TW590947B - Vehicle with auxiliary electric power - Google Patents

Description

590947 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域』 $ =係關於電動輔助自行車等之具有 季兩，特別是關於其控制。 勒力之車 【習知之技術】 在白知之此種產品中，驅動部之控制電路中包 電腦，當把電源開關切斷時，會先記憶電池殘餘有： 電源。而且，再度投入電源時，會控制使電源 = 餘量予以顯示之。 ㈣時之殘 又，也有當電源開關投入時，會以電池電壓 餘量，並予以顯示之製品。 &殘 ^又，把電池拔開的話，裝置被重置而顯示新的殘餘 之課題】 上所述，把 中，如果控 殘餘量來顯 壓會回復， 電壓不同之 是當投入電 當行走在凹 抖動，使馬 裝置會藉此 【發 電路 電源 後， 會顯 之製 和分 成電 明欲解決 可是，如 的微電腦 切斷時之 電池之電 示與實際 復，如果 品的話， 離而引起 壓降低， 電池殘餘量記憶在驅動部之 制使電源開關再度投入時，^ ^ 示殘餘量的話，在Φ0日稭住 所以，當再度浐入ΐ源開關切， 電壓值。 又電源開關時， 來判定電、、也之疼ί1流流過而a 電池之殘餘量並顯示之，

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 源開關時，以電壓 凸略面等之時，ϊΐ判定殘餘， 達動作中，因為也接點會接海 590947 五、發明說明（2) 這卻：顯示比”之電壓還小的殘餘量。 又，一旦把電池拔開，奘里 時，也是與前述同地，a —: 被重置而顯示新的殘餘量 點會接觸和分離而引起抖動，面專之時’電池接 流過而造成電壓降低， /、、、動作中，因為大電流 顯示之，這卻會顯示t 2二2，來判定電池之殘餘量並 又，當把電池務ΐ = 電壓還小的殘餘量。 藉由連接在微電腦上之 r f微電恥中而予以顯示時， 後也能夠使微電腦維持=之儲存電壓，在電源切斷 使更換新電池，也會=時f之動作，在此狀態下，即 顯示新電池之真正以顯不則時的電池殘餘量，並不會 在此，本發明> + π , 池殘餘量之具有辅提供一種能夠正確顯示電 動力之車辅，以解決前述課題。 【解決課題之手段】 輛 部 路 部 態 =達到前述目的，本發 包括：人力驅動部，藉由 f/、有辅助動力之車 藉由以電池做為電源之 Λ /動車輛；電動驅動 輪出雖;叙（_|_/^ ’、馬達來驅動前述車於. 輸出《動此電動驅動部之控制 4皁輪’控制電 顯示電源開關之開閉等 或電1參以及操作顯示 其特徵在於：前述控制電；m殘餘量等之狀 電腦，同肖，以控制電路側之微電部分別具有微 mi結果傳送到操作顯示部側之微電池之殘 不邰冋時，記憶在記憶體中。 改電驷而顯示於顯 $ 7頁 7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 五、發明說明（3) 又，本發明 腦在電池有連接 中。 又，本發明 係在電源開關切 切斷電源為止的 又，本發明 示會熄燈，使前 又，本發明 在電源開關投入 和前述操作顯示 值做比較，把比 顯示部側之微電 憶體中。 又，本發明 腦，具有判別電 置’如果是抖動 投入則實施電池 又’本發明 操作顯示部之微 顯示部之微電腦 又，本發明 結果’如果是抖 源開關之投入， 之特徵係 時，會持 之特徵係 斷後，經 時間中， 之特徵係 述操作顯 之特徵係 時’會把 部側之微 較低的值 腦而以顯 之特徵 源投入 則不實 之殘餘 之特徵 電腦為 係待機 之特徵 動則顯 則顯示 ，於·别述操作顯示部側之微電 續把電池殘餘量記憶在記憶體 在於： 過既定會繼、續 在於： 示部之 在於： 由電.池 電腦所 判定為 示部來 前述控 ¥間之 判定電 前述電 微電腦 前述控 電壓所 傳送來 真實值 顯示之 制電路側 後才切斷 池的殘餘 源開關切 為待機狀 制電路側 求得之電 的電池殘 ’傳送到 同時，也 之微電腦 電源，在量。 斷時，顯 態。 之微電腦 池殘餘量 餘量記憶 前述操作 記憶到記 係在於：前 係抖動或電 施電池之殘 量判定。 係在於：前 作動中則判 狀態，則判 係在於：根 示記憶中之 以前數控制 述控制電路側之微電 源開關投入之判別裝 餘量判定，如果是電源 述判別裝置係如果前述 別為抖動如果前述操作 別為電源開關之投入。 據前述判別裝置之判別 電池殘餘量，如果是電 電路側之微電腦所判定 590947 五、發明說明（4) 之電池殘餘量 个对π <苻微係在於： 變動而重置前述操作顯示部 枯有松知前述電池電j 述微電腦為待機狀態時，能 & 1電知之重置裝置，在, 重置設定。 奋易地藉由前述重置裝置汗 之 又，本發明之特徵係在於：吁 腦即使拔開電池，也能夠藉由儲彳呆作顯示部側之微電 續動作既定時間。 9 =蓄在電容器内之電壓而持 發明之實施形態】 以下，把本發明之實施形態， 說明 說明。 以電動自行車為例來做 首先，依據第9圖來針對電動輔助自行車 此電動輔助自行車，係以主框架 :車頭管W和安裝在坐塾2上的座位管部 ^轉的踏板5係安裝在此主才匡架4和座位管部3^之 處0 在前述車頭管部丨上，兩端各連結安裝有手把6和藉由 手把之刼作來決定行走方向之前輪7。而且，在圖中僅表 不前輪7之輪圈8和輪胎9，輪幅之圖示則省略。 又，安裝在車頭管部i之前載物籃1〇之下方上，安裝 有做為後述之馬達等的電源之電池丨丨，此電池丨丨使用2 4伏 特之鎳編電池。前述電池1 1係收納在電池盒内，但是也可

之整體來做

$90947 、發明說明（5) 以取出；當充電時，可以將其取出而於屋内充電。 又，前述踏板5之上，安裝有與踏板5 一同迴轉之前鏈 輪12 ’在此4鏈輪12上掛置有鏈條13，而將前鏈輪12之迴 轉透過鏈條1 3傳達到設置在後輪丨4之未圖示的車轴上的後 鏈輪。 做為驅動輪之後輪1 4係由：輪胎1 5 ;輪框1 6以及輪幅 (未圖示）；以及驅動部1 7，驅動後輪丨4，所構成。^ ^ 驅動部1 7中，如後所述，内藏有控制電路等，而該控制電 路係由：扭力檢出部（扭力感測器），檢出透過鏈所 傳達的人力扭力；電動驅動部，由馬達以及減速機構 成；以及微處理器，輸入前述扭力檢出部之檢出值 出驅動訊號到前述馬達等，所構成；同時，藉由 ^ 在前述手把6之煞車桿1 8來制動後輪丨4之制動 裝在此驅動部17上。 、罝i y也女 >如前所述，前述後輪14係由：人力驅動部， 5、前鏈輪12、鏈條13、後鏈輪以及變速機等 及電動驅動部，由馬達以及減速機構等所構成， 動部所構成，也可以併用這些驅動部來行走。 其次，依據第1圖來詳細說明此電動輔 動部1 7。 ㈢订旱之驅 在後輪14之車軸20上，在其縱向之 與普通之自行車同樣之内藏式 ^ f，权置有 有早门離口為（未圖不）而連結到後鏈輪“ 前述踏板5之單向迴轉，當使踏 |僅傳達 处轉時，會遮斷傳達到

590947 發明說明（6) 變速機21之動力。 内藏式變速機21，係被以車卓 輪轂的迴轉罩23所覆蓋，此迴轉罩係^ ^輪14之 成，一個係為了在外周緣上安件所構 24a、24b之迴轉罩23a;另一個係輪而形成有^之環狀肋 24b之多數處所上，以堵夷前，、累止固疋在則述環狀肋 罩23b。 乂者塞刖述迴轉罩23&之開口部的迴轉 告幹25述5 2罩23b之内側i ’構成減速機構最終段之大 二呈同?、圓皮:累止固定，以使煞車保持器26分別與車 罕由乙U至丨j〜圓狀。朝向迴韓 立壁之迴轉值罩31)之外側而形成有圓盤狀 写26:=、，係、以螺固或焊接等方法安裝在煞車保持 上，而刖述迴轅片？ 7 藉由前述敎鱼H 周緣上設置有制動裝置19， 之操作使制動褒置19向外滑動接觸迴轉 片Ζ ί之内周緣，以制動 文啊k w 及制動f置19係被制動器護蓋28所Ϊ蓋：這些迴轉片27以 係穿I :: Ϊ Ξ ί ^來：：源線或其他訊號線等的電線29 3!中的蓋部31b之過構成電動㈣部3G之固定罩 中的蓋部31b内側之’連接到安褒在固定罩31 m — SQ1之基板盒32内的控制基板33上。 和安裝ίΠϊ將覆蓋後述直流無刷馬達的本體部…， 之女古《 則述控制基板33的基板盒32或構成減速機構 之大皮帶輪34等的芸却Q1 k 人僻取碑足機構 體部^係中介有H lb，以螺絲鎖緊固定而構成。本 蓋部31b則固定：：：：！裝在變速機21之外周緣，而 在向外側凸出之筒狀部31c上沒有設置車軸 第11頁 7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 590947 五、發明說明（7) 2〇之變速機21之部分上。控制基板33以基板盒32覆蓋，而 安裝在以導熱性良好之鋁合金等所形成之蓋部3 1 b上，所 以’自控制基板3 3所發出之熱量係透過蓋部3 1 b而散熱。 在固定罩31之本體部31a之内側面上，安裝有構成直 流無刷馬達40之定子41，此定子41係以繞線捲繞形成切槽 1 j，鐵心所構成。又，形成3相迴轉磁場之電力，係透過 安裝在固定罩31之蓋部31b内側之基板盒32内的控制基板 3 3 ’而供給電力到此定子41上。 在前述定子41之内周側上，轉子42中介有2個軸承 43、43，而以可以自由迴轉的方式設置在變速機2ι之外周 f。此轉子42係以質量輕之鋁合金所形成之内環44和由堆 豐之矽鋼片所形成之外環45所構成，在外環45之外周部上 f =有形成磁極的多數的磁鐵46，在内環44上安裝有具有 凸㈣之小皮帶輪以凸出蓋部3丨b側。 中入，，B係掛在設置在前述轉子42上之小皮帶輪47，和 之離合器36而安裝在固定罩31之蓋部311)内側上 =皮;4輪;以及未圖示之張力皮帶輪之間。前述各皮帶 打滑。_皆為附有凸齒之構件，所以不會 而具有小齒輪凸出蓋部31b之外側， 側的大齒輪25相嗜2 : ;:37 :與安裝在迴轉罩2扑之内 輪47、大皮帶d =，轉子42之迴轉係中介小皮帶 ^而減速再Π至迴^^136、小齒輪37以及大齒輪 迴轉罩饥之内側上的轉大此齒\而且，轴承39係安裝於 J八，輪25，和固定於凸出固定護蓋

590947 五、發明說明（8) ------- 31之蓋部31b外側之車軸20上的筒狀部31cn周緣之 立如上所述，#由將快速迴轉時容易產生很大的^ 曰的馬達40之輸出段的減速機構，換成由皮帶輪〇、2 38和皮帶β，能夠減低減速機構所產生之聲音。明 、 、 又，收納前述控制基板33之基板盒32之9内面側上， 整體7G件和波形整形用比較器予以一體化之整體I 9 6 裝在與轉子42之磁鐵46相對應之位置上；而該整體元件2 為了控制驅動直流無刷馬達而有必要檢出轉子42之磁極位 置所設置；此整體IC49之檢出訊號係輸入到搭載在控制基 板33上之微電腦中而製作馬達控制訊號。為了控制3相之 迴轉磁場，而在基板上配置相互間隔既定距離的3個前述 整體IC49。 另外’被傳達人力的後鏈輪2 2側之變速機2 1外周上， 固定有於迴轉罩23a内側檢出人力扭力之扭力感測器用之 感測器板51。而且，在迴轉罩23a之開口周緣上，安裝有 滑動接觸前述感測器板5 1之墊片5 2，具有防水、防塵之功 效。 在前述感測器板5 1之内側上，設置有中介有軸承5 3而 安裝在變速機21外周，同時，螺固於迴轉罩23a上之感測 器盒54 ;這些感測器板51和感測器盒54係透過中介於固定 在感測器板51上之押銷51 a和設置在感測器盒5 4之收納部 5 4 a之間的線圈彈簧5 5而連結。亦即，人力驅動力由變速 機21傳達到感測器板51之後，線圈彈簧55會對應人力扭力 之大小而收縮一個收縮量，而透過感測器盒54使迴轉罩

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 第13頁 590947 五、發明說明（9) 2 3a迴轉。而且，中介有線圈彈簧55的迴轉罩 板51之位移量（角度）被設定為最大7度。 在前述感測器盒54之内側上，圓弧狀之紹製 能夠自由滑動地配置在環體架5 6外周上；在此产 周緣數處上，嵌入安裝有銷5 8 ;在銷5 8上套設有 力之線圈彈簧59。又，環體57係抵接於形成2環 之傾斜面（未圖示），當施加人力時，藉由威^ 環體57在迴轉方向上產生偏移，使環體57一 ^迴 沿著環體架56之傾斜面往車軸方向移動。而且， 在此環體57外周而且連接到搭載有控制回路之栌 上之線圈60，環體57在車軸20方向之位移，能多^ 之變化而讀取。亦即，此電感之變化係以顯示人 大小之電氣訊號，讀入控制基板33中，根據此 制馬達40。 σ 如此，因為使用藉由線圈彈簧55之收縮，亦 力之大小而改變位移量之環體57，以藉 小，就能夠改變線圈60之電感，而把人力扭力之 氣訊號做輸出。 其次，說明如前所述之構造的電助 傳達。 百先，針對人力驅動力之傳達來做說明。 自踏板5輸入人力驅動力的話，固定在踏板5 12會迴轉，而透過鏈條13 ’後鏈輪22也會迴轉。 -旦迴轉’將會藉由單向離合器（未圖示）而僅 和感測器 環體57係 體57之外 具有推壓 體架56上 器板5 1和 轉，一邊 藉由配置 制基板3 3 經由電感 力扭力之 號值來控 即人力扭 扭力之大 大小以電 車之動力 之前鏈輪 後鏈輪22 早向地傳

第14頁 590947 五、發明說明（10) 達動力。 當進行方向之動力被傳達的話，變速機21會依使用者 之拍示所设定之齒輪比來變速，之後，會一邊收縮構成扭 力感測器之彈黃55，一邊迴轉回轉罩23 (23a)，而能夠 迴轉後輪1 4。 接者’說明電動驅動力之傳達。 藉由前述扭力感測器之環體57之位移，以線圈6〇來檢 出。之電感之變化，係以電氣訊號輸入控制基板33之微處理 裔中。而且，根據訊號值，會輸出訊號到馬達4 〇之驅動電 路’藉由驅動電路内之場效電晶體之開啟關閉來變化定子 41之極性，而產生迴轉磁場，藉此，利用設置在轉子上 之磁鐵46，轉子42就會迴轉，如此，馬達4〇就被迴轉驅 動。，達40之迴轉驅動力係藉由小皮帶輪47、大皮帶輪 34、單向離合器36、小齒輪37以及大齒輪25所構成的減速 機構而減速之後，迴轉迴轉罩23 ( 23a )，而後輪14 著迴轉。 如上所述，人力驅動力和電動驅動力在迴轉罩Μ (2 3a、2 3b )處產生合力而驅動後輪14，所以，對應使用 者踩踏踏板5之力量而加上電動驅動力，就能夠行 道等道路上。 又，在本實施形態，安襞在後輪14之車軸2〇之内 變速機21，透過軸承43而把馬達4〇之轉子乜安裝在内藏式 變速機21上’藉此，京尤能夠把車軸2〇之内藏式變速機”當 作馬達40之軸而有效利用，馬達4〇本身也因為前述構成而

590947 五、發明說明（11) 輕量化，所以’能夠實現重量輕 行車。 體積小的電動辅助自 其次’依據第2圖來說明本實施形態 車之控制系統。 電動辅助自行 本實施形態之控制系統，係由 置在驅動部17上之本體側的控制電路千=構成：把設 之中央部的手邊控制器（操作顯示部）8〇和：；…6 的雙向序列通訊之訊號線9丨、92來連貝鈀2線式 電池11而來的電源線93。電池"和 “也2接有自 制電路7。和手邊控制器8。之間=以及控 7〇a、80a等而相互連接。 虿連接益11a、 在驅動部17之控制電路70和手邊控制器8〇上 置有微電腦1 0 〇、2 0 〇。 刀另J 口又 控制電路70側之微電腦（本體微電腦）i 〇〇，係供給 由電池11之24伏特電壓透過降壓電路71而降壓到5伏特2 電£而動作，根據自如前所述之構成的扭力感測器6 1所檢 出之人力扭力檢出值，和自整體元件1(：49而來的3相用磁 才^位置檢出訊號，透過馬達驅動電路72形成以脈衝寬度調 變（PWM )來，驅動馬達4 〇之驅動訊號，並實施後述之做電 池11之殘餘量判定等。再馬達驅動電路72上，設置有以抑 制場效電晶體轉換時所發生的鬍鬚狀電壓變化之大容量電 容器。 又’手邊控制器8 0側之微電腦（手邊微電腦）2 0 0， 係供給由電池11之2 4伏特電壓透過降壓電路8 1而降壓到5

7063-4555-PF(N)；Ahddub.ptd 第16頁 590947 五、發明說明（12) 伏特之電壓而動作’可以控制驅動電池殘餘量顯示等之各 種LED的顯示電路82，和輸入模式切換開關83之設定或電 源開關8 4之開閉設定’而且把這些設定訊號傳送到本體微 電腦100上。又，電池殘餘量值係以此手邊微電腦2〇〇的記 憶體來記憶。而且，再供電給手邊微電腦2 〇 〇之降壓電路 81之前段等之上’如第2圖所示，連接二極體8〇匕和電容器 8 0 c。藉此，能夠防止在產生抖動時顯示錯誤之殘餘量 值。 、 藉由設置在馬達驅動電路72之驅動用電容器 又 使把電池11拔開，也能夠維持既定時間（再本實施形熊約 為6分鐘）供電給手邊微電腦2〇〇。又，藉此，在前述&定 時間内，即使更換電池1 1，為了能夠防止以先前記 憶體中的電池殘餘量來顯示，所以，設置有重置^ 此重置電路8 5設定為，當手邊微電腦2〇〇進入低 模式時，能夠容易地重置，一旦設置右民、去π: 屬耗 ^ _ 1隹馬達驅動電路7?夕 電容器電力供給的既定時間（約6分鐘）之内， 11的話，會檢知電池電壓之陡起邊緣，而 換^池 200，並將記憶體初期化。所以，即使手邊微電腦 設置有電容器，也能夠藉由更換電池丨 勒電路72 s。而且，把手邊微電腦200在通常動作時，讯貞不殘餘 以重置，以使其在更換電池之時間外，、合又疋成彳艮難 電壓變動產生反應。 9 、於電池11之 第3圖為手邊控制器8 〇的上視圖。 在此手邊控制器80上’包括：電源 铖作電源

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的開閉；電池殘餘量顯示部86，為了顯示電池丨丨之 而設置的3個LED86a〜86c ;模式切換開關83，為了切 助模式；以及3個LED83a〜83c，為了顯示設定之輔' 式。 钱 電池11之殘餘量顯示，係因應以後述的方法求得 池殘餘量，而以LED86a〜86c之3個燈全亮表示充滿電，^^ 且隨著殘餘量之減少，以亮2個燈―亮丨個燈^丨個燈 閃爍—1個燈快速閃燦，來變化顯示。 又迷 又，在輔助模式下，包括：人力扭力和電動驅動 輔助比率通常為1 : 1的快速應答的快走模式（LED83 輔助比率為1 : 1之應答速度較快走模式慢的標準模弋 (LED83b);以及當人力扭力較高時，應答速度加 1 :1之輔助比率，或當人力扭力較低時，辅助比率自 低之省能源自動模式（8 3 c )，等3種模式。 再回到第2圖，信號線91、92係被配線在控制電路 侧之微電腦100和手邊控制器8〇側之微電腦2〇〇之間；美 信號線91和通信訊號線92之2條係相通。在基準作號線 中，流動有為了判斷通信訊號線92之訊號準位的°基"準气 號，在此，使用與電池電壓相同的24伏特電壓，而在通 汛號線中流動有L準位（〇 V )和η準位（2 4 V )之訊號。 在通信訊號線92中，如第4圖所示，在既定準位（Η 位）之下，於既定時間持續無訊號狀態，而輸準位 準位交雜的脈衝訊號；在其訊號中有：輔助模式設定訊 號、電源開關之開閉訊號、被記憶之電池殘餘量值、“Ο

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 第18頁 590947 五、發明說明（14) 顯示訊號、自動電源關閉訊號、電池殘餘量判定訊號等； 輔助模式設定訊號、電源開關之開閉訊號、被記憶之電池 殘餘量值係由手邊微電腦2 0 0輸出到本體微電腦1 〇 〇上；而 LED顯示訊號、自動電源關閉訊號、電池殘餘量判定訊號 係由本體微電腦1 0 0輸出到手邊微電腦2 0 0上，這些訊號係 雙向輸出。亦即，訊號係自手邊微電腦2 0 0往本體微電腦 1 〇 〇之訊號，和自本體微電腦1 〇 〇往手邊微電腦2 〇 〇之訊 號，以序列通訊的方式交互傳送。這些訊號係由分別依前 述各用途，而以預先決定之形式來編碼的1個集合體所構 成，編碼化訊號係在訊號之開頭以既定時間之η準位之 後，傳送各訊號。而且，傳送時機係依據本體微電腦丨〇 〇 來決定。 如上所述，在本實施形態中，驅動部1 7之控制電路7 〇 和手邊控制器8 0之間的配線因為係由訊號線9丨、9 2之2 條’以及電源線9 3和地線（圖中未示）共計4條就已足 夠，所以配線數極少，而使配線變得容易，除了驅動部i 7 之構成變簡單外，外觀也變好。 特別是’如本實施形態，包含驅動部1 7之控制電路係 在迴轉罩2 3之内部，所以，配線只能通過車軸2 〇部分，非 常地受到限制，但是，如前所述，因為訊號線減少，以及 配線變細，所以構成變得非常地簡單。 其次，針對電池11之殘餘量判定來做說明。 電池11之殘餘量判定係由前述之本體微電腦丨〇 〇來執 行’但是’此判疋係藉由自行走開始到電源切斷為止的電

590947 五、發明說明（15) 池電流積分值，和利用流動在電池電壓之電流來補正之 壓值的判定來執行’此數值每經過既定時間就記憶在手邊 微電腦20 0中。殘餘量判定僅在電源開關投入時，藉由比 車=電池電壓值和手邊微電腦200之記憶值來執行。^行走 吟之殘餘量判定，藉由流過電池電壓的電流來補正，係因 為藉由電流之流過，電壓會下降而無法正確地判定電壓。 、而且，在投入電源開關之後，將自電池電壓所求得之 殘餘量和自手邊微電腦2〇〇所送出之電池殘餘量記憶值相 =較，把較小值當成真實的電池殘餘量；在平常時候，將 =壓以電流來補正所得的殘餘量值，和由電流積分值 之殘餘量值的較小值當成真實的電池殘餘量值；將 ::傳送到手邊微電腦200 ’在記憶入手邊微電腦2〇〇的記 隱體，同時，也顯示在電池殘餘量顯示部“上。 第5圖係將電池殘餘量，以電池電壓值和電流值來算 二^圖形，此數據係以表的方式記憶在本體微電腦丨〇〇之 圮憶體中。第6圖係表示其處理之流程圖。以下，針對第6 圖之流程圖，參照第5圖之圖形來做說明。 行走中之電池殘餘量測定，係自2個值 ^執行。首先，其中!個求出之值，係將電J電流逐次 積/刀所得之電池積分值減去⑽％而求得殘餘量χ% (處理 ^另一個數值，係求出將電池電壓藉由電池電流來 = 正所得的電池殘量γ%。此計算方法，係將電池電 =和電流值適用到第5圖之圖形上，而藉由其時之電池 電麼和電池電流來求出尚有幾％的殘餘量，而決^其值為

590947 五、發明說明（16) 6 6、3 3、1 0、0 %中之任何一個殘餘量。（處理2 ) 其次，把利用前述處理1和處理2所計算出之殘餘量X %和Y %加以比較，將比較低的值判定為真實電池殘餘量 (判斷3 ) •，如果自電池積分值所求出之電池殘餘量X %比 較小時，將其值記憶（處理4 )在手邊微電腦2 0 0中。而 且，根據其時之數值，100〜66 %時LED亮3個燈；65〜33 % 時LED亮2個燈；32〜10 %時LED亮1個燈；9〜0 %時LED1個燈 緩慢閃爍；0 %以下時LED1個燈快速閃爍。而且，行走中 係反覆藉由處理1來處理。 另外，在判斷3中，當利用電池電壓和電池電流所求 得之電池殘餘量Y %比較小時，進入處理6，將電池殘餘量 Y %記憶入手邊微電腦20 0 (處理6 )，並因應其值以LED來 顯示（處理7 )。具體說來，圖形中之第1領域為3個燈、 第2領域為2個燈；第3領域為1個燈、第4領域為1個燈慢速 閃爍、第5領域為1個燈快速閃爍。 其次，電池電流積分值也設定成對應前述電池殘餘量 Y % ( 6 6 % 、3 3 % 、1 〇 % 、〇 %其中之一）之積分值，到此 為止的積分值無論是何種數值，都能夠以處理8來置換其 值。而且’利用處理1反覆執行。 自前述本體微電腦1 〇 〇而來的電池殘餘量，在電源開 關8 4切斷後，也會持續既定時間繼續輸入手邊微電腦 20 0。此既定時間在本實施形態為丨〇分鐘，電源開關84切 斷後，雖然手邊微電腦2 〇 〇之顯示熄燈，但是，本體微電 腦1 0 0和手邊微電腦2 〇 〇係持續起動狀態。而且，以本體微

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 第21頁 590947 發明說明（17) 電腦來執行殘餘量判定，把每

腦200並加以記憶。此時，當殘餘量戈餘二傳送到手邊微電 新。而且，經過丨。分鐘後，雖然為::值時，就不更 源，但是，手邊微電腦2〇〇係記憶最/體^電腦100之電 模式，亦即進入省電待機模式。取、、、殘餘夏狀態的HOLD 廷樣的控制係為了當馬達4〇動作時， 流，所以電池電壓降低，在電 =大電 日车，不合扭-狀- 你电你刀所後’再度投入電源 旦。如：Γ: 行走狀態時之殘餘量還要高的殘餘 詩曰達40停止後經過10分鐘後之穩定的電池 ==入手邊微電腦200之記憶體中，藉此，即使在 m斷後立即再將電源打開，#由把記憶在記憶體中之 電 殘餘量值和由電池電壓所求得的殘餘量值中之較小數 值虽作，實電池殘餘量值來顯示，所以，在電源開關84投 入後，能夠立刻顯示正確的電池殘餘量，而讓使用者知 道。 以下’參照第7圖和第8圖所示之流程圖，來說明上述 自殘餘量判定到殘餘量顯示之全體動作。 /本體微電腦1 〇 〇係如第7圖之流程圖所示，首先檢查 (判斷1 0 1之NO電路）有無自手邊微電腦2 〇 〇來的序列訊 號’如果有序列訊號，則開啟電路電源之同時，也判定原 始訊號受訊值是否為ON (判斷1 〇3 )。而且，所謂原始訊 號係後述之自手邊微電腦2 〇 〇送來之訊號，其係表示是否 為電源雖然已投入但是顯示卻為熄燈之狀態的省電動作初 期狀態。

590947 五、發明說明（18) 來判3==值為0N時’使電池殘餘量由電池電壓 s —處理104)。而且，判定此電池 餘量記憶值之受訊值還要小；當比較小時，把電的也電殘也: 現在值當作前述電壓判定值（判斷1〇5之Yes—處理丨〇6、 •當比較大時’則當作受訊值（判斷1〇5之N〇〜處理1〇7 ;傳达到手邊微電腦200。又，在前述判斷1〇3中，當原始 机號受訊值不為ON時，就把電池殘餘量現在值當作^ 值，，送到手邊微電腦2〇〇 (判斷1〇3之N〇—處理！ 》。 蚀盡ΐί這樣的控制，在前述連接器lla、7〇a、8〇a等即 抖動，以原始訊號受訊值是否為〇N，來判別 微 電腦200係動作中或初期狀態；在動作中，亦即如果係抖 動，則不施行電池之殘餘量判定；在初期狀態中，亦即如 果為電源開關投入之狀態，則執行電池之殘餘量判定，之 後，如果係抖動則顯示記憶之電池殘餘量；如果係電源開 ^投入則顯示利用本體微電腦1〇〇所判定之電池殘餘量， 藉此，即使在抖動也能夠執行正確的殘餘量顯示。、 接著，利用前述第6圖之流程圖所示之處理， =餘量之電壓、電流判$，將判定值當作電池殘餘量 現在值，並將此現在值當作電池殘餘量送訊值，而傳送到 手邊微電腦200 (處理1〇8->處理iog —處理11〇)。 而一且，檢查電源開關受訊值是否為⑽，如果為⑽，將 LED顯示送訊值設為⑽之後’再傳送到手邊微電腦2〇〇，同 時，開啟馬達40之控制，清除計算電源切斷用之既定時間

590947 五、發明說明（19) (本實施形態為10分鐘）的計時器（判斷U1之Yes —處理 112 —處理 113 —處理 114)。 接著，雖然檢查前述計時器是否有超過既定時間，但 是，在此因為沒有超過，所以，回到前述電池殘餘量電壓 電流判定處理1 0 8，而反覆前述處理。

另外，自手邊微電腦2 0 0送來之電源開關受訊值如果 不為0N，就把LED顯示送訊值當作OFF，而傳送到手邊微電 腦20 0，同時，將馬達40之控制予以關閉，來計數前述計 時器（判斷111之No—處理116 處理117 —處理118)。並 且，檢查計時器是否有超過既定時間，如果沒有超過的 話，就回到前述電池殘餘量電壓電流判定處理1 〇 8，而反 覆前述處理。 反覆前數處理，而如果計時器超過既定時間的話，將 手邊電路動作送訊值設定為HOLD後傳送到手邊微電腦 200 ’同時’將本體電路之電源切斷（判斷丨丨5之丫^ —處 理119 —處理120)。藉由將手邊電路動作送訊值設定為 HOLD後加以送訊，接受這這些訊息之手邊微電腦2 〇 〇係後 述之HOLD模式，亦即轉移到僅保持記憶體内容之省電待機

=以’ 一旦切斷手邊控制器9〇之電源開關84的話 然手邊控制器80之顯示為熄⑥，以讓使用者知道電源已經 :刀丄:但父直到經過既定時間〇。分鐘）為Ui A ;二t t t下’執行電池殘餘量之電壓、電流判定；因 為,己憶在.手邊微電腦20 0之記憶體中，所以，纟切斷本體

590947 五 發明說明（20) _ 微電腦100之電源後，將電源開關84設定為 記憶在記憶體中之電池殘餘量值和由電池電所°將 =值中之較小值，當作真實的殘 斤求：的殘 在電源開關84投入之後，會顯示正確的電池;;：错：’ 會顯不變低之電池電壓；以讓使用者 :、 ：： :開_之後的10分鐘内，與動作中相同地又由電 值和依流過電池電壓之電流值以補正的值來 =^刀 憶之數值在電源開關0FF時，不破： Ϊ換ί:值即使在行走停止後電池"之電壓二 更換較低值，所以，即使在此1〇分鐘之間 打開’也能夠顯示接近行走中狀態之殘餘量：原開關84 重要=之=第8圖之流程圖，來說明手邊微電腦_的 手邊T電腦200 一旦開始動作，首先並不是將⑽顯示 點冗，而是將原始訊號送訊值設定為⑽之後，再 體微電腦100中。（處理2〇1) 、 而且，將記憶在記憶體中之電池殘餘量記憶值，輸入 到電池殘餘量送訊值而傳送後，以本體微電腦1〇〇產生之 ^池殘餘量受訊值取代電池殘餘量值（處理2〇2—處理 而且，檢查自本體微電腦來的LED顯示受訊值是否為 ON，如果為ON，將LED顯示設為on之後，把原始訊號送& 值設為OFF (判斷2 04之Yes—處理2 〇5 —處理2 0 6 );如果 不為ON，則將LED顯示維持為〇FF (判斷2〇4之No 處理207

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接著，檢查電源開關84是否為〇N，如果為⑽，則將電 源開關84送訊值設為0N再傳送到本體微電腦1〇〇上（判斷 2 08之Yes 處理9 );如果為〇FF，則將電源開關送訊值設 為ON再傳送到本體微電腦1〇〇上（判斷2〇8之Yes—處理 )° 後，為了要檢查（判斷2丨i )自本體微電腦丨〇 〇而 的手邊電路動作受訊值，是否aH0LD (判斷211)，如 不為HOLD，則回到前述處理2〇2，反覆前述之處理。 又，如果手邊電路動作受訊值4H〇LD狀態，將led 不設為OFF，同時，轉移狀態，亦即僅保持記憔： 容之省電待機狀態（判斷211 iYes —處理212〜處理 此HOLD狀恶係持續到電源開關84變為⑽為止 214之No電路），一旦執行電源開關84之卯操 1 由HOLD狀態復歸（判斷214之Yes—處理215、 、\，曰 初之處理201後，反覆前述之處理。 回復到最 適用於電動 利用馬達之 而且，在前述實施形態中，雖然將本發明 輔助自行車，但是，適用於輔助式電動輪椅等 輔助驅動車輛，也很有效果。 適用於在車軸 也可以使用於 又，在前述實施形態中，雖然將本發明 20内包括有内藏式變速機21之裝置，但是， 在車軸上沒有變速機之裝置。

590947 五、發明說明（22) 【發明之效 使用如 部，藉由人 電源之馬達 驅動部之控 開閉等之操 作顯示部分 來判定前述 之微電腦而 因為以操作 之省電型微 即使電壓復 又，操 由將電池殘 時，能夠正 又，控 間後才斷電 餘量，在以 在電源開關 用者知道。 又，在 使操作顯示 顯不給使用 判定，所以 果】 上所述 力來驅 來驅動 制訊號 作或電 別具有 電池之 顯示於 顯示部 電腦，歸，也 作顯示 餘量繼 確地顯 制電路 源供應 必要最 投入之 之本發 動車輛 前述車 等；以 池殘餘 微電腦 殘餘量 顯示部 之微電 所以在 能夠顯 部側之 續記憶 示電池 側之微 ，藉由 低限度 後，能 明的話， ，電動驅 輪；控制 及操作顯 量等之狀 ，同時， ’而把結 ，同時， 腦來記憶 電源切斷 示正確的 微電腦， 在記憶體 殘餘量。 電腦，係 在此時間 之電力記 夠顯示正 本發明 動部， 電路， 示部， 態；前 以控制 果傳送 藉由記 ，使用 後也能 電池殘 係在連 中，當 包括： 藉由以 輸出驅 顯示電 述控制 電路側 到操作 憶在記 不是控 夠繼續 餘量。 接有電 電源再 人力驅動 電池做為 動此電動 源開關之 電路和操 之微電腦 顯示部側 憶體中， 制馬達用 記憶，而 池時’藉 度投入 切斷電源開關時，所有 部側之微電腦呈待機狀 者知道，因為在電源切 此夠顯示正確的電池殘 在電源開關切斷既定時 中繼續執行判斷電池殘 憶電池殘餘量之同時， 確的電池殘餘量，讓使 顯示L E D都熄燈，藉由 態，將電源已切斷狀態 斷後繼續電池殘餘量之 餘量。

590947 五、發明說明（23) 、“ί ’控！】電路側之微電腦在電源開關投入時，將自電 :：求付之電池殘餘量和自操作顯示部側之微電腦所 Si 量記憶值加以比•，把較低之值判定為真 顯示部來顯示，同時，藉由示部側之微電腦，再以 ^ pa .a ,, χ . 稭由。己隐於記憶體中，所以，在電 源開關技入時，能夠顯示正確的電池殘餘量。 而且，控制電路侧之與φ th ^ m ^ ^ ^ 之U電恥，具有判別電源投入係抖 行判：；[如果是抖動的話，就不執 執行電池殘餘量心;定而電源開關投入的話，藉由 錯誤的殘餘量。 P使產生抖動，也能夠防止顯示 又’前述判別裝晉，& 作中，則㈣為抖•.士 作顯示部之微電腦為動 關投入，ϋ此，能夠確· S # :狀態，則判別為電源開 入。 约確貫地判別其為抖動或電源開關投 又，根據前述判別裝士 話’顯示記憶中之電 ]:，如果是抖動的 話，則顯示以控制雷故，餘里，如果疋電源開關投入的 藉此，在抖動時也能多勺：之微電腦所判定之電池殘餘量， 而且，包括有示正確的電池殘餘量。 電腦重置之重置裝t，！池電壓變動而將操作顯示部之微 夠容易地利用前述重置j由前述微電腦在待機狀態時，能 間内更換新電;也，也;^予以重置，所以’即使在短時 示正確的電池殘餘量。σ執打新電池之殘餘量判^，而顯 7063-4555-PF(N)；Ahddub.ptd 第28頁 590947

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 第29頁 590947 圖式簡單說明 第1圖係本發明之實施形態的電動輔助自行車驅動部 之重要部位剖面圖。 .第2圖係表示本實施形態之控制系統的方塊圖。 第3圖係前述第2圖之手邊控制器的上視圖。 第4圖係前述第2圖之流過通信訊號的訊號的說明圖。 第5圖係表示由電池電壓值和電流值來算出電池殘餘 電量的方塊圖。 第6圖係表示與第5圖相同之構成的處理流程圖。 第7圖係表示前述第2圖之本體微處理器之重要部位動 作的流程圖。 第8圖係表示與第5圖相同之手邊微處理器之重要部位 動作的流程圖。 第9圖係適用本發明之電動輔助自行車之全體構成的 側視圖。 【符號說明】 11 電池 13鏈條 17 驅動部 2 1内藏式變速機 23, 23a，23b 迴轉罩 31固定罩 3 1 b 蓋部 3 3控制基板 5 踏板 12 前鏈輪 14後輪 2 0 車軸 22後鏈輪 3 0 電動驅動部 3 1 a本體部 3 1 c 筒狀部

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 第30頁 590947 圖式簡單說明 40 直流無刷馬達 42 轉子 49 整體1C 5 1 a 下壓銷 5 3 軸承 5 4 a 收容部 5 6環體架 60 線圈 7 0 控制電路 7 2 馬達驅動電路 8 0手邊控制器（操作！ 8 0c 電容器

8 2顯示電路 83a〜83c LED

8 6 電池殘餘量顯示部 86a〜86c LED 9 2 通信訊號線 41定子 4 6磁鐵 5 1感測器板 52 墊片 54 感測器盒 5 5線圈彈簣 5 7環體 6 1 扭力感測器 71 降壓電路 1 0 0 微電腦 示部） 8 0 a 二極體 81 降壓電路 83模式切換開關 84電源開關 85 重置電路 9 1 基準訊號線 9 3 電源線

7063-4555-PF(N);Ahddub.ptd 第31頁

Claims (1)

1. WU947 申請專利範圍 種具有輔助動力之車輛，包括： $力驅動部，藉由人力來驅動車輛； 車輪Υ動驅動部，藉由以電池做為電源之馬達來驅動前述 及 彳工制電路，輸出驅動此電動驅動部之控制訊號等·以 操作顯示部，顯示電源開關之開閉等之操作 餘$等之狀態； 也殘 其特徵在於：

   、别述控制電路和操作顯示部分別具有微電腦，同時， 以控制電路側之微電腦來判定前述電池之殘餘量，而把結 果傳送到操作顯示部側之微電腦而顯示於顯示部，同時， 記憶在記憶體中。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之具有輔助動力之車 輛’其中，前述操作顯示部側之微電腦在電池有連接時， 會持續把電池殘餘量記憶在記憶體中。 3 ·如申請專利範圍第1或2項所述之具有辅助動力之車 輛，其中，前述控制電路側之微電腦係在電源開關切斷

   後’經過既定時間之後才切斷電源’在切斷電源為止的時 間中，會繼續判定電池的殘餘量。 4 ·如申凊專利範圍第1項所述之具有辅助動力之車 輛，其中，前述電源開關切斷時，顯示會熄燈，使前述操 作顯示部之微電腦為待機狀態。 5 ·如申凊專利範圍第1項所述之具有辅助動力之車

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   六、申請專利範圍 _ 輛,JL Φ , 兑、丄、 會把：電池ίίΓ制電路側之微在電源開關投入時， 之微電腦所ίί:求得之電池殘=前述操作顯示部側 的值判定為直•枯妁電池殘餘奠m文比鲛，把比較低 以顯示部來顯；；’傳送到前述部側之微電腦而 + ^不之同時，也記憶到圮憶體中。 輛，6 a： t申ΐ專利範圍第1，戶斤述之具有辅助動力之車 係抖動ΐ電控制電路側之微電腦，具有判別電源投入 電：入之判別裝置，， 判定。 判疋，如果是電源投入則實施電池之殘餘量 7盆如申請專利範圍第6項所述之具有辅助動力之車 為柞#11w f述判別裝置係如果前述操作顯示部之微電腦 機妝％目^1別為抖動如果前述操作顯不部之微電腦係待 機狀態，則判別為電源開關之投入。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之具有輔助動力之車 輛-八中，根據如述判別裝置之判別結果，如果是抖動則 顯示2憶中之電池殘餘量，如果是電源開關之投入，則顯 示以刚數控制電路側之微電腦所判定之電池殘餘量。 9·如申請專利範圍第1項所述之具有輔助動力之車 輛’其中’包括有檢知前述電池電壓之變動而重置前述操 1顯不部之微電腦之重置裝置，在前述微電腦為待機狀態 時，能夠容易地藉由前述重置裝置而重置設定。 1 0 ·如申請專利範圍第9項所述之具有輔助動力之車 輛’其中’前述操作顯示部側之微電腦即使拔開電池，也

   IM 7063>4555-PF(N);Ahddub.ptd 590947 六、申請專利範圍 能夠藉由儲蓄在電容器内之電壓而持續動作既定時間。

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