JP2000072080A - 電動補助自転車の補助動力制御方法 - Google Patents
電動補助自転車の補助動力制御方法Info
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- JP2000072080A JP2000072080A JP24506998A JP24506998A JP2000072080A JP 2000072080 A JP2000072080 A JP 2000072080A JP 24506998 A JP24506998 A JP 24506998A JP 24506998 A JP24506998 A JP 24506998A JP 2000072080 A JP2000072080 A JP 2000072080A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 消費電流を低く抑えてバッテリの１回の充電
当たりの航続距離を延ばすことができる電動補助自転車
の補助動力制御方法を提供すること。 【構成】 踏力を検出してその踏力の大きさに応じたア
シスト電流を電動モータに供給し、該電動モータが発生
する補助動力によるアシストを受けて走行する電動補助
自転車において、踏力が第１の閾値（アシストカット踏
力）以下の状態が所定時間Δｔ継続したときにはアシス
ト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よ
りも低く設定し、その状態で踏力が前記第１の閾値より
も高い第２の閾値（アシスト再開踏力）を超えると正規
のアシスト電流の供給を再開するよう制御する。
当たりの航続距離を延ばすことができる電動補助自転車
の補助動力制御方法を提供すること。 【構成】 踏力を検出してその踏力の大きさに応じたア
シスト電流を電動モータに供給し、該電動モータが発生
する補助動力によるアシストを受けて走行する電動補助
自転車において、踏力が第１の閾値（アシストカット踏
力）以下の状態が所定時間Δｔ継続したときにはアシス
ト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よ
りも低く設定し、その状態で踏力が前記第１の閾値より
も高い第２の閾値（アシスト再開踏力）を超えると正規
のアシスト電流の供給を再開するよう制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動補助自転車の
補助動力制御方法に関する。
補助動力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】踏力を検出してその踏力の大きさに応じ
たアシスト電流を電動モータに供給し、該電動モータが
発生する補助動力によるアシストを受けて走行する電動
補助自転車が開発され、既に実用に供されている。
たアシスト電流を電動モータに供給し、該電動モータが
発生する補助動力によるアシストを受けて走行する電動
補助自転車が開発され、既に実用に供されている。
【０００３】斯かる電動補助自転車においては、バッテ
リから電動モータに供給されるアシスト電流は電動モー
タが乗員の踏力とほぼ同等の補助動力を発生するような
値に設定される。
リから電動モータに供給されるアシスト電流は電動モー
タが乗員の踏力とほぼ同等の補助動力を発生するような
値に設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電動
補助自転車の補助動力の制御においては、補助動力によ
るアシストが不要である場合或はアシストは必要であっ
ても少なくて良い場合にも規定のアシスト電流を電動モ
ータに供給して所定の補助動力を発生させていたため、
無駄な電流消費が生じ、バッテリの１回の充電当たりの
航続距離が延びないという問題があった。
補助自転車の補助動力の制御においては、補助動力によ
るアシストが不要である場合或はアシストは必要であっ
ても少なくて良い場合にも規定のアシスト電流を電動モ
ータに供給して所定の補助動力を発生させていたため、
無駄な電流消費が生じ、バッテリの１回の充電当たりの
航続距離が延びないという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、消費電流を低く抑えてバッテ
リの１回の充電当たりの航続距離を延ばすことができる
電動補助自転車の補助動力制御方法を提供することにあ
る。
で、その目的とする処は、消費電流を低く抑えてバッテ
リの１回の充電当たりの航続距離を延ばすことができる
電動補助自転車の補助動力制御方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、踏力を検出してその踏力の
大きさに応じたアシスト電流を電動モータに供給し、該
電動モータが発生する補助動力によるアシストを受けて
走行する電動補助自転車において、踏力が第１の閾値以
下の状態が所定時間継続したときにはアシスト電流の供
給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よりも低く設
定し、その状態で踏力が前記第１の閾値よりも高い第２
の閾値を超えると正規のアシスト電流の供給を再開する
ようにしたことを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、踏力を検出してその踏力の
大きさに応じたアシスト電流を電動モータに供給し、該
電動モータが発生する補助動力によるアシストを受けて
走行する電動補助自転車において、踏力が第１の閾値以
下の状態が所定時間継続したときにはアシスト電流の供
給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よりも低く設
定し、その状態で踏力が前記第１の閾値よりも高い第２
の閾値を超えると正規のアシスト電流の供給を再開する
ようにしたことを特徴とする。
【０００７】又、請求項２記載の発明は、踏力を検出し
てその踏力の大きさに応じたアシスト電流を電動モータ
に供給し、該電動モータが発生する補助動力によるアシ
ストを受けて走行する電動補助自転車において、正弦波
状に変化する踏力波形の下死点から上死点までの踏力上
昇部においては正規のアシスト電流を供給し、上死点を
超えて下死点に至るまでの踏力下降部においてはアシス
ト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よ
りも低く設定することを特徴とする。
てその踏力の大きさに応じたアシスト電流を電動モータ
に供給し、該電動モータが発生する補助動力によるアシ
ストを受けて走行する電動補助自転車において、正弦波
状に変化する踏力波形の下死点から上死点までの踏力上
昇部においては正規のアシスト電流を供給し、上死点を
超えて下死点に至るまでの踏力下降部においてはアシス
ト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よ
りも低く設定することを特徴とする。
【０００８】従って、請求項１記載の発明によれば、発
進時や登坂時等のように踏力が高くて補助動力によるア
シストを必要とする場合には正規のアシスト電流が電動
モータに供給されて必要十分な正規の補助動力が得られ
る反面、平坦路走行時等のように踏力が低くて補助動力
によるアシストが不要或は少なくて済む場合にはアシス
ト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よ
りも低くして消費電流を低く抑えることができるため、
合理的な電流消費が可能となって全体として消費電流を
低く抑えることができ、結果としてバッテリの１回の充
電当たりの電動補助自転車の航続距離を延ばすことがで
きる。
進時や登坂時等のように踏力が高くて補助動力によるア
シストを必要とする場合には正規のアシスト電流が電動
モータに供給されて必要十分な正規の補助動力が得られ
る反面、平坦路走行時等のように踏力が低くて補助動力
によるアシストが不要或は少なくて済む場合にはアシス
ト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よ
りも低くして消費電流を低く抑えることができるため、
合理的な電流消費が可能となって全体として消費電流を
低く抑えることができ、結果としてバッテリの１回の充
電当たりの電動補助自転車の航続距離を延ばすことがで
きる。
【０００９】又、請求項２記載の発明によれば、乗員が
電動補助自転車を漕ぐサイクルの中で力を加えていく踏
力上昇部では正規のアシスト電流が電動モータに供給さ
れて必要十分な正規の補助動力が得られる反面、力を抜
いていく踏力下降部ではアシスト電流の供給を中止又は
アシスト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を
低く抑えることができるため、合理的な電流消費が可能
となって全体として消費電流を低く抑えることができ、
結果としてバッテリの１回の充電当たりの電動補助自転
車の航続距離を延ばすことができる。
電動補助自転車を漕ぐサイクルの中で力を加えていく踏
力上昇部では正規のアシスト電流が電動モータに供給さ
れて必要十分な正規の補助動力が得られる反面、力を抜
いていく踏力下降部ではアシスト電流の供給を中止又は
アシスト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を
低く抑えることができるため、合理的な電流消費が可能
となって全体として消費電流を低く抑えることができ、
結果としてバッテリの１回の充電当たりの電動補助自転
車の航続距離を延ばすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１１】＜実施の形態１＞先ず、本発明が適用され
る電動補助自動車１の概略構成を図１に基づいて説明す
る。
る電動補助自動車１の概略構成を図１に基づいて説明す
る。
【００１２】即ち、図１は電動補助自転車１の側面図で
あり、該電動補助自転車１はその車体前方上部にヘッド
パイプ２を有しており、該ヘッドパイプ２にはハンドル
ステム３が回動自在に挿通している。そして、ハンドル
ステム３の上端にはハンドル４が前方にオフセットして
取り付けられ、同ハンドルステム３の下端にはフロント
フォーク５が結着されており、該フロントフォーク５の
下端部には前輪６が回転自在に軸支されている。
あり、該電動補助自転車１はその車体前方上部にヘッド
パイプ２を有しており、該ヘッドパイプ２にはハンドル
ステム３が回動自在に挿通している。そして、ハンドル
ステム３の上端にはハンドル４が前方にオフセットして
取り付けられ、同ハンドルステム３の下端にはフロント
フォーク５が結着されており、該フロントフォーク５の
下端部には前輪６が回転自在に軸支されている。
【００１３】又、前記ヘッドパイプ２からはダウンチュ
ーブ７が車体後方に向かって斜め下方に延出しており、
該ダウンチューブ７の略水平に延びる後端部からはシー
トチューブ８が車体後方に向かって斜め上方に立設され
ている。そして、シートチューブ８内には上下動自在に
嵌合保持されたシートポスト９の上端には可倒式のサド
ル１０が高さ調整可能に支持されている。
ーブ７が車体後方に向かって斜め下方に延出しており、
該ダウンチューブ７の略水平に延びる後端部からはシー
トチューブ８が車体後方に向かって斜め上方に立設され
ている。そして、シートチューブ８内には上下動自在に
嵌合保持されたシートポスト９の上端には可倒式のサド
ル１０が高さ調整可能に支持されている。
【００１４】一方、車体の略中央下部にはパワーユニッ
ト１１が配置されている。このパワーユニット１１は、
人力（踏力）による駆動系と電動モータ１２による補助
動力系を並設して構成され、乗員の人力（踏力）と補助
動力を合成して出力するものであって、これにはクラン
ク軸１３が回転自在に支承されている。そして、クラン
ク軸１３の左右にはクランク１４が取り付けられてお
り、各クランク１４の端部にはペダル１５が回転自在に
軸支されている。尚、ダウンチューブ７とシートチュー
ブ８との接続部周辺及びパワーユニット１１の一部は樹
脂製のカバー１６によって覆われている。又、パワーユ
ニット１１には、人力（ペダル１５に入力される乗員の
踏力）の大きさに応じて電動モータ１２の出力（補助動
力）を制御するコントローラ１７が設けられている。こ
こで、電動モータ１７の出力（補助動力）の制御は該電
動モータ１７に供給されるアシスト電流を制御すること
によってなされる。
ト１１が配置されている。このパワーユニット１１は、
人力（踏力）による駆動系と電動モータ１２による補助
動力系を並設して構成され、乗員の人力（踏力）と補助
動力を合成して出力するものであって、これにはクラン
ク軸１３が回転自在に支承されている。そして、クラン
ク軸１３の左右にはクランク１４が取り付けられてお
り、各クランク１４の端部にはペダル１５が回転自在に
軸支されている。尚、ダウンチューブ７とシートチュー
ブ８との接続部周辺及びパワーユニット１１の一部は樹
脂製のカバー１６によって覆われている。又、パワーユ
ニット１１には、人力（ペダル１５に入力される乗員の
踏力）の大きさに応じて電動モータ１２の出力（補助動
力）を制御するコントローラ１７が設けられている。こ
こで、電動モータ１７の出力（補助動力）の制御は該電
動モータ１７に供給されるアシスト電流を制御すること
によってなされる。
【００１５】又、前記パワーユニット１１の後方へは左
右一対のチェーンステー１８が略水平に延設されてお
り、該チェーンステー１８の後端部と前記シートチュー
ブ８の上端部とは左右一対のシートステー１９によって
連結されている。そして、チェーンステー１８の後端の
前記シートステー８との連結部には後輪２０が回転自在
に軸支されており、後輪２０の一部はリヤフェンダ２１
によって覆われている。
右一対のチェーンステー１８が略水平に延設されてお
り、該チェーンステー１８の後端部と前記シートチュー
ブ８の上端部とは左右一対のシートステー１９によって
連結されている。そして、チェーンステー１８の後端の
前記シートステー８との連結部には後輪２０が回転自在
に軸支されており、後輪２０の一部はリヤフェンダ２１
によって覆われている。
【００１６】更に、上記後輪２０にはホイールスプロケ
ット２２が結着されており、このホイールスプロケット
２２と前記パワーユニット１１に設けられた不図示のド
ライブスプロケットとの間には無端状のチェーン２３が
巻装されている。
ット２２が結着されており、このホイールスプロケット
２２と前記パワーユニット１１に設けられた不図示のド
ライブスプロケットとの間には無端状のチェーン２３が
巻装されている。
【００１７】他方、本実施の形態に係る電動補助自転車
１においては、前記サドル１０の下方であって、前記シ
ートチューブ８とリヤフェンダ２１とで囲まれる空間に
はバッテリ２４が着脱可能に装着されている。尚、バッ
テリ２４はサドル１０を跳ね上げて該サドル１０との干
渉を避けた状態でシートチューブ８に沿って着脱され
る。
１においては、前記サドル１０の下方であって、前記シ
ートチューブ８とリヤフェンダ２１とで囲まれる空間に
はバッテリ２４が着脱可能に装着されている。尚、バッ
テリ２４はサドル１０を跳ね上げて該サドル１０との干
渉を避けた状態でシートチューブ８に沿って着脱され
る。
【００１８】次に、前記パワーユニット１１における動
力伝達経路を図２に示すブロック図に基づいて説明す
る。
力伝達経路を図２に示すブロック図に基づいて説明す
る。
【００１９】乗員がペダル１５を漕いだ場合には、踏力
（人力）はクランク軸１３及び一方向クラッチ２５を経
て合力軸２６に伝達されるが、その伝達経路上で該踏力
と車速が不図示の踏力センサと車速センサによってそれ
ぞれ検出され、それらの検出信号はコントローラ１７に
入力される。
（人力）はクランク軸１３及び一方向クラッチ２５を経
て合力軸２６に伝達されるが、その伝達経路上で該踏力
と車速が不図示の踏力センサと車速センサによってそれ
ぞれ検出され、それらの検出信号はコントローラ１７に
入力される。
【００２０】すると、コントローラ１７は、これに入力
される各種信号とメモリ２７に記憶された各種データに
基づいて所定の補助動力（アシスト力）を算出し、その
補助動力に見合う制御信号（出力指示信号）を電動モー
タ１２に対して出力する。
される各種信号とメモリ２７に記憶された各種データに
基づいて所定の補助動力（アシスト力）を算出し、その
補助動力に見合う制御信号（出力指示信号）を電動モー
タ１２に対して出力する。
【００２１】而して、電動モータ１２が発生する補助助
力は減速機２８及び一方向クラッチ２９を経て前記合力
軸２６に伝達され、一方向クラッチ３０と変速機構３１
及び図１に示したチェーン２３を経て後輪２０に伝達さ
れる。
力は減速機２８及び一方向クラッチ２９を経て前記合力
軸２６に伝達され、一方向クラッチ３０と変速機構３１
及び図１に示したチェーン２３を経て後輪２０に伝達さ
れる。
【００２２】次に、本発明の要旨である補助動力制御方
法を図３及び図４に基づいて説明する。
法を図３及び図４に基づいて説明する。
【００２３】本実施の形態に係る電動補助自転車１にお
いては、コントローラ１７は、踏力が第１の閾値（アシ
ストカット値判断値）以下の状態が所定時間継続したと
きにはバッテリ２４から電動モータ１２へのアシスト電
流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よりも
低く設定し、その状態で踏力が前記第１の閾値よりも高
い第２の閾値（アシスト再開判断値）を超えると正規の
アシスト電流の供給を再開するよう制御する。
いては、コントローラ１７は、踏力が第１の閾値（アシ
ストカット値判断値）以下の状態が所定時間継続したと
きにはバッテリ２４から電動モータ１２へのアシスト電
流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定値よりも
低く設定し、その状態で踏力が前記第１の閾値よりも高
い第２の閾値（アシスト再開判断値）を超えると正規の
アシスト電流の供給を再開するよう制御する。
【００２４】ここで、上記補助動力制御方法を図３及び
図４に基づいて具体的に説明する。尚、図３は補助動力
の制御手順を示すフローチャート、図４は踏力と補助動
力及び合力（＝踏力＋補助動力）の経時変化を示す図で
ある。
図４に基づいて具体的に説明する。尚、図３は補助動力
の制御手順を示すフローチャート、図４は踏力と補助動
力及び合力（＝踏力＋補助動力）の経時変化を示す図で
ある。
【００２５】図４に示す時間ｔ0 において乗員が電動補
助自転車１のペダル１５を漕ぎ始めると、その踏力は図
４（ａ）に示すように正弦波状に変化し、この踏力に応
じた補助動力が時間ｔ1 （＞ｔ0 ）において発生し、こ
の補助動力は図４（ｂ）に示すように踏力と同様に正弦
波状に変化する。従って、踏力と補助動力との合力によ
って電動補助自転車１が駆動されて走行するが、この合
力も図４（ｃ）に示すように踏力及び補助動力と同様に
正弦波状に変化する。
助自転車１のペダル１５を漕ぎ始めると、その踏力は図
４（ａ）に示すように正弦波状に変化し、この踏力に応
じた補助動力が時間ｔ1 （＞ｔ0 ）において発生し、こ
の補助動力は図４（ｂ）に示すように踏力と同様に正弦
波状に変化する。従って、踏力と補助動力との合力によ
って電動補助自転車１が駆動されて走行するが、この合
力も図４（ｃ）に示すように踏力及び補助動力と同様に
正弦波状に変化する。
【００２６】而して、コントローラ１７に内蔵されたモ
ータコントロールプログラムのメインループにおいて
は、図３に示すように、現在アシストカット状態（正規
の補助動力によるアシストが中断された状態）であるか
否かが判断される（ステップＳ１）。走行初期において
はアシスト状態（正規の補助動力によるアシストがなさ
れている状態）が維持されているため、ステップＳ１で
の判断結果はＮＯとなって処理はステップＳ２へ進み、
現在の踏力が図４（ａ）に示すアシストカット判断値
（第１の閾値）以下であるか否かが判断される。
ータコントロールプログラムのメインループにおいて
は、図３に示すように、現在アシストカット状態（正規
の補助動力によるアシストが中断された状態）であるか
否かが判断される（ステップＳ１）。走行初期において
はアシスト状態（正規の補助動力によるアシストがなさ
れている状態）が維持されているため、ステップＳ１で
の判断結果はＮＯとなって処理はステップＳ２へ進み、
現在の踏力が図４（ａ）に示すアシストカット判断値
（第１の閾値）以下であるか否かが判断される。
【００２７】現在の踏力がアシストカット判断値より大
きい場合には、バッテリ２４から正規のアシスト電流が
供給されて正規の補助動力による通常のアシストが継続
され（ステップＳ３）、現在の踏力がアシストカット判
断値以下であってもその状態（低踏力状態）が所定の判
断時間Δｔ以上継続しない場合には、同様に通常のアシ
スト状態が継続される（ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ３）。
きい場合には、バッテリ２４から正規のアシスト電流が
供給されて正規の補助動力による通常のアシストが継続
され（ステップＳ３）、現在の踏力がアシストカット判
断値以下であってもその状態（低踏力状態）が所定の判
断時間Δｔ以上継続しない場合には、同様に通常のアシ
スト状態が継続される（ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ３）。
【００２８】一方、図４（ａ）の時間ｔ2 〜ｔ3 に示す
ように、現在の踏力がアシスト判断値以下である状態
（低踏力状態）が所定の判断時間Δｔ以上継続すると、
アシストカットが実行され（ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ
５）、アシストカット状態においてはバッテリ２４から
電動モータ１２へのアシスト電流の供給が中止されて補
助動力がカットされるか、或は図４（ｂ）に破線にて示
すように補助動力が正規の値よりも低く設定される。
尚、図４（ｃ）において、破線はアシストカット状態に
おいてアシスト電流を正規の値よりも低く設定した場合
の合力を示し、補助動力を完全にカットした場合の合力
は図４（ａ）に示す踏力に等しくなる。
ように、現在の踏力がアシスト判断値以下である状態
（低踏力状態）が所定の判断時間Δｔ以上継続すると、
アシストカットが実行され（ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ
５）、アシストカット状態においてはバッテリ２４から
電動モータ１２へのアシスト電流の供給が中止されて補
助動力がカットされるか、或は図４（ｂ）に破線にて示
すように補助動力が正規の値よりも低く設定される。
尚、図４（ｃ）において、破線はアシストカット状態に
おいてアシスト電流を正規の値よりも低く設定した場合
の合力を示し、補助動力を完全にカットした場合の合力
は図４（ａ）に示す踏力に等しくなる。
【００２９】而して、上記アシストカット状態において
は現在の踏力が図４（ａ）に示すアシストカット判断値
よりも高い値に設定されたアシスト再開判断値（第２の
閾値）以上であるか否かが判断され（ステップＳ６）、
踏力がアシスト再開判断値未満である間（図４の時間ｔ
3 〜ｔ4 ）はアシストカット状態が継続され（ステップ
Ｓ７）、踏力がアシスト再開判断値以上になった時点
（図４の時間ｔ4 ）において通常のアシストが再開され
る（ステップＳ８）。
は現在の踏力が図４（ａ）に示すアシストカット判断値
よりも高い値に設定されたアシスト再開判断値（第２の
閾値）以上であるか否かが判断され（ステップＳ６）、
踏力がアシスト再開判断値未満である間（図４の時間ｔ
3 〜ｔ4 ）はアシストカット状態が継続され（ステップ
Ｓ７）、踏力がアシスト再開判断値以上になった時点
（図４の時間ｔ4 ）において通常のアシストが再開され
る（ステップＳ８）。
【００３０】以上において、本実施の形態に係る補助動
力制御方法においては、発進時や登坂時等のように踏力
が高くて補助動力によるアシストを必要とする場合には
正規のアシスト電流が電動モータ１２に供給されて必要
十分な正規の補助動力が得られる反面、平坦路走行時等
のように踏力が低くて補助動力によるアシストが不要或
は少なくて済む場合にはアシスト電流の供給を中止又は
アシスト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を
低く抑えることができるため、合理的な電流消費が可能
となって全体として消費電流を低く抑えることができ、
結果としてバッテリ２４の１回の充電当たりの電動補助
自転車１の航続距離を延ばすことができる。
力制御方法においては、発進時や登坂時等のように踏力
が高くて補助動力によるアシストを必要とする場合には
正規のアシスト電流が電動モータ１２に供給されて必要
十分な正規の補助動力が得られる反面、平坦路走行時等
のように踏力が低くて補助動力によるアシストが不要或
は少なくて済む場合にはアシスト電流の供給を中止又は
アシスト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を
低く抑えることができるため、合理的な電流消費が可能
となって全体として消費電流を低く抑えることができ、
結果としてバッテリ２４の１回の充電当たりの電動補助
自転車１の航続距離を延ばすことができる。
【００３１】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図５及び図６に基づいて説明する。
態２を図５及び図６に基づいて説明する。
【００３２】尚、本実施の形態に係る補助動力制御方法
が適用される電動補助自転車の構成は図１に示した前記
実施の形態１に係る電動補助自転車１のそれと同一であ
るため、これについての図示及び説明は省略し、以下の
説明においては同一要素には図１に示したと同一の符号
を用いて説明する。
が適用される電動補助自転車の構成は図１に示した前記
実施の形態１に係る電動補助自転車１のそれと同一であ
るため、これについての図示及び説明は省略し、以下の
説明においては同一要素には図１に示したと同一の符号
を用いて説明する。
【００３３】本実施の形態に係る補助動力制御方法は、
正弦波状に変化する踏力波形の下死点から上死点を超え
るまでの踏力上昇部においては正規のアシスト電流を供
給し、上死点を超えて下死点に至るまでの踏力下降部に
おいてはアシスト電流の供給を中止又はアシスト電流を
正規の設定値よりも低く設定することを特徴とする。
正弦波状に変化する踏力波形の下死点から上死点を超え
るまでの踏力上昇部においては正規のアシスト電流を供
給し、上死点を超えて下死点に至るまでの踏力下降部に
おいてはアシスト電流の供給を中止又はアシスト電流を
正規の設定値よりも低く設定することを特徴とする。
【００３４】ここで、上記補助動力制御方法を図５及び
図６に基づいて具体的に説明する。尚、図５は補助動力
の制御手順を示すフローチャート、図５は踏力と補助動
力及び合力（＝踏力＋補助動力）の経時変化を示す図で
ある。
図６に基づいて具体的に説明する。尚、図５は補助動力
の制御手順を示すフローチャート、図５は踏力と補助動
力及び合力（＝踏力＋補助動力）の経時変化を示す図で
ある。
【００３５】乗員が電動補助自転車１のペダル１５を漕
ぎ始めると、その踏力は図６（ａ）に示すように正弦波
状に変化するが、本実施の形態に係る制御方法において
は、この正弦波状に変化する踏力波形の下死点から上死
点までの踏力上昇部（図６の時間ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ
4 、…）においては電動モータ１２に正規のアシスト電
流を供給し、上死点を超えて下死点に至るまでの踏力下
降部（図６の時間ｔ2〜ｔ3 、ｔ4 〜ｔ5 、…）におい
てはアシスト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規
の設定値よりも低く設定するようにしている。
ぎ始めると、その踏力は図６（ａ）に示すように正弦波
状に変化するが、本実施の形態に係る制御方法において
は、この正弦波状に変化する踏力波形の下死点から上死
点までの踏力上昇部（図６の時間ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ
4 、…）においては電動モータ１２に正規のアシスト電
流を供給し、上死点を超えて下死点に至るまでの踏力下
降部（図６の時間ｔ2〜ｔ3 、ｔ4 〜ｔ5 、…）におい
てはアシスト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規
の設定値よりも低く設定するようにしている。
【００３６】従って、図６（ｂ）に示すように踏力上昇
部（時間ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 、…）においては正規
の補助動力が発生し、図６（ｃ）に示す合力（＝踏力＋
補助動力）によって電動補助自転車１が駆動されて走行
する。
部（時間ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 、…）においては正規
の補助動力が発生し、図６（ｃ）に示す合力（＝踏力＋
補助動力）によって電動補助自転車１が駆動されて走行
する。
【００３７】一方、図６（ｂ）に示すように踏力下降部
（時間ｔ2 〜ｔ3 、ｔ4 〜ｔ5 、…）においてはバッテ
リ２４から電動モータ１２へのアシスト電流の供給が中
止されて補助動力がカットされるか、破線にて示すよう
に補助動力が正規の値よりも低く設定される。尚、図６
（ｃ）において、破線はアシスト電流を正規の値よりも
低く設定した場合の合力を示し、補助動力を完全にカッ
トした場合の合力は図６（ａ）に示す踏力に等しくな
る。
（時間ｔ2 〜ｔ3 、ｔ4 〜ｔ5 、…）においてはバッテ
リ２４から電動モータ１２へのアシスト電流の供給が中
止されて補助動力がカットされるか、破線にて示すよう
に補助動力が正規の値よりも低く設定される。尚、図６
（ｃ）において、破線はアシスト電流を正規の値よりも
低く設定した場合の合力を示し、補助動力を完全にカッ
トした場合の合力は図６（ａ）に示す踏力に等しくな
る。
【００３８】而して、コントローラ１７に内蔵されたモ
ータコントロールプログラムのメインループにおいては
図５に示すような処理がなされる。
ータコントロールプログラムのメインループにおいては
図５に示すような処理がなされる。
【００３９】即ち、現在の踏力が検出され（ステップＳ
１１）、検出された現在の踏力が前回に検出された踏力
以上であって且つその状態が一定時間連続したか否かが
判断される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２での判
断結果がＹＥＳである場合には踏力は踏力波形において
踏力上昇部（図６の時間ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 、…）
にあるために電動モータ１２には正規のアシスト電流が
通電されて（ステップＳ１３）正規の補助動力が発生さ
れ（図６（ｂ）参照）、現在の踏力を次回の比較のため
に記憶する（ステップＳ１４）。
１１）、検出された現在の踏力が前回に検出された踏力
以上であって且つその状態が一定時間連続したか否かが
判断される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２での判
断結果がＹＥＳである場合には踏力は踏力波形において
踏力上昇部（図６の時間ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 、…）
にあるために電動モータ１２には正規のアシスト電流が
通電されて（ステップＳ１３）正規の補助動力が発生さ
れ（図６（ｂ）参照）、現在の踏力を次回の比較のため
に記憶する（ステップＳ１４）。
【００４０】他方、ステップＳ１２での判断結果がＮＯ
である場合には、現在の踏力が前回の踏力よりも小さい
状態が一定時間連続したか否かが判断され（ステップＳ
１５）、判断結果がＮＯである場合には現在の状態を維
持し（ステップＳ１６）、判断結果がＹＥＳである場合
には踏力は踏力波形において踏力上昇部（図６の時間ｔ
2 〜ｔ3 、ｔ4 〜ｔ5 、…）にあるためにバッテリ２４
から電動モータ１２へのアシスト電流の供給が中止され
て補助動力がカットされるか、図６（ｂ）に破線にて示
すように補助動力が正規の値よりも低く設定される（ス
テップＳ１７）。
である場合には、現在の踏力が前回の踏力よりも小さい
状態が一定時間連続したか否かが判断され（ステップＳ
１５）、判断結果がＮＯである場合には現在の状態を維
持し（ステップＳ１６）、判断結果がＹＥＳである場合
には踏力は踏力波形において踏力上昇部（図６の時間ｔ
2 〜ｔ3 、ｔ4 〜ｔ5 、…）にあるためにバッテリ２４
から電動モータ１２へのアシスト電流の供給が中止され
て補助動力がカットされるか、図６（ｂ）に破線にて示
すように補助動力が正規の値よりも低く設定される（ス
テップＳ１７）。
【００４１】而して、本実施の形態に係る補助動力制御
方法によれば、乗員が電動補助自転車１を漕ぐサイクル
の中で力を加えていく踏力上昇部では正規のアシスト電
流が電動モータ１２に供給されて必要十分な正規の補助
動力が得られる反面、力を抜いていく踏力下降部ではア
シスト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定
値よりも低くして消費電流を低く抑えることができるた
め、合理的な電流消費が可能となって全体として消費電
流を低く抑えることができ、結果としてバッテリ２４の
１回の充電当たりの電動補助自転車１の航続距離を延ば
すことができる。
方法によれば、乗員が電動補助自転車１を漕ぐサイクル
の中で力を加えていく踏力上昇部では正規のアシスト電
流が電動モータ１２に供給されて必要十分な正規の補助
動力が得られる反面、力を抜いていく踏力下降部ではア
シスト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設定
値よりも低くして消費電流を低く抑えることができるた
め、合理的な電流消費が可能となって全体として消費電
流を低く抑えることができ、結果としてバッテリ２４の
１回の充電当たりの電動補助自転車１の航続距離を延ば
すことができる。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、発進時や登坂時等のように踏力が
高くて補助動力によるアシストを必要とする場合には正
規のアシスト電流が電動モータに供給されて必要十分な
正規の補助動力が得られる反面、平坦路走行時等のよう
に踏力が低くて補助動力によるアシストが不要或は少な
くて済む場合にはアシスト電流の供給を中止又はアシス
ト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を低く抑
えることができるため、合理的な電流消費が可能となっ
て全体として消費電流を低く抑えることができ、結果と
してバッテリの１回の充電当たりの電動補助自転車の航
続距離を延ばすことができるという効果が得られる。
記載の発明によれば、発進時や登坂時等のように踏力が
高くて補助動力によるアシストを必要とする場合には正
規のアシスト電流が電動モータに供給されて必要十分な
正規の補助動力が得られる反面、平坦路走行時等のよう
に踏力が低くて補助動力によるアシストが不要或は少な
くて済む場合にはアシスト電流の供給を中止又はアシス
ト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を低く抑
えることができるため、合理的な電流消費が可能となっ
て全体として消費電流を低く抑えることができ、結果と
してバッテリの１回の充電当たりの電動補助自転車の航
続距離を延ばすことができるという効果が得られる。
【００４３】又、請求項２記載の発明によれば、乗員が
電動補助自転車を漕ぐサイクルの中で力を加えていく踏
力上昇部では正規のアシスト電流が電動モータに供給さ
れて必要十分な正規の補助動力が得られる反面、力を抜
いていく踏力下降部ではアシスト電流の供給を中止又は
アシスト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を
低く抑えることができるため、合理的な電流消費が可能
となって全体として消費電流を低く抑えることができ、
結果としてバッテリの１回の充電当たりの電動補助自転
車の航続距離を延ばすことができるという効果が得られ
る。
電動補助自転車を漕ぐサイクルの中で力を加えていく踏
力上昇部では正規のアシスト電流が電動モータに供給さ
れて必要十分な正規の補助動力が得られる反面、力を抜
いていく踏力下降部ではアシスト電流の供給を中止又は
アシスト電流を正規の設定値よりも低くして消費電流を
低く抑えることができるため、合理的な電流消費が可能
となって全体として消費電流を低く抑えることができ、
結果としてバッテリの１回の充電当たりの電動補助自転
車の航続距離を延ばすことができるという効果が得られ
る。
【図１】電動補助自転車の側面図である。
【図２】電動補助自転車のパワーユニットにおける動力
伝達経路を示すブロック図である。
伝達経路を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る補助動力制御手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る補助動力制御方法
を用いた場合の踏力と補助動力及び合力（＝踏力＋補助
動力）の経時変化を示す図である。
を用いた場合の踏力と補助動力及び合力（＝踏力＋補助
動力）の経時変化を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る補助動力制御手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係る補助動力制御方法
を用いた場合の踏力と補助動力及び合力（＝踏力＋補助
動力）の経時変化を示す図である。
を用いた場合の踏力と補助動力及び合力（＝踏力＋補助
動力）の経時変化を示す図である。
１ 電動補助自転車 １１ パワーユニット １２ 電動モータ １７ コントローラ ２４ バッテリ
Claims (2)
- 【請求項１】 踏力を検出してその踏力の大きさに応じ
たアシスト電流を電動モータに供給し、該電動モータが
発生する補助動力によるアシストを受けて走行する電動
補助自転車において、 踏力が第１の閾値以下の状態が所定時間継続したときに
はアシスト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の
設定値よりも低く設定し、その状態で踏力が前記第１の
閾値よりも高い第２の閾値を超えると正規のアシスト電
流の供給を再開するようにしたことを特徴とする電動補
助自転車の補助動力制御方法。 - 【請求項２】 踏力を検出してその踏力の大きさに応じ
たアシスト電流を電動モータに供給し、該電動モータが
発生する補助動力によるアシストを受けて走行する電動
補助自転車において、 正弦波状に変化する踏力波形の下死点から上死点までの
踏力上昇部においては正規のアシスト電流を供給し、上
死点を超えて下死点に至るまでの踏力下降部においては
アシスト電流の供給を中止又はアシスト電流を正規の設
定値よりも低く設定することを特徴とする電動補助自転
車の補助動力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24506998A JP4129084B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電動補助自転車の補助動力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24506998A JP4129084B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電動補助自転車の補助動力制御方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007274127A Division JP4451478B2 (ja) | 2007-10-22 | 2007-10-22 | 電動補助自転車の補助動力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000072080A true JP2000072080A (ja) | 2000-03-07 |
| JP4129084B2 JP4129084B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=17128141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24506998A Expired - Lifetime JP4129084B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電動補助自転車の補助動力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4129084B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1188660A3 (en) * | 2000-09-18 | 2004-12-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Assist power controller in motor assisted bicycle |
| WO2007077827A1 (ja) | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 電動アシスト自転車 |
| JP2011178254A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動補助自転車 |
| EP2444311A1 (en) * | 2009-06-19 | 2012-04-25 | Panasonic Corporation | Electric assist bicycle |
| JP2016168894A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | ブリヂストンサイクル株式会社 | 電動アシスト自転車 |
| JP2019147528A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動アシスト自転車のアシスト力の算出方法、電動アシスト自転車用制御装置、電動アシスト自転車用パワーユニットおよび電動アシスト自転車 |
| JP2020032899A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動システム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6228442B2 (ja) | 2012-12-14 | 2017-11-08 | ヤマハ発動機株式会社 | 駆動ユニット及び電動補助自転車 |
| JP6218172B2 (ja) | 2012-12-17 | 2017-10-25 | ヤマハ発動機株式会社 | 駆動ユニット及び電動補助自転車 |
| US10118667B2 (en) | 2015-05-28 | 2018-11-06 | Shimano Inc. | Bicycle motor control system |
| JP6761696B2 (ja) | 2016-08-18 | 2020-09-30 | 株式会社シマノ | 自転車用制御装置および自転車の制御方法 |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP24506998A patent/JP4129084B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1188660A3 (en) * | 2000-09-18 | 2004-12-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Assist power controller in motor assisted bicycle |
| WO2007077827A1 (ja) | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 電動アシスト自転車 |
| KR101014278B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2011-02-16 | 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 | 전동 어시스트 자전거 |
| JP5048519B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-10-17 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動アシスト自転車 |
| EP2444311A1 (en) * | 2009-06-19 | 2012-04-25 | Panasonic Corporation | Electric assist bicycle |
| EP2444311A4 (en) * | 2009-06-19 | 2012-10-31 | Panasonic Corp | BICYCLE WITH ELECTRICAL ASSISTANCE |
| JP2011178254A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動補助自転車 |
| JP2016168894A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | ブリヂストンサイクル株式会社 | 電動アシスト自転車 |
| JP2019147528A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動アシスト自転車のアシスト力の算出方法、電動アシスト自転車用制御装置、電動アシスト自転車用パワーユニットおよび電動アシスト自転車 |
| JP7143087B2 (ja) | 2018-02-28 | 2022-09-28 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動アシスト自転車のアシスト力の算出方法、電動アシスト自転車用制御装置、電動アシスト自転車用パワーユニットおよび電動アシスト自転車 |
| JP2020032899A (ja) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4129084B2 (ja) | 2008-07-30 |
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