JP3276443B2 - 電動モータ付き自転車 - Google Patents
電動モータ付き自転車Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人力による駆動系と電
動モータによる駆動系とを並列に設け、電動モータによ
る駆動力を人力による駆動力（以下踏力という）に略比
例して制御するようにした電動モータ付き自転車に関す
るものである。
動モータによる駆動系とを並列に設け、電動モータによ
る駆動力を人力による駆動力（以下踏力という）に略比
例して制御するようにした電動モータ付き自転車に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】踏力を検出し、この踏力の大きさに比例
して電動モータの駆動力を制御するものが公知である
（特開昭５０−１２５４３８号、実開昭５６−７６５９
０号、特開平２−７４４９１号等）。
して電動モータの駆動力を制御するものが公知である
（特開昭５０−１２５４３８号、実開昭５６−７６５９
０号、特開平２−７４４９１号等）。
【０００３】ここに踏力は通常踏力を機械的変位に変
え、この機械的変位を電気的に検出することにより求め
られる。例えば踏力をチェーンを介して後輪に伝えるも
のでは、張り側のチェーンにばねによりチェーン走行方
向に直交する方向の変位を付与し、踏力の増減に伴うチ
ェーンの変位量から踏力を求めることができる（特開昭
５０−１２５４３８）。
え、この機械的変位を電気的に検出することにより求め
られる。例えば踏力をチェーンを介して後輪に伝えるも
のでは、張り側のチェーンにばねによりチェーン走行方
向に直交する方向の変位を付与し、踏力の増減に伴うチ
ェーンの変位量から踏力を求めることができる（特開昭
５０−１２５４３８）。
【０００４】
【従来の技術の問題点】しかしこのように機械的変位に
より踏力を検出するものでは、検出手段の可動部分等に
泥やほこり、油等が付着した時に作動が円滑でなくなる
ことがあり得る。このような可動部分は日常の点検によ
り清掃されているべきであるが、この清掃を怠ることに
よりこの可動部分の踏力に対する追従性が悪くなること
は、通常経験されることである。
より踏力を検出するものでは、検出手段の可動部分等に
泥やほこり、油等が付着した時に作動が円滑でなくなる
ことがあり得る。このような可動部分は日常の点検によ
り清掃されているべきであるが、この清掃を怠ることに
よりこの可動部分の踏力に対する追従性が悪くなること
は、通常経験されることである。
【０００５】実際の踏力Ｐは周期的に増減しているか
ら、検出した踏力Ｆも周期的に増減すべきであるが、こ
のような状態が発生すると踏力が加わっていない状態に
おいても相当に大きな踏力が加わっていると判断される
ことになる。従ってこの時には、運転者の意に反した大
きな電気駆動系出力を発生することになり、電池の消耗
が促進されたり運転感が悪くなるという問題があった。
また運転者が踏力検出手段に改造を加えて電気駆動系出
力を大きくすることも考えられる。さらにこの種の自転
車では、信号待ちなどでブレーキをかけたまま停車する
ことがあるが、この時にペダルに足を載せて小さな踏力
をペダルに加え続ける状態がよく起こり得る。この場合
には必要無いにもかかわらずモータ出力が発生し続ける
ことになり、電池が無駄に消耗されることになる。
ら、検出した踏力Ｆも周期的に増減すべきであるが、こ
のような状態が発生すると踏力が加わっていない状態に
おいても相当に大きな踏力が加わっていると判断される
ことになる。従ってこの時には、運転者の意に反した大
きな電気駆動系出力を発生することになり、電池の消耗
が促進されたり運転感が悪くなるという問題があった。
また運転者が踏力検出手段に改造を加えて電気駆動系出
力を大きくすることも考えられる。さらにこの種の自転
車では、信号待ちなどでブレーキをかけたまま停車する
ことがあるが、この時にペダルに足を載せて小さな踏力
をペダルに加え続ける状態がよく起こり得る。この場合
には必要無いにもかかわらずモータ出力が発生し続ける
ことになり、電池が無駄に消耗されることになる。
【０００６】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、踏力検出手段の可動部分の作動が円滑でな
い時や改造を行った時にも過大な電気駆動系出力が発生
することがなく、電池の無駄な消耗を防ぎ、運転感が悪
くなるのを防止することができる電動モータ付き自転車
を提供することを目的とする。
ものであり、踏力検出手段の可動部分の作動が円滑でな
い時や改造を行った時にも過大な電気駆動系出力が発生
することがなく、電池の無駄な消耗を防ぎ、運転感が悪
くなるのを防止することができる電動モータ付き自転車
を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、人力駆動系
と電気駆動系とを並列に設け、人力による踏力に略比例
して前記電気駆動系の出力を制御する電動モータ付き自
転車において、踏力を検出する踏力検出手段と、ＣＰＵ
で形成され一定時間ｄｔごとに前記踏力検出手段で求め
た踏力計測値から踏力の変化率ｄＦ／ｄｔを検出する踏
力変化率検出手段と、前記変化率の変化に対応して計時
を開始する計時手段と、前記計時手段の積算値が所定値
を越えるとモータによる動力補助を停止させる停止判別
手段とを備えることを特徴とする電動モータ付き自転車
により達成される。
と電気駆動系とを並列に設け、人力による踏力に略比例
して前記電気駆動系の出力を制御する電動モータ付き自
転車において、踏力を検出する踏力検出手段と、ＣＰＵ
で形成され一定時間ｄｔごとに前記踏力検出手段で求め
た踏力計測値から踏力の変化率ｄＦ／ｄｔを検出する踏
力変化率検出手段と、前記変化率の変化に対応して計時
を開始する計時手段と、前記計時手段の積算値が所定値
を越えるとモータによる動力補助を停止させる停止判別
手段とを備えることを特徴とする電動モータ付き自転車
により達成される。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の側面図、図２はそ
の動力系統図、図３はそのコントローラの機能を示すブ
ロック図、図４は正常時の踏力に基づく動作説明図、図
５は異常時の踏力を示す図、図６は同じく異常時の踏力
を示す図、図７は動作流れ図である。
の動力系統図、図３はそのコントローラの機能を示すブ
ロック図、図４は正常時の踏力に基づく動作説明図、図
５は異常時の踏力を示す図、図６は同じく異常時の踏力
を示す図、図７は動作流れ図である。
【０００９】図１において、符号１０はメインフレーム
であり、ヘッドパイプ１２から斜下後方へのびて後輪１
４の車軸に至る。このメインフレーム１０にほぼ直交す
るようにシートチューブ１６が固着され、このシートチ
ューブ１６の上端にはサドル１８を支持するシートポス
ト２０が固定されている。
であり、ヘッドパイプ１２から斜下後方へのびて後輪１
４の車軸に至る。このメインフレーム１０にほぼ直交す
るようにシートチューブ１６が固着され、このシートチ
ューブ１６の上端にはサドル１８を支持するシートポス
ト２０が固定されている。
【００１０】シートチューブ１６の下部には下に開いた
筒部１６ａが形成され、この中に永久磁石式直流電動モ
ータ２２が収容される。シートチューブ１６の下端には
動力ユニット２４が固定されている。この動力ユニット
２４はボトムブラケットケース（以下ＢＢケースとい
う）２６と、このＢＢケース２６から後方へのびるリヤ
ステー２８とを備え、このリヤステー２８の後端に後輪
１４が固定されている。なお右側のリヤステー２８には
駆動軸３０（図２参照）が挿通される。
筒部１６ａが形成され、この中に永久磁石式直流電動モ
ータ２２が収容される。シートチューブ１６の下端には
動力ユニット２４が固定されている。この動力ユニット
２４はボトムブラケットケース（以下ＢＢケースとい
う）２６と、このＢＢケース２６から後方へのびるリヤ
ステー２８とを備え、このリヤステー２８の後端に後輪
１４が固定されている。なお右側のリヤステー２８には
駆動軸３０（図２参照）が挿通される。
【００１１】動力ユニット２４のＢＢケース２６にはク
ランク軸３２が貫挿され、その両端にクランク３４が固
定されている。クランク３４にはクランクペダル３６、
３６が取付けられている。
ランク軸３２が貫挿され、その両端にクランク３４が固
定されている。クランク３４にはクランクペダル３６、
３６が取付けられている。
【００１２】後輪１４の車軸３８の左端は、左のリヤス
テー２８に固着したエンドプレート２８ａに固定され、
この車軸３８の右端は右のリヤステー２８に固定された
傘歯車ケース（図示せず）に固定されている。車軸３８
にはハブ（図示せず）が回転自在に保持され、このハブ
には駆動軸３０の回転が傘歯車機構および一方向クラッ
チ４２（図２）を介して伝えられる。
テー２８に固着したエンドプレート２８ａに固定され、
この車軸３８の右端は右のリヤステー２８に固定された
傘歯車ケース（図示せず）に固定されている。車軸３８
にはハブ（図示せず）が回転自在に保持され、このハブ
には駆動軸３０の回転が傘歯車機構および一方向クラッ
チ４２（図２）を介して伝えられる。
【００１３】動力ユニット２４には、クランク軸３２の
回転を一方向クラッチ４４（図２）を介して駆動軸３０
に伝える傘歯車（図示せず）が内装されている。またこ
のクランク軸３２と駆動軸３０との間には遊星歯車機構
が介在されている。
回転を一方向クラッチ４４（図２）を介して駆動軸３０
に伝える傘歯車（図示せず）が内装されている。またこ
のクランク軸３２と駆動軸３０との間には遊星歯車機構
が介在されている。
【００１４】この遊星歯車機構は遊星歯車からペダル踏
力が入力され、リング歯車から駆動軸３０に踏力が出力
される。そして中央のサン歯車に加わるトルクを踏力検
出手段としてのポテンショメータ４６で検出することに
より踏力Ｆを検出するように構成されている。モータ２
２の回転は一方向クラッチ４８および減速機５０を介し
て駆動軸３０に伝えられる。
力が入力され、リング歯車から駆動軸３０に踏力が出力
される。そして中央のサン歯車に加わるトルクを踏力検
出手段としてのポテンショメータ４６で検出することに
より踏力Ｆを検出するように構成されている。モータ２
２の回転は一方向クラッチ４８および減速機５０を介し
て駆動軸３０に伝えられる。
【００１５】図１で５２は鉛電池などの充電可能な電
池、５４はコントローラであり、これらは前記メインフ
レーム１０のヘッドパイプ１２とシートチューブ１６と
の間に収容されている。図１において５６は前輪５８の
回転速度から車速Ｓを求めるための車速センサである。
池、５４はコントローラであり、これらは前記メインフ
レーム１０のヘッドパイプ１２とシートチューブ１６と
の間に収容されている。図１において５６は前輪５８の
回転速度から車速Ｓを求めるための車速センサである。
【００１６】ポテンショメータ４６で検出した踏力Ｆは
コントロ−ラ５４に入力され、このコントロ−ラ５４は
この踏力Ｆに基づいてモータ電流を制御しモータ出力す
なわちモータトルクＴMを発生させる。
コントロ−ラ５４に入力され、このコントロ−ラ５４は
この踏力Ｆに基づいてモータ電流を制御しモータ出力す
なわちモータトルクＴMを発生させる。
【００１７】コントローラ５４は図３に示すように構成
される。モータ２２と電池５２とは、スイッチング回路
６０と共に閉回路を形成し、この閉回路が主回路６２と
なる。スイッチング回路６０はサイリスタブリッジやト
ランジスタブリッジで構成される。なおモータ２２には
フライホイールダイオード６４が並列接続され、また電
流検出用のシャント６６が主回路６２に取付けられてい
る。
される。モータ２２と電池５２とは、スイッチング回路
６０と共に閉回路を形成し、この閉回路が主回路６２と
なる。スイッチング回路６０はサイリスタブリッジやト
ランジスタブリッジで構成される。なおモータ２２には
フライホイールダイオード６４が並列接続され、また電
流検出用のシャント６６が主回路６２に取付けられてい
る。
【００１８】６８はＣＰＵ、６８ａはメモリである。Ｃ
ＰＵ６８は走行制御手段６８Ａの機能を持ち、踏力Ｆや
車速Ｓなどに基づいてモータ２２の出力（トルク）ＴM
の指令値ｉを出力する。すなわち踏力Ｆの周期的増減に
同期してモータ２２の出力（トルク）ＴMを周期的に増
減させるように指令値ｉを出力する。また一定の車速Ｓ
になったらモータ出力ＴMを制限して車速Ｓを制限する
ようにしてもよい。
ＰＵ６８は走行制御手段６８Ａの機能を持ち、踏力Ｆや
車速Ｓなどに基づいてモータ２２の出力（トルク）ＴM
の指令値ｉを出力する。すなわち踏力Ｆの周期的増減に
同期してモータ２２の出力（トルク）ＴMを周期的に増
減させるように指令値ｉを出力する。また一定の車速Ｓ
になったらモータ出力ＴMを制限して車速Ｓを制限する
ようにしてもよい。
【００１９】７０はゲート回路であり、ＣＰＵ６８から
供給される指令値ｉに対応してデューティ比が変化する
ゲート信号ｇを出力する。すなわち指令値ｉがモータ出
力ＴM を増加させる時にはゲート信号ｇの（オン時間）
／（オフ時間＋オン時間）の値（デューティという）を
大きくする。
供給される指令値ｉに対応してデューティ比が変化する
ゲート信号ｇを出力する。すなわち指令値ｉがモータ出
力ＴM を増加させる時にはゲート信号ｇの（オン時間）
／（オフ時間＋オン時間）の値（デューティという）を
大きくする。
【００２０】ゲート回路７０が指令値ｉに基づいて出力
するゲート信号ｇは、スイッチング回路６０の各スイッ
チング素子に送られ、各スイッチング素子を選択的にオ
ン・オフさせる。
するゲート信号ｇは、スイッチング回路６０の各スイッ
チング素子に送られ、各スイッチング素子を選択的にオ
ン・オフさせる。
【００２１】図３において、７２はＣＰＵ６８で形成さ
れる踏力変化率検出手段であり、踏力Ｆの時間に対する
変化率すなわち時間微分ｄＦ／ｄｔを検出する。この踏
力変化率検出手段７２では、図４に示すようにポテンシ
ョメータ４６で微小時間ｄｔごとに検出した踏力Ｆの計
測値Ｆaの差、すなわち前回検出した計測値（前回値）
Ｆ（ｔ−ｄｔ）と、その次に検出した計測値（次回値）
Ｆ（ｔ）との差を求め、この差の符号を求めてフラグを
出力する。従って踏力の計測値Ｆa が増加する間はこの
差の符号は＋となり、逆に減少する間では−になり、こ
の差に変化が無ければ差は０となるから、フラグは図４
に示すように差が０から＋に変化する時に−から＋に、
また差が０から−に変化する時に＋から−に変化する。
れる踏力変化率検出手段であり、踏力Ｆの時間に対する
変化率すなわち時間微分ｄＦ／ｄｔを検出する。この踏
力変化率検出手段７２では、図４に示すようにポテンシ
ョメータ４６で微小時間ｄｔごとに検出した踏力Ｆの計
測値Ｆaの差、すなわち前回検出した計測値（前回値）
Ｆ（ｔ−ｄｔ）と、その次に検出した計測値（次回値）
Ｆ（ｔ）との差を求め、この差の符号を求めてフラグを
出力する。従って踏力の計測値Ｆa が増加する間はこの
差の符号は＋となり、逆に減少する間では−になり、こ
の差に変化が無ければ差は０となるから、フラグは図４
に示すように差が０から＋に変化する時に−から＋に、
また差が０から−に変化する時に＋から−に変化する。
【００２２】図３において７４は計時手段であり、一定
時間ｄｔごとに一定値を加算することによって踏力Ｆの
周期Ｔを求める。実際には図４に示すように、フラグが
＋から−に変化する時点ｔ1から、−が＋に変化する時
点ｔ2までの間で一定時間ｄｔごとに一定値を積算する
ことによって、周期Ｔの半分Ｔ／２の時間を計時する。
時間ｄｔごとに一定値を加算することによって踏力Ｆの
周期Ｔを求める。実際には図４に示すように、フラグが
＋から−に変化する時点ｔ1から、−が＋に変化する時
点ｔ2までの間で一定時間ｄｔごとに一定値を積算する
ことによって、周期Ｔの半分Ｔ／２の時間を計時する。
【００２３】７６は停止判別手段であり、求めた積算値
が適正な周期ＴまたはＴ／２の範囲に入っているか否か
を調べ、適性範囲外ならモータ２２の駆動を停止させ
る。実際には２分の１周期（Ｔ／２）ごとに積算開始す
るカウンタの積算値が所定値、すなわち正常時にとり得
るＴ／２の最長限界に相当する積算値と比較し、最長限
界に相当する積算値以下なら停止不要と判定する。例え
ば図５のように計時手段の積算値が適正な周期Ｔの半分
Ｔ／２の最長限界に対応する積算値（所定値）を越えた
時には停止必要と判別し、積算値がＴ／２周期の最長限
界に相当する積算値（所定値）を越えた直後にモータに
よる動力補助を停止する。
が適正な周期ＴまたはＴ／２の範囲に入っているか否か
を調べ、適性範囲外ならモータ２２の駆動を停止させ
る。実際には２分の１周期（Ｔ／２）ごとに積算開始す
るカウンタの積算値が所定値、すなわち正常時にとり得
るＴ／２の最長限界に相当する積算値と比較し、最長限
界に相当する積算値以下なら停止不要と判定する。例え
ば図５のように計時手段の積算値が適正な周期Ｔの半分
Ｔ／２の最長限界に対応する積算値（所定値）を越えた
時には停止必要と判別し、積算値がＴ／２周期の最長限
界に相当する積算値（所定値）を越えた直後にモータに
よる動力補助を停止する。
【００２４】なおこの実施例では、踏力の計測値Ｆaを
そのまま踏力Ｆとしてモータ出力ＴMを求めるのでな
く、踏力計測値Ｆaと所定の踏力下限値Ｆmとの差（Ｆa
−Ｆm）を踏力指示値Ｆiとして求め、この指示値Ｆiに
基づいてモータ出力ＴMを求めている。図３の７８はこ
の演算を行う踏力指示値演算手段である。
そのまま踏力Ｆとしてモータ出力ＴMを求めるのでな
く、踏力計測値Ｆaと所定の踏力下限値Ｆmとの差（Ｆa
−Ｆm）を踏力指示値Ｆiとして求め、この指示値Ｆiに
基づいてモータ出力ＴMを求めている。図３の７８はこ
の演算を行う踏力指示値演算手段である。
【００２５】ここに踏力下限値Ｆmは電源投入直後では
通常の運転範囲での踏力計測値Ｆaの上限近くに設定し
ておき、走行に従って踏力計測値Ｆaの各周期ごとの最
小値に次第に接近させるように書き換えてゆく。この演
算は踏力下限値演算手段８０で行われる。図４の踏力下
限値比較の欄の○印は、この書き換えを行うタイミング
を示している。
通常の運転範囲での踏力計測値Ｆaの上限近くに設定し
ておき、走行に従って踏力計測値Ｆaの各周期ごとの最
小値に次第に接近させるように書き換えてゆく。この演
算は踏力下限値演算手段８０で行われる。図４の踏力下
限値比較の欄の○印は、この書き換えを行うタイミング
を示している。
【００２６】このように踏力下限値Ｆmとの差（Ｆa−Ｆ
m）を踏力指示値Ｆiとしてモータ出力ＴMを求めること
により、万一過大な踏力計測値Ｆaが入力されてもモー
タ出力ＴM が過大になるのを防ぐことができる。なぜな
ら踏力下限値Ｆmは最初大きな値であり、その後書き換
えられて踏力計測値Ｆaの最小値付近に収れんしてゆく
からである。従って図６のように踏力計測値Ｆaが踏力
下限値Ｆmより小さく一定で変化しなければ、踏力指示
値Ｆiは負となり、停止必要とする。
m）を踏力指示値Ｆiとしてモータ出力ＴMを求めること
により、万一過大な踏力計測値Ｆaが入力されてもモー
タ出力ＴM が過大になるのを防ぐことができる。なぜな
ら踏力下限値Ｆmは最初大きな値であり、その後書き換
えられて踏力計測値Ｆaの最小値付近に収れんしてゆく
からである。従って図６のように踏力計測値Ｆaが踏力
下限値Ｆmより小さく一定で変化しなければ、踏力指示
値Ｆiは負となり、停止必要とする。
【００２７】次に図７を用いて動作を説明する。まずＣ
ＰＵ６８はフラグを＋に設定し（ステップ１００）、踏
力下限値Ｆmを設定し（ステップ１０２）、その他の初
期化処理を行う。そして踏力計測を開始し、一定時間ｄ
ｔごとに踏力計測値Ｆaを読込む（ステップ１０４）。
踏力指示値演算手段７８では踏力指示値Ｆi＝（Ｆa−Ｆ
m）の演算を所定時間ｄｔの間隔で常時繰り返している
（ステップ１０６）。走行制御手段６８Ａではこの踏力
指示値Ｆiに基づきモータ出力ＴMを制御している。
ＰＵ６８はフラグを＋に設定し（ステップ１００）、踏
力下限値Ｆmを設定し（ステップ１０２）、その他の初
期化処理を行う。そして踏力計測を開始し、一定時間ｄ
ｔごとに踏力計測値Ｆaを読込む（ステップ１０４）。
踏力指示値演算手段７８では踏力指示値Ｆi＝（Ｆa−Ｆ
m）の演算を所定時間ｄｔの間隔で常時繰り返している
（ステップ１０６）。走行制御手段６８Ａではこの踏力
指示値Ｆiに基づきモータ出力ＴMを制御している。
【００２８】踏力変化率検出手段７２は踏力計測値Ｆa
の時間ｄｔ間の差（次回値−前回値）を求め（ステップ
１０８）、踏力が減少中であればこの差がマイナスであ
るとして（ステップ１１０）、ステップ１００で設定し
たフラグと一致するか調べる（ステップ１１２）。この
場合一致していないからフラグを＋から−に書き換える
（ステップ１１４）。すると計時手段７４はカウンタに
より計時を開始する（ステップ１１６）。
の時間ｄｔ間の差（次回値−前回値）を求め（ステップ
１０８）、踏力が減少中であればこの差がマイナスであ
るとして（ステップ１１０）、ステップ１００で設定し
たフラグと一致するか調べる（ステップ１１２）。この
場合一致していないからフラグを＋から−に書き換える
（ステップ１１４）。すると計時手段７４はカウンタに
より計時を開始する（ステップ１１６）。
【００２９】そしてステップ１０６に戻り、踏力指示値
Ｆiを書き換え、モータ出力ＴMを制御する一方、時間ｄ
ｔ後において前記の差を求める（ステップ１０８）。踏
力が減少中であれば差はマイナスで（ステップ１１
０）、フラグ（−）と一致するから（ステップ１１
２）、カウンタに一定値を加算する（ステップ１１
８）。停止判別手段７６はカウンタの積算値を最長限界
に対応する所定値と比較し、所定値以下なら（ステップ
１２０）、ステップ１０６に戻る。踏力の減少中には差
はマイナスでフラグ（−）と一致するから（ステップ１
０８、１１０、１１２）、その間カウンタが加算されて
ゆく。この踏力の減少中にカウンタの積算値が最長限界
に対応する所定値を越えると停止必要として、フラグを
＋に変え（ステップ１２２）、カウンタを０にリセット
し（ステップ１２４）、モータ２２による補助を停止さ
せる（ステップ１２６）。
Ｆiを書き換え、モータ出力ＴMを制御する一方、時間ｄ
ｔ後において前記の差を求める（ステップ１０８）。踏
力が減少中であれば差はマイナスで（ステップ１１
０）、フラグ（−）と一致するから（ステップ１１
２）、カウンタに一定値を加算する（ステップ１１
８）。停止判別手段７６はカウンタの積算値を最長限界
に対応する所定値と比較し、所定値以下なら（ステップ
１２０）、ステップ１０６に戻る。踏力の減少中には差
はマイナスでフラグ（−）と一致するから（ステップ１
０８、１１０、１１２）、その間カウンタが加算されて
ゆく。この踏力の減少中にカウンタの積算値が最長限界
に対応する所定値を越えると停止必要として、フラグを
＋に変え（ステップ１２２）、カウンタを０にリセット
し（ステップ１２４）、モータ２２による補助を停止さ
せる（ステップ１２６）。
【００３０】周期ＴまたはＴ／２に対応するカウンタの
積算値が最長限界に対応する所定値に到達する前に踏力
が増加に変われば、差はプラスとなり（ステップ１０
８、１２８）、その直前のフラグが−なので両者が不一
致であるとし（ステップ１３０）、フラグを＋に書き換
える（ステップ１３２）。そしてカウンタを０にリセッ
トしてから（ステップ１３４）、踏力下限値Ｆmの書き
換えが必要か否か判別する（ステップ１３６）。
積算値が最長限界に対応する所定値に到達する前に踏力
が増加に変われば、差はプラスとなり（ステップ１０
８、１２８）、その直前のフラグが−なので両者が不一
致であるとし（ステップ１３０）、フラグを＋に書き換
える（ステップ１３２）。そしてカウンタを０にリセッ
トしてから（ステップ１３４）、踏力下限値Ｆmの書き
換えが必要か否か判別する（ステップ１３６）。
【００３１】この踏力下限値Ｆmの書き換えは図４で説
明したように踏力Ｆの最小値付近で行われ、この付近で
の踏力計測値（前回値）Ｆaが踏力下限値Ｆmより大きけ
れば書き換えない。小さければこの踏力計測値（前回
値）Ｆaと踏力下限値の算術平均を求めて、これを新た
な踏力下限値Ｆmとする（ステップ１３８）。このよう
に踏力計測値Ｆaの最小値が踏力下限値Ｆmより小さい間
は、１周期ごとに踏力下限値Ｆmを少しずつ減少させる
ように書き換えを繰り返す。
明したように踏力Ｆの最小値付近で行われ、この付近で
の踏力計測値（前回値）Ｆaが踏力下限値Ｆmより大きけ
れば書き換えない。小さければこの踏力計測値（前回
値）Ｆaと踏力下限値の算術平均を求めて、これを新た
な踏力下限値Ｆmとする（ステップ１３８）。このよう
に踏力計測値Ｆaの最小値が踏力下限値Ｆmより小さい間
は、１周期ごとに踏力下限値Ｆmを少しずつ減少させる
ように書き換えを繰り返す。
【００３２】本実施例ではフラグが＋から−に変化する
時点ｔ1から、−から＋に変化する時点ｔ2までを計時期
間としているが、本発明はこれに限定されない。フラグ
が−から＋に変化する時点ｔ2から次周期のフラグが＋
から−に変化する時点ｔ 1 までを計時してもよく、この
場合には図７の流れ図においてステップ１００ではフラ
グをマイナスに設定することになる。
時点ｔ1から、−から＋に変化する時点ｔ2までを計時期
間としているが、本発明はこれに限定されない。フラグ
が−から＋に変化する時点ｔ2から次周期のフラグが＋
から−に変化する時点ｔ 1 までを計時してもよく、この
場合には図７の流れ図においてステップ１００ではフラ
グをマイナスに設定することになる。
【００３３】また踏力下限値Ｆmの書き換えに際して
は、ＦaとＦmとの単純算術平均としているが他の比率で
の加重平均を用いて踏力下限値Ｆmを求めてもよい。
は、ＦaとＦmとの単純算術平均としているが他の比率で
の加重平均を用いて踏力下限値Ｆmを求めてもよい。
【００３４】
【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、踏力計
測値の増減を監視し、その変化率ｄＦ／ｄｔの変化状態
に対応して積算開始したカウンタの積算値が所定値（最
長限界に対応する積算値）を超えるとモータによる動力
補助を停止させるものであるから、踏力検出手段に動作
不良があったり、改造された場合にもモータ出力が過大
になることがなく、電池が無駄に消耗されることがな
く、運転感が悪くなることがない。また信号待ちの時な
どでブレーキをかけたままペダルに足を載せペダルに小
さな踏力を加え続ける場合には、モータ出力が発生しな
くなるから、電池が無駄に消耗されることがない。
測値の増減を監視し、その変化率ｄＦ／ｄｔの変化状態
に対応して積算開始したカウンタの積算値が所定値（最
長限界に対応する積算値）を超えるとモータによる動力
補助を停止させるものであるから、踏力検出手段に動作
不良があったり、改造された場合にもモータ出力が過大
になることがなく、電池が無駄に消耗されることがな
く、運転感が悪くなることがない。また信号待ちの時な
どでブレーキをかけたままペダルに足を載せペダルに小
さな踏力を加え続ける場合には、モータ出力が発生しな
くなるから、電池が無駄に消耗されることがない。
【図１】本発明の一実施例の側面図
【図２】その動力系統図
【図３】コントローラの機能を示すブロック図
【図４】正常時の動作説明図
【図５】異常時の踏力計測値の一例を示す図
【図６】異常時の踏力計測値の他の例を示す図
【図７】動作流れ図
１４ 後輪 ２２ 電動モータ ３６ クランクペダル ４６ 踏力検出手段としてのポテンショメータ ５４ コントローラ ６８ ＣＰＵ ７２ 踏力変化率検出手段 ７４ 計時手段 ７６ 停止判別手段 Ｆ 踏力 Ｆa 踏力計測値
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62M 23/02 B62K 11/00 B62M 7/06
Claims (1)
- 【請求項１】 人力駆動系と電気駆動系とを並列に設
け、人力による踏力に略比例して前記電気駆動系の出力
を制御する電動モータ付き自転車において、踏力を検出
する踏力検出手段と、ＣＰＵで形成され一定時間ｄｔご
とに前記踏力検出手段で求めた踏力計測値から踏力の変
化率ｄＦ／ｄｔを検出する踏力変化率検出手段と、前記
変化率の変化に対応して計時を開始する計時手段と、前
記計時手段の積算値が所定値を越えるとモータによる動
力補助を停止させる停止判別手段とを備えることを特徴
とする電動モータ付き自転車。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05936593A JP3276443B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 電動モータ付き自転車 |
| US08/059,540 US5370200A (en) | 1992-05-11 | 1993-05-10 | Bicycle with electric motor |
| EP93107685A EP0569954B1 (en) | 1992-05-11 | 1993-05-11 | Bicycle with electric motor |
| DE69329586T DE69329586T2 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-11 | Fahrrad mit Elektromotor |
| JP2000221305A JP3382597B2 (ja) | 1993-02-25 | 2000-07-21 | 電動モータ付き自転車およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05936593A JP3276443B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 電動モータ付き自転車 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000221305A Division JP3382597B2 (ja) | 1993-02-25 | 2000-07-21 | 電動モータ付き自転車およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06247377A JPH06247377A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3276443B2 true JP3276443B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=13111176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05936593A Expired - Fee Related JP3276443B2 (ja) | 1992-05-11 | 1993-02-25 | 電動モータ付き自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276443B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4183791B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2008-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 補助動力装置付き車輌 |
| AU2003222536A1 (en) * | 2002-08-15 | 2004-03-03 | Arthur Ignacio L. Marcelo | A modular automatic gear shifter for a multi-speed bicycle using electro-mechanical gadgets |
| JP2015044526A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | 太陽誘電株式会社 | モータ駆動制御装置及び電動アシスト車 |
| TWI715265B (zh) * | 2019-10-24 | 2021-01-01 | 英屬開曼群島商睿能創意公司 | 電動助力車、傳動裝置及控制方法 |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP05936593A patent/JP3276443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06247377A (ja) | 1994-09-06 |
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