JPH09301264A

JPH09301264A - 補助駆動装置

Info

Publication number: JPH09301264A
Application number: JP13744896A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tateishi; 守立石; Katsumi Murai; 克己村井
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】補助駆動装置において、補助動力の付加量の
設定が容易で、走行中でも補助動力の付加量の設定量を
変更できるようにすることを課題とする。【解決手段】人力による駆動操作に加えてモータ14に
よる補助動力を付加できる補助駆動装置において、アク
セルレバー19の操作位置に応じて補助動力の付加量が変
更するようにされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人力による駆動操
作に加えてモータによる補助動力を付加できるようにし
た補助駆動装置、例えば自転車用の補助駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５(a),(b) は、従来の補助駆動装置の
説明図であり、人力及び補助動力によるペダル駆動力と
ペダル回転位置との関係を座標に示している。図中、ａ
はペダルの最上位置、ｂは水平位置、ｃは最下位置であ
り、曲線Ｆの範囲は通常のペダル駆動力を示し、半円部
分Ｇは上限設定値を示している。この補助駆動装置で
は、上限設定値を越えたペダル駆動力に対応する量だ
け、モータを駆動するようにされており、図５(a) の斜
線部分Ｉがモータの駆動部分であり、図５(b) の斜線部
分Ｊが．補助動力オンのときのペダル駆動力である。

【０００３】前記上限設定値を定めるにはモード設定器
（アシストレベル設定器）を用い、マイコンのＲＯＭに
既に書き込まれたデータを読み出して設定するか、又は
新たにＲＡＭに書き込んでそのデータを読み出して設定
する。そして、補助動力がオンの時には、時々刻々のペ
ダル位置とペダル駆動力とをマイコンに入力し、マイコ
ンにおいてこれらと前記の上限設定値とを比較して減算
処理し、その減算値に応じてモータを駆動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の補助駆動装置で
は、上限設定値の設定をするのにアシストレベル設定器
を用いる必要があり、一度設定して走行すると、走行中
にアシストレベルを変更することが困難であった。本発
明は、補助駆動装置において、補助動力の付加量の設定
が容易で、走行中でも補助動力の付加量の設定量を変更
できるようにすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、人力による駆
動操作に加えてモータによる補助動力を付加できる補助
駆動装置において、アクセルレバーの操作位置に応じて
補助動力の付加量が変更するようにされたことを構成と
する。本発明は、前記構成において、ペダル操作中であ
り、ブレーキ操作がされず、かつアクセルレバーが操作
されている場合に限り、補助動力付加の動作が行われる
ようにされたことを構成とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明の補助駆動
装置の実施の形態を示す。図１(a) は本発明の補助駆動
装置の実施の形態を装着した自転車の側面図である。自
転車は、フレーム１、ハンドル２、クランク３、ペダル
４、クランク軸５、クランクギヤ６、チェ−ン７、前輪
８、後輪９、バスケット10等からなる通常のものであ
る。この自転車では、バスケット10には制御装置12、モ
ータドライバー13、モータ14及び二次電池15が装着さ
れ、前輪８のスプロケット17とモータ14のスプロケット
とはチェーン16で連結されている。ハンドル２の左グリ
ップ近傍にはアクセルレバー19が配設され（図１(a) 参
照）、右グリップ20の近傍にはブレーキレバー21及びブ
レーキ操作検出スイッチ22が配設されて（図１(b) 参
照）いる。アクセルレバー19にはアクセルレバー操作検
出スイッチ（不図示）が連動可能に配設されており、ア
クセルレバー操作検出スイッチには可変抵抗器が内蔵さ
れ、アクセルレバー19の操作量に応じて抵抗値が変化す
る。そして、アクセルレバー19にはバックスプリングが
配設されており、指でレバーを保持していなければ、ア
クセルレバー19は元の位置に戻るようになっている。

【０００７】図２は、自転車のハンガ部の縦断面図であ
り、ハンガパイプ25内にクランク軸５が軸受26により回
転自在に軸支され、軸５の両端にはクランク３が連結さ
れている。クランク軸５の右端部の外周面には多数の突
起24が形成され、ハンガパイプ25に配設された近接スイ
ッチ27の先端が、突起24に対向させられている。近接ス
イッチ27の出力は図３のマイコン35に入力され、ペダル
４が回転しているか否かが判断される。また、クランク
軸５の中間部にペダル駆動力検出センサ（歪みゲージ）
29が配設され、その両側のクランク軸５に信号取り出し
用のスリップリング30Ａ・30Ｂが形成されている。接触
子Ｖin及びスリップリング30Ａを通してペダル駆動力検
出センサ29に入力電圧が供給され、ペダル駆動力検出セ
ンサ29の出力電圧はスリップリング30Ｂ及び接触子Ｖou
t を通してマイコン35に入力される。ペダル駆動力検出
センサ29の出力によってペダルが操作されているかとい
うペダリングの動作が検知される。

【０００８】図３は、本発明の補助駆動装置の実施の形
態のシステムの構成を示す説明図である。マイコン35に
はＲＯＭ，ＲＡＭが内蔵され、近接スイッチ27、ペダル
駆動力検出センサ29、ブレーキ操作検出スイッチ22、ア
クセルレバー操作検出スイッチの各出力がマイコン35に
入力される。マイコン35からのアシスト量（補助動力付
加量）を示す出力は、モータドライバー13へ出力され、
モータドライバー13においてはアシスト量の出力信号の
パルス幅を変更してモータへの供給電力が制御され、モ
ータ14への出力が調整される。このシステムにおいて、
アクセルレバー19のマニュアル操作量に応じた入力信号
がアクセルレバー操作検出スイッチから入力され、アク
セルレバーのマニュアル操作量に応じた大きさのアシス
ト量を示す出力が、マイコン35から出力される。そし
て、システムの作動中はいつでも、アクセルレバー19の
マニュアル操作によりアシスト量を変更することが可能
である。ただし、安全のため、アシスト量の大きさはペ
ダル踏力の範囲内に限られるようにされている。

【０００９】図４は、本発明の補助駆動装置の実施の形
態の処理動作を示すフローチャートである。不図示の電
源スイッチをオンすると、プログラムがスタートする。
先ず、ステップＳ１ではペダル４が操作中か否かが判断
され、ペダル操作中と判断されたときはステップＳ２へ
進み、ペダル操作中ではないと判断されたときはステッ
プＳ５へ進む。ペダル操作の有無を判断する理由は２つ
あり、理由の１はモータ駆動によるアシストの必要性を
判断し、アシストの必要のないペダル非操作時にはモー
タの回転を行わず、アシストの無駄を防止することであ
る。理由の２は、現在の原付自転車の法規則によれば、
ペダル操作なしの状態でアシストすると、原動機付自転
車と判断されるので、そうした判断のされることを回避
するためである。なお、原動機付自転車と判断された場
合には、例えばヘルメットを着用し、ナンバーを登録
し、車道を走行しなければならない。

【００１０】ステップＳ２では、ブレーキ操作の有無が
判断され、ブレーキ操作中と判断されたときはステップ
Ｓ５へ進み、ブレーキ操作中ではないと判断されたとき
はステップＳ３へ進む。ブレーキ操作の有無を判断する
理由は、走行中の危険防止のためである。走行中にブレ
ーキを操作して停止しようとしているときに、モータ駆
動のアシストを行うことは、停止を妨げ危険であるから
である。

【００１１】ステップＳ３では、アクセルレバー19がオ
ン（操作中）か否かが判断され、オンのときはステップ
Ｓ４へ進み、オンではないときはステップＳ５へ進む。
アクセルレバー19がオンか否かについては、アクセルレ
バー操作検出スイッチの可変抵抗器からの信号により判
断する。そして、ペダル操作中であること、ブレーキ操
作中ではないこと、アクセルレバーがオンであることの
３つ条件を全部満たすときにのみステップＳ４へ進む。

【００１２】ステップＳ４では、アシストを実行し、ス
テップＳ１へ進む。前記のとおり、マイコン35からのア
シスト量の出力信号はアクセルレバー19のマニュアル操
作量に応じた大きさであり、この出力信号に従ってモー
タドライバー13がパルス幅変調を行い、モータ14を駆動
する。従って、モータ14はアクセルレバー19のマニュア
ル操作量に応じた補助駆動力を出力する。そして、通常
はステップＳ１からステップ４へ、ステップＳ４からス
テップＳ１への制御が繰り返され、その場合にはモータ
14の駆動は後述のステップＳ６でアシスト中止の命令が
出されるか、又は電源スイッチをオフにされるときまで
継続する。

【００１３】ステップＳ５では、アシスト中か否かが判
断され、アシスト中と判断されたときはステップＳ６へ
進み、アシスト中ではないと判断されたときは、ステッ
プＳ１へ進む。ステップＳ６ではアシストが中止され、
ステップ１へ進む。このように、電源スイッチがオン
で、ペダル操作中ではないとき、ブレーキ作動中のと
き、又はアクセルレバーを操作していないときの３条件
のいずれかに該当するときは、モータ14を駆動すること
が危険であるので、アシストを行わないように制御され
る。そして、ペダル操作中ではない、ブレーキ作動中、
又はアクセルレバーを操作していないという状態が継続
する間は、ステップＳ１ないしステップＳ３からステッ
プＳ５・ステップＳ１への制御が繰り返される。

【００１４】アシスト実行状態で走行中に、モータ14の
駆動による補助動力の付加量を変えたいと思ったとき
は、アクセルレバー19の操作位置を変更させることによ
り、アシスト量を自由に変えることができる。例えば、
疲労を感じたり、昇り坂に差し掛かったとき、アクセル
レバー19の操作位置を操作する人の好みに合わせてプラ
スに変更し、補助動力の付加量を希望する程度に高める
ことができる。そして、走行中に補助動力の付加量が大
きすぎると感じたときには、アクセルレバー19の操作位
置を変更して、アシスト量を低減させ、適度の補助動力
の付加量を実現させ、それを維持させることができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明では、アクセルレバーの操作位置
に応じて補助動力の付加量が変更することができるの
で、補助動力の付加量の設定が容易で、走行中でも補助
動力の付加量の設定量を変更することができる。そし
て、補助動力の付加量の希望値には個人差があるが、本
発明では補助駆動装置の利用者がアクセルレバーの操作
位置を変更することにより、補助動力の付加量を変更さ
せ、利用者の望む補助動力の付加量を容易に実現させる
ことができる。また、本発明では、ペダル操作中であ
り、ブレーキ操作がされず、かつアクセルレバーが操作
されているという３条件を満たす場合に限り、補助動力
付加の動作が行われるようにされているので、安全性が
高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) は本発明の実施の形態の補助駆動装置
を装着した自転車の側面図であり、図１(b) は自転車の
右グリップ近傍を示す部分平面図である。

【図２】図１(a) に示す自転車のハンガ部の縦断面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態のシステムの構成を示す説
明図である。

【図４】本発明の実施の形態の処理動作を示すフローチ
ャートである。

【図５】従来の補助駆動装置を示す図である。

【符号の説明】

14 モータ 19 アクセルレバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人力による駆動操作に加えてモータによ
る補助動力を付加できる補助駆動装置において、アクセ
ルレバーの操作位置に応じて補助動力の付加量が変更す
るようにされたことを特徴とする補助駆動装置。
【請求項２】ペダル操作中であり、ブレーキ操作がさ
れず、かつアクセルレバーが操作されている場合に限
り、補助動力付加の動作が行われるようにされた請求項
１記載の補助駆動装置。