TWI411553B - Electric locomotive speed limit switching device - Google Patents

Description

電動機車限速切換裝置

本發明係關於一種電動機車限速切換裝置，尤指一種不必變更整機結構，直接判斷啟動單元訊號作為電動機車限速切換依據之電動機車限速切換裝置。

因使用電動機車的使用者騎乘環境及習慣不同，故非所有使用者均滿意原訂的最高限速值，但早期電動機車又未提供可設定最高限速值功能，因此只能依固定限速值使用，無法改變限速。

近期電動機車已針對此項缺失提出改良方案，請進一步參閱圖5，為一習用電動機車之局部示意圖，該電動機車於其儀錶板上進一步增設有一限速設定按鈕53，供使用者切換高限速值或低限速值作為最高限速。因此，此一電動機車係藉由變更整機結構，以硬體手段增加一限速設定按鈕53來達到切換最高限制值的目的；然而，變更整機結構、增加硬體元件就電動機車製造商而言無疑提高製作成本，自然提高賣價，將成本轉嫁到消費者身上。

此外，誠如圖5所示之習用電動機車，其啟動單元包含有一電門把手51、一煞車桿54、一啟動按鍵55及一主開關52；該電門把手51、該煞車桿54及該啟動按鍵55係由使用者操作，並輸出一電門訊號、一煞車訊號及啟動按鍵訊號。再請進一步參閱圖6，啟動該電動機車時係依照以下步驟，首先將鑰匙插入主開關52中，由關閉位置(OFF)轉動至開啟位置(ON)S81；此時使用者僅需操作該煞車桿54令煞車訊號為已煞車狀態，並同時觸發啟動按鍵令啟動按鍵訊號為已啟動狀態S82；如此即可啟動該電動機車S83，此時使用者只要轉動電門把手，電動機車即依據電門把手轉動角度大小，改變車速，最高速度則不超過設定後的最高限速值。

綜上所述，目前電動機車切換最高限速方式有待進一步改良。

有鑑於上述現有電動機車限速切換裝置之技術缺陷，本發明的主要目的係提出一種電動機車限速切換裝置，不僅能確保電動機車騎士能在安全狀態下啟動電動機車進行騎乘，亦能直接利用電動機車上原有經使用者操作產生作動訊號進行最高限速的切換動作，並只要下次再啟閉騎乘電動機車，即可以新最高限速值進行限速控制。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該電動機車限速切換裝置包含有：一主開關；一限速選擇單元，係由使用者操作，輸出一第一作動訊號及一第二作動訊號；其中該限速選擇單元可包含有一煞車桿、一電門手把及一啟動按鍵；因此中央控制器係可以煞車訊號及電門訊號作為第一及第二作動訊號，或可將電門訊號及啟動按鍵訊號作為第一及第二作動訊號。

一中央控制器，係與該主開關及該限速選擇單元電連接，以接收第一作動訊號及第二作動訊號，且該中央控制器內建一限速切換模式，該中央控制器係依據第一及第二作動訊號狀態，判斷進入限速切換模式，並於進入該限速切換模式後，將原設定限速值轉換為重新設定限速值，並儲存作為啟動後的一最高限速值；及一電源供應電路，係電連接至該中央控制器，用以供應該中央控制器所需之工作電源。

本發明該中央控制器係於騎士將鑰匙插入主開關轉動後，始接收該限速選擇單元輸出的作動訊號，判斷是否進入限速切換模式。

當中央控制器判斷電門訊號的電門開度為0且煞車訊號為已煞車時，則判斷不進入限速切換模式，而會進一步判斷啟動按鍵是否已為啟動狀態；當判斷為啟動狀態，則確定騎士已確實準備騎乘電動機車，並啟動電動機車，再依據電門訊號的電門開度調整電動機車轉速，並限制轉速不超過原設定限速值；反之，則不啟動電動機車；是以，本發明的中央控制器必須加入啟動按鍵的判斷，才決定是否啟動電動機車，以有效提高電動機車騎士騎乘安全性。

當中央控制器於主開關轉動後，判斷電門訊號為電門開度達一半以上且煞車訊號為已煞車時，則確定騎士欲進入限速切換模式，此時將原設定限速值轉換為重新設定限速值，並儲存作為啟動後的一最高限速值；因此，當使用者關閉主開關再重新啟動主開關為開啟狀態，並由該中央控制器依照上段判斷過程確定騎士已確實準備騎乘電動機車後，即啟動電動機車，並讀取重新設定限速值限制轉速不超過此一限速值。是以，本發明只要以原有電動機車上經使用者操作產生作動訊號進行最高限速的切換動作，並只要下次再啟閉騎乘電動機車，即可以新最高限速值進行限速控制。

由上述說可知，本發明在使用者轉動主開關至開啟狀態後，中央控制器必須同時確認電門訊號為零、煞車訊號為煞車狀態及啟動按鍵訊號為啟動狀態時，才依據電門訊號改變車速，使該電動車行駛，因此，使用者無法只轉動主開關至開啟狀態就依據電門訊號改變車速，進而提高啟動行駛的安全性，且本發明的中央控制器直接以限速選擇單元輸出的第一及第二作動訊號，作為判斷使用者是否切換最高限速值的依據，如此即不會造成因誤觸發單按鍵而造成誤切換之情形。

請參考圖1及2，係為本發明電動機車限速切換裝置，其中包含有：一主開關28，係供鑰匙插入，並依鑰匙插入轉動，轉動至與電源導通時，呈開啟狀態，反轉至電源斷路時，則呈關閉狀態；一限速選擇單元，係由使用者操作，至少輸出一第一作動訊號及一第二作動訊號；於本實施例中，該限速選擇單元係包含有一煞車桿22及一電門手把23，係由使用者操作並輸出煞車訊號及電門訊號，而該第一作動訊號係為煞車訊號，第二作動訊號為電門訊號；或可為一電門手把23及一啟動按鍵24，係由使用者操作並輸出電門訊號及啟動按鍵訊號，而該第一作動訊號係為電門訊號，第二作動訊號為啟動按鍵訊號；一中央控制器21，係分別與該主開關28、該煞車桿22、該電門手把23及該啟動按鍵24電連接，並接收來自該限速選擇單元的煞車訊號、電門訊號及啟動按鍵訊號，且該中央控制器21內建一限速切換模式及一騎乘模式，該中央控制器21係依據第一及第二作動訊號狀態，判斷進入限速切換模式或騎乘模式，並於進入該限速切換模式後，將原設定限速值轉換為重新設定限速值，並儲存作為啟動後的一最高限速值；又該中央控制器21係又電連接該電動機車的一儀表25及一電動馬達26，以驅動儀表顯示一限速狀態指示碼，並依據電門訊號改變驅動該電動馬達26轉動並調整轉速；及一電源供應電路27，係電連接至該中央控制器21，以供應該中央控制器21所需之電源。

又電動機車可進一步設置一啟動單元，以配合包含有有煞車桿22及電門手把23的限速選擇單元，亦與該中央控制器21電連接，其中該啟動單元係同時作動該煞車桿22及一啟動按鍵24，由使用者操作並啟動該電動機車行駛。

以上為本發明電動機車限速切換裝置的硬體結構說明，以下謹進一步說明本發明的中央控制器21判斷使用者使用狀態的對應執行步驟。

請先參閱圖3所示，當主開關28為開啟狀態後(S10)，中央控制器21會進一步接收電門訊號及煞車訊號，作判斷使用者欲使用騎乘或切換限速功能。

當中央控制器21判斷電門訊號的電門開度為0時(S11)，會再判斷煞車訊號為已煞車且啟動按鍵為啟動狀態(S12)；此時，該中央控制器21即確定使用者欲騎乘電動機車，而不會進入切換限速功能，而控制電動馬達26依電門訊號的電門開度改變轉速，並依原設定限速值控制電動馬達26轉動。若一開始判斷電門開度不為0(S11)，則縱使判斷煞車訊號為已煞車且啟動按鍵為啟動狀態(S14)，仍不控制電動馬達26轉動，即電動機車不啟動；意即，不啟動電動機車(S15)。同理，如判斷電門訊號的電門開度為0時(S11)，但判斷煞車訊號為未煞車狀態或啟動按鍵為未啟動狀態(S12)，則在主開關28仍為開啟狀態下，繼續判斷電門訊號的電門開度為0、煞車訊號為已煞車狀態以及啟動按鍵為啟動狀態(S12)後，才確定控制電動馬達轉動，並依原設定限速值行駛(S13)。

惟一般使用者不滿意原設定限速值，而欲改變騎乘時的最高限速值；故以下進一步以實施例說明本發明提供使用者進行限速切換過程。

請配合參閱圖4所示，當中央控制器21於主開關28開啟後(S20)會延遲一段時間(S21)再接收並判斷煞車訊號及電門訊號。

當中央控制器21判斷煞車訊號為已煞車狀態(S22)且電門訊號的電門開度已達一半以上(S23)，則進入限速切換模式(S24)；反之，若判斷煞車訊號為未煞車狀態(S22)或電門訊號的電門開度未達一半以上者(S23)，則不進入該限速 切換模式S31，並進入圖3的騎乘模式判斷(A)。

進入該限速切換模式後(S24)，即將原設定限速值切換為重新設定限速值，並儲存作為下次重新啟動的最高限速值，再驅動儀表顯示重新設定限速值之限速狀態指示碼，即結束限速切換式模。於本實施例中，由於中央控制器21可包含二組高低不同的限速值，故於進入限速切換模式後(S24)，係讀取原設定限速值，與二組高低限速值進行比對，以判斷欲切換至低限速或高限速(S25)；若判斷原設定限速值為高限速值時，則代表使用者欲以低限速值為最高限速值，將該低限速值設為該重新設定限速值並予以儲存於該中央控制器21(S29)，再顯示低限速值之限速狀態指示碼於儀表上(S30)；反之，若判斷原設定限速值為低限速值時，則代表使用者欲將原設定限速值為高限速值，故將高限速值設定為該重新設定高限速值並予以儲存於該中央控制器21(S26)，再顯示高限速值之限速狀態指示碼於儀表上(S27)，並結束限速切換模式(S31)。

爾後，使用者欲以本次的重新設定高限速值作為騎乘最高限速的依據，則使用者必須轉動鑰匙將主開關28轉動至關閉狀態(S32)，再重新轉動主開關28(S33)呈開啟狀態(S33)，並操作電門手把及煞車，此時，中央控制器在主開關為開啟狀態下，判斷電門訊號的電門開度為0(S34)、煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態(S35)，即控制電動馬達轉動，依重新設定限速值作為騎乘最高限速的依據加以行駛(S36)。當然，為確保騎乘安全，如判斷電門訊號的電門開度非為0(S33)，縱使煞車訊號為已煞車狀態且啟 動按鍵已按下(S37)，則仍不驅動電動馬達轉動，意即無法啟動電動機車(S38)。

由圖4可知，本發明中央控制器確實只要藉由使用者操作電動機車上原有的電門把手及煞車，即可完成限速切換功能；此外，中央控制器亦可以啟動按鍵訊號取代上述煞車訊號，也就是說，可藉由電門訊號與啟動按鍵訊號作為判斷是否進入限速切換之依據，意即當該中央控制器判斷啟閉按鍵訊號已作動且電門訊號的電門開度已達一半以上，則進入限速切換模式；反之，若判斷啟動按鍵訊號未作動或電門訊號的電門開度未達一半以上者，則不進入該限速切換模式。

綜上所述，當使用者欲啟動該電動機車時，必須同時保持電門訊號為零，並啟動該煞車桿與該啟動按鍵，如此除了可以避免因單鍵誤觸發造成該電動機車誤發動，亦因電門手把不被啟動係為一發動該電動機車之必要條件，因此該電動機車於發動時並不會無預警行駛，可避免使用者受到傷害，又由於使用者切換該限速值必須同時對該煞車桿與該電門手把做觸發動作，因此不會造成單鍵誤觸發之情形，故本發明確實可以改良習用之電動機車啟動裝置與限速切換裝置之缺陷。

21．．．中央控制器

22．．．煞車桿

23．．．電門手把

24．．．啟動按鍵

25．．．儀表

26．．．電動馬達

27．．．電源供應電路

28．．．主開關

51．．．電門手把

52．．．主開關

53．．．限速設定按鈕

54．．．煞車桿

55．．．啟動按鍵

圖1：為本發明之一較佳實施例電動機車局部外觀圖。

圖2：為本發明之限速切換裝置的示意圖。

圖3：為本發明之啟動流程示意圖。

圖4：為本發明之限速切換及啟動流程示意圖。

圖5：為習知之電動機車局部外觀圖。

圖6：為習用電動機車的啟動流程示意圖。

21．．．中央控制器

22．．．煞車桿

23．．．電門手把

24．．．啟動按鍵

25．．．儀表

26．．．電動馬達

27．．．電源供應電路

28．．．主開關

Claims (12)

1. 一種電動機車限速切換裝置，係包含有：一主開關，係包含有開啟狀態及關閉狀態；一限速選擇單元，包含一煞車桿及一電門手把，係由使用者操作並輸出一煞車訊號及一電門訊號；及一中央控制器，係與該限速選擇單元電連接，以接收該煞車訊號及該電門訊號，且該中央控制器內建一限速切換模式，且該中央控制器係依據該煞車訊號及該電門訊號的狀態，判斷是否進入一限速切換模式，並於進入該限速切換模式後，將原設定限速值轉換為重新設定限速值，並儲存作為啟動後的一最高限速值；其中，當主開關為開啟狀態後，該中央控制器會於延遲一段時間後判斷該煞車訊號及該電門訊號；當該中央控制器判斷煞車訊號為已煞車狀態且電門訊號的電門開度已達一半以上，則進入限速切換模式；反之，若判斷煞車訊號為未煞車狀態或電門訊號的電門開度未達一半以上者，則不進入該限速切換模式；於進入該限速切換模式後，即將原設定限速值切換為重新設定限速值，並儲存作為下次重新啟動的最高限速值，再驅動儀表顯示重新設定限速值之限速狀態指示碼，即結束限速切換模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該中央控制器將原設定限速值切換為重新設定限速值步驟係進一步包含有：令中央控制器包含二組高低不同的限速值，於進入限速 切換模式後，係讀取原設定限速值，與二組高低限速值進行比對，以判斷欲切換至低限速值或高限速值；若判斷原設定限速值為高限速值時，則代表使用者欲以低限速值為最高限速值，將該低限速值設為該重新設定限速值並予以儲存於該中央控制器，再顯示低限速值之限速狀態指示碼於儀表上；及若判斷原設定限速值為低限速值時，則代表使用者欲以高限速值為最高限速值，將該高限速值設為該重新設定限速值並予以儲存於該中央控制器，再顯示高限速值之限速狀態指示碼於儀表上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該電動機車包含有一啟動單元，該啟動單元係由使用者同時操作該煞車桿及啟動按鍵，啟動該電動機車行駛。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該電動機車包含有一啟動單元，當該限速選擇單元的作動不進入該限速切換模式時，則可由使用者操作該啟動單元，該啟動單元係由使用者同時操作該煞車桿及啟動按鍵，啟動該電動機車行駛。
5. 如申請專利範圍第3項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該啟動單元係電連接至該中央控制器，該中央控制器於判斷該主開關為開啟狀態時，會進一步判斷電門訊號的電門開度是否為0；當電門開度為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，而控制電動機車啟動，並依原設定限速值 行駛；當電門開度非為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，則控制電動機車不啟動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該電動機車包含有一啟動單元，該啟動單元係電連接至該中央控制器，當該限速選擇單元的作動進入該限速切換模式後，使用者須關閉該主開關並重新開啟主開關後，該中央控制器會進一步判斷電門訊號的電門開度是否為0；當電門開度為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，而控制電動機車啟動，並依重新設定限速值行駛；當電門開度非為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，則控制電動機車不啟動。
7. 一種電動機車限速切換裝置，係包含有：一主開關，係包含有開啟狀態及關閉狀態；一限速選擇單元，包含一電門手把及一啟動按鍵，係由使用者操作並輸出一電門訊號及一啟動按鍵訊號；及一中央控制器，係與該限速選擇單元電連接，以接收該該電門訊號及該啟動按鍵訊號，且該中央控制器內建一限速切換模式，且該中央控制器係依據該電門訊號及該啟動按鍵訊號的狀態，判斷是否進入一限速切換模式，並於進入該限速切換模式後，將原設定限速值轉換為重新設定限速值，並儲存作為啟動後的一最高限速值；其中，當主開關為開啟狀態後，該中央控制器會於延遲一段時間後判斷該電門訊號及該啟動按鍵訊號； 當該中央控制器判斷啟動按鍵訊號已作動且該電門訊號的電門開度已達一半以上，則進入該限速切換模式；反之，若判斷該啟動按鍵訊號未作動或該電門訊號的電門開度未達一半以上者，則不進入該限速切換模式；於進入該限速切換模式後，即將原設定限速值切換為重新設定限速值，並儲存作為下次重新啟動的最高限速值，再驅動儀表顯示重新設定限速值之限速狀態指示碼，即結束限速切換模式。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該中央控制器將原設定限速值切換為重新設定限速值步驟係進一步包含有：令中央控制器包含二組高低不同的限速值，於進入限速切換模式後，係讀取原設定限速值，與二組高低限速值進行比對，以判斷欲切換至低限速值或高限速值；若判斷原設定限速值為高限速值時，則代表使用者欲以低限速值為最高限速值，將該低限速值設為該重新設定限速值並予以儲存於該中央控制器，再顯示低限速值之限速狀態指示碼於儀表上；及若判斷原設定限速值為低限速值時，則代表使用者欲以高限速值為最高限速值，將該高限速值設為該重新設定限速值並予以儲存於該中央控制器，再顯示高限速值之限速狀態指示碼於儀表上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該電動機車包含有一啟動單元，該啟動單元係由使用者同時操作該煞車桿及啟動按鍵，啟動該電動機車 行駛。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該電動機車包含有一啟動單元，當該限速選擇單元的作動不進入該限速切換模式時，則可由使用者操作該啟動單元，該啟動單元係由使用者同時操作該煞車桿及啟動按鍵，啟動該電動機車行駛。
11. 如申請專利範圍第9項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該啟動單元係電連接至該中央控制器，該中央控制器於判斷該主開關為開啟狀態時，會進一步判斷電門訊號的電門開度是否為0；當電門開度為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，而控制電動機車啟動，並依原設定限速值行駛；當電門開度非為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，則控制電動機車不啟動。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電動機車限速切換裝置，其中，該電動機車包含有一啟動單元，該啟動單元係電連接至該中央控制器，當該限速選擇單元的作動進入該限速切換模式後，使用者須關閉該主開關並重新開啟主開關後，該中央控制器會進一步判斷電門訊號的電門開度是否為0；當電門開度為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，而控制電動機車啟動，並依重新設定限速值行駛；當電門開度非為0，再判斷煞車訊號為已煞車狀態且啟動按鍵為啟動狀態，則控制電動機車不啟動。