TWI552916B - 電動自行車及其控制方法 - Google Patents

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宋浚圭
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萬都股份有限公司
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Description

電動自行車及其控制方法
本發明係一種電動自行車及其控制方法,更加詳細而言,為了便於保管和搬運的能夠折疊的電動自行車及其控制方法。
普通電動自行車包括安裝在車輪上使車輪旋轉的輪轂馬達和向這輪轂馬達提供電源的電池。電動自行車透過該輪轂馬達的驅動力使車輪旋轉,來實現電動自行車的行駛。
輪轂馬達具備透過車輪的輻條連接的馬達外殼,透過由馬達外殼內設置的轉子和定子產生的旋轉力,使車輪與馬達外殼一同旋轉。並且,馬達外殼的外側設有鏈輪(sprocket),所述鏈輪連接有鏈條,以便接收駕駛員提供的踏板力而旋轉,且透過與該鏈輪連接的鏈條傳遞的旋轉力,能夠透過駕駛員提供的踏板力來實現行駛。
當駕駛員轉動位於手把上的作為加速構件的節流閥(throttle)時,電動自行車使馬達旋轉,車輪透過輪轂馬達的旋轉而旋轉並前進。
這種電動自行車,根據節流閥轉動的程度調節輪轂馬達的扭矩。
但是,現有的電動自行車中,駕駛員為了調節輪轂馬達的扭矩,需要轉動節流閥,因此需要在手把上安裝節流閥開關,以便駕駛員能夠手動操作,從而存在操作複雜的問題。
根據本發明的實施例,提供能夠利用輪轂馬達的速度和即使停止踏板也能夠說明車輪旋轉的裝置即自由輪(free wheel)的速度,控制電動自行車的速度的電動自行車及其控制方法。
根據本發明的另一實施例,提供能夠利用輪轂馬達的速度和自由輪的速度,控制電動自行車的速度的電動自行車及其控制方法。
根據本發明的一形態,提供一種電動自行車,其包括:輪轂馬達,車輪與馬達外殼一同旋轉;鏈輪,其連接有鏈條,以便接收駕駛員提供的踏板力而旋轉;第一速度檢測部,其檢測所述輪轂馬達的速度;第二速度檢測部,其檢測所述鏈輪的速度;馬達驅動部,其驅動所述輪轂馬達;以及電子控制單元,其比較所述輪轂馬達的速度與所述鏈輪的速度,根據比較結果控制所述馬達驅動部,控制所述輪轂馬達的速度,其中,所述第二速度檢測部包括:磁鐵,其設置在所述馬達外殼內,且設置在所述鏈輪上的輪齒附近;磁性體,其以所述鏈輪外周面所形成的輪齒為基準,與所述磁鐵部件隔著預先設定的距離設置;磁性體元件,其一側連接所述磁性體,設置成所述馬達外殼旋轉時能夠一同旋轉;PCB基板,其固定在所述輪轂馬達的軸上;以及霍爾感測器,其設置在所述 PCB基板的一側,檢測所述磁性體元件的磁場變化。
當所述輪轂馬達的速度與所述鏈輪的速度相同時,所述電子控制單元可進行用於輔助所述輪轂馬達的旋轉力的動力輔助系統(PAS,Power Assist System)控制。
當所述輪轂馬達的速度比所述鏈輪的速度快時,所述電子控制單元進行巡航(Cruise)控制,使所述輪轂馬達的速度維持當前速度水準。
並且,包括制動所述輪轂馬達的制動部,所述電子控制單元在所述電動自行車行駛時,可根據所述鏈輪的速度,判斷所述鏈輪的旋轉方向是否與所述輪轂馬達的旋轉方向相反,當所述鏈輪的旋轉方向與所述輪轂馬達的旋轉方向相反時,控制所述制動部,制動所述輪轂馬達。
並且,所述霍爾感測器能夠檢測所述鏈輪上形成的輪齒旋轉時,傳遞所述磁鐵部件和所述磁性體產生的磁場變化的所述磁性體元件的磁場變化,由此檢測所述鏈輪的轉速。
並且,所述電動自行車行駛時,當透過所述霍爾感測器檢測的所述鏈輪的速度與所述鏈輪向與所述輪轂馬達的旋轉方向相同的方向旋轉時的速度相比,快出預先設定的速度以上時,所述電子控制單元能夠判斷所述鏈輪的旋轉方向與所述輪轂馬達的旋轉方向相反。
根據本發明的另一形態,提供一種電動自行車的控制方法,所述電動自行車包括車輪與馬達外殼一同旋轉的輪轂馬達和連接有鏈條以便接收駕駛員提供的踏板力而旋轉的鏈輪,電動自行車的控制方法包括如下步驟:檢測所述輪轂馬達的速度;檢測所述鏈輪的速度;比較所述輪轂馬達的速度和所述鏈輪的速度;根據所述比較結果,控制所 述輪轂馬達的速度。
並且,能夠進一步包括如下步驟:當所述輪轂馬達的速度與所述鏈輪的速度相同時,進行用於輔助所述輪轂馬達的旋轉力的動力輔助系統控制。
並且,能夠進一步包括如下步驟:當所述輪轂馬達的速度比所述鏈輪的速度快時,能夠進行巡航控制,使所述輪轂馬達的速度維持當前速度水準。
並且,能夠進一步包括如下步驟:所述電動自行車行駛時,根據所述鏈輪的速度,判斷所述鏈輪的旋轉方向是否與所述輪轂馬達的旋轉方向相反,當所述鏈輪的旋轉方向與所述輪轂馬達的旋轉方向相反時,制動所述輪轂馬達。
並且,能夠進一步包括如下步驟:所述電動自行車行駛時,當所述鏈輪的速度與所述鏈輪向與所述輪轂馬達的旋轉方向相同的方向旋轉時的速度相比,快出預先設定的速度以上時,判斷所述鏈輪的旋轉方向與所述輪轂馬達的旋轉方向相反。
本發明的實施例中,利用輪轂馬達的速度和自由輪的速度,控制電動自行車的速度,由此無需安裝節流閥開關( ),能夠省略用於連接節流閥開關的配線結構。因此能夠簡化電動自行車的結構。
並且,本發明的另一實施例中,透過調節行駛時踏板轉動的速度,來調節輪轂馬達的扭矩,因此與利用手動節流閥開關的方式相比,能夠提高駕駛員的安全性。
並且,本發明的又一實施例中,透過行駛時向反方向轉動踏板,來進行制動控制,由此與利用手動刹車手柄的方式相比,能夠進一步提高駕駛員的安全性。
1‧‧‧前輪
2‧‧‧手把部
3‧‧‧踏板
4‧‧‧鞍座
5‧‧‧第一車架
6‧‧‧後輪
7‧‧‧第二車架
8‧‧‧輪轂馬達
9‧‧‧鏈輪
9a‧‧‧輪齒
10‧‧‧鏈條
11‧‧‧輻條
12‧‧‧第一主體
14‧‧‧固定銷
13‧‧‧第二主體
15‧‧‧軸
16‧‧‧馬達部
17‧‧‧轉子
18‧‧‧定子
19‧‧‧連接板
21‧‧‧軸承
22‧‧‧軸承
23‧‧‧PCB基板
24‧‧‧霍爾感測器
25‧‧‧磁性體元件
26‧‧‧磁性體
27‧‧‧磁鐵部件
30‧‧‧電子控制單元
31‧‧‧第一速度檢測部
32‧‧‧第二速度檢測部
33‧‧‧旋轉方向檢測部
34‧‧‧馬達驅動部
35‧‧‧制動部
100~118‧‧‧步驟
第1圖是表示本發明一實施例的電動自行車的圖。
第2圖是表示本發明一實施例的電動自行車的輪轂馬達的立體圖。
第3圖是示意表示本發明一實施例的電動自行車的輪轂馬達的剖視圖。
第4圖是表示本發明一實施例的電動自行車的控制框圖。
第5圖是表示本發明一實施例的電動自行車的控制方法的控制流程圖。
第6圖是表示本發明另一實施例的電動自行車的輪轂馬達的立體圖。
第7圖是示意表示本發明另一實施例的電動自行車的輪轂馬達的剖視圖。
第8圖是用於說明本發明另一實施例的設置在電動自行車的輪轂馬達上的磁性體元件的結構的圖。
第9圖是用於說明本發明另一實施例的電動自行車檢測鏈輪的轉速的圖。
以下,參照附圖,對本發明的實施例進行詳細說明。以下 介紹的實施例是為了向具有本發明所屬技術領域的技術人員充分傳達本發明的技術思想而提供的例子。本發明不限於以下說明的實施例,可以以其他方式實現。為了明確說明本發明,附圖中省略了與說明無關的部分,並且在附圖中,為了便於說明,可以誇大表示構成要件的寬度、長度、厚度等。整個說明書中同一參照符號表示同一構成要件。
第1圖是表示本發明實施例的電動自行車的圖。
參照第1圖,電動自行車可以包括第一車架5和第二車架7,所述第一車架7上設置有前輪1、手把部2、踏板3以及鞍座4,所述第二車架7上設置有後輪6。
第一車架5具有內部空間,且設置成桿狀,其一端設置手把部2。
手把部2可以包括能夠旋轉地結合的把立、把橫以及用於制動前輪1和後輪6的刹車握把。手把部2的一側上能夠拆卸地設置用於顯示電動自行車的變速、電池量等資訊的顯示裝置。
第一車架5內部可以設置用於電池與所有部件之間的電連接以及控制的電子控制單元。該電池與電子控制單元也可設置在第二車架7內。
第二車架的一側上設置後輪6。
後輪6包括輪轂馬達8。輪轂馬達8接收來自電池的動力,使後輪6旋轉。
輪轂馬達8具備透過後輪6的輻條11連接的馬達外殼,根據透過馬達外殼內設置的轉子和定子產生的旋轉力,使後輪6與馬達外殼一同旋轉。
並且,後輪6的輪轂馬達8的一側設置自由輪,即設置鏈輪9,所述鏈輪9上設置有單向離合器。鏈輪9與鏈條10連接,以便接收蹬踏電動自行車而產生的踏板力。鏈輪9設置在輪轂馬達8的馬達外殼外側,根據透過所連接的鏈條10傳遞的基於駕駛員踏板力的旋轉力,能夠透過駕駛員提供的踏板力來實現行駛。
鏈輪9透過單向離合器與輪轂馬達8連接,當鏈條10向一方向旋轉時,鏈輪9一同向一方向旋轉,向輪轂馬達8傳遞力,當鏈條10向反向旋轉時,鏈輪9一同向反方向旋轉,停止向輪轂馬達8傳遞力。
在此,雖然沒有對前輪1和後輪6進行詳細說明,但各車輪1、6可以分別包括作為制動部件的制動盤和摩擦片,以便能夠在操作刹車握把時,限制旋轉力。
第2圖是表示本發明一實施例的電動自行車的輪轂馬達的立體圖,第3圖是示意表示本發明一實施例的電動自行車的輪轂馬達的剖視圖。
參照第2圖及第3圖,電動自行車的輪轂馬達8設置在第二車架7上設置的軸15上。更具體而言,輪轂馬達8包括第一主體12和第二主體13,所述第一主體12能夠旋轉地設置在後輪的軸15上,所述第二主體13透過固定銷14組裝在第一主體12上。
第一主體12內部形成預定空間,且能夠旋轉地設置在軸15上。軸15貫穿第一主體12的中心,兩端固定在電動自行車的第二車架7。這種第一主體12的外周面透過輻條11與後輪6連接。並且,第一主體12內部設置有產生用於驅動後輪6的旋轉力的馬達部16。
第二主體13能夠旋轉地設置在軸15上,並組裝在第一主體12上。第二主體13組裝在第一主體12的一側面,具有中心被貫穿的 形狀,以使軸15貫穿。這種第二主體13上設置鏈輪9,所述鏈輪9與鏈條10連接,以便接收透過蹬踏電動自行車產生的踏板力。即,第二主體13透過與鏈條10連接的鏈輪9接收駕駛者的踏板力而旋轉。
此時,第一主體12與第二主體13結合形成馬達外殼。即,馬達外殼透過馬達部16產生的旋轉力與後輪6一同旋轉。
馬達部16為通常使用的公知的馬達,例如由轉子17和定子18構成。馬達部16透過連接板19固定在軸15上,包括定子18和轉子17,所述定子18為捲繞線圈的環形,所述轉子17與該定子18隔開一定距離,安裝在第一主體12內周面。此時,轉子17上安裝有多個磁鐵,當向定子18的線圈施加電源時,磁鐵和線圈之間作用斥力和引力,使轉子17旋轉。即,隨著轉子17旋轉,第一主體12以及組裝在該第一主體12上的第二主體13與後輪6一同旋轉。第一主體12、第二主體13與軸15之間設置軸承21、22,以便第一主體12和第二主體13旋轉時,易於旋轉。
第4圖是表示本發明一實施例的電動自行車的控制框圖。
參照第4圖,電動自行車包括進行整體控制的電子控制單元30。
電子控制單元30的輸入側上電連接第一速度檢測部31、第二速度檢測部32、旋轉方向檢測部33。
電子控制單元30的輸出側上電連接馬達驅動部34和制動部35。
第一速度檢測部31檢測輪轂馬達8的轉速。第一速度檢測部31可以包括設置霍爾感測器,所述霍爾感測器在輪轂馬達8的馬達外 殼內,檢測轉子17的旋轉。
第二速度檢測部32檢測鏈輪9的轉速。例如,第二速度檢測部32透過檢測形成在鏈輪9外周面的多個輪齒,來檢測鏈輪9的轉速。
旋轉方向檢測部33檢測鏈輪9的旋轉方向。旋轉方向檢測部33檢測鏈輪9向與輪轂馬達8的旋轉方向相同方向還是相反方向旋轉。下面,為了便於說明,將與輪轂馬達8的旋轉方向相同的方向表示為正+,相反方向表示負-。例如,鏈輪9向與輪轂馬達8的旋轉方向相同的方向旋轉時,轉速表示為Vs(或+Vs),鏈輪9向與輪轂馬達8的旋轉方向相反的方向旋轉時,轉速表示為-Vs。
馬達驅動部34驅動輪轂馬達8。馬達驅動部34根據電子控制單元30的控制信號調節輪轂馬達8的轉速。
制動部35制動輪轂馬達8。例如,制動部35根據電子控制單元30的控制信號使輪轂馬達8的電源輸入端短路(short),使輪轂馬達8再生制動。為此,制動部35包括根據電子控制單元30的控制信號導通或截止的開關,該開關與輪轂馬達8的電源端並聯連接。制動部35可以透過對為電動自行車提供電力的電池進行充電,來制動輪轂馬達8。必要的情況下,制動部35可以透過反向連接輪轂馬達8的電源輸入端,來制動輪轂馬達8。
電動自行車出發時,電子控制單元30比較透過第一速度檢測部31檢測的輪轂馬達8的速度Vm與透過第二速度檢測部32檢測的鏈輪速度Vs,當輪轂馬達8的速度Vm與鏈輪速度Vs相同時,根據鏈輪速度Vs進行使輪轂馬達8旋轉的動力輔助系統控制,以便能夠與駕駛員施加於踏板上的踏板力相應地使輪轂馬達8旋轉。由此,即使駕駛員以較小的力蹬踏板,電動自行車也能以相對高速前進。
並且,進行動力輔助系統控制時,若基於動力輔助系統控制的輪轂馬達8的速度Vm超過鏈輪速度Vs,則電子控制單元30透過馬達驅動部34進行巡航控制,使輪轂馬達8的速度維持當前速度水準。
另一方面,進行動力輔助系統控制或巡航控制時,當鏈輪速度Vs小於零,電子控制單元30判斷鏈輪9的旋轉方向與輪轂馬達8的旋轉方向相反,將其判斷為駕駛員在行駛時欲進行制動,透過制動部35制動輪轂馬達8。此時,電子控制單元30使輪轂馬達8的電源輸入端短路,由此能夠制動輪轂馬達8。
第5圖是表示本發明一實施例的電動自行車的控制方法的控制流程圖。
參照第5圖,首先,電動自行車出發時,透過第一速度檢測部31檢測輪轂馬達8的速度Vm(100),透過第二速度檢測部32和旋轉方向檢測部33檢測鏈輪9的方向和速度Vs(102)。
並且,電動自行車比較輪轂馬達8的速度Vm與鏈輪速度Vs,判斷輪轂馬達8的速度Vm和鏈輪速度Vs是否相同(104)。
如果運行模式104的判斷結果為輪轂馬達8的速度Vm和鏈輪速度Vs不同時,電動自行車轉向運行模式100,進行下面的運行模式。
另一方面,運行模式104的判斷結果為輪轂馬達8的速度Vm與鏈輪速度Vs相同時,電動自行車進行用於輔助輪轂馬達8的旋轉力的動力輔助系統控制(106)。由此,駕駛員即使以較小的力蹬踏板,電動自行車也能以相對高速前進。
電動自行車進行動力輔助系統控制時,透過第一速度檢測 部31檢測輪轂馬達8的速度Vm(108),透過第二速度檢測部32和旋轉方向檢測部33檢測鏈輪9的方向和速度Vs(110)。
並且,電動自行車比較輪轂馬達8的速度Vm與鏈輪速度Vs,判斷輪轂馬達8的速度Vm是否大於鏈輪速度Vs(112)。
如果運行模式112的判斷結果為輪轂馬達8的速度Vm不小於鏈輪速度Vs時,判斷鏈輪速度Vs是否小於零(116)。
運行模式116的判斷結果為鏈輪速度Vs小於零時,鏈輪9向與輪轂馬達8的旋轉方向相反的方向旋轉,因此判斷為駕駛員在行駛時欲進行制動,透過制動部35進行制動輪轂馬達8的制動控制118。
以下,對檢測鏈輪9的速度和方向的另一方式進行說明。
第6圖是表示本發明另一實施例的電動自行車的輪轂馬達的立體圖,第7圖是示意表示本發明另一實施例的電動自行車的輪轂馬達的剖視圖。
參照第6圖和第7圖,電動自行車的輪轂馬達8除了進一步包括PCB基板、霍爾感測器、磁性體元件、磁性體、磁鐵部件以外,其他構成要件與第2圖和第3圖相同。
PCB基板23固定在軸15上,即使馬達外殼旋轉,該PCB基板也不旋轉。
霍爾感測器24設置在PCB基板23的一側。霍爾感測器24設置成朝磁性體元件25的方向突出的形態。
磁性體元件25一側設置磁性體26,該磁性體26以貫穿馬達外殼而露出的形狀設置。磁性體元件25設置成馬達外殼旋轉時能夠一同旋轉。在磁性體元件25的另一側與磁性體元件25相鄰配置,以便設 置在PCB基板23上的霍爾感測器24能夠檢測磁性體元件25的磁場變化(參照第8圖)。
磁性體26因磁鐵部件27提供的磁場,發生磁場變化。磁性體26將磁鐵部件27提供的磁場傳遞至磁性體元件25。
磁鐵部件27與磁性體26相鄰配置,並插設鏈輪9的輪齒9a,在磁性體26形成磁場。由此,傳遞至磁性體26的磁場傳遞到磁性體元件25,霍爾感測器24能夠透過檢測磁性體元件25的磁場變化,來檢測鏈輪9的速度。若考慮輪轂馬達8的速度,還能夠檢測鏈輪9的旋轉方向。即,輪轂馬達8旋轉時,如果鏈輪9的速度大於輪轂馬達8的速度,這意味著鏈輪9向反方向旋轉,因此透過檢測這種變化,能夠檢測鏈輪9的旋轉方向。此時,磁性體26和磁鐵部件27與由非磁性體材質構成的馬達外殼一體形成,與輪轂馬達8一同旋轉。
磁性體26和磁鐵部件27使霍爾感測器24能夠檢測輪轂馬達8與鏈輪9的相對移動。
第9圖是用於說明本發明另一實施例的電動自行車檢測鏈輪的轉速的圖。
參照第9圖,鏈輪9的輪齒9a每次分別位於磁鐵部件27和磁性體26時,磁性體26透過磁鐵部件27磁化。因此,磁性體元件25週期性地發生磁場變化,透過霍爾感測器24檢測這種磁場變化,由此能夠檢測鏈輪9的轉速。
另一方面,當駕駛員反向旋轉踏板時,鏈輪9反向旋轉,反向旋轉的速度與行駛時的輪轂馬達8的旋轉方向相同的方向旋轉時的速度相比,快出預先設定的速度以上,因此利用霍爾感測器24檢測此時的磁場變化,能夠檢測鏈輪9的旋轉方向變為相反方向。
上述實施例中敘述了電動自行車的速度控制和制動控制中利用鏈輪9的轉速和旋轉方向,但並不限於此,也可以利用踏板3的轉速和旋轉方向來代替鏈輪9的轉速和旋轉方向。
100~118‧‧‧步驟

Claims (11)

  1. 一種電動自行車,其包括:輪轂馬達,車輪與馬達外殼一同旋轉;鏈輪,其連接有鏈條,以便接收駕駛員提供的踏板力而旋轉;第一速度檢測部,其檢測該輪轂馬達的速度;第二速度檢測部,其檢測該鏈輪的速度;馬達驅動部,其驅動該輪轂馬達;以及電子控制單元,其比較該輪轂馬達的速度和該鏈輪的速度,根據比較結果控制該馬達驅動部,以執行對該輪轂馬達速度的控制;其中,該第二速度檢測部包括:磁鐵部件,其設置在該馬達外殼內,且設置在該鏈輪上的輪齒附近;磁性體,其以該鏈輪外周面上形成的輪齒為基準,與該磁鐵部件隔著預先設定的距離設置;磁性體元件,其一側連接該磁性體,設置成該馬達外殼旋轉時能夠一同旋轉;PCB基板,其固定在該輪轂馬達的軸上;以及霍爾感測器,其設置在該PCB基板的一側,檢測該磁性體元件的磁場變化。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電動自行車,其中當該輪轂馬達的速度與該鏈輪的速度相同時,該電子控制單元進行用於輔助該輪轂馬達的旋轉力的動力輔助系統控制。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電動自行車,其中當該輪轂 馬達的速度比該鏈輪的速度快時,該電子控制單元進行巡航控制,使該輪轂馬達的速度維持當前速度水準。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電動自行車,其中包括制動該輪轂馬達的制動部,該電子控制單元在該電動自行車行駛時,根據該鏈輪的速度,判斷該鏈輪的旋轉方向是否與該輪轂馬達的旋轉方向相反,當該鏈輪的旋轉方向與該輪轂馬達的旋轉方向相反時,控制該制動部,制動該輪轂馬達。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電動自行車,其中該霍爾感測器檢測該鏈輪上形成的輪齒旋轉時,傳遞該磁鐵部件和該磁性體產生的磁場變化的該磁性體元件的磁場變化,由此檢測該鏈輪的轉速。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電動自行車,其中該電動自行車行駛時,當透過該霍爾感測器檢測的該鏈輪的速度與該鏈輪向與該輪轂馬達的旋轉方向相同的方向旋轉時的速度相比,超過預先設定的速度時,該電子控制單元判斷該鏈輪的旋轉方向與該輪轂馬達的旋轉方向相反。
  7. 一種電動自行車的控制方法,其適用於如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之電動自行車,電動自行車的控制方法包括如下步驟:檢測該輪轂馬達的速度;檢測該鏈輪的速度,其中在該磁性體因該磁鐵部件提供的磁場而形成磁場,且該磁性體的磁場傳遞到該磁性體元 件時,該霍爾感測器則透過該檢測磁性體元件的磁場變化,以檢測該鏈輪的速度;比較該輪轂馬達的速度和該鏈輪的速度;根據比較結果,控制該輪轂馬達的速度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電動自行車的控制方法,還包括如下步驟:當該輪轂馬達的速度與該鏈輪的速度相同時,進行用於輔助該輪轂馬達的旋轉力的動力輔助系統控制。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之電動自行車的控制方法,還包括如下步驟:當該輪轂馬達的速度比該鏈輪的速度快時,進行巡航控制,使該輪轂馬達的速度維持當前速度水準。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之電動自行車的控制方法,還包括如下步驟:該電動自行車行駛時,根據該鏈輪的速度,判斷該鏈輪的旋轉方向是否與該輪轂馬達的旋轉方向相反,當該鏈輪的旋轉方向與該輪轂馬達的旋轉方向相反時,制動該輪轂馬達。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電動自行車的控制方法,還包括如下步驟:該電動自行車行駛時,當該鏈輪的速度與該鏈輪向與該輪轂馬達的旋轉方向相同的方向旋轉時的速度相比,超過預先設定的速度時,判斷該鏈輪的旋轉方向與該輪轂馬達的旋轉方向相反。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6618263B2 (ja) * 2015-03-20 2019-12-11 ヤマハ発動機株式会社 自転車用のセンサアセンブリ、ドライブユニットおよび自転車
US11139707B2 (en) 2015-08-11 2021-10-05 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Axial gap electric machine with permanent magnets arranged between posts
US10075030B2 (en) 2015-08-11 2018-09-11 Genesis Robotics & Motion Technologies Canada, Ulc Electric machine
JP2017088091A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 株式会社シマノ 自転車用ドライブユニット
CN105620618A (zh) * 2016-01-29 2016-06-01 苏州矗联电子技术有限公司 一种智能电动四轮平衡车及实现方法
DE102016002417B4 (de) * 2016-03-02 2017-12-14 Infineon Technologies Ag Winkelsensoranordnung und Elektrofahrrad mit einer solchen Winkelsensoranordnung
CN105923099B (zh) * 2016-05-12 2018-04-06 河北工业大学 一种蓄能助力自行车
US11043885B2 (en) 2016-07-15 2021-06-22 Genesis Robotics And Motion Technologies Canada, Ulc Rotary actuator
CN106585849A (zh) * 2016-11-21 2017-04-26 天津逍悦达科技有限公司 一种通过三轴加速度传感器实现自行车智能助力方法
KR101899341B1 (ko) 2017-02-23 2018-10-29 박영찬 전기자전거 변환 키트
KR102048736B1 (ko) * 2017-03-06 2019-11-26 타이코에이엠피 주식회사 페달 장치 및 그 제조 방법
CN108169673A (zh) * 2017-12-13 2018-06-15 厦门大学 轮毂电机驱动电动车实验装置
CN108235701A (zh) * 2018-01-21 2018-06-29 深圳哥智行科技有限公司 电机轮毂结构
EP3564107A1 (en) 2018-04-30 2019-11-06 Accelerated Systems Inc. Method and apparatus for controlling a vehicle
IT201900020994A1 (it) * 2019-11-12 2021-05-12 C R D Centro Ricerche Ducati Trento S R L Ruota per biciclette elettriche
TWI724812B (zh) * 2020-03-06 2021-04-11 彥豪金屬工業股份有限公司 自行車踏頻量測裝置及方法
GB2597734B (en) * 2020-07-31 2023-01-11 Ebike Systems Ltd Electrically-assisted pedal cycles
US20220333627A1 (en) * 2021-04-15 2022-10-20 Deere & Company Rotary mechanism with adjustable tone wheel
TWI792509B (zh) * 2021-08-19 2023-02-11 陳㨗圻 兩輪車之定速巡航裝置及其定速巡航控制方法
DE102022209483B3 (de) 2022-09-12 2023-12-28 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung der Antriebsvorrichtung, Steuervorrichtung und Fahrrad
DE102022209482B4 (de) 2022-09-12 2024-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung der Antriebsvorrichtung, Steuervorrichtung sowie Fahrrad

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW307945B (zh) * 1995-02-21 1997-06-11 Seiko Epson Corp
JP2011143752A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Chuo Bussan:Kk 電動アシスト自転車
US8302982B2 (en) * 2007-09-27 2012-11-06 Accell Group N.V. Bicycle, sensor, and method
CN103339026A (zh) * 2011-01-31 2013-10-02 三洋电机株式会社 电动自行车

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08207876A (ja) * 1995-01-31 1996-08-13 Shinko Electric Co Ltd 補助駆動源付きの人力走行車
JP3467922B2 (ja) * 1995-08-03 2003-11-17 スズキ株式会社 電動モータ付自転車の電源制御装置
JPH09249185A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Suzuki Motor Corp 電動自転車の制御装置
JP3682590B2 (ja) * 1996-05-24 2005-08-10 ソニー株式会社 移動装置と移動制御方法
DE29817404U1 (de) * 1998-09-29 1999-01-07 Wern, Andreas, Dr.-Ing., 79689 Maulburg Elektromotorischer Antrieb für muskelbetriebene Fahrzeuge
JP2002321683A (ja) * 2001-04-26 2002-11-05 Meidensha Corp 電動アシスト自転車
KR100913501B1 (ko) * 2009-06-08 2009-08-21 주식회사 삼현 하이브리드 자전거의 제어방법
IT1404164B1 (it) * 2011-02-03 2013-11-15 Milano Politecnico Bicicletta a pedalata assistita elettricamente
US20120202649A1 (en) 2011-02-07 2012-08-09 Clarkson University Pedal generator electric bicycle
BE1020653A4 (fr) * 2012-04-27 2014-02-04 Deleval Arthur Groupe motopropulseur.
EP2873602B1 (en) * 2012-07-11 2017-11-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrically assisted bicycle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW307945B (zh) * 1995-02-21 1997-06-11 Seiko Epson Corp
US8302982B2 (en) * 2007-09-27 2012-11-06 Accell Group N.V. Bicycle, sensor, and method
JP2011143752A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Chuo Bussan:Kk 電動アシスト自転車
CN103339026A (zh) * 2011-01-31 2013-10-02 三洋电机株式会社 电动自行车

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Publication number Publication date
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