JPH11147495A - 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 - Google Patents
自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車Info
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- JPH11147495A JPH11147495A JP9331014A JP33101497A JPH11147495A JP H11147495 A JPH11147495 A JP H11147495A JP 9331014 A JP9331014 A JP 9331014A JP 33101497 A JP33101497 A JP 33101497A JP H11147495 A JPH11147495 A JP H11147495A
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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
- 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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- B60L2200/12—Bikes
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Control Of Transmission Device (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転者が何ら変速操作をしなくても、自動的
に最適の変速制御を行うことができる自動変速制御装置
およびこれを用いた電動補助自転車を提供することにあ
る。 【解決手段】 アシストユニット５は車速センサ、踏力
検出器およびＣＰＵを有しており、該ＣＰＵは車速およ
び踏力ピーク値を基に、変速機１３のギヤ段を自動的に
求め、該ギヤ段による変速指令を変速シフタ（機構）お
よびアクチュエータに出力する。踏力ピーク値として
は、複数個の踏力ピークの平均が用いられるので、安定
な変速制御を行うことができる。また、車速および踏力
に適応したギヤ段が、予めテーブルで作成されているの
で、ＣＰＵは簡単に、最適のギヤ段を求めることができ
る。
に最適の変速制御を行うことができる自動変速制御装置
およびこれを用いた電動補助自転車を提供することにあ
る。 【解決手段】 アシストユニット５は車速センサ、踏力
検出器およびＣＰＵを有しており、該ＣＰＵは車速およ
び踏力ピーク値を基に、変速機１３のギヤ段を自動的に
求め、該ギヤ段による変速指令を変速シフタ（機構）お
よびアクチュエータに出力する。踏力ピーク値として
は、複数個の踏力ピークの平均が用いられるので、安定
な変速制御を行うことができる。また、車速および踏力
に適応したギヤ段が、予めテーブルで作成されているの
で、ＣＰＵは簡単に、最適のギヤ段を求めることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は自動変速制御装置
に関し、特に電動補助（アシスト）自転車等において、
運転者がマニュアル操作をしなくても、自動的に変速制
御をすることのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車に関する。
に関し、特に電動補助（アシスト）自転車等において、
運転者がマニュアル操作をしなくても、自動的に変速制
御をすることのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の変速装置を備えた電動補助自転車
には、ハンドル部のレバーと変速装置の変速機構部とを
ワイヤで連結し、該レバーの手動操作により変速機構部
を手動で動作させるようにしたものがある。
には、ハンドル部のレバーと変速装置の変速機構部とを
ワイヤで連結し、該レバーの手動操作により変速機構部
を手動で動作させるようにしたものがある。
【０００３】また、自転車に取り付けた無段変速装置の
変速比を、自動的にモータによって制御するようにした
自転車用電動無段変速装置に関する発明が、例えば特開
平６−１２７４５８号に開示されているように、なされ
ている。
変速比を、自動的にモータによって制御するようにした
自転車用電動無段変速装置に関する発明が、例えば特開
平６−１２７４５８号に開示されているように、なされ
ている。
【０００４】この発明では、自転車の運転者によく見え
てかつ手で操作しやすい位置、例えばハンドルバーの中
央部に表示器が設置され、この表示器に変速指令用のア
ップ（ＵＰ）、ダウン（ＤＯＷＮ）のソフトスイッチが
表示されている。走行中に、運転者によって該ソフトス
イッチのいずれか一方が押されると、変速用モータが押
された方向に回転し、変速比を増加または減少する。
てかつ手で操作しやすい位置、例えばハンドルバーの中
央部に表示器が設置され、この表示器に変速指令用のア
ップ（ＵＰ）、ダウン（ＤＯＷＮ）のソフトスイッチが
表示されている。走行中に、運転者によって該ソフトス
イッチのいずれか一方が押されると、変速用モータが押
された方向に回転し、変速比を増加または減少する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、前記し
た従来装置によれば、運転者がハンドル部のレバーを操
作したり、変速指令用のアップまたはダウンのスイッチ
を操作しないと、変速操作が行われず、不便であるとい
う問題があった。また、運転者が変速操作に不慣れな場
合には、自転車の走行状態に適した変速指令を出すこと
ができず、電動無段変速装置を使いこなすことが難しい
という問題があった。例えば、走行中に適切な変速ギヤ
が選定されずに無駄な電力を消費したり、停止時には次
にこぐ時のことを考え、軽くこぎ出せるようにギヤを予
め変速させておく必要があって不便であったりするとい
う問題があった。
た従来装置によれば、運転者がハンドル部のレバーを操
作したり、変速指令用のアップまたはダウンのスイッチ
を操作しないと、変速操作が行われず、不便であるとい
う問題があった。また、運転者が変速操作に不慣れな場
合には、自転車の走行状態に適した変速指令を出すこと
ができず、電動無段変速装置を使いこなすことが難しい
という問題があった。例えば、走行中に適切な変速ギヤ
が選定されずに無駄な電力を消費したり、停止時には次
にこぐ時のことを考え、軽くこぎ出せるようにギヤを予
め変速させておく必要があって不便であったりするとい
う問題があった。
【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
を除去し、運転者が何ら変速操作をしなくても、自動的
に最適の変速制御を行うことができる自動変速制御装置
およびこれを用いた電動補助自転車を提供することにあ
る。
を除去し、運転者が何ら変速操作をしなくても、自動的
に最適の変速制御を行うことができる自動変速制御装置
およびこれを用いた電動補助自転車を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、変速機の変速比を増加または減少させる
ための自動変速制御装置において、 踏力のピーク値と
車速とからこれらに適応したギヤ段を自動的に求める手
段と、前記変速機のギヤ段を、前記の手段によって求め
られたギヤ段に自動的に切り換える手段とを具備した点
に第１の特徴がある。また、本発明は、前記第１の特徴
の自動変速制御装置を、踏力検出器と車速センサを少な
くとも備えた電動補助自転車に適用した点に第２の特徴
がある。
に、本発明は、変速機の変速比を増加または減少させる
ための自動変速制御装置において、 踏力のピーク値と
車速とからこれらに適応したギヤ段を自動的に求める手
段と、前記変速機のギヤ段を、前記の手段によって求め
られたギヤ段に自動的に切り換える手段とを具備した点
に第１の特徴がある。また、本発明は、前記第１の特徴
の自動変速制御装置を、踏力検出器と車速センサを少な
くとも備えた電動補助自転車に適用した点に第２の特徴
がある。
【０００８】第１の特徴によれば、踏力のピーク値と車
速に応じて、これらに適応したギヤ段に自動的に切り換
えられるので、従来のように手動で制御指令をする必要
がなくなり、変速制御の煩わしさがなくなる。また、第
２の特徴によれば、従来の電動補助自転車は既に踏力検
出器と車速センサとバッテリを具備しているので、高価
な装置を付加することなく本発明を安価に実現できる。
速に応じて、これらに適応したギヤ段に自動的に切り換
えられるので、従来のように手動で制御指令をする必要
がなくなり、変速制御の煩わしさがなくなる。また、第
２の特徴によれば、従来の電動補助自転車は既に踏力検
出器と車速センサとバッテリを具備しているので、高価
な装置を付加することなく本発明を安価に実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１に、本発明の自動変速制御装置
が適用される電動補助自転車の要部の構成図を示し、図
２に図１のアシストユニット５の構成要素の要部を示
す。なお、本発明は、電動補助自転車に限定されず、変
速制御装置を有する他の装置にも適用できることは勿論
である。
を詳細に説明する。図１に、本発明の自動変速制御装置
が適用される電動補助自転車の要部の構成図を示し、図
２に図１のアシストユニット５の構成要素の要部を示
す。なお、本発明は、電動補助自転車に限定されず、変
速制御装置を有する他の装置にも適用できることは勿論
である。
【００１０】図１は、電動補助自転車を上から見た時の
要部構成図であり、１ａ、１ｂはペダル、２ａ、２ｂは
ペダル１ａ、１ｂに印加された人力を伝達するクラン
ク、３は該クランクを介して伝達された人力により回転
駆動されると共に、電動モータ４によりその回動をアシ
ストされるドライブスプロケットである。また、５はア
シストユニットであり、前記電動モータ４の駆動力をド
ライブスプロケット３に伝達する伝達機構、図２に示さ
れている、車速センサ６、踏力検出器７およびＣＰＵ８
等から構成されている。
要部構成図であり、１ａ、１ｂはペダル、２ａ、２ｂは
ペダル１ａ、１ｂに印加された人力を伝達するクラン
ク、３は該クランクを介して伝達された人力により回転
駆動されると共に、電動モータ４によりその回動をアシ
ストされるドライブスプロケットである。また、５はア
シストユニットであり、前記電動モータ４の駆動力をド
ライブスプロケット３に伝達する伝達機構、図２に示さ
れている、車速センサ６、踏力検出器７およびＣＰＵ８
等から構成されている。
【００１１】また、１０は後輪、１１は前記ドライブス
プロケット３の回転駆動力を後輪のドリブンスプロケッ
ト１２に伝達するチェーン、１３はギヤ比を変えて変速
する変速機、１４は該変速機１３の変速シフタ（機構）
およびアクチュエータである。該アクチュエータは、サ
ーボモータ、ソレノイド等から構成されており、該変速
シフタの動作を制御する。
プロケット３の回転駆動力を後輪のドリブンスプロケッ
ト１２に伝達するチェーン、１３はギヤ比を変えて変速
する変速機、１４は該変速機１３の変速シフタ（機構）
およびアクチュエータである。該アクチュエータは、サ
ーボモータ、ソレノイド等から構成されており、該変速
シフタの動作を制御する。
【００１２】なお、前記車速センサ６はペダル１ａ、１
ｂの回転数と前記変速シフタ１４で選択されているギヤ
段を基に車速を検出し、踏力検出器７はペダル１ａ、１
ｂの駆動力を例えば歪みゲージで検出する。該車速セン
サ６および踏力検出器７は従来から知られているものを
使用することができる。
ｂの回転数と前記変速シフタ１４で選択されているギヤ
段を基に車速を検出し、踏力検出器７はペダル１ａ、１
ｂの駆動力を例えば歪みゲージで検出する。該車速セン
サ６および踏力検出器７は従来から知られているものを
使用することができる。
【００１３】図３は、自転車がこがれる時の踏力の特性
を表すものである。人はペダル１ａ、１ｂに対し、力を
入れる、力を抜く、力を入れる、力を抜くという動作を
繰り返して自転車をこぐので、人力によって回転駆動さ
れるペダル１ａ、１ｂの踏力は、図示されているよう
に、大小を周期的に繰り返す。ある時間ｔ1 に踏力が最
小であれば、次の時間ｔ2 ではピーク（最大）Ｐ1 とな
り、さらに次の時間ｔ3では再び最小となり、時間ｔ4
ではピークＰ2 となる。運転者は、通常は、自分のペー
スでペダルをこぐので、踏力は運転者のペースに応じた
周期で滑らかに変動するが、時には突然ペダルに力を入
れて異常なこぎ方をする時がある。この時には、踏力は
図３の時間ｔ9 〜ｔ11のような変化をし、踏力の変化値
（Δ踏力）は通常のこぎ方の場合に比べて非常に大きく
なる。
を表すものである。人はペダル１ａ、１ｂに対し、力を
入れる、力を抜く、力を入れる、力を抜くという動作を
繰り返して自転車をこぐので、人力によって回転駆動さ
れるペダル１ａ、１ｂの踏力は、図示されているよう
に、大小を周期的に繰り返す。ある時間ｔ1 に踏力が最
小であれば、次の時間ｔ2 ではピーク（最大）Ｐ1 とな
り、さらに次の時間ｔ3では再び最小となり、時間ｔ4
ではピークＰ2 となる。運転者は、通常は、自分のペー
スでペダルをこぐので、踏力は運転者のペースに応じた
周期で滑らかに変動するが、時には突然ペダルに力を入
れて異常なこぎ方をする時がある。この時には、踏力は
図３の時間ｔ9 〜ｔ11のような変化をし、踏力の変化値
（Δ踏力）は通常のこぎ方の場合に比べて非常に大きく
なる。
【００１４】次に、本実施形態の動作を、図４のフロー
チャートを参照して説明する。このフローチャートは、
主に図２のＣＰＵの動作を示している。
チャートを参照して説明する。このフローチャートは、
主に図２のＣＰＵの動作を示している。
【００１５】自転車がこがれると、ステップＳ１が動作
し、ＣＰＵ８は踏力検出器７から踏力を検出する。ステ
ップＳ２では、この踏力が、予め設定された値ｍより小
さいか否かの判断がなされる。この値ｍは踏力としては
非常に小さい値であり、例えば５ｋｇ重に設定すること
ができる。この判断が否定の時、すなわち踏力がｍより
大きい時には、ステップＳ３に進んで今回検出された踏
力と一つ前の踏力との差、すなわち踏力の変化値Δ踏力
が演算される。次いで、ステップＳ４では、該Δ踏力が
正であるか否かが判断される。
し、ＣＰＵ８は踏力検出器７から踏力を検出する。ステ
ップＳ２では、この踏力が、予め設定された値ｍより小
さいか否かの判断がなされる。この値ｍは踏力としては
非常に小さい値であり、例えば５ｋｇ重に設定すること
ができる。この判断が否定の時、すなわち踏力がｍより
大きい時には、ステップＳ３に進んで今回検出された踏
力と一つ前の踏力との差、すなわち踏力の変化値Δ踏力
が演算される。次いで、ステップＳ４では、該Δ踏力が
正であるか否かが判断される。
【００１６】この判断が肯定の時（例えば、図３の時間
ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 等の時）にはステップＳ５に進
み、第１のフラグが１であるか否かが判断される。い
ま、該第１のフラグが０であるとするとステップＳ６に
進んでΔ踏力が予め設定された値ｎより大きいか否かの
判断がなされる。ここでは、運転者が通常のペースで自
転車をこいでいるかあるいは異常なこぎ方をしたかの判
断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ７に
進み、踏力の検出値がホールドされる。しかしながら、
該判断が肯定の時にはステップＳ８に進んで第２のフラ
グが立てられる（フラグ２←１）。そして、ステップＳ
７に進んで、踏力の検出値がホールドされる。
ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 等の時）にはステップＳ５に進
み、第１のフラグが１であるか否かが判断される。い
ま、該第１のフラグが０であるとするとステップＳ６に
進んでΔ踏力が予め設定された値ｎより大きいか否かの
判断がなされる。ここでは、運転者が通常のペースで自
転車をこいでいるかあるいは異常なこぎ方をしたかの判
断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ７に
進み、踏力の検出値がホールドされる。しかしながら、
該判断が肯定の時にはステップＳ８に進んで第２のフラ
グが立てられる（フラグ２←１）。そして、ステップＳ
７に進んで、踏力の検出値がホールドされる。
【００１７】以上の処理（ステップＳ１〜Ｓ８）は図３
の踏力が上昇傾向にある時には繰り返し行われ、ステッ
プＳ７の踏力の検出値は該繰り返し毎に更新される。す
なわち、図３の一部を拡大して示す図５に示されている
ように、制御ループタイミング毎に踏力の検出値は更新
される。
の踏力が上昇傾向にある時には繰り返し行われ、ステッ
プＳ７の踏力の検出値は該繰り返し毎に更新される。す
なわち、図３の一部を拡大して示す図５に示されている
ように、制御ループタイミング毎に踏力の検出値は更新
される。
【００１８】上記の処理が繰り返されている間に、例え
ば図３の時間ｔ2 を過ぎると、Δ踏力は負に転じ、ステ
ップＳ４の判断は否定になる。この時には、ステップＳ
７におけるピークホールド値はＰ1 となる。
ば図３の時間ｔ2 を過ぎると、Δ踏力は負に転じ、ステ
ップＳ４の判断は否定になる。この時には、ステップＳ
７におけるピークホールド値はＰ1 となる。
【００１９】ステップＳ４の判断が否定となってステッ
プＳ９に進むと、第１のフラグが１になっているか否か
の判断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ
１０に進んで、第１のフラグが立てられる（フラグ１←
１）。次にステップＳ１１では、前記第２のフラグが立
っているか否かの判断が行われ、この判断が否定の時に
はステップＳ１２に進んで、踏力ピークホールド値Ｐ1
が例えばあるレジスタＸに記憶される。一方、ステップ
Ｓ１１の判断が肯定の時にはステップＳ１３に進んで第
２のフラグを下ろした後（フラグ２←０）、ステップＳ
１４に進む。すなわち、第２のフラグが立っている時に
は、踏力ピークホールド値は異常値であるので、レジス
タＸに記憶されずに捨てられる。
プＳ９に進むと、第１のフラグが１になっているか否か
の判断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ
１０に進んで、第１のフラグが立てられる（フラグ１←
１）。次にステップＳ１１では、前記第２のフラグが立
っているか否かの判断が行われ、この判断が否定の時に
はステップＳ１２に進んで、踏力ピークホールド値Ｐ1
が例えばあるレジスタＸに記憶される。一方、ステップ
Ｓ１１の判断が肯定の時にはステップＳ１３に進んで第
２のフラグを下ろした後（フラグ２←０）、ステップＳ
１４に進む。すなわち、第２のフラグが立っている時に
は、踏力ピークホールド値は異常値であるので、レジス
タＸに記憶されずに捨てられる。
【００２０】ステップＳ１４では、レジスタＸに記憶さ
れた踏力ピークホールド値が所定個数になったか否かが
判断される。例えば、踏力ピークホールド値が３個集ま
ったか否かが判断される。この判断が否定の時には、前
記ステップＳ１に戻り、前記した処理が繰り返される。
れた踏力ピークホールド値が所定個数になったか否かが
判断される。例えば、踏力ピークホールド値が３個集ま
ったか否かが判断される。この判断が否定の時には、前
記ステップＳ１に戻り、前記した処理が繰り返される。
【００２１】さて、該ステップＳ１４の判断が肯定であ
ると判断されると、すなわち踏力ピークホールド値が例
えば３個（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ）集まっていると判断され
ると、ステップＳ１５に進み該３個の踏力ピークホール
ド値の平均値（移動平均値）が求められる。この移動平
均値は、新たな踏力ピークホールド値Ｐ4 が得られる
と、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 から求められるというふうに、推
移していくことは明らかである。
ると判断されると、すなわち踏力ピークホールド値が例
えば３個（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ）集まっていると判断され
ると、ステップＳ１５に進み該３個の踏力ピークホール
ド値の平均値（移動平均値）が求められる。この移動平
均値は、新たな踏力ピークホールド値Ｐ4 が得られる
と、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 から求められるというふうに、推
移していくことは明らかである。
【００２２】次に、ステップＳ１６では、ＣＰＵ８は車
速センサ６から車速を取り込む。次いで、ステップＳ１
７に進み、前記踏力ピークホールド値の移動平均値と車
速とから、ギヤ段を求め、ステップＳ１８では該ギヤ段
を出力する。ステップＳ１７のギヤ段は、予め踏力ピー
クホールド値の移動平均値、車速、およびギヤ段とを関
係付けるテーブル（または変速マップ）を例えばＣＰＵ
８中のメモリ、あるいはＣＰＵ８がアクセスできるＲＯ
Ｍ等に格納しておき、該テーブルからギヤ段を求めるよ
うにすればよい。なお、該踏力ピークホールド値の移動
平均値、車速、およびギヤ段とを関係付けるテーブル
は、運転者の体力、走行路面の状況等に応じたものを作
成しておき、運転者に選ばせるようにしてもよい。
速センサ６から車速を取り込む。次いで、ステップＳ１
７に進み、前記踏力ピークホールド値の移動平均値と車
速とから、ギヤ段を求め、ステップＳ１８では該ギヤ段
を出力する。ステップＳ１７のギヤ段は、予め踏力ピー
クホールド値の移動平均値、車速、およびギヤ段とを関
係付けるテーブル（または変速マップ）を例えばＣＰＵ
８中のメモリ、あるいはＣＰＵ８がアクセスできるＲＯ
Ｍ等に格納しておき、該テーブルからギヤ段を求めるよ
うにすればよい。なお、該踏力ピークホールド値の移動
平均値、車速、およびギヤ段とを関係付けるテーブル
は、運転者の体力、走行路面の状況等に応じたものを作
成しておき、運転者に選ばせるようにしてもよい。
【００２３】ギヤ段は、例えば１速、２速、３速の３段
からなり、１速はクランク１回転の進む距離が短く、３
速はクランク１回転の進む距離が長く、２速はクランク
１回転の進む距離が１速と３速の間に設定されている。
からなり、１速はクランク１回転の進む距離が短く、３
速はクランク１回転の進む距離が長く、２速はクランク
１回転の進む距離が１速と３速の間に設定されている。
【００２４】ステップＳ１８の最適ギヤ段が出力された
後は、第１のフラグは後述するステップＳ２２またはＳ
２４で０に戻されるまで１を維持するので、ステップＳ
９の判断は肯定となり、ステップＳ１０〜Ｓ１８をパス
し、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ９→Ｓ１の処
理を繰り返す。
後は、第１のフラグは後述するステップＳ２２またはＳ
２４で０に戻されるまで１を維持するので、ステップＳ
９の判断は肯定となり、ステップＳ１０〜Ｓ１８をパス
し、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ９→Ｓ１の処
理を繰り返す。
【００２５】次に、前記のようにして求められたギヤ段
出力に応じて行われる変速制御について説明する。前記
したように、ステップＳ２では、踏力≦ｍが成立するか
否かの判断がなされる。ｍは、前述したように、踏力が
０に近い小さい値（例えば、５ｋｇ重）に設定されてい
るので、図５において、踏力がｍ以下の点Ａになると、
ステップＳ２の判断は肯定となり、ステップＳ２０に進
む。ステップＳ２０では、第１のフラグが１であるか否
かの判断がなされる。この判断が肯定になると、ステッ
プＳ２１に進んで前記ステップＳ１８で求められたギア
段出力に応じてギヤの変速制御が行われる。そして、ス
テップＳ２２に進んで、第１のフラグが０に戻される。
出力に応じて行われる変速制御について説明する。前記
したように、ステップＳ２では、踏力≦ｍが成立するか
否かの判断がなされる。ｍは、前述したように、踏力が
０に近い小さい値（例えば、５ｋｇ重）に設定されてい
るので、図５において、踏力がｍ以下の点Ａになると、
ステップＳ２の判断は肯定となり、ステップＳ２０に進
む。ステップＳ２０では、第１のフラグが１であるか否
かの判断がなされる。この判断が肯定になると、ステッ
プＳ２１に進んで前記ステップＳ１８で求められたギア
段出力に応じてギヤの変速制御が行われる。そして、ス
テップＳ２２に進んで、第１のフラグが０に戻される。
【００２６】また、前記ステップＳ４の判断が肯定にな
り、ステップＳ５で第１のフラグが１であると判断され
ると（ステップＳ５が肯定）、ステップＳ２３に進み、
前記ステップＳ１８で求められたギア段出力に応じてギ
ヤの変速制御が行われる。すなわち、図５において、Δ
踏力が正に転じるＢ点になると、該ステップＳ２３のギ
ヤ変速制御が行われる。次に、ステップＳ２４では、第
１のフラグが０にされ、前記ステップＳ６へ進む。
り、ステップＳ５で第１のフラグが１であると判断され
ると（ステップＳ５が肯定）、ステップＳ２３に進み、
前記ステップＳ１８で求められたギア段出力に応じてギ
ヤの変速制御が行われる。すなわち、図５において、Δ
踏力が正に転じるＢ点になると、該ステップＳ２３のギ
ヤ変速制御が行われる。次に、ステップＳ２４では、第
１のフラグが０にされ、前記ステップＳ６へ進む。
【００２７】以上のように、本実施形態によれば、運転
者が自転車をこいでいる間に、運転者が何ら変速操作を
しなくても、自動的に踏力ピークホールド値の移動平均
値と車速とから、自動的に最適のギヤ段を求め、変速制
御を自動的に行うことができるようになる。
者が自転車をこいでいる間に、運転者が何ら変速操作を
しなくても、自動的に踏力ピークホールド値の移動平均
値と車速とから、自動的に最適のギヤ段を求め、変速制
御を自動的に行うことができるようになる。
【００２８】また、踏力ピークホールド値の移動平均値
と車速からギヤ段を求めるようにしたので、例えば１個
の踏力ピークホールド値と車速からギヤ段を求めるよう
にすると、場合によってはペダルの１回転毎にギヤ段が
切り替わり、不安定な変速制御が行われる場合も想定さ
れるが、本実施形態によれば、安定な変速制御を期待す
ることができるようになる。
と車速からギヤ段を求めるようにしたので、例えば１個
の踏力ピークホールド値と車速からギヤ段を求めるよう
にすると、場合によってはペダルの１回転毎にギヤ段が
切り替わり、不安定な変速制御が行われる場合も想定さ
れるが、本実施形態によれば、安定な変速制御を期待す
ることができるようになる。
【００２９】また、自転車が異常なこぎ方をされた場合
には、この時の踏力ピークホールド値は無視されるの
で、このようなノイズ的な踏力により変速制御が行われ
ることがなく、良好な制御システムとなる。
には、この時の踏力ピークホールド値は無視されるの
で、このようなノイズ的な踏力により変速制御が行われ
ることがなく、良好な制御システムとなる。
【００３０】また、この変速制御は、踏力が小さい時に
行われるので、ギヤの切り換えを滑らかに行えるように
なる。
行われるので、ギヤの切り換えを滑らかに行えるように
なる。
【００３１】また、既知の電動補助自転車には、既に踏
力検出機構と車速検出機構が設けられているので、本発
明は新たなハードの機構を付加しなくても実現できる。
また、前記変速機１３に設けられているアクチュエータ
をアシストユニット５内に内蔵させると、変速機回りの
構造をシンプルにすることができる。このようにする
と、アシストユニット５から変速機１３までは、変速ワ
イヤのみとすることができる。
力検出機構と車速検出機構が設けられているので、本発
明は新たなハードの機構を付加しなくても実現できる。
また、前記変速機１３に設けられているアクチュエータ
をアシストユニット５内に内蔵させると、変速機回りの
構造をシンプルにすることができる。このようにする
と、アシストユニット５から変速機１３までは、変速ワ
イヤのみとすることができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、踏力のピーク値と車速
に応じて、これらに適応したギヤ段に自動的に切り換え
られるので、変速制御に不慣れな者にとっては不適切な
変速制御をすることがなくなるという効果、一方変速制
御に慣れている者にとっては従来のように手動で制御指
令をする必要がなくなるので、変速制御の煩わしさがな
くなるという効果がある。
に応じて、これらに適応したギヤ段に自動的に切り換え
られるので、変速制御に不慣れな者にとっては不適切な
変速制御をすることがなくなるという効果、一方変速制
御に慣れている者にとっては従来のように手動で制御指
令をする必要がなくなるので、変速制御の煩わしさがな
くなるという効果がある。
【００３３】また、本発明を電動補助自転車に適用した
場合には、従来の電動補助自転車は既に踏力検出器と車
速センサとバッテリを具備しているので、高価な装置を
付加することなく安価に実現できる効果がある。また、
停車した時に再度こぎ出す時のことを考えてギヤチェン
ジをしておかなくても、最適のギヤ段が選択されるた
め、ギヤチェンジの煩わしさがないという効果、再度こ
ぎ出す時に自動的に最適のギヤ段が選択されるため、運
転者は軽くこぎ出せると共に、電動補助モータ用の電池
の消耗を抑制できる効果がある。
場合には、従来の電動補助自転車は既に踏力検出器と車
速センサとバッテリを具備しているので、高価な装置を
付加することなく安価に実現できる効果がある。また、
停車した時に再度こぎ出す時のことを考えてギヤチェン
ジをしておかなくても、最適のギヤ段が選択されるた
め、ギヤチェンジの煩わしさがないという効果、再度こ
ぎ出す時に自動的に最適のギヤ段が選択されるため、運
転者は軽くこぎ出せると共に、電動補助モータ用の電池
の消耗を抑制できる効果がある。
【図１】 本発明が適用される電動補助自転車の要部の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】 図１のアシストユニットの要部の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 自転車走行時の踏力の特性図である。
【図４】 本発明の一実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】 図３の一部の波形の拡大図である。
１ａ、１ｂ…ペダル、２ａ、２ｂ…クランク、３…ドラ
イブスプロケット、４…電動モータ、５…アシストユニ
ット、６…車速センサ、７…踏力検出器、８…ＣＰＵ、
１０…後輪、１１…チェーン、１２…ドリブンスプロケ
ット、１３…変速機、１４…変速シフタ（機構）および
アクチュエータ。
イブスプロケット、４…電動モータ、５…アシストユニ
ット、６…車速センサ、７…踏力検出器、８…ＣＰＵ、
１０…後輪、１１…チェーン、１２…ドリブンスプロケ
ット、１３…変速機、１４…変速シフタ（機構）および
アクチュエータ。
Claims (5)
- 【請求項１】 変速機の変速比を増加または減少させる
ための自動変速制御装置において、 踏力のピーク値と車速とからこれらに適応したギヤ段を
自動的に求める手段と、 前記変速機のギヤ段を、前記
の手段によって求められたギヤ段に自動的に切り換える
手段とを具備したことを特徴とする自動変速制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の自動変速制御装置におい
て、 踏力のピーク値と車速とからこれらに適応したギヤ段を
求めることのできるテーブルを具備していることを特徴
とする自動変速制御装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の自動変速制御装置におい
て、 前記踏力のピーク値として、複数個の踏力のピーク値を
平均した移動平均値を用いるようにしたことを特徴とす
る自動変速制御装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の自動変
速制御装置において、 踏力の変化率が予め定めた値以上の時には、該踏力のピ
ーク値を無視するようにしたことを特徴とする自動変速
制御装置。 - 【請求項５】 踏力検出器と車速センサを少なくとも備
えた電動補助自転車に、前記請求項１〜４のいずれかに
記載の自動変速制御装置を適用したことを特徴とする電
動補助自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33101497A JP3832688B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33101497A JP3832688B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11147495A true JPH11147495A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3832688B2 JP3832688B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=18238869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33101497A Expired - Fee Related JP3832688B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3832688B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1129933A3 (en) * | 2000-03-01 | 2004-05-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor-driven bicycle |
| EP1518785A2 (en) * | 2003-09-24 | 2005-03-30 | Shimano Inc. | Bicycle shift controller |
| US20160052594A1 (en) * | 2013-04-08 | 2016-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Pedal-driven vehicle, and method for operating the pedal-driven vehicle |
| JP2017154564A (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電動アシスト自転車 |
| JP2020055484A (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社シマノ | 制御装置および変速システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6005110B2 (ja) | 2013-10-29 | 2016-10-12 | 株式会社シマノ | 自転車用制御装置 |
| KR101757380B1 (ko) * | 2015-11-12 | 2017-07-12 | 오민경 | 자전거의 최적 기어변속 유도시스템 |
Citations (7)
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| JPH07251786A (ja) * | 1991-11-18 | 1995-10-03 | Soc Italiana Catene Calibrate Regina Spa | 自転車の自動変速器 |
| JPH07257473A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-09 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 自転車用変速装置 |
| JPH08175469A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-09 | Moriyama Kogyo Kk | 補助動力付き人力車両 |
| JPH09123978A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-13 | Bridgestone Cycle Co | 自転車の自動変速操作装置 |
| JPH09290795A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動モータ付き乗り物 |
| JPH10194185A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動自転車 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP33101497A patent/JP3832688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
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| JP2005096537A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Shimano Inc | 自転車用変速制御装置 |
| EP1518785A3 (en) * | 2003-09-24 | 2007-04-04 | Shimano Inc. | Bicycle shift controller |
| US7290779B2 (en) | 2003-09-24 | 2007-11-06 | Shimano, Inc. | Bicycle shift control apparatus that cancels a tentative shift |
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| JP2020055484A (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社シマノ | 制御装置および変速システム |
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| JP3832688B2 (ja) | 2006-10-11 |
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