JPH11227670A - Auxiliary power type vehicle - Google Patents

Auxiliary power type vehicle

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Publication number
JPH11227670A
JPH11227670A JP10033006A JP3300698A JPH11227670A JP H11227670 A JPH11227670 A JP H11227670A JP 10033006 A JP10033006 A JP 10033006A JP 3300698 A JP3300698 A JP 3300698A JP H11227670 A JPH11227670 A JP H11227670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
auxiliary power
power
speed
human
auxiliary
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10033006A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Takahashi
宏行 高橋
Hironori Matsui
太憲 松井
Yukie Fukuhara
幸英 福原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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Publication of JPH11227670A publication Critical patent/JPH11227670A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain comfortable travailing feeling by a human power detecting means with a low cost by starting the supply of the auxiliary power by a human power detecting means or the like, and comprising an auxiliary power control means for changing the magnitude of the auxiliary power with the lapse of time with a predetermined specific rate of change. SOLUTION: A power unit includes a reduction gear or reducing the rotation of an electric motor 17, and a controller having the function as an auxiliary power control means for variably controlling the auxiliary power from the electric motor 17. Further a human power detecting means 28 is mounted in the power unit. The input detecting means 28 is switched on when the pedal leg-power exceeds a specific value, and is switched off when the same is below a specific value lower than the former specific value. The controller 22 comprises a human power supply existence signal and a MPU 50. The MPU 50 estimates the travailing speed on the basis of an input signal and the map data to operate the magnitude of the auxiliary power, the remained time or the like, and outputs control signal for supplying the electric current from a battery 21 to the motor 17, to a driver 66.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、人力駆動系に加えられ
た人力と補助動力駆動系からの補助動力により車輪を駆
動するようにした自転車, 車椅子等の補助動力式車両に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary power type vehicle such as a bicycle or a wheelchair in which wheels are driven by human power applied to a human power drive system and auxiliary power from an auxiliary power drive system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、人力駆動系に加えられる人力に応
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)と上記人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車椅子
等の電動補助車両が実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a current corresponding to a human power applied to a human drive system is supplied from a battery to an electric motor, and a resultant force of the driving power (auxiliary power) of the electric motor and the above-mentioned human power is transmitted to wheels. Electric assisted vehicles such as electric assisted bicycles or electric wheelchairs have been put to practical use.

【0003】上記電動補助自転車として、例えば特開平
6−122389号公報に記載されているように、人力
の大きさを検出する人力センサ部と、補助動力を供給す
る動力補助部と、人力検出部で検出した駆動力の大きさ
が設定値を超えたときに補助動力の供給を行い、設定値
以下のときは補助動力の供給を停止する制御部とを備え
たものがある。
[0003] As the above-mentioned electric assist bicycle, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-122389, a human power sensor unit for detecting the magnitude of human power, a power auxiliary unit for supplying auxiliary power, and a human power detection unit And a control unit that supplies the auxiliary power when the magnitude of the driving force detected in step (1) exceeds a set value, and stops the supply of the auxiliary power when the magnitude of the driving force is equal to or less than the set value.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電動補助自
転車では、人力の大きさが設定値以上か否かを検出する
だけで良いから、人力検出手段が簡単な構造で済むとい
う利点があるものの、人力が設定値以上となった時に一
定の大きさの補助動力を供給するだけであることから、
走行状況によっては十分な補助動力特性が得られず、走
行フィーリングが悪いという問題がある。
The above-mentioned conventional electric assisted bicycle has the advantage that the human power detecting means can have a simple structure because it is only necessary to detect whether or not the magnitude of the human power is equal to or larger than a set value. , Since it only supplies a certain amount of auxiliary power when the human power exceeds the set value,
There is a problem in that sufficient auxiliary power characteristics cannot be obtained depending on the running conditions, and the running feeling is poor.

【0005】なお、従来から、人力検出手段として人力
の大きさ自体を検出し、該人力の大きさに比例した補助
動力を供給するものも提案されているが、この場合は人
力検出手段がコスト高であるといった問題がある。
Conventionally, there has been proposed a human power detecting means for detecting the magnitude of the human power itself and supplying auxiliary power in proportion to the magnitude of the human power. In this case, however, the human power detecting means is costly. There is a problem such as high.

【0006】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、低コストの人力検出手段を用いながら良好
な走行フィーリングの補助動力式車両を提供することを
課題としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide an auxiliary power type vehicle having a good running feeling while using low-cost human power detection means.

【0007】[0007]

【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
えられる人力及び該人力に応じた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
駆動系に加えられる人力の有無を検出する人力検出手段
と、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、上
記人力検出手段により人力供給の開始が検出された時に
補助動力の供給を開始するとともに、該補助動力の大き
さを予め設定された所定の変化率で時間経過とともに変
化させる補助動力制御手段とを備えたことを特徴として
いる。
According to a first aspect of the present invention, a human power drive system and an auxiliary power drive system are provided in parallel, and wheels are driven by human power applied to the human power drive system and auxiliary power according to the human power. In such an auxiliary powered vehicle, human power detection means for detecting the presence or absence of human power applied to the human power drive system, travel speed detection means for detecting the travel speed of the vehicle, and start of human power supply by the human power detection means An auxiliary power control means for starting the supply of the auxiliary power when detected, and for changing the magnitude of the auxiliary power at a predetermined rate of change over time.

【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、上記補助動力の最大値を上記走
行速度検出手段により検出された走行速度に応じて変化
させることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the auxiliary power control means changes the maximum value of the auxiliary power in accordance with the traveling speed detected by the traveling speed detecting means. .

【0009】請求項3の発明は、請求項2において、上
記補助動力制御手段は、高速走行時の上記補助動力の最
大値を低速走行時の上記補助動力の最大値より大きくす
ることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the auxiliary power control means makes the maximum value of the auxiliary power during high-speed traveling larger than the maximum value of the auxiliary power during low-speed traveling. I have.

【0010】請求項4の発明は、請求項2又は3におい
て、上記補助動力制御手段は、発進・極低速走行時の補
助動力の最大値を低速走行時の最大値より大きくするこ
とを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the auxiliary power control means sets a maximum value of the auxiliary power at the time of starting and extremely low speed running to be larger than a maximum value of the low speed running. I have.

【0011】請求項5の発明は、請求項1ないし4の何
れかにおいて、上記補助動力制御手段は、上記補助動力
が0から最大値に達するまでの所要時間を上記走行速度
検出手段により検出された走行速度に応じて変化させる
ことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the auxiliary power control means detects the time required for the auxiliary power to reach a maximum value from 0 by the traveling speed detection means. It is characterized in that it is changed according to the running speed.

【0012】請求項6の発明は、請求項5において、上
記補助動力制御手段は、高速走行時の上記補助動力の最
大値に達するまでの所要時間を低速走行時の所要時間よ
り短くすることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the auxiliary power control means shortens a time required to reach the maximum value of the auxiliary power during high-speed traveling than a required time during low-speed traveling. Features.

【0013】請求項7の発明は、請求項1ないし6の何
れかにおいて、上記補助動力制御手段は、人力供給が停
止した後も補助動力を残存させるとともに、補助動力の
残存時間を上記走行速度検出手段により検出された走行
速度に応じて変化させることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the auxiliary power control means causes the auxiliary power to remain even after the supply of human power is stopped, and the remaining time of the auxiliary power to be adjusted to the traveling speed. It is characterized in that it is changed according to the traveling speed detected by the detecting means.

【0014】請求項8の発明は、請求項7において、上
記補助動力制御手段は、人力供給が停止した後も補助動
力を残存させるとともに、高速走行時の補助動力の残存
時間を低速走行時の残存時間より長くすることを特徴と
している。
According to an eighth aspect of the present invention, in accordance with the seventh aspect, the auxiliary power control means keeps the auxiliary power even after the supply of human power is stopped, and reduces the remaining time of the auxiliary power at the time of high speed running at the time of low speed running. It is characterized by being longer than the remaining time.

【0015】ここで本発明における走行速度検出手段と
は、後輪等の回転数から直接車両速度を求めるもの、及
び補助動力発生用電動モータの回転速度あるいは人力駆
動系の回転速度等から車両速度を演算するもの等、方法
の如何を問わず車両速度を求めるものを含む。
Here, the running speed detecting means in the present invention is a means for directly obtaining the vehicle speed from the rotation speed of the rear wheels, etc. , Such as calculating the vehicle speed, regardless of the method.

【0016】[0016]

【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、人力の有無を検出するとともに車両の走行
速度を検出し、人力供給の開始が検出された時に補助動
力の供給を開始するとともに、該補助動力の大きさを予
め設定された所定の変化率で時間経過とともに変化させ
るようにしたので、上記変化率の設定如何により上記人
力自体を検出して該人力に比例した補助動力を供給する
ようにしたものと同等の走行フィーリングを得ることが
可能であり、上記従来の一定の補助動力を供給するもの
と比べて走行フィーリングを大幅に向上することができ
る。
According to the auxiliary power type vehicle according to the first aspect of the present invention, the presence or absence of human power and the traveling speed of the vehicle are detected, and the supply of auxiliary power is detected when the start of human power supply is detected. At the same time, the magnitude of the auxiliary power is changed with the passage of time at a predetermined change rate set in advance. Therefore, the human power itself is detected depending on the setting of the change rate, and the auxiliary power in proportion to the human power is detected. It is possible to obtain a traveling feeling equivalent to that in which power is supplied, and it is possible to greatly improve the traveling feeling as compared with the conventional one that supplies constant auxiliary power.

【0017】また、所定のしきい値に基づいて人力の有
無を検出するようにしたので、人力の大きさ自体を検出
するものに比べて人力検出手段のコストを大幅に低減で
き、また信頼性を向上することができる。
Further, since the presence or absence of human power is detected based on a predetermined threshold value, the cost of the human power detection means can be greatly reduced as compared with the method for detecting the magnitude of human power itself, and the reliability is improved. Can be improved.

【0018】請求項2の発明によれば、上記補助動力の
最大値を上記走行速度検出手段により検出された走行速
度に応じて変化させるようにしたので、車速に応じた適
切な大きさの補助動力を供給することができ、走行フィ
ーリングをより向上することができる。
According to the second aspect of the present invention, the maximum value of the auxiliary power is changed according to the traveling speed detected by the traveling speed detecting means. Power can be supplied, and the running feeling can be further improved.

【0019】具体的には例えば請求項3の発明に示すよ
うに、高速走行時の上記補助動力の最大値を低速走行時
の上記補助動力の最大値より大きくしたので、走行速度
の増加に伴って増加する走行抵抗を補助動力の最大値の
増加により補うことができ、また請求項4の発明に示す
ように、発進・極低速走行時の補助動力の最大値を発進
後の低速走行時より大きくするようにしたので、発進時
の乗り手の負担を軽減することができるとともに、低速
走行時の補助動力の大きさを抑えることで不必要なバッ
テリの消耗を抑制できる。
More specifically, for example, the maximum value of the auxiliary power during high-speed running is made larger than the maximum value of the auxiliary power during low-speed running. The increased running resistance can be compensated for by increasing the maximum value of the auxiliary power, and the maximum value of the auxiliary power at the time of starting / extremely low speed running can be made higher than at the time of low speed running after starting. Since the size is increased, the burden on the rider at the time of starting can be reduced, and unnecessary power consumption of the battery can be suppressed by suppressing the magnitude of the auxiliary power during low-speed running.

【0020】請求項5の発明によれば、補助動力が0か
ら最大値に達するまでの所要時間を走行速度に応じて変
化させるようにしたので、具体的には例えば請求項6の
発明に示すように、高速走行時の補助動力の最大値に達
するまでの所要時間を低速走行時より短くするようにし
たので、車速に応じた適切な補助動力を供給することが
できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the time required for the auxiliary power to reach a maximum value from 0 is changed according to the traveling speed. As described above, the time required to reach the maximum value of the auxiliary power at the time of high-speed running is set shorter than at the time of low-speed running, so that an appropriate auxiliary power according to the vehicle speed can be supplied.

【0021】請求項7の発明によれば、人力供給が停止
した後も補助動力を残存させ、この補助動力の残存時間
を走行速度に応じて変化させるようにしたので、間欠的
に人力を入力しながら連続的な駆動が得られ、乗り手の
負担を軽減することができる。
According to the present invention, the auxiliary power remains even after the supply of the human power is stopped, and the remaining time of the auxiliary power is changed according to the traveling speed, so that the human power is intermittently input. However, continuous driving can be obtained, and the burden on the rider can be reduced.

【0022】請求項8の発明によれば、人力供給が停止
した後も補助動力を残存させ、高速走行時の補助動力の
残存時間を低速走行時より長くするようにしたので、走
行速度に応じた最適の補助動力を供給することができ、
走行速度が速くなっても乗り手の駆動ピッチが速くなる
のを抑制でき、走行フィーリングを向上することができ
る。
According to the eighth aspect of the present invention, the auxiliary power remains even after the supply of human power is stopped, and the remaining time of the auxiliary power during high-speed running is made longer than during low-speed running. Optimal auxiliary power can be supplied,
Even if the traveling speed increases, the driving pitch of the rider can be prevented from increasing, and the traveling feeling can be improved.

【0023】[0023]

【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10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4〜図7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8〜図10は上記補助
動力供給装置の動作を説明するための特性図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 10 are views for explaining an electric assist bicycle according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the electric assist bicycle, and FIG. 2 is a block diagram of an auxiliary power supply device for the bicycle. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the auxiliary power supply device, FIGS. 4 to 7 are time charts for explaining the operation of the auxiliary power supply device, and FIGS. It is a characteristic view for explaining operation of a supply device.

【0024】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。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electric assist bicycle as an auxiliary power type vehicle of the present invention,
Is a head pipe 3, a down tube 4 extending obliquely downward from the head pipe 3 rearward of the vehicle body, and a seat tube 5 extending substantially upright from the rear end of 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 left and right connecting the rear ends of the chain stays 6 and the upper end of the seat tube 5. The vehicle includes a pair of seat stays 7 and a horizontal tube 11 extending horizontally from the head pipe 3.

【0025】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(車輪)13が軸
支されている。
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 at the upper end. A saddle 12 is attached to the upper end of the seat tube 5. Further, a rear wheel (wheel) 13 is supported at the rear end of the chain stay 6.

【0026】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16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。
The lower end of the vehicle body frame 2 outputs the resultant force of the pedaling force (manpower) applied to the crankshaft 16 via the crank arm 16a and input to the pedal 16b and the auxiliary power from the built-in electric motor 17. Power unit 15 is mounted. This power unit 15
Is transmitted to the rear wheel 13 via a chain 30.

【0027】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。
As described above, the electric assist bicycle 1 of the present embodiment
Has a human power drive system and an auxiliary power drive system in parallel,
When the main switch is turned on, the vehicle can travel with the combined force of human power and auxiliary power. When the main switch is turned off or when the battery is over-discharged, the vehicle can travel using only the manual drive system.

【0028】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、上記電動モータ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。
The power unit 15 includes the electric motor 17 described above, a speed reducer for reducing the rotation of the electric motor 17, and a controller 22 functioning as auxiliary power control means for variably controlling the auxiliary power from the electric motor 17. Built-in.

【0029】また上記電動モータ17等の電源となるバ
ッテリ21は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。このバッテリ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ある。
A battery 21 serving as a power source for the electric motor 17 and the like is disposed along the rear surface of the seat tube 5 and sandwiched between the left and right seat stays 7,7. The battery 21 has a configuration in which a large number of cells are housed in a rectangular parallelepiped case.

【0030】また、上記パワーユニット15内には、人
力検出スイッチ(人力検出手段)28が取り付けられて
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。
A power detection switch (human power detection means) 28 is mounted in the power unit 15. The human power detection switch 28 is connected to the pedal 16b.
This is for detecting whether or not a pedaling force (manpower) is input to the controller, that is, whether or not human power is supplied.
Turn off when the value falls below

【0031】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、回転速度センサ
29からのモータ回転速度信号とが入力されるMPU5
0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走行速度を推定し、
補助動力の大きさ, 残存時間等を演算し、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。
As shown in FIG. 2, the controller 22 outputs a signal indicating whether or not a human power is supplied from the human power detection switch 28 input via the I / F 51 and a motor rotation speed signal from the rotation speed sensor 29. Is input to MPU5
0 is provided. The MPU 50 estimates the traveling speed based on the input signals and the built-in map data,
The magnitude of the auxiliary power, the remaining time, and the like are calculated, and a control signal for supplying a current corresponding to the calculation result from the battery 21 to the electric motor 17 is output to the motor driver 66.

【0032】なお、モータの回転速度センサ29の信号
から走行速度を推定する代わりに、人力駆動系の回転速
度を検出し、該回転速度から走行速度を推定してもよい
し、また車速センサ18により車輪の回転から直接走行
速度を判定してもよい。これら回転速度センサ29や車
速センサ18は走行速度検出手段を構成している。
Instead of estimating the running speed from the signal of the motor speed sensor 29, the speed of the human-powered driving system may be detected and the running speed may be estimated from the detected speed. The traveling speed may be determined directly from the rotation of the wheels. The rotation speed sensor 29 and the vehicle speed sensor 18 constitute traveling speed detection means.

【0033】ここで上記モータ17からの補助動力の最
大値,残存時間等は、上記コントローラ22により走行
速度に応じて制御される。具体的には、補助動力の最大
値は、図9の車両速度V−補助動力最大値Pmax特性
図を用いて制御され、残存時間は、図8の車両速度V−
残存時間tf特性図に基づいて制御される。なお、図8
〜図10に示す発進・極低速,低速,中速,高速の速度
区分は説明の便宜上のものであり、必ずしもこれらの速
度区分に限定されるものではない。
Here, the maximum value of the auxiliary power from the motor 17 and the remaining time are controlled by the controller 22 according to the traveling speed. Specifically, the maximum value of the auxiliary power is controlled using the vehicle speed V-auxiliary power maximum value Pmax characteristic diagram of FIG.
It is controlled based on the remaining time tf characteristic diagram. FIG.
10 are shown for convenience of explanation, and are not necessarily limited to these speed divisions.

【0034】上記MPU50は、上記人力検出スイッチ
28のオンにより人力供給の開始が検出されると、補助
動力の供給を開始するとともに、該補助動力の大きさ
を、走行速度に応じて予め設定された所定の変化率で時
間経過とともに変化する補助動力特性曲線に基づいて制
御する。
When the start of human power supply is detected by turning on the human power detection switch 28, the MPU 50 starts the supply of auxiliary power and sets the magnitude of the auxiliary power in advance according to the traveling speed. The control is performed based on the auxiliary power characteristic curve that changes with time at a predetermined change rate.

【0035】具体的には、検出された車両速度Vに応じ
たペダル踏み込み時間tp,立ち上がり時間trを図8
に示す内蔵マップデータ(特性線C,D)から求めると
ともに、車両速度Vに応じた最大補助動力Pmaxを図
9に示す内蔵マップデータ(特性線A)から求め、これ
らのデータtp,tr,Pmaxを内蔵する補助動力計
算式に代入することにより図4に示す補助動力特性曲線
Eを求め、該特性曲線Eに沿った補助動力をモータ17
から出力させるための制御信号をモータドライバ66に
出力する。
Specifically, the pedal depression time tp and the rise time tr corresponding to the detected vehicle speed V are shown in FIG.
And the maximum auxiliary power Pmax corresponding to the vehicle speed V is determined from the built-in map data (characteristic line A) shown in FIG. 9, and these data tp, tr, Pmax are obtained. Is obtained by substituting into the auxiliary power calculation formula, the auxiliary power characteristic curve E shown in FIG.
And outputs a control signal to the motor driver 66.

【0036】上記最大補助動力Pmaxは、図9の特性
線Aに示すように、車両速度V(Km/h)が0<V≦
5の発進・極低速走行時には徐々に小さくなるように、
また5<V≦10の低速走行時には略横ばいで若干上昇
するように、また、10<V≦15の中速走行時以降は
車両速度の増加とともに大きくなるよう制御される。な
お、特性線Aは本実施形態ではなめらかな連続線である
場合を示したが、これは必ずしも連続している必要はな
く、上記各速度域でステップ的に変化するものであって
も良い。
As shown by the characteristic line A in FIG. 9, the maximum auxiliary power Pmax is such that the vehicle speed V (Km / h) is 0 <V ≦
5 When starting and running at extremely low speed,
In addition, the vehicle is controlled so as to be slightly leveled and slightly increased when traveling at a low speed of 5 <V ≦ 10, and to increase as the vehicle speed increases after traveling at a medium speed when 10 <V ≦ 15. Although the characteristic line A is a smooth continuous line in the present embodiment, the characteristic line A does not necessarily have to be continuous and may change stepwise in each of the above speed ranges.

【0037】また上記ペダル踏み込み時間tp及び立ち
上がり時間trは、図8の特性線C,Dに示すように、
発進・極低速走行時に最長で、低速走行時から中速,高
速と車両速度が速くなるほど短くなるように設定されて
いる。なお、上記ペダル踏み込み時間tpは車両速度に
応じて推定された時間であり、上記立ち上がり時間tr
はペダル踏み込み時間tpと所定の関連性をもって設定
されている。
The pedal depression time tp and the rise time tr are represented by characteristic lines C and D in FIG.
It is set to be the longest when starting and traveling at extremely low speeds, and to be shorter as the vehicle speed increases from medium speed to high speed from low speed traveling. Note that the pedal depression time tp is a time estimated according to the vehicle speed, and the rising time tr
Is set with a predetermined relationship with the pedal depression time tp.

【0038】実際のペダル踏み込み時間tp′が上記マ
ップデータから求めたペダル踏み込み時間tpに一致し
た場合には、上記補助動力曲線Eは図4に示すように、
人力供給開始(人力検出スイッチのオン)から供給停止
(人力検出スイッチのオフ)の全期間に渡る特性とな
る。
When the actual pedal depression time tp 'coincides with the pedal depression time tp obtained from the map data, the auxiliary power curve E becomes as shown in FIG.
The characteristic is obtained over the entire period from the start of human power supply (the human power detection switch is turned on) to the stop of the supply (the human power detection switch is turned off).

【0039】また、実際のペダル踏み込み時間tp′が
上記マップデータから求めたペダル踏み込み時間tpよ
り長くなった場合には、上記補助動力曲線Eは図5に示
すようになり、人力供給の継続中に補助動力の供給が終
了する。
When the actual pedal depression time tp 'is longer than the pedal depression time tp obtained from the map data, the auxiliary power curve E becomes as shown in FIG. , The supply of auxiliary power ends.

【0040】一方、実際のペダル踏み込み時間tp′が
上記マップデータから求めたペダル踏み込み時間tpよ
り短かった場合には、図6の補助動力曲線Eから判るよ
うに、補助動力がPoの時点で人力検出スイッチ28が
オフすることとなり、ここで直ちに補助動力の供給を停
止すると、走行フィーリングが低下する。
On the other hand, if the actual pedal depressing time tp 'is shorter than the pedal depressing time tp obtained from the map data, as shown in the auxiliary power curve E in FIG. When the detection switch 28 is turned off and the supply of the auxiliary power is immediately stopped, the driving feeling is reduced.

【0041】そこで本実施形態では、図6に特性曲線
E′で示すように、人力供給が停止した後も残存時間t
fの間は補助動力を残存させるようにしている。ここで
上記残存時間tfは、図10の特性線Bに示すように、
発進・極低速走行時は0となるように制御され、また低
速走行時以降は車速に比例して直線的に長くなるように
制御される。なお、上記特性線Bは必ずしも比例直線で
ある必要はなく、特性線B′で示すように各速度域でス
テップ的に変化するものであっても良い。
Therefore, in the present embodiment, as shown by a characteristic curve E 'in FIG.
During f, the auxiliary power is allowed to remain. Here, the remaining time tf is, as shown by a characteristic line B in FIG.
At the time of start and extremely low speed running, it is controlled to be 0, and after low speed running, it is controlled so as to increase linearly in proportion to the vehicle speed. Note that the characteristic line B does not necessarily need to be a proportional straight line, and may change stepwise in each speed range as indicated by a characteristic line B '.

【0042】なお、上記tp′<tpの場合だけでなく
tp′=tpの場合にも、補助動力が図6の特性となる
ようにtrの値を設定することも可能である。このよう
にした場合には、走行中に補助動力が残存する割合が多
くなり、より乗り手の負担を軽減することができる。
It should be noted that the value of tr can be set so that the auxiliary power has the characteristics shown in FIG. 6 not only when tp '<tp but also when tp' = tp. In this case, the ratio of the remaining auxiliary power during traveling increases, and the burden on the rider can be further reduced.

【0043】また、図7に示すように、上記補助動力の
Pmax以降の大きさを直線的に減少させるとともに、
tr以降の補助動力供給時間tsを車速が大きいほどt
s1, ts2,ts3と長くなるように制御しても良
い。
As shown in FIG. 7, the magnitude of the auxiliary power after Pmax is reduced linearly.
The auxiliary power supply time ts after tr is set to t as the vehicle speed increases.
The control may be performed so as to be longer as s1, ts2, and ts3.

【0044】次に、図3に基づいて、本実施形態による
電動補助自転車1における補助動力供給制御動作を説明
する。まず、上記回転速度センサ29あるいは車速セン
サ18からの信号に基づいて現在の走行速度の判定が行
なわれる(ステップS1)。
Next, an auxiliary power supply control operation in the electric assist bicycle 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, the current traveling speed is determined based on a signal from the rotation speed sensor 29 or the vehicle speed sensor 18 (step S1).

【0045】次に、人力検出スイッチ28のオンオフが
判断され(ステップS2)、該人力検出スイッチ28が
オンである場合には、前回のこの処理における人力検出
スイッチのオンオフが判断され(ステップS3)、前回
がオンでなかったのであれば、つまり現時点で人力供給
が開始された場合には、上記検出された車速に基づい
て、上記特性線A,C,Dから最大補助動力Pmax,
ペダル踏み込み時間tp,立ち上がり時間trが算出さ
れ(ステップS4〜S6)、補助動力の計算式P(t)
=f(Pmax,tr)が設定され(ステップS7)、
この計算式により算出された補助動力(図4,5,6の
特性線E参照)が上記モータ17より供給される(ステ
ップS8)。
Next, it is determined whether the human power detection switch 28 is on or off (step S2). If the human power detection switch 28 is on, it is determined whether the human power detection switch in the previous process was on or off (step S3). If the previous time was not on, that is, if the human power supply is started at the present time, the maximum auxiliary power Pmax, Pmax, is obtained from the characteristic lines A, C, D based on the detected vehicle speed.
The pedal depression time tp and the rise time tr are calculated (steps S4 to S6), and the auxiliary power calculation formula P (t) is obtained.
= F (Pmax, tr) is set (step S7),
The auxiliary power (see the characteristic line E in FIGS. 4, 5, and 6) calculated by this formula is supplied from the motor 17 (step S8).

【0046】また、上記ステップS3において前回の処
理における人力検出スイッチ28がオンであった場合に
は、つまり人力の供給状態が継続している場合には、前
回の処理で設定された補助動力計算式P(t)=f(P
max, tr)から補助動力が求められ(ステップS1
3)、この補助動力が上記モータ17より供給される
(ステップS8)。
In step S3, when the human power detection switch 28 in the previous process is ON, that is, when the supply state of the human power is continuing, the auxiliary power calculation set in the previous process is performed. Equation P (t) = f (P
The auxiliary power is obtained from (max, tr) (step S1).
3), this auxiliary power is supplied from the motor 17 (step S8).

【0047】上記ステップS2において人力検出スイッ
チ28がオンでない場合で、かつ前回の処理において人
力検出スイッチがオンであった場合、つまり現時点で人
力供給が停止された場合には、前回の処理で設定された
補助動力P(t)が初期値Po として採用される(ステ
ップS9,10)。なお、図4, 5に示すように、t
p′≧tpの場合は上記初期値Po =0となる。
If the human power detection switch 28 is not turned on in step S2 and the human power detection switch is turned on in the previous processing, that is, if the human power supply is stopped at the present time, the setting in the previous processing is performed. The obtained auxiliary power P (t) is adopted as the initial value Po (steps S9, S10). In addition, as shown in FIGS.
When p'≥tp, the initial value Po = 0.

【0048】そして上記ステップS1で検出された車速
と図10の特性線Bとから、現在の走行速度における補
助動力の残存時間tfが算出され(ステップS11)、
さらに補助動力計算式P(t)=g(Po, tf)が設
定され(ステップS12)、この計算式により算出され
た補助動力(図6の特性線E′)が上記モータ17より
供給される(ステップS8)。なお、図4,5に示すよ
うにPo =0の場合はP(t)=0として算出される。
Then, the remaining time tf of the auxiliary power at the current running speed is calculated from the vehicle speed detected in step S1 and the characteristic line B in FIG. 10 (step S11).
Further, an auxiliary power calculation formula P (t) = g (Po, tf) is set (step S12), and the auxiliary power (characteristic line E 'in FIG. 6) calculated by this calculation formula is supplied from the motor 17. (Step S8). In addition, as shown in FIGS. 4 and 5, when Po = 0, it is calculated as P (t) = 0.

【0049】また、上記ステップS9において、前回の
処理において人力検出スイッチ28がオンでなかった場
合、つまり人力供給の停止が継続している場合には、前
回の処理に用いられた計算式P(t)=g(P0, t
f)から補助動力が計算されて(ステップS14)、こ
のP(t)が上記モータ17より供給される。
In step S9, if the human power detection switch 28 has not been turned on in the previous processing, that is, if the supply of human power has been stopped, the calculation formula P ( t) = g (P0, t
The auxiliary power is calculated from f) (step S14), and this P (t) is supplied from the motor 17.

【0050】なお、計算式P(t)は電源投入直後には
P(t)=0と設定されており、電源投入後初めて人力
検出スイッチがオンするまでの間は補助動力は供給され
ない。また、上述の制御処理は、乗り手が漕ぐペダルの
回転周期に比べて十分短い周期で繰り返し行なわれる。
In the formula P (t), P (t) = 0 is set immediately after the power is turned on, and no auxiliary power is supplied until the human power detection switch is turned on for the first time after the power is turned on. Further, the above-described control processing is repeatedly performed in a cycle sufficiently shorter than the rotation cycle of the pedal pedaled by the rider.

【0051】このように本実施形態の電動補助自転車で
は、人力供給の開始が検出された時に補助動力の供給を
開始するとともに、該補助動力の大きさを予め設定され
た所定の変化率で時間経過とともに変化させるようにし
たので、上記変化率の設定如何により上記人力自体を検
出して該人力に比例した補助動力を供給するようにした
ものと同等の走行フィーリングを得ることが可能であ
り、上記従来の一定の補助動力を供給するものと比べて
走行フィーリングを向上することができる。
As described above, in the electric assisted bicycle according to the present embodiment, the supply of the auxiliary power is started when the start of the manual power supply is detected, and the magnitude of the auxiliary power is changed at a predetermined change rate with time. Since it is changed over time, it is possible to obtain the same driving feeling as that in which the human power itself is detected and the auxiliary power proportional to the human power is supplied depending on the setting of the change rate. In addition, the traveling feeling can be improved as compared with the above-described conventional apparatus which supplies a constant auxiliary power.

【0052】また、所定のしきい値に基づいて人力の有
無を検出するようにしたので、人力の大きさ自体を検出
するものに比べて人力検出手段のコストを大幅に低減で
き、また信頼性を向上することができる。
Further, since the presence or absence of human power is detected based on a predetermined threshold value, the cost of the human power detection means can be greatly reduced as compared with the method for detecting the magnitude of human power itself, and the reliability can be improved. Can be improved.

【0053】また上記補助動力の最大値Pmaxを上記
車速Vに応じて変化させるようにしたので、具体的には
例えば、高速走行時の上記補助動力の最大値Pmaxを
低速走行時の上記補助動力の最大値Pmaxより大きく
したので、走行速度の増加に伴って増加する走行抵抗を
補助動力の最大値の増加により補うことができる。
Further, since the maximum value Pmax of the auxiliary power is changed according to the vehicle speed V, specifically, for example, the maximum value Pmax of the auxiliary power at the time of high-speed running is changed to the auxiliary power at the time of low-speed running. Is larger than the maximum value Pmax, the running resistance that increases as the running speed increases can be compensated for by increasing the maximum value of the auxiliary power.

【0054】また、発進・極低速走行時の補助動力の最
大値Pmaxを発進後の低速走行時より大きくするよう
にしたので、発進時の乗り手の負担を軽減することがで
きるとともに、低速走行時の補助動力の大きさを抑える
ことで不必要なバッテリの消耗を抑制できる。
Further, the maximum value Pmax of the auxiliary power at the time of starting and extremely low speed running is set to be larger than at the time of low speed running after starting, so that the burden on the rider at the time of starting can be reduced and at the time of low speed running. Unnecessary consumption of the battery can be suppressed by suppressing the magnitude of the auxiliary power.

【0055】さらにまた補助動力が0から最大値Pma
xに達するまでの所要時間trを走行速度Vに応じて変
化させるようにしたので、具体的には例えば、高速走行
時の補助動力の最大値に達するまでの所要時間を低速走
行時より短くするようにしたので、車速に応じた適切な
補助動力を供給することができる。
Further, the auxiliary power is changed from 0 to the maximum value Pma.
Since the time tr required to reach x is changed according to the traveling speed V, specifically, for example, the time required to reach the maximum value of the auxiliary power during high-speed traveling is made shorter than that during low-speed traveling. With this configuration, it is possible to supply an appropriate auxiliary power according to the vehicle speed.

【0056】また人力供給が停止した後も補助動力を残
存させ、この補助動力の残存時間を走行速度に応じて変
化させるようにしたので、具体的には例えば、図6に示
すように、実際のペダル踏み込み時間tp′が図8のマ
ップデータからの踏み込み時間tpより短い場合は、人
力供給が停止した後も補助動力を残存させるようにした
ので、補助動力が直ちに0になることはなく、走行フィ
ーリングの低下を防止することができる。この場合に、
上記補助動力の残存時間を、図10のマップデータに示
すように、高速走行時は低速走行時より長くしたので、
走行速度に応じた最適の補助動力を供給することがで
き、走行速度が速くなっても乗り手の駆動ピッチが速く
なるのを抑制でき、走行フィーリングをより一層向上す
ることができる。
The auxiliary power remains even after the supply of human power is stopped, and the remaining time of the auxiliary power is changed according to the traveling speed. Specifically, for example, as shown in FIG. If the pedal depressing time tp ′ is shorter than the depressing time tp from the map data in FIG. 8, the auxiliary power is allowed to remain even after the supply of human power is stopped. It is possible to prevent a decrease in running feeling. In this case,
As shown in the map data of FIG. 10, the remaining time of the auxiliary power is longer at the time of high speed running than at the time of low speed running.
Optimal auxiliary power according to the traveling speed can be supplied, and even if the traveling speed increases, the driving pitch of the rider can be prevented from increasing, and the traveling feeling can be further improved.

【0057】また、図4に示すtp′=tpの場合にお
いても、補助動力が最大となるまでの所要時間trの設
定を変えること等により、人力供給が停止した後も補助
動力を残存させることができ、このようにした場合は、
人力を間欠的に入力しながら連続的な駆動が得られ、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。
Also in the case of tp '= tp shown in FIG. 4, the auxiliary power remains even after the supply of human power is stopped by changing the setting of the required time tr until the auxiliary power becomes maximum. And if you do this,
Continuous driving can be obtained while intermittently inputting human power, so that the burden on the rider can be reduced and the running feeling can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による補助動力式車両とし
ての電動補助自転車の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an electric assist bicycle as an auxiliary power type vehicle according to an embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a block diagram of the auxiliary power supply device for a bicycle.

【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。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the auxiliary power supply device.

【図4】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。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.

【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。
FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.

【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。
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.

【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。
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the auxiliary power supply device.

【図8】上記補助動力供給装置の車両速度とペダル踏み
込み時間,立ち上がり時間との関係を示す特性図であ
る。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a vehicle speed of the auxiliary power supply device, a pedal depression time, and a rise time.

【図9】上記補助動力供給装置の車両速度と補助動力最
大値との関係を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a vehicle speed of the auxiliary power supply device and a maximum auxiliary power value.

【図10】上記補助動力供給装置の車両速度と残存時間
との関係を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a vehicle speed and a remaining time of the auxiliary power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 補助動力式車両 13 後輪(車輪) 18 車速センサ(走行速度検出手段) 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) 29 回転速度センサ(走行速度検出手段) DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 auxiliary power type vehicle 13 rear wheel (wheel) 18 vehicle speed sensor (traveling speed detecting means) 22 controller (auxiliary power controlling means) 28 human power detecting switch (human power detecting means) 29 rotation speed sensor (traveling speed detecting means)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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る人力及び該人力に応じた補
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、上記人力駆動系に加えられる人力の有無を検
出する人力検出手段と、車両の走行速度を検出する走行
速度検出手段と、上記人力検出手段により人力供給の開
始が検出された時に補助動力の供給を開始するととも
に、該補助動力の大きさを予め設定された所定の変化率
で時間経過とともに変化させる補助動力制御手段とを備
えたことを特徴とする補助動力式車両。
1. An auxiliary power type vehicle having a human power drive system and an auxiliary power drive system in parallel, wherein the vehicle is driven by human power applied to the human power drive system and auxiliary power corresponding to the human power. Human power detection means for detecting the presence or absence of human power applied to the drive system; traveling speed detection means for detecting the traveling speed of the vehicle; and starting supply of auxiliary power when the start of human power supply is detected by the human power detection means. And an auxiliary power control means for changing the magnitude of the auxiliary power with the passage of time at a predetermined change rate.
【請求項2】 請求項1において、上記補助動力制御手
段は、上記補助動力の最大値を上記走行速度検出手段に
より検出された走行速度に応じて変化させることを特徴
とする補助動力式車両。
2. An auxiliary power type vehicle according to claim 1, wherein said auxiliary power control means changes a maximum value of said auxiliary power in accordance with a traveling speed detected by said traveling speed detecting means.
【請求項3】 請求項2において、上記補助動力制御手
段は、高速走行時の上記補助動力の最大値を低速走行時
の上記補助動力の最大値より大きくすることを特徴とす
る補助動力式車両。
3. An auxiliary power type vehicle according to claim 2, wherein said auxiliary power control means makes the maximum value of said auxiliary power during high-speed running larger than the maximum value of said auxiliary power during low-speed running. .
【請求項4】 請求項2又は3において、上記補助動力
制御手段は、発進・極低速走行時の補助動力の最大値を
低速走行時の最大値より大きくすることを特徴とする補
助動力式車両。
4. An auxiliary power type vehicle according to claim 2, wherein said auxiliary power control means makes the maximum value of the auxiliary power at the time of starting and extremely low speed traveling larger than the maximum value at the time of low speed traveling. .
【請求項5】 請求項1ないし4の何れかにおいて、上
記補助動力制御手段は、上記補助動力が0から最大値に
達するまでの所要時間を上記走行速度検出手段により検
出された走行速度に応じて変化させることを特徴とする
補助動力式車両。
5. The auxiliary power control unit according to claim 1, wherein the auxiliary power control unit determines a time required for the auxiliary power to reach a maximum value from 0 in accordance with the traveling speed detected by the traveling speed detection unit. An auxiliary powered vehicle characterized in that it is changed by changing the position.
【請求項6】 請求項5において、上記補助動力制御手
段は、高速走行時の上記補助動力の最大値に達するまで
の所要時間を低速走行時の所要時間より短くすることを
特徴とする補助動力式車両。
6. The auxiliary power control device according to claim 5, wherein the auxiliary power control means shortens a required time required to reach a maximum value of the auxiliary power during high-speed traveling than a required time required during low-speed traveling. Type vehicle.
【請求項7】 請求項1ないし6の何れかにおいて、上
記補助動力制御手段は、人力供給が停止した後も補助動
力を残存させるとともに、補助動力の残存時間を上記走
行速度検出手段により検出された走行速度に応じて変化
させることを特徴とする補助動力式車両。
7. The auxiliary power control means according to claim 1, wherein the auxiliary power control means keeps the auxiliary power even after the supply of human power is stopped, and detects a remaining time of the auxiliary power by the traveling speed detection means. An auxiliary powered vehicle, wherein the vehicle is varied according to the running speed.
【請求項8】 請求項7において、上記補助動力制御手
段は、人力供給が停止した後も補助動力を残存させると
ともに、高速走行時の補助動力の残存時間を低速走行時
の残存時間より長くすることを特徴とする補助動力式車
両。
8. The auxiliary power control means according to claim 7, wherein the auxiliary power remains even after the supply of human power is stopped, and the remaining time of the auxiliary power during high-speed running is longer than the remaining time during low-speed running. An auxiliary powered vehicle characterized by the following.
JP10033006A 1998-02-16 1998-02-16 Auxiliary power type vehicle Withdrawn JPH11227670A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243751B4 (en) * 2001-09-27 2006-04-27 Honda Giken Kogyo K.K. Motor-assisted bicycle
JP2016107966A (en) * 2015-07-24 2016-06-20 株式会社シマノ Control device for bicycle

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