JPH08295285A - パワーアシスト車両の駆動装置 - Google Patents
パワーアシスト車両の駆動装置Info
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- JPH08295285A JPH08295285A JP7106074A JP10607495A JPH08295285A JP H08295285 A JPH08295285 A JP H08295285A JP 7106074 A JP7106074 A JP 7106074A JP 10607495 A JP10607495 A JP 10607495A JP H08295285 A JPH08295285 A JP H08295285A
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- Japan
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- force
- auxiliary
- pedal
- auxiliary driving
- driving force
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/45—Control or actuating devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/20—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power generated by humans or animals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/12—Bikes
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 登坂路等における走行性を向上できるととも
に、車体強度を低下させることなく部品コストを低減で
きるパワーアシスト車両の駆動装置を提供する。 【構成】 ペダル踏力により車輪を駆動する人力駆動機
構と、上記踏力の大きさに応じた補助駆動力を車輪に付
与する補助駆動機構とを備え、上記ペダル踏力と補助駆
動力との合力を車輪に供給するようにしたパワーアシス
ト車両の駆動装置を構成する場合に、上記ペダル踏力の
周期ｔｎ（ｔ１〜ｔ５）を検出する踏力周期検出手段
と、該踏力周期ｔｎに補助駆動力の付与遅延時間（ｔｎ
×定数Ｃ）を比例させる遅延時間制御手段２１とを備え
る。
に、車体強度を低下させることなく部品コストを低減で
きるパワーアシスト車両の駆動装置を提供する。 【構成】 ペダル踏力により車輪を駆動する人力駆動機
構と、上記踏力の大きさに応じた補助駆動力を車輪に付
与する補助駆動機構とを備え、上記ペダル踏力と補助駆
動力との合力を車輪に供給するようにしたパワーアシス
ト車両の駆動装置を構成する場合に、上記ペダル踏力の
周期ｔｎ（ｔ１〜ｔ５）を検出する踏力周期検出手段
と、該踏力周期ｔｎに補助駆動力の付与遅延時間（ｔｎ
×定数Ｃ）を比例させる遅延時間制御手段２１とを備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペダルの踏力とモータ
の駆動力との合力を後輪に供給するようにしたパワーア
シスト車両の駆動装置に関する。
の駆動力との合力を後輪に供給するようにしたパワーア
シスト車両の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車で例えば上り坂や，向かい風のな
かを走行する場合、大きなペダル踏力が必要である。こ
のような走行時の負担を軽減するために、ペダル踏力に
応じた補助駆動力を付与する補助駆動装置を搭載したパ
ワーアシスト自転車が提案されている（例えば、特開平
４−１００７９０号公報参照）。
かを走行する場合、大きなペダル踏力が必要である。こ
のような走行時の負担を軽減するために、ペダル踏力に
応じた補助駆動力を付与する補助駆動装置を搭載したパ
ワーアシスト自転車が提案されている（例えば、特開平
４−１００７９０号公報参照）。
【０００３】上記補助駆動装置は、ペダルに作用する踏
力に応じた補助駆動力を演算し、該補助駆動力に対応し
た電流をバッテリから電動モータに供給し、ペダル踏力
とモータ駆動力との合力により後輪を回転駆動するよう
に構成されている。このような補助駆動力を付与するに
あたっては、従来、図７に示すように、補助駆動力をペ
ダル踏力に略比例した大きさとし、かつペダル踏力の発
生と同じタイミングで付与するのが一般的である。
力に応じた補助駆動力を演算し、該補助駆動力に対応し
た電流をバッテリから電動モータに供給し、ペダル踏力
とモータ駆動力との合力により後輪を回転駆動するよう
に構成されている。このような補助駆動力を付与するに
あたっては、従来、図７に示すように、補助駆動力をペ
ダル踏力に略比例した大きさとし、かつペダル踏力の発
生と同じタイミングで付与するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来装
置のようにペダル踏力と同時に補助駆動力を付与すると
ペダル踏力の増減に合わせて補助駆動力も増減するの
で、その合力の山（極大値）と谷（極小値）との差がペ
ダル踏力だけの場合より大きくなり例えば登坂路を走行
する場合、上記合力の谷の時点で速度が著しく低下し、
安定した走行性が得られないという問題がある。
置のようにペダル踏力と同時に補助駆動力を付与すると
ペダル踏力の増減に合わせて補助駆動力も増減するの
で、その合力の山（極大値）と谷（極小値）との差がペ
ダル踏力だけの場合より大きくなり例えば登坂路を走行
する場合、上記合力の谷の時点で速度が著しく低下し、
安定した走行性が得られないという問題がある。
【０００５】また上記従来装置のようにペダル踏力と同
時に補助駆動力付与する場合、両方の合力のピーク値に
対応できる車体強度を確保しなければならず、それだけ
コスト高になるという問題もある。
時に補助駆動力付与する場合、両方の合力のピーク値に
対応できる車体強度を確保しなければならず、それだけ
コスト高になるという問題もある。
【０００６】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、合力の変動を抑制して登坂路等における走行
性を向上できるとともに、要求される車体強度を低下し
てコストを低減できるパワーアシスト車両の駆動装置を
提供することを目的としている。
たもので、合力の変動を抑制して登坂路等における走行
性を向上できるとともに、要求される車体強度を低下し
てコストを低減できるパワーアシスト車両の駆動装置を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ペダ
ル踏力により車輪を駆動する人力駆動機構と、上記踏力
に対応した大きさの補助駆動力を車輪に付与する補助駆
動機構とを備えたパワーアシスト車両の駆動装置におい
て、上記補助駆動力の付与をペダル踏力に対して該補助
駆動力の極大時が上記ペダル踏力極小時に近似するよう
遅延させる補助力遅延手段を備えたことを特徴としてい
る。なお、上記極大時，極小時とは補助駆動力，ペダル
踏力が極大，極小となるタイミングを意味する。
ル踏力により車輪を駆動する人力駆動機構と、上記踏力
に対応した大きさの補助駆動力を車輪に付与する補助駆
動機構とを備えたパワーアシスト車両の駆動装置におい
て、上記補助駆動力の付与をペダル踏力に対して該補助
駆動力の極大時が上記ペダル踏力極小時に近似するよう
遅延させる補助力遅延手段を備えたことを特徴としてい
る。なお、上記極大時，極小時とは補助駆動力，ペダル
踏力が極大，極小となるタイミングを意味する。
【０００８】ここで、図６に示すように、補助駆動力の
遅延時間を一定値ｔとした場合、車速、即ちペダル回転
速度（踏力ピッチ）が予め想定された範囲で略一定して
いるときは踏力と補助駆動力とを平均化した一定の合力
が得られるものの、走行状態，路面条件等により車速が
上記想定値から変動した場合には踏力と補助駆動力との
合力に大きな変動が生じるという懸念がある。
遅延時間を一定値ｔとした場合、車速、即ちペダル回転
速度（踏力ピッチ）が予め想定された範囲で略一定して
いるときは踏力と補助駆動力とを平均化した一定の合力
が得られるものの、走行状態，路面条件等により車速が
上記想定値から変動した場合には踏力と補助駆動力との
合力に大きな変動が生じるという懸念がある。
【０００９】そこで、請求項２の発明は、請求項１にお
いて、補助力遅延手段が、ペダル踏力の周期を検出する
踏力周期検出手段と、補助駆動力付与遅延時間を上記踏
力周期に略比例させる遅延時間制御手段とを備えている
ことを特徴としている。
いて、補助力遅延手段が、ペダル踏力の周期を検出する
踏力周期検出手段と、補助駆動力付与遅延時間を上記踏
力周期に略比例させる遅延時間制御手段とを備えている
ことを特徴としている。
【００１０】また請求項３の発明は、請求項１におい
て、上記補助力遅延手段が、車両速度を検出する車速検
出手段と、上記補助駆動力付与遅延時間を上記車速に略
反比例させる遅延時間制御手段とを備えていることを特
徴としている。
て、上記補助力遅延手段が、車両速度を検出する車速検
出手段と、上記補助駆動力付与遅延時間を上記車速に略
反比例させる遅延時間制御手段とを備えていることを特
徴としている。
【００１１】請求項４の発明は、請求項２又は３におい
て、同時刻に付与すべき補助駆動力の値が２以上あると
きはその最大値を補助駆動力とする補助駆動力選択手段
を備えたことを特徴としている。
て、同時刻に付与すべき補助駆動力の値が２以上あると
きはその最大値を補助駆動力とする補助駆動力選択手段
を備えたことを特徴としている。
【００１２】
【作用】請求項１の発明による駆動装置によれば、補助
駆動力極大時が踏力極小時に近似するように、補助駆動
力の付与を遅らせるようにしたので、踏力の谷間を補助
駆動力で補うことにより平均化した一定の合力を供給で
きる。これにより合力の変動が抑制され、登坂路等を走
行する場合の合力の谷による速度低下が小さくなり、安
定した走行性が得られる。
駆動力極大時が踏力極小時に近似するように、補助駆動
力の付与を遅らせるようにしたので、踏力の谷間を補助
駆動力で補うことにより平均化した一定の合力を供給で
きる。これにより合力の変動が抑制され、登坂路等を走
行する場合の合力の谷による速度低下が小さくなり、安
定した走行性が得られる。
【００１３】またペダル踏力と補助駆動力とを平均化し
た一定の合力を供給するので、従来の踏力と同時に補助
力を加えるようにした場合に比べて合力の極大値を抑制
でき、必要な車体強度を低下でき、コストを低減でき
る。
た一定の合力を供給するので、従来の踏力と同時に補助
力を加えるようにした場合に比べて合力の極大値を抑制
でき、必要な車体強度を低下でき、コストを低減でき
る。
【００１４】上記補助駆動力遅延時間を請求項２の発明
ではペダル踏力の周期に略比例させたので、また請求項
３の発明では車速に略反比例させたので、ペダル踏力の
周期や車速に変動が生じた場合にも補助駆動力の山を踏
力の谷に一致させることができ、平均化された一定の合
力を供給でき、走行性を向上できる。
ではペダル踏力の周期に略比例させたので、また請求項
３の発明では車速に略反比例させたので、ペダル踏力の
周期や車速に変動が生じた場合にも補助駆動力の山を踏
力の谷に一致させることができ、平均化された一定の合
力を供給でき、走行性を向上できる。
【００１５】請求項４の発明では、同時刻における補助
駆動力の値が２以上あるときにはその最大値を用いるよ
うにしたので、補助駆動力が重複した場合の混乱を防止
でき、スムーズな走行性が得られる。
駆動力の値が２以上あるときにはその最大値を用いるよ
うにしたので、補助駆動力が重複した場合の混乱を防止
でき、スムーズな走行性が得られる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図に基づいて説
明する。図１ないし図５は請求項１，２，４の発明の一
実施例によるパワーアシスト自転車の駆動装置を説明す
るための図であり、図１はパワーアシスト自転車の側面
図、図２は本実施例装置のブロック構成図、図３，図４
は本実施例装置の動作を説明するための特性図、図５は
本実施例装置の動作を示すフローチャート図である。
明する。図１ないし図５は請求項１，２，４の発明の一
実施例によるパワーアシスト自転車の駆動装置を説明す
るための図であり、図１はパワーアシスト自転車の側面
図、図２は本実施例装置のブロック構成図、図３，図４
は本実施例装置の動作を説明するための特性図、図５は
本実施例装置の動作を示すフローチャート図である。
【００１７】図１において、１は本実施例装置が採用さ
れたパワーアシスト自転車であり、これの車体フレーム
２は、前輪３が回転自在に支持されたフロントフォーク
４を操向自在に支持するヘッドパイプ２ａと、該ヘッド
パイプ２ａから後方に斜め下方に延びるダウンチューブ
２ｂと、該ダウンチューブ２ｂの下部に中ラグ５を介し
て連結されたシートチューブ２ｃと、上記ダウンチュー
ブ２ｂの下端にハンガーラグ６を介して連結された左右
一対のチェーンステー２ｄと、上記シートチューブ２ｃ
の上部とチェーンステー２ｄの後端部とを連結する左右
一対のシートステー２ｅとから構成されている。上記チ
ェーンステー２ｄとシートステー２ｅとは後輪ブラケッ
ト２ｆを介して一体に連結されており、該後輪ブラケッ
ト２ｆには後輪８が回転自在に支持されている。
れたパワーアシスト自転車であり、これの車体フレーム
２は、前輪３が回転自在に支持されたフロントフォーク
４を操向自在に支持するヘッドパイプ２ａと、該ヘッド
パイプ２ａから後方に斜め下方に延びるダウンチューブ
２ｂと、該ダウンチューブ２ｂの下部に中ラグ５を介し
て連結されたシートチューブ２ｃと、上記ダウンチュー
ブ２ｂの下端にハンガーラグ６を介して連結された左右
一対のチェーンステー２ｄと、上記シートチューブ２ｃ
の上部とチェーンステー２ｄの後端部とを連結する左右
一対のシートステー２ｅとから構成されている。上記チ
ェーンステー２ｄとシートステー２ｅとは後輪ブラケッ
ト２ｆを介して一体に連結されており、該後輪ブラケッ
ト２ｆには後輪８が回転自在に支持されている。
【００１８】上記フロントフォーク４の上端には操向ハ
ンドル７が装着されており、また上記シートチューブ２
ｃの上端にはサドル７５が装着されたシートピラーチュ
ーブ７７が上下動可能に挿入されている。このシートピ
ラーチューブ７７はシートチューブ２ｃの上端部に配設
されたシートピン７８を締め付けることにより固定され
ている。
ンドル７が装着されており、また上記シートチューブ２
ｃの上端にはサドル７５が装着されたシートピラーチュ
ーブ７７が上下動可能に挿入されている。このシートピ
ラーチューブ７７はシートチューブ２ｃの上端部に配設
されたシートピン７８を締め付けることにより固定され
ている。
【００１９】上記ダウンチューブ２ｂの下端部にはクラ
ンク軸１３が回転自在に支持されており、該クランク軸
１３の両端にはクランク１６を介してペダル１７が装着
されている。該クランク軸１３には図示しないチェーン
スプロケットが連結されており、該スプロケットはチェ
ーン２０を介して上記後輪８のフリーホイール（図示せ
ず）に連結されている。これによりペダル１７を介して
クランク軸１３に入力された踏力で後輪８を回転駆動す
る人力駆動機構が構成されている。なお、２０ａはチェ
ーンカバーである。
ンク軸１３が回転自在に支持されており、該クランク軸
１３の両端にはクランク１６を介してペダル１７が装着
されている。該クランク軸１３には図示しないチェーン
スプロケットが連結されており、該スプロケットはチェ
ーン２０を介して上記後輪８のフリーホイール（図示せ
ず）に連結されている。これによりペダル１７を介して
クランク軸１３に入力された踏力で後輪８を回転駆動す
る人力駆動機構が構成されている。なお、２０ａはチェ
ーンカバーである。
【００２０】上記車体フレーム２には補助駆動機構９が
配設されている。この補助駆動機構９は、回転駆動力を
後輪８に供給する電動モータ１２と、該モータ１２に電
源を供給する２つのバッテリ１１，１１と、上記電動モ
ータ１２の駆動力を制御するコントローラ２１とを備え
ており、上記電動モータ１２の駆動力と人力による踏力
とをパワーユニット１４により合力し、該ユニット１４
を介して後輪８に伝達するように構成されている。この
パワーユニット１４には、電動モータ１２の回転力を減
速する遊星ローラ式減速機，及びペダル踏力を検出する
踏力検出装置が収納されている。
配設されている。この補助駆動機構９は、回転駆動力を
後輪８に供給する電動モータ１２と、該モータ１２に電
源を供給する２つのバッテリ１１，１１と、上記電動モ
ータ１２の駆動力を制御するコントローラ２１とを備え
ており、上記電動モータ１２の駆動力と人力による踏力
とをパワーユニット１４により合力し、該ユニット１４
を介して後輪８に伝達するように構成されている。この
パワーユニット１４には、電動モータ１２の回転力を減
速する遊星ローラ式減速機，及びペダル踏力を検出する
踏力検出装置が収納されている。
【００２１】上記バッテリ１１は直方体状のバッテリケ
ース１０内に収納されており、該ケース１０の長手方向
に直列接続されている。このバッテリケース１０は、シ
ートチューブ２ｃの後方に該チューブ２ｃに沿って配置
されており、該バッテリケース１０の下端部は上記シー
トチューブ２ｃの下端部に位置するダウンチューブ２ｂ
に固定された有底筒状の支持ボックス７２内に嵌装され
ている。またバッテリケース１０の上端部は左右シート
ステー２ｅ，２ｅ間を通って上方に突出し、かつシート
チューブ２ｃ，左右のシートステー２ｅ，及び左右一対
の補助シートステー７１により支持されており、上方向
にのみ着脱可能となっている。上記バッテリケース１０
には充電器が接続される充電用プラグ（図示せず）が装
着されている。
ース１０内に収納されており、該ケース１０の長手方向
に直列接続されている。このバッテリケース１０は、シ
ートチューブ２ｃの後方に該チューブ２ｃに沿って配置
されており、該バッテリケース１０の下端部は上記シー
トチューブ２ｃの下端部に位置するダウンチューブ２ｂ
に固定された有底筒状の支持ボックス７２内に嵌装され
ている。またバッテリケース１０の上端部は左右シート
ステー２ｅ，２ｅ間を通って上方に突出し、かつシート
チューブ２ｃ，左右のシートステー２ｅ，及び左右一対
の補助シートステー７１により支持されており、上方向
にのみ着脱可能となっている。上記バッテリケース１０
には充電器が接続される充電用プラグ（図示せず）が装
着されている。
【００２２】上記コントローラ２１，電動モータ１２及
びパワーユニット１４はそれぞれダウンチューブ２ｂの
下方に該チューブ２ｂに沿って配列されており、該パワ
ーユニット１４はブラケット１８，１９を介して中ラグ
５，ハンガーラグ６に取り付け固定されており、コント
ローラ２１，電動モータ１２は図示しないブラケットを
介してダウンチューブ２ｂに固定されている。この電動
モータ１２，コントローラ２１はカバー部材７９により
覆われており、該カバー部材７９はダウンチューブ２ｂ
に沿って延びる上カバー８０に下カバー８１を着脱可能
に装着して２分割構造のものである。
びパワーユニット１４はそれぞれダウンチューブ２ｂの
下方に該チューブ２ｂに沿って配列されており、該パワ
ーユニット１４はブラケット１８，１９を介して中ラグ
５，ハンガーラグ６に取り付け固定されており、コント
ローラ２１，電動モータ１２は図示しないブラケットを
介してダウンチューブ２ｂに固定されている。この電動
モータ１２，コントローラ２１はカバー部材７９により
覆われており、該カバー部材７９はダウンチューブ２ｂ
に沿って延びる上カバー８０に下カバー８１を着脱可能
に装着して２分割構造のものである。
【００２３】上記コントローラ２１は、図２に示すよう
に、踏力検出センサ４４の踏力検出値及び車速検出セン
サ４８の車速検出値が入力され、内蔵するマップに基づ
いて上記踏力に応じた補助駆動力を演算し、該補助駆動
力に対応した電流をバッテリ１１から電動モータ１２に
供給するように構成されている。この補助駆動力は、乗
員のペダル踏力１に対して１未満に設定されており、か
つ車速が例えば１５Ｋｍ／ｈを越えた時点から次第に小
さくなり、２４Ｋｍ／ｈに達した時点でゼロになるよう
に設定されている。また上記コントローラ２１には、図
示しないメインスイッチ，バッテリ電圧低下，及びシス
テム異常を表示する警告ランプが配設されている。
に、踏力検出センサ４４の踏力検出値及び車速検出セン
サ４８の車速検出値が入力され、内蔵するマップに基づ
いて上記踏力に応じた補助駆動力を演算し、該補助駆動
力に対応した電流をバッテリ１１から電動モータ１２に
供給するように構成されている。この補助駆動力は、乗
員のペダル踏力１に対して１未満に設定されており、か
つ車速が例えば１５Ｋｍ／ｈを越えた時点から次第に小
さくなり、２４Ｋｍ／ｈに達した時点でゼロになるよう
に設定されている。また上記コントローラ２１には、図
示しないメインスイッチ，バッテリ電圧低下，及びシス
テム異常を表示する警告ランプが配設されている。
【００２４】そして本実施例のコントローラ２１は、本
発明の補助力遅延手段として機能する。詳細には、上記
踏力検出センサ４４からペダル踏力を読み込み、該踏力
が極大値になった時点から次の極大値となった時点まで
の時間、つまり踏力の周期ｔｎを演算する踏力周期演算
手段として、及び上記踏力が極大値となった時点から該
踏力に対する補助力が極大値となった時点までの補助駆
動力付与の遅延時間を上記周期ｔｎに比例させる遅延時
間制御手段として機能する。具体的には予め設定した定
数Ｃ（例えばＣ＝０．５）に上記踏力周期ｔｎをかけた
時間ｔｎ×Ｃだけ遅れて補助駆動力を付与するように構
成されている。
発明の補助力遅延手段として機能する。詳細には、上記
踏力検出センサ４４からペダル踏力を読み込み、該踏力
が極大値になった時点から次の極大値となった時点まで
の時間、つまり踏力の周期ｔｎを演算する踏力周期演算
手段として、及び上記踏力が極大値となった時点から該
踏力に対する補助力が極大値となった時点までの補助駆
動力付与の遅延時間を上記周期ｔｎに比例させる遅延時
間制御手段として機能する。具体的には予め設定した定
数Ｃ（例えばＣ＝０．５）に上記踏力周期ｔｎをかけた
時間ｔｎ×Ｃだけ遅れて補助駆動力を付与するように構
成されている。
【００２５】また上記コントローラ２１は、同時刻にお
ける補助駆動力の出力値が重複したときは両者の値のう
ち大きい値を用いる補助駆動力選択手段としても機能す
る。即ち、図４に示すように、ｔ´時間における補助駆
動力の値がａ，及びｂと重複したときには両者を比較
し、大きい方の値ａを優先させるようになっている。
ける補助駆動力の出力値が重複したときは両者の値のう
ち大きい値を用いる補助駆動力選択手段としても機能す
る。即ち、図４に示すように、ｔ´時間における補助駆
動力の値がａ，及びｂと重複したときには両者を比較
し、大きい方の値ａを優先させるようになっている。
【００２６】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例の補助駆動装置９は、速度が所定値（例え
ば１５Ｋｍ／ｈ）以下のときは乗員のペダル踏力が大き
いほど大きい補助駆動力を付与し、速度が上記所定値を
越えると速度が上昇するにつれて補助駆動力を減少さ
せ、速度が最大値（例えば２４Ｋｍ／ｈ）を越えると補
助駆動力をゼロにする。そして上記補助駆動力は、対応
するペダル踏力の最大時から踏力周期に比例した遅れ時
間経過時に最大となるように遅延して供給される。この
ようにして登坂路，向かい風，発進時等における労力の
軽減が図れる。
る。本実施例の補助駆動装置９は、速度が所定値（例え
ば１５Ｋｍ／ｈ）以下のときは乗員のペダル踏力が大き
いほど大きい補助駆動力を付与し、速度が上記所定値を
越えると速度が上昇するにつれて補助駆動力を減少さ
せ、速度が最大値（例えば２４Ｋｍ／ｈ）を越えると補
助駆動力をゼロにする。そして上記補助駆動力は、対応
するペダル踏力の最大時から踏力周期に比例した遅れ時
間経過時に最大となるように遅延して供給される。この
ようにして登坂路，向かい風，発進時等における労力の
軽減が図れる。
【００２７】上記補助駆動装置９の動作を図５のフロー
チャートに沿って説明する。コントローラ２１は、始動
スイッチオンによりプログラムがスタートすると、補助
駆動力付与の遅延時間を求めるための踏力周期を初期値
ｔ０に設定し（ステップＳ１，Ｓ２）、ペダル踏力の測
定タイミングになると踏力検出センサ４４からのペダル
踏力を読み込み、該ペダル踏力が極大値か否かを判定し
（ステップＳ３〜Ｓ６）、極大値でない場合には、タイ
ムテーブル内に書き込まれた遅延時間を読み出し、これ
に応じた補助力及び遅延時刻を求め、データが重複して
いない場合は上記求められた補助力をタイムテーブルに
書き込み、補助出力処理を行う（ステップＳ１０〜Ｓ１
４）。そして上記ステップＳ６で極大値に達した時点で
前回の極大値検出時刻から今回の極大値検出時刻までの
時間、つまり踏力周期ｔｎを確定し、次回の踏力周期ｔ
ｎ＋１を測定開始するとともに、上記確定した踏力周期
ｔｎから遅延時間ｔｎ×Ｃを演算する（ステップＳ７〜
Ｓ９）。次に上記検出された踏力値から補助力を演算す
るとともに、遅延時間ｔｎ×Ｃに応じた補助駆動力の付
与時刻を演算し、該時刻における補助駆動力が重複して
いるか否かを判定し（ステップＳ１０〜Ｓ１２）、重複
していない場合は補助駆動力をタイムテーブルに書込
み、該補助駆動力に応じた電流の出力指示を行なう（ス
テップＳ１３，Ｓ１４）。またＳ１２において補助出力
値が重複している場合は各出力値を比較し、このうちの
最大値を選択する（ステップＳ１５）。
チャートに沿って説明する。コントローラ２１は、始動
スイッチオンによりプログラムがスタートすると、補助
駆動力付与の遅延時間を求めるための踏力周期を初期値
ｔ０に設定し（ステップＳ１，Ｓ２）、ペダル踏力の測
定タイミングになると踏力検出センサ４４からのペダル
踏力を読み込み、該ペダル踏力が極大値か否かを判定し
（ステップＳ３〜Ｓ６）、極大値でない場合には、タイ
ムテーブル内に書き込まれた遅延時間を読み出し、これ
に応じた補助力及び遅延時刻を求め、データが重複して
いない場合は上記求められた補助力をタイムテーブルに
書き込み、補助出力処理を行う（ステップＳ１０〜Ｓ１
４）。そして上記ステップＳ６で極大値に達した時点で
前回の極大値検出時刻から今回の極大値検出時刻までの
時間、つまり踏力周期ｔｎを確定し、次回の踏力周期ｔ
ｎ＋１を測定開始するとともに、上記確定した踏力周期
ｔｎから遅延時間ｔｎ×Ｃを演算する（ステップＳ７〜
Ｓ９）。次に上記検出された踏力値から補助力を演算す
るとともに、遅延時間ｔｎ×Ｃに応じた補助駆動力の付
与時刻を演算し、該時刻における補助駆動力が重複して
いるか否かを判定し（ステップＳ１０〜Ｓ１２）、重複
していない場合は補助駆動力をタイムテーブルに書込
み、該補助駆動力に応じた電流の出力指示を行なう（ス
テップＳ１３，Ｓ１４）。またＳ１２において補助出力
値が重複している場合は各出力値を比較し、このうちの
最大値を選択する（ステップＳ１５）。
【００２８】このように本実施例によれば、ペダル踏力
を例えば１０ｍｓｅｃ毎に検出し、補助駆動力を該各検
出踏力と比例した大きさとするとともに、ペダル踏力の
周期ｔｎに定数Ｃをかけた時間だけ補助駆動力を遅らせ
て付与するようにしたので、踏力の谷間を補助駆動力で
補うことにより平均化された変動の少ない合力を後輪に
供給することができ、登坂路や向かい風を走行する場合
にも安定した走行性が得られる。またペダル踏力の周期
が変動した場合は、この変動に応じて補助駆動力の付与
タイミングも変更されるので、ペダル踏力の周期が変動
しても補助駆動力の付与タイミングがずれたりすること
はなく、平均化された合力を供給でき、走行状態，路面
条件が変化しても安定した走行性が得られる。
を例えば１０ｍｓｅｃ毎に検出し、補助駆動力を該各検
出踏力と比例した大きさとするとともに、ペダル踏力の
周期ｔｎに定数Ｃをかけた時間だけ補助駆動力を遅らせ
て付与するようにしたので、踏力の谷間を補助駆動力で
補うことにより平均化された変動の少ない合力を後輪に
供給することができ、登坂路や向かい風を走行する場合
にも安定した走行性が得られる。またペダル踏力の周期
が変動した場合は、この変動に応じて補助駆動力の付与
タイミングも変更されるので、ペダル踏力の周期が変動
しても補助駆動力の付与タイミングがずれたりすること
はなく、平均化された合力を供給でき、走行状態，路面
条件が変化しても安定した走行性が得られる。
【００２９】また上記ペダル踏力と補助駆動力との合力
を平均化して供給するようにしたので、従来の踏力に補
助駆動力を同時に付与した合力を供給する場合に比べて
合力の極大値を抑制でき、必要な車体強度を抑制でき、
ひいては安価な部品の採用が可能となり、コストを低減
できる。
を平均化して供給するようにしたので、従来の踏力に補
助駆動力を同時に付与した合力を供給する場合に比べて
合力の極大値を抑制でき、必要な車体強度を抑制でき、
ひいては安価な部品の採用が可能となり、コストを低減
できる。
【００３０】さらに本実施例では、補助駆動力が重複し
た場合には、このうちの最大値を選択するようにしたの
で、同時刻に異なる補助駆動力が出力された場合の混乱
を防止でき、スムーズな走行性が得られる。
た場合には、このうちの最大値を選択するようにしたの
で、同時刻に異なる補助駆動力が出力された場合の混乱
を防止でき、スムーズな走行性が得られる。
【００３１】なお、上記実施例では、補助駆動力付与の
遅延時間をペダル踏力の周期に比例させた場合を例にと
って説明したが、遅延時間の設定方法はこれに限られる
ものではなく、車両速度に基づいて遅延時間を設定して
もよく、このようにしたのが請求項３の発明である。こ
の場合は、車両速度Ｖを踏力と同じタイミングで検出
し、定数Ｃを上記車速Ｖで徐した時間だけ遅れて補助駆
動力を付与する。即ち、上記遅延時間を車速に反比例さ
せるように構成しても良い。
遅延時間をペダル踏力の周期に比例させた場合を例にと
って説明したが、遅延時間の設定方法はこれに限られる
ものではなく、車両速度に基づいて遅延時間を設定して
もよく、このようにしたのが請求項３の発明である。こ
の場合は、車両速度Ｖを踏力と同じタイミングで検出
し、定数Ｃを上記車速Ｖで徐した時間だけ遅れて補助駆
動力を付与する。即ち、上記遅延時間を車速に反比例さ
せるように構成しても良い。
【００３２】このようにした場合にも、踏力の谷間部分
が補助駆動力によって補われ、変動の少ない合力を車輪
に供給することができ、これにより、上記実施例と同様
の効果が得られる。
が補助駆動力によって補われ、変動の少ない合力を車輪
に供給することができ、これにより、上記実施例と同様
の効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明に係るパワーアシスト自
転車の駆動装置によれば、補助駆動力の極大時がペダル
踏力の極小時に近似するように補助駆動力を踏力発生時
に対して遅らせて付与したので、ペダル踏力と補助駆動
力とを平均化した変動の少ない合力を供給でき、登坂路
等にも安定した走行性が得られる効果があり、また合力
の最大値を抑制して車体強度を低減できる効果がある。
転車の駆動装置によれば、補助駆動力の極大時がペダル
踏力の極小時に近似するように補助駆動力を踏力発生時
に対して遅らせて付与したので、ペダル踏力と補助駆動
力とを平均化した変動の少ない合力を供給でき、登坂路
等にも安定した走行性が得られる効果があり、また合力
の最大値を抑制して車体強度を低減できる効果がある。
【００３４】請求項２の発明では、補助駆動力の付与遅
延時間をペダル踏力の周期に略比例させたので、また請
求項３の発明では、車速に略反比例させたので、ペダル
踏力の周期や車体速度に変動が生じた場合にも平均化し
た変動の少ない合力を供給でき、走行性を向上できる。
延時間をペダル踏力の周期に略比例させたので、また請
求項３の発明では、車速に略反比例させたので、ペダル
踏力の周期や車体速度に変動が生じた場合にも平均化し
た変動の少ない合力を供給でき、走行性を向上できる。
【００３５】請求項４の発明では、同時刻における補助
駆動力の値が２以上のときにはこのうちの最大値を用い
るようにしたので、出力値が重複した場合の混乱を防止
してスムーズな走行性が得られる効果がある。
駆動力の値が２以上のときにはこのうちの最大値を用い
るようにしたので、出力値が重複した場合の混乱を防止
してスムーズな走行性が得られる効果がある。
【図１】請求項１，２，４の発明の一実施例によるパワ
ーアシスト自転車の駆動装置を説明するための側面図で
ある。
ーアシスト自転車の駆動装置を説明するための側面図で
ある。
【図２】上記実施例装置のブロック構成図である。
【図３】上記実施例装置のペダル踏力，補助駆動力，そ
の合力の関係を示す特性図である。
の合力の関係を示す特性図である。
【図４】図３の補助駆動力の重複部分を拡大した特性図
である。
である。
【図５】上記実施例装置の動作を説明するためのフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図６】本発明の成立過程を説明するための特性図であ
る。
る。
【図７】従来のペダル踏力，補助駆動力，その合力の関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
１ パワーアシスト自転車 １２，２０ モータ，チェーン（補助駆
動機構） １３，２０ クランク軸，チェーン（人
力駆動機構） ２１ コントローラ（補助力遅延
手段，踏力周期演算手段，遅延時間制御手段） ４４ 踏力検出センサ ４８ 車速検出センサ
動機構） １３，２０ クランク軸，チェーン（人
力駆動機構） ２１ コントローラ（補助力遅延
手段，踏力周期演算手段，遅延時間制御手段） ４４ 踏力検出センサ ４８ 車速検出センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 ペダル踏力により車輪を駆動する人力駆
動機構と、上記踏力に対応した大きさの補助駆動力を車
輪に付与する補助駆動機構とを備えたパワーアシスト車
両の駆動装置において、上記補助駆動力の付与をペダル
踏力に対して該補助駆動力の極大時が上記ペダル踏力の
極小時に近似するよう遅延させる補助力遅延手段を備え
たことを特徴とするパワーアシスト車両の駆動装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記補助力遅延手段
が、上記ペダル踏力の周期を求める踏力周期演算手段
と、上記補助駆動力付与の遅延時間を上記踏力周期に略
比例させる遅延時間制御手段とを備えていることを特徴
とするパワーアシスト車両の駆動装置。 - 【請求項３】 請求項１において、上記補助力遅延手段
が、車両速度を検出する車速検出手段と、上記補助駆動
力付与の遅延時間を上記車速に略反比例させる遅延時間
制御手段とを備えていることを特徴とするパワーアシス
ト車両の駆動装置。 - 【請求項４】 請求項２又は３において、同時刻に付与
すべき補助駆動力の値が２以上あるときはその最大値を
補助駆動力とする補助駆動力選択手段を備えたことを特
徴とするパワーアシスト車両の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10607495A JP3655350B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | パワーアシスト車両の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10607495A JP3655350B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | パワーアシスト車両の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295285A true JPH08295285A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3655350B2 JP3655350B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=14424457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10607495A Expired - Fee Related JP3655350B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | パワーアシスト車両の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3655350B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263283A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-09-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 補助動力式車両 |
| WO2012086458A1 (ja) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | マイクロスペース株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| JP2014125192A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Bridgestone Cycle Co | 電動アシスト自転車 |
| EP2840017A1 (de) * | 2013-08-22 | 2015-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbares Fahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs |
| US9162730B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-10-20 | Microspace Corporation | Motor driving control apparatus |
| JP2022104360A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用の制御装置 |
| DE102014115716B4 (de) | 2013-10-29 | 2022-09-15 | Shimano Inc. | Fahrradsteuerungsvorrichtung |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017013524A (ja) | 2015-06-26 | 2017-01-19 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動補助自転車 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10607495A patent/JP3655350B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11263283A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-09-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 補助動力式車両 |
| WO2012086458A1 (ja) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | マイクロスペース株式会社 | モータ駆動制御装置 |
| US9120531B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-09-01 | Microspace Corporation | Motor driving control apparatus |
| US9162730B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-10-20 | Microspace Corporation | Motor driving control apparatus |
| JP2014125192A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Bridgestone Cycle Co | 電動アシスト自転車 |
| EP2840017A1 (de) * | 2013-08-22 | 2015-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbares Fahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs |
| US9522713B2 (en) | 2013-08-22 | 2016-12-20 | Robert Bosch Gmbh | Vehicle operable with muscle power and/or motor power, and method for operating the vehicle |
| DE102014115716B4 (de) | 2013-10-29 | 2022-09-15 | Shimano Inc. | Fahrradsteuerungsvorrichtung |
| JP2022104360A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用の制御装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3655350B2 (ja) | 2005-06-02 |
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