具有最佳換檔時機的自動變速自行車制造技術

一種具有最佳換檔時機的自動變速自行車，包含有：一自行車主體，具有一曲柄軸、二曲柄、二踏板、以及一變速器；一電源模塊；一微電腦；一換檔控制驅動器；以及一踏板位置感測模塊，設于該自行車主體且對應于至少一該曲柄，通過該踏板位置感測模塊來得知該至少一曲柄旋擺的角度位置以及踩踏方向為正踩或反踩；其中，在踩踏過程中，該微電腦是找出該至少一曲柄在下次位于踩踏死點的時間點做為最佳換檔時機，或通過踩踏轉速值小于一預設轉速值時做為最佳換檔時機，或在反踩時做為最佳換檔時機。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是與自動變速自行車有關，特別是指一種具有最佳換檔時機的自動變速自行車。
技術介紹
自動變速自行車，其變速的時機大多是依據車速及踩踏速度來做為判斷依據，目前并沒有針對使用者的踩踏角度來判斷變速時機的技術。由 于騎乘者在踩踏時，若是在重踩時剛好進行換檔，則會造成變速器正在變化齒輪比而發生咬合不順的問題，進而影響到使用者騎乘的舒適感。因此，若能選擇騎乘者在輕踩的時機來進行換檔，則可使變速更為順暢，提高騎乘舒適性。不過，自行車的換檔必須在正踩的情形下，因此，若是欲依據騎乘者踩踏的狀態來判斷變速時機點時，必須連同踩踏方向一起考慮，亦即，必須判斷踩踏方向。中國臺灣WO 2009036623號專利揭露了一種電動助力車的助力控制裝置，其是以霍爾感應器來感測，以判斷自行車是否為前進狀態，其圖2及圖3即分別顯示了霍爾感應器感測到正轉及反轉時的波形，由此可見，霍爾感應器可由其所感測的波形來判斷正轉或反轉。中國臺灣CN 101412427號專利則揭露了一種用于電動自行車電動機驅動器的反向踏板檢測電路，其利用了霍爾傳感器在踏板正轉及反轉時信號的占空比不同，防止馬達助力被誤觸發。此案也揭露了利用霍爾傳感器來判斷正轉或反轉的技術。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種具有最佳換檔時機的自動變速自行車，其可判斷變速的最佳時機，并控制變速器在該時機點進行變速。為了達成前述目的，依據本專利技術所提供的一種具有最佳換檔時機的自動變速自行車，包含有一自行車主體，具有一曲柄軸、設于該曲柄軸上的二曲柄、設于各該曲柄上的一踏板、以及一變速器；一電源模塊，設于該自行車主體；一微電腦，電性連接于該電源模塊；一換檔控制驅動器，電性連接于該微電腦，受該微電腦的控制以驅動該變速器進行變速；以及一踏板位置感測模塊，設于該自行車主體且對應于至少一該曲柄，并且電性連接于該微電腦，該微電腦即通過該踏板位置感測模塊來得知該至少一曲柄旋擺的角度位置以及踩踏方向為正踩或反踩；其中，在騎乘者踩踏所述踏板的過程中，該微電腦是至少以下列條件之一判斷最佳換檔時機(I)感測該至少一曲柄在正踩過程中每次位于一預定位置的角度位置及對應的時間點，并以該微電腦根據前述角度位置及時間點計算出下次通過踩踏死點的預測時間點，而做為最佳換檔時機；或(2)感測該至少一曲柄在正踩過程中每次位于踩踏死點的時間點，并于該踩踏死點的時間點范圍內做為最佳換檔時機；或(3)感測該至少一曲柄在正踩過程中的踩踏轉速值，當該踩踏轉速值小于一預設轉速值時，忽略該踩踏死點的時間點而判斷為最佳換檔時機；或(4)感測該至少一曲柄是否為反踩，若是即判斷為最佳換檔時機。由此，可判斷變速的最佳時機，并控制變速器在該時機點進行變速，讓變速過程更為順暢，進而讓騎乘者更為舒適。附圖說明為了詳細說明本發 明的技術特點所在，以下結合較佳實施例并配合附圖說明如后，其中圖I是本專利技術第一較佳實施例的結構示意圖。圖2是本專利技術第一較佳實施例的裝設示意圖。圖3是本專利技術第一較佳實施例的局部結構示意圖，顯示踏板位置感測模塊的結構。圖4是本專利技術第一較佳實施例的示意圖，顯示曲柄旋擺一周所經過的八個點的角度位置。圖5是本專利技術第一較佳實施例的傳感器波形示意圖。圖6是本專利技術第一較佳實施例的波形示意圖，顯示取正半周的狀態。圖7是本專利技術第一較佳實施例的波形示意圖，顯示取負半周的狀態。圖8是本專利技術第一較佳實施例的波形示意圖，顯示高電位時間與低電位時間的關系O圖9是本專利技術第一較佳實施例的波形示意圖，顯示第一踩踏死點與第二踩踏死點的時間點。圖10是本專利技術第一較佳實施例的波形示意圖，顯示霍爾元件感測正踩的信號形態。圖11是本專利技術第一較佳實施例的波形示意圖，顯示霍爾元件感測反踩的信號形態。圖12A是本專利技術第一較佳實施例的角度位置示意圖，顯示在上坡路面時，曲柄旋擺的角度位置及踩踏死點。圖12B是本專利技術第一較佳實施例的角度位置示意圖，顯示在下坡路面時，曲柄旋擺的角度位置及踩踏死點。圖13A是本專利技術第二較佳實施例的局部結構示意圖，顯示踏板位置感測模塊的磁塊設置狀態。圖13B是本專利技術第二較佳實施例的局部結構示意圖，顯示踏板位置感測模塊及其所產生的波形。圖14是本專利技術第三較佳實施例的裝設示意圖。圖15是本專利技術第三較佳實施例的示意圖，顯示二傳感器所在的角度位置。具體實施例方式如圖I至圖3所示，本專利技術第一較佳實施例所提供的一種具有最佳換檔時機的自動變速自行車10,主要由一自行車主體11、一電源模塊21、一微電腦31、一換檔控制驅動器41、一踏板位置感測模塊51所組成，其中該自行車主體11，具有一曲柄軸111、設于該曲柄軸111上的二曲柄12、設于各該曲柄12上的一踏板14、以及一變速器16。該電源模塊21，設于該自行車主體11，本實施例中該電源模塊21是以電池為例。該微電腦31，電性連接于該電源模塊21。該換檔控制驅動器41，電性連接于該微電腦31，受該微電腦31的控制以驅動該變速器16進行變速。該踏板位置感測模塊51，設于該自行車主體11且對應于一該曲柄12，并且電性連 接于該微電腦31，該微電腦31即藉由該踏板位置感測模塊51來得知該曲柄12旋擺的角度位置以及踩踏方向為正踩或反踩。于本第一實施例中，該踏板位置感測模塊51具有一傳感器52，而以該傳感器52對應于該曲柄12位于踩踏死點的角度位置，且該傳感器52是為一五通管傳感器(Bottom Bracket Sensor,BB sensor),通過該傳感器52本身感應時所產生的信號形態來判斷該一曲柄12是正踩或反踩。于本實施例中，該傳感器52是由多個磁塊521環繞設置于該曲柄軸111，以及一霍爾元件522設置于該自行車主體11的五通管(圖中未示)內所組成。所述磁塊521是彼此等間隔而呈C形排列于該曲柄軸111，而留出缺少至少一該磁塊521的一空缺523，該空缺523于本實施例中是對應于一該曲柄12的柄身。其中，在騎乘者踩踏所述踏板14的過程中，該微電腦31是以下列條件之一判斷最佳換檔時機(I)感測該至少一曲柄在正踩過程中每次位于一預定位置的角度位置及對應的時間點，并以該微電腦根據前述角度位置及時間點計算出下次通過踩踏死點的預測時間點，而做為最佳換檔時機；或(2)感測該至少一曲柄在正踩過程中每次位于踩踏死點的時間點，并于該踩踏死點的時間點范圍內做為最佳換檔時機；或(3)感測該至少一曲柄在正踩過程中的踩踏轉速值，當該踩踏轉速值小于一預設轉速值時，忽略該踩踏死點的時間點而判斷為最佳換檔時機；或(4)感測該至少一曲柄是否為反踩，若是即判斷為最佳換檔時機。前述的條件(I)中，是以該曲柄12的角度位置及所對應的時間點進行運算，進而推算出正踩過程中的踩踏速度，并以該微電腦31計算出下次通過踩踏死點的預測時間點，如圖4配合圖2所示，在每次一該曲柄12經過點I (45度)或點5(225度)的角度位置時，即通過其時間點來推算出下次該曲柄12會經過點4(180度)或點8(0度)的時間點，由此而預測出該曲柄12在正踩過程中每次位于踩踏死點的時間點，各該預測時間點即做為最佳換檔時機。前述圖4所示的例子中，該曲柄12所經過的預定位置的角度位置即以點I或點5為例,而點4或點8即為踩踏死點的角度位置。前述的踩踏死點是為踩踏力矩最小時該曲柄12的角度位置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有最佳換檔時機的自動變速自行車，包含有：一自行車主體，具有一曲柄軸、設于該曲柄軸上的二曲柄、設于各該曲柄上的一踏板、以及一變速器；一電源模塊，設于該自行車主體；一微電腦，電性連接于該電源模塊；一換檔控制驅動器，電性連接于該微電腦，受該微電腦的控制以驅動該變速器進行變速；以及一踏板位置感測模塊，設于該自行車主體且對應于至少一該曲柄，并且電性連接于該微電腦，該微電腦即通過該踏板位置感測模塊來得知該至少一曲柄旋擺的角度位置以及踩踏方向為正踩或反踩；其中，在騎乘者踩踏所述踏板的過程中，該微電腦是至少以下列條件之一判斷最佳換檔時機：(1)感測該至少一曲柄在正踩過程中每次位于一預定位置的角度位置及對應的時間點，并以該微電腦根據前述角度位置及時間點計算出下次通過踩踏死點的預測時間點，而做為最佳換檔時機；或(2)感測該至少一曲柄在正踩過程中每次位于踩踏死點的時間點，并于該踩踏死點的時間點范圍內做為最佳換檔時機；或(3)感測該至少一曲柄在正踩過程中的踩踏轉速值，當該踩踏轉速值小于一預設轉速值時，忽略該踩踏死點的時間點而判斷為最佳換檔時機；或(4)感測該至少一曲柄是否為反踩，若是即判斷為最佳換檔時機。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭啟昌，
申請(專利權)人：久鼎金屬實業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：