TW583116B - Control unit for motor-assisted bicycle - Google Patents

Description

583116 五、發明說明Ο) 交互參考之相關申諳案 此非臨時申請案係依美國專利法第11 9 (a)條之規定主張 於2 0 0 1年2月28日中請之日本專利申請案第200^055399 號、於2001年2月28曰申請之曰本專利申請案第 20(Π-0 5 540 0號、於20 0 1年2月28日申請之日本專利申請案 第2 0 0 1 -0 5540 1號、及於200 1年2月28日申請之日本專矛;$ 請案第20 0 1 -055402號之優先權曰，上述所有申請案皆 入此處參考。 發明之背景 1、 發明之頜Μ 本發明係有關於馬達輔助自行車之控 的，係有關於以相同於不且右毛、告 早兀且更特別 後稱之為"一般自行車"單元之自行車（於 馬達輔助自行車的控制單元' 仃感覺，相同於駕駛 2、 習知技術之說巧 一種馬達輔助自行車，包含 輸由人工動力施加至踏板的 驅動系統’用以傳 之腿部的驅動力所驅動；及 士後輪係由來自操作者 作者腿部施加之驅動力 …、達驅動系統，用以依據由操 統。此一形式之馬達輔助自一顆助動力至人工動力驅動系 以及踏板旋轉速率，而以馬订車係被配置使得依據腿動力 力增加時，馬達輪出增加^達輪出輔助人工動力。在腿動 者所施加之能量。依此，以減少必要之人工動力與操作 例的。 …達輪出係與腿（人工）動力成比

583116 五 發明說明（2) :習知技術中’馬達輔助自達輪 口i试以補僧自行|少壬b 力匕被考慮 H者：乘自行車前進時段期間。例：，在曰4j Γ:1, 27386中揭示的馬達輔助自行車，其中 /辅助，以減少當—駕Hi的重量差’#由馬達所補償 動力。ο田駕敬者騎乘自行車前進時所需之人工 輸：：=工:之，達輔助自行車中，馬達 力周期性改變。依板之旋轉發生的腿動 傾向於周期性地變化。 工動力可被減少，車輛速率 在馬達輔助自行車與一般自 人工動力而被輔助動力所消除的重頁差，無關於 車輛速率的循環變化。但是，、此二二：二：會發生前述之 車，傾向於僅在當操作者與 =^馬達輔助自行 人工動力之輔助動力。因‘，’提供無關於 進-步的’在自行車於諸如♦ 3D輔助動力。 之情況中，習知技術的馬達辅助自 =斜J面上操作 斜度感測器之另—輔助控制機構。後 f需要諸如傾 助動力僅依據駕駛者與自行車步”動力’因為輔 度而校正。 、路表面上之傾斜程 91101648.ptd 583116 五、發明說明（3)

發明之概要W & i:Γ i:習知技術所附隨之缺失’且達成習知技術未 月匕貝現之其他優點。 舍i發：ί目的係提供馬達輔助車輛之控制單*，即使在 二一 ϋ j1斜道路表面及/或平坦道路上時，亦允許相同 ；行車所獲致之運行感覺駕駛車輛。 須姑t明之目的係提供馬達輔助車輛之控制單&，允許無 須放大人工動力之循環變化之作業。 “、、 兮i l月之另一目的係提供馬達輔助車輛之控制單元，允 多種之車輛的作業狀態而調整輔助動力。 達成，其 >包ί ϋ Ξ幹I經由馬達輔助車輛的控制單元所 ί、ί動Ϊ由一馬達產生之馬達驅動力至後輪的馬 制單元包括用以偵測，之實際運行阻 而栌制盥產味鍤=相對應於馬達驅動系統之實際運行阻力 而t制與產生輔助驅動力的機構。 -：2其t之目㈤，可經由馬達輔助車輛的控制單元進 二 ，八包含用以傳輸人工驅動力至後輪的人工動力 驅動糸統’及用以傳輸由一馬達產生之馬 的=驅動系、统，控制單元包括用以偵測一車輛之實際“ 機：m!!:應於實際運行阻力產生輔助驅動 輔助動力之機構，依據一預定值之=後的： 、s ϋ由馬達驅動系統所產生之輔助驅動力。

91101648.ptd 第8頁 583116

一 k些及其他之目的，可經由馬達輔助車輛的控制單元進 步，成’其包含用以傳輸人工驅動力至後輪的人工動力 ，動系統’及用以傳輸由—馬達產生之馬達驅動力至後輪 ::馬達驅動系’统’控制單元包括用以偵測一車輛之實際運 4亍，力的；構’及用以相對應於馬達驅動系統之實際運行 =而控制與產生輔助驅動力的機構；及用以決定車輛之 運行狀態的機構。

:於此後之j細說明，本發明之應用的進一步範疇將可 ,、α楚。但疋，必須了解，指出本發明之較佳實施例的 說明與特定範例，均僅以示範之方式顯示，因為由此 |、、、田次明那些習於本技藝者對本發明之精神與範疇内 之夕種改變與修正將很清楚。 具體例之詳纟 本發明於後將參照所附圖式詳細說明。圖2係具有依據 ^明之具體例的控制單元之馬達輔助自行車的側視圖。 #輔助自打車之車體底架2包含被置於車體前側上之 4官2、#自頭部管2向後與向下地延伸之下懸管3、被連接 =下懸管3且自此向後地延伸之後叉桿4、及自下懸管3之 最下方末端升起的椅座支柱5。 〜

前又桿6係由頭部管2旋轉地支撐。前輪7係由前又 下部末端旋轉地支撐。轉向把手8被裝配在前又桿6的上 末、上。剎車槓桿9被提供在轉向把手8上。自刹車横 延伸之鋼絞線1 0連接至被固定於前又桿6的前輪剎車=广。’ 類似的，雖然未示於圖，延伸至後輪剎車的剎車槓桿

583116

供在轉向把手8上。用以感測剎車槓桿g 裔（未示於圖）被提供在剎車槓桿9上。 之作業的剎車感測 連接至椅座支柱5的上部末端之一對右盥左 且向下地延伸’並被接合至接近後又桿4下部^之/ 份。後輪13被後又桿4與撐桿12形成之接合構件所支撐。 力源之馬達“係以與後輪13之較同軸的方式而 亦由接合構件支樓。馬達14較佳地為三相無刷式馬達，且 ^高扭矩與低摩擦。於後將提供馬達14之㈣方式及其結 構之詳細說明。 ^上部末端處具有椅座15之支撐軸16，以允許調整椅座 1 5高度之狀態而被嵌入椅座支柱5中。用以供應動力至馬 達14的電池17，係能提供在椅座15下方的後輪13與椅座支 柱5之間的位置處。電池丨7係由固定至椅座支柱5的托架工8 所支撐。動力進給部份1 9被提供在托架丨8上。動力進給部 份19經由電線（未示於圖）而被連接至馬達14，且亦被連接 ^電池1 7的電極。電池1 7的上部部份係經由夾持設備而被 椅座支柱5支撐，例如為在較佳具體例中之由箍帶2 〇與卡 子21形成的夾持設備。

延伸在車體之寬度方向中的曲柄軸2 2係由下懸管3與椅 座支柱5之間的交叉部份所支撐。踏板24經由曲柄23而連 接至曲柄轴22。主動鏈輪25經由腿動力感測器（未示於圖） 而連接至曲柄轴2 2。施加至踏板2 4的腿動力，係經由腿動 力感測器傳輸至主動鏈輪25。 鏈條27捲繞主動鏈輪25與被提供在後輪13之轂上的從動

583116

鏈輪2 6。鏈條2 7之拉伸 盖。用以偵測曲柄轴2 2 提供在曲柄抽2 2上。纟 車引擎之曲柄抽旋轉的 於後將說明裝配至曲 一部份之人工動力驅動 元。圖21係沿著圖2 〇之 1 0 1R均被擰緊在固定於 滾珠轴承1 〇 2 L與1 〇 2 R均 而，個別地形成在曲柄 曲柄軸2 2。 側與主動鏈輪2 5均被鏈條外蓋2 8覆 之旋轉的旋轉感測器（未示於圖）被 較佳具體例中，可使用諸如偵測汽 感測器型式之旋轉感測器。

^軸22的腿動力偵測單元。圖2〇係 單元，其中，組合一腿動力偵測單 線A-A取得之剖面圖。頂蓋1 OIL與 下懸管3的支推管1〇〇之二末端中。 被嵌入頂蓋1 〇 1 L與1 〇 1 R之間，因 軸22上之直徑差異部份旋轉地支樓 曲柄23均被環繞螺栓ι〇3Β (圖20中僅顯示右側）擰緊之螺 帽103C固定至曲柄軸22的左與右端。單向離合器之内、 部環105係固定在右側曲柄23與支撐管100之間。主動鏈輪 25經由襯套1 05A而旋轉地支撐在内部環1 05的外部周邊 上。經由螺帽106A與板106B，限制主動鏈輪25在堆力方向 中之位置。 蓋板107係整合地被提供在主動鏈輪25上，且傳動板 被裝設在由主動鏈輪25與蓋板1 〇7所環繞之空間中。傳動 板1 0 8係與主動鏈輪2 5同軸地支撐’以此方式，在環繞曲 柄軸22的旋轉方向中，允許傳動板1 08與主動鏈輪25之間 的預定偏移。 在主動鏈輪25與傳動板108中形成多數之窗口 1〇9(於此 一具體例中為6件）。在每一窗口 1 〇 9中提供一壓縮線圈彈

583116 五、發明說明（7) 門生厂在紅轉方向中之主動鏈輪25與傳動板108之 Λ縮線圈彈簧110作用以產生反作用力，以 抵抗於其之間的偏移。 徨L'l單向離合器104之外部環的棘輪齒111，均形成在 2=1輪穀的内部周邊上。同時，棘輪爪113均被單 :内部環105支#，以此方式’被彈簧112徑 =地偏麼。棘輪齒！〗〗均與棘輪爪113結合。單向離合 1 0 4係設有防塵外蓋丨丨4。 二同Π;ΪΓ109之多數的小窗口(於此-具體例中為 σ中°壓縮線圈彈簧118均被裝 6又使付在紋轉方向119中偏壓傳動板1〇8，即為，在消除主 動鏈輪25與傳動板108之間的連接部位之鬆度的方向中' ^確言之’壓縮線圈彈簧118允許傳動板的位移響應 動至主動鏈輪25。 腿動力偵測單元之感測部份（腿動力感測器）47，被裝配 在主動鏈輪25之車輛本體或下懸管3的部份上。腿動力感 測器47具有被固定至主動鏈輪25的外部環12〇，且感測^ 主體121旋轉地提供在外部環12〇上，用以形成一磁路。^ 部環120係由電絕緣材料製造，且以一螺栓（未示於圖）固 疋至主動鏈輪25。外蓋122被提供在外部環12〇之主動鏈輪 25側上。外蓋122被以一組螺釘丨23固定至外部環12〇。明 圖22係依據本發明之具體例的腿動力偵測單^之放大刊 面圖。圖22係感測器主體121之放大剖面圖。線圈125與^ 91101648.ptd 第12頁 5831i6

五、發明說明（8) 柄軸22被同心地提供設置，一對心部126A與126B被提供在 幸由向方向中的線圈1 2 5之二側上，使得在線圈1 2 5之外部周 邊方向中突出。腿動力偵測單元亦包含感測器主體1 21、 車由承1 3 2、及自線圈1 2 5延伸之引線1 3 3的支撐構件1 3 0、 1 3 1。以環形形狀形成之第一感應線圈丨2 7與第二感應線圈 128，均被提供在心部126人與126B之間。

依據自腿動力傳動環124傳動之腿動力，第一感應線圈 127與第二感應線圈128可在圓周方向中位移。經由第一與 第二感應線圈1 2 7與1 2 8之位移，改變在心部1 2 6 A與1 2 6 B之 間的第一與第二感應線圈127與丨28之重疊數量。其結果。 當電流被施加至線圈1 25時，在心部1 26A與1 26B、心部軸 環129、及第一與第二感應線圈127與128形成之磁路中流 ，的磁通量’係依據施加之腿動力而改變。依此，經由測 i線圈1 2 5之感應係數的改變（其係磁通量之作用），可债 測施加之腿動力。 ' 前述之腿動力偵測單元，已在本申請人先前申請之申請 案中洋細S兒明（日本專利申請案號碼Hei丨參考號 碼A^-1 026 )) ’其全體均於此併入參考。但是，腿動力债

測：：並不限制於前述’而係可自相關技藝中獲致之其他 型式中合適地選擇。 圖3係依據本發明之具體例的馬達14之剖面圖。一板^ ! ί ί桿1的：端與、撐桿12之下部端形成的接合構件向後 二二^ ϋ隻速齒輪之汽虹30係經由轴31而被板29所 支樓。輪轂32係環繞汽缸30之外部周邊配接。輪轂32被形

583li6 五、發明說明（9) 成為具有内圓環部與外圓環部之環形本體。 H : t内：周邊表面係與汽缸30之外部周邊接觸。 ^ 2 犬、之丨接板3 3被以—螺栓3 4固定至輪轂3 2的側 面形成馬達1 4之轉子側磁極的銨磁鐵3 5，被裝設在 ，:卜圓環部的内部周邊上，使得被以特定間隔互相 ^開。輪戚32之外部汽缸形成固持磁鐵35之轉子心部。 ，承36被配接在輪轂32之内部汽缸的外部周邊上，且定 定接1軸承36之外部周邊上。定子38被裝設在 Π?之外部周邊上，且以-螺栓4〇裝配於該板

Ll: 特定微細間隙襄設’ 1亥間隙係位於定子38 一轉子心部（即為輪to 3 2之外却—a、 «η 環繞定子38繞組卜心'缸)之間。三相線圈39係 定霍爾疋件）構成之磁極感㈣器41，被提供在 4 9 6认/反側邊表面上。磁極感測器4 1感測當一磁鐵 42么輪紱32突出通過磁極感測器41之時的磁通量之改變， 不輪㈣之位置的信號。依據一較佳具體例中之 馬達14的二相，磁極感測器41均位於三位置處。 控制面板43被提供在定子支撐板37之侧邊平面上。控 :板4 3 適合依據來自磁極感測器之位置信號而控制供鹿 至二相線圈39的電流。例如為㈣與以。之控制元。 制面板43上。必須注意，控制面板43可與用以= 磁極感測器41之面板整合。 衣配 ，被連接至後輪（未示於圖）之輪緣的輻條44，均固 輪戚32之外部周邊。托架46係以一螺栓“固定至定子支撐 583116 五、發明說明（10) 板37的側邊表面，較佳的，在相對於控制面板43等所裝配 之侧邊表面的另一側邊表面上。托架46係以螺栓（未示'"於 圖）連接至車體底架的板29。 μ 、 因而，三相無刷式馬達14包含與後輪〗3之軸31同軸地提 供之定子與轉子。馬達14產生辅助動力，且被添加至經由 鏈條17與從動鏈輪26傳動之人工動力。 於後將說明供應至馬達14的電流之控制，即為控制馬達 14之輸出。圖4係顯示道路表面狀態的改變與驅動力的改 變之間的關係之圖表。圖4顯示在一假定運行道路上之 助動力的產生狀態。於此圖中’橫座標代表時間。假 車輛行進在具有平坦道路、向上斜坡、向下斜坡、及 道路的運行道路上。在假定運行道路上之車輛的運行模-^係被設定使得車輛在平坦道路上逐漸地加冑，且在 達向上斜坡之後，車輛以恆定速率行進。 _

:圖4中’顯示具有小與大曲線之驅動力，係 2出之習知技術方法所獲致’以使與腿動力成比例地產 生輔助動力。較小曲線顯示經由腿動力Ta之驅動力（人 P: ’且具有與小曲線相同相態之大曲線顯示經由馬達之輔 :動力Pm。由圖式可清楚看出’依據產生輔助動力P 達輸出的習知技術方法’具有被維持於2 : 助==的比例’雖然輔助動州在向上斜i 上乓加，人力Ph在向上斜坡上亦被維持於高水平。 的二ίΐ一具體例’馬達輸出係被控制使得在平 -道路、肖上斜坡、及向下斜坡上’駕駛者僅產生特定驅

583116 五、發明說明（11) 動力抵拒馬達輔助自行車之運行阻力，該驅動力係相等於 舒適自行車之平坦道路運行阻力。僅有相等於在一平坦道 路上經由運行相當輕重量之一般自行車產生之運行阻力 (一般稱之為”舒適自行車”動力）的經由運行馬達輔助自行 車產生之運行阻力，係由輸入人工動力所產生。剩餘之 阻力係由馬達1 4之輸出所輔助。

以此一組態，駕駛者可以類似於經由在一平坦道路上之 舒適自行車作業所獲致的感覺，在任何道路上駕駛馬達辅 助自行車。如示於圖4，馬達轉矩係被產生使得抵拒在馬 達輔助自行車運行之時實際產生的阻力Ra而產生辅助動 2 °於此時，馬達轉矩係被決定使得（Ra_Pm)之值成為特 定值。換言之，駕駛者可以一特定驅動力Ta抵拒相等於一 的平坦道路運行阻力之運行阻力，來駕駛馬達 於後將更詳細說明前述之輸出控制。必須注意， 出控制之内容，僅提供說明此一具體例之基本概令。"· :種=馬達輸出之方法含有前述輸出控制之基：概念的 夕：匕方塊圖，顯示依據本發明的一具體例之控制單元 夕邛伤的功能。圖1係方塊圖，顯示用以依據實> =力控制馬達14之輪出的控制單元之基本部際心丁 貯存竹Ϊ : 微電⑱，可實行控制單元之計算应 ' ，、。腿動力偵測部份51依據來自 = 偵測信號來偵測腿動心。曲柄旋轉數量❹

刈 3116

五、發明說明（12) 來自曲柄旋♦衰成

Nrp . 等感測裔48之偵測信號來偵測曲柄旋轉數量 自踏板24輸入之/#部:分53經由使用下列方程式，計算與 _φ 之腿動力成比例之驅動力Ph : 妳A = = NCR x K1 ;其中κ 1為一係數。（方程式1) τ與馬達旋轉數4動力獲致之驅動力扑至依據馬達轉矩 算總驅動力pw里/之馬達輸出，總驅動力計算部份54計 貯存在先前伯 使用之馬達轉矩了係先前值’即為被 在先則值記憶體61中的值（T—1)。 偵;量偵測部份56依據來自馬達旋轉感測器49之 據來自車°細4 '則馬達旋轉數量Nm。車輛速率偵測部份57依 ^ ^ 逮率感測器50之偵測信號來偵測車輛速率v。 器41可使用為每-馬達旋轉感㈣^ 車：Ϊ ϋ ΐ ΐ體58貯存車輛速率V之先前偵測值(V-1 )。 與目1計算部份59計算車輛速率V之先前值（ν-υ [自:备之間的差Λν。標準運行阻力計算部份60計算- 二仃之平坦道路運行阻力Rr (經由自依據車輛速率 測圖取得）。 佩平秭迷率V的 阻-力計算部份62依據總驅動力PW及車輛速率改變署 :汁:貫際運行阻力Ra(經由自一預備供每一車輛以里 =ΞΓ!)。於後將說明使用以計算實際運行阻杨 婢^ ^在運行阻力計算部份62實行之計算中，可使用 〜動力Pw之累加值來取代總驅動力p 總驅動力g 4^ _ , 义此It况’提供 動力累加部份55。其之輸出可被使用為總驅動力、之

583116 五、發明說明03) 累加值。精確言之，總驅動力累加#伤5 5累加每一特定時 間或每一特定時段中的總驅動力’以獲致累加值P · h，例 如在曲柄軸2 2的一次旋轉期間獲致總驅動力pw的累加值

P h 輔助動力計算部份6 3自貫際運行阻力R a減去一般自行車 之平坦道路運行阻力Rr，以計算將由馬達1 4提供之輔助動 力Pm。馬達轉矩計算部份64依據馬達旋轉數量與輔助動 力Pm計算將由馬達14產生之馬達轉矩T。馬達轉矩了係自一 預定測圖（馬達旋轉數量Nm與輔助動力Pm之函數）恢復而# 致。计异出之馬達轉矩T被輸出至馬達1 4的控制器且被貯 存在先前值記憶體6 1中。 ' 如前所述，依據此一實施例中之控制單元，實際運行阻 力Ra係依據相對應於踏板24 一次旋轉期間輸入之^旦 輛速率改變而獲致。經由自實際運行阻力Ra減去二二 車之平坦道路運行阻力計獲致之阻力的驅動力，被又； 14輸出且被添加至人工動力輸入。 破自馬達 圖5係一方塊圖，顧千尤说 .^ 起動之時，用以控制辅助在動供一自H =斜表面上初始 面傾斜度調整增加= 部份’用以依據道路表 自行車之平坦道路ϋη力〜量。於圖5中，輔助 (馬達輔助自行車）之平垣^异；1卩伤65計算—輔助自行車 輛速率V的預定测圖取得^ ^運行阻力10 (經由自依據車 依據由運行阻力計算 切62所計算之實際運行阻力Ra與 91101648.ptd 第18頁 五 發明說明（14) 辅助自行車之平扫道敗 - ^ 以-特定值大於二；=阻力R1 ’如果實際運行版力Ra 部箱判定車輔是否—，道路表面傾斜決定a 阻力以以-特定值小於上斜坡上。如果實際運行 斜決定部份66判定車輛是G進：：：：R二道路表面傾 動力增加部份68被摔= :定時器67被起動，且輔助

一方面，在運行車時器67之計數終止為止J 被起動’且輔助動力減份m:之時’定時器69 數終止為止。夕。卩知7〇被刼作直至定時器69之計

輔助動力增加部份68 I 使增加輔助動力Pm，H ^ ^仏叶异辅助動力用之係數，以 助動力用之以動力減少部份7°校正供計算; 增加部份68與輔助動減二二Pm。：據自輔助動力 動力計算部⑽輸出依 輔助動力Pm。 〗疋之道路表面傾斜度校正之 圖6係一時庠矣 号- 的判定時序圖圖6:=速：與人工動力之辅助動力 序。圖6中顯示車輔^鮮圖、表’亦顯示輔助動力之判定時 Pm ’以及#測與計算、=動力Ta、馬達之輔助動力 係在當腿動力。個別感測器之谓測輪出， 下-最小值被偵:腿動〜 备一+火nB 4 』了同點之間的時段中讀出。 感測器的；測值力於2值時’依據於該時之個别 』值㈤始下—輔助動力〜之計算。車輛逮以 583116

mn ί ί先前車輛速率與該車輛速率之間的 ί管且V」鱼红母二定時11、t2m3處’輔助動力〜被 计#，且计异車輛速率中的差（V —(V — D)。進一步的，用 以獲致於每-定時tl、t2、與t3開始計算之輔助動力〜的 載流功率，被設定於每一定時tl, 、t2，與t3，處。

圖7係一控制電路圖，顯示依據本發明的一具體 達14輸出控制。圖8係一定時表，顯示依據本發明的一呈 體例之馬達控制定時，其中，顯示載流定時與載流功率、。 於圖7中，全波整流器71具有被連至三相定子線圈3 9之 FETs(—般言之，個別開關元件）71a、71b、71c、7id、 71e與71f °FETs 71a至71f之載流係由驅動器72控制，载 流功率係由功率設定部份73依據自馬達轉矩計算部份M供 應之指令所設定，且被輸入在驅動器7 2中。 、

於用以給予輔助動力Pm之驅動定時處，自功率設定部份 73供應載流功率至驅動器72。依據載流功率，驅動器72激 勵FETs 71a至71f，以自電池17供應電流。於產生再生輸 出的情況中’在以180 °電角度自驅動定時偏移（〇ffset) 之再生定時處，自功率設定部份73供應載流功率至驅動器 72。依據載流功率’驅動恭72激勵FETs 71a至71f。告 FETs 71a至71f在再生定時處被激勵時，在定子線圈gg中 產生之電流被F E T s 71 a至71 f整流，以使被供應至電池 17 〇 載流定時係驅動定時或再生定時，係依據自馬達轉矩計 算部份64供應之所需馬達轉矩T而決定。如果所需之馬達

583116 五、發明說明（16) 轉矩T之值係正值，載流定時被設定為驅動定時，且如果 所需之馬達轉矩T之值為負值，載流定時被設定為再生定 時。 在圖8中，每一FETs 7la至？if係被以設定至120。電角 度之載流角度所激勵。圖8顯示被採用為驅動定時之載流 定時。於再生定時處，在，，高"側之每一FETs 71a、71c與 7le的定時’係以180。電角度自驅動定時偏移。 遂圖程圖，顯示依據本發明之具體例的實際 運仃阻力產生輔助動力之 圖，顯示依據示於圖9之之實過二驟阳。，係-詳細流程 程之連續步驟。在步驟^際運/械阻力產生輔助動力的過 測輸出來計算車輛速依據馬達旋轉感測器49的偵 (於後稱之為/助;㈣S2巾，馬達輔助自行車 行車（舒適自行車）之平的平坦道路運行阻力與一般自 速率V而計算。 一道路運行阻力Rr，均被依據車輛 例如，由具有55公斤重 舒適自行車之平坦道路 < 烏駛者所駕駛之1 2公斤重的 平坦道路運行阻力Rr，且仃阻力係被採用為一般自行車之 駛之26公斤重的輔助自具有Μ公斤重量之駕駛者所駕 為輔助自行車之平垣之平坦道路運行阻力係被採用 阻力R1與Rr可自預定=阻力K1。這些平坦道路運行 圖11係-圖表，顯示：：传； 間的關係。圖11顯示指 f速率與平坦道路運行阻力之 力R1與Rr之間的關係速率V及平坦道路 預疋測圖範例。於此圖式中，每— 583116

五、發明說明（17) 辅助自行車之平i日道路遥私+ D , & 政节—仃阻力R1與一般自行車之平坦道 路運订阻力R r，均被顯示氧备红方 予之鱼錳、W 為車速率V之函數。依據所給 :之^輛速率V’可自示於圖u之測圖獲致每一輔助自行 車之平坦道路運行阻力以盥一船 ^ 飯自仃車之平坦道路運行阻 刀Κ Γ 。 组^ :^考®9 ’於步驟S3中，計算在-先前㈣值（V-1) ，以獲致車輛速率改變

^△v(如果值為負值，車輛減速）。於步驟S4中，自腿動 力感測器47與曲柄旋轉感測器48之偵測輸出，個別地偵測 腿動力Ta與曲柄旋轉數量NCR。於步驟以中，係為腿動力 Ta與曲柄旋轉數量NCR(例如馬達轉矩τ〇)之函數與腿動力 成比例之馬達輸出，係依據下列方程式計算： TO =f (Ta，NCR)(方程式2) 在步驟S6中，偵測馬達旋轉感測器49之輸出，例如為鬲 達14之旋轉數量Nm。於步驟S7中，自先前值記憶體61讀^ 先前馬達轉矩（T-1)。於步驟S8中，依據下列方程式計算 例如為人工動力Ph與輔助動力Pm—丨之總數的總驅動力p

Pw =(Tax NCR X ΚΙ) +((ΊΜ) X Nmx K2);(方程式3) 其中，K1與K2均為係數。

於步驟S 9中，係為總驅動力p w、車輛速率改變量△γ、 及車輛速率V之函數的實際運行阻力Ra，係依據下列方 式計算： &

Ra =f (Pw、AV、V)(方程式4) 經由準備供指示每一車輛速率（例如，每5公里/小時之

91101648.ptd

583116 五、發明說明（18) 速率間隔）用之總驅動力pw、車輛速率改變量AV、與實際 運行阻力R a之間的關係之測圖，且自測圖推算恢復實際運 >ί亍阻力R a，因此經由以上之運作而獲致實際運行阻力r 。 圖1 2係一圖表，顯示實際運行阻力係依據車輛速率改變 i與驅動力所取得之範例。圖1 2顯示指出在總驅動力pw、 車輛速率改變量△▽、及採用車輛速率改變量Ay為參數之 實際運行阻力Ra之間的關係之該種測圖範例。每一輔助自 行車之平坦道路運行阻力R丨與一般自行車之平坦道路運行 阻力Rr，係均被顯示為車輛速率v之函數。該一測圖係預丁 備供每一車輛速率V之用。如前所述，可使用供一周期用 加量P · h(即為，曲柄軸22的〆次旋轉）來取代總驅動 於步驟S1 0中，判定道路表面是否為傾斜的，例如道路

Li上斜坡或向下斜坡°可依據在實際運行阻力Ra盘 ，助自行車平坦道路運行阻规之間的比例，執行該^ ^。例如，如果比例（Ra/R1)之值為，，5"或更多，判定^ 上斜坡。如果比例（Ra/R1)為""，其判定道 ^斜坡。如果比例（Ra/R1)在的範 為 路為一平坦道路。 Τ八外疋道 其中，指 決定指出 程序進行 如果判定為向上斜坡，過程進行到步驟s工夏 出向下斜坡之標誌F1已被排除。於步驟§ 1 2中 上斜坡之標誌F0是否已被設定。如果為是， ‘驟二3(示於圖10) ’且如果為否’程序進行至步驟 、中’係數K被設定為” 1. 2"。經由增加係數κ，輔助

583116 五、發明說明（19) 動力Pm減少，因而通知駕駛者車輛已抵達一向上斜坡。 於步驟S14中，計數值，1 n”被增量。於步驟S1 5中，決定 計數值π ηπ是否成為π 5"。如果為是，程序進行至步驟 S1 6，其中，計數值” η ”被排除，且標誌f 〇被排除，然後， 程序進行至步驟S23(示於圖1〇)。於步驟S23中，計算傾斜 校正值（將於後參照圖1 5與1 6加以說明）。如果步驟S1 5之 答案為負數，例如如果在步驟S1 5中決定計數值π ηπ不成為 Π5Π，程序進行至步驟S24(示於圖1〇)。 如果在步驟S1 0中判定道路係一向下斜坡，程序進行至 步驟S1 7，其中’指出向上斜坡之標諸F 〇已被排除。於步 驟S1 8中’判定指出向下斜坡之標達' F1疋否已設定。如果 為是，程序進行至步驟S23(示於圖1 0)，而如果為否，係 數K設定為，，0 · 8，’。如後所述的，經由減少係數K，增加輔 助動力Pm，因而通知駕驶者車輛已抵達一向下斜坡。 於步驟S20中，計數值，，m，，被增量。於步驟S21中，決定 計數值，，mn是否成為，，3"。如果為是’程序進行至步驟 S22，其中，計數值” m”與標誌F1被排除，且然後，程序進 行至步驟S23。如果為否，糕序進行至步驟S24(示於圖 1 0 )。如果在步驟S1 0中判定道路為平坦道路，則不執行係 數K與計數值"ηπ與，，m，，之程序，且進行至步驟S24。 參照圖1 0，於步驟S24中，判定剎車開關是否已開啟。 如果為是，程序進行至步驟S25 ’其中，係數κ被常數值 π 1 · 2π相乘，且然後，程序進行至步驟S26。如後所述，經 由以常數值乘上係數K，增加了再生輸出。如果步驟S24的

91101648.ptd 第 24 頁 583116 五、發明說明（20) 答案為否，例如其在步驟S24中決定剎車開關未開啟，程 序跳過步驟S25而進行至步驟S26。於步驟S26中，一般自 行車之平坦道路運行阻力Rr乘上係數K。在步驟S27中，依 據下列方程式計算辅助動力：

Pm =Ra — Rr(方程式5)

由方程式5可清楚看出，當一般自行車之平坦道路運行 阻力Rr為大的時’輔助動力pm成為小的，且當一般自行車 之平坦道路運行阻力Rr為小的時，輔助動力Pm成為大的。 因為在步驟S26中，一般自行車之平坦道路運行阻力Rr係 與係數K相乘，輔助動力Pm係以係數κ改變。依此，如果決 定道路係一向上斜坡且係數K設定至” 1· 2，，（步驟S1 3)，輔 助動力Pm在一時段中成為小的，直到計數值” n，，成為預定 值π 5”為止’其結果，駕駛者感覺到踏動負荷被增加。另 一方面’如果決定道路係一向下斜坡且係數Κ設定至 ’’ 0 · 8π (步驟S1 9 )，輔助動力pm在一時段中成為大的，直到 計數值π η”成為預定值” 3”為止，其結果，駕駛者感覺到踏 動負荷減少。 於步驟S25中增加係數κ的情況中，再生輸出因為下列之

理由而，增加。在需要剎車之駕駛狀態中，總驅動力pw為 小的且貫際運行阻力Ra係一負值。依此，如果經由增加係 數K而增加運行阻力，經由步驟s 2 7中之處理，實際運行 阻力Ra之負值成為較大，其結果，增加再生輸出。在需要 剎車之駕駛狀態中，可有效地執行由馬達14之再生所附有 的剎車作業。 $

地116

^驟S28曰中’依據下列方程式計算係為輔助動力〜與 馬達旋轉數i N m之函數的馬達轉矩丁： T = f (Pm，Nm)(方程式6) 此外，馬達轉矩τ可如下地改變。於步驟S29中，與腿動 力成比例之馬達轉矩το被添加至馬達轉矩τ。以馬達轉矩τ 的此一改變，駕駛者可駕駛車輛遍於車輛之全體運行區 於步驟S30中，可控制馬達14之載流定時。如果所計算 ，馬達轉矩τ為正值，帛以控制馬達14之全波整流器Α : 控制το件（FETs)均於驅動定時處被激勵。如果所計算之馬 達轉矩T為負值，用以控制馬達1 4之控制元件（FETs)均於' 以180。電角度自驅動定時偏移之再生定時處被激勵。於 步驟S3 1中，依據馬達轉矩τ之絕對值判定載流功率。 於步驟S32中，如果已決定道路為一向下斜坡，其判定 車輛速率V是否為預定低速率（例如為5公里/小時）或更 少。如果為否，程序進行至步驟S33，其中，已使用在步 驟S26中計算的平坦運行阻力Rr之在步驟327中計算的輔助 動力Pm，被輸出至馬達14。如果為是，程序終止。當已決 定道路係一向下斜坡時，如果決定車輛速率V係低速率狀、 態，例如在駕駛者與其之自行車步行的狀態中，不執行 達1 4的載流控制，因此，不產生再生控制輸出。 ' 圖1 3係一流程圖，顯示依據本發明之具體例的程序步 S29之修正。在步驟S29中之處理可被修正成為示於圖&中 之程序。參照圖1 3 ’在步驟S 3 4中，決定道路是否為平土曰

583116 五、發明說明（22) 道路。如果為是，程序進行至步驟S35，其中，與腿動力 成比例之馬達轉矩TO被添加至馬達轉矩T。在步驟S35中之 處理可以在步驟S36中之處理取代，其中，馬達轉矩T係以 與腿動力成比例之馬達轉矩TO取代。以此一組態，駕駛者 可以與腿動力成比例之輔助動力Pm駕駛自行車。 圖1 4係一流程圖，顯示依據本發明之具體例的程序步驟 S29之另一修正。在步驟S29中之處理可被進一步修正成為 示於圖14中之程序。在步驟S37中，決定車輛速率V是否為 預定低速率（例如為5公里/小時）或更少。如果為是，程序 進行至步驟S38，其中，與腿動力成比例之馬達轉矩το被 添加至馬達轉矩T。在步驟S38中之處理可以在步驟S39中 之處理取代’其中’馬達轉矩T係以與腿動力成比例之馬 達轉矩T 0取代。以此一組態，例如於開始踏動之時，駕駛 者可以自與腿動力成比例之馬達轉矩T獲致的輔助動力pm 駕駛自行車。 圖1 7係一方塊圖，顯示選擇地使用與腿動力成比例之輔 助動力及/或相對應於實際運行阻力之輔助動力的功能。 圖17係方塊圖，顯示執行在步驟S29中之程序與其之修正

的個別部份之功能。類似於示於圖1中之計算部份64的馬 達轉矩計算部份64A，計算做為經由馬達14之輔助動力化 與馬達旋轉數量Nm之函數的馬達轉矩τ。馬達轉矩計算部 份64A進一步計算做為與人工動力計算部份53所偵測之腿 動力成比例的驅動力Ph與曲柄旋轉數量NCR之函數的馬達 轉矩TO。

第27頁 583116 五、發明說明（23) R1依且力Ra、#助自行車之平坦道路運行阻力 狀態。依據車輛之作^定受部份7 5決定車輛之作業 +民々絲怍菜狀恶，作業狀態決定部份75供應指 不馬達轉矩Τ、添加馬達轉 』 TO的信號至馬達14。 ）運褥矩i忒馬這轉矩 方；後將彡兒明在前述步驟ς 9 q 士 中’係數κ被校正；^吏配處，之範例。:步_ 句日fl i 一 A u Μ 吏匹配運仃道路之傾斜度。首先將 盘一m ν二坡上運行之情況中校正係數1^之範例。圊 15(a)與圖15⑻均為圖表（第一部份），每一顯示在車輛速 = = : = = =關係。_)與圖_ —之值，:一皮: = : = 的 公里/小時的情況，闯1 ς , k、 _ 、 ,Bi ^ # ^ .. 圖15(b)顯示車輛速率改變量係3公里/ 小^更多m此夕卜’係⑽之初值係設 八® / I θ $ 况中在車輛速率V係低的時（例如 ί ^里/小才或更低），例如在開始踏動之時，係數Κ被設 =3 , ΐ以使增加輔助動力Pm，且然後在車輛速率增加 之後回復至初值。在示於圖15⑻之情況中，在車輛手速曰率力V 係低的h(例如為5公里/小時或1〇公里/小時），係數^机 至較低值以使增加輔助動力pm，然後隨著車輛速率之增加 復至初值。依此，於加速之時’輔助動力pm不會 快速：減>、，而係維持於一較大值’直到車輛速率v被增 加至某一值為止（例如為20公里/小時）。在一向上 運行的情況中校正係數K之範例，可被應用至在一平坦道 91101648.ptd 第28頁 583116 五、發明說明（24) 路上運行的情況中校正係數K。 ，1 9係一方塊圖，顯示用以依據本發明之具體例的依據 表面傾斜度增加輔助動力之功能。圖1 9係一方塊圖， HΓt娜23中在—向上斜坡與平坦道路上增加輔助動 —彻^卩份之功能。參照圖19，當車輛速率v相等或小於預 =輛速”，用以判定踏動開始之決定部份85輸二 r ^ f 。*加速係相等或多於預定值時（於曲柄之一-欠、 =期間的速率改變係3公里/小時），加速決定部份 據車輛速率V之改變量輸出偵測信號Sd。 又 之述的依據實際運行阻力以與平坦道 之間的比例判定道路是否為平坦道 /力Ri 定部份66導致傾斜校正部份87相對二 圖^ 或加…貞測信_來選擇測圖（例^示於 被設定以增加輔助動力之係數彳 測圖所取得。係、數κ被輸人輔助動力^ Γ據車輛速率k 助動力被計算，以使依據係數“被，且輔 而被增加。於後將說明在一向下斜 動力计算部份63 係數K的範例。 斜皮上運行之情況中校正 圖1 6係一圖表，顯示在輔助動 之間的關係。圖16顯示在一向杈正係數與車輛速率 對應於車輛速率^之係數κ的值。在上運行的情況中，相 1· 0"。 你數κ之初值係設定至，， 如示於圖16，當車輛速率V係 午係低的時（例如為15公里/小 第29頁 91101648.ptd 583116 五、發明說明（25) *---- 時或更少），例如在一向下斜坡上開始踏動之時，係數κ 設定至小值以減少再生輸出。當車輛速率V被增加時， 如在自15公里/小時之時間點至2〇公里/小時之時間 段中，係數Κ與車輛速率V之增加成比例的增加，以逐漸二 增加再生輸出。當車輛速率V被進一步增加時，例如至諸 如為25公里/小時的某一值，係數κ被快速增加（例如沿著 二次曲線）以使快速地增加再生輸出及快速地抑制車輛 率V 〇

圖18係一方塊圖，顯示依據本發明之具體例的用以控 再生輸出之功能。圖1 8係方塊圖，顯示執行再生控制所* 求的基本部份之功能。參考此一圖式，運行阻力決定二 76判定來自運行阻力計算部份62輸入的實際運行阻力= 否為正值或負值。如果實際運行阻力Ra係負值，運行阻= 決定部份76導致再生指示部份77決定自行車之作業狀雖= ，出再生之指示係依據該—決定而被供應至馬達丨4的驅 器72。此外，依據剎車作業是否被執行，或車輛速率v動 否為預定值，來判定作業狀態。

車輛速率決定部份78決定車輛速率是否為預定值（其血 型地被設定至約為自行車之步進速率）。士口果車輛速^ =於預定值。車輛速率決定部份78輸出偵測信號Sa。平 f路運行阻力計算部份7 9以測圖之形式（例如為示於圖i · =測圖）保持相對應於車輛速率¥之輔助自行車平坦 、=阻力R1之資料。平坦道路運行阻力R1係依據所輸入1 皁輛速率V·而自測圖取得。平坦道路運行阻力以係在道路

583116 五、發明說明（26) 表面傾斜度決定部份8〇中輸出。 道路表面傾斜度決定部份80係依據實際運行阻力Ra與平 垣道路運行阻力!^來決定道路表面之傾斜度是否為一向下 傾斜度。如果道路表面之傾斜度係為向下傾斜度，道路表 面傾斜度決定部份80輸出偵測信號Sb。如果二偵測信號％ ，sb均被輸出，且「及」閘（AND gate)被開啟，以使^出 才曰出再生指示為無效地的信號至再生指示部份7 7。 用以計算相對應於車輛速率範圍之係數K的計算部份 2，以測圖之形式（例如示於圖16中之測圖）維持係數1(之 貝料。係數K係依據所輸入的車輛速率v而自測圖取得，且 因而取得之係數κ被輸出至再生指示部份78。 =部份83之偵測信號時，用以於剎車時校正係數κ ^ 份84以-預定值乘上係數κ。然後，校正係數 出至再生指示部份7 7。 破輸 經由使用前述校正部份84所校正之係數 77計算馬達轉矩。計算部份以判定再 】4伤 示至驅動器72。如果指示係一指 生指 號，再生指示部份77不會將再生指示心地的信 依此，當實際運行阻力㈣負值時 =2 : 生再生輸出。另一方面，告1 ，達14被刼作以產 來判定道路係-向下斜坡了 ^車二^表面傾斜度之決定 預定值之低速率時，禁止再生輸出。'率係相等於或少於 如則所述’依據本發明闲或 因為在起動（例如為初始踏動） ΙΗ 9Π01648.ptd 第31頁 州116 發明說明（27) ί = 二輔助動力係依據車麵之操作狀態而被增加， 力行:且力區域中’亦可有效地產生輔助動 刀 特別的，踏動之起動可依撼电红、*、古 定。因為輔助動力在作f狀能=逮率而被任意地設 路或一向上斜坡上開啟踏動或加 牡十一 t #輔助叙*石民、各从 連’月間’其可更有效地提 伢補助動力至馬達輔助自行車。 因為輔助動力可無關於腿驅^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 而被產生，車輛速率成為非=工驅動源之周期性改變 斜度提供合適之輔助動力。二且可依據道路表面傾 車輛在平坦道路上期門所择，二V的，其可以相同於運行 輔助自行車。^間所‘致的相同運行感覺來駕駛馬達 ，駛者可駕駛馬達輔助自行車 斜度之變化。特別白勺，A J f見到道路表面傾

丁感覺來駕敬馬達輔助 ：J 度感測器，經由實際運行阻 ：供傾斜 斜度。 々1只州機構決定道路表面之傾 如前所述之本發明，很清楚的，1可以 该種變化係不離本發明之精神與範疇，且習於本：：上。 清楚之該種修正，始、±七人+ ：；可且I於本技藝者所 内。 句被包3在下述申請專利範圍之範疇 !件編號說曰卩 1 2 3 車體底架 頭部管 下懸管

91101648.ptd 第32頁 583116 五、發明說明（28) 4 後叉桿 5 椅座支柱 6 前叉桿 7 前輪 8 轉向把手 9 剎車槓桿 10 鋼絞線 11 前輪剎車 12 撐桿 13 後輪 14 馬達 15 椅座 16 支掠轴 17 電池 18 托架 19 動力供給部份 20 箍帶 21 卡子 22 曲柄軸 23 曲柄 24 踏板 25 主動鏈輪 26 從動鍵輪 27 鏈條

91101648.ptd 第33頁 583116 五、發明說明 (29) 28 鏈條外蓋 29 板 30 汽缸 31 轴 32 輪轂 33 連接板 34 螺栓 35 磁鐵 36 軸承 37 定子支撐板 38 定子 39 三相線圈 40 螺栓 41 磁極感測 42 磁鐵 43 控制面板 44 輻條 45 螺栓 46 托架 47 腿動力感測器 48 曲柄旋轉感測器 49 馬達旋轉感測器 50 車輛速率感測器 51 腿動力偵測部份 __91 91101648.ptd 第34頁 583116

五、發明說明 (30) 52 曲 柄 旋 轉 數 量 偵 測 部 份 53 人 工 動 力 計 算 部 份 54 總 驅 動 力 計 算 部 份 55 總 驅 動 力 累 加 部 份 56 馬 達 旋 轉 數 量 偵 測 部 份 57 車 輛 速 率 偵 測部 份 58 車 輛 速 率 記 憶 體 59 車 輛 速 率 改 變 量 計 算 部份 60 準 運 行 阻 力 計 算 部 份 61 先 前 值 記 憶 體 62 運 行 阻 力 計 算 部 份 63 輔 助 動 力 計 算 部 份 64 馬 達 轉 矩 計 算 部 份 64A 馬 達 扭 矩 計 算 部 份 65 輔 助 行 車 之 平 坦 道 路運行阻力計算部份 66 道 路 表 面 傾 斜 決 定 部 份 67 定 時 器 68 輔 助 動 力 增 加 部 份 69 定 時 器 70 輔 助 動 力 減 少 部 份 71 全 波 整 流 器 71a 開 關 元 件 71b 開 關 元 件 71c 開 關 元 件 91101648.ptd 第35頁 583116 五、發明說明 (31) 71d 開 關 元 件 71e 開 關 元 件 71 f 開 關 元 件 72 馬區 動 器 73 功 率 設 定 部 份 74 轉 矩 決 定 部 份 75 作 業 狀 態 決 定 部 份 76 運 行 阻 力 決 定 部 份 77 再 生 指 示 部 份 78 車 輛 速 率 決 定 部 份 79 平 坦 道 路 運 行 阻 力 計 算 部份 80 道 路 表 面 傾 斜 度 決 定 部 份 82 計 算 部 份 83 剎 車 偵 測 部 份 84 校 正 部 份 85 決 定 部 份 86 加 速 決 定 部 份 87 傾 斜 校 正 部 份 100 支 撐 管 101L 頂 蓋 101R 頂 蓋 102L 滾 珠 軸 承 102R 滾 珠轴 承 103B 螺 栓

91101648.ptd 第36頁 583116 五、發明說明 (32) 103C 螺 帽 104 單 向 離 合 器 105 内 部 環 105A 襯 套 106A 螺 帽 106B 板 107 蓋 板 108 傳 動 板 109 窗 π 110 壓 縮 線 圈 彈 簧 111 棘 輪 會 112 彈 簧 113 棘 輪 爪 114 防 塵 外 蓋 115 突 出 部 份 116 鎖 定 孔 117 窗 Π 118 壓 縮 線 圈 彈 簧 119 旋 轉 方 向 120 外部 環 121 感 測 器 主 體 122 外 蓋 123 螺 釘 124 腿 動 力 傳 動 環

III1 91101648.ptd 第37頁 583116 五、發明說明 (33) 125 線 圈 126A 心 部 126B 心 部 127 第 一 感 應 線 圈 128 第 二 感 應 線 圈 129 心 部 軸 環 130 支 撐 構件 131 支 撐 構 件 132 軸 承 133 引 線 Ta 腿 動 力 Ph 驅 動 力 Pm 輔 助 動 力 Ra 運 行 阻 力 NCR 曲 柄 旋 轉 數 量 Pw 總 驅 動 力 T 馬 達轉 矩 Nm 馬 達 旋 轉 數 量 V 車 輛 速 率 Rr 平 坦 道 路 運 行 阻 力 Ra 實 際 運 行 阻 力 P · h 累 加 值 △ V 車 輛 速 率 改 變 量 R1 平 坦 道 路 運 行 阻 力

91101648.ptd 第38頁 583116 五、發明說明 (34) tl 定時 t2 定時 t3 定時 tr 定時 t2J 定時 t3J 定時 TO 馬達轉矩 T-1 先前馬達轉矩 n 計數值 m 計數值 FO 標諸（指出 向上斜坡） FI 標誌（指出 向下斜坡） K 係數 Sc 偵測信號 Sd 偵測信號 Sa 偵測信號 Sb 偵測信號

91101648.ptd 第39頁 583116 圖式簡單說明 由於後之詳細說明與僅為示範 ^ ^〜 限:本發明)，將更完全了解本發： 圖1係一方塊圖，顯示依據本發明 其中·· 元 之多數部份的功能； >、體例的控制單 圖2係具有依據本發明之具體例的 早 自行車的側視圖； "制單元之馬 圖3係依據本發明之具體例的馬達 助 圖4係顯示在道路表面狀態的改變邀^面圖； 的關係之圖表； /動力的改變之門 圖5係一方塊圖，顯示在一傾斜表 θ 之時用以控制輔助動力之功能； #自行車初始起 =6係一定時表，顯示由於車速 助動力之定時； 思早與人工動力判定 圖7係依據本發明之具體例的馬達之 =係-定時表’顯示依據 ：：電路圖； 制定時； 具體例的馬達之控 圖9係一詳么田、、*加π 者於、富— 机程圖，顯示依據本發明夕θ 輔助動力之程序步驟八、體例的依據 阻力產生輔助動：程圖，顯示依據示於圖9中之實… 圖11係顯示程序的連續步驟； 之圖表：車輛速率與平坦道路運行阻力之間的關係 圖1 2係顯示—r 輛速率改變量與驅動得其中’ $際運行阻力依據車 91101648.ptd 第40頁 583116 圖式簡單說^ --------—— -____ 圖1 3係一流程圖，顯示依據本 S29之修正； 月之具體例的程序步驟 圖14係一流程圖，顯示依據本發 S 2 9之另一修正； 之八體例的私序步驟 圖15(a)與圖15(b)均為圖表（第一 _ 車輛速率與輔助動力的栌技 邛伤）’母一均顯不在 圖16係顯示在車輛速率盥 1 y關係， 係之圖表； 〃補助動力的校正係數之間的關 圖1 7係一方塊圖，顯示選 輔助動力及/或相對應於實=生=用與腿動力 能； A際運仃阻力之輔助動力的功 圖1 8係一方塊圖，顧 再生輸出之功能；1 1彳工制依據本發明之具體例的 圖1 9係一方塊圖，顯 道路表面傾斜度增加輔助=二依據本發明之具體例的依據 娜助動力之功能· 圖2 0係一部份人工動 ’ 了腿動力偵測單元；刀騙動早兀之剖面圖，其中，組合 圖21係沿著圖2 〇 $始Δ Λ m 〇〇 ii，, 、 A取得的剖面圖；及 圖22係依據本發明 J ® ^ 面圖。 一肢例的腿動力偵測單元之放大剖

Claims (1)

1. °^Π6 六 申請專利範圍 ^ 一種馬達輔助車輛之控制單元，包含用以傳輸人工驅 至後輪的人工動力驅動系統，及用以傳輸由一馬達產 括之馬達驅動力至該後輪的馬達驅動系統，該控制單元包 用以偵測一車輛之實際運行阻力的裝置；及 ，Μ相對應於該馬達驅動系統之實際運行阻力而控 座生辅助驅動力的裝置。 其由ί:申清專利範圍第1項之馬達輔助車輛之控制單元， 時=用以技制與產生之裝置，在該車輛開始踏動作举之 寺，增加由該馬達驅動系統所產生之驅動力。 業之 其中^ ϋ專利範圍第2項之馬達輔助車輛之控制單元， 當車i : V包含用以偵測該車輛之速率的裝置，於直中 二車輛速率係在預定車輛 ς中 動作業處於開始之確認。+乾圍中時此狀悲、將指示踏 動4力助ΓΓ控制“，包含用以傳輸人工驅 生之焉，：J ί 驅動系統，及用以傳輸由-馬達產 括·· 動力至該後輪的馬達驅動系統，該控制單元包 用以偵測一車輛之實際運行阻力的裝置； ΠΪΐ::實際，力產生辅助驅動力之裳置· 用以计异與偵測該車輛之加逑的裝置· 裝置，及 其中，用以產生輔助驅動力之 < , 時間後的加速，增加由該馬達二 依據預定值之 力。 達艇動糸統所產生之輔助驅動

   91101648.ptd 苐42頁 583116 六、申請專利範圍 一-— 5 ·如申請專利範圍第j項 、 其中進一夕包含： "、、達輔助車輛之控制單一 用以設定〆*般自行車之箱a 一 用以依攄在實際運行阻力；=力的襄置； 的差判定由ί馬達驅動系統產生J輔：車之運行阻力之n 用以依攄：際運行阻力判定驅動力的裝置之】 其中’當道：表面係平坦道路傾斜度的裝置及 加，且驅冑 < 增加作業係 ^時，驅動 所執行。 自行車之運行阻力 6.如申請專利範圍第4項之 其中進一梦包含·· 輔助車輛之控制單元， 的 用以設定一般自行車之預定 用以依據在實際運行阻力與一般自上 差判定由該馬達驅動系統產生之 仃阻力之間 用以依據實際運行阻力判定道路表面及 其中，當道路表面係平坦道路或向上斜钭ς動=， …驅動力之增加作業係由減少一般自行車 所執行。 咬仃阻力 7 ·如申清專利範圍第1項之馬達輔助車輛之控制單元， 其中進一步包含： 用以偵測一預定時段的車輛速率改變量之裴置；及 用以偵測一預定時段的經由添加該馬達之輔助驅動力至 人工驅動力所獲致的總驅動力之裝置；其中，實際運行阻 力係被計算為車輛速率改變量對總驅動力的函數。

   9110164δ.ρΐά 第43頁 583116 六、申請專利範圍 也8乂申：ί :範圍第2項之馬達輔助車輛之控制單元， 其中進一步包含： 用以摘測-預定時段的車輛速率改變量之裝置；及 用=L $定時段的鉍由添加該馬達之輔助驅動力至 t:=舛曾：ί致的總驅動力之裝置；其中，實際運行阻 力係被t ^為車輛速率改變量對總驅動力的函數。 9. 士月專利範圍第丨項之馬達輔助車輛之控制單元， 動系統所產生之輔助驅動力，係被控制使 付邊車輛之β際運行阻力實質上係相對應於該 道路運行阻力。 < 卞- 10. 如^申請專利範圍第6項之馬達輔助車輛之控制單元， 其中由4馬，驅動系統所產生之輔助驅動力，係被控 得該車輛之實際運行阻力實質上係相對應於 道路運行阻力。 平W之十坦 11 ·如申請專利範圍第4項之馬達輔助車 其中平坦道路運行阻力係被設定至-般自行車：丄:二 運行限力。 干 < 十坦道路 12·如申請專利範圍第5項之馬達輔助車輛之 其中如果運行道路表面之傾斜度被改變成為向：：：’ 由該馬達驅動系統產生之輔助驅動力被減少—— ：又， 段，且如果運行道路表面之傾斜度被改變 =疋之時 度，由該馬達驅動系統產生之驅動力被增加二^:傾斜 段。 頂疋之時 U.如中請專利範圍第12項之馬達輔助車輛之控制單

   583116 六、申請專利範圍 元，其中用以判定道路表面傾斜度之該裝置，比較實際運 行阻力對預定平坦道路運行阻力之比例，且如果該比例係 大於預定值’運行道路表面被判定為一向上斜坡，如果該 比例係小於預定值’運行道路表面被判定為一向下斜坡。 1 4 · 一種馬達輔助車輛之控制單元，包含用以傳輸人工 驅動力至後輪的人工動力驅動系統，及用以傳輸由一馬達 產生之馬達驅動力至該後輪的馬達驅動系統，該控制單元 包括： 用以摘測一車輛之實際運行阻力的裝置；及 用以相對應於該馬達驅動系統之實際運行阻力而控制與 產生辅助驅動力的裝置；及 用以決定該車輛之作業狀態的裝置。 一 1 5如中#專利範圍第} 4項之馬達輔助車輛之控制單 其=進-步包括用以控制再生指示之裝置，其中，舍 貫際運行阻力係一負值時，再生沪 田 悲而被供應至該馬達驅動系統。 乍業狀 一 16.如中請專利範圍第15項之馬達輔助車柄之。。 兀，其中進一步包含用以偵測該車輛之 I制早 生控制裝置以再生輸出係依據車ί連ί: l其 方式供應再生指示。 迷旱而改變之 17·如申請專利範圍第15項之馬達 元，其中該再生控制裝置用以再生輪 輛之控制單 的方式供 預定高車輛速率範圍中之車輛速率:，改變量係依據在 應再生指示。 及手而逆漸地增加 9J101648.ptd 第45頁 583116 六、申請專利範圍 1 8·如申請專利範圍第i 6項之 制裝置以再生輸出增力 :^ ’ :： ’該 到剎車作業之信號偵測指示。π式仏應再生指不係反應 1 9 ·如申睛專利範圍第1 6項之 开，JL φ — 4〜 馬達輔助車輛之控制單 兀八中在相寺於當駕駛者盘兮-ά 早 紅、φ、玄，— 一車輛一起步進時，此日4由 輛速率在預定低車輛速率範圍中 ：：日守車 應再生指示。 S再生抆制I置禁止供 2 0 ·如申請專利範圍第！ 4項 一 ^ , 不 只义馬達輔助車輛之控制嚴 兀，其中進一步包括： t市』早 用以偵測一車輛之實際運行阻力的裝置； 用以相對應於實際運行阻力以 ...ffr. ^ • 丈1j丨乃M產生第一輔助驅動力之裝 置， 、 用以相對應於腿驅動人工動力及曲柄軸旋轉速率產 該馬達驅動系統用之第二輔助驅動力的裝置；及 /N 用以依據作業狀態而選擇地或組合地產生該第一驅 與該第二驅動力之控制裝置。 21·如申請專利範圍第14項之馬達輔助車輛之控制 元，其中進一步包括： 用以偵測一車輛之實際運行阻力的裝置； 用以相對應於實際運行阻力產生第一輔助驅動力之裝 · 用以相對應於腿驅動人工動力及曲柄軸旋轉速率產生供 該馬達驅動系統用之第二輔助動力的裝置；及 a

   9ll0l648.Ptd 第46頁 583116 六、申請專利範圍 用以依據實際運行阻力決定道路表面之傾斜狀態的裳 置；其中，如果其依據傾斜狀態決定道路表面係一平^、、 路，選擇性地產生第一驅動力與第二驅動力，十說*旦道 二驅動力。 或僅產生第 一 22·如/請專利範圍第14項之馬達輔助車輛之护 兀，其中如果由該用以決定作業 控制早 初始踏動起動之狀態中，該控制==置判定車輛係在 產生第一驅動力與第二驅動力，^配置以選擇性地 或僅產生第二驅動力。 91101648.ptd $ 47頁