JP3493906B2 - 電気自転車 - Google Patents
電気自転車Info
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- Japan
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- control circuit
- drive device
- electric
- electric bicycle
- monitoring
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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
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
-
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル負荷に応じ
て電動駆動装置を作動させることが可能な電気自転車に
関するものである。
て電動駆動装置を作動させることが可能な電気自転車に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人力による駆動力と電動駆動装置による
駆動力を並列に設け、ペダル負荷に応じて規定範囲内で
電動駆動装置により駆動力を補助する機能を有する電気
自転車は種々提案されているが、電動駆動装置により補
助する範囲は、車速が０から１５km／ｈまでは５０％、
１５km／ｈから２４km／ｈ間では車速に応じて漸次減少
せしめ、２４km／ｈにおいて０％となるよう制御せねば
ならない。
駆動力を並列に設け、ペダル負荷に応じて規定範囲内で
電動駆動装置により駆動力を補助する機能を有する電気
自転車は種々提案されているが、電動駆動装置により補
助する範囲は、車速が０から１５km／ｈまでは５０％、
１５km／ｈから２４km／ｈ間では車速に応じて漸次減少
せしめ、２４km／ｈにおいて０％となるよう制御せねば
ならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため従来の電気自
転車では、電動駆動装置はペダル負荷を検出するペダル
踏み力検出器、ペダル回転速度を検出する車速検出器、
電動駆動装置に動力を供給する電動機、電動機出力を減
速してペダルに伝える減速機及び電動機を制御駆動する
制御回路から構成されており、ペダル踏み力検出器及び
車速検出器からの情報を基に制御回路に内蔵されたマイ
クロコンピュータがアシスト率を算出して電動機を制御
することにより前記規定内のパワーアシストを実現して
いる。また、制御回路に内蔵されたマイクロコンピュー
タには、電動機の制御以外に充電式電池の電池残量警告
及び電池切れなどを判断する機能も付加されている。
転車では、電動駆動装置はペダル負荷を検出するペダル
踏み力検出器、ペダル回転速度を検出する車速検出器、
電動駆動装置に動力を供給する電動機、電動機出力を減
速してペダルに伝える減速機及び電動機を制御駆動する
制御回路から構成されており、ペダル踏み力検出器及び
車速検出器からの情報を基に制御回路に内蔵されたマイ
クロコンピュータがアシスト率を算出して電動機を制御
することにより前記規定内のパワーアシストを実現して
いる。また、制御回路に内蔵されたマイクロコンピュー
タには、電動機の制御以外に充電式電池の電池残量警告
及び電池切れなどを判断する機能も付加されている。
【０００４】 しかしながら、制御回路に内蔵されたマ
イクロコンピュータの得られる情報は限られたものであ
り、電動機の制御においても、あらかじめ決められたア
シスト比率、パターンに限られ、幅広い利用範囲を考慮
したものとはなっていない。また、充電式電池の正確な
監視は不可能であり、おおよその目安が限度である。
イクロコンピュータの得られる情報は限られたものであ
り、電動機の制御においても、あらかじめ決められたア
シスト比率、パターンに限られ、幅広い利用範囲を考慮
したものとはなっていない。また、充電式電池の正確な
監視は不可能であり、おおよその目安が限度である。
【０００５】現在のシステムはかかる課題を解決しよう
とすると、多くの検出手段やスイッチが必要となり、こ
れらと電動駆動装置を電気的に接続する配線も必要とな
り組立性や価格を押し上げるため高価で量産性に欠ける
ものとなってしまうという欠点を有している。
とすると、多くの検出手段やスイッチが必要となり、こ
れらと電動駆動装置を電気的に接続する配線も必要とな
り組立性や価格を押し上げるため高価で量産性に欠ける
ものとなってしまうという欠点を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の電気自転車は人力によって自転車を走行するペ
ダル駆動装置と、このペダル駆動装置を補助駆動する電
動駆動装置と、この電動駆動装置を制御駆動するマイク
ロコンピュータを内蔵した第１の制御回路と、アシスト
変更スイッチ操作による電気自転車の制御又は前記電動
駆動装置に電気を供給する充電式電池の監視のうち少な
くとも一方を行うマイクロコンピュータを内蔵し、前記
第１の制御回路と通信回線により接続した第２の制御回
路とを備えるとともに、前記アシスト変更スイッチによ
りアシスト率を指示し第２の制御回路を介して第１の制
御回路にアシスト率の信号を送信し電動駆動装置を制御
したものであり、これらのマイクロコンピュータの間で
互いに機能を分担し合うことにより、コストや生産性を
犠牲にすることなく充電式電池の正確な充放電管理や幅
広い利用範囲を考慮した電動機制御が実現できる。
本発明の電気自転車は人力によって自転車を走行するペ
ダル駆動装置と、このペダル駆動装置を補助駆動する電
動駆動装置と、この電動駆動装置を制御駆動するマイク
ロコンピュータを内蔵した第１の制御回路と、アシスト
変更スイッチ操作による電気自転車の制御又は前記電動
駆動装置に電気を供給する充電式電池の監視のうち少な
くとも一方を行うマイクロコンピュータを内蔵し、前記
第１の制御回路と通信回線により接続した第２の制御回
路とを備えるとともに、前記アシスト変更スイッチによ
りアシスト率を指示し第２の制御回路を介して第１の制
御回路にアシスト率の信号を送信し電動駆動装置を制御
したものであり、これらのマイクロコンピュータの間で
互いに機能を分担し合うことにより、コストや生産性を
犠牲にすることなく充電式電池の正確な充放電管理や幅
広い利用範囲を考慮した電動機制御が実現できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の電気自転車は、人力によ
って自転車を走行するペダル駆動装置と、このペダル駆
動装置を補助駆動する電動駆動装置と、この電動駆動装
置を制御駆動するマイクロコンピュータを内蔵した第１
の制御回路と、アシスト変更スイッチ操作による電気自
転車の制御を行うマイクロコンピュータを内蔵し、前記
第１の制御回路と通信回線により接続した第２の制御回
路とを備えるとともに、前記アシスト変更スイッチによ
りアシスト率を指示し第２の制御回路を介して第１の制
御回路にアシスト率の信号を送信し電動駆動装置を制御
するものであり、それぞれの制御回路によりそれぞれが
関連を持ちながら機能分担制御をすることができるとと
もに、同一の電動装置を利用しても、乗り心地の異なる
電気自転車を実現できるので、操作性や乗り心地良く、
多機能で、多用途に使用できる自転車を可能とする。
って自転車を走行するペダル駆動装置と、このペダル駆
動装置を補助駆動する電動駆動装置と、この電動駆動装
置を制御駆動するマイクロコンピュータを内蔵した第１
の制御回路と、アシスト変更スイッチ操作による電気自
転車の制御を行うマイクロコンピュータを内蔵し、前記
第１の制御回路と通信回線により接続した第２の制御回
路とを備えるとともに、前記アシスト変更スイッチによ
りアシスト率を指示し第２の制御回路を介して第１の制
御回路にアシスト率の信号を送信し電動駆動装置を制御
するものであり、それぞれの制御回路によりそれぞれが
関連を持ちながら機能分担制御をすることができるとと
もに、同一の電動装置を利用しても、乗り心地の異なる
電気自転車を実現できるので、操作性や乗り心地良く、
多機能で、多用途に使用できる自転車を可能とする。
【０００８】 また、第２の制御回路に内蔵されたマイ
クロコンピュータに充電式電池の監視機能を有するよう
にしたので、省配線ながら高精度の電池残量管理とする
ことができる。
クロコンピュータに充電式電池の監視機能を有するよう
にしたので、省配線ながら高精度の電池残量管理とする
ことができる。
【０００９】
【００１０】また、第２の制御回路は充電式の電池の放
電状況監視及び充電状況監視により得られる情報から電
池残量を算出し、電池残量が警告指示値以下になると警
告表示機を作動する電池残量の正確な把握及び電池寿命
の把握が可能となり、残量警告表示を正確に出す表示を
する。
電状況監視及び充電状況監視により得られる情報から電
池残量を算出し、電池残量が警告指示値以下になると警
告表示機を作動する電池残量の正確な把握及び電池寿命
の把握が可能となり、残量警告表示を正確に出す表示を
する。
【００１１】また、第２の制御回路が充電式電池の放電
状況監視及び充電状況監視によって得られた情報から電
池残量を算出し、電池残量信号を通信回路により第２の
制御回路に送信することで電動駆動装置を制御し、過大
な負荷による電池へのダメージを防止するとともに、充
電走行距離を引き延ばす作用を有する。
状況監視及び充電状況監視によって得られた情報から電
池残量を算出し、電池残量信号を通信回路により第２の
制御回路に送信することで電動駆動装置を制御し、過大
な負荷による電池へのダメージを防止するとともに、充
電走行距離を引き延ばす作用を有する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について、図１，図２に
より説明する。
より説明する。
【００１３】図１に本発明による電気自転車の概略構成
図を示す。電動機、ペダル踏み力検出器、車速検出器、
この踏み力検出器及び車速検出器から得られたデータを
もとに電動機の補助率を制御する電動駆動装置制御回路
が一体化した電動駆動装置１は前車輪と後車輪６を連結
するフレームのダウンパイプ３とサドルパイプ４の結合
部の下方に組み付けた電気自転車である。第１の制御回
路となす電動駆動装置１は一体化しているため、車体へ
の組み付けは簡単であり、また車体ほぼ中央の低い部分
に配置されているため、低重心となり、操作性の良い電
気自転車を実現している。さらに充電式電池５は第２の
制御回路となす本体制御回路７とともに樹脂製のケース
に収納され、サドルパイプ４と後輪６との間に組み付け
られている。
図を示す。電動機、ペダル踏み力検出器、車速検出器、
この踏み力検出器及び車速検出器から得られたデータを
もとに電動機の補助率を制御する電動駆動装置制御回路
が一体化した電動駆動装置１は前車輪と後車輪６を連結
するフレームのダウンパイプ３とサドルパイプ４の結合
部の下方に組み付けた電気自転車である。第１の制御回
路となす電動駆動装置１は一体化しているため、車体へ
の組み付けは簡単であり、また車体ほぼ中央の低い部分
に配置されているため、低重心となり、操作性の良い電
気自転車を実現している。さらに充電式電池５は第２の
制御回路となす本体制御回路７とともに樹脂製のケース
に収納され、サドルパイプ４と後輪６との間に組み付け
られている。
【００１４】図２に本発明による電気自転車の制御を表
すブロック図を示す。図中２本線で示すのは電動機など
を駆動するための大電流が流れるパワーラインであり、
１本線で示すのは信号電流が流れる信号ラインである。
すブロック図を示す。図中２本線で示すのは電動機など
を駆動するための大電流が流れるパワーラインであり、
１本線で示すのは信号電流が流れる信号ラインである。
【００１５】電動駆動装置制御回路２は、通信回線１５
により本体制御回路７から送られるアシスト率指令信号
並びにペダル踏み力検出器８からのトルク信号及び車速
検出器９からの速度信号により、所定のＰＷＭデューテ
ィーを演算し、電動機１０を駆動する。
により本体制御回路７から送られるアシスト率指令信号
並びにペダル踏み力検出器８からのトルク信号及び車速
検出器９からの速度信号により、所定のＰＷＭデューテ
ィーを演算し、電動機１０を駆動する。
【００１６】充電式電池５と本体制御回路７の間には、
メインスイッチ１１が接続されて電源の開閉を行う。こ
の時、電動駆動装置制御回路２への電源供給は本体制御
回路７の電源開閉に連動して行われる。
メインスイッチ１１が接続されて電源の開閉を行う。こ
の時、電動駆動装置制御回路２への電源供給は本体制御
回路７の電源開閉に連動して行われる。
【００１７】また、本体制御回路７にはアシスト率選択
スイッチ１２が接続され、規制値フルアシストモードま
たは、それより低いアシストモードをスイッチの切り替
えで選択することができる。この選択は、通信回線１５
を経て、電動駆動装置制御回路２に送られ、電動駆動装
置制御回路２は電動機１０をそれぞれの選択モードに応
じて駆動制御する。アシストモードの選択は、例えば体
力のあるときは、低アシスト率を選択し、疲労が出てき
たときには高アシストを選択することにより、遠出ある
いはより健康指向の自転車となり、使用する人の体力や
場所により使い分けが可能となる。
スイッチ１２が接続され、規制値フルアシストモードま
たは、それより低いアシストモードをスイッチの切り替
えで選択することができる。この選択は、通信回線１５
を経て、電動駆動装置制御回路２に送られ、電動駆動装
置制御回路２は電動機１０をそれぞれの選択モードに応
じて駆動制御する。アシストモードの選択は、例えば体
力のあるときは、低アシスト率を選択し、疲労が出てき
たときには高アシストを選択することにより、遠出ある
いはより健康指向の自転車となり、使用する人の体力や
場所により使い分けが可能となる。
【００１８】メインスイッチ１１と本体制御回路７の間
には電池放電監視装置１３が接続されて充電式電池５の
放電状況を常時監視し、その情報を本体制御回路７へ送
る。本体制御回路７は充電式電池５の電池残量が規定値
以下となった時点で、警報表示装置１４を動作させてそ
れを運転者に知らせる。具体的には、ＬＥＤの点灯やブ
ザーを鳴らす方法等である。また、充電器１７と充電式
電池５の間には電池充電監視装置１６が接続され、完全
な充電がなされたか否か、さらには累積充電回数などを
監視する。これにより、充電式電池５の電池残量把握の
精度をさらに高いものとし、利用者に正しい電池残量を
伝えることが可能となると同時に電池寿命も把握できる
ので充電式電池５の更新も適正に行える。このようにし
て得られた精度の高い電池残量情報は、通信回線１５を
経由し、電動駆動装置制御回路２に送られ、必要な電動
機１０の駆動制御がなされる。つまり、電池切れが正し
く判断でき、その時点で電動駆動装置１を不動とするた
め、無理な使い方による電池へのダメージが回避され
る。
には電池放電監視装置１３が接続されて充電式電池５の
放電状況を常時監視し、その情報を本体制御回路７へ送
る。本体制御回路７は充電式電池５の電池残量が規定値
以下となった時点で、警報表示装置１４を動作させてそ
れを運転者に知らせる。具体的には、ＬＥＤの点灯やブ
ザーを鳴らす方法等である。また、充電器１７と充電式
電池５の間には電池充電監視装置１６が接続され、完全
な充電がなされたか否か、さらには累積充電回数などを
監視する。これにより、充電式電池５の電池残量把握の
精度をさらに高いものとし、利用者に正しい電池残量を
伝えることが可能となると同時に電池寿命も把握できる
ので充電式電池５の更新も適正に行える。このようにし
て得られた精度の高い電池残量情報は、通信回線１５を
経由し、電動駆動装置制御回路２に送られ、必要な電動
機１０の駆動制御がなされる。つまり、電池切れが正し
く判断でき、その時点で電動駆動装置１を不動とするた
め、無理な使い方による電池へのダメージが回避され
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明の電気自転車は電動駆動装置制御
回路と本体制御回路とを併設し、それぞれが電気自転車
を分担し、さらに制御回路間を通信回線で接続すること
により、省配線ながら高精度の電池残量管理、さらには
アシスト率の変更選択など単独制御回路ではできない、
多機能化が図られ電気自転車の操作性，乗り心地を改善
向上し、多用途で、かつ健康指向の電気自転車を提供す
るものである。
回路と本体制御回路とを併設し、それぞれが電気自転車
を分担し、さらに制御回路間を通信回線で接続すること
により、省配線ながら高精度の電池残量管理、さらには
アシスト率の変更選択など単独制御回路ではできない、
多機能化が図られ電気自転車の操作性，乗り心地を改善
向上し、多用途で、かつ健康指向の電気自転車を提供す
るものである。
【図１】本発明の電気自転車の概略構成図
【図２】本発明の電気自転車の制御方法を表すブロック
図
図
１ 電動駆動装置
２ 電動駆動装置制御回路
５ 充電式電池
７ 本体制御回路
１０ 電動機
１１ メインスイッチ
１２ アシスト率選択スイッチ
１３ 電池放電監視装置
１４ 警告表示装置
１５ 通信回線
１６ 電池充電監視装置
Claims (6)
- 【請求項１】 人力によって自転車を走行するペダル駆
動装置と、このペダル駆動装置を補助駆動する電動駆動
装置と、この電動駆動装置を制御駆動するマイクロコン
ピュータを内蔵した第１の制御回路と、アシスト変更ス
イッチ操作による電気自転車の制御を行うマイクロコン
ピュータを内蔵し、前記第１の制御回路と通信回線によ
り接続した第２の制御回路とを備えるとともに、前記ア
シスト変更スイッチによりアシスト率を指示し第２の制
御回路を介して第１の制御回路にアシスト率の信号を送
信し電動駆動装置を制御する電気自転車。 - 【請求項２】 第２の制御回路に内蔵されたマイクロコ
ンピュータに充電式電池の監視機能を有する請求項１記
載の電機自転車。 - 【請求項３】 第２の制御回路は充電式電池の充電状況
を監視する機能を有する請求項２記載の電気自転車。 - 【請求項４】 第２の制御回路は充電式の放電状況を連
続的に監視する機能を有する請求項２記載の電気自転
車。 - 【請求項５】 第２の制御回路は充電式の電池の放電状
況監視及び充電状況監視により得られる情報から電池残
量を算出し、電池残量が警告指示値以下になると警告表
示機を作動する請求項２記載の電気自転車。 - 【請求項６】 第２の制御回路が充電式電池の放電状況
監視及び充電状況監視によって得られた情報から電池残
量を算出し、電池残量信号を通信回路により第２の制御
回路に送信することで電動駆動装置を制御する請求項２
記載の電気自転車。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17468996A JP3493906B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 電気自転車 |
| CN97113864A CN1079348C (zh) | 1996-07-04 | 1997-06-27 | 电动自行车 |
| DE1997128253 DE19728253C2 (de) | 1996-07-04 | 1997-07-02 | Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17468996A JP3493906B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 電気自転車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1016868A JPH1016868A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3493906B2 true JP3493906B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=15982968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17468996A Expired - Fee Related JP3493906B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 電気自転車 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493906B2 (ja) |
| CN (1) | CN1079348C (ja) |
| DE (1) | DE19728253C2 (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| DE10301027B4 (de) * | 2003-01-14 | 2005-02-24 | Iacov Grinberg | Verfahren zur Steuerung eines Fahrrades mit einem zusätzlichen Motorantrieb |
| CN100364203C (zh) * | 2005-01-21 | 2008-01-23 | 宇泉能源科技股份有限公司 | 可携式复合型电池管理*** |
| AT502532B1 (de) * | 2005-08-16 | 2007-06-15 | Spinwood Trading & Consulting | Fahrzeug |
| CN100572151C (zh) * | 2005-11-18 | 2009-12-23 | 陈艳 | 一种电动车防盗报警的控制方法 |
| DE102009042232A1 (de) | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Getriebeanordnung für ein mit einem Hilfsantrieb ausgestattetes Fahrrad |
| NL2003942C2 (nl) * | 2009-12-10 | 2011-06-14 | Laurens Maria Hendrikus Schimmelpennink | Fiets. |
| TW201406604A (zh) | 2012-08-08 | 2014-02-16 | Kinpo Elect Inc | 電動輔助裝置及電動交通工具的驅動方法 |
| JP2017077126A (ja) | 2015-10-16 | 2017-04-20 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動推進機およびバッテリユニット |
| CN110498000A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-26 | 安康超美特电子科技有限公司 | 一种省力型电动自行车 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1108195A (en) * | 1913-04-21 | 1914-08-25 | J H Mixer | Trolley. |
| JP3377258B2 (ja) * | 1993-07-23 | 2003-02-17 | ヤマハ発動機株式会社 | 電動モータ付き乗り物 |
| DE69418968T2 (de) * | 1993-10-29 | 1999-09-30 | Yamaha Motor Co Ltd | Pedalfahrzeug mit elektrischem Hilfsmotor |
| DE69434212T2 (de) * | 1993-10-29 | 2005-06-02 | Yamaha Hatsudoki K.K., Iwata | Pedalfahrzeug mit elektrischem Hilfsmotor |
| TW467091U (en) * | 1994-03-29 | 2001-12-01 | Sanyo Electric Co | Electric bicycle |
| JP3276781B2 (ja) * | 1994-08-18 | 2002-04-22 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車 |
| JP3350236B2 (ja) * | 1994-08-18 | 2002-11-25 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車 |
| JP3276782B2 (ja) * | 1994-08-18 | 2002-04-22 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車 |
| JP3276783B2 (ja) * | 1994-08-18 | 2002-04-22 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車 |
| DE19600243A1 (de) * | 1996-01-05 | 1997-07-10 | Fichtel & Sachs Ag | Steuerung der Energiezumessung bei einem Fahrzeug mit elektrischem Antrieb |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP17468996A patent/JP3493906B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-27 CN CN97113864A patent/CN1079348C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-02 DE DE1997128253 patent/DE19728253C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1171353A (zh) | 1998-01-28 |
| CN1079348C (zh) | 2002-02-20 |
| DE19728253C2 (de) | 1999-12-09 |
| JPH1016868A (ja) | 1998-01-20 |
| DE19728253A1 (de) | 1998-01-15 |
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