3-P3)至时间点T3之间，这个时间区间中)的扭力曲线510为递减到波谷后再递增到一波峰的趋势。控制器121在周期P3的时间区间当中获得波峰V4以外的另一波峰V5。因此，控制器121以新的最大值，即波峰V5的数值E5，来重新设定马达125的扭力输出，如扭力输出曲线520所示。相关计算出周期P3及设定马达125的扭力输出请参照前述说明。

值得一提的是，扭力曲线510中在时间点T31至时间点T33之间的部分，代表使用者逐渐增加踩踏力，并且踩踏力大于当下的扭力输出，因此扭力曲线510呈现上升趋势。在此实施例中，由于从时间点T31开始的每一刻的扭力信号皆大于数值E4，因此控制器121便会即时地根据当下的扭力信号调整马达125的扭力输出，因而使得马达125的输出动力，如扭力输出曲线520，也呈现上升趋势。举例来说，控制器121分别在时间点T31、…、时间点T33，都取得相对于前一个时间点更大的最大值(即更新了最大值的数值)。控制器121会以更新了的最大值重新设定马达125的扭力输出。如此，扭力输出的扭力输出曲线520与扭力信号的扭力曲线510，会在时间点T31～时间点T33的时候呈现重迭状态。据此，在使用者递增踩踏力的情况，本案可以即时地回馈扭力输出，让使用者即时地感受到电动助力车100所提供的辅助力，而避免在使用者已经踩踏一段时间(车速已经开始上升的时候)，马达125才提供辅助力。因此，本案的电动助力车100可即时地回馈扭力输出可避免车速不稳定的问题。

在使用者持续地骑乘过程中，以目前时间为时间点T4作为说明，其中时间点T4为间隔于图5C的时间点T3之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图5D所示的扭力曲线510。在此实施例中，在时间点T4向前推算周期P4(即从时间点(T4-P4)至时间点T4之间，这个时间区间中)的扭力曲线510为递减到波谷后再递增的趋势。控制器121在周期P4的时间区间当中包括了波峰V5以外的其他波峰，如图5E所示的波峰V6，且波峰V6对应的数值E6更高于波峰V5所对应的数值E5。因此，马达125在时间点T4时设定马达125的扭力输出为最大值，即波峰V6的数值E6。相关计算出周期P4及设定马达125的扭力输出请参照前述说明。

在使用者持续地骑乘过程中，以目前时间为时间点T5作为说明，其中时间点T5为间隔于图5D的时间点T4之后一段时间的另一时间点。控制器121在步骤S310中接收扭力信号，如图5E所示的扭力曲线510。在此实施例中，在时间点T5向前推算周期P5(即从时间点(T5-P5)至时间点T5之间，这个时间区间中)的扭力曲线510为递减的趋势。在此时间区间内中没有包含任何波峰，因此马达125会以数值E6输出动力一段时间之后，开始递减扭力输出。相关计算出周期P1及维持马达125的扭力输出请参照前述说明。

在图5F中，控制器121没有收到任何扭力信号，例如使用者爬完一个小坡后而到达了平路或下坡，因此控制器121控制马达125递减扭力输出，并使马达125在时间点T6时停止运转，如扭力输出曲线520所示。

综合上述于图4A至图4F，以及图5A至图5F的两个实施例来说，本文件在使用者施加越来越多的踩踏力时，由于控制器121会即时地判断在一段时间之内的扭力信号的最大值是否有改变。若有，则会相应地更新马达125的扭力输出，避免使用者越骑越累，或者使用者目前是需要施加较多的力的情况，但电动助力车却没有给予应有的辅助力或在非即时的(例如1分钟之后)给予辅助力的问题。由于所述周期的长度紧紧跟随着车速而改变，这么一来可以使得通过周期长度所取得的数据窗口中的扭力信号皆可对应于每一次的踩踏而有所调整。即，于使用者有效踩踏时，数据窗口中的扭力信号原则上将至少包括一个对应使用者于水平位置踩踏的波峰。而在使用者减少踩踏力到甚至没有踩踏时，控制器121亦可控制马达逐渐减缓输出，使得使用者可以平顺的下降速度，并延长骑乘于电动助力车100上滑行的时间以及距离。所以，本文件的控制方法可以即时地给予使用者骑乘的辅助力并且即时地调整所给予的辅助力，可以避免使用者觉得忽快忽慢的问题，并且可达成提高使用者的骑乘安全性的功效。

值得一提的是，图4A至图4F，以及图5A至图5F的两个实施例中，控制器121所控制马达125的扭力输出(例如，扭力信号曲线410、510所表示的扭力)原则上等比例于使用者的踩踏力，也就是，使用者踩踏了多大的力量，马达125即会一比一的输出对应的扭力。这也是为什么使用在图4A扭力曲线410和扭力输出曲线420会互相重合以及在图5A扭力曲线510和扭力输出曲线520会互相重合。而在一些实施例中，根据电动助力车100车型的设置，使用者的喜好和习惯或是使用情境的不同，控制器121所控制马达125的扭力输出将与使用者的踩踏力之间会有不同的比例设置。这么一来扭力曲线410的前端部分(即较早时间点的扭力)即会高于(或是低于)扭力曲线410的后端部分(即较晚时间点的扭力)，而扭力曲线510的前端部分亦会同时已相同比例的高于(或低于)扭力曲线510的后端部分。另外，在一些实施例中，扭力感测器123被设置于邻近于左右踏板150、160时，扭力感测器123所感测得到的是单纯使用者对左右踏板150、160的踩踏力。而在另一些实施例中，扭力感测器123被设置于传动装置120中，并且所述的传动装置120被固设于后轮之中。在这样的实施例中，由扭力感测器123所感测得到的扭力信号可能包括了使用者的踩踏力以及马达125的输出。因此，在这样的实施例中，控制器121即需将这样的设置差异以及其所对应于侦测所得的扭力信号的组成加入扭力输出大小的考虑中。

所述的这些扭力输出与踩踏力之间的比例可于电动助力车100出厂时预设，而后再根据使用情境或是使用者习惯来调整，例如可经由控制器121的侦测，或是经由使用者的输入。例如，使用者认为电动助力车100的辅助过高让他/她无法感受骑乘的乐趣，使用者即可透过电动助力车100的输出输入装置(例如设置于车上的仪表板或是与控制器121无线连接的移动电子装置)来降低马达125的扭力输出。另外，当电动助力车100感测到使用者于上坡，而需要来自电动助力车100更多的辅助力时，控制器121即可根据爬坡的角度而比例地调整马达125的扭力输出。

请参照图6，其绘示根据本文件一些实施例中计算角度θ的示意图。如图6所示，图1的电动助力车100以一行进方向D1前进。在此实施例中，电动助力车100行走于斜坡S上，斜坡S与水平面H之间存在角度θ。因此，行进方向D1与水平面H之间也存在角度θ。

为详细说明电动助力车100行走于斜坡S上时提供对应的辅助力，以下请一并参照图6及图7。

图7绘示根据本文件一些实施例中一种控制方法700的步骤流程示意图。如图7所示，步骤S310与步骤S320请参照图3的说明，于此不予重述。

在步骤S331中，通过控制器121获得在目前时间点之前紧邻周期中的扭力信号的最大值，并根据该最大值计算马达125的扭力输出。此部分说明请参照前述如图4A至图4F以及图5A至图5F。

在步骤S333中，通过控制器121计算电动助力车100的行进方向D1与水平面H的角度θ。举例来说，当本体110以行进方向D1前进时，例如使用者骑乘脚踏车在角度θ的斜坡上以行进方向D1前进。在一些实施例中，控制器121以公式(3)来计算角度θ：

其中，MT为马达扭力信号(motor torque)、HT为踩踏扭力信号(human torque)，R为车轮半径，W为总重量，g为重力加速度，以及acceleration为马达加速度。马达扭力信号与踩踏扭力信号可以是现时(real-time)的信息，亦可为上一个时间点(例如前一个取样的时间点)的数据。总重量为本体110的重量与使用者的体重的总和。

如公式(3)所示，马达125的扭力信号与踩踏力的扭力信号(即脚踏车整体的力矩值)为斜坡上的力矩值，车轮半径、总重量、及重力加速度的乘积为脚踏车在斜坡S上的垂直向下的力矩值。简单来说，根据电动助力车100得以前进的总力矩以及负载即可以得知目前电动助力车100该以怎样的速度前进。而实际的前进速度不匹配时，即可透过之间的关系以及公式(3)来计算得到上坡角度的大小。在一实施例中，在公式(3)中若减号的前项值等于减号的后项值(即sinθ＝0)，代表目前的车速，因此可以判定电动助力车100被骑乘在平坦路面上。

于计算出角度θ后，在步骤S335中，通过控制器121根据扭力信号的最大值所计算得到的扭力输出与角度θ，计算补偿输出。在一些实施例中，控制器121可根据角度θ以及其他参数(例如当前的速度/加速度以及使用者的状态)来适度地动态增强马达125的扭力输出。在一些实施例中，控制器121可根据一补偿查找表来的角度θ来决定补偿倍率。请参照表一，其为补偿查找表的实施例。

表一：补偿查找表

角度θ	补偿倍率
		0°	0.5
2.9°	0.6
		5.7°	0.7
8.5°	0.8
		11.3°	0.9
14°	1.0
		16.7°	1.0

如表一所示，补偿查找表包含角度θ及对应的补偿倍率。举例来说，若图6的角度θ为0°(即骑乘于平路上)，对应的补偿倍率为0.5，代表马达125将以正常状态的扭力输出的0.5倍作为补偿输出。因此，整体来说的电动助力车100是以使用者所踩踏的动力值加上踩踏的动力值的0.5倍的马达125的补偿输出来运作(即以1.5倍的动力输出)。

另一方面，若图6的角度θ为16.7°，对应的补偿倍率为1.0，代表以扭力输出的1倍作为补偿输出。因此，整体来说的电动助力车100是以使用者所踩踏的动力值加上踩踏的动力值的1倍的马达125的补偿输出来运作(即以2倍的动力输出)。值得一提的是，表一所示的补偿查找表仅为范例作为说明，实际上可依据需求而作不同的设定，本文件不以表一的补偿倍率的此些数值为限。

在一些实施例中，控制器121可执行于不同的操作模式，来控制马达125的扭力输出。举例来说，操作模式包含休闲模式、一般模式、以及竞速模式。在操作模式中，适用于使用者例如在河滨一边骑乘一边观赏风景的情况，马达125提供较多的动力以让使用者可以较轻松地骑乘。在竞速模式中，适用于使用者例如在比赛体力的情况，马达125提供较少的动力(和/或相同于另一台电动助力车的助力)以让使用者需要施加较多的踩踏力以进行竞速。控制器121根据操作模式来选择对应的补偿查找表，据以使用对应的补偿查找表来获得补偿倍率。值得一提的是，上述各个对应于操作模式的补偿查找表与上坡/下坡所运用的补偿查找表可一并使用，并不互斥。

在步骤S341中，通过控制器121根据扭力输出与补偿输出来设定马达125的扭力输出。举例来说，当角度θ为0°时，以扭力输出的1.5倍作为补偿输出。另一方面，当角度θ为14°时，以扭力输出的2倍作为补偿输出。也就是说，当使用者骑乘于没有坡度(例如θ＝0°)的平坦路面时，马达125仅辅助较少的动力，即可让减少使用者的骑乘负担。当使用者骑乘于有坡度(例如θ≠0°)的平坦路面时，则可根据坡度的角度θ来控制马达125的扭力输出，越大的角度提供较大的辅助动力。

如此一来，本文件的控制方法700中，可根据骑乘时的斜坡S的角度θ适度地调整马达125的扭力输出。据此，电动助力车100可确实地在使用者有助力需求时提供对应的助力输出，并可避免使用者因骑乘的坡度不同所导致马达125的扭力输出忽大忽小的问题。例如，当小坡度时却提供过大的扭力输出或者大坡度时却动力不足。透过本文件的控制方法700，无论是在大坡度、小坡度或平坦路面，使用者可用相似的踩踏力来骑乘电动助力车100，不需要因为不同路况而有不同的踩踏力，使得骑乘过程中更舒适。

请参照图8，其绘示根据本文件另一些实施例中一种传动装置620的功能方块示意图。相较于图2A的传动装置120，图6的传动装置620还包含处理器625、电池模块627、储存模块628、以及通讯模块629。以及，马达125包含速度感测器623。速度感测器623可为位置感测器或独立的速度计，用于感测马达125的转动信号，并提供转动信号或是感测得到的速度值至控制器121，以作为控制器121计算公式(3)的参数值之一。

电池模块627、储存模块628、以及通讯模块629分别耦接于处理器625。电池模块627为用以储存电能并提供电能至传动装置620的所有元件。储存模块628用以储存例如程序码，使得处理器625可步骤应用程序来与安装于使用者的电子装置(未绘示)上的应用程序透过通讯模块629进行数据交换。举例来说，电子装置(未绘示)上安装有应用程序。透过使用者在应用程序的使用者界面上输入例如身高、体重等的信息，处理器625可获得此些信息并传送给控制器121，以作为控制器121计算公式(2)的参数值之一。在一些实施例中，处理器625亦可透过通讯模块629直接或间接地连接一远程服务器，以取得上述与使用者相关的信息。处理器625可以是电子控制单元(electronic control unit，ECU)或是马达控制单元(Motor Control Unit,MCU)。

综上所述，本文件提供一种电动助力车、控制方法、以及传动装置，根据使用者的踩踏周期计算可配合于使用者目前施力的扭力输出，结合使用者踩踏及马达的动力输出，动态地修正整体动力值，以达成使用者的骑乘体验速度与踩踏施力体验一致的功效。

上文概述若干实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本发明的态样。熟悉此项技术者应了解，可轻易使用本发明作为设计或修改其他制程及结构的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效结构并未脱离本发明的精神及范畴，且可在不脱离本发明的精神及范畴的情况下产生本文的各种变化、替代及更改。

Claims (20)

1.一种电动助力车，其特征在于，包含：

一本体；

一车轮，设置于该本体；

一扭力感测器，用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号；

一马达，设置以驱动该车轮；以及

一控制器，耦接该扭力感测器以及该马达，其中该控制器经配置以：

自该扭力感测器接收该些扭力信号，该些扭力信号对应大于零的该踩踏力；

根据该电动助力车于一第一时间点的一车速计算得到一第一周期；

获得在该第一时间点之前于该第一周期中的该些扭力信号中的一第一最大值；以及

根据所获得的对应该些扭力信号的该第一最大值，设定该马达的一第一扭力输出，其中该第一扭力输出被设定为与该第一最大值成一比例。

2.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，该控制器还经配置以：

根据于一第二时间点时该电动助力车的该车速一计算得到一第二周期，其中该第二时间点晚于该第一时间点；

获得在该第二时间点之前于该第二周期中的该些扭力信号中的一第二最大值；以及

当判断该第二最大值不同于该第一最大值时，根据该第二最大值设定该马达的一第二扭力输出。

3.根据权利要求2所述的电动助力车，其特征在于：

该马达设置于该车轮内；以及

该控制器根据该马达于该第一时间点的一转动速度计算得到该电动助力车于该第一时间点的该车速。

4.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，该车轮经该踩踏力及该马达所驱动而以一行进方向移动，该控制器还经配置以：

计算该行进方向与一水平面的一角度；

根据该角度与该第一扭力输出计算一第一补偿输出；以及

根据该第一扭力输出及该第一补偿输出设定该马达的扭力输出。

5.根据权利要求4所述的电动助力车，其特征在于，该控制器还经配置以：

根据该角度读取在一补偿查找表中的一补偿倍率；以及

使用该补偿倍率与该第一扭力输出计算该第一补偿输出。

6.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，还包含一传动装置，设置于该车轮，该传动装置包含该扭力感测器、该马达以及该控制器；

其中该扭力感测器设置邻近于该车轮，该扭力感测器根据在该本体的一踩踏输入轴齿轮与一车轮齿轮的一齿轮比以及于该踩踏输入轴齿轮所感测的该踩踏力，输出该些扭力信号。

7.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，还包含一传动装置，设置于该车轮，该传动装置包含该马达以及该控制器；

其中该扭力感测器设置邻近于该本体的一踏板，该扭力感测器通过于该踏板感测的该踩踏力输出该些扭力信号。

8.一种控制方法，适配于一电动助力车，其特征在于，该电动助力车包含一本体、设置于该本体的一车轮、一扭力感测器、用以驱动该车轮的一马达以及一控制器，其中该扭力感测器用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号，该马达设置以驱动一车轮，其中该控制方法包含：

接收该扭力感测器的该些扭力信号，该些扭力信号对应大于零的该踩踏力；

根据该电动助力车于一第一时间点的一车速计算得到一第一周期；

获得在该第一时间点之前于该第一周期中的该些扭力信号中的一第一最大值；以及

根据所获得的对应该些扭力信号的该第一最大值，设定该马达的一第一扭力输出，其中该第一扭力输出被设定为与该第一最大值成一比例。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包含：

根据于一第二时间点时该电动助力车的该车速计算得到一第二周期，其中该第二时间点晚于该第一时间点；

获得在该第二时间点之前于该第二周期中的该些扭力信号中的一第二最大值，其中该第二时间点在该第一时间点之后；以及

当判断该第二最大值不同于该第一最大值时，根据该第二最大值设定该马达的一第二扭力输出。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，该马达设置于该车轮内，该控制方法还包含：

根据该马达于该第一时间点的一转动速度计算得到该电动助力车于该第一时间点的该车速。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该第一周期的长度与该车速成反比。

12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该车轮经该踩踏力及该马达所驱动而以一行进方向移动，该控制方法还包含：

计算该行进方向与一水平面的一角度；

根据该角度与该第一扭力输出计算一第一补偿输出；以及

根据该第一扭力输出及该第一补偿输出设定该马达的扭力输出。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，还包含：

根据该角度读取在一补偿查找表中的一补偿倍率；以及

使用该补偿倍率与该第一扭力输出计算该第一补偿输出。

14.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该扭力感测器根据在该本体的一踩踏输入轴齿轮与一车轮齿轮的一齿轮比以及于该踩踏输入轴齿轮所感测的该踩踏力，输出该些扭力信号。

15.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该扭力感测器侦测在于该本体的一踏板的该踩踏力输出该些扭力信号。

16.一种传动装置，其特征在于，用以提供一电动助力车的动力输出，其中该传动装置包含：

一扭力感测器，用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号；

一马达，设置以驱动一车轮；以及

一控制器，耦接该扭力感测器以及该马达，其中该控制器经配置以：

自该扭力感测器接收该些扭力信号，该些扭力信号对应大于零的该踩踏力；

根据该电动助力车于一第一时间点的一车速计算得到一第一周期；

获得在该第一时间点之前于该第一周期中的该些扭力信号中的一第一最大值；以及

根据所获得的对应该些扭力信号的该第一最大值，设定该马达的一第一扭力输出，其中该第一扭力输出被设定为与该第一最大值成一比例。

17.根据权利要求16所述的传动装置，其特征在于，该控制器还经配置以：

根据于一第二时间点时该电动助力车的该车速计算得到一第二周期，其中该第二时间点晚于该第一时间点；

获得在该第二时间点之前于该第二周期中的该些扭力信号中的一第二最大值，其中该第二时间点在该第一时间点之后；以及

当判断该第二最大值不同于该第一最大值时，根据该第二最大值设定该马达的一第二扭力输出。

18.根据权利要求17所述的传动装置，其特征在于，该马达设置于该车轮内，以及该控制器还经配置以：

根据该马达于该第一时间点的一转动速度计算得到该电动助力车于该第一时间点的该车速。

19.根据权利要求17所述的传动装置，其特征在于，该控制器还经配置以：

计算一行进方向与一水平面的一角度；

根据该角度与该第一扭力输出计算一第一补偿输出；以及

根据该第一扭力输出及该第一补偿输出设定该马达的扭力输出。

20.根据权利要求19所述的传动装置，其特征在于，该控制器还经配置以：

根据该角度读取在一补偿查找表中的一补偿倍率；以及

使用该补偿倍率与该第一扭力输出计算该第一补偿输出。

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