JP2000118481A - 電動アシスト自転車 - Google Patents
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- 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
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 選択された変速段にかかわらず、常に安定し
たアシスト力が得らる変速機を備えた電動アシスト自転
車を提供する。 【解決手段】 トルク検出部３４で変速機３２での変速
後の人力トルクを検出し、変速段検出部３５により現在
選択されている変速段がＬ、Ｍ、Ｈのどれであるかを検
出し、マイコン３６にそれぞれ入力する。例えば、平坦
な道路を走行中のため変速段Ｍ（平）が選択されていた
とすると、マイコン３６はアシスト比率を１．０と設定
し、ここで、変速段がＬ（軽）Ｈ（速）のいずれかが選
択されると、変速機の機構的損失等によりアシスト比率
＝０．９に低下するので、それを補償するように、マイ
コン３６はアシスト比率を１．０／０．９と補正して、
トルク検出部３４の人力トルクと同一値のトルクをモー
タ３０がアシスト駆動力として出力するように、モータ
駆動回路３８に駆動信号を出力し通電素子３９を通電制
御する。モータ３０はアシスト比率に対応したトルクを
発生するようにバッテリ１３から電力が供給される。
たアシスト力が得らる変速機を備えた電動アシスト自転
車を提供する。 【解決手段】 トルク検出部３４で変速機３２での変速
後の人力トルクを検出し、変速段検出部３５により現在
選択されている変速段がＬ、Ｍ、Ｈのどれであるかを検
出し、マイコン３６にそれぞれ入力する。例えば、平坦
な道路を走行中のため変速段Ｍ（平）が選択されていた
とすると、マイコン３６はアシスト比率を１．０と設定
し、ここで、変速段がＬ（軽）Ｈ（速）のいずれかが選
択されると、変速機の機構的損失等によりアシスト比率
＝０．９に低下するので、それを補償するように、マイ
コン３６はアシスト比率を１．０／０．９と補正して、
トルク検出部３４の人力トルクと同一値のトルクをモー
タ３０がアシスト駆動力として出力するように、モータ
駆動回路３８に駆動信号を出力し通電素子３９を通電制
御する。モータ３０はアシスト比率に対応したトルクを
発生するようにバッテリ１３から電力が供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車体のフレーム部
にクッション機能を備え、人力の駆動力をモータの駆動
力によって補助する電動アシスト自転車に関する。
にクッション機能を備え、人力の駆動力をモータの駆動
力によって補助する電動アシスト自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、電気自動車が注目され、また人力
による人力駆動部とモータによる電動駆動部との両方を
兼ね備え、人力による駆動力の大きさに応じてモータを
駆動し、人力の駆動力をモータの駆動力によって補助す
る電動アシスト自転車が人気を呼んでいる。一方、通常
の自転車において変速機を備えハンドル部の変速切換グ
リップを操作することにより、平坦な道、坂道等の道路
の状況に応じて変速段を切換えて最適な運転条件を選択
する変速機能付きの自転車が広く知られており、この変
速機能を備えた電動アシスト自転車も提案されている。
による人力駆動部とモータによる電動駆動部との両方を
兼ね備え、人力による駆動力の大きさに応じてモータを
駆動し、人力の駆動力をモータの駆動力によって補助す
る電動アシスト自転車が人気を呼んでいる。一方、通常
の自転車において変速機を備えハンドル部の変速切換グ
リップを操作することにより、平坦な道、坂道等の道路
の状況に応じて変速段を切換えて最適な運転条件を選択
する変速機能付きの自転車が広く知られており、この変
速機能を備えた電動アシスト自転車も提案されている。
【０００３】次に変速機能を備えたは電動アシスト自転
車の構成について、図１に基づき説明をする。１は、前
部に設けられたヘッドパイプ２、サドル３から下方に設
けられたシートチューブ４と連結するメインフレームで
あり、該メインフレーム１と前記シートチューブ４とが
連結する部分に人力によって回転することができるペダ
ル５が取り付けてある。
車の構成について、図１に基づき説明をする。１は、前
部に設けられたヘッドパイプ２、サドル３から下方に設
けられたシートチューブ４と連結するメインフレームで
あり、該メインフレーム１と前記シートチューブ４とが
連結する部分に人力によって回転することができるペダ
ル５が取り付けてある。
【０００４】６は、ハンドル７の動きに連動しハンドル
７の操作によって走行方向を定める前輪で、該前輪６は
スポーク、リム、タイヤから構成されている。８は駆動
輪となる後輪であり、該後輪８も、タイヤ、リム、スポ
ーク、それと後輪８を駆動するための駆動部１１とから
構成されている。
７の操作によって走行方向を定める前輪で、該前輪６は
スポーク、リム、タイヤから構成されている。８は駆動
輪となる後輪であり、該後輪８も、タイヤ、リム、スポ
ーク、それと後輪８を駆動するための駆動部１１とから
構成されている。
【０００５】９は、前記ペダル５の回転とともに回転す
る前スプロケットで、該前スプロケット９にはチェーン
１０がかかっており、前スプロケット９の回転を前記駆
動部１１の車軸１２に設けた後スプロケットに動力を伝
達するようになっている。
る前スプロケットで、該前スプロケット９にはチェーン
１０がかかっており、前スプロケット９の回転を前記駆
動部１１の車軸１２に設けた後スプロケットに動力を伝
達するようになっている。
【０００６】１３は、アシスト駆動力を供給する電動機
の電源となるバッテリで、２４ボルトのニッカド電池が
納められている。また、バッテリ１３は取り外し可能で
充電の際は屋内で充電をすることができる。
の電源となるバッテリで、２４ボルトのニッカド電池が
納められている。また、バッテリ１３は取り外し可能で
充電の際は屋内で充電をすることができる。
【０００７】１４は、前記ハンドル７に取り付けられた
ブレーキレバーで、ブレーキレバー１４の操作によって
ブレーキワイヤー１５を引くことでローラブレーキを動
作することによりブレーキの回転体にブレーキシューを
押しつけることにより制動力をかけることができる。ま
た、前記ハンドル７のサブグリップには、図示してない
が、変速機切換用の変速操作部が設けられている。
ブレーキレバーで、ブレーキレバー１４の操作によって
ブレーキワイヤー１５を引くことでローラブレーキを動
作することによりブレーキの回転体にブレーキシューを
押しつけることにより制動力をかけることができる。ま
た、前記ハンドル７のサブグリップには、図示してない
が、変速機切換用の変速操作部が設けられている。
【０００８】このように構成された変速機能を備えた電
動アシスト自転車では、ハンドルに設けられた変速操作
部により所望の変速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）
のうちから選択されると、駆動部１１に包含される変速
機が変速比に応じたギヤの噛み合わせに変更され、速度
−アシスト比率に対応した電動駆動力を補助動力として
供給されて走行運転できる。
動アシスト自転車では、ハンドルに設けられた変速操作
部により所望の変速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）
のうちから選択されると、駆動部１１に包含される変速
機が変速比に応じたギヤの噛み合わせに変更され、速度
−アシスト比率に対応した電動駆動力を補助動力として
供給されて走行運転できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この電動アシスト自転
車において、ハンドルに設けられた変速操作部により所
望の変速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから
選択されると、自転車速度とアシスト比率の関係は、図
３（Ａ）に示すように、変速段がＭ（平）の時を基準に
してアシスト比率＝１．０とすると、変速段がＬ
（軽）、Ｈ（速）の時には、変速機の機構的損失等によ
りアシスト比率＝０．９に低下する。その結果、トルク
センサによる人力トルク検出値は、図３（Ｂ）に示すよ
うに、変速段がＭ（平）の時を基準にして１．０とする
と、変速段がＬ（軽）、Ｈ（速）の時には０．９に変動
することになり、変速段によってアシスト力が不足する
場合が生じ、常に安定したアシスト力が得られず、変速
段によって乗車者の負担率にばらつきがあった。
車において、ハンドルに設けられた変速操作部により所
望の変速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから
選択されると、自転車速度とアシスト比率の関係は、図
３（Ａ）に示すように、変速段がＭ（平）の時を基準に
してアシスト比率＝１．０とすると、変速段がＬ
（軽）、Ｈ（速）の時には、変速機の機構的損失等によ
りアシスト比率＝０．９に低下する。その結果、トルク
センサによる人力トルク検出値は、図３（Ｂ）に示すよ
うに、変速段がＭ（平）の時を基準にして１．０とする
と、変速段がＬ（軽）、Ｈ（速）の時には０．９に変動
することになり、変速段によってアシスト力が不足する
場合が生じ、常に安定したアシスト力が得られず、変速
段によって乗車者の負担率にばらつきがあった。
【００１０】そこで本発明は、Ｌ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ
（速）のどの変速段に選択されても、常に安定した十分
なアシスト力が得られて乗車者が違和感のない走行運転
を行うことを可能とする変速機を備えた電動アシスト自
転車を提供することを目的とする。
（速）のどの変速段に選択されても、常に安定した十分
なアシスト力が得られて乗車者が違和感のない走行運転
を行うことを可能とする変速機を備えた電動アシスト自
転車を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項１に係る電動アシスト自転車は、
人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力駆動系に
変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏力を検出
する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動する手段
と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシスト自
転車において、変速機の変速段の位置に応じて電動駆動
力のアシスト比率の補正を行なうように構成した。
に、この発明の請求項１に係る電動アシスト自転車は、
人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力駆動系に
変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏力を検出
する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動する手段
と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシスト自
転車において、変速機の変速段の位置に応じて電動駆動
力のアシスト比率の補正を行なうように構成した。
【００１２】この発明の請求項２に係る電動アシスト自
転車は、人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力
駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏
力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動す
る手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシ
スト自転車において、変速機の変速段の位置に応じて電
動駆動力のアシスト比率を変速機による損失分を付加す
る補正を行なうように構成した。
転車は、人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力
駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏
力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動す
る手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシ
スト自転車において、変速機の変速段の位置に応じて電
動駆動力のアシスト比率を変速機による損失分を付加す
る補正を行なうように構成した。
【００１３】この発明の請求項３に係る電動アシスト自
転車は、人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力
駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏
力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動す
る手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシ
スト自転車において、変速機の変速段の位置に応じて電
動駆動力のアシスト比率を予め定められた値だけ補正を
行なうように構成した。
転車は、人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力
駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏
力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動す
る手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシ
スト自転車において、変速機の変速段の位置に応じて電
動駆動力のアシスト比率を予め定められた値だけ補正を
行なうように構成した。
【００１４】この発明の請求項４に係る電動アシスト自
転車は、人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力
駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏
力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動す
る手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシ
スト自転車において、変速機の変速段の位置に応じて電
動駆動力のアシスト比率を変速機の中間位置を補正の基
準値とする補正を行なうように構成した。
転車は、人力駆動系と電動駆動系とを並列に設け、人力
駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力による踏
力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータを駆動す
る手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた電動アシ
スト自転車において、変速機の変速段の位置に応じて電
動駆動力のアシスト比率を変速機の中間位置を補正の基
準値とする補正を行なうように構成した。
【００１５】こうして、本発明の電動アシスト自転車
は、ハンドルに設けられた変速操作部により所望の変速
比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから任意に選
択されても、変速機の機構的損失等による駆動力の変動
を補正することにより、常に安定した十分なアシスト力
が得られ、変速段の如何にかかわらず乗車者の負担率が
一定となり、違和感のない走行運転を可能とする。
は、ハンドルに設けられた変速操作部により所望の変速
比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから任意に選
択されても、変速機の機構的損失等による駆動力の変動
を補正することにより、常に安定した十分なアシスト力
が得られ、変速段の如何にかかわらず乗車者の負担率が
一定となり、違和感のない走行運転を可能とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
説明する。ここで、変速機能を備えた電動アシスト自転
車の駆動部１１について、図２に基づき説明する。２０
は、メインフレーム１に固定して取り付けられた円盤状
の固定側ケーシングで、２１は、前記固定側ケーシング
２０と同軸で固定側ケーシング２０外側を回転する回転
側ケーシングである。これらの固定側ケーシング２０と
回転側ケーシング２１とを合わせて後輪８のハブを構成
している。
説明する。ここで、変速機能を備えた電動アシスト自転
車の駆動部１１について、図２に基づき説明する。２０
は、メインフレーム１に固定して取り付けられた円盤状
の固定側ケーシングで、２１は、前記固定側ケーシング
２０と同軸で固定側ケーシング２０外側を回転する回転
側ケーシングである。これらの固定側ケーシング２０と
回転側ケーシング２１とを合わせて後輪８のハブを構成
している。
【００１７】前記回転側ケーシング２１の外周には２本
の環状リブ２２を形成した枠体２３が設けられており、
該枠体２３の環状リブ２２からはタイヤが取り付けられ
ているリムに複数のスポークが張設されている。
の環状リブ２２を形成した枠体２３が設けられており、
該枠体２３の環状リブ２２からはタイヤが取り付けられ
ているリムに複数のスポークが張設されている。
【００１８】また、固定側ケーシング２０の車軸１２よ
りも下方の一部には固定側ケーシング２０の表面よりも
内側に低くした段部２４が形成してあり、その段部２４
の段面の一部には固定側ケーシング２０を切り欠いた開
口部が形成され、その開口部は地面に向かって開口して
いる。更に、固定側ケーシング２０の車軸１２の近傍
は、肉圧を厚くした肉厚部２６を形成しており、ナット
を取り付ける部分とその周囲に凹部２８を形成してあ
る。
りも下方の一部には固定側ケーシング２０の表面よりも
内側に低くした段部２４が形成してあり、その段部２４
の段面の一部には固定側ケーシング２０を切り欠いた開
口部が形成され、その開口部は地面に向かって開口して
いる。更に、固定側ケーシング２０の車軸１２の近傍
は、肉圧を厚くした肉厚部２６を形成しており、ナット
を取り付ける部分とその周囲に凹部２８を形成してあ
る。
【００１９】そして、固定側ケーシング２０の前記凹部
２８の周囲に、前記メインフレーム１がナット２９によ
って止められており、前記メインフレーム１と固定側ケ
ーシング２０の肉圧を厚くした部分とを当接することで
強固に固定することができる。
２８の周囲に、前記メインフレーム１がナット２９によ
って止められており、前記メインフレーム１と固定側ケ
ーシング２０の肉圧を厚くした部分とを当接することで
強固に固定することができる。
【００２０】また、電動機３０が回転するとベルト２５
によって動力伝達をするため、電動機３０が駆動すると
電動機３０の回転軸３１の先端が車軸１２方向に撓む力
が生じ、そのため固定側ケーシング２０の電動機３０側
が撓むという現象が生じるが、固定側ケーシング２０の
車軸１２回りの肉圧を厚くし、その部分とメインフレー
ム１とを当接しているため、その撓みをなくすことがで
きる。また、回転側ケーシング２１の車軸１２周囲に
は、変速機３２が挿入できる程度の開口部が形成してあ
る。
によって動力伝達をするため、電動機３０が駆動すると
電動機３０の回転軸３１の先端が車軸１２方向に撓む力
が生じ、そのため固定側ケーシング２０の電動機３０側
が撓むという現象が生じるが、固定側ケーシング２０の
車軸１２回りの肉圧を厚くし、その部分とメインフレー
ム１とを当接しているため、その撓みをなくすことがで
きる。また、回転側ケーシング２１の車軸１２周囲に
は、変速機３２が挿入できる程度の開口部が形成してあ
る。
【００２１】変速機３２は、車軸１２に設けられたハブ
内装型の変速機で、該変速機３２は図示しないラチェッ
トを介して後スプロケット３３に接合している。即ち、
ラチェットによりチェーン１０からの人力が一方向にし
かかからないようになっており、逆回転方向に力がかか
った時には駆動力が遮断されるようになっている。そし
て、ハンドル７に設けられた変速操作部により所望の変
速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから選択さ
れると、変速機３２はそれに応じたギヤの噛み合わせに
変えられる。
内装型の変速機で、該変速機３２は図示しないラチェッ
トを介して後スプロケット３３に接合している。即ち、
ラチェットによりチェーン１０からの人力が一方向にし
かかからないようになっており、逆回転方向に力がかか
った時には駆動力が遮断されるようになっている。そし
て、ハンドル７に設けられた変速操作部により所望の変
速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから選択さ
れると、変速機３２はそれに応じたギヤの噛み合わせに
変えられる。
【００２２】また、変速機３２の後スプロケット３３近
傍の片端には前記開口部の径よりも大きい径で円盤状の
人力駆動力入力部、即ち鍔２７が開口部を塞ぐように設
けてあり、変速機３２の回転とともに回転する。前記変
速機３２は、後スプロケット３３にかかる人力を一旦変
速機３２内に動力伝達し、変速機３２内のギヤの噛み合
わせを変えることによって変速されて変速機３２の外ケ
ースを回転させる。即ち、鍔２７の回転は変速後の回転
数で回転することになる。
傍の片端には前記開口部の径よりも大きい径で円盤状の
人力駆動力入力部、即ち鍔２７が開口部を塞ぐように設
けてあり、変速機３２の回転とともに回転する。前記変
速機３２は、後スプロケット３３にかかる人力を一旦変
速機３２内に動力伝達し、変速機３２内のギヤの噛み合
わせを変えることによって変速されて変速機３２の外ケ
ースを回転させる。即ち、鍔２７の回転は変速後の回転
数で回転することになる。
【００２３】３５はローラブレーキで、ハンドル７のブ
レーキレバー１４の操作によってブレーキワイヤー１５
を引くことでローラブレーキ３５を動作することにより
ブレーキの回転体３６にブレーキシューを押しつけるこ
とにより制動力をかけることができる。
レーキレバー１４の操作によってブレーキワイヤー１５
を引くことでローラブレーキ３５を動作することにより
ブレーキの回転体３６にブレーキシューを押しつけるこ
とにより制動力をかけることができる。
【００２４】また、鍔２７は、前記回転側ケーシング３
１とでラビリンスを構成しており、鍔２７の先端は回転
側ケーシング３１の内側面と近接して構成されている。
３４は、変速機３２外周に設けられたトルクセンサで、
該トルクセンサ３４は人力トルクの変速後のトルクを検
出する。
１とでラビリンスを構成しており、鍔２７の先端は回転
側ケーシング３１の内側面と近接して構成されている。
３４は、変速機３２外周に設けられたトルクセンサで、
該トルクセンサ３４は人力トルクの変速後のトルクを検
出する。
【００２５】図４はハンドルに設けられている変速段検
出部の拡大図であり、ハンドル７には矢印方向に回動可
能なグリップ７１に連結されている変速操作部７２と、
ハンドルに固定されていて変速比Ｌ（軽）、Ｍ（平）、
Ｈ（速）を表示する変速表示部７４とが取付けられてい
る。変速操作部７２の一個所にはマグネット７３が取付
けられており、変速操作部７２がスライド回動する内軸
のマグネット７３に対向する位置には、変速比Ｌ、Ｍ、
Ｈに対応したリードスイッチ７５、７６、７７が埋設さ
れている。
出部の拡大図であり、ハンドル７には矢印方向に回動可
能なグリップ７１に連結されている変速操作部７２と、
ハンドルに固定されていて変速比Ｌ（軽）、Ｍ（平）、
Ｈ（速）を表示する変速表示部７４とが取付けられてい
る。変速操作部７２の一個所にはマグネット７３が取付
けられており、変速操作部７２がスライド回動する内軸
のマグネット７３に対向する位置には、変速比Ｌ、Ｍ、
Ｈに対応したリードスイッチ７５、７６、７７が埋設さ
れている。
【００２６】変速表示部７２の変速比Ｌ、Ｍ、Ｈを選択
して、その位置にグリップ７１に連結されている変速操
作部７２を回動して、その一個所に取付けられたマグネ
ット７３を合致させると、対向配置されたリードスイッ
チがマグネット７３の作用により作動する。例えば、マ
グネット７３を変速比Ｍに合致させると、リードスイッ
チ７６が作動する。こうして変速段を検出することがで
きる。
して、その位置にグリップ７１に連結されている変速操
作部７２を回動して、その一個所に取付けられたマグネ
ット７３を合致させると、対向配置されたリードスイッ
チがマグネット７３の作用により作動する。例えば、マ
グネット７３を変速比Ｍに合致させると、リードスイッ
チ７６が作動する。こうして変速段を検出することがで
きる。
【００２７】次に、アシスト駆動力を供給する電動機３
０の駆動制御回路について図５を参照して説明する。図
において、３４はトルク検出部、３５は変速段検出部、
３６は演算制御するマイコン、３７は定電圧回路、３８
はモータ駆動回路、３９はモータ３０に通電制御する通
電素子である。
０の駆動制御回路について図５を参照して説明する。図
において、３４はトルク検出部、３５は変速段検出部、
３６は演算制御するマイコン、３７は定電圧回路、３８
はモータ駆動回路、３９はモータ３０に通電制御する通
電素子である。
【００２８】トルク検出部３４で変速機３２での変速後
の人力トルクを検出し、図４の変速段検出部３５により
現在選択されている変速段がＬ、Ｍ、Ｈのどれであるか
を検出し、マイコン３６にそれぞれ入力する。例えば、
平坦な道路を走行中のため変速段Ｍ（平）が選択されて
いたとすると、マイコン３６はアシスト比率を１．０と
設定して、トルク検出部３４の人力トルクと同一値のト
ルクをモータ３０がアシスト力として出力するように、
モータ駆動回路３８に駆動信号を出力し、モータ駆動回
路３８は通電素子３９を通電制御する。モータ３０はア
シスト比率１．０に対応したトルクを発生するようにバ
ッテリ１３から電力が供給される。
の人力トルクを検出し、図４の変速段検出部３５により
現在選択されている変速段がＬ、Ｍ、Ｈのどれであるか
を検出し、マイコン３６にそれぞれ入力する。例えば、
平坦な道路を走行中のため変速段Ｍ（平）が選択されて
いたとすると、マイコン３６はアシスト比率を１．０と
設定して、トルク検出部３４の人力トルクと同一値のト
ルクをモータ３０がアシスト力として出力するように、
モータ駆動回路３８に駆動信号を出力し、モータ駆動回
路３８は通電素子３９を通電制御する。モータ３０はア
シスト比率１．０に対応したトルクを発生するようにバ
ッテリ１３から電力が供給される。
【００２９】ここで、変速段がＬ（軽）Ｈ（速）のいず
れかが選択されると、変速機の機構的損失等によりアシ
スト比率＝０．９に低下するので、それを補償するよう
に、マイコン３６はアシスト比率を１．０／０．９と設
定して、トルク検出部３４の人力トルクと同一値のトル
クをモータ３０がアシスト駆動力として出力するよう
に、モータ駆動回路３８に駆動信号を出力し、モータ駆
動回路３８は通電素子３９を通電制御する。モータ３０
はアシスト比率１．０／０．９に対応したトルクを発生
するようにバッテリ１３から電力が供給される。
れかが選択されると、変速機の機構的損失等によりアシ
スト比率＝０．９に低下するので、それを補償するよう
に、マイコン３６はアシスト比率を１．０／０．９と設
定して、トルク検出部３４の人力トルクと同一値のトル
クをモータ３０がアシスト駆動力として出力するよう
に、モータ駆動回路３８に駆動信号を出力し、モータ駆
動回路３８は通電素子３９を通電制御する。モータ３０
はアシスト比率１．０／０．９に対応したトルクを発生
するようにバッテリ１３から電力が供給される。
【００３０】以上の動作を図６のアシスト駆動力補正の
フローにより説明する。ステップ４１で制御がスタート
すると、ステップ４２でトルク検出部３４で検出された
人力トルクを検出し、ステップ４３で変速段検出部３５
で検出した変速段の検出信号をマイコン３６に入力す
る。ステップ４４ではマイコン３６が入力された信号に
基づいて電動駆動力の計算を行なう。即ち、電動駆動力
＝人力駆動力×アシスト比率×補正比率を計算する。こ
こで補正比率は、変速段Ｍを基準値として１．０、変速
段Ｌで１．０／０．９、変速段Ｈで１．０／０．９に設
定する。
フローにより説明する。ステップ４１で制御がスタート
すると、ステップ４２でトルク検出部３４で検出された
人力トルクを検出し、ステップ４３で変速段検出部３５
で検出した変速段の検出信号をマイコン３６に入力す
る。ステップ４４ではマイコン３６が入力された信号に
基づいて電動駆動力の計算を行なう。即ち、電動駆動力
＝人力駆動力×アシスト比率×補正比率を計算する。こ
こで補正比率は、変速段Ｍを基準値として１．０、変速
段Ｌで１．０／０．９、変速段Ｈで１．０／０．９に設
定する。
【００３１】次にステップ４５で、マイコンの演算結果
に基づいて変速段に対応してアシスト比率が補正された
電動駆動力を発生する。続いてステップ４２に戻り、こ
の制御ステップを繰り返して自転車の走行時の変速切換
による駆動力の変動を防止する。
に基づいて変速段に対応してアシスト比率が補正された
電動駆動力を発生する。続いてステップ４２に戻り、こ
の制御ステップを繰り返して自転車の走行時の変速切換
による駆動力の変動を防止する。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明の電動アシスト自
転車は、ハンドルに設けられた変速操作部により所望の
変速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから任意
に選択されても、平坦な道路を走行中のため変速段Ｍ
（平）が選択された場合には、アシスト比率を１．０と
設定し、変速段がＬ（軽）Ｈ（速）のいずれかが選択さ
れた場合には、アシスト比率を１．０／０．９と補正し
て変速機の機構的損失等による駆動力の変動を補正する
ことにより、常に安定した十分なアシスト力が得られ、
変速段の如何にかかわらず乗車者の負担率が一定とな
り、違和感のない走行運転を可能とする。
転車は、ハンドルに設けられた変速操作部により所望の
変速比がＬ（軽）、Ｍ（平）、Ｈ（速）のうちから任意
に選択されても、平坦な道路を走行中のため変速段Ｍ
（平）が選択された場合には、アシスト比率を１．０と
設定し、変速段がＬ（軽）Ｈ（速）のいずれかが選択さ
れた場合には、アシスト比率を１．０／０．９と補正し
て変速機の機構的損失等による駆動力の変動を補正する
ことにより、常に安定した十分なアシスト力が得られ、
変速段の如何にかかわらず乗車者の負担率が一定とな
り、違和感のない走行運転を可能とする。
【図１】電動アシスト自転車の全体斜視図。
【図２】電動アシスト自転車の駆動部。
【図３】自転車速度とアシスト比率の関係図。
【図４】変速段検出部の拡大図。
【図５】電動機の駆動制御回路。
【図６】アシスト駆動力補正のフロー。
１ メインフレーム ２ ヘッドパイプ ３ サドル ４ シートチューブ ５ ペダル ６ 前輪 ７ ハンドルム ８ 後輪 ９ 前スプロケット １０ チェーン １１ 駆動部 １２ 車軸 １３ バッテリ １４ ブレーキレバー ２０ 固定側ケーシング ２１ 回転側ケーシング ３０ 電動機 ３２ 変速機 ３３ 後スプロケット ３４ トルクセンサ ３５ ローラブレーキ ７１ グリップ ７２ 変速操作部 ７３ マグネット ７４ 変速表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 正則 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 相良 弘明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松本 敏宏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 前田 好彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PC06 PG10 PI13 PI29 PU03 PV03 PV24 QN03 RB08 RB18 SE08 TO04 TO30
Claims (4)
- 【請求項１】 人力駆動系と電動駆動系とを並列に設
け、人力駆動系に変速機を備え、該変速機の後段に人力
による踏力を検出する手段と、踏力に応じて電動モータ
を駆動する手段と、変速機の変速段検出手段とを備えた
電動アシスト自転車において、変速機の変速段の位置に
応じて電動駆動力のアシスト比率の補正を行なうことを
特徴とする電動アシスト自転車。 - 【請求項２】 補正値は変速機による損失分を付加する
ことを特徴とする請求項１記載の電動アシスト自転車。 - 【請求項３】 補正値は予め定められていることを特徴
とする請求項１記載の電動アシスト自転車。 - 【請求項４】 変速機の中間位置を補正の基準値とする
ことを特徴とする請求項１記載の電動アシスト自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10304731A JP2000118481A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 電動アシスト自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10304731A JP2000118481A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 電動アシスト自転車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000118481A true JP2000118481A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17936542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10304731A Pending JP2000118481A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 電動アシスト自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000118481A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002240772A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動補助車両の補助動力制御装置 |
| JP2008018885A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動アシスト車両とその制御方法 |
| JP2010013027A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Yamaha Motor Co Ltd | アシスト力付き車両 |
| JP2011240919A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-12-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動アシスト自転車 |
| US8660728B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-02-25 | Shimano Inc. | Bicycle motor-assist control system |
| JP2017226296A (ja) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動補助車両および補助出力制御システム |
| US9896152B2 (en) | 2015-05-25 | 2018-02-20 | Shimano Inc. | Bicycle transmission system |
| JP2019517414A (ja) * | 2016-05-30 | 2019-06-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 電動自転車の電動モータを制御する制御方法及び装置 |
| JP2019172228A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用制御装置 |
| JP2020142605A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用の制御装置 |
| US10913511B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-02-09 | Shimano Inc. | Human-powered vehicle control device |
| US11077855B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-08-03 | Shimano Inc. | Human-powered vehicle control device |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP10304731A patent/JP2000118481A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11097806B2 (en) | 2016-05-30 | 2021-08-24 | Robert Bosch Gmbh | Control method and devices for controlling the electric motor of an electric bicycle |
| JP2017226296A (ja) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動補助車両および補助出力制御システム |
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| JP2019172228A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 株式会社シマノ | 人力駆動車用制御装置 |
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