JPS6044191B2

JPS6044191B2 - 車輛の速度制御方法および装置

Info

Publication number: JPS6044191B2
Application number: JP13071978A
Authority: JP
Inventors: 克己生熊
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1978-10-23
Filing date: 1978-10-23
Publication date: 1985-10-02
Also published as: JPS5559080A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は足踏みペダルの回転状態から運転者の希望
する車速を検知し、これに基づいてエンジンの出力を制
御する車輛の速度制御装置に関するものである。

従来より足踏みペダルとエンジンとを備え、ぺ・ダル
による足踏み走行とエンジン走行とを併用した二輪車が
知られている。

この場合、足踏みペダルはエンジンが故障した時等に応
急的に使用されたり、エンジンの起動時に使用されるに
すぎなかつた。すなわち足踏みペダルはエンジンの出力
の増減とは全く独立に作動するものであつた。従つてエ
ンジン出力の増減を制御するために独立した制御手段が
必要になる。通常この制御手段は、ハンドルに設けたス
ロットルレバーとエンジンに設けた気化器とこれらを結
ぶワイヤとを備えているが、ハンドル操作やブレーキ操
作に加えてこのようなエンジンの制御操作もしなければ
ならず、手による操作が煩雑であつて操作性の点から改
善が望まれていた。この発明は以上のような事情に鑑み
てなされたものであり、それ自体一つの駆動手段である
足踏みペダルをエンジン制御に兼用することにより操作
性を改善することを第１の目的とする。

またこの発明は、実際の車速と足踏みペダルの回転速度
によつて求められる実車速より高く設定される運転者の
希望車速とを比較し、その結果によりエンジンの出力を
制御することによつてエンジン出力を車輪駆動力の補助
として使用し、自動車的な自刃走行のフィーリングを生
かしつつ足踏みペダルに作用させる足踏み力を軽減する
ことを第２の目的とする。以下この発明を図面に基づい
て詳細に説明する。第１図はこの発明をエンジン付き自
転車に適用した一実施例を示す側面図、第２，３図はそ
のエンジンに使われる気化器の取付状況を示す平面図と
側面図、第４図は同じく気化器の■一■線縦断面図であ
る。

これらの図に基づいてこの実施例の外部構成を先づ説明
する。第１図において符号１は公知のフレームであり、
このフレーム１はヘッドバイブ２、上バイブ３、下バイ
ブ牡立バイブ５、チェーンステー６、バックフォーク７
およびクランク軸を軸支するハンガラツグ８を備えてい
る。９は後輪であり、前記チェーンステー６とバ．ツク
フオーク７の後端接続部に保持されている。

１０は前輪、１１はこの前輪を保持する前フォークであ
り、この前フォーク１１は前記ヘッドバイブ２に回転可
能に保持されている。

この前フォーク１１にはハンドル１２が結合されている
。１３は前記バックフォーク７に保持された荷台であり
、この荷台１３には燃料タンク１４が固定されている。

１５は左右一対のペダルクランクであり、前記ハンガラ
ツグ８に軸支された不図示のクランク軸に固定され、そ
の回動端にはペダル１６が回転自在に設けられている。

右側のペダルクランク１５には、後記第１２図に明らか
なように大ギヤ１７が一体に設けられる一方、後輪９に
はフリーホィール１８のフリーギヤ１９と前記大ギヤ１
７との間にはチェーン２０が巻回されている。これら大
ギヤ１７、フリーホィール１８およびチェーン２０は第
１図に示すようにチェーンケース２１によつてカバーさ
れている。この車輪において運転者が左右のペダル１６
を交互に踏込み、大ギヤ１７を第１，１２図において反
時計方向に回転させれば、チェーン２０およびフリーホ
ィール１８を介し後輪９も同方向へ回転される。

すなわち足踏み走行時における第１の駆動手段が構成さ
れている。次にエンジン走行における第２の駆動手段を
説明する。

第１図において、２２は前記下バイブ４に固定されかつ
前記ハンガラツグ８の下方へ延出するブラケットである
。このブラケット２２の下端には、エンジン２３が前傾
姿勢でかつ前後方向へ揺動自在となるようにピボット２
４によつて保持されている。このエンジン２３のクラン
ク軸２５には小径の駆動プーリ２６が固定されている。
このエンジン２３の上端にはコイルばね２７の一端が係
止され、このコイルばね２７の他端は前記ブラケット２
２に係止されている。このコイルばね２７はエンジン２
３を第１図において時計方向へ回動させるよう付勢して
いる。２８は気化器であり前記ハンガラツグ８の後方で
かつ左右一対のチェーンステー６間に保持されている。

第２図および第３図この取付状態を示している。これら
の図に明らかなように左右のチェーンステー６間にはブ
リッジ２９が固着されている。このブリッジ２９は略馬
蹄状の切欠部３０を有し、ここにこのブリッジ２９を上
下から挾持するように気化器２８が保持されている。す
なわちこの気化器２８の上端にはステップモータ３１が
接続され、その接続部分に形成されたフランジ部３２に
おいて前記ブリッジ２９を挾持する。この気化器２８は
第４図の縦断面図によつて示すようにピストン型のもの
であり、吸気通路３３内の絞り部３４に上方から進退勤
する絞り弁３５にはジェットニードル３６が垂下され、
このジェットニードル３６はフロート室３７から吸気通
路３３に吸出される燃料流量を制御する。絞り弁３５に
は、内面に雌ねじが形成されかつ上方が開口した筒体３
８が固定されている。なお、この筒体３８はその軸方向
の回転が規制され絞り弁３５と一体となつて上下方向だ
けに移動可能となつている。この筒体３８の内面には雄
ねじ３９が上方から螺入されると共に、この雄ねじ３９
の上端には前記ステップ・モータ３１のモータ軸４０が
挿入され接着剤により固着されている。なお、吸気通路
３３の下流側とエンジン２３の不図示の吸気口とは可撓
性の管で接続されている。またこのステップモータ３１
は周知の２相励磁駆動方式を採用し、４相固定子巻線を
有する。今、ステップモータ３１が回転すると、その回
転方向に応じて筒体３８および絞り弁３５が上下動し、
絞り弁３５の開度が変化する。

このステップ・モータ３１の回転は後記するように、ペ
ダル１６の動きから検出した運転者の希望車速に基づい
て、実際の車速がこの希望車速に近づくように制御され
る。第１図において４１は前記ブリッジ２９の後方に位
置するように左側のチェーンステー６に固定されたブラ
ケットである。

このブラケット４１には、斜め後方に延在する支持アー
ム４２がピボット４３によつて前後方向に揺動可能に軸
支されている。この支持アーム４２の下端には摩擦ロー
ラ４４および従動プーリ４５が同軸に保持され、摩擦ロ
ーラ４４は後述する操作レバーの操作により後輪９のタ
イヤ９ａ外周に接触、離間する。従動プーリ４５には不
図示の遠心クラッチが内蔵されている。この遠心クラッ
チは、エンジン始動の際に後輪９の回転をエンジンに伝
える第１の遠心クラッチと、エンジン始動後にエンジン
の回転を後輪９に伝える第２の遠心クラッチとを備えて
いる。また第１の遠心クラッチはエンジンの回転を後輪
９に伝える場合には滑り、この方向への回転は伝達しな
い。前記支持アーム４２には後方へチェーンステー６と
略平行に延在する操作レバー４６が一体に固着されてい
る。チェーンステー６には、この操作レバー４６の揺動
部が係止される不図示の複数の段部を有する係止板４７
が設けられている。この係止板４７の上方の段に操作レ
バー４６が係止された時には、前記摩擦ローラ４４がタ
イヤ９ａ外周に圧接されるよう、各部の寸法、形状およ
び取付位置が決められている。また摩擦ローラ４４がタ
イヤ９ａに圧接された状態において緊張される■ベルト
４８が、駆動プーリ２６と従動プー１Ｊ４５との間に掛
け回されている。従つて操作レバー４６が第１図のよう
に係止板４７の不図示の上段に係止されている時におい
ては、駆動プー１Ｊ２６と従動プー１Ｊ４５との間に、
および摩擦ローラ４４とタイヤ９ａとの間で回転伝達が
行なわれる。そしてエンジン２３がストール回転速度以
上になると従動プーリ４５内の前記第２の遠心クラッチ
が接続状態になり、エンジン２３の駆動力は摩擦ローラ
４４を介して後輪９に伝達される。すなわちエンジン２
３がストール回転速度以上の時には第２の遠心クラッチ
は完全につながり、車速とエンジン回転速度は１対１の
比例関係をもつて回転伝達が行なわれる。

なおこのストール回転速度とは、車速エンジンと回転速
度との間の１対１の比例関係が成立しなくなる臨界回転
速度であつて、滑つていたクラッチが完全につながる時
点の回転速度または完全につながつていたクラッチが滑
り始める時点の回転速度を意味している。従つてエンジ
ン回転速度がこのストール回転速度以上であれば、車速
はこのエンジン回転速度から正確に検知することが可能
である。ここでこの発明を第５図に示すブロック図に基
づいて説明する。

第５図において符号２００は速度制御手段を示している
。この速度制御手段２００は足踏みペダル１６の回転速
度によつて、エンジン出力を制御する。すなわち速度制
御手段２００は車速に応じた速度信号を出力する速度検
知手段２０１と、足踏みペダル１６の回転速度に応じた
車速指令信号を出力する車速指令手段２０２と、これら
車速信号と車速指令信号とを比較演算−し比較演算信号
を出力する比較演算手段２０３と、この比較演算信号に
基づいて車速を希望車速に基づけるようにエンジン出力
を制御するエンジン出力制御手段２０４とを備えている
。次に速度制御手段２００を詳細に説明する。

こｊの速度制御手段２００は例えば以下にのべる第６図
の流れ図に従つてプログラミングすることにより、全部
をマイクロコンピュータ（以下マイコンという）で構成
することができる。しかしながら、ここでそのプログラ
ミングを遂次辿ることは説明がきわめて煩雑となり本発
明の理解のためには必ずしも有効でない一方、当業者で
あれば本発明思想に基づいてプログラミングすることは
容易であるから当該プログラミングについては詳述しな
い。ここでは本発明理解の便宜上マイコンと等価な機能
を有する論理回路により説明を展関する。なお本発明は
全部をマイコンで構成する場合に限らず、全部をディス
クリートなハードウェアで構成する場合、一部をディス
クリートハードウェア、他の一部をマイコンで構成する
場合等、種々の実施形態を含むことはもちろんである。
第６図は全体の動作を説明する流れ図、第７図は第５図
のブロック図をさらに詳細に示す図であつて、特に速度
検知手段、車速指令信号および比較演算手段を明示する
ブロック図である。第８図Ａはこの比較演算手段が出力
する比較演算信号に基づいて、前記ステップ・モータ３
１の回転を制御するエンジン出力制御手段を示すブロッ
ク図、第９，１０図はタイムチャートである。また第１
１図は車速をエンジン２３の点火パルスによつて検出す
る回路、第１２図はペダル１６の回転によつて希望車速
を検出する検出器の取付状態を示す側面図、第１３図は
比較演算手段で使用される優先順位回路の回路例である
。先づ、この実施例全体の構成を第６図に基づいて概観
する。

この実施例ではメインスイッチをオンにすると先づ前記
気化器２８を全関するように気化器リセット２５０が自
動的に行なわれる。（この気化器２８のリセットは全閉
するように設定することも、もちろん可能である。）こ
の気化．器リセット２５０によつてこの車輛は発進準備
が完了したことになる。次に車輛を足踏みペダル１６に
より足踏み走行するか、手押し走行させると前記第１の
遠心クラッチがつながり、エンジンが始動２５１する。
なお、このエンジン始動２５１は前記操作レバー４６を
操作することにより摩擦ローラ４４をタイヤ９ａから離
間させた状態で車輛を走行させ、走作中に操作レバー４
６を操作して摩擦ローラ４４をタイヤ９ａに接触させる
ことにより行つてもよい。エンジン２３の点火パルスｉ
（以下エンジンパルスという）に基づいてエンジン２３
の回転速度が検出されるが、この回転速度が一定時間（
１秒）内に急速に上昇したことを検出することにより、
エンジン２３が始動したことを確認する。この際前記第
１の遠心クラッチは滑つている。気化器２８は前記した
ように全開状態にリセットされているから、エンジン２
３の出力は急激に上昇しようとする。しかし後記車速指
令信号が無い時にはストール回転速度制御２５２が行な
われ、エンジン回転速度は前記ストール回転速度に保た
れる。次にブレーキ判別２５３の結果が制動時に示した
時にはエンジンの出力を減らすように制御する。ブレー
キ判別２５３の結果が非ｊ制動時であることを示せば希
望車速が判別２５４される。この判別２５４の結果出力
される車速指令信号に基づいてエンジンの出力および車
速が制御２５５される。一方、前記従動プーリ４５には
遠心クラッチが内装されているので、エンジン２３の回
転速度がストール回転速度以下の時はエンジン２３の出
力は後輪９へ伝達されない。

後記車速指令信号に基づいてエンジン２３の回転が上昇
すると、遠心クラッチが接続されエンジン２３の回転速
度と後輪９の回転速度すなわち車速とは比例する。従つ
てこのエンジン回転速度に基づいて車速を検知するよう
に速度検知手段（第５図２０１参照）は構成され、この
車速は記憶される。一方足踏みペダル１６の動きに基づ
く希望車速の判別２５４は、前記車速指令手段２０２に
おいて行なわれる。

この出力である車速指令信号は前記車速信号と前記比較
演算信号２０３において比較演算される。その結果に基
づいて前記気化器２８に設けたステップ・モータ３１の
回転をエンジン出力制御手段２０４によつて制御する。
以上がこの実施例の動作の概要であるが、次にこの速度
制御手段２００を詳細に説明する。先づメインスイッチ
をオンにした時に気化器２８を全開にするリセット手段
を説明する。第７図において４９は０．６５ｗＬＳのク
ロックパルスを発生し続けるクロックパルス発生器（以
下クロックという）、５０はこのクロック４９のクロッ
クパルスを分周し１０ｍｓのパルスを発出するクロック
、５１はこのクロック５０のパルスに基づいて２５６０
７ＴＬＳの長さを有する矩形波を発生するタイマである
。

すなわち電源の投入と共にクロック４９およびクロック
５０がクロックパルスを発生し始めるが、これと同時に
タイマ５１は第９図ａに示すようにオン信号を発生し始
める。このオン信号は２５６０Ｔｒ１，Ｓ後にオフ信号
に変わるが、この時の波形の立下がりに基づいてフリッ
プフロップ（以下ＦＦという）５２が第９図ｂに示すよ
うにオン信号を発生する。クロック５０とタイマ５１の
出力はアンド・ゲート５３およびオア・ゲート５４を介
して加減算カウンタ５５に導かれている。従つて、タイ
マ５１がオン信号を出す２５６０７ＴＬ，Ｓだけクロッ
ク５０の１０ｒｒ１，ｓのクロックパルスは加減算カウ
ンタ５５に入力される（第９図ｄ参照）。この加減算カ
ウンタ５５はこのクロックパルスを通常は加算し、減算
指令端子５５ａにオン信号が入る時にはこのクロックパ
ルスによつて順次減算するように作られている。エンジ
ン２３の始動前はこの減算指令端子５５ａにはオフ信号
が入つているため、加減算カウンタ５５は加算してゆく
。この加減算カウンタ５５はクロックパルスを２進法に
より積算し、その下２桁だけをエンジン出力制御信号と
して後記エンジン出力制御手段に送る。ここで使用して
いるステップモータ３１は第８図に示すように４相固定
子巻線を有し、て２相励磁駆動方式を採用しているため
２進数の下２桁を判別するだけで十分であるからである
。次にこの加減算カウンタ５５の出力に基づき前記ステ
ップモータ３１を制御し、ひいてはエンジン出力を制御
するエンジン出力制御手段を第８図Ａに基づいて説明す
る。

この図において５６，５７はそれぞれ加減算カウンタ５
５の２進下２桁の出力制御信号の第１桁および第２桁を
送る信号線である。各信号線５６，５７には、特定の信
号の組合せの時だけオン信号「１」を出力し、それ以外
の時にはオフ信号「０」を出力する論理回路５８，５９
，６０，６１が接続されている。すなわち各論理回路５
８，５９，６０，６１は、それぞれ出力制御信号が「０
０」「Ｏ月「１０」「１１」の時だけ、「１」を出力す
る。その動作を論理回路５８を例に説明する。５８ａは
排他的論理和ゲート（以下ＥＸｌオアという）、５８ｂ
はインンバータ、５８ｃはアンド●ゲートである。

ふたつのＥＸｌオア５８ａの一方の入力端は共に接地さ
れ（信号レベルとしては「０」となる）、他の入力端は
信号線５６，５７に接続されている。

ここにＥＸｌオオアはふたつの入力が不一致のときには
「１」を出力し、一致のときには「０」を出力する性質
を有する。いま各ＥＸｌオア５８ａの一方の入力端には
常に「０」が入力されている。したがつて他方の入力端
にはそれぞれ「０」が入力されれば、すなわち出力制御
信号が「００」の時だけＥＸｌオア５８ａの出力は「０
」となり、この出力がふたつのインバータ５８ｂのそれ
ぞれによつて反転されて「１」になる。その結果アンド
・ゲート５８ｃの２つの入力端子には共に「１」が入力
されるのでその出力は「１」となる。６２，６３，６４
，６５はそれぞれ前記論理回路５８，５９，６０，６１
の出力に基づいてステップ・モータ３１の回転方向を決
定する論理回路である。

すなわちステップ・モータ３１は４個の固定子巻線３１
ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを備え、これらの固定子巻
線３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄはＮＰＮ型トランジ
スタ（以下ＴＲとする）６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６
ｄにより断続される。ＴＲ６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６
６ｄは前記論理回路６２，６３，６４，６５によつて選
択的に順次断続制御される。今論理回路６２を例にとつ
てその動作を説明する。この論理回路６２は、一方の入
力端がそれぞれ前記アンド・ゲート５８ｃに接続された
４個のアンドゲート６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを
備え、これら各アンド・ゲート６２ａ〜６２ｄの出力端
は前記ＴＲ６６ａ〜６６ｄのベースに抵抗を介して接続
されている。各アンドゲート６２ａ〜６２ｄのうち２個
６２ａ，６２ｃの入力端は電源電位（信号レベルは「１
．１）に設定され、他のアンド・ゲート６２ｂ，６２ｄ
の他の入力端は接地（信号レベルは「０」）されている
。従つて前記信号線５６，５７に「００」が入力されて
論理回路５８が「１」を出力すると、論理回路６２のア
ンド・ゲート６２ａ，６２ｃだけが「１」を出力する。
その結果ＴＲ６６ａ，６６ｃが導通状態になり、固定子
巻線３１ａ，３１ｃが励磁される。信号線５６，５７の
信号が変化すると固定子巻線３１ａ〜３１ｄの励磁のオ
ン−オフ変化は次の表および第８図Ｂのようになる。

すなわち固定子巻線３１ａ〜３１ｄの状況は、前記加減
算カウンタ５５が加算している時にはこの表から下方向
（第８図Ｂで右方向）へ順次変化し、減算している時に
は下から上方向（第８図Ｂは左方向）へ順次変化する。

ところでこのステップモータ３１は２相励磁駆動方式を
採用しているから固定子巻線３１ａ〜３１ｄの励磁にし
たがつて回転磁界が形成される。而して加減算カウンタ
５５が加算している時には、前記気化器２８の絞り弁３
６が開くようにステップ・モータ３１および気化器２８
は構成されている。反対に加減算カウンタ５５が減算し
ている時にはステップモータ３１は気化器２８の絞り弁
３５を閉じるように両者は構成されている。前記のリセ
ット手段はタイマ５１の設定時間である２５６０Ｔ７１
．Ｓだけクロックパルスを加減算カウンタ５５で加減さ
せるから、出力制御手段は気化器２８の絞り弁３５をこ
の間開くように作動する。

ここでステップ●モータ３１はその容量が、このリセッ
ト時間の通電に十分耐え得るように設定され、リセット
手段が始動を始める前、すなわちメインスイッチがオン
される前において、気化器２８の絞り弁３５がどのよう
な位置にあつたとしても、少なくともこのリセット時間
中に絞り弁３５が全開位置まで移動し得るように作られ
ている。次に第７，９図に戻つて、速度検知手段２０１
を説明する。車速は前記したようにエンジンパルスによ
つて検知される。このエンジンパルスは第一９図ｅに示
す波形となる。第１１図はこのエンジンパルスを検出す
るエンジンパルス取出し回路６７を示している。この図
において６８は点火プラグ、６９は点火コイル、７０は
フライホィールマグネト内に設けられた発電コイル、７
１はエンジン回転に同期して開閉されるブレーカ・ポイ
ント、７２はコンデンサであり、これらは従来公知のも
のである。エンジンパルスは点火コイル６９の一次側か
ら取出され、コンデンサ７３において直流成分を遮断さ
れ、抵抗７４，７５で分圧された後、さらにダイオード
７６で半波整流され、さらに抵抗７７を介して出力され
る。このエンジンパルス取出し回路６７の出力は第７図
に示すようにシユミツト回路等からなる整形回路７８で
波形整形され、第９図ｆに示すように、エンジン２３の
点火パルスに対応した矩形波となる。

この矩形波はさらに２分周ＦＦ７９で分周され第９図ｇ
の波形となる。一方前記リセット手段におけるＦＦ５２
の出力（第９図ｂ）はワンショットマルチバイブレータ
（以下ワンショットという）８０により、第９図ｃのよ
うな出力を発生させる。

このワンショット８０と前記ＦＦ７９の出力はアンドゲ
ート８１に入力し、その出力は記憶部８２に記憶される
。すなわち記憶部８２にはワンショット８０の出力があ
つた時におけるＦＦ７９の出力信号が記憶される（第９
図ｈ）。この記憶部８２と前記ＦＦ７９の出力はＥＸｌ
オア８３に入力され、その出力（第９図ｅ）の最初の立
上がりはＦＦ８４によつて保持される（第９図ｊ）。換
言すればこのＦＦ８４はワンショット８０の出力があつ
た時以降ＦＦ７９の波形が初めて極性を変化した時から
、オン信号を出し続ける。このＦＦ８４と整形回路７８
との出力はアンドゲート８５に入力され、その出力はコ
ンデンサ８６、抵抗８７から成る微分回路で微分され、
さらにダイオード８８で整流されて第９図ｋのパルスと
なる。またＦＦ８４と前記クロック４９のクロックパル
ス（４）．６５７Ｔ１，Ｓ）とはアンド・ゲート８９に
入力され、その出力はカウンタ９０に入力される。カウ
ンタ９０はダイオード８８からの入力すなわちエンジン
２３の回転速度に対応したパルス間隔において、アンド
・ゲート８９から入力されるクロックパルスの数を精算
する（第９図１）。従つて車速が遅いほど積算値は大き
くなる。次にこのカウンタ９０の出力に基づいて、エン
ジン２３の始動を確認する手段を説明する。

カウンタ９０の精算値はダイオード８８の出力によるパ
ルスタイミングに基づいて２進信号として出力され、順
次記憶部９１にバス９２を介して送られ、ここに記憶さ
れる。一方、比較部９３，９４，９５には予め設定され
たエンジン回転速度ＮＯ，Ｎｌ，Ｎ２（ＮＯ＜Ｎ１くＮ
２）に対応する設定速度信号が記憶され、エンジンの実
際の回転速度Ｎに対応するカウンタ９０の積算値は、そ
の出力があるたびに比較部９３，９４，９５においてこ
れらＮＯ，Ｎｌ，Ｎ２と比較される。すなわちダイオー
ド８８の出力パルス間隔内において、ＮＯ，Ｎｌ，Ｎ２
とカウンタ９０の積算値との大小を比較する。なお、前
記設定回転速度Ｎ２は前記ストール回転速度に対応する
回転速度である。今、エンジン２３が回転してエンジン
パルス６７を発生し、その回転速度ＮがＮ。

より大きいときには比較部９３はタイマ９６で１秒間を
計測させるように出力信号を出す（第９図ｍ）。このタ
イマ６９は前記の１秒の間オン信号「１」を出力し（第
９図ｎ）アンド・ゲート９７を開く。この一秒の間にエ
ンジン２３の回転速度ＮがＮ１よりも大となれば比較部
９４が「１」を出力する（第９図０）。すなわちエンジ
ン回転速度Ｎが１秒以内にＮ。からＮ１へ急速に上昇し
たことを確認することによつて、アンド・ゲート９７は
「１」を出す。このオン信号「１」の立上がりによつて
ＦＦ−９８がセットされる。このＦＦ９８の出力（第９
図ｐ）が「１」であることは、エンジン２３が始動して
いることを意味する。このＦＦ９８のエンジン始動信号
によつてアンド●ゲート９９が開かれる。このアンド・
ゲート９９には前記クロック５０の１０Ｔｒ１．Ｓのク
ロックパルスが入力されている。このアンド・ゲート９
９の出力は前記オア・ゲート５４に入力されている。ア
ンド・ゲート９９は開かれているのでクロック５０のパ
ルスはオア・ゲート５４を経て加減算カウンタ５５に入
る。減算指令端子５５ａに入力が無ければ加減算カウン
タ５５は加算を行ない、前記気化器２８の絞り弁３５を
開く。なお、すでに気化器２８の絞り弁３５が全開であ
れば、そのままの状態が維持される。次に始動したエン
ジン２３の回転速度Ｎをストール回転速度Ｎ２に維持す
るストール制御手段を説明する。

エンジン２３の始動時においては気化器２８の絞り弁３
５は全開なので、エンジン回転は急激に上昇しようとす
る。ＮがＮ２より高くなると比較部９５はオン信号を出
力し（第９図ｒ）、このオン信号「１」は後記する優先
順位回路１００を経て加減算カウンタ５５の減算指令端
子５５ａに入力される。従つて加減算カウンタ５５はク
ロック５０のクロックパルスを減算し始める。この減算
によつて前記エンジン出力制御手段２０４は気化器２８
の絞り弁３５を閉じるようステップ・モータ３１を回転
させる。エンジン回転速度ＮがＮ２以下になれば比較部
９５の出力は「０」になるから減算指令端子５５ａの入
力も「０」となり、加減算カウンタ５５は再び加算を始
める。従つて気化器２８の絞り弁３５は再び開かれる。
以上の動作を操り返すことにより、エンジン回転速度Ｎ
はストール回転速度Ｎ２に保持される。以上のようにこ
の速度検知手段２０１ではエンジンパルス６７に基づい
て車速に対応するカウンタ９０の積算値が記憶部９１に
常に記憶されている。

次に車速指令手段２０２を説明する。

希望車速Ｖｄは足踏みペダル１６の回転によつて検出す
る。第１２図に示すように、ペダル１６と一体に運動す
る大ギヤ１７の歯先側面近傍には、電磁式ピックアップ
１０１が取付けられ、このピックアップ１０１には大ギ
ヤの歯先が通過する度に電圧が誘起される。このピック
アップ１０１と大ギヤ１７とでペダルパルス発生手段１
０２が構成されている。ここで発生されるペダルパルス
（第１０図ｂ）はシユミツト回路からなる整形回路１０
３（第７図参照）で波形整形され（第１０図ｃ）、さら
に２分周ＦＦｌＯ４で分周される（第１０図ｄ）。一方
、前記ＦＦ９８が発生するエンジン始動信号（第９図ｐ
）はワンショット１０５に入いり、エンジン始動信号の
立上がりに基づいて第１０図ａに示すような出力を発生
させる。このワンショット１０５と前記ＦＦｌＯ４の出
力はアンド・ゲート１０６に入力され、このアンド・ゲ
ート１０６の出力は記憶部１０７に記憶される。すなわ
ちここにはワンショット１０５の出力があつた時におけ
るＦＦｌＯ４の出力信号が記憶される（第１０図ｅ）。
この記憶部１０７とＦＦｌＯ４の出力はＥＸｌオア１０
８に入力され、その出力（第１０図ｆ）の最初の立上が
りがＦＦｌＯ９によノつて保持される（第１０図ｇ）。
換言すれば、このＦＦｌＯ９はワンショット１０５の出
力があつた時以後ＦＦｌＯ４の波形が初めて極性を変化
した時から、オン信号「１」を出し続ける。このＦＦｌ
Ｏ９と整形回路１０３との出力はアンド・ゲート１１０
に入力される。またＦＦｌＯ９の出力は優先順位回路１
００にも入力される。アンド・ゲート１１０の出力はコ
ンデンサ１１１と抵抗１１２から成る微分回路で微分さ
れ、さらにダイオード１１３で整流されて第１０図ｈの
ようなパルスとなる。また前笛ヂＦ９８のエンジン始動
信号とクロック４９の出力はアンド・ゲート１１４に入
力され、その出力はカウンタ１１５に入力される。この
カウンタ１１５は、ダイオード１１３からの入力すなわ
ちペダル１６の回転速度に対応したパルス間隔において
、アンド・ゲート１１４から入力されるクｑツクパルス
を積算する（第１０図１）。従つてペダル１６の回転速
度が遅いほどこの積算値は大きくなる。この積算値は運
転者の希望車速を示している。なおこの希望車速は、ペ
ダル１６による車輪回転速度がエンジン２３による車輪
回転速度以上になつている状態においては、前記速度検
知手段２０１が検出する車速よりも高くなるように設定
されている（第９，１０，１４図参照）。すなわちこの
状態ではカウンタ９０の積算値（車速を示す）はカウン
タ１１５の積算値（希望車速を示す）より大きくなるよ
うにされている。次に記憶部１１６に運転者の希望する
希望車速を記憶する過程を説明する。この希望車速はペ
ダル１６の連続的な回転変化、ペダル１６の踏込停止お
よびブレーキ操作等の運転者の操作に対応して以下に説
明するように書き換えられる。先づブレーキ操作が無い
場合について説明する。非制動時においてはブレーーキ
信号は「１」となるよう．に、ブレーキ操作検知手段は
作られ、このブレーキ信号「１」はアンド・ゲート１１
９の否定入力端に入力される。従つてこのアンド・ゲー
ト１１９は非制動時には閉じられ、このアンド・ゲート
１１９の他の入力端に導かれた前記ＦＦ９８のζ「１」
の出力はこのアンド・ゲート１１９を通過できない。こ
のためアンド●ゲート１１９の出力はオフ信号となる。
このアンド・ゲート１１９の出力はアンド・ゲート１２
０の入力端とアンド・ゲート１２１の否定入力端に導か
れ、アンド・ゲ４ート１２０を閉じると共にアンド・ゲ
ート１２１を開く。ペダル１６が円滑かつ連続的に回転
変化する場合には、非制動時ではアンド・ゲート１２１
が開かれているので、希望車速はカウンタ１１５からこ
のアンド・ゲート１２１およびオア・ゲート１２３を通
つて順次記憶部１１６に転送され記憶される（第１０図
ｊ）。

すなわち、初期状態において速度零に対応する記憶部１
１６の積算値は、比較部１１７でカウンタ１１５の積算
値と比較され、カウンタ１１５の積算値の方が小さい時
（加速時）にはカウンタ１１５の内容がアンド・ゲート
１２１およびオア・ゲート１２３を通つて記憶ノ部１１
６に転送される。反対にカウンタ１１５の積算値の方が
記憶部１１６より大きい時（減速時）には両積算値は引
算部１１８で演算され、その差が一定値以下の時には、
ペダル１６の回転変化は滑らかに連続的に行なわれてい
るものとみな．しカウンタ１１５の積算値によつて、順
次記憶部１１６の内容を書き換え続ける。一方、この引
算部１１８による差が一定値以上である時には、運転者
はペダル１６の踏込みを停止させ、その時の速度での走
行を望んでいるもの”とみなし、引算部１１８の指令に
基づいて記憶部１１６の内容はそのまま保持される。

つまりカウンタ１１５の内容によつて書き換えられない
。次に制動時について説明する。この時にはブレーキ信
号に基づいて、その車速すなわち記憶部９１の内容で順
次記憶部１１６を書き換え、これにより、ブレーキを解
除した時の車速を記憶部１１６に記憶し、ブレーキ解除
後でもしペダル１６が回転されなければ、そのまま車速
を維持するようにエンジンを制御するのである。ブレー
キ操作によつて記憶部９１の車速を記憶部１１６に転送
する過程を説明すると次のようになる。制動時において
はブレーキ信号「０」となるようにブレーキ操作検知手
段は作られている。このブレーキ信号は、前記したよう
に、アンド・ゲート１１９の否定入力端に入力され、ま
たこのアンド・ゲート１１９の他の入力端には前＆ヂＦ
９８の出力が導かれているから制動時にはアンド・ゲー
ト１１９はオン信号を発生し、アンド・ゲート１２０を
開き、アンド・ゲート１２１を閉じる。なおアンド・ゲ
ート１２１において、アンド・ゲート１１９の出力を入
力する入力端は否定入力端であることは前記した通りで
ある。アンド・ゲート１２０には前記記憶部９１の２進
法に基づく積算値がバス１２２を介して入力されている
。制動時であれば、この積算値はアンド●ゲート１２０
、オア●ゲート１２３を通り記憶部１１６に入る。ペダ
ル１６が止められ、且つブレーキ操作がなくその速度で
の走行を望んでいるとみなした場合にも、アンド・ゲー
ト１２１は開かれているが、前述のように記憶部１１６
の内容はそのまま保持され、カウンタ１１５の内容が転
送されてくることはない。

以上のようにして記憶部１１６に記憶された希望車速は
比較部１２４において記憶部９１に記憶された走行車速
ど比較される。

希望車速〈走行車速の時に比較部１２４は「１」を出力する。

この出力「１」は後述する優先順位回路１００を介して
前記加減算カウンタ５５の減算指令端子５５ａに送られ
、カウンタ５５は減算を始める。従つて前記出力制御手
段２０４は気化器２８の絞り弁３５を閉じる方向、すな
わちエンジン出力を低下させるように作動し、走行車速
は低下しゆく。希望車速≧走行車速になると比較部１２４の出力は「０」になり、加減算カ
ウンタ５５は加算し、エンジン出力は増大してゆく。

以上のようにして走行車速は希望車速に接近するように
常に制御されている。次に優先順位回路１００を説明す
る。

この回路１００はブレーキ信号、比較部１２４および比
較部９５の出力を、この順番に優先順位付けして、加減
算カウンタ５５の減算指令端子５５ａに減算指令を出す
ものである。第１３図Ａはこの回路の構成を示している
。ここで、この回路に使用されているゲート１２５の動
作を、同図Ｂに基づいて説明しておく。

ゲート１２５は同図Ｂに示すようにＡ，ｂ，ｃの３端子
を有する３値ゲートてあり、ａ入力端子が「１」の時だ
けゲート１２５が開かれ、ｂ入力端子が「１」であれば
、そのままその「１」がｃ出力端子から出力される。ま
たａ入力端子が「０」のときは、ｂ入力端子が「１」で
も「０」でもｃ出力端子に出力はあられれない。すなわ
ち同図Ｂに示したリレー１２５ａと等価である。今、ス
イッチａ″がオンにされるとリレーコイル１２５ｂが励
磁され、ｂ入力端子とｃ入力端子間の接点１２５ｃがオ
ンになる。この優先順位回路１００にブレーキ信号が入
力されると、このブレーキ信号は最優先され、ゲート１
２５を通りゲート１２６で反転されてオア・ゲート１２
７に入る。ブレーキ信号は制動時に「０」となるから、
オア・ゲート１２７は制動時に「１」となり、加減算カ
ウンタ５５に減算指令を出す。比較部１２４が出す減算
指令は、ＦＦｌＯ９によつて制御される。すなわちＦＦ
ｌＯ９は前記したようにペダル１６が回転されている時
に一定条件の下で第１０図ｇのような信号を発生するが
、この信号はゲート１２８を介してゲート１２９を開き
、比較部１２４の減算指令がオア・ゲート１２７に入る
。また前記エンジン２３がストール回転速度Ｎ２以上に
なつた時にオン信号「１」を出力する比較部９５はゲー
ト１３０を介してオア・ゲート１２７に入力される。ブ
レーキがかけられるとブレーキ信号は「０」になりゲー
ト１２５の出力によりゲート１２８、およびゲート１３
０が共に閉じられる。従つて、ブレーキ信号が最優先さ
れる。次に非制動時においてはブレーキ信号は「１」で
あるからゲート１２５の出力も「１」従つてゲート１２
８が開かれる。よつてＦＦｌＯ９が「１」ならゲート１
３０は閉じられる。よつて比較部１２４の減算指令だけ
がオア・ゲート１２７に入る。ブレーキ信号が「１」で
かつＦＦｌＯ９の出力信号が「０」にある時にはゲート
１２８の出力端でＦＦｌＯ９のオフ信号「０」は反転さ
れるのでゲート１３０が開かれる。よつて比較部９５の
減算指令だけがオア・ゲート１２７に入る。以上説明し
たこの実施例の速度制御特性を示す“と第１４図のよう
になる。

加速期間ａにおいては、ペダル１６を踏み込むことによ
り希望車速が破線のように読みとられ、これに追随する
ようにエンジン２３の気化器２８の絞り弁３５は次第に
開かれてゆく。ペダル１６の回転を下げて希望車速を実
際の車速に一致させれば、一定速で走行する（同図ｂ）
。踏力を弱め、ペダル１６の回転を次第に遅らせて希望
車速を車速より下げれば、気化器２８の絞り弁３５も次
第に閉じられてゆく（同図ｃ）。ここでペダル１６の踏
込みを停止すれ身ば、その時のペダル１６の回転速度を
記憶して、その速度で車輛を走行させるようになる（同
図ｄ＋ｅ）。ペダル１６を再び回転させ、このペダル１
６により与えられる運転者の希望速度が走行速度を越え
ると再びエンジンがこの希望車速に追随するように制御
される。今ブレーキがかけられるとその制動時間ｆの間
、加減算カウンタ５５は減算し続け絞り弁３５を閉じる
一方、走行速度が順次記憶され、制動の終了と共に、そ
の時の車速で走行するよう気化器２８が制御される。こ
の発明は以上のように、足踏みペダルの回転速度から求
めた希望車速と、車速とを比較し、その比較結果によつ
てエンジン出力の増減を電気的に制御するように構成し
たので、足踏みペダルだけでエンジン出力を制御でき、
ハンドルにアクセルレバー等を設けることが不要になる
から操作が簡単になると共に操作性が良好になる。

また、エンジンを補助的動力として使い、足踏みペダル
の回転状態に応じた車速指令信号を車速信号と比較演算
し、この演算結果によつてエンジン出力を制御するよう
にしたので、自転車のフィーリングを失うことなく足踏
みに要する力を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をエンジン付き自転車に適用した一実
施例を示す側面図、第２，３図はその気化器の取付状況
を示す平面図と側面図、第４図は同じく気化器の■−■
線縦断面図、第５図はこの発明のブロック図、第６図は
その一実施例の流れ図、第７図は速度検知手段，車速指
令信号および比較演算手段を示すブロック図、第８図は
エンジン出力制御手段を示すブロック図、第９，１０図
はタイムチャート、第１１図はエンジンパルス検出回路
、第１２図はペダルパルス検出器の取付状態を示す側面
図、第１３図は優先順位回路、また第１４図はこの実施
例の速度制御例である。１６・・・・・・足踏みペダル、２３・・・・エンジン
、２８・・・・・・気化器、３１・・・・・・ステップ
モータ、３５・・・・・絞り弁、５５・・・・・・加減
算カウンタ、９０，１１５・・・・・・カウンタ、２０
０・・・・・・速度制御手段、２０１・・・・・・速度
検知手段、２０２・・・・・・車速指令手段、２０３・
・・・・・比較演算手段、２０４・・・・・・エンジン
出力制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】１足踏みペダルの回転により車輪を駆動する第１の駆
動手段と、エンジンにより車輪を駆動する第２の駆動手
段とを備え、両駆動手段が協働して走行する車輪におい
て、車速に応じて発生される車速信号により車速を電気
的に検知すると共に、希望車速を足踏みペダルの回転速
度に基づいて検出される車速指令信号により電気的に検
出し、前記ペダルによる車輪回転速度が前記エンジンに
よる車輪回転速度以上になつている状態で前記車速指令
信号が前記車速信号より大きくなるように電気的に設定
し、これら車速信号と車速指令信号との差に基づいて、
前記車速を前記希望車速に近づけるように前記エンジン
の出力を電気的に制御することを特徴とする車輛の速度
制御方法。２足踏みペダルの回転により車輪を駆動する第１の駆
動手段と、エンジンにより車輪を駆動する第２の駆動手
段とを備え、両駆動手段が協働して走行する車輛におい
て、前記足踏みペダルの回転状態により前記エンジンの
出力を電気的に制御する速度制御手段を備え、前記速度
制御手段は、車速に応じた車速信号を出力する車速検知
手段と、前記ペダルによる車輪回転速度が前記エンジン
による車輪回転速度以上になつている状態で前記車速よ
り大きく設定される希望車速を示す車速指令信号を足踏
みペダルの回転速度を用いて求め出力する車速指令手段
と、前記車速信号と車速指令信号との差を演算し比較演
算信号として出力する比較演算手段と、この比較演算信
号に基づいて前記車速を希望車速に近づけるようエンジ
ン出力を制御するエンジン出力制御手段とを備えたこと
を特徴とする車輛の速度制御装置。３速度制御手段は、クロックパルス発生手段と、速度
検知手段が出力する速度信号のパルス間および車速指令
手段が発生する車速指令信号のパルス間において前記ク
ロックパルス発生手段が発生するクロックパルスを積算
するカウンタと、この各カウンンタの積算結果を比較演
算しこの比較演算結果に基づいて加・減算を行なう加減
算カウンタと、この加減算カウンタの加・減算に対応し
て正逆転され気化器の絞り弁を開閉するステップ・モー
タとを備えた特許請求の範囲第２項記載の車輛の速度制
御装置。