JP3224757B2 - パワーアシストサイクルの性能試験装置 - Google Patents

パワーアシストサイクルの性能試験装置

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真也 柳田
栄治 豊田
裕二 衛藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーアシストサ
イクルの性能試験装置の改良技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自転車において、登り坂等でペダ
ルにかかる負荷が大きくなるとペダル力をアシストする
ようなパワーアシストサイクルが普及しており、このよ
うなパワーアシストサイクルの性能試験装置として、例
えば左右のペダルに独立したエアシリンダを接続し、シ
ーケンサ等によって交互に往復動させてペダリングを実
現するとともに、駆動輪に当接させたシャーシダイナモ
メータによって回転数、回転トルク等の各種信号を受け
取って解析するような装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な性能試験装置では、エアシリンダを保持するため、や
ぐら等の大きな設備が必要となり、システムが大掛かり
になるばかりでなく、両方のペダル軸にエアシリンダを
連結する必要があることから、試験の段取りに手間がか
かるという問題がある。また、エアシリンダを単に往復
動させるやり方は、実際に人間が乗ってペダルを踏む操
作とは異なっており、シミュレート条件に差が出て正確
な性能試験が出来ない。
【0004】更に、エアシリンダを使用する場合、作動
トルクとかスピード等の微妙な調整は困難であり、また
180度のクランキングを円滑に行うためには、基本的
にペダリング力と駆動輪にかかる負荷とがマッチングす
る必要があるため、駆動輪の負荷を一定にしたままでは
ある一定の速度でしか性能試験が出来ず、その他の速度
における試験が出来ないという問題もある。
【0005】そこで本発明は、実際の人間が乗ってペダ
ルを踏むのと同一の条件で試験することが出来、またあ
らゆる速度で性能試験が出来るようにするとともに、装
置の小型化を図り、更に試験時の段取り工数の少ないパ
ワーアシストサイクルの性能試験装置の提供を目的とす
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
本発明は、請求項1において、パワーアシストサイクル
の駆動軸にサーボモータを連結し、このサーボモータを
出力コンピュータで駆動制御するとともに、パワーアシ
ストサイクルの駆動輪にシャーシダイナモメータを当接
させ、このシャーシダイナモメータで測定したデータを
入力コンピュータで解析するようにした。
【0007】ここで、出力コンピュータによるサーボモ
ータの駆動制御は、例えばリム径、ギヤ比等の初期条件
とか、駆動軸に与えるクランク速度、トルク等の運転条
件等を設定し、シミュレート信号を出力して制御する。
またシャーシダイナモメータで測定するデータとは、例
えば駆動輪の回転速度、トルク等のデータであり、この
測定データを入力コンピュータで解析する。
【0008】このように出力コンピュータでサーボモー
タを駆動制御すれば、例えば実走行に近いペダリング操
作をシミュレートしてサーボモータを駆動することも可
能となり、実走行に近い条件で性能試験等を行うことが
出来る。また速度一定をシミュレートしたり、トルク一
定をシミュレートして試験することも可能であり、試験
態様が広がる。更にサーボモータを駆動軸に連結する
際、駆動軸の片方側だけに連結すれば良いため試験の段
取り工数を減らすことが出来、また従来のような一対の
エアシリンダに較べて設備の小型化が可能となる。
【0009】また請求項2では、出力コンピュータによ
って、シャーシダイナモメータの負荷を制御するように
した。そして、駆動軸にかかるトルクとシャーシダイナ
モメータの負荷の間にマッチングをもたせれば、あらゆ
る速度における性能試験等を適格に行うことが出来る。
【0010】また請求項3では、サーボモータと駆動軸
との間にトルクメータを配設し、このトルクメータで測
定したデータを入力コンピュータに送り込むようにし
た。そしてこのトルクメータで測定したデータと、シャ
ーシダイナモメータで測定したデータとを合せて解析す
ることで、例えばアシスト比、コントロール特性等のパ
ワーアシストサイクル特有の性能試験等を行うことが出
来る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図1は本発明に係る
パワーアシストサイクルの性能試験装置のシステム概要
図、図2はテストプログラムの一例を示すフローチャー
トである。
【0012】本発明に係る性能試験装置は、自転車に駆
動力補助手段を取付け、ペダルにかかる負荷が高まると
駆動力補助手段によってペダル力をアシストするような
パワーアシストサイクルの性能を試験し、又は耐久性等
を試験するような装置として構成され、実走行に近い条
件とか、各種態様の条件で試験することが出来るように
されている。
【0013】すなわちこの装置は、図1に示すように、
パワーアシストサイクルCの駆動軸(ペダル)Caにト
ルクメータ2を介して連結されるACサーボモータ1
と、パワーアシストサイクルCの駆動輪Crに当接する
シャーシダイナモメータ3と、このシャーシダイナモメ
ータ3のトルクを測定するトルクメータ4を備え、前記
サーボモータ1には、ドライバ5を介して出力コンピュ
ータ6が接続されるとともに、前記シャーシダイナモメ
ータ3には、シャーシベンチ7を介して入力コンピュー
タ8が接続されている。
【0014】そして出力コンピュータ6はドライバ5を
介してサーボモータ1を制御し得るようにされるととも
に、シャーシベンチ7を介してシャーシダイナモメータ
3を制御し得るようにされ、また入力コンピュータ8
は、シャーシダイナモメータ3、及び各トルクメータ
2、4等から送られる信号を入力出来るようにされてい
る。
【0015】以上のようなシステム構成における制御要
領等について図2に基づき説明する。出力コンピュータ
6では、例えばリム径、ギアレシオ等のイニシャル条件
を設定するとともに運転モードを選択する。ここで運転
モードとしては、サーボモータ1を制御するサーボ運転
モードと、シャーシダイナモメータ3を制御するダイナ
モ運転モードに区分している。
【0016】サーボ運転モードでは、例えばトルクを一
定に制御するATR制御、又は実際のペダリング操作を
シミュレートするペダリング制御等を選択することが出
来、ダイナモ運転モードでは、例えば速度を一定に制御
するASR制御、又はトルクを一定に制御するATR制
御、又はシャーシダイナモ3の負荷を制御するALR制
御等が選択出来る。
【0017】そしてイニシャル条件設定、モード選択が
終えると、各パラメータの演算が行われ、制御信号の出
力と微調整が行われる。
【0018】一方、入力コンピュータ8では、トルクセ
ンサ電圧(ペダル入力トルクに比例した電圧を出力す
る)等のイニシャル条件が設定され、シャーシダイナモ
メータ3、トルクメータ2、4等から送り込まれる入力
信号の各パラメータを演算処理した後、測定値を表示す
るとともに、出力コンピュータ6とやりとりして目的の
制御がなされているか否かがチェックされフィードバッ
クがかけられる。そして必要に応じて測定データが保存
される。
【0019】ここで、入力コンピュータ8の測定値の表
示とは、例えば温度(℃)、駆動軸の回転速度(rp
m)、車速(km/h)、ダイナモトルク(N)、駆動軸トル
ク(N)、入力パワー(W)、出力パワー(W)、センサ
電圧(v)、アシスト電流(A)、アシスト比(出力パワ
ー/入力パワーから1を減じた%)等である。
【0020】そしてこのようなデータが保存されて試験
が完了すると、出力コンピュータ6の制御信号の出力が
停止され、入力コンピュータ8による測定解析が終了す
る。
【0021】以上のような方法により、例えばサーボモ
ータ1で実際のペダリング操作に近いシミュレート信号
を出力すれば、実走行に合った性能試験等を行うことが
出来る。また、シャーシダイナモメータ3の負荷を出力
コンピュータ6で制御出来るため、あらゆる速度域にお
いて駆動軸Caにかかるトルクとのマッチングを図るこ
とが出来る。更に、駆動軸Caにサーボモータ1を連結
することで、装置構成が従来に較べて小型化出来、段取
り工数の削減も可能である。
【0022】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質上同一の構成を有し、同一の作用効果を奏
するものは、本発明の技術的範囲に含まれる。例えば入
力コンピュータ8と出力コンピュータ6を同一のコンピ
ュータにしても良く、またイニシャル条件の設定、運転
モードの選択等は任意である。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の性能試験装置は、
請求項1のように、パワーアシストサイクルの駆動軸を
出力コンピュータで駆動制御されるサーボモータで駆動
し、パワーアシストサイクルの駆動輪に当接するシャー
シダイナモメータの測定データを入力コンピュータで解
析するようにしたため、例えば実走行に近いペダリング
操作をシミュレートしてサーボモータを駆動することも
可能となり、実走行に合った条件で性能試験等を行うこ
とが出来る。またサーボモータを駆動軸に連結する際、
駆動軸の片方側だけに連結すれば良いため、設備の小型
化が可能になるとともに、試験等の段取り工数を簡略化
することが出来る。
【0024】また請求項2のように、出力コンピュータ
によって、シャーシダイナモメータの負荷を制御すれ
ば、サーボモータの回転速度に合せてマッチングのとれ
たシャーシダイナモメータの負荷を設定することが出
来、あらゆる速度における性能試験等を行うことが出来
る。また請求項3のように、サーボモータと駆動軸との
間にトルクメータを配設し、このトルクメータで測定し
たデータを入力コンピュータに送り込むようにすれば、
パワーアシストサイクル特有の性能試験等を効果的に行
うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパワーアシストサイクルの性能試
験装置のシステム概要図
【図2】テストプログラムの一例を示すフローチャート
【符号の説明】
1…サーボモータ、2、4…トルクメータ、3…シャー
シダイナモメータ、6…出力コンピュータ、C…パワー
アシストサイクル、Ca…駆動軸、Cr…駆動輪。
フロントページの続き (72)発明者 衛藤 裕二 熊本県菊池郡大津町平川1500 本田技研 工業株式会社 熊本製作所内 (72)発明者 古本 幸司 熊本県菊池郡大津町平川1500 本田技研 工業株式会社 熊本製作所内 (56)参考文献 特開 平8−313373(JP,A) 特開 昭22−1604(JP,A) 特開 平8−292133(JP,A) 特開 平6−14945(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 17/007 G01L 3/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワーアシストサイクルの駆動軸に連結
    されるサーボモータと、このサーボモータを駆動制御す
    る出力コンピュータと、パワーアシストサイクルの駆動
    輪に当接するシャーシダイナモメータと、このシャーシ
    ダイナモメータで測定したデータを解析する入力コンピ
    ュータを備えたことを特徴とするパワーアシストサイク
    ルの性能試験装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のパワーアシストサイク
    ルの性能試験装置において、前記出力コンピュータは、
    前記シャーシダイナモメータの負荷を制御し得るように
    されたことを特徴とするパワーアシストサイクルの性能
    試験装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のパワーア
    シストサイクルの性能試験装置において、前記サーボモ
    ータと駆動軸との間にはトルクメータが配設され、この
    トルクメータで測定したデータを、前記入力コンピュー
    タに送り込むようにしたことを特徴とするパワーアシス
    トサイクルの性能試験装置。
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