JPH1191675A - 電動車両 - Google Patents
電動車両Info
- Publication number
- JPH1191675A JPH1191675A JP9257237A JP25723797A JPH1191675A JP H1191675 A JPH1191675 A JP H1191675A JP 9257237 A JP9257237 A JP 9257237A JP 25723797 A JP25723797 A JP 25723797A JP H1191675 A JPH1191675 A JP H1191675A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric
- electric motors
- circuit
- vehicle
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L50/20—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power generated by humans or animals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/12—Bikes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な制御ユニットの回路構成で、複数の電動
モータを精度良く制御することができるとともに、電動
車両の要求性能に応じた出力特性を得ることができる。 【解決手段】駆動系に動力を与える複数の電動モータ３
１，３２と、この電動モータ３１，３２に電力を供給す
るバッテリ９０と、運転状態に応じて電動モータ３１，
３２を制御する制御ユニット１７とを備える電動車両に
おいて、制御ユニット１７は、複数の電動モータ３１，
３２に応じて設けられた複数のモータ駆動回路１００，
１０１と、この複数のモータ駆動回路１００，１０１に
バッテリ９０からの電力を供給する共用の電源回路１１
０と、運転状態を検出する検出手段からの検出信号に基
づき運転状態を判断する共用の運転状態判断回路１２０
と、この運転状態の判断に基づき複数のモータ駆動回路
１００，１０１に応じて設けられた独立に制御する複数
の基本制御回路１３０，１３１と、運転状態の判断に基
づき車両条件に応じて制御指令を基本制御回路１３０，
１３１に送る共用の附加条件制御回路１４０とを備えて
いる。
モータを精度良く制御することができるとともに、電動
車両の要求性能に応じた出力特性を得ることができる。 【解決手段】駆動系に動力を与える複数の電動モータ３
１，３２と、この電動モータ３１，３２に電力を供給す
るバッテリ９０と、運転状態に応じて電動モータ３１，
３２を制御する制御ユニット１７とを備える電動車両に
おいて、制御ユニット１７は、複数の電動モータ３１，
３２に応じて設けられた複数のモータ駆動回路１００，
１０１と、この複数のモータ駆動回路１００，１０１に
バッテリ９０からの電力を供給する共用の電源回路１１
０と、運転状態を検出する検出手段からの検出信号に基
づき運転状態を判断する共用の運転状態判断回路１２０
と、この運転状態の判断に基づき複数のモータ駆動回路
１００，１０１に応じて設けられた独立に制御する複数
の基本制御回路１３０，１３１と、運転状態の判断に基
づき車両条件に応じて制御指令を基本制御回路１３０，
１３１に送る共用の附加条件制御回路１４０とを備えて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば乗員の踏
力と、この踏力に応じた補助動力との合成力によって走
行する電動補助自転車等の電動車両に関する。
力と、この踏力に応じた補助動力との合成力によって走
行する電動補助自転車等の電動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動車両には、駆動系に動力を与える複
数の電動モータと、この電動モータに電力を供給するバ
ッテリと、運転状態に応じて電動モータを制御する制御
ユニットとを備えるものがある。例えば、特開平５−３
１０１７６号公報に開示されるように、乗員による踏力
を複数の電動モータによる補助動力によって補う電動補
助自転車が提案され、既に実用に供されているが、この
電動補助自転車には、乗員の踏力を検出してその大きさ
に応じた補助動力を発生するパワーユニットが設けられ
る。
数の電動モータと、この電動モータに電力を供給するバ
ッテリと、運転状態に応じて電動モータを制御する制御
ユニットとを備えるものがある。例えば、特開平５−３
１０１７６号公報に開示されるように、乗員による踏力
を複数の電動モータによる補助動力によって補う電動補
助自転車が提案され、既に実用に供されているが、この
電動補助自転車には、乗員の踏力を検出してその大きさ
に応じた補助動力を発生するパワーユニットが設けられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の電動
モータを持つパワーユニットを制御するときに１つの電
動モータでできているパワーユニットを制御する制御ユ
ニットのままでは、電動車両の要求性能を満足させるた
めにモータ特性を変化させることができない。また、複
数の電動モータ各々個別の制御ユニットを使用すると、
機器間の違いによる誤差等を生じ精度良い制御が難しく
なる。
モータを持つパワーユニットを制御するときに１つの電
動モータでできているパワーユニットを制御する制御ユ
ニットのままでは、電動車両の要求性能を満足させるた
めにモータ特性を変化させることができない。また、複
数の電動モータ各々個別の制御ユニットを使用すると、
機器間の違いによる誤差等を生じ精度良い制御が難しく
なる。
【０００４】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、簡単な制御ユニットの回路構成で、複数の電動モ
ータを精度良く制御することができるとともに、電動車
両の要求性能に応じた出力特性を得ることができる電動
車両を提供することを目的としている。
ので、簡単な制御ユニットの回路構成で、複数の電動モ
ータを精度良く制御することができるとともに、電動車
両の要求性能に応じた出力特性を得ることができる電動
車両を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するため、この発明は、以下のように構成し
た。請求項１記載の発明は、『駆動系に動力を与える複
数の電動モータと、この電動モータに電力を供給するバ
ッテリと、運転状態に応じて前記電動モータを制御する
制御ユニットとを備える電動車両において、前記制御ユ
ニットは、前記複数の電動モータに応じて設けられた複
数のモータ駆動回路と、この複数のモータ駆動回路に前
記バッテリからの電力を供給する共用の電源回路と、運
転状態を検出する検出手段からの検出信号に基づき運転
状態を判断する共用の運転状態判断回路と、この運転状
態の判断に基づき前記複数のモータ駆動回路に応じて設
けられた独立に制御する複数の基本制御回路と、前記運
転状態の判断に基づき車両条件に応じて制御指令を前記
基本制御回路に送る共用の附加条件制御回路とを備える
ことを特徴とする電動車両。』である。
目的を達成するため、この発明は、以下のように構成し
た。請求項１記載の発明は、『駆動系に動力を与える複
数の電動モータと、この電動モータに電力を供給するバ
ッテリと、運転状態に応じて前記電動モータを制御する
制御ユニットとを備える電動車両において、前記制御ユ
ニットは、前記複数の電動モータに応じて設けられた複
数のモータ駆動回路と、この複数のモータ駆動回路に前
記バッテリからの電力を供給する共用の電源回路と、運
転状態を検出する検出手段からの検出信号に基づき運転
状態を判断する共用の運転状態判断回路と、この運転状
態の判断に基づき前記複数のモータ駆動回路に応じて設
けられた独立に制御する複数の基本制御回路と、前記運
転状態の判断に基づき車両条件に応じて制御指令を前記
基本制御回路に送る共用の附加条件制御回路とを備える
ことを特徴とする電動車両。』である。
【０００６】この請求項１記載の発明によれば、複数の
モータ駆動回路と、独立に制御する複数の基本制御回路
とを備えているが、電源回路、運転状態判断回路及び附
加条件制御回路を共用とすることで、簡単な制御ユニッ
トの回路構成で、複数の電動モータを精度良く制御する
ことができるとともに、電動車両の要求性能に応じた出
力特性を得ることができる。
モータ駆動回路と、独立に制御する複数の基本制御回路
とを備えているが、電源回路、運転状態判断回路及び附
加条件制御回路を共用とすることで、簡単な制御ユニッ
トの回路構成で、複数の電動モータを精度良く制御する
ことができるとともに、電動車両の要求性能に応じた出
力特性を得ることができる。
【０００７】請求項２記載の発明は、『前記複数の電動
モータは、出力特性が異なることを特徴とする請求項１
記載の電動車両。』である。この請求項２記載の発明に
よれば、出力特性の異なる電動モータを備え、車両の走
行条件より求められる要求特性に適合させ、例えば、発
進時や登坂時に高トルクを得るようにし、平坦路での一
般走行時には高速度を得るようにすることができる。
モータは、出力特性が異なることを特徴とする請求項１
記載の電動車両。』である。この請求項２記載の発明に
よれば、出力特性の異なる電動モータを備え、車両の走
行条件より求められる要求特性に適合させ、例えば、発
進時や登坂時に高トルクを得るようにし、平坦路での一
般走行時には高速度を得るようにすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の電動車両の実
施の形態を添付図面に基づいて説明する。この発明の電
動車両として、乗員の踏力と、この踏力に応じた補助動
力との合成力によって走行する電動補助自転車について
説明するが、この発明はこのような電動補助自転車に限
定されない。
施の形態を添付図面に基づいて説明する。この発明の電
動車両として、乗員の踏力と、この踏力に応じた補助動
力との合成力によって走行する電動補助自転車について
説明するが、この発明はこのような電動補助自転車に限
定されない。
【０００９】図１は電動補助自転車の側面図、図２は電
動自転車のパワーユニットの側面図、図３は図２のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線断面図、図４は電動補助自転車の動作を示
すブロック図である。先ず、図１に基づいて電動補助自
転車１の概略構成を説明する。電動補助自転車１は、側
面視において略平行四辺形をなす車体フレーム２を備
え、この車体フレーム２の車体前方に位置するヘッドパ
イプ３内には、ハンドルステム４が回動自在に挿通され
ている。ハンドルステム４の上端部にはハンドル５が設
けられ、またハンドルステム４の下端部にはフロントフ
ォーク６が設けられている。フロントフォーク６の下端
部には前輪７が前車軸８によって回転自在に軸支されて
いる。
動自転車のパワーユニットの側面図、図３は図２のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線断面図、図４は電動補助自転車の動作を示
すブロック図である。先ず、図１に基づいて電動補助自
転車１の概略構成を説明する。電動補助自転車１は、側
面視において略平行四辺形をなす車体フレーム２を備
え、この車体フレーム２の車体前方に位置するヘッドパ
イプ３内には、ハンドルステム４が回動自在に挿通され
ている。ハンドルステム４の上端部にはハンドル５が設
けられ、またハンドルステム４の下端部にはフロントフ
ォーク６が設けられている。フロントフォーク６の下端
部には前輪７が前車軸８によって回転自在に軸支されて
いる。
【００１０】ヘッドパイプ３からはメインパイプ９が車
体後方に向かって略水平に延出するとともに、ダウンチ
ューブ１０が車体後方に向かって斜め下方に延出し、ダ
ウンチューブ１０の下端部からはシートチューブ１１が
車体後方に向かって斜め上方に立設されている。シート
チューブ１１の上端部にはシートポスト１２を介してサ
ドル１３が高さ調整可能に支持されている。
体後方に向かって略水平に延出するとともに、ダウンチ
ューブ１０が車体後方に向かって斜め下方に延出し、ダ
ウンチューブ１０の下端部からはシートチューブ１１が
車体後方に向かって斜め上方に立設されている。シート
チューブ１１の上端部にはシートポスト１２を介してサ
ドル１３が高さ調整可能に支持されている。
【００１１】車体の略中央下部であって、ダウンチュー
ブ１０とシートチューブ１１との結合部分にはパワーユ
ニット３０が懸架されている。パワーユニット３０は、
乗員の踏力による人力駆動系と、２つの電動モータ３
１，３２による補助動力系を併設して構成される。ま
た、パワーユニット３０にはクランク軸１４が回転自在
に支承されており、クランク軸１４の左右両端にはクラ
ンク１５が取り付けられ、各クランク１５の端部にはペ
ダル１６が軸支されている。
ブ１０とシートチューブ１１との結合部分にはパワーユ
ニット３０が懸架されている。パワーユニット３０は、
乗員の踏力による人力駆動系と、２つの電動モータ３
１，３２による補助動力系を併設して構成される。ま
た、パワーユニット３０にはクランク軸１４が回転自在
に支承されており、クランク軸１４の左右両端にはクラ
ンク１５が取り付けられ、各クランク１５の端部にはペ
ダル１６が軸支されている。
【００１２】また、パワーユニット３０の近くのダウン
チューブ１０上には制御ユニット１７が配置され、パワ
ーユニット３０の上方のシートチューブ１１の上部前側
にはバッテリボックス１８が着脱自在に取り付けられて
いる。バッテリボックス１８内には、シュリンクパック
された複数のセル（単１電池）で構成されるバッテリ９
０が収納されている。
チューブ１０上には制御ユニット１７が配置され、パワ
ーユニット３０の上方のシートチューブ１１の上部前側
にはバッテリボックス１８が着脱自在に取り付けられて
いる。バッテリボックス１８内には、シュリンクパック
された複数のセル（単１電池）で構成されるバッテリ９
０が収納されている。
【００１３】他方、パワーユニット３０からは左右一対
のチェーンステー１９が車体後方に向かって延設されて
おり、チェーンステー１９の後端部はメインパイプ９の
後端から車体後方に向かって斜め下方に延出する左右一
対のシートステー２０の下端部に連結されている。チェ
ーンステー１９とシートステー２０との連結部には後輪
２１が後車軸２２によって回転自在に軸支されており、
後車軸２２には小径のホイールスプロケット２３が図４
に示す一方向クラッチ９１を介して回転可能に支持され
ている。パワーユニット３０のドライブスプロケット２
４とホイールスプロケット２３及びテンションローラ２
５との間には無端状のチェーン２６が巻装されている。
のチェーンステー１９が車体後方に向かって延設されて
おり、チェーンステー１９の後端部はメインパイプ９の
後端から車体後方に向かって斜め下方に延出する左右一
対のシートステー２０の下端部に連結されている。チェ
ーンステー１９とシートステー２０との連結部には後輪
２１が後車軸２２によって回転自在に軸支されており、
後車軸２２には小径のホイールスプロケット２３が図４
に示す一方向クラッチ９１を介して回転可能に支持され
ている。パワーユニット３０のドライブスプロケット２
４とホイールスプロケット２３及びテンションローラ２
５との間には無端状のチェーン２６が巻装されている。
【００１４】次に、パワーユニット３０の構成の詳細を
図２及び図３に基づいて説明する。パワーユニット３０
のケース３３にはクランク軸１４が軸受３４，３５によ
って回転自在に支持されており、クランク軸１４には遊
星ギヤ機構３６と中空状の合力軸３７が設けられてい
る。合力軸３７はケース３３によって回転自在に支承さ
れ、合力軸３７内には軸受３８によってクランク軸１４
が回転自在に支承されており、合力軸３７の内端部外周
には遊星ギヤ機構３６の一部を構成するドラム状のリン
グギヤ３９とベベルギヤ４０が結着され、合力軸３７の
ケース３３外へ突出する外端部外周にはドライブスプロ
ケット２４が設けられている。
図２及び図３に基づいて説明する。パワーユニット３０
のケース３３にはクランク軸１４が軸受３４，３５によ
って回転自在に支持されており、クランク軸１４には遊
星ギヤ機構３６と中空状の合力軸３７が設けられてい
る。合力軸３７はケース３３によって回転自在に支承さ
れ、合力軸３７内には軸受３８によってクランク軸１４
が回転自在に支承されており、合力軸３７の内端部外周
には遊星ギヤ機構３６の一部を構成するドラム状のリン
グギヤ３９とベベルギヤ４０が結着され、合力軸３７の
ケース３３外へ突出する外端部外周にはドライブスプロ
ケット２４が設けられている。
【００１５】遊星ギヤ機構３６は、クランク軸１４上に
設けられたサンギヤ４１と、クランク軸１４上に図３及
び図４に示す一方向クラッチ４２を介して支持されたリ
ング状のキャリア４３と、キャリア４３に軸４４によっ
て回転自在に支持された複数の遊星ギヤ４５及びリング
ギヤ３９で構成され、各遊星ギヤ４５はサンギヤ４１と
リングギヤ３９の間に位置して両者に噛合している。リ
ングギヤ３９とベベルギヤ４０とは複数本のリベット４
６によって結合一体化されている。
設けられたサンギヤ４１と、クランク軸１４上に図３及
び図４に示す一方向クラッチ４２を介して支持されたリ
ング状のキャリア４３と、キャリア４３に軸４４によっ
て回転自在に支持された複数の遊星ギヤ４５及びリング
ギヤ３９で構成され、各遊星ギヤ４５はサンギヤ４１と
リングギヤ３９の間に位置して両者に噛合している。リ
ングギヤ３９とベベルギヤ４０とは複数本のリベット４
６によって結合一体化されている。
【００１６】パワーユニット３０には２つの電動モータ
３１，３２がクランク軸１４を中心として側面視Ｖ形を
成して放射状に配置されており、各電動モータ３１，３
２の出力軸３１ａ，３２ａはクランク軸１４に直交する
方向に径方向内方に向かって延出している。各電動モー
タ３ｌ，３２の出力軸３ｌａ，３２ａの端部には、図４
に示す一方向クラッチ９２を介して小径のベベルギヤ４
７，４８が設けられ、両ベベルギヤ４７，４８は共にベ
ベルギヤ４０に噛合し、小径のベベルギヤ４７，４８と
ベベルギヤ４０とで減速機構９３を構成している。
３１，３２がクランク軸１４を中心として側面視Ｖ形を
成して放射状に配置されており、各電動モータ３１，３
２の出力軸３１ａ，３２ａはクランク軸１４に直交する
方向に径方向内方に向かって延出している。各電動モー
タ３ｌ，３２の出力軸３ｌａ，３２ａの端部には、図４
に示す一方向クラッチ９２を介して小径のベベルギヤ４
７，４８が設けられ、両ベベルギヤ４７，４８は共にベ
ベルギヤ４０に噛合し、小径のベベルギヤ４７，４８と
ベベルギヤ４０とで減速機構９３を構成している。
【００１７】次に、電動補助自転車１の作用を説明す
る。乗員が左右のペダル１６を踏んでクランク軸１４を
回転駆動すると、クランク軸１４の回転は遊星ギヤ機構
３６によって増速されて合力軸３７に伝達されるが、遊
星ギヤ機構３６のキャリア４３が固定されている（厳密
には、不図示の反力受部のスプリングが反力によって圧
縮変形する量に見合う角度だけ回動する）ため、乗員の
踏力はサンギヤ４１及び遊星ギヤ４５を経てリングギヤ
３９から出力されて合力軸３７に伝達される。
る。乗員が左右のペダル１６を踏んでクランク軸１４を
回転駆動すると、クランク軸１４の回転は遊星ギヤ機構
３６によって増速されて合力軸３７に伝達されるが、遊
星ギヤ機構３６のキャリア４３が固定されている（厳密
には、不図示の反力受部のスプリングが反力によって圧
縮変形する量に見合う角度だけ回動する）ため、乗員の
踏力はサンギヤ４１及び遊星ギヤ４５を経てリングギヤ
３９から出力されて合力軸３７に伝達される。
【００１８】このように、踏力が遊星ギヤ機構３６を経
て合力軸３７に伝達される過程において、遊星ギヤ４５
はリングギヤ３９との噛合によって反力を受けるが、こ
の反力は不図示の反力受部に伝達され、反力受部のスプ
リングによって受けられるため、スプリングは反力によ
って圧縮変形し、従って、キャリア４３はスプリングの
圧縮変形量に見合う角度だけクランク軸１４を中心とし
て回動する。
て合力軸３７に伝達される過程において、遊星ギヤ４５
はリングギヤ３９との噛合によって反力を受けるが、こ
の反力は不図示の反力受部に伝達され、反力受部のスプ
リングによって受けられるため、スプリングは反力によ
って圧縮変形し、従って、キャリア４３はスプリングの
圧縮変形量に見合う角度だけクランク軸１４を中心とし
て回動する。
【００１９】よって、遊星ギヤ４５に作用する反力は乗
員の踏力の大きさに比例し、スプリングの圧縮変形量は
反力の大きさに比例するため、キャリア４３の回動角は
踏力の大きさに比例する。従って、キャリア４３の回動
角を検出することによって踏力を検出することができ、
このキャリア４３の回動角は、トルク検出手段Ｓ１によ
って検出され、その検出信号は制御ユニット１７に対し
て出力される。
員の踏力の大きさに比例し、スプリングの圧縮変形量は
反力の大きさに比例するため、キャリア４３の回動角は
踏力の大きさに比例する。従って、キャリア４３の回動
角を検出することによって踏力を検出することができ、
このキャリア４３の回動角は、トルク検出手段Ｓ１によ
って検出され、その検出信号は制御ユニット１７に対し
て出力される。
【００２０】また、前輪７または後輪２１の回転速度か
ら車速を検出する車速検出手段Ｓ２が設けられ、その検
出信号は制御ユニット１７に対して出力される。制御ユ
ニット１７はトルク検出手段Ｓ１からの検出信号に基づ
いて踏力を求め、また車速検出手段Ｓ２からの検出信号
に基づき車速を求め、この求められた踏力の大きさと、
車速に応じた運転状態に応じた補助動力を発生させるよ
う２つの電動モータ３１，３２をそれぞれ制御する。
ら車速を検出する車速検出手段Ｓ２が設けられ、その検
出信号は制御ユニット１７に対して出力される。制御ユ
ニット１７はトルク検出手段Ｓ１からの検出信号に基づ
いて踏力を求め、また車速検出手段Ｓ２からの検出信号
に基づき車速を求め、この求められた踏力の大きさと、
車速に応じた運転状態に応じた補助動力を発生させるよ
う２つの電動モータ３１，３２をそれぞれ制御する。
【００２１】このようにして、各電動モータ３１，３２
の出力軸３ｌａ，３２ａの回転は、ベベルギヤ４７，４
８を経て共通のベベルギヤ４０に入力されて合力軸３７
に伝達され、従って、各電動モータ３１，３２にて発生
する補助動力は以上の経路を経て合力軸３７に伝達され
る。以上の結果、合力軸３７は乗員の踏力と補助動力に
よって回転駆動され、その回転はドライブスプロケット
２４、チェーン２６、ホイールスプロケット２３及び後
車軸２２を経て後輪２１に伝達されるため、後輪２１が
乗員の踏力と補助動力の双方によって回転駆動されて電
動補助自転車１が走行せしめられ、その結果、乗員の走
行に要する肉体的負担が軽減される。
の出力軸３ｌａ，３２ａの回転は、ベベルギヤ４７，４
８を経て共通のベベルギヤ４０に入力されて合力軸３７
に伝達され、従って、各電動モータ３１，３２にて発生
する補助動力は以上の経路を経て合力軸３７に伝達され
る。以上の結果、合力軸３７は乗員の踏力と補助動力に
よって回転駆動され、その回転はドライブスプロケット
２４、チェーン２６、ホイールスプロケット２３及び後
車軸２２を経て後輪２１に伝達されるため、後輪２１が
乗員の踏力と補助動力の双方によって回転駆動されて電
動補助自転車１が走行せしめられ、その結果、乗員の走
行に要する肉体的負担が軽減される。
【００２２】次に、電動補助自転車１の制御ユニットの
構成を詳細に説明する。図５は制御ユニットの概略構成
を示すブロック図である。制御ユニット１７は、複数の
電動モータ３１，３２に応じて設けられた複数のモータ
駆動回路１００，１０１と、この複数のモータ駆動回路
１００，１０１にバッテリ９０からの電力を供給する共
用の電源回路１１０と、運転状態を検出する検出手段か
らの検出信号に基づき運転状態を判断する共用の運転状
態判断回路１２０と、この運転状態の判断に基づき複数
のモータ駆動回路１００，１０１に応じて設けられた独
立に制御する複数の基本制御回路１３０，１３１と、運
転状態の判断に基づき車両条件に応じて制御指令を基本
制御回路１３０，１３１に送る共用の附加条件制御回路
１４０と、モータ駆動回路１００，１０１及び電源回路
１１０の異常を判断し判断信号を基本制御回路１３０，
１３１に送る異常判断回路１５０と、基本制御回路１３
０，１３１及び附加条件制御回路１４０を駆動するとき
の同期を行う同期回路１６０とを備えている。
構成を詳細に説明する。図５は制御ユニットの概略構成
を示すブロック図である。制御ユニット１７は、複数の
電動モータ３１，３２に応じて設けられた複数のモータ
駆動回路１００，１０１と、この複数のモータ駆動回路
１００，１０１にバッテリ９０からの電力を供給する共
用の電源回路１１０と、運転状態を検出する検出手段か
らの検出信号に基づき運転状態を判断する共用の運転状
態判断回路１２０と、この運転状態の判断に基づき複数
のモータ駆動回路１００，１０１に応じて設けられた独
立に制御する複数の基本制御回路１３０，１３１と、運
転状態の判断に基づき車両条件に応じて制御指令を基本
制御回路１３０，１３１に送る共用の附加条件制御回路
１４０と、モータ駆動回路１００，１０１及び電源回路
１１０の異常を判断し判断信号を基本制御回路１３０，
１３１に送る異常判断回路１５０と、基本制御回路１３
０，１３１及び附加条件制御回路１４０を駆動するとき
の同期を行う同期回路１６０とを備えている。
【００２３】電源回路１１０は、メインスイッチＳＷ１
の投入でバッテリ９０の電力を複数のモータ駆動回路１
００，１０１へ供給する。運転状態判断回路１２０は、
トルク演算回路１２１及び車速演算回路１２２を有し、
トルク演算回路１２１はトルク検出手段Ｓ１からの検出
電圧に基づきトルク情報を基本制御回路１３０，１３１
及び附加条件制御回路１４０へ送る。車速演算回路１２
２は、車速検出手段Ｓ２からの検出パルスに基づき車速
情報を基本制御回路１３０，１３１及び附加条件制御回
路１４０へ送る。
の投入でバッテリ９０の電力を複数のモータ駆動回路１
００，１０１へ供給する。運転状態判断回路１２０は、
トルク演算回路１２１及び車速演算回路１２２を有し、
トルク演算回路１２１はトルク検出手段Ｓ１からの検出
電圧に基づきトルク情報を基本制御回路１３０，１３１
及び附加条件制御回路１４０へ送る。車速演算回路１２
２は、車速検出手段Ｓ２からの検出パルスに基づき車速
情報を基本制御回路１３０，１３１及び附加条件制御回
路１４０へ送る。
【００２４】基本制御回路１３０，１３１は、同様に構
成され、メインスイッチＳＷ１の投入で起動し、それぞ
れの基本制御回路１３０，１３１はトルク情報及び車速
情報に基づき附加条件制御回路１４０から与えられる附
加条件によりモータ駆動回路１００，１０１を制御す
る。附加条件とは、車両の条件により決定される条件で
あり、例えばトルク電流計算、車速漸滅比、トルク補正
等があり、これらの車両条件が同一となるようデータを
共用し誤差の防止ができる。
成され、メインスイッチＳＷ１の投入で起動し、それぞ
れの基本制御回路１３０，１３１はトルク情報及び車速
情報に基づき附加条件制御回路１４０から与えられる附
加条件によりモータ駆動回路１００，１０１を制御す
る。附加条件とは、車両の条件により決定される条件で
あり、例えばトルク電流計算、車速漸滅比、トルク補正
等があり、これらの車両条件が同一となるようデータを
共用し誤差の防止ができる。
【００２５】異常判断回路１５０は、モータ駆動回路１
００，１０１及び電源回路１１０の異常を判断し判断信
号を基本制御回路１３０，１３１に送るが、この異常は
バッテリ９０の電源容量により、電源容量がなくなる
と、それぞれの基本制御回路１３０，１３１の制御を停
止する。また、異常判断回路１５０はバッテリ９０のバ
ッテリ温度、バッテリ電圧が異常になると、基本制御回
路１３０，１３１に送りそれぞれの基本制御回路１３
０，１３１の制御を停止する。
００，１０１及び電源回路１１０の異常を判断し判断信
号を基本制御回路１３０，１３１に送るが、この異常は
バッテリ９０の電源容量により、電源容量がなくなる
と、それぞれの基本制御回路１３０，１３１の制御を停
止する。また、異常判断回路１５０はバッテリ９０のバ
ッテリ温度、バッテリ電圧が異常になると、基本制御回
路１３０，１３１に送りそれぞれの基本制御回路１３
０，１３１の制御を停止する。
【００２６】このように、複数のモータ駆動回路１０
０，１０１と、独立に制御する複数の基本制御回路１３
０，１３１とを備えているが、電源回路１１０、運転状
態判断回路１２０及び附加条件制御回路１４０を共用と
することで、簡単な制御ユニット１７の回路構成で、複
数の電動モータ３１，３２を精度良く制御することがで
きるとともに、電動車両の要求性能に応じた出力特性を
得ることができる。
０，１０１と、独立に制御する複数の基本制御回路１３
０，１３１とを備えているが、電源回路１１０、運転状
態判断回路１２０及び附加条件制御回路１４０を共用と
することで、簡単な制御ユニット１７の回路構成で、複
数の電動モータ３１，３２を精度良く制御することがで
きるとともに、電動車両の要求性能に応じた出力特性を
得ることができる。
【００２７】また、モータ駆動回路１００，１０１は、
それぞれの基本制御回路１３０，１３１により独立して
制御されるため、出力特性が異なる複数の電動モータ３
１，３２を用いることができ、車両の走行条件より求め
られる要求特性に適合させることができる。例えば、一
方の電動モータ３１に高トルク・低回転型モータを用
い、他方の電動モータ３２に低トルク・高回転型モータ
を使用し、両電動モータ３ｌ，３２の出力比率を最適に
制御することによって発進時や登坂時に高トルクを得る
ようにし、平坦路での一般走行時には高速度を得るよう
にすることができる。
それぞれの基本制御回路１３０，１３１により独立して
制御されるため、出力特性が異なる複数の電動モータ３
１，３２を用いることができ、車両の走行条件より求め
られる要求特性に適合させることができる。例えば、一
方の電動モータ３１に高トルク・低回転型モータを用
い、他方の電動モータ３２に低トルク・高回転型モータ
を使用し、両電動モータ３ｌ，３２の出力比率を最適に
制御することによって発進時や登坂時に高トルクを得る
ようにし、平坦路での一般走行時には高速度を得るよう
にすることができる。
【００２８】また、車両状態により制御をしないで各車
輪別に信号検出や入力を行う場合は、出力特性の如何に
かかわらず個別信号処理して運転状態を判断する運転状
態判断回路１２０が必要になる。
輪別に信号検出や入力を行う場合は、出力特性の如何に
かかわらず個別信号処理して運転状態を判断する運転状
態判断回路１２０が必要になる。
【００２９】
【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明で
は、複数のモータ駆動回路と、独立に制御する複数の基
本制御回路とを備えているが、電源回路、運転状態判断
回路及び附加条件制御回路を共用としたから、簡単な制
御ユニットの回路構成で、複数の電動モータを精度良く
制御することができるとともに、電動車両の要求性能に
応じた出力特性を得ることができる。
は、複数のモータ駆動回路と、独立に制御する複数の基
本制御回路とを備えているが、電源回路、運転状態判断
回路及び附加条件制御回路を共用としたから、簡単な制
御ユニットの回路構成で、複数の電動モータを精度良く
制御することができるとともに、電動車両の要求性能に
応じた出力特性を得ることができる。
【００３０】請求項２記載の発明では、複数の電動モー
タは、出力特性が異なるから、車両の走行条件より求め
られる要求特性に適合させ、例えば、発進時や登坂時に
高トルクを得るようにし、平坦路での一般走行時には高
速度を得るようにすることができる。
タは、出力特性が異なるから、車両の走行条件より求め
られる要求特性に適合させ、例えば、発進時や登坂時に
高トルクを得るようにし、平坦路での一般走行時には高
速度を得るようにすることができる。
【図１】電動補助自転車の側面図である。
【図２】電動自転車のパワーユニットの側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】電動補助自転車の動作を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】制御ユニットの概略構成を示すブロック図であ
る。
る。
【符号の説明】 １７ 制御ユニット ３１，３２ 電動モータ ９０ バッテリ １００，１０１ モータ駆動回路 １１０ 電源回路 １２０ 運転状態判断回路 １３０，１３１ 基本制御回路 １４０ 附加条件制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】駆動系に動力を与える複数の電動モータ
と、この電動モータに電力を供給するバッテリと、運転
状態に応じて前記電動モータを制御する制御ユニットと
を備える電動車両において、前記制御ユニットは、前記
複数の電動モータに応じて設けられた複数のモータ駆動
回路と、この複数のモータ駆動回路に前記バッテリから
の電力を供給する共用の電源回路と、運転状態を検出す
る検出手段からの検出信号に基づき運転状態を判断する
共用の運転状態判断回路と、この運転状態の判断に基づ
き前記複数のモータ駆動回路に応じて設けられた独立に
制御する複数の基本制御回路と、前記運転状態の判断に
基づき車両条件に応じて制御指令を前記基本制御回路に
送る共用の附加条件制御回路とを備えることを特徴とす
る電動車両。 - 【請求項２】前記複数の電動モータは、出力特性が異な
ることを特徴とする請求項１記載の電動車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257237A JPH1191675A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 電動車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257237A JPH1191675A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 電動車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1191675A true JPH1191675A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17303600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9257237A Pending JPH1191675A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 電動車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1191675A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006152A1 (ja) * | 2002-07-05 | 2004-01-15 | Sunstar Giken Kabushiki Kaisha | 電動アシスト自転車提供のサーバシステム |
| EP2767465A1 (de) * | 2013-02-19 | 2014-08-20 | Interholz Handelsgesellschaft m.b.H. | Fahrrad mit einem Tretkurbeltrieb und mit einem an den Tretkurbeltrieb angeschlossenen elektrischen Hilfsantrieb |
| DE102018212584B3 (de) * | 2018-07-27 | 2019-12-24 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb |
| US11077914B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-08-03 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| US11142283B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-10-12 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| US11167817B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-11-09 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| US11358677B2 (en) | 2017-10-13 | 2022-06-14 | Shimano Inc. | Bicycle component |
| US11433970B2 (en) | 2017-10-13 | 2022-09-06 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP9257237A patent/JPH1191675A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006152A1 (ja) * | 2002-07-05 | 2004-01-15 | Sunstar Giken Kabushiki Kaisha | 電動アシスト自転車提供のサーバシステム |
| JP2004038722A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Sunstar Eng Inc | 電動アシスト自転車提供のサーバシステム |
| US7386482B2 (en) | 2002-07-05 | 2008-06-10 | Sunstar Giken Kabushiki Kaisha | Server system for distributing an electromotive power assisted bicycle |
| EP2767465A1 (de) * | 2013-02-19 | 2014-08-20 | Interholz Handelsgesellschaft m.b.H. | Fahrrad mit einem Tretkurbeltrieb und mit einem an den Tretkurbeltrieb angeschlossenen elektrischen Hilfsantrieb |
| US11077914B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-08-03 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| US11142283B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-10-12 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| US11167817B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-11-09 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| US11358677B2 (en) | 2017-10-13 | 2022-06-14 | Shimano Inc. | Bicycle component |
| US11433970B2 (en) | 2017-10-13 | 2022-09-06 | Shimano Inc. | Bicycle drive unit |
| DE102018212584B3 (de) * | 2018-07-27 | 2019-12-24 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI507322B (zh) | Bicycle control device | |
| US7261175B1 (en) | Power assisted bicycle | |
| EP0743238B1 (en) | Pedaling force detecting device of a motor assisted bicycle | |
| TWI776972B (zh) | 人力驅動車輛用控制裝置 | |
| TW202106559A (zh) | 電輔助自行車 | |
| JP3818462B2 (ja) | 電動補助自転車 | |
| JPH1191675A (ja) | 電動車両 | |
| JP5462844B2 (ja) | 電動補助自転車 | |
| JPH08290794A (ja) | 補助動力アシスト式自転車の補助動力アシスト装置 | |
| JP4229718B2 (ja) | 電動補助車両の補助力制御装置 | |
| JP5255347B2 (ja) | アシスト力付き車両 | |
| JP2020029206A (ja) | 人力駆動車用制御装置および人力駆動車用ドライブユニット | |
| JPH0976982A (ja) | パワーアシスト車両 | |
| TW202415583A (zh) | 用於電動自行車之電動輔助驅動系統 | |
| JP3230760B2 (ja) | 電動モータ付き自転車 | |
| JP2000142544A (ja) | 電動走行車両 | |
| JPH07149280A (ja) | 電動モータ付き自転車 | |
| JP2020090109A (ja) | 人力駆動車用の制御装置 | |
| JP2001270486A (ja) | 電動モータ付き乗り物およびその制御方法 | |
| JP2013043487A (ja) | 電動補助自転車 | |
| JPH06255562A (ja) | 電動モータ付き自転車 | |
| JPH0558379A (ja) | 電動モータ付き自転車 | |
| JPH09150779A (ja) | 補助動力付き人力車両の駆動装置 | |
| JPH09183395A (ja) | 電動自転車のパワーユニット | |
| JPH10230892A (ja) | 電動自転車 |