DE10243751B4

DE10243751B4 - Motor-assisted bicycle

Info

Publication number: DE10243751B4
Application number: DE10243751A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Wako Honda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2022-09-21
Also published as: CN1212953C; JP2003104274A; NL1021277A1; DE10243751A1; CN1410318A; NL1021277C2

Abstract

Motorunterstütztes Fahrrad mit einer Kurbelwelle (22), auf welche sowohl eine Tretkraft eines Fahrers als auch eine Unterstützungskraft eines Motors (14) ausübbar ist, wobei das motorunterstützte Fahrrad umfasst:
ein Tretkrafterfassungsmittel (47), welches zum Erfassen der auf die Kurbelwelle (22) ausgeübten Tretkraft (Tq) ausgebildet ist,
ein Kurbelwinkelerfassungsmittel, welches zum Erfassen eines Kurbelwinkels der Kurbelwelle (22) ausgebildet ist,
ein Verarbeitungsmittel, welches dazu ausgebildet ist, erfasste Tretkräfte zu verarbeiten und in Abhängigkeit vom Verarbeitungsergebnis eine Basisgröße zur Ermittlung einer vom Motor (14) auf die Kurbelwelle (22) auszuübenden Unterstützungskraft auszugeben, sowie
ein Steuer-/Regelmittel (50, 51, 52, 53, 54), welches dazu ausgebildet ist, die Unterstützungskraft des Motors in einer nachfolgenden Zeitspanne auf der Grundlage der vom Verarbeitungsmittel ausgegebenen Basisgröße zu ermitteln,
dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrrad weiter ein Tretkraftreferenzwert-Haltemittel umfasst, welches Kurbelwinkeln zugeordnete Tretkraftreferenzwerte enthält, und dass ferner das Verarbeitungsmittel ein Schätzmittel ist, welches dazu ausgebildet ist, eine bei einem Erfassungs-Kurbelwinkel...An engine-assisted bicycle having a crankshaft (22) on which both a pedaling force of a driver and an assisting force of an engine (14) is exercisable, the motor-assisted bicycle comprising:
a pedaling force detecting means (47) adapted to detect the treading force (Tq) exerted on the crankshaft (22),
a crank angle detecting means configured to detect a crank angle of the crankshaft (22),
a processing means, which is designed to process detected pedaling forces and, depending on the processing result, to output a basic variable for determining an assisting force to be exerted on the crankshaft (22) by the engine (14), and
a control means (50, 51, 52, 53, 54) adapted to determine the assisting force of the engine in a subsequent period of time on the basis of the basic quantity output by the processing means,
characterized in that the bicycle further comprises treadmill reference value holding means which includes treading force reference values associated with crank angles, and further wherein the processing means is an estimating means configured to detect one at a detection crank angle.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein motorunterstütztes Fahrrad gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, und insbesondere auf ein motorunterstütztes Fahrrad, das eine geeignete Motorunterstützungskraft (Unterstützungskraft) unter Berücksichtigung einer Tretkraft, die periodisch entsprechend dem Drehwinkel einer Kurbelwelle schwankt, zur Verfügung stellen kann. Weiterhin betrifft die vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Unterstützungskraft.The The present invention relates to a motor-assisted bicycle according to the generic term of claim 1, and more particularly to a motor-assisted bicycle, this is a suitable engine assist force (Assist force) considering a treading force that periodically according to the angle of rotation of a Crankshaft fluctuates, available can make. Furthermore, the present invention relates to a Procedure for determining an assisting force.

Ein motorunterstütztes Fahrrad enthält ein Menschenkraft-Antriebssystem zum Übertragen einer vom Fahrer ausgeübten Kraft, nämlich der Tretkraft, auf ein Hinterrad, sowie ein Motorantriebssystem, das das Menschenkraft-Antriebssystem entsprechend der Tretkraft mit einer Unterstützungskraft ergänzen kann. Wenn die Tretkraft unter Verwendung von Kurbelpedalen im motorunterstützten Fahrrad erzeugt wird, schwankt die Tretkraft periodisch entsprechend dem Drehwinkel einer Kurbelwelle, d.h. entsprechend dem Kurbelwinkel. Daher wird ein dem Motor zugeführter elektrischer Strom zum Erhalten der Unterstützungskraft ebenfalls entsprechend der Änderung der Tretkraft verändert. Wenn der Strom periodisch verändert wird, wird auch die Unterstützungskraft periodisch verändert, wobei angenommen wird, daß somit die Erschöpfung einer Batterie beschleunigt wird. Um dieses Problem zu beseitigen, wird ein gattungsgemäßes motorunterstütztes Fahrrad vorgeschlagen (Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. JP 3105570 B ), bei dem der Kurbelwinkel erfaßt wird und die Motorunterstützungskraft entsprechend der Tretkraft als Mittelwert eines planmäßigen Kurbelwinkels bestimmt wird.A motor-assisted bicycle includes a human power drive system for transmitting a driver's applied force, namely, treading force, to a rear wheel, and a motor drive system that can supplement the human power drive system with an assisting force in accordance with the treading force. When the pedaling force is generated by using crank pedals in the motor-assisted bicycle, the pedaling force periodically fluctuates according to the rotational angle of a crankshaft, that is, according to the crank angle. Therefore, an electric current supplied to the motor for obtaining the assisting force is also changed in accordance with the change of the treading force. When the current is changed periodically, the assisting force is also periodically changed, assuming that thus the exhaustion of a battery is accelerated. To remedy this problem, a generic motor-assisted bicycle is proposed (Publication of Japanese Patent No. JP 3105570 B ), in which the crank angle is detected and the engine assist force corresponding to the treading force is determined as an average of a scheduled crank angle.

Beim obenerwähnten motorunterstützten Fahrrad wird der Mittelwert der Tretkraft verwendet, so daß die Änderung der benötigten Unterstützungsgröße klein ist, wobei die Änderung des dem Motor zugeführten Stroms ebenfalls klein ist. Der Mittelwert der erfaßten Tretkraft ist jedoch ein Mittelwert der vergangenen Tretkraft, der anhand eines planmäßigen Kurbelwinkels ausgehend vom aktuellen Zeitpunkt berechnet wird. Die zum aktuellen Zeitpunkt ausgegebene Unterstützungskraft entspricht daher der vergangenen Tretkraft, so daß eine Regelverzögerung erzeugt wird, wobei es unmöglich ist, einer schnellen Änderung der Tretkraft zu folgen.At the mentioned above motor assisted bicycle the mean value of the pedaling force is used so that the change the needed Support size small is, the change being of the motor supplied Electricity is also small. The mean of the detected pedaling force is, however, an average of the past pedaling power, based on a scheduled crank angle calculated from the current time. The current Time spent supporting force therefore corresponds to the past treading force, so that generates a control delay it becomes impossible is, a quick change to follow the pedaling force.

Die Druckschrift JP 09-290795 A offenbart ein motorunterstütztes Fahrrad, bei welchem die vom Fahrer ausgeübte Tretkraft bei äquidistanten Drehwinkeln einer Kurbelwelle erfasst wird und von einem Schätzmittel zwischen den Erfassungspunkten liegende Tretkräfte interpoliert werden.The JP 09-290795 A discloses a motor-assisted bicycle, in which the exercised by the driver Pedaling force in equidistant Rotation angles of a crankshaft is detected and by an estimation means between the detection points lying pedal forces are interpolated.

Hinsichtlich des obenerwähnten Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein motorunterstütztes Fahrrad zu schaffen, das eine benötigte Unterstützungskraft geeignet bereitstellen kann, ohne den häufigen Änderungen der Tretkraft zu folgen.Regarding of the above mentioned It is an object of the present invention to provide a motor assisted bicycle to create that needed one assisting force can provide suitable without the frequent changes in pedaling power consequences.

Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein motorunterstütztes Fahrrad gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Ermittlung einer Unterstützungskraft gemäß Anspruch 2 bereit.Around to solve the above problem The present invention provides a motor-assisted bicycle according to claim 1 and a method for determining an assisting force according to claim 2 ready.

Gemäß dem ersten kennzeichnenden Merkmal wird das Verhältnis zwischen dem Referenztretkraftwert und der aktuellen Tretkraft erfaßt durch Vergleichen der aktuell erfaßten Tretkraft und des aktuellen Kurbelwinkels mit dem Tretkraftreferenzwert, so daß die Tretkraft für den jeweiligen Kurbelwinkel entsprechend dem Verhältnis geschätzt werden kann. Anschließend wird eine Unterstützungskraft ermittelt auf der Grundlage eines Schätzwertes der Tretkraft in einer planmäßigen Periode, z.B. in einer halben Umdrehung der Kurbelwelle.According to the first Characteristic feature is the relationship between the reference reaction force value and the current pedaling force detected by comparing the current detected Treading force and the current crank angle with the pedaling reference value, So that the Pedaling force for the respective crank angle can be estimated according to the ratio can. Subsequently becomes an assisting force determined on the basis of an estimate of the pedaling force in a scheduled period, e.g. in half a turn of the crankshaft.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Schätzmittel so aufgebaut ist, daß es einen Tretkraftspitzenwert in der nachfolgenden planmäßigen Periode berechnet auf der Grundlage der erfaßten Tretkraft und des Kurbelwinkels zum Zeitpunkt der Erfassung der Tretkraft, und einen Mittelwert der Tretkraft in der planmäßigen Periode ausgibt auf der Grundlage des Tretkraftspitzenwertes als geschätzten Tretkraftwert. Gemäß diesem Merkmal wird der Tretkraftmittelwert nicht auf der Grundlage der in der Vergangenheit erfaßten Tretkraft ermittelt, sondern auf der Grundlage des geschätzten Tretkraftspitzenwertes, wobei die Unterstützungskraft auf der Grundlage des Tretkraftmittelwertes berechnet wird.It can furthermore be provided that the estimation means is constructed that it a pedal force peak in the subsequent scheduled period calculated on the basis of the detected treading force and the crank angle at the time of detecting the treading force, and an average the treading power in the scheduled period outputs based on the pedal force peak as the estimated treadmill value. According to this Feature is the treadmill average not based on the in the past Tretkraft but based on the estimated pedal force peak, where the support force is calculated on the basis of the pedaling force value.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß ein mit einer Kurbelwelle verbundenes Antriebskettenrad eine elliptische Form aufweist und das Kurbelwinkelerfassungsmittel versehen ist mit einem Übersetzungsverhältnis-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage der Drehzahl des Antriebskettenrades und der Drehzahl eines Hinterrades, einem Referenzübersetzungsverhältnis-Haltemittel, in welchem ein Referenzübersetzungsverhältnis entsprechend dem Kurbelwinkel gesetzt ist, einem Kurbelwinkelerfassungsmittel zum Erfassen eines Kurbelwinkelkandidaten durch Vergleich zwischen dem erfaßten Übersetzungsverhältnis und dem Referenzübersetzungsverhältnis, und einem Kurbelwinkelermittlungsmittel zum Ermitteln des Kurbelwinkels gemäß der Änderungsrichtung des Übersetzungsverhältnisses.alternative or additionally can be provided that a connected to a crankshaft drive sprocket an elliptical Form and the crank angle detecting means is provided with a gear ratio detecting means for detecting a gear ratio based on the speed of the drive sprocket and the speed a rear wheel, a reference gear ratio holding means, in which a reference gear ratio corresponding to Crank angle is set, a crank angle detection means for Detecting a crank angle candidate by comparison between the detected transmission ratio and the reference translation ratio, and a crank angle detecting means for detecting the crank angle according to the direction of change the translation ratio.

Gemäß diesem Merkmal verändert sich der Radius des elliptischen Kettenrades längs der Umfangsrichtung, so daß sich das Übersetzungsverhältnis mit dem Kurbelwinkel ändert. Der aktuelle Kurbelwinkel kann daher durch Vergleich zwischen dem vorläufig gesetzten Referenzübersetzungsverhältnis und dem erfaßten Übersetzungsverhältnis erfaßt werden.According to this feature, the changes Radius of the elliptical sprocket along the circumferential direction, so that the gear ratio changes with the crank angle. The current crank angle can therefore be detected by comparison between the provisionally set reference gear ratio and the detected gear ratio.

Ferner kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, daß ein Stationärtretkraft-Referenzwert-Haltemittel vorgesehen ist, in welchem ein Stationärtretkraft-Referenzwert proportional zu einem Fahrwiderstand eines leichten Fahrrades auf flachem Untergrund entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt ist, wobei das Steuer/Regelmittel so aufgebaut ist, daß es eine Stationärunterstützungskraft mittels PID-Regelung berechnet auf der Grundlage des geschätzten Tretkraftwertes und des Stationärtretkraft-Referenzwertes, so daß die Stationärunterstützungskraft ansteigt, wenn der geschätzte Tretkraftwert ansteigt, und die Stationärunterstützungskraft abnimmt, wenn der Stationärtretkraft-Referenzwert ansteigt, und die Stationärunterstützungskraft fest ausgibt unabhängig von der periodischen Änderung der Tretkraft.Further may alternatively or additionally be provided that a Stationärtretkraft reference value holding means is provided, in which a stationary contact force reference value proportional to a driving resistance of a light bike on a flat surface is set according to the vehicle speed, the Control / regulating means is constructed so that there is a stationary support force means PID control calculated based on the estimated treadmill value and the stationary contact force reference value, So that the Stationary support force rises when the estimated Tretkraftwert increases, and the stationary support force decreases, if the Stationärtretkraft reference value rises, and the steady support force Spends independently from the periodic change the treading power.

Gemäß diesem Merkmal wird eine Verzögerung der Regelung verhindert durch die Verwendung des geschätzten durchschnittli chen Tretkraftwertes. Da außerdem der Stationärtretkraft-Referenzwert proportional zum Fahrwiderstand auf flachem Untergrund ist, der sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, wird die Stationärunterstützungskraft nicht stark erhöht, selbst wenn der durchschnittliche Tretkraftwert z. B. im Fall des Befahrens einer Steigung erhöht wird, wobei sich die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht so sehr erhöht, selbst wenn die Tretkraft zunimmt. Als Ergebnis steigt daher die Stationärunterstützungskraft an und die Unterstützungskraft nimmt zu.According to this Feature becomes a delay The scheme prevents the use of the estimated average Tretkraftwertes. There as well the steady-state reference force is proportional to driving resistance on flat ground, which is appropriate the vehicle speed changes, becomes the stationary support force not greatly increased, even if the average treadmill value z. B. in the case of Increased driving on a slope is, with the vehicle speed is not increased so much, even when pedaling power increases. As a result, therefore, the inpatient support force increases and the support force is increasing.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:in the Following, the invention will be described in more detail with reference to drawings. Show it:

1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Steuer/Regelvorrichtung in einem motorunterstützten Fahrrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 a block diagram showing the structure of a control device in a motor-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention;

2 eine Seitenansicht des motorunterstützten Fahrrades der vorliegenden Erfindung; 2 a side view of the motor-assisted bicycle of the present invention;

3 eine Seitenansicht eines Hauptteils eines Menschenkraft-Antriebsabschnitts, der einen Tretkraftdetektor enthält; 3 a side view of a main part of a human power drive section containing a pedaling force detector;

4 eine Ansicht längs des Pfeils A-A der 3; 4 a view along the arrow AA of 3 ;

5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils der 3; 5 an enlarged sectional view of a main part of 3 ;

6 eine Schnittansicht eines Motors, der im motorunterstützten Fahrrad gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird; 6 a sectional view of an engine used in the motor-assisted bicycle according to the present invention;

7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und der Tretkraft zeigt; 7 a diagram showing the relationship between the crank angle and the pedaling force;

8 ein Diagramm, das den Wert des Verhältnisses (Faktor f1) eines Spitzenwerts einer starken Tretkraft zu einer dem Kurbelwinkel entsprechenden Tretkraft zeigt; 8th a graph showing the value of the ratio (factor f1) of a peak of a strong pedaling force to a pedaling angle corresponding to the crank angle;

9 ein Diagramm, das ein Übersetzungsverhältnis entsprechend dem Kurbelwinkel zeigt; 9 a diagram showing a gear ratio corresponding to the crank angle;

10 ein Diagramm, das dem Stationärtretkraft-Referenzwert entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt; und 10 a diagram showing the stationary treadmill reference value corresponding to the vehicle speed; and

11 Zeitdiagramme der Operation während der stationären Fahrt auf flachem Untergrund, während der Beschleunigungsfahrt auf flachem Untergrund, und während des Übergangs vom flachen Untergrund zu einer Steigung. 11 Timing diagrams of the operation during stationary driving on flat ground, during the acceleration drive on flat ground, and during the transition from the flat ground to a slope.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 2 ist eine Seitenansicht eines motorunterstützten Fahrrades, das eine Steuer/Regelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Ein Fahrzeugkarosserierahmen 1 des motorunterstützten Fahrrades enthält ein Kopfrohr 2, das an der Vorderseite einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, ein Fallrohr 3, das sich vom Kopfrohr 2 nach hinten unten erstreckt, eine hintere Gabel 4, die mit dem Fallrohr 3 verbunden ist und sich nach hinten erstreckt, und eine Sattelstütze 5, die vom untersten Ende des Fallrohrs 3 nach oben ragt.An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 FIG. 10 is a side view of a motor-assisted bicycle incorporating a control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. A vehicle body frame 1 of the motor-assisted bicycle contains a head pipe 2 Located at the front of a vehicle body, a downpipe 3 that is from the head pipe 2 extends down the rear, a rear fork 4 that with the downpipe 3 connected and extends to the rear, and a seat post 5 from the bottom of the downpipe 3 sticks up.

Eine vordere Gabel 6 ist durch das Kopfrohr 2 drehbar unterstützt. Ein Vorderrad 7 ist am unteren Ende der vorderen Gabel 6 gelagert, wobei eine Lenkstange 8 am oberen Ende der vorderen Gabel 6 angesetzt ist. Die Lenkstange 8 ist mit einem Bremshebel 9 versehen, wobei ein Kabel 10, das aus dem Bremshebel 9 herausgeführt ist, mit einer Vorderradbremse 11 verbunden ist, die an der vorderen Gabel 6 befestigt ist. In ähnlicher Weise ist die Lenkstange 8 ferner mit einem Bremshebel für eine Hinterradbremse versehen, jedoch ist dieser in der Figur weggelassen. Der Bremshebel 9 ist mit einem (nicht gezeigten) Bremssensor versehen, um zu erfassen, daß der Bremshebel 9 betätigt wird.A front fork 6 is through the head pipe 2 rotatably supported. A front wheel 7 is at the bottom of the front fork 6 stored, with a handlebar 8th at the top of the front fork 6 is scheduled. The handlebar 8th is with a brake lever 9 provided with a cable 10 that is from the brake lever 9 led out, with a front brake 11 connected to the front fork 6 is attached. Similarly, the handlebar is 8th further provided with a brake lever for a rear brake, but this is omitted in the figure. The brake lever 9 is provided with a (not shown) brake sensor to detect that the brake lever 9 is pressed.

Ein Paar linker und rechter Streben 12, die mit dem oberen Ende der Sattelstütze 5 verbunden sind, erstrecken sich nach hinten unten und sind in der Nähe ihrer unteren Enden mit einer hinteren Gabel 4 verbunden. Ein Hinterrad 13 ist auf einem Element unterstützt, das die hintere Gabel 4 und die miteinander verbundenen Streben 12 bildet, wobei ein Motor 14 als Unterstützungskraftquelle von dem Element koaxial zu einer Nabe des Hinterrades 13 unterstützt ist. Als Rotor 14 wird vorzugsweise ein bürstenloser dreiphasiger Motor mit hohem Drehmoment und geringer Reibung verwendet. Die genaue Struktur und die Steuerung des Motors 14 werden später beschrieben.A pair of left and right struts 12 with the upper end of the seatpost 5 connected are, extend rearward down and are near their lower ends with a rear fork 4 connected. A rear wheel 13 is supported on an item that the rear fork 4 and the interconnected struts 12 forms, being an engine 14 as an assist power source from the element coaxial with a hub of the rear wheel 13 is supported. As a rotor 14 Preferably, a brushless three-phase motor with high torque and low friction is used. The exact structure and control of the engine 14 will be described later.

Eine Unterstützungswelle 16, die mit einem Sitz 15 an ihrem oberen Ende versehen ist, ist an der Sattelstütze 5 so angesetzt, daß die Höhe des Sattels 15 eingestellt werden kann. Eine Batterie 17 für die Zuführung elektrischer Leistung zum Motor 14 ist unter dem Sattel 15 und zwischen der Sattelstütze 5 und dem Hinterrad 13 vorgesehen. Die Batterie 17 wird durch Klammern 18 gehalten, die an der Sattelstütze 15 befestigt sind. Ein Stromversorgungsabschnitt 19 ist an den Klammern 18 vorgesehen, wobei der Stromversorgungsabschnitt 19 mit dem Motor 14 über nichtgezeigte Drähte verbunden ist und mit den Elektroden der Batterie 17 verbunden ist. Ein oberer Abschnitt der Batterie 17 ist an der Sattelstütze 5 mittels eines Befestigungsmittels unterstützt, das einen Riemen 20 und eine Metallschnalle 21 umfaßt.A support wave 16 with a seat 15 At its upper end is attached to the seat post 5 set so that the height of the saddle 15 can be adjusted. A battery 17 for supplying electric power to the engine 14 is under the saddle 15 and between the seat post 5 and the rear wheel 13 intended. The battery 17 is by parentheses 18 held on the seat post 15 are attached. A power supply section 19 is at the brackets 18 provided, wherein the power supply section 19 with the engine 14 connected via wires not shown and to the electrodes of the battery 17 connected is. An upper section of the battery 17 is on the seatpost 5 supported by a fastener that has a strap 20 and a metal buckle 21 includes.

Eine Kurbelwelle 22, die sich in Links-Rechts-Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ist an einem Schnittpunkt des Fallrohrs 3 und der Sattelstütze 5 unterstützt, wobei Pedale 24 mit der Kurbelwelle 22 über Kurbeln 23 verbunden sind. Ein Antriebskettenrad 25 ist mit der Kurbelwelle 22 über einen nicht gezeigten Tretkraftsensor verbunden, wobei die auf die Pedale 24 ausgeübten Tretkräfte über den Tretkraftsensor auf das Antriebskettenrad 25 übertragen werden. Das Antriebskettenrad 25 weist einen elliptisch geformten Außenumfang auf.A crankshaft 22 that extends in the left-right direction of the vehicle body is at an intersection of the drop tube 3 and the seat post 5 supports, with pedals 24 with the crankshaft 22 about cranks 23 are connected. A drive sprocket 25 is with the crankshaft 22 connected via a pedaling force sensor, not shown, with the pedals 24 applied pedaling forces on the pedal force sensor on the drive sprocket 25 be transmitted. The drive sprocket 25 has an elliptical outer circumference.

Eine Kette 27 ist zwischen dem Antriebskettenrad 25 und einem Abtriebskettenrad 26 eingesetzt, das an der Nabe des Hinterrades 13 vorgesehen ist. Die Zugseite der Kette 27 und das Antriebskettenrad 25 sind mit einer Kettenabdeckung 28 abgedeckt. Die Kurbelwelle 22 ist mit einem (nicht gezeigten) Rotationssensor für die Kurbelwelle 22 versehen. Als Rotationssensor kann ein bekannter Sensor verwendet werden, wie er z. B. für die Erfassung der Rotation einer Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeugmotor verwendet wird.A chain 27 is between the drive sprocket 25 and a driven sprocket 26 inserted at the hub of the rear wheel 13 is provided. The train side of the chain 27 and the drive sprocket 25 are with a chain cover 28 covered. The crankshaft 22 is with a (not shown) rotation sensor for the crankshaft 22 Mistake. As a rotation sensor, a known sensor can be used as it z. B. is used for detecting the rotation of a crankshaft in an automotive engine.

Im folgenden wird ein an der Kurbelwelle 22 angesetzter Tretkraftdetektor beschrieben. 3 ist eine Schnittansicht der Umgebung der Kurbelwelle 22, während 4 eine Ansicht längs der Linie A-A der 3 ist. Zwischen den Deckeln 101L, 101R, die auf beide Enden eines Unterstützungsrohres 100 geschraubt sind, das am Fallrohr 3 angebracht ist, und den in der Kurbelwelle 22 ausgebildeten Stufen sind Kugellager 102L, 102R eingesetzt, wodurch die Kurbelwelle 22 drehbar unterstützt ist.The following is an on the crankshaft 22 scheduled treadle force detector described. 3 is a sectional view of the surroundings of the crankshaft 22 , while 4 a view along the line AA the 3 is. Between the lids 101L . 101R on both ends of a support tube 100 are screwed, the downpipe 3 is attached, and in the crankshaft 22 trained steps are ball bearings 102L . 102R used, reducing the crankshaft 22 is rotatably supported.

Die Kurbeln 23 sind jeweils an den linken und rechten Enden der Kurbelwelle 22 mittels Muttern 103c befestigt, die zu den Bolzen 103B (nur die rechte Seite ist gezeigt) passen. Ein innerer Ring 105 einer Freilaufkupplung 104 ist zwischen der Kurbel 23 und dem Unterstützungsrohr 100 befestigt. Das Antriebskettenrad 25 ist am Außenumfang des inneren Rings 105 über eine Buchse 105a drehbar unterstützt. Die Position des Antriebskettenrades 25 in Schubrichtung ist durch eine Mutter 106A und eine Platte 106B beschränkt.The cranks 23 are each at the left and right ends of the crankshaft 22 by nuts 103c attached to the bolts 103B (only the right side is shown) fit. An inner ring 105 an overrunning clutch 104 is between the crank 23 and the support tube 100 attached. The drive sprocket 25 is on the outer circumference of the inner ring 105 via a socket 105a rotatably supported. The position of the drive sprocket 25 in thrust direction is through a nut 106A and a plate 106B limited.

Das Antriebskettenrad 25 ist in Baueinheit mit einer Abdeckung 107 versehen, wobei eine Übertragungsplatte 108 in dem Raum angeordnet ist, der vom Antriebskettenrad 25 und der Abdeckung 107 umgeben ist. Die Übertragungsplatte 108 ist koaxial zum Antriebskettenrad 25 angeordnet und so unterstützt, daß ein erwartetes Maß einer gegenseitigen Verschränkung zwischen diesen in Drehrichtung um die Achse der Kurbelwelle 22 zugelassen wird.The drive sprocket 25 is in unit with a cover 107 provided with a transfer plate 108 is arranged in the space of the drive sprocket 25 and the cover 107 is surrounded. The transfer plate 108 is coaxial with the drive sprocket 25 arranged and supported so that an expected degree of mutual entanglement between them in the rotational direction about the axis of the crankshaft 22 is allowed.

Mehrere (hier sechs) Fenster 109 sind in Bereichen vorgesehen, die das Antriebskettenrad 25 und die Übertragungskette 108 abdecken, wobei Kompressionsschraubenfedern 110 jeweils im Inneren der Fenster 109 angeordnet sind. Wenn eine gegenseitige Verschränkung in Drehrichtung zwischen dem Antriebskettenrad 25 und der Übertragungsplatte 28 erzeugt wird, dienen die Kompressionsschraubenfedern 110 dazu, Widerstandskräfte gegen die Verschränkung zu erzeugen.Several (here six) windows 109 are provided in areas that the drive sprocket 25 and the transmission chain 108 cover, using compression coil springs 110 each inside the window 109 are arranged. When a mutual entanglement in the direction of rotation between the drive sprocket 25 and the transfer plate 28 is generated, serve the compression coil springs 110 to create resistance to the entanglement.

Ratschenzähne 111 als Außenring der Freilaufkupplung 104 sind am Innenumfang einer Nabe der Übertragungsplatte 108 vorgesehen, wobei die Ratschenzähne 111 mit Ratschenklauen 113 in Eingriff sind, die durch den obenerwähnten inneren Ring 105 unterstützt werden und durch Federn 112 in Radialrichtung belastet sind. Die Freilaufkupplung 104 ist mit einer Abdeckung 114 versehen, um sie staubdicht zu machen.ratchet teeth 111 as outer ring of the overrunning clutch 104 are on the inner circumference of a hub of the transfer plate 108 provided, with the ratchet teeth 111 with ratchet claws 113 engaged by the above-mentioned inner ring 105 be supported and by springs 112 are loaded in the radial direction. The overrunning clutch 104 is with a cover 114 provided to make them dustproof.

Die Übertragungsplatte 108 ist mit Verriegelungslöchern 116 versehen, mit denen vorstehende Abschnitte 115 zur Übertragung der Tretkraft, die am Tretkraftübertragungsring 124 angebracht sind, in Eingriff sind. Das Antriebskettenrad 25 ist mit Fenstern 117 versehen, um einen Eingriff der vorstehenden Abschnitte 115 mit den Verriegelungslöchern 116 zu ermöglichen, wobei die vorstehenden Abschnitte 115 durch die Fenster 117 in die Verriegelungslöcher 116 eingesetzt werden.The transfer plate 108 is with locking holes 116 provided with those protruding sections 115 for transmitting the treading force, which is at the pedaling transmission ring 124 are mounted, are engaged. The drive sprocket 25 is with windows 117 provided to engage the protruding sections 115 with the locking holes 116 allow, with the preceding sections 115 through the windows 117 in the locking holes 116 be used.

Mehrere (hier drei) kleine Fenster, die von dem Fenster 109 verschieden sind, sind in Bereichen vorgesehen, die das Antriebskettenrad 25 und die Übertragungsplatte 108 abdecken, wobei Kompressionsschraubenfedern 118 jeweils im Inneren der kleinen Fenster angeordnet sind. Die Kompressionsschraubenfedern 118 sind so angeordnet, daß sie die Übertragungsplatte 108 zur Seite der Drehrichtung 119 belasten. Das heißt, die Kompressionsschraubenfedern 118 wirken in Richtung der Absorption des Klapperns eines Verbindungsabschnitts zwischen dem Antriebskettenrad 25 und der Übertragungsplatte 108, und funktionieren so, daß die Verschiebung der Übertragungsplatte 108 mit guten Ansprecheigenschaften auf das Antriebskettenrad 25 übertragen wird.Several (here three) small windows leading from the window 109 are provided in areas that the drive sprocket 25 and the transfer plate 108 cover, using compression coil springs 118 each are arranged inside the small windows. The compression coil springs 118 are arranged so that they are the transfer plate 108 to the side of the direction of rotation 119 strain. That is, the compression coil springs 118 act in the direction of absorbing the rattle of a connecting portion between the drive sprocket 25 and the transfer plate 108 , and work so that the displacement of the transfer plate 108 with good response to the drive sprocket 25 is transmitted.

Ein Sensorabschnitt (Tretkraftsensor) 47 eines Tretkraftdetektors ist an der Fahrzeugkarosserieseite des Antriebskettenrades 25 befestigt, nämlich an der dem Fallrohr 3 zugewandten Seite. Der Tretkraftsensor 47 enthält einen äußeren Ring 120, der am Antriebskettenrad 25 befestigt ist, sowie einen Sensorhauptkörper 121 zum Ausbilden eines magnetischen Kreises, der bezüglich des äußeren Rings 120 drehbar angeordnet ist.A sensor section (pedaling force sensor) 47 a pedaling force detector is on the vehicle body side of the drive sprocket 25 attached, namely at the downpipe 3 facing side. The pedaling force sensor 47 contains an outer ring 120 that on the drive sprocket 25 is fixed, and a sensor main body 121 for forming a magnetic circuit with respect to the outer ring 120 is rotatably arranged.

Der äußere Ring 120 ist aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt und mittels eines nicht gezeigten Bolzens am Antriebskettenrad 25 befestigt. Eine Abdeckung 122 ist an der dem Antriebskettenrad 25 zugewandten Seite des Außenrings 120 vorgesehen und am Außenring 120 mittels einer Einstellschraube 123 befestigt.The outer ring 120 is made of an electrically insulating material and by means of a bolt, not shown, on the drive sprocket 25 attached. A cover 122 is at the drive sprocket 25 facing side of the outer ring 120 provided and on the outer ring 120 by means of an adjusting screw 123 attached.

5 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Sensorhauptkörpers 121. Eine Spule 125 ist konzentrisch zur Kurbelwelle 22 angeordnet, wobei ein Paar Kerne 126A, 126B vorgesehen sind, die jeweils auf beiden Seiten in Axialrichtung der Spule 125 angeordnet sind und in Richtung des Außenumfangs der Spule 125 hervorstehen. Ein ringförmiger erster Induktionskörper 127 und ein ringförmiger zweiter Induktionskörper 128 sind zwischen den Kernen 126A und 126B vorgesehen. Der erste Induktionskörper 127 und der zweite Induktionskörper 128 sind in Umfangsrichtung gegeneinander verschiebbar, entsprechend der vom Tretkraftübertragungsring 124 übertragenen Tretkraft, wobei das gegenseitige Überlappungsmaß an dem Abschnitt zwischen den Kernen 126A und 126B durch die Verschiebung verändert wird. Wenn der Spule 125 elektrischer Strom zugeführt wird, wird als Ergebnis der magnetische Fluß des magnetischen Kreises, der die Kerne 126A, 126B, einen Kernkragen 129, den ersten Induktionskörper 127 und den zweiten Induktionskörper 128 umfaßt, entsprechend der Tretkraft verändert. Die Tretkraft kann anschließend erfaßt werden durch Erfassen der Veränderung der Induktivität der Spule 125, die eine Funktion des magnetischen Flusses ist. In 5 bezeichnen die Bezugszeichen 130, 131 Unterstützungselemente für den Sensorhauptkörper 121, während das Bezugszeichen 132 ein Lager bezeichnet und das Bezugszeichen 133 Leitungsdrähte bezeichnet, die aus der Spule 125 herausgeführt sind. 5 FIG. 10 is an enlarged sectional view of the sensor main body. FIG 121 , A coil 125 is concentric to the crankshaft 22 arranged, with a pair of cores 126A . 126B are provided, each on both sides in the axial direction of the coil 125 are arranged and in the direction of the outer circumference of the coil 125 protrude. An annular first induction body 127 and an annular second induction body 128 are between the nuclei 126A and 126B intended. The first induction body 127 and the second induction body 128 are mutually displaceable in the circumferential direction, corresponding to that of the pedaling force transmission ring 124 transmitted treading force, wherein the mutual overlap measure at the portion between the cores 126A and 126B is changed by the shift. When the coil 125 Electric current is supplied as a result of the magnetic flux of the magnetic circuit, which is the cores 126A . 126B , a core collar 129 , the first induction body 127 and the second induction body 128 includes, according to the pedaling changed. The treading force can then be detected by detecting the change in the inductance of the coil 125 which is a function of the magnetic flux. In 5 denote the reference numerals 130 . 131 Support elements for the sensor main body 121 while the reference number 132 a bearing and the reference numeral 133 Conductor wires referred to from the coil 125 led out.

Der Tretkraftsensor ist in der Beschreibung einer früheren Anmeldung des vorliegenden Anmelders (japanische Patentanmeldung Nr. Hei 11-251870 (Referenznummer A99-1026)) genauer beschrieben. Der Tretkraftsensor ist nicht auf denjenigen mit der obenerwähnten Struktur beschränkt, wobei irgendein bekannter Typ verwendet werden kann.Of the Treading force sensor is in the description of an earlier application of the present Applicant (Japanese Patent Application No. Hei 11-251870 (reference no A99-1026)). The pedaling force sensor is not open those with the above mentioned Structure limited, where any known type may be used.

6 ist eine Schnittansicht des Motors 14. Ein Zylinder 30, der ein Übersetzungsgetriebe enthält, ist über eine Welle 31 auf einer Platte 29 unterstützt, die sich von einem Verbindungsabschnitt des hinteren Endes der hinteren Gabel 4 und der unteren Enden der Streben 12 nach hinten erstreckt. Eine Radnabe 32 ist am Außenumfang des Zylinders 30 angesetzt. Die Radnabe 32 ist ein ringförmiger Körper, der ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr umfaßt, wobei die innere Umfangsfläche des inneren Rohres mit dem Außenumfang des Zylinders 30 in Kontakt ist. Eine Verbindungsplatte 33, die sich vom Zylinder 30 erstreckt, ist an einer Seitenfläche der Radnabe 32 mittels eines Bolzens 34 befestigt. Neodym-Magneten 35, die die rotorseitigen Pole des Motors 14 bilden, sind in vorgegebenen Intervallen am Innenumfang des Außenrohrs der Radnabe 32 angeordnet. Das heißt, das äußere Rohr bildet einen Rotorkern, der den Magneten 35 hält. 6 is a sectional view of the engine 14 , A cylinder 30 that contains a transmission gear is about a shaft 31 on a plate 29 supported, extending from a connecting portion of the rear end of the rear fork 4 and the lower ends of the struts 12 extends to the rear. A wheel hub 32 is on the outer circumference of the cylinder 30 stated. The wheel hub 32 is an annular body comprising an inner tube and an outer tube, wherein the inner peripheral surface of the inner tube with the outer circumference of the cylinder 30 is in contact. A connection plate 33 that are different from the cylinder 30 extends, is on a side surface of the wheel hub 32 by means of a bolt 34 attached. Neodymium magnets 35 , which are the rotor-side poles of the motor 14 are at predetermined intervals on the inner circumference of the outer tube of the wheel hub 32 arranged. That is, the outer tube forms a rotor core, which is the magnet 35 holds.

Ein Lager 36 ist am Außenumfang des inneren Rohres der Radnabe 32 angesetzt, wobei eine Statorunterstützungsplatte 37 am Außenumfang des Lagers 36 angesetzt ist. Ein Stator 38 ist am Außenumfang der Statorunterstützungsplatte 37 angeordnet und mittels eines Bolzens 40 angesetzt. Der Stator 38 ist so angeordnet, daß ein vorgegebener dünner Spalt zwischen diesem und dem Rotorkern, d. h. dem Außenrohr der Radnabe 32, entsteht, wobei eine dreiphasige Spule 39 um den Stator 38 gewickelt ist.A warehouse 36 is on the outer circumference of the inner tube of the wheel hub 32 attached, wherein a stator support plate 37 on the outer circumference of the bearing 36 is scheduled. A stator 38 is on the outer circumference of the stator support plate 37 arranged and by means of a bolt 40 stated. The stator 38 is arranged so that a predetermined thin gap between this and the rotor core, ie the outer tube of the wheel hub 32 , created using a three-phase coil 39 around the stator 38 is wound.

Lichtsensoren 41 sind an einer Seitenfläche der Statorträgerplatte 37 vorgesehen. Jeder der Lichtsensoren 41 ist so konstruiert, daß dann, wenn die Radnabe 32 gedreht wird, ein optischer Pfad intermittierend unterbrochen wird durch ein Ringformelement 42, das an der Radnabe 32 vorgesehen ist, wodurch ein Pulswellensignal ausgegeben wird. Das Ringformelement 42 besitzt eine regelmäßige rechteckige Zahnform, so daß es den optischen Pfad der jeweiligen Lichtsensoren 41 während der Rotation intermittierend unterbrechen kann. Ein Positionssignal der Radnabe 32 als Rotor wird auf der Grundlage des Pulswellensignals erfaßt. Die Lichtsensoren 41 sind an drei Positionen vorgesehen, die den Phasen den Motors 14 entsprechen, wobei jeder als Rotationssensor und Pulssensor für den Motor 14 dient.light sensors 41 are on a side surface of the stator support plate 37 intended. Each of the light sensors 41 is designed so that when the wheel hub 32 is rotated, an optical path is interrupted intermittently by a ring-shaped element 42 at the wheel hub 32 is provided, whereby a pulse wave signal is output. The ring-shaped element 42 has a regular rectangular tooth shape, so that it is the optical path of the respective light sensors 41 while intermittently interrupting the rotation. A position signal of the wheel hub 32 as a rotor is based on the Pulse wave signal detected. The light sensors 41 are provided at three positions that phase the engine 14 each with each other as a rotation sensor and pulse sensor for the motor 14 serves.

Ein Steuersubstrat 43 ist als Seitenfläche der Statorunterstützungsplatte 37 vorgesehen, wobei das Durchlassen des elektrischen Stroms zur dreiphasigen Spule 39 entsprechend den Positionssignalen von den Lichtsensoren 41 als Polsensoren gesteuert wird. Die Steuer/Regelvorrichtungen, wie z. B. eine CPU und FETs, sind am Steuersubstrat 43 angebracht. Das Steuersubstrat 43 kann in Baueinheit mit passenden Substraten für die Lichtsensoren 41 ausgebildet werden.A control substrate 43 is as a side surface of the stator support plate 37 provided, wherein the passage of the electric current to the three-phase coil 39 according to the position signals from the light sensors 41 is controlled as Polsensoren. The control / regulating devices, such as. As a CPU and FETs are on the control substrate 43 appropriate. The control substrate 43 Can be assembled with suitable substrates for the light sensors 41 be formed.

Die Speichen 44, die mit einer Felge des nichtgezeigten Hinterrades verbunden sind, sind am Außenumfang der Radnabe 32 angebracht. Ferner ist eine Klammer 46 mittels eines Bolzens 45 an der Seite der Statorunterstützungsplatte 37 befestigt, die der Seite gegenüberliegt, an der das Steuersubstrat 43 und dergleichen angesetzt ist, wobei die Klammer 46 mittels einer nicht gezeigten Schraube mit der Platte 49 des Fahrzeugkarosserierahmens verbunden ist.The spokes 44 , which are connected to a rim of the rear wheel, not shown, are on the outer circumference of the wheel hub 32 appropriate. There is also a clip 46 by means of a bolt 45 on the side of the stator support plate 37 attached, which is opposite to the side to which the control substrate 43 and the like, wherein the clip 46 by means of a screw, not shown, with the plate 49 the vehicle body frame is connected.

Die Radnabe 32 ist mit einem Fenster versehen, in welchem ein transparentes Harz (Klarlinse) 32A eingesetzt ist, wobei eine feste Abdeckung 37A, die an der Statorunterstützungsplatte 37 befestigt ist, ebenfalls mit einem Fenster versehen ist, in welchem eine Klarlinse 37B in ähnlicher Weise eingesetzt ist. Durch die Klarlinsen 32A und 37B kann das Innere des Motors 14 von außen betrachtet werden, so daß ein spezieller ästhetischer Effekt erzielt werden kann. Außerdem kann mit der Radnabe 32 und der festen Abdeckung 37A, die teilweise aus Kunstharz gefertigt sind, eine Reduktion des Gewichts erzielt werden.The wheel hub 32 is provided with a window in which a transparent resin (clear lens) 32A is used, with a solid cover 37A attached to the stator support plate 37 is attached, also provided with a window, in which a clear lens 37B is used in a similar way. Through the clear lenses 32A and 37B can the interior of the engine 14 be viewed from the outside, so that a special aesthetic effect can be achieved. Besides, with the wheel hub 32 and the solid cover 37A , which are partially made of synthetic resin, a reduction in weight can be achieved.

Somit wird der bürstenlose dreiphasige Motor 14 geschaffen, der den Stator und den Rotor umfaßt, die koaxial zur Welle 31 des Hinterrades 13 angeordnet sind, um eine Unterstützungskraft zu erzeugen, die die menschliche Kraft ergänzt, die von der Kette 27 und dem Abtriebskettenrad 26 übertragen wird.Thus, the brushless three-phase motor 14 created, which includes the stator and the rotor coaxial with the shaft 31 of the rear wheel 13 are arranged to generate an assisting force that complements the human power provided by the chain 27 and the output sprocket 26 is transmitted.

Im folgenden werden die Hauptfunktionen der Steuer/Regelvorrichtung des obenbeschriebenen motorunterstützten Fahrrades beschrieben. In einem Steuer/Regelblockschaltbild der 1 wird die menschliche Kraft oder die Tretkraft, die vom Tretkraftsensor 47 erfaßt wird, in einen Proportionalunterstützungs-Berechnungsabschnitt 50 und einem Filterabschnitt 51 eingegeben. Der Filterabschnitt 51 berechnet den Tretkraftmittelwert mittels einer Einrichtung, die später beschrieben wird. Der Proportionalunterstützungs-Berechnungsabschnitt 50 multipliziert die eingegebene Tretkraft mit einem vorgegebenen Faktor und gibt eine proportionale Unterstützungskraft aus. Der Faktor kann z. B. so gesetzt sein, daß das Verhältnis zwischen der Proportionalunterstützungskraft und der Tretkraft in einem Fahrzeugsgeschwindigkeitsbereich von bis zu 15 km/h gleich 1 : 1 ist, und die Proportionalunterstützungskraft in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich von mehr als 15 km/h allmählich auf 0 reduziert wird, proportional entsprechend einem darüberliegenden Abschnitt von z. B. bis zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 24 km/h.The main functions of the control apparatus of the above-described motor-assisted bicycle will be described below. In a control block diagram of the 1 is the human force or pedaling force of the pedaling force sensor 47 is detected in a proportional assistance calculation section 50 and a filter section 51 entered. The filter section 51 calculates the pedaling force value by means of a device which will be described later. The proportional assistance calculation section 50 multiplies the entered treading force by a predetermined factor and outputs a proportional assisting force. The factor can z. B. set so that the ratio between the proportional assist force and the pedaling force in a vehicle speed range of up to 15 km / h is 1: 1, and the proportional assist force in a vehicle speed range of more than 15 km / h is gradually reduced to 0 proportional to an overlying section of z. B. up to a vehicle speed of 24 km / h.

Ein Stationärtretkraft-Berechnungsabschnitt 52 berechnet einen Tretkraftreferenzwert während des Fahrens auf flachem Untergrund (Stationärtretkraft-Referenzwert) als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, und gibt den berechneten Wert aus. Ein Stationärunterstützungs-Berechnungsabschnitt 53 berechnet eine Stationärunterstützungskraft mittels PID-Arithmetikoperationen auf der Grundlage des Tretkraftmittelwertes und des Stationärtretkraft-Referenzwertes, und gibt den berechneten Wert aus. Ein Additionsabschnitt 54 addiert die Proportionalunterstützungskraft zur Stationärunterstützungskraft und gibt die Summe als Unterstützungskraft aus.A stationary resident calculating section 52 calculates a pedaling reference value during running on a flat ground (steady-state reference value) as a function of the vehicle speed, and outputs the calculated value. A stationary support calculation section 53 calculates a steady assist force by means of PID arithmetic operations based on the treading force value and the steady-state reference value, and outputs the calculated value. An addition section 54 adds the proportional assist force to the steady support force and outputs the sum as support power.

Im folgenden wird die Filterschaltung 51 beschrieben. Der von der Filterschaltung 51 berechnete Tretkraftmittelwert ist nicht der Mittelwert eines integrierten Wertes der Tretkraft in einer planmäßigen Periode bis zum aktuellen Zeitpunkt, sondern ist ein Wert, der berechnet wird auf der Grundlage eines Wertes, der erhalten wird durch Multiplizieren eines geschätzten Wertes mit einem planmäßigen Faktor, wobei der geschätzte Wert ein Tretkraftspitzenwert in der Periode ist, in der der Kurbelwinkel ausgehend vom aktuellen Zeitpunkt um 180° gedreht wird, d. h. in einer halben Umdrehung der Kurbelwelle 22, geschätzt auf der Grundlage der aktuellen Tretkraft und des Kurbelwinkels. Der Tretkraftmittelwert wird wie folgt geschätzt.The following is the filter circuit 51 described. The of the filter circuit 51 calculated treadmill average is not the average of an integrated treadmill value in a scheduled period until the current time, but is a value calculated based on a value obtained by multiplying an estimated value by a scheduled factor, the estimated one Value is a pedal force peak in the period in which the crank angle is rotated 180 degrees starting from the current time, ie, in half a revolution of the crankshaft 22 estimated on the basis of the current treading force and the crank angle. The pedaling force value is estimated as follows.

7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kurbelwinkel und der Tretkraft zeigt, und zeigt die Graphen zum Zeitpunkt eines kräftigen Tretens und zum Zeitpunkt eines schwachen Tretens. In der Figur stellt die Koordinatenachse die Tretkraft dar, während die Abszissenachse den Kurbelwinkel darstellt. Das Verhältnis der Tretkraft, wenn die Pedale 24 kräftig getreten werden (starke Tretkraft), zu der Tretkraft, wenn die Pedale 24 schwach getreten werden (schwache Tretkraft), ist konstant. Durch Messen der starken Tretkraft für jeden Kurbelwinkel und Halten der gemessenen Werte als Tretkraftreferenzwerte kann somit der Spitzenwert der schwachen Tretkraft für den gleichen Kurbelwinkel geschätzt werden durch Berechnung unter Verwendung der Tretkraftreferenzwerte. 7 FIG. 14 is a graph showing the relationship between the crank angle and the treading force, and shows the graphs at the time of a kicking kick and a time of a weak kicking. In the figure, the coordinate axis represents the treading force, while the abscissa axis represents the crank angle. The ratio of treading power when the pedals 24 to be kicked vigorously (strong treading force), to pedaling when the pedals 24 are kicked weak (weak pedaling force), is constant. Thus, by measuring the strong pedaling force for each crank angle and holding the measured values as pedaling reference values, the peak value of the weak pedaling force for the same crank angle can be estimated by calculation using the pedaling force reference values.

Wenn die schwachen Tretkräfte b', c', d' bei den Kurbelwinkeln B, C, D erfaßt werden, kann der Spitzenwert der schwachen Tretkraft geschätzt werden unter Verwendung der folgenden Ausdrücke auf der Grundlage der starken Tretkräfte b, c, d bei den gleichen Kurbelwinkeln b, c, d und des Spitzenwertes A der starken Tretkraft: b' × a/b ... (Ausdruck 1); c' × a/c ... (Ausdruck 2); d' × a/d ... (Ausdruck 3).If the weak pedaling forces b ', c', d 'at the crank angles B, C, D detected can be estimated, the peak value of the weak pedaling force using the following expressions based on the strong ones pedaling b, c, d at the same crank angles b, c, d and the peak value A the strong pedaling force: b '× a / b ... (Expression 1); c '× a / c ... (Expression 2); d '× a / d ... (Expression 3).

8 ist ein Diagramm, daß das Verhältnis (Faktor f1) des Spitzenwerts a des Tretkraftreferenzwerts zu den Tretkräften b, c, d entsprechend den Kurbelwinkeln zeigt. Wie aus den Ausdrücken (1) bis (3) deutlich wird, kann der Wert, der erhalten wird durch Multiplizieren des Ausgangs (Tretkraftwert) des Tretkraftsensors 47 mit dem Faktor f1, geschätzt werden als Tretkraftspitzenwert zum Zeitpunkt der Erfassung der Tretkraft. Der Faktor f1 kann gesetzt werden durch Berücksichtigung der Größe der Tretkraft und der Änderung (Verzerrung) der Tretkraft. 8th FIG. 15 is a graph showing the ratio (factor f1) of the peak value a of the pedaling force reference value to the pedaling forces b, c, d corresponding to the crank angles. As is clear from the expressions (1) to (3), the value obtained by multiplying the output (treading force value) of the treading force sensor 47 with the factor f1, can be estimated as the pedal force peak at the time of detecting the treading force. The factor f1 can be set by considering the magnitude of the treading force and the change (distortion) of treading force.

Sobald der Tretkraftspitzenwert geschätzt werden kann, kann der Tretkraftmittelwert geschätzt werden durch Multiplizieren des Tretkraftspitzenwertes mit einem Faktor f2. Zum Beispiel wird der geschätzte Tretkraftspitzenwert mit 1/2 als dem Faktor f2 multipliziert, um somit einen geschätzten Wert des Tretkraftmittelwertes zu erhalten. Der Faktor f2 kann ebenfalls als ein Wert gesetzt sein, der erhalten wird unter Berücksichtigung der Größe der Tretkraft und der Änderung der Tretkraft.As soon as the pedal force peak value can be estimated can, the pedaling force value can be estimated by multiplying of the pedal force peak with a factor f2. For example, will the esteemed Pedal force peak multiplied by 1/2 as the factor f2 thus an estimated To obtain the value of the pedaling force value. The factor f2 can also be set as a value obtained taking into account the size of the treadmill and the change the treading power.

Der Kurbelwinkel kann erfaßt werden auf der Grundlage der Drehzahl des Antriebskettenrades 25. Da das Antriebskettenrad 25 elliptisch ist, schwankt die Anzahl der Zähne des Antriebskettenrades 25 äquivalent zwischen dem großen Radius r1 und dem r2. Das heißt, die Anzahl der Zähne kann erfaßt werden als eine Funktion des großen Radius r1 und des kleinen Radius r2 entsprechend dem Kurbelwinkel. Das Übersetzungsverhältnis kann berechnet werden aus der Drehzahl des Antriebskettenrades 25, die erhalten wird auf der Grundlage einer Ausgabe des Rotationssensors zum Erfassen der Rotation der Kurbelwelle 22, und der Drehzahl des Hinterrades 13 oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, die erhalten wird auf der Grundlage von Ausgaben der Lichtsensoren 41, die am Motor 14 vorgesehen sind. Andrerseits kann das Übersetzungsverhältnis, das dem Kurbelwinkel entspricht, vorläufig berechnet werden auf der Grundlage des Radius r1 bis r2 des Antriebkettenrades 25 und des Radius r3 des Abtriebskettenrades 26. Somit kann der Kurbelwinkel erfaßt werden durch einen Vergleich zwischen dem Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage der Sensorausgänge und dem Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage der Radien der Kettenräder.The crank angle may be detected based on the rotational speed of the drive sprocket 25 , Since the drive sprocket 25 elliptical, the number of teeth of the drive sprocket varies 25 equivalent between the large radius r1 and the r2. That is, the number of teeth can be detected as a function of the large radius r1 and the small radius r2 corresponding to the crank angle. The gear ratio can be calculated from the speed of the drive sprocket 25 which is obtained based on an output of the rotation sensor for detecting the rotation of the crankshaft 22 , and the speed of the rear wheel 13 or the vehicle speed obtained based on outputs of the light sensors 41 at the engine 14 are provided. On the other hand, the gear ratio corresponding to the crank angle may preliminarily be calculated based on the radius r1 to r2 of the drive sprocket 25 and the radius r3 of the output sprocket 26 , Thus, the crank angle can be detected by a comparison between the gear ratio based on the sensor outputs and the gear ratio based on the radii of the sprockets.

9 ist ein Diagramm, das das Übersetzungsverhältnis entsprechend dem Kurbelwinkel zeigt. Das Übersetzungsverhältnis wird bestimmt entsprechend dem Radius r1 bis r2 des Antriebskettenrades 25 und dem Radius r3 des Abtriebskettenrades 26. Das Übersetzungsverhältnis beträgt maximal r1/r3 und minimal r2/r3. Übrigens wird das gleiche Übersetzungsverhältnis an zwei Punkten auf einer halben Umdrehung erhalten. Im Hinblick hierauf wird die Richtung der Änderung des Übersetzungsverhältnisses überwacht, wobei erfaßt wird, ob das Übersetzungsverhältnis ansteigt oder abnimmt, wodurch einer der zwei erfaßten Kurbelwinkel identifiziert wird. 9 is a diagram showing the gear ratio according to the crank angle. The gear ratio is determined according to the radius r1 to r2 of the drive sprocket 25 and the radius r3 of the output sprocket 26 , The gear ratio is maximum r1 / r3 and minimum r2 / r3. Incidentally, the same gear ratio is obtained at two points on a half turn. In view of this, the direction of the change in the gear ratio is monitored, and it is detected whether the gear ratio increases or decreases, thereby identifying one of the two detected crank angles.

10 ist ein Diagramm, das den Stationärtretkraft-Referenzwert zeigt, der der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR entspricht dem Fahrwiderstand während des Fahrens auf flachem Untergrund, und steigt an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v ansteigt. Der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR wird ermittelt unter Berücksichtigung des Fahrwiderstands auf flachem Untergrund, und kann ermittelt werden durch Multiplizieren mit einem Faktor, der empirisch erhalten wird. Der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR ist z. B. eine Funktion des Fahrwiderstands eines leichten Fahrzeuges auf flachem Untergrund und beträgt, wie beispielsweise in 10 gezeigt ist, 7 kp bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von va (15 km/h) und 13 kp bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit vb (24 km/h). Hierbei ist das leichte Fahrzeug ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugkarosseriegewicht von 15 kg bis 20 kg. 10 Fig. 10 is a diagram showing the steady-state reference value corresponding to the vehicle speed. The stationary standby reference value TqR corresponds to the running resistance during running on a flat ground, and increases as the vehicle speed v increases. The stationary standby reference value TqR is determined considering the running resistance on a flat ground, and can be obtained by multiplying by a factor obtained empirically. The Stationärtretkraft reference value TqR is z. B. is a function of the driving resistance of a light vehicle on flat ground and is, such as in 10 7 kp at a vehicle speed of va (15 km / h) and 13 kp at a vehicle speed vb (24 km / h). Here, the light vehicle is a vehicle with a vehicle body weight of 15 kg to 20 kg.

Obwohl der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR auf der Grundlage des Fahrwiderstands auf flachem Untergrund ermittelt worden ist, kann er verformt sein, wie durch die gestrichelten Linien in 10 gezeigt ist. Wenn der Wert zu einer steigenden Tendenz bei der Fahrzeuggeschwindigkeit va (Linie m) verändert wird, wird die Unterstützungskraft bei einer Fahrzeugge schwindigkeit von nicht weniger als va erhöht, wobei dann, wenn der Wert zu einer steigenden Tendenz bei der Fahrzeuggeschwindigkeit vb (Linie n) verändert wird, die Unterstützungskraft schnell verringert wird auf im wesentlichen einen Unterstützungsstoppzustand bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von nicht weniger als vb.Although the steady-state treadmill reference value TqR has been determined on the basis of the running resistance on a flat ground, it may be deformed as indicated by the dashed lines in FIG 10 is shown. When the value is changed to a rising tendency at the vehicle speed va (line m), the assist force is increased at a vehicle speed of not less than va, and when the value becomes a rising tendency at the vehicle speed vb (line n) is changed, the assist force is rapidly reduced to substantially a support stop state at a vehicle speed of not less than vb.

Mit Bezug auf 1 wird im folgenden die Operation eines Stationärunterstützungskraft-Berechnungsabschnitts 53 beschrieben. Wie in der Figur gezeigt ist, wird die Stationärunterstützungskraft so berechnet, daß sie ansteigt, wenn die Tretkraft Tq ansteigt, und verringert wird, wenn der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR ansteigt. Wenn der Fahrwiderstand nicht verändert wird, d. h. wenn der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR nicht verändert wird, wird die Tretkraft Tq durch die Erhöhung der Unterstützungskraft reduziert. Das heißt, es wird eine Steuerung ausgeführt, so daß der Tretkraftmittelwert TqAV gleich dem Stationärtretkraft-Referenzwert TqR wird.Regarding 1 Hereinafter, the operation of a stationary assist force calculating section will be described 53 described. As shown in the figure, the steady assisting force is calculated to increase as the treading force Tq increases and to decrease as the stationary tethering reference value TqR increases. When the running resistance is not changed, that is, when the stationary standby reference value TqR is not changed, the treading force Tq is reduced by the increase of the assisting force. That is, a control is executed so that the pedaling force value TqAV becomes equal to the steady-state reference force TqR.

Da hier der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR eine Funktion des Fahrwiderstands während des Fahrens auf flachem Untergrund ist, entspricht der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR nicht der Tretkraft Tq, wenn der Untergrund eine Steigung ist. Das heißt, die Erhöhung der Stationärunterstützungskraft aufgrund der Tretkraft Tq wird größer als die Verringerung der Stationärunterstützungskraft aufgrund des Stationärtretkraft-Referenzwerts TqR. Somit kommt die Stationärunterstützungskraft in eine steigende Tendenz, wobei die Tretkraft Tq kleiner sein kann. Mit anderen Worten, die Unterstützungskraft wird so ausgegeben, daß die Tretkraft Tq, die für das Fahren auf flachem Untergrund erforderlich ist, selbst dann aufrechterhalten wird, wenn der Untergrund in eine Steigung übergeht.There here the Stationärtretkraft reference value TqR a function of driving resistance while driving on flat Substrate is, corresponds to the Stationärtretkraft reference value TqR not the treading force Tq, if the ground is a slope. The is called, the increase the stationary support force due to the treading force Tq will be greater than the reduction of Inpatient support force due the steady-state reference value Tqr. Thus, the inpatient support force comes in an upward trend, wherein the treading force Tq may be smaller. In other words, the supportive force is issued so that the Treading force Tq, which for the Driving on a level surface is required, even then maintained becomes when the underground goes into a slope.

Die Operation der obenerwähnten Steuer/Regelvorrichtung wird mit Bezug auf ein Zeitdiagramm beschrieben. 11(a) ist ein Zeitdiagramm der Operationen während der stationären Fahrt auf einem flachen Untergrund. 11(b) ist ein Zeitdiagramm der Operation während einer Beschleunigungsfahrt auf einem flachen Untergrund, und 11(c) ist ein Zeitdiagramm der Operation während eines Übergangs vom flachen Untergrund zu einer Steigung. In diesen Figuren stellt die Linie SA die Stationärunterstützungs kraft dar, während die Linie SB die Tretkraft darstellt und die Linie SC die Unterstützungskraft darstellt, die die Summe aus der Stationärunterstützungskraft, der Tretkraft und der Proportionalunterstützungskraft ist. Das heißt, die Proportionalunterstützungskraft wird dargestellt durch die Differenz zwischen der Linie SC und der Linie SB. Während in 11 die Linie SB die Änderung der Tretkraft Tq darstellt, wird bei der Berechnung der Stationärunterstützungskraft der Mittelwert (geschätzter Wert) der Tretkraft Tq verwendet.The operation of the aforementioned control device will be described with reference to a timing chart. 11 (a) is a timing diagram of the operations during stationary driving on a flat surface. 11 (b) is a timing diagram of the operation during acceleration travel on a flat surface, and 11 (c) is a timing diagram of the operation during a transition from shallow ground to a slope. In these figures, the line SA represents the stationary assisting force, while the line SB represents the treading force and the line SC represents the assisting force which is the sum of the stationary assisting force, the treading force and the proportional assisting force. That is, the proportional assist force is represented by the difference between the line SC and the line SB. While in 11 the line SB represents the change of the pedaling force Tq, in the calculation of the steady assisting force, the mean value (estimated value) of the treading force Tq is used.

Während der stationären Fahrt auf einem flachen Untergrund, wie in 11(a) gezeigt, ist die Proportionalunterstützungskraft ein Wert, der erhalten wird durch Multiplizieren der Tretkraft Tq mit einem Faktor. Andererseits hat die Stationärunterstützungskraft einen kleinen Wert infolge der Subtraktion eines Teils, der dem Stationärtretkraft-Referenzwert TqR entspricht, von einem Teil, der den Mittelwert der Tretkraft Tq entspricht.During stationary driving on a flat surface, as in 11 (a) The proportional assist force is a value obtained by multiplying the treading force Tq by a factor. On the other hand, the steady assist force has a small value due to the subtraction of a part corresponding to the stationary standby reference value TqR from a part corresponding to the mean value of the treading force Tq.

Während der Beschleunigungsfahrt auf einem flachen Untergrund, wie in 11(b) gezeigt, wenn die Tretkraft Tq zum Beschleunigen erhöht wird, steigt die Proportionalunterstützungskraft an, wenn die Tretkraft Tq ansteigt, so daß die Unterstützungskraft erhöht wird. Es ist somit möglich, mit einer kleinen Tretkraft zu beschleunigen. Die Tretkraft wird größer und die Stationärunterstützungskraft tendiert dazu, nach der Beschleunigung höher zu werden als vor der Beschleunigung. Der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR steigt an aufgrund der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Beschleunigung, wobei als Ergebnis die Stationärunterstützungskraft nicht verändert wird. Das heißt, es wird eine Erhöhung der Unterstützungskraft aufgrund der Änderung der Proportionalunterstützungskraft proportional zur Erhöhung der Tretkraft während der Beschleunigung eingerichtet.During the acceleration ride on a flat surface, as in 11 (b) That is, when the pedaling force Tq is increased to accelerate, the proportional assisting force increases as the pedaling force Tq increases, so that the assisting force is increased. It is thus possible to accelerate with a small pedaling force. The treading force increases and the steady assisting force tends to become higher after the acceleration than before the acceleration. The steady-state treadmill reference value TqR increases due to the increase of the vehicle speed by the acceleration, as a result of which the steady-state assisting force is not changed. That is, an increase in the assisting force due to the change of the proportional assisting force is set in proportion to the increase of the treading force during the acceleration.

Während des Übergangs von einem flachen Untergrund zu einer Steigung, wie in 11(c) gezeigt, steigt die Tretkraft Tq an, jedoch wird die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht verändert oder leicht reduziert. Die Proportionalunterstützungskraft nimmt entsprechend der Erhöhung der Tretkraft Tq zu. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht verändert wird, wird der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR nicht verändert. Somit steigt die Stationärunterstützungskraft entsprechend der Erhöhung des Mittelwerts der Tretkraft Tq an, wobei als Ergebnis die Unterstützungskraft erhöht wird und der Mittelwert der Tretkraft Tq zu seinem Ausgangswert zurückkehrt, nämlich dem Wert während des Fahrens auf flachem Untergrund. Nachdem die für die Steigungsfahrt erforderliche Kraft und die Stationärunterstützungskraft in Übereinstimmung gebracht worden sind, kehren sowohl die Tretkraft als auch die Proportionalunterstützungskraft zu ihren Ausgangswerten zurück, wobei ein Fahren mit der gleichen Tretkraft wie während der Fahrt auf flachem Untergrund durchgeführt werden kann.During the transition from a flat surface to a slope, as in 11 (c) shown, the treadle Tq increases, but the vehicle speed is not changed or slightly reduced. The proportional assist force increases in accordance with the increase of the treading force Tq. Since the vehicle speed is not changed, the stationary treadmill reference value TqR is not changed. Thus, the steady assist force increases in accordance with the increase in the average of the pedaling force Tq, as a result of which the assisting force is increased and the average of the pedaling force Tq returns to its initial value, namely, the value during running on a flat ground. After matching the force required for the uphill drive and the steady assisting force, both the treading force and the proportional assisting force return to their original values, and driving can be performed with the same treading force as when traveling on a flat ground.

Die vorliegende Ausführungsform kann modifiziert werden. Zum Beispiel wurden in der Steuer/Regelvorrichtung der 1 Beispiele einer einfachen Addition von Steuer/Regelwerten und einer einfachen Multiplikation mit einem Faktor beschrieben. Bei den arithmetischen Operationen können jedoch z. B. Wechsel der Anwesenheit oder Abwesenheit der Addition vom Steuerwerten durchgeführt werden, um somit eine optimale Unterstützungskraft entsprechend der Fahrbahnoberfläche (z. B. gemäß dem Steigungszustand) zu erhalten, wobei der Faktor bestimmt werden kann als eine Funktion der Fahrbahnoberfläche.The present embodiment can be modified. For example, in the control device of the 1 Examples of a simple addition of control values and a simple multiplication by a factor are described. In the arithmetic operations, however, z. For example, changing the presence or absence of the addition of the control values can be performed so as to obtain an optimal support force corresponding to the road surface (eg, according to the grade condition), which factor can be determined as a function of the road surface.

Während außerdem der Tretkraftspitzenwert unabhängig vom Ort des Kurbelwinkels berechnet worden ist, kann die Schätzung nicht in der Nähe des oberen und des unteren Todpunkts durchgeführt werden, um die Schätzfehler zu reduzieren. In diesem Fall kann z. B. die erfaßte Tretkraft direkt als geschätzter Wert des Tretkraftspitzenwertes in der Umgebung des oberen Todpunktes verwendet werden, wobei ein geschätzter Tretkraftspitzenwert, der unmittelbar vorher geschätzt worden ist, in der Umgebung des unteren Todpunkts verwendet werden kann.While also the Pedal force independent From the location of the crank angle has been calculated, the estimate can not near of the upper and lower dead center are performed to the estimation errors to reduce. In this case, z. B. the detected pedaling force directly as estimated Value of the pedal force peak in the vicinity of the upper dead center using an estimated pedal force peak, which was estimated immediately before can be used in the environment of the lower dead center.

Es gibt einen Fall, in welchem die Unterstützungskraft negativ wird; z. B. im Fall eines Gefälles wird die Tretkraft Tq gleich 0, während die Fahrzeuggeschwindigkeit v ansteigt und der Stationärtretkraft-Referenzwert TqR erhöht wird, so daß die Unterstützungskraft negativ wird. In einem solchen Fall wird die Ausgangsleistung des Motors 14 gleich 0 gesetzt, oder der Motor 14 kann auf eine Rückgewinnungsbremse umgeschaltet werden. Hierdurch kann die Leerlaufgeschwindigkeit auf dem Gefälle beschränkt werden.There is a case in which the supportive force becomes negative; z. For example, in the case of a grade, the treading force Tq becomes 0 while the vehicle speed v increases and the steady-state treading force reference value TqR is increased, so that the assisting force becomes negative. In such a case, the output power of the engine 14 set equal to 0, or the engine 14 can be switched to a regenerative brake. As a result, the idle speed can be limited on the slope.

Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, wird gemäß der Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 bis 4 dargelegt, die Unterstützungskraft ermittelt auf der Grundlage einer geschätzten Tretkraft, so daß die Verzögerung der Regelung beseitigt wird. Genauer, gemäß der Erfindung des Anspruchs 2 wird die Unterstützungskraft ermittelt auf der Grundlage eines mittleren Tretkraftwertes, so daß eine stabile Unterstützung durchgeführt werden kann, ohne der periodischen Änderung zu folgen, die durch die Drehung der Kurbelwelle erzeugt wird.As from the above description, according to the invention, as in the claims 1 to 4, the supporting force determined on the basis of an estimated treading force, so that the delay of the Regulation is eliminated. More specifically, according to the invention of the claim 2 becomes the support force determined on the basis of a mean treadmill value, so that one stable support carried out without following the periodic change made by the rotation of the crankshaft is generated.

Gemäß der Erfindung des Anspruchs 3 kann ferner außerdem der Kurbelwinkel erfaßt werden unter Verwendung der Eigenschaften der Rotation aufgrund der Form des Antriebskettenrades, so daß es nicht erforderlich ist, einen Kurbelwinkelerfassungssensor für die exklusive Verwendung vorzusehen.According to the invention of claim 3 may also further the crank angle detected are due to using the properties of the rotation the shape of the drive sprocket so that it is not necessary a crank angle detection sensor for exclusive use provided.

Gemäß der Erfindung des Anspruchs 4 kann ferner eine Unterstützung erreicht werden, die für die Fahrbedingungen, wie z. B. die Fahrgeschwindigkeit und die Fahrbahnbedingungen, geeignet ist. Aufgrund der Beseitigung der Regelungsverzögerung wird ferner keine Verschränkung zwischen der Änderung der Tretkraft und der Änderung der wirklichen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges erzeugt, so daß ein gutes Fahrgefühl erreicht werden kann.According to the invention of claim 4, a support can also be achieved, the for the driving conditions, such as As the driving speed and the road conditions suitable is. Further, due to the elimination of the control delay, no entanglement between the change the treading force and the change the real driving speed of the vehicle generates, so that a good driving experience can be achieved.

Um zu ermöglichen, eine besser für die Fahrbedingungen geeignete Unterstützungskraft zu ermitteln durch Verbessern der Verzögerung der Unterstützungs-Steuerung/Regelung und der Probleme beim Ermitteln der Unterstützungskraft lediglich proportional zur Tretkraft, wird ein Filterabschnitt geschaffen, der eine erfaßte Tretkraft mit einem vorgegebenen Tretkraftreferenzwert entsprechend dem Kurbelwinkel zur relevanten Zeit erfaßt und einen Spitzenwert der Tretkraft schätzt. Ferner wird ein Mittelwert auf der Grundlage des Spitzenwertes geschätzt. Ein Stationärtretkraft-Referenzwert ist proportional zum Fahrwiderstand auf flachem Untergrund entsprechend der Fahrgeschwindigkeit. Ein Stationärunterstützungs-Berechnungsabschnitt berechnet eine Stationärunterstützungskraft mittels PID-Regelung anhand des Tretkraftmittelwertes und des Stationärtretkraft-Referenzwertes. Die Stationärunterstützungskraft wird so berechnet, daß sie ansteigt, wenn der Tretkraftmittelwert ansteigt, und verringert wird, wenn der Stationärtretkraft- Referenzwert ansteigt. Ein Proportionalunterstützung-Berechnungsabschnitt berechnet eine Proportionalunterstützungskraft, die proportional zur erfaßten Tretkraft ist. Die Proportionalunterstützungskraft und die Stationärunterstützungskraft werden miteinander addiert, um eine Unterstützungskraft zu erhalten.Around to enable a better for to determine the driving conditions suitable supporting force by Improve the delay the support control / regulation and the problems in determining the support force only proportional For treading, a filter section is created, which is a detected pedaling force with a predetermined pedaling reference value corresponding to the crank angle detected at the relevant time and appreciates a peak in pedaling power. It also becomes an average estimated on the basis of the peak value. A steady state reference value is proportional to the driving resistance on a level surface the driving speed. A stationary support calculation section calculates a steady support force by means of PID control based on the pedaling force value and the stationary contact force reference value. The stationary support force is calculated to be increases as the treadmill average increases and decreases becomes when the steady state reference value increases. A proportional assistance calculation section calculates a proportional assist force that is proportional to the detected Pedaling power is. The proportional support force and the steady support force are added together to get a supportive power.

11: Fahrzeugkarosserierahmen;Vehicle body frame;
55: Sattelstütze;Seatpost;
88th: Lenkstange;Handlebar;
99: Bremshebel;brake lever;
1414: Motor;Engine;
1717: Batterie;Battery;
2222: Kurbelwelle;Crankshaft;
2424: Pedal;Pedal;
2727: Kette;Chain;
3232: Radnabe (Außenrotor)wheel hub (Outer rotor)
4141: Lichtsensor;Light sensor;
4747: Tretkraftsensor;Tretkraftsensor;
5050: Proportionalunterstützung-Berechnungsabschnitt;Proportional support calculation section;
5151: Filterabschnitt;Filter section;
5252: Stationärtretkraft-Berechnungsabschnitt;Stationärtretkraft calculation section;
5353: Stationärunterstützung-Berechnungsabschnitt;Stationary support calculation section;
5454: Additionsabschnitt.Adding section.

Claims

Motor assisted bicycle with a crankshaft ( 22 ), to which both a pedaling force of a driver and an assisting force of an engine ( 14 ), the motor-assisted bicycle comprising: a pedaling force sensing device ( 47 ), which for detecting the on the crankshaft ( 22 ) is formed, a crank angle detecting means, which for detecting a crank angle of the crankshaft ( 22 ), a processing means, which is designed to process detected pedaling forces and, depending on the processing result, a basic variable for determining a signal from the engine ( 14 ) on the crankshaft ( 22 ) and a means of control ( 50 . 51 . 52 . 53 . 54 ), which is adapted to determine the assisting force of the engine in a subsequent period based on the basic quantity output by the processing means, characterized in that the bicycle further comprises a pedaling force value holding means which includes kicking force reference values associated with crank angles, and further the processing means is an estimator, which is designed to to compare a pedaling force detected at a detection crank angle with a pedaling reference value sampled by the pedaling force value holding means and corresponding to the detection crank angle, and outputting a future pedaling force to be expected in the subsequent period as the basic quantity depending on the comparison.

Method for determining an assisting force which is provided by an engine ( 14 ) in addition to a pedaling force of a driver on a crankshaft ( 22 ) of a motor-assisted bicycle ( 1 ), the method comprising the steps of: detecting a current treading force and the detection crank angle at which the current treading force is detected, interrogating a treadmill reference value associated with the detection crank angle from treadmill reference value holding means, treadmill reference values associated with crank angles containing, - comparing the pedaling force detected at the detection crank angle with the associated treading force reference value, - estimating a future pedaling force expected in a subsequent period as a function of the comparison, and - determining the assisting force based on the estimated future pedaling force.

Method according to claim 2, characterized, that the estimation step the following sub-steps include: - Determine an expected Pedal force peak in the subsequent time period based on the detected pedaling force, the associated detection crank angle and the treadmill reference value associated with the detection crank angle and - Determine a pedaling force value as the estimated treading force based on the expected pedal force peak.

Method according to claim 2 or 3, characterized, that the support force additionally based on a steady state reference value is determined, wherein the determination of the Stationärtretkraft reference value following steps includes: - Determine the current bicycle speed and - Querying a Stationärtretkraft reference value holding means dependent on from the bicycle speed, wherein in the stationary treadmill reference value holding means Values associated with bicycle speeds as steady-state reference values are deposited, which is proportional to a driving resistance of a light bike on a level surface.

Method according to claim 4, characterized in that that a stationary support force using PID arithmetic operations based on the pedaling force average and the steady-state reference value is calculated such that the steady support force is increased, when the pedaling force value increases, that the stationary assistance force decreases when the steady-state reference value rises, and that the inpatient support force independently is maintained by periodic fluctuations in pedaling power.