JP4043584B2

JP4043584B2 - Auxiliary powered vehicle

Info

Publication number: JP4043584B2
Application number: JP03587598A
Authority: JP
Inventors: 宏行高橋; 望高田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: JPH11227671A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、人力駆動系に加えられる人力と補助動力駆動系からの補助動力との合力により車輪を駆動するようにした補助動力式車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、人力駆動系に加えられた人力に応じた電流をバッテリから電動モータに供給し、該電動モータの駆動力（補助動力）と上記ペダル踏力との合力を車輪に伝達するようにした電動補助自転車あるいは電動補助車椅子等の補助動力式車両が実用化されている。
【０００３】
この種の電動補助自転車として、例えば特開昭５０−１２５４３８号公報に記載されているように、足漕ぎ駆動時における駆動トルクが設定トルク以上になったことを人力検出手段で検出して足漕ぎによる駆動トルクをモータトルクにて助長するようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報記載の従来装置では、例えば電源オン時にペダルが何かに触れて回転したような場合にモータが誤って駆動されることを防止するために、上記設定トルクを高めに設定する必要がある。そのため平坦路の定常走行のようにペダル踏力が小さい場合には、上記高めの設定トルクを越え難く、補助動力が供給されないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、走行状況に応じた補助動力を供給できる補助動力式車両を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、人力駆動系と補助動力駆動系を並列に有し、人力駆動系に加えられた人力及び補助動力駆動系からの補助動力により車輪を駆動するようにした補助動力式車両において、上記人力駆動系へのペダル踏力が、所定の第１しきい値を越えたことで人力供給有りを検出し、該第１しきい値より小さい第２しきい値を下回ったことで人力供給無しを検出する人力検出手段と、該人力検出手段により人力供給有りが検出された時から所定の遅延時間経過後に一定大きさの補助動力の供給を開始するとともに、人力供給無しが検出された時補助動力の供給を停止する補助動力制御手段とを備え、該補助動力制御手段は、上記遅延時間を走行状況に応じて変化させることにより、実質的に上記第１しきい値を走行状況に応じて変化させることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記補助動力制御手段は、上記遅延時間が経過する前に上記人力検出手段により人力供給無しが検出された時には補助動力の供給を行わないことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、車両の停止中又は走行中の何れであるかを検出する車両状態検出手段を備え、上記補助動力制御手段は、車両停止中の上記遅延時間を走行中の上記遅延時間より大きくすることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段を備え、上記補助動力制御手段は、高速走行時の上記遅延時間を低速走行時の上記遅延時間より短くすることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４において、上記補助動力制御手段は、高速走行時の補助動力を低速走行時の補助動力より大きくすることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかにおいて、上記遅延時間を任意に設定する遅延時間設定手段を備えていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る補助動力式車両によれば、人力の供給が検出された時から補助動力の供給開始までの間に所定の遅延時間を設けたので、人力供給有りの検出により直ちに補助動力が発生するのではなく、他の信号，現象と組み合わせて補助動力の供給可否を判断でき、より状況に応じた補助動力の供給が可能になる。
【００１４】
また本発明の人力検出手段は、人力の供給の有無を検出するだけで済むから、例えば人力の大きさを検出する従来の人力検出センサに比較して構造が簡単で低コストである。
【００１５】
また、上記遅延時間の長さを走行状態に応じて変化させたので、人力検出手段による人力供給の第１しきい値を実質的に変化させることができ、人力供給の有無を検出するだけのセンサを使用しながら人力の大きさ自体を検出したのと同等の作用効果が得られる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、上記遅延時間が経過する前に人力供給無しが検出された時には補助動力の供給を行わないようにしたので、遅延時間を超えない範囲で人力が入力された場合、あるいはペダルに何かが接触してペダルが回転し、これを人力供給と誤検出した場合のように補助動力を必要としない入力については入力がなかったものと扱うことができ、誤動作を防止できる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、車両の停止中又は走行中の何れであるかを検出するとともに、車両停止中の上記遅延時間を走行中の上記遅延時間より長くしたので、車両停止中にペダルに何かが接触した場合のような補助動力が不要な時に乗り手の意志に反して補助動力が発生するのをより確実に防止することができる。また車両走行中は上記遅延時間を短くしたので、人力供給有り検出のしきい値を等価的に小さくでき、補助動力の発生に遅れがあまりなく、例えば平坦路の定常走行のように人力供給が小さい場合に補助動力を発生し易くでき、走行フィーリングを高めることができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、高速走行時の上記遅延時間を低速走行時の上記遅延時間より短くしたので、人力検出有りの等価的なしきい値を、車速によって変化するペダルの回転速度に依存することなく同等の値に設定でき、走行フィーリングを高めることができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、高速走行時の補助動力を低速走行時の補助動力より大きくしたので、高速走行時の走行抵抗の増加分を補助動力で補うことができ、乗り手の負担を軽減できるとともに走行フィーリングを向上できる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、上記遅延時間を任意に設定する遅延時間設定手段を備えたので、乗り手が自分の体力等に応じた補助動力供給特性を設定することができ、例えば乗り手の踏力が強い時は人力検出しきい値を大きくしてバッテリの消耗を抑制することができ、また、車両個々のばらつきを容易に調整できる効果がある。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図９は本発明の一実施形態による電動補助自転車を説明するための図であり、図１は上記電動補助自転車の側面図、図２は上記自転車の補助動力供給装置のブロック構成図、図３，４は上記補助動力供給装置の動作を説明するためのフローチャート図、図５〜図８は上記補助動力供給装置の動作を説明するためのタイムチャート図、図９は上記補助動力供給装置の車両速度−遅延時間特性図である。
【００２２】
図において、１は本発明の補助動力式車両としての電動補助自転車であり、これの車体フレーム２はヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から車体後方斜め下方に延びるダウンチューブ４と、該ダウンチューブ４の後端から上方に略起立して延びるシートチューブ５と、上記ダウンチューブ４の後端から後方に略水平に延びる左, 右一対のチェーンステー６と、該両チェーンステー６の後端部と上記シートチューブ５の上端部とを結合する左, 右一対のシートステー７と、上記ヘッドパイプ３から水平に延びる水平チューブ１１とを備えている。
【００２３】
上記ヘッドパイプ３にはフロントフォーク８が左右に回動可能に枢支されている。該フロントフォーク８の下端には前輪９が軸支されており、上端には操向ハンドル１０が固着されている。また上記シートチューブ５の上端にはサドル１２が装着されている。さらに上記チェーンステー６の後端には後輪１３が軸支されている。
【００２４】
上記車体フレーム２の下端部には、ペダル１６ｂに入力され、クランクアーム１６ａを介してクランク軸に加わるペダル踏力（人力）と、内蔵する電動モータ１７からの補助動力との合力を出力するパワーユニット１５が搭載されている。このパワーユニット１５からの出力はチェーン３０を介して上記後輪１３に伝達される。
【００２５】
このように本実施形態の電動補助自転車１は人力駆動系と補助動力駆動系とを並列に備えており、メインスイッチをオンした場合は人力と補助動力との合力で走行でき、メインスイッチをオフした場合あるいはバッテリが過放電してしまったような場合は人力駆動系のみで走行できるようになっている。
【００２６】
上記パワーユニット１５は、上述の電動モータ１７と、該電動モータ１７の回転を減速する減速機と、該電動モータ１７からの補助動力を可変制御する補助動力制御手段として機能するコントローラ２２とを内蔵している。また、上記パワーユニット１５には人力と補助動力の合力部分の回転速度から車両の走行速度を検出する車速センサ１８も内蔵されている。
【００２７】
さらにまた、上記パワーユニット１５内部には、人力検出スイッチ（人力検出手段）２８も取り付けられている。この人力検出スイッチ２８は、上記ペダル１６ｂにペダル踏力（人力）が入力されたか否か、つまり人力供給の有無を検出するためのもので、上記ペダル踏力が所定値ａを超えたときオンし、これより小さい所定値ｂを下回ったときオフする。
【００２８】
上記電動モータ１７等の電源となるバッテリ２１は、直方体状のケース内に多数の単電池を収納した構成のもので、上記シートチューブ５の後面に沿うように、かつ左，右のシートステー７，７に挟まれるように配設されている。
【００２９】
また、図２に示すように、上記コントローラ２２は、Ｉ／Ｆ５１を介して入力された人力検出スイッチ２８からの人力供給の有無信号と、車速センサ１８からの車速信号とが入力されるＭＰＵ５０を備えている。このＭＰＵ５０は、上記各入力信号及び内蔵するマップデータに基づいて補助動力の大きさ, 人力供給有りが検出されてから補助動力の供給を開始するまでの遅延時間等を演算し、該演算結果に応じた電流をバッテリ２１から電動モータ１７に供給するための制御信号をモータドライバ６６に出力する。なお、上記補助動力を供給開始するまでの遅延時間を手動により任意に設定する設定ボリューム（遅延時間設定手段）５２を設けても良い。
【００３０】
上記ＭＰＵ５０は、人力供給有り（人力供給の開始）が検出された時、つまり上記人力検出スイッチ２８がオンした時から所定の遅延時間が経過した時に補助動力の供給を開始し、人力供給無し（人力供給の停止）が検出された時、つまり上記人力検出スイッチ２８がオフした時に補助動力の供給を停止する補助動力制御手段として機能する。
【００３１】
また上記ＭＰＵ５０は、図９に示すマップデータにより車両の走行速度に応じた遅延時間ｔｄを設定する。この遅延時間ｔｄは、発進・極低速走行時に最長に設定され、ここから車速が速くなるほど短く設定され、２０ｋｍ／ｈ以上では一定に設定される。
【００３２】
より具体的には、上記ＭＰＵ５０は、図５に示すように、上記人力検出スイッチ２８によりペダル踏力が所定のしきい値ａを越えたことで人力供給有りが検出された時から所定の遅延時間（ｔｄ１又はｔｄ２）経過時に補助動力の供給を開始し、上記人力検出スイッチ２８によりペダル踏力が所定のしきい値ｄを下回ったことで人力供給無しが検出された時に補助動力の供給を停止するよう上記電動モータ１７を制御する。
【００３３】
また上記ＭＰＵ５０は、図６に示すように、上記設定された遅延時間が経過する前に人力供給無しが検出された時には上記遅延時間の計測を中止することにより補助動力の供給を行わないように構成されている。
【００３４】
また上記ＭＰＵ５０は、図７〜図９に示すように、車両停止中の上記遅延時間を走行中の上記遅延時間より長く設定し、また高速走行時の上記遅延時間を低速走行時の上記遅延時間より短く設定する。
【００３５】
さらにまた上記ＭＰＵ５０は、上記電動モータ１７からの補助動力の大きさを高速走行時の補助動力が低速時の補助動力より大きくなるように制御する補助動力制御手段としても機能する。
【００３６】
次に、図３，４に基づいて、上記実施形態自転車１における補助動力供給制御動作を説明する。
まず、上記車速センサ１８により現在の車両速度が検出され、図９の特性図に基づいて車速に応じた遅延時間が設定される（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００３７】
そして上記人力検出スイッチ２８のオンオフにより、現時点で人力が供給されているか否か、つまり人力供給の有無が判断され（ステップＳ３）、人力検出スイッチ２８のオンにより人力供給有りが検出されれば前回の処理において人力検出スイッチ２８がオンしていたかどうかが判定される（ステップＳ４）。
【００３８】
上記ステップＳ４において前回の処理にて人力検出スイッチがオンしていなかった場合、つまり人力の供給が現時点て開始された場合には、遅延時間のカウントが開始される（ステップＳ５）。
【００３９】
また前回の処理にて人力検出スイッチがオンしていた場合には遅延時間のカウントが継続され、このカウント値が上記ステップＳ２で設定された所定の遅延時間を越えた時に、図６，７に示すように補助動力の出力フラグが１に設定され（ステップＳ６，Ｓ７）、図４のステップＳ２１において上記補助動力の出力フラグ＝１が検出された時に補助動力の出力が開始される。
【００４０】
また、上記ステップＳ３において現時点で、人力検出スイッチ２８がオンしていない時は、前回の処理における人力検出スイッチのオンオフが判定され、オンしていた場合、つまり現時点で人力の供給が停止した場合には、遅延時間のカウントを中止してカウント値を０とし、上記補助動力の出力フラグを０に設定する。
【００４１】
そして、図４のステップＳ２１にて、上記補助動力の出力フラグ＝０が検出された時に補助動力の出力が停止される（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ９において前回の処理にて人力検出スイッチがオンしていなかった場合、つまり人力供給無しが継続している場合には補助動力の供給は開始されない。なお、電源投入直後は、出力フラグの値は初期設定フロー（不図示）の所定ステップにおいて０に設定され、人力検出スイッチがオフの間は補助動力は出力されない。また上述の処理は上記ペダル１６の回転に比べて十分短い時間間隔で繰り返し行なわれる。
【００４２】
上述の制御により、図５〜図８に示すように、ペダル踏力が所定値ａを越えると遅延時間の計測が開始され、車速等に基づいて設定された所定の遅延時間（ｔｄ１，ｔｄ２，ｔｄ３，ｔｄ４）が経過した時に、補助動力の供給が開始され、ペダル踏力が所定値ｄより小さくなった時に該補助動力の供給が停止される。
【００４３】
このように、本実施形態の電動補助自転車１では、人力供給有りが検出された時から所定の遅延時間経過後に補助動力の供給を開始するようにしたので、該遅延時間の設定如何により人力供給有無検出のしきい値、つまり補助動力供給開始時のペダル踏力を任意に選択できるのと等価となる。
【００４４】
即ち、例えば図５に示すように、遅延時間をｔｄ１とした場合には補助動力供給開始時の実質的なペダル踏力はｂとなり、遅延時間をｔｄ２とした場合には実質的なペダル踏力はｃとなり、換言すれば人力供給の検出しきい値を等価的に変化させることができる。この場合、人力検出手段としては、ペダル踏力が所定値に達したときオンし、所定値以下となったときオフするだけのもので済むので、ペダル踏力自体を検出する場合に比較して構造が簡単であり、安価な踏力センサを用いることができ、コストを低減することができる。
【００４５】
また、図６に示すように、設定された遅延時間が経過する前に、ペダル踏力がｄより小さくなって人力供給の停止が検出された場合には、上記遅延時間の計測を中止することにより補助動力の供給を行わないようにしたので、極短時間だけ人力が入力された場合や、ペダルが何かに当たったような場合に補助動力の供給が開始されることがなく、混雑した場所での取り扱いが容易である。
【００４６】
また、図７に示すように、車両停止時の上記遅延時間を車両走行時より長く設定したので、車両停止中にペダルに何かが接触した場合のような補助動力が不要な時に乗り手の意志に反して補助動力が発生するのをより確実に防止することができる。また車両走行中は上記遅延時間を短くしたので、人力供給有り検出のしきい値を等価的に小さくでき、補助動力の発生に遅れがあまりなく、例えば平坦路の定常走行のように人力供給が小さい場合に補助動力を発生し易くでき、走行フィーリングを高めることができる。
【００４７】
さらにまた、図８に示すように、高速走行時の遅延時間ｔｄ４を低速走行時の遅延時間ｔｄ３より短く設定したので、人力検出有りの等価的なしきい値を、車速によって変化するペダルの回転速度に依存することなく同等の値に設定でき、走行フィーリングを高めることができる。
【００４８】
また図８に破線で示すように、高速走行時の補助動力の大きさを低速走行時よりも大きく設定することも可能であり、このようになした場合には車両速度の増加に応じて増加する走行抵抗を補助動力の増加で補うことができ、乗り手の負担を軽減でき、走行フィーリングを向上できる。
【００４９】
さらにまた、上述のように、上記遅延時間を設定ボリューム５２で乗り手の意志により任意に設定できるようにすることも可能であり、このようにした場合には、乗り手の好みや体力に応じた補助動力の発生タイミングを選ぶことができ、また車両個体による特性のばらつきを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電動補助自転車の側面図である。
【図２】上記自転車の補助動力供給装置のブロック構成図である。
【図３】上記補助動力供給装置の動作を説明するためのフローチャート図である。
【図４】上記補助動力供給装置の動作を説明するためのフローチャート図である。
【図５】上記補助動力供給装置の動作を説明するためのタイムチャート図である。
【図６】上記補助動力供給装置の動作を説明するためのタイムチャート図である。
【図７】上記補助動力供給装置の動作を説明するためのタイムチャート図である。
【図８】上記補助動力供給装置の動作を説明するためのタイムチャート図である。
【図９】上記補助動力供給装置の車両速度−遅延時間特性図である。
【符号の説明】
１電動補助自転車
１３後輪
２２コントローラ（補助動力制御手段）
２８人力検出スイッチ（人力検出手段）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an auxiliary power vehicle in which wheels are driven by a resultant force of human power applied to a human power drive system and auxiliary power from an auxiliary power drive system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electric assist that supplies a current corresponding to the manpower applied to the manpower driving system from the battery to the electric motor and transmits the resultant force of the driving force (auxiliary power) of the electric motor and the pedal depression force to the wheels. Auxiliary powered vehicles such as bicycles or electric auxiliary wheelchairs have been put into practical use.
[0003]
As this type of battery-assisted bicycle, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-125438, it is detected by the human power detection means that the driving torque at the time of driving is higher than the set torque. There is one in which the drive torque by is promoted by the motor torque.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional apparatus described in the above publication, the set torque needs to be set higher in order to prevent the motor from being erroneously driven when, for example, the pedal touches and rotates when the power is turned on. There is. For this reason, when the pedal depression force is small as in steady running on a flat road, there is a problem in that it is difficult to exceed the higher set torque and auxiliary power is not supplied.
[0005]
This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it the subject to provide the auxiliary power type vehicle which can supply the auxiliary power according to a driving | running | working condition.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has an auxiliary power vehicle in which a human power drive system and an auxiliary power drive system are provided in parallel, and the wheels are driven by the human power applied to the human power drive system and the auxiliary power from the auxiliary power drive system. , When the pedal depression force to the human power drive system exceeds a predetermined first threshold value, the presence of human power supply is detected, and the human power is determined to be below a second threshold value smaller than the first threshold value. Human power detection means for detecting the absence of supply, and supply of auxiliary power of a certain magnitude is started after a predetermined delay time has elapsed since the detection of human power supply by the human power detection means , and no human power supply is detected Auxiliary power control means for stopping the supply of auxiliary power at the time , and the auxiliary power control means substantially changes the first threshold value to the traveling condition by changing the delay time according to the traveling condition. It is changed in accordance It is characterized by a door.
[0008]
The invention according to claim 2, Oite to claim 1, said auxiliary power control means does not perform the supply of the auxiliary power when the absence manpower supply is detected by the human power detecting means before the delay time has elapsed It is characterized by.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the vehicle includes a vehicle state detection unit that detects whether the vehicle is stopped or traveling, and the auxiliary power control unit includes the delay time while the vehicle is stopped. Is longer than the delay time during traveling.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the vehicle includes a traveling speed detecting unit that detects a traveling speed of the vehicle, and the auxiliary power control unit sets the delay time during high-speed traveling at the time of low-speed traveling. It is characterized by being shorter than the delay time.
[0011]
A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect , the auxiliary power control means makes the auxiliary power during high-speed traveling larger than the auxiliary power during low-speed traveling.
[0012]
A sixth aspect of the invention is characterized in that in any one of the first to fifth aspects, a delay time setting means for arbitrarily setting the delay time is provided.
[0013]
[Effects of the invention]
According to the auxiliary power vehicle according to the first aspect of the present invention, since the predetermined delay time is provided between the time when the supply of human power is detected and the start of the supply of auxiliary power, the auxiliary power vehicle is immediately assisted by detecting the presence of human power supply. Instead of generating power, whether or not auxiliary power can be supplied can be determined in combination with other signals and phenomena, so that auxiliary power can be supplied more appropriately.
[0014]
Further, the human power detection means of the present invention only needs to detect the presence or absence of supply of human power, and therefore has a simpler structure and lower cost than, for example, a conventional human power detection sensor that detects the magnitude of human power.
[0015]
Further, since the varied according to the running state the length of the delay time, it is possible to substantially change the first threshold manpower supply by human power detection means, which only detect the presence or absence of human power supply An effect equivalent to that of detecting the magnitude of human power itself while using the sensor can be obtained.
[0016]
According to the invention of claim 2 , when no human power supply is detected before the delay time elapses, auxiliary power is not supplied, so that human power is input within a range not exceeding the delay time. Or, if something touches the pedal and the pedal rotates and this is mistakenly detected as human power supply, input that does not require auxiliary power can be treated as if there was no input, preventing malfunction. it can.
[0017]
According to the third aspect of the invention, it is detected whether the vehicle is stopped or traveling, and the delay time while the vehicle is stopped is longer than the delay time while traveling. Thus, it is possible to more reliably prevent the auxiliary power from being generated against the will of the rider when the auxiliary power is not required, such as when something touches. In addition, since the delay time is shortened while the vehicle is running, the detection threshold of human power supply can be reduced equivalently, and there is not much delay in the generation of auxiliary power. When it is small, auxiliary power can be easily generated, and driving feeling can be enhanced.
[0018]
According to the invention of claim 4, since the delay time at the time of high speed traveling is shorter than the delay time at the time of low speed traveling, the equivalent threshold value with human power detection depends on the rotation speed of the pedal that changes depending on the vehicle speed. It is possible to set the same value without doing so, and the driving feeling can be enhanced.
[0019]
According to the invention of claim 5 , since the auxiliary power at the time of high-speed driving is made larger than the auxiliary power at the time of low-speed driving, the increased driving resistance at the time of high-speed driving can be supplemented by the auxiliary power, and the burden on the rider is reduced. In addition, the driving feeling can be improved.
[0020]
According to the invention of claim 6 , since the delay time setting means for arbitrarily setting the delay time is provided, the rider can set the auxiliary power supply characteristic according to his / her physical strength and the like, for example, the pedaling force of the rider When the power is strong, the human power detection threshold value can be increased to suppress battery consumption, and variations in individual vehicles can be easily adjusted.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIGS. 1 to 9 are views for explaining a battery-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the battery-assisted bicycle, and FIG. 2 is a block diagram of the bicycle auxiliary power supply apparatus. 3 and 4 are flowcharts for explaining the operation of the auxiliary power supply device, FIGS. 5 to 8 are time charts for explaining the operation of the auxiliary power supply device, and FIG. 9 is the auxiliary power supply. It is a vehicle speed-delay time characteristic figure of an apparatus.
[0022]
In the figure, reference numeral 1 denotes an electrically assisted bicycle as an auxiliary power vehicle according to the present invention, and a body frame 2 of the body frame 2 includes a head pipe 3, a down tube 4 extending obliquely rearward and downward from the head pipe 3, and the down tube. 4 and a pair of left and right chain stays 6 extending substantially horizontally rearward from the rear end of the down tube 4 and rear end portions of the chain stays 6. And a pair of left and right seat stays 7 that join the upper ends of the seat tubes 5 and a horizontal tube 11 that extends horizontally from the head pipe 3.
[0023]
A front fork 8 is pivotally supported on the head pipe 3 so as to be rotatable left and right. A front wheel 9 is pivotally supported at the lower end of the front fork 8, and a steering handle 10 is fixed to the upper end. A saddle 12 is mounted on the upper end of the seat tube 5. Further, a rear wheel 13 is pivotally supported at the rear end of the chain stay 6.
[0024]
A power unit 15 is provided at the lower end of the vehicle body frame 2 and outputs a resultant force of a pedal depression force (manpower) applied to the crankshaft via the crank arm 16a and auxiliary power from the built-in electric motor 17 at the lower end of the vehicle body frame 2. Is installed. The output from the power unit 15 is transmitted to the rear wheel 13 through the chain 30.
[0025]
As described above, the battery-assisted bicycle 1 of the present embodiment includes the human power drive system and the auxiliary power drive system in parallel. When the main switch is turned on, the vehicle can travel with the combined force of the human power and the auxiliary power, and the main switch is turned off. When the battery is over-discharged, the vehicle can be driven only by the human power drive system.
[0026]
The power unit 15 includes the electric motor 17 described above, a speed reducer that decelerates the rotation of the electric motor 17, and a controller 22 that functions as auxiliary power control means for variably controlling auxiliary power from the electric motor 17. ing. Further, in the above power unit 15 it is also built vehicle speed sensor 18 for detecting the traveling speed of the vehicle from the rotational speed of the resultant force parts of the human power and the auxiliary power.
[0027]
Furthermore, a human power detection switch (human power detection means) 28 is also attached inside the power unit 15. The human power detection switch 28 is used to detect whether or not pedal pedal force (human power) is input to the pedal 16b, that is, whether or not human power is supplied, and is turned on when the pedal force exceeds a predetermined value a. It turns off when the value falls below a predetermined value b.
[0028]
A battery 21 serving as a power source for the electric motor 17 and the like has a configuration in which a large number of single cells are housed in a rectangular parallelepiped case, and the left and right seat stays 7 extend along the rear surface of the seat tube 5. , 7 so as to be sandwiched between them.
[0029]
Further, as shown in FIG. 2, the controller 22 receives an MPU 50 to which a human power supply presence / absence signal from the human power detection switch 28 and a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 18 input via the I / F 51 are input. I have. The MPU 50 calculates the magnitude of the auxiliary power, the delay time until the auxiliary power supply is started after the magnitude of the auxiliary power is detected based on each input signal and the built-in map data, and the calculation result is A control signal for supplying a corresponding current from the battery 21 to the electric motor 17 is output to the motor driver 66. A setting volume (delay time setting means) 52 for manually setting an arbitrary delay time until the auxiliary power supply is started may be provided.
[0030]
The MPU 50 starts supplying auxiliary power when a human power supply is detected (start of human power supply), that is, when a predetermined delay time elapses from when the human power detection switch 28 is turned on. It functions as auxiliary power control means for stopping the supply of auxiliary power when the stop of human power supply is detected, that is, when the human power detection switch 28 is turned off.
[0031]
Further, the MPU 50 sets a delay time td corresponding to the traveling speed of the vehicle based on the map data shown in FIG. This delay time td is set to the longest when starting and traveling at a very low speed, and is set to be shorter as the vehicle speed increases from here, and is set to be constant at 20 km / h or higher.
[0032]
More specifically, as shown in FIG. 5, the MPU 50 has a predetermined delay time from when the human power detection switch 28 detects the presence of human power supply because the pedal depression force exceeds a predetermined threshold value a. Supply of auxiliary power is started when (td1 or td2) has elapsed, and supply of auxiliary power is stopped when it is detected by the human power detection switch 28 that no pedal power has been supplied because the pedal depression force has fallen below a predetermined threshold value d. The electric motor 17 is controlled as described above.
[0033]
Further, as shown in FIG. 6, the MPU 50 does not supply auxiliary power by stopping the measurement of the delay time when no human power supply is detected before the set delay time elapses. It is configured.
[0034]
7 to 9, the MPU 50 sets the delay time when the vehicle is stopped longer than the delay time during travel, and sets the delay time during high speed travel to the delay time during low speed travel. Set it shorter.
[0035]
Furthermore, the MPU 50 also functions as auxiliary power control means for controlling the magnitude of the auxiliary power from the electric motor 17 so that the auxiliary power during high-speed traveling is greater than the auxiliary power during low-speed running.
[0036]
Next, the auxiliary power supply control operation in the bicycle 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the current vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 18, and a delay time corresponding to the vehicle speed is set based on the characteristic diagram of FIG. 9 (steps S1 and S2).
[0037]
Then, whether or not human power is supplied at the present time is determined by turning on / off the human power detection switch 28, that is, whether or not human power is supplied (step S3). In step S4, it is determined whether or not the human power detection switch 28 is turned on (step S4).
[0038]
In step S4, when the human power detection switch is not turned on in the previous process, that is, when the supply of human power is started at the present time, the delay time starts to be counted (step S5).
[0039]
If the human power detection switch is turned on in the previous process, the delay time is continuously counted. When this count value exceeds the predetermined delay time set in step S2, FIG. As shown, the auxiliary power output flag is set to 1 (steps S6 and S7), and the auxiliary power output is started when the auxiliary power output flag = 1 is detected in step S21 of FIG.
[0040]
Further, when the human power detection switch 28 is not turned on at the present time in step S3, it is determined whether or not the human power detection switch is turned on in the previous processing, and if it is turned on, that is, the supply of human power is stopped at the present time. The count of the delay time is stopped, the count value is set to 0, and the auxiliary power output flag is set to 0.
[0041]
Then, when the auxiliary power output flag = 0 is detected in step S21 of FIG. 4, the output of auxiliary power is stopped (step S23). If the human power detection switch has not been turned on in the previous process in step S9, that is, if no human power supply continues, supply of auxiliary power is not started. Immediately after the power is turned on, the value of the output flag is set to 0 in a predetermined step of an initial setting flow (not shown), and auxiliary power is not output while the human power detection switch is off. Further, the above-described processing is repeatedly performed at a time interval sufficiently shorter than the rotation of the pedal 16.
[0042]
As shown in FIGS. 5 to 8, when the pedal depression force exceeds a predetermined value a by the above-described control, measurement of the delay time is started, and a predetermined delay time (td1, td2, td3) set based on the vehicle speed or the like is started. , Td4), the supply of the auxiliary power is started, and the supply of the auxiliary power is stopped when the pedal depression force becomes smaller than a predetermined value d.
[0043]
As described above, in the battery-assisted bicycle 1 according to the present embodiment, the supply of auxiliary power is started after the elapse of a predetermined delay time from when the presence of human power supply is detected. This is equivalent to being able to arbitrarily select the presence / absence detection threshold, that is, the pedaling force at the start of auxiliary power supply.
[0044]
That is, for example, as shown in FIG. 5, when the delay time is td1, the substantial pedal effort at the start of auxiliary power supply is b, and when the delay time is td2, the substantial pedal effort is c. In other words, the detection threshold of human power supply can be changed equivalently. In this case, the human power detection means only needs to be turned on when the pedal depression force reaches a predetermined value and turned off when the pedal depression force falls below the predetermined value, so that the structure is compared with the case where the pedal depression force itself is detected. A simple and inexpensive pedal force sensor can be used, and the cost can be reduced.
[0045]
In addition, as shown in FIG. 6, when the pedaling force becomes smaller than d and the stop of the human power supply is detected before the set delay time elapses, the delay time measurement is stopped. Auxiliary power is not supplied, so if human power is input for a very short time or if the pedal hits something, the auxiliary power supply will not start and the place is crowded. Is easy to handle.
[0046]
In addition, as shown in FIG. 7, the delay time when the vehicle is stopped is set longer than that when the vehicle is traveling, so that the rider willing when there is no need for auxiliary power such as when something touches the pedal while the vehicle is stopped. On the other hand, it is possible to more reliably prevent the auxiliary power from being generated. In addition, since the delay time is shortened while the vehicle is running, the detection threshold of human power supply can be reduced equivalently, and there is not much delay in the generation of auxiliary power. When it is small, auxiliary power can be easily generated, and driving feeling can be enhanced.
[0047]
Furthermore, as shown in FIG. 8, since the delay time td4 at the time of high speed traveling is set shorter than the delay time td3 at the time of low speed traveling, the equivalent threshold value with human power detection is set to the rotational speed of the pedal that varies depending on the vehicle speed. Can be set to the same value without depending on the driving feeling, and the driving feeling can be enhanced.
[0048]
Further, as indicated by a broken line in FIG. 8, it is possible to set the magnitude of the auxiliary power at the time of high speed driving to be larger than that at the time of low speed driving, and in such a case, it increases as the vehicle speed increases. The running resistance can be compensated by increasing the auxiliary power, so that the burden on the rider can be reduced and the running feeling can be improved.
[0049]
Furthermore, as described above, the delay time can be arbitrarily set according to the rider's will by using the setting volume 52. In this case, assistance corresponding to the rider's preference and physical strength is possible. It is possible to select the generation timing of power, and to adjust the variation in characteristics among individual vehicles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block configuration diagram of the bicycle auxiliary power supply device.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.
FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.
FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.
FIG. 9 is a vehicle speed-delay time characteristic diagram of the auxiliary power supply device.
[Explanation of symbols]
1 Electric auxiliary bicycle 13 Rear wheel 22 Controller (auxiliary power control means)
28 Human power detection switch (human power detection means)

Claims

人力駆動系と補助動力駆動系を並列に有し、人力駆動系に加えられた人力及び補助動力駆動系からの補助動力により車輪を駆動するようにした補助動力式車両において、
上記人力駆動系へのペダル踏力が、所定の第１しきい値を越えたことで人力供給有りを検出し、該第１しきい値より小さい第２しきい値を下回ったことで人力供給無しを検出する人力検出手段と、該人力検出手段により人力供給有りが検出された時から所定の遅延時間経過後に一定大きさの補助動力の供給を開始するとともに、人力供給無しが検出された時補助動力の供給を停止する補助動力制御手段とを備え、該補助動力制御手段は、上記遅延時間を走行状況に応じて変化させることにより、実質的に上記第１しきい値を走行状況に応じて変化させることを特徴とする補助動力式車両。In an auxiliary power vehicle having a human power drive system and an auxiliary power drive system in parallel, the wheels are driven by human power applied to the human power drive system and auxiliary power from the auxiliary power drive system ,
The presence of human power supply is detected when the pedal force applied to the human power drive system exceeds a predetermined first threshold value, and no human power supply is detected when the pedal power is below a second threshold value smaller than the first threshold value. a human power detection means for detecting, starts the supply of the auxiliary power constant magnitude after a predetermined delay time from when there manpower supply is detected by the person force detecting means, when no human power supply is detected auxiliary Auxiliary power control means for stopping the supply of power, the auxiliary power control means substantially changing the first threshold value according to the driving situation by changing the delay time according to the driving situation. An auxiliary power vehicle characterized by being changed .

請求項１において、上記補助動力制御手段は、上記遅延時間が経過する前に上記人力検出手段により人力供給無しが検出された時には補助動力の供給を行わないことを特徴とする補助動力式車両。2. The auxiliary power vehicle according to claim 1, wherein the auxiliary power control means does not supply auxiliary power when no human power supply is detected by the human power detection means before the delay time elapses.

請求項１又は２において、車両の停止中又は走行中の何れであるかを検出する車両状態検出手段を備え、上記補助動力制御手段は、車両停止中の上記遅延時間を走行中の上記遅延時間より大きくすることを特徴とする補助動力式車両。3. The vehicle state detection unit according to claim 1, further comprising: a vehicle state detection unit that detects whether the vehicle is stopped or traveling, wherein the auxiliary power control unit includes the delay time during traveling when the vehicle is stopped. Auxiliary power vehicle characterized by being made larger.

請求項１ないし３の何れかにおいて、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段を備え、上記補助動力制御手段は、高速走行時の上記遅延時間を低速走行時の上記遅延時間より短くすることを特徴とする補助動力式車両。4. The vehicle according to claim 1, further comprising travel speed detecting means for detecting a travel speed of the vehicle, wherein the auxiliary power control means makes the delay time at high speed travel shorter than the delay time at low speed travel. An auxiliary power vehicle characterized by the above.

請求項４において、上記補助動力制御手段は、高速走行時の補助動力を低速走行時の補助動力より大きくすることを特徴とする補助動力式車両。5. The auxiliary power vehicle according to claim 4, wherein the auxiliary power control means makes auxiliary power at high speed traveling larger than auxiliary power at low speed traveling.

請求項１ないし５の何れかにおいて、上記遅延時間を任意に設定する遅延時間設定手段を備えていることを特徴とする補助動力式車両。6. The auxiliary power vehicle according to claim 1, further comprising delay time setting means for arbitrarily setting the delay time.