JP2002255082A - Control device for power-assisted bicycle - Google Patents

Control device for power-assisted bicycle

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JP2002255082A
JP2002255082A JP2001055399A JP2001055399A JP2002255082A JP 2002255082 A JP2002255082 A JP 2002255082A JP 2001055399 A JP2001055399 A JP 2001055399A JP 2001055399 A JP2001055399 A JP 2001055399A JP 2002255082 A JP2002255082 A JP 2002255082A
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motor
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auxiliary power
vehicle speed
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薫 畑中
Shinji Furuta
慎司 古田
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    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
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    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
    • B62M6/65Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate periodic variation of a pedaling force and generate proper auxiliary power in accordance with a road surface. SOLUTION: A traveling resistance calculating part 62 calculates actual traveling resistance based on a total driving force wherein human power based on the pedaling force and electric auxiliary power by a motor 14 are added and the variation of a vehicle speed. A standard resistance calculating part 60 retrieves a map based on the vehicle speed and calculates standard traveling resistance at a flat place. An auxiliary power calculating part 63 calculates: auxiliary power Pm capable of compensating a difference between the actual traveling resistance Ra and the standard traveling resistance Rr. A motor torque calculating part 64 calculates motor torque T based on the auxiliary power Pm and instructs the motor 14. By supplying the auxiliary power, a rider on a power-assisted bicycle can drive on an inclined road surface with the same traveling feeling as on a flat place.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動補助自転車の
制御装置に関し、特に、電動補助装置を備えない自転車
(以下、「通常の自転車」と呼ぶ)と同様の走行感覚で
運転できるようにするのに好適な電動補助自転車の制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric assist bicycle, and more particularly, to a driving device having the same driving feeling as a bicycle having no electric assist device (hereinafter referred to as "normal bicycle"). The present invention relates to a control device for an electric assisted bicycle suitable for:

【0002】[0002]

【従来の技術】人力でペダルに加えられた力つまり踏力
を後輪に伝達するための人力駆動系と、踏力に応じて人
力駆動系に補助動力を付加させることができるモータ駆
動系とを備えた電動補助自転車が知られている。この電
動補助自転車は踏力とペダル回転数とに応じたモータ出
力で人力を補助するよう構成されていて、踏力が大きく
なるとモータ出力が大きくなって人力は軽減される。す
なわち、モータ出力は踏力比例出力である。
2. Description of the Related Art A manual drive system for transmitting a force applied to a pedal by human power, that is, a treading force to a rear wheel, and a motor drive system capable of adding auxiliary power to the human drive system in accordance with the treading force are provided. Electric assisted bicycles are known. This electrically assisted bicycle is configured to assist human power with a motor output according to the pedaling force and the pedal rotation speed. As the pedaling force increases, the motor output increases and the human power is reduced. That is, the motor output is a pedal force proportional output.

【0003】また、電動補助自転車と通常の自転車との
重量差分を補助できるようにモータ出力を発生させるこ
とが考えられる。例えば、特開平8−127386号公
報には、通常の自転車との重量差分をモータで補助する
ようにして、手押し走行時の人の負担を軽減するように
した電動補助自転車が提案されている。
It is also conceivable to generate a motor output so as to assist the weight difference between an electric assist bicycle and a normal bicycle. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-127386 proposes a motor-assisted bicycle in which the difference in weight from a normal bicycle is assisted by a motor so as to reduce the burden on a person during manual driving.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電動補助自転車は、モータ出力が踏力比例出力であるた
め、ペダル回転に追従して周期的に大小変化する踏力に
対して、この周期的な変化を増幅する方向に補助動力が
与えられる。したがって、補助動力によって人の負担は
軽減できるが、車速は周期的に変動する傾向がある。
As described above, in the conventional electric assist bicycle, the motor output is proportional to the pedaling force, so that the pedaling force changes periodically according to the pedal rotation. Auxiliary power is applied in the direction to amplify the dynamic change. Therefore, the load on the person can be reduced by the auxiliary power, but the vehicle speed tends to fluctuate periodically.

【0005】一方、上記公報に記載されたように踏力を
考慮せずに自転車の重量差分を補助動力でまかなうよう
にすれば、車速の周期的な変動は発生しない。しかし、
従来は、乗車走行時にも踏力を考慮しないで補助動力を
与えるようなことは考えられておらず、単に、手押し走
行時の部分的な利用に限定されていた。したがって、傾
斜路面の走行までも考慮にいれると、傾斜センサ等、他
の補助制御手段が必要であった。
On the other hand, if the difference in weight of the bicycle is covered by the auxiliary power without considering the treading force as described in the above-mentioned publication, the vehicle speed does not fluctuate periodically. But,
Conventionally, it has not been considered to provide the auxiliary power without taking the pedaling force into consideration even when riding in a vehicle, and it has been limited to only partial use during manual driving. Therefore, when the driving on an inclined road surface is taken into consideration, other auxiliary control means such as an inclination sensor are required.

【0006】本発明の目的は、上記課題に鑑み、踏力の
周期的な変動を増幅させることなく、傾斜路面や平坦路
のいずれにおいても通常の自転車と変わらない走行感覚
で運転できる電動補助自転車の制御装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electric assisted bicycle that can be driven with the same running feeling as a normal bicycle on both a sloped surface and a flat road, without amplifying the periodic fluctuation of the pedaling force. It is to provide a control device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、人力による駆動力を後輪に伝達するため
の人力駆動系と、モータによる駆動力を後輪に伝達する
モータ駆動系とを備えた電動補助自転車の制御装置にお
いて、実走行抵抗に応じた駆動力をモータ駆動系で発生
させる制御手段を具備した点に第1の特徴がある。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a human-powered drive system for transmitting human-powered driving force to rear wheels, and a motor-driven system for transmitting motor-driven power to rear wheels. A first feature of the control device for an electrically assisted bicycle including a control system is that control means for generating a driving force corresponding to the actual running resistance in the motor drive system is provided.

【0008】第1の特徴によれば、走行時に実際に電動
自転車が受ける抵抗(実走行抵抗)を減少させるように
モータによる駆動力が発生させられる。したがって、周
期的に大小変化する踏力に追従して補助動力を発生させ
るものよりも車速の変動を小さくすることができるし、
路面の傾斜によって生じる走行抵抗の変化にも的確に対
応して駆動力発生させることができる。
According to the first feature, the driving force of the motor is generated so as to reduce the resistance (actual running resistance) actually received by the electric bicycle during running. Therefore, the fluctuation of the vehicle speed can be made smaller than that which generates the auxiliary power by following the pedaling force that periodically changes in magnitude,
The driving force can be generated appropriately in response to the change in running resistance caused by the inclination of the road surface.

【0009】また、本発明は、前記実走行抵抗が、予定
期間中に与えられた人力による駆動力およびモータによ
る駆動力の総駆動力に対する車速変化量の関数として算
出される点に第2の特徴がある。第2の特徴によれば、
車両の運転状態に応じて精度よく補助動力を与えること
ができる。
Further, the present invention is characterized in that the actual running resistance is calculated as a function of the vehicle speed change amount with respect to the total driving force of the driving force by the human power and the driving force by the motor given during the scheduled period. There are features. According to the second feature,
Auxiliary power can be accurately provided according to the driving state of the vehicle.

【0010】また、本発明は、車両の実走行抵抗が車両
の平地走行時抵抗と略一致するように前記モータ駆動系
で発生させる駆動力が制御される点に第3の特徴があ
る。実走行抵抗が平地走行時と同じになるように補助動
力が与えられるので、路面の傾斜にかかわらず、いつも
平坦地を走行しているのと変わらない感覚で運転するこ
とができる。
A third feature of the present invention is that the driving force generated by the motor drive system is controlled such that the actual running resistance of the vehicle substantially coincides with the resistance of the vehicle when traveling on level ground. Since the auxiliary power is applied so that the actual running resistance becomes the same as when traveling on level ground, the vehicle can be driven with the same feeling as traveling on flat ground regardless of the inclination of the road surface.

【0011】また、本発明は、前記平地走行時抵抗が、
通常の自転車の平地走行時抵抗に設定される点に第4の
特徴がある。第4の特徴によれば、電動補助自転車を、
電動補助装置を有しない自転車(通常の自転車)と同じ
感覚で軽快に運転することができる。
Further, according to the present invention, the resistance when traveling on level ground is as follows:
The fourth feature lies in that the resistance is set to the resistance during normal running on a flat bicycle. According to the fourth feature, the electric assisted bicycle is
It can be driven lightly with the same feeling as a bicycle without an electric assist device (normal bicycle).

【0012】さらに、本発明は、走行路面の傾斜に変化
が生じたことを判断する路面傾斜判断手段を具備し、走
行路面が上り傾斜に変化したと判断されたときに前記モ
ータ駆動系で発生させる駆動力を予定期間低減させ、走
行路面が下り傾斜に変化したと判断されたときには、前
記モータ駆動系で発生させる駆動力を予定期間増大させ
るように制御される点に第5の特徴がある。
Further, the present invention includes a road surface inclination determining means for determining that a change has occurred in the inclination of the traveling road surface, and the motor drive system generates the signal when it is determined that the traveling road surface has changed to the upward inclination. The fifth feature is that the driving force to be generated is reduced for a predetermined period, and when it is determined that the traveling road surface has changed to a downward slope, the driving force generated by the motor drive system is controlled to be increased for a predetermined period. .

【0013】第5の特徴によれば、路面が上り坂または
下り坂になった時点で予定期間走行抵抗が増大または低
減する。これにより運転者は路面の傾斜変化を実感して
運転することができる。
According to the fifth feature, the running resistance increases or decreases for a predetermined period when the road surface goes uphill or downhill. Thus, the driver can drive while feeling the change in the inclination of the road surface.

【0014】また、さらに本発明は、前記路面傾斜判断
手段が、前記実走行抵抗と予定の平地走行抵抗との比の
値に基づいて、該比の値が予定値より大きいときは上り
坂、該比の値が予定値より小さいときは下り坂であると
それぞれ判断する手段を有する点に第6の特徴がある。
第6の特徴によれば、傾斜センサを設けることなく、実
走行抵抗検出手段により路面の傾斜を判断することがで
きる。
Further, according to the present invention, the road surface inclination judging means may be configured to perform an uphill run when the value of the ratio is larger than a predetermined value, based on the value of the ratio between the actual running resistance and the predetermined leveling resistance. A sixth feature is that a means for judging a downhill when the value of the ratio is smaller than the expected value is provided.
According to the sixth aspect, the inclination of the road surface can be determined by the actual running resistance detecting means without providing the inclination sensor.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図2は、本発明の一実施形態に係
る制御装置を有する電動補助自転車の側面図である。電
動補助自転車の車体フレーム1は、車体前方に位置する
ヘッドパイプ2と、ヘッドパイプ2から後下がりに延び
るダウンパイプ3と、ダウンパイプ3に連結されて後方
に延びるリヤフォーク4と、ダウンパイプ3の最下端か
ら上方に立ち上がるシートポスト5とを備える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a side view of the electric assist bicycle including the control device according to the embodiment of the present invention. A body frame 1 of the electric assist bicycle includes a head pipe 2 located in front of the vehicle body, a down pipe 3 extending rearward and downward from the head pipe 2, a rear fork 4 connected to the down pipe 3 and extending rearward, and a down pipe 3 And a seat post 5 that rises upward from the lowermost end of the seat post.

【0016】ヘッドパイプ2にはフロントフォーク6が
回動自在に支持される。フロントフォーク6の下端には
前輪7が軸支され、フロントフォーク6の上端には操向
ハンドル8が取り付けられる。操向ハンドル8には、ブ
レーキレバー9が設けられ、ブレーキレバー9から引き
出されるケーブル10は、フロントフォーク6に固定さ
れた前輪ブレーキ11に連結される。同様に後輪ブレー
キ用のブレーキレバーも操向ハンドル8に設けられる
が、図示は省略している。また、ブレーキレバー9に
は、このブレーキレバー9が操作されたことを感知する
ブレーキセンサ(図示せず)が設けられる。
A front fork 6 is rotatably supported on the head pipe 2. A front wheel 7 is pivotally supported at a lower end of the front fork 6, and a steering handle 8 is attached to an upper end of the front fork 6. The steering handle 8 is provided with a brake lever 9, and a cable 10 drawn from the brake lever 9 is connected to a front wheel brake 11 fixed to the front fork 6. Similarly, a brake lever for a rear wheel brake is also provided on the steering handle 8, but is not shown. The brake lever 9 is provided with a brake sensor (not shown) for detecting that the brake lever 9 has been operated.

【0017】シートポスト5の上端に連結される左右一
対のステー12は後下がりに延び、下端近傍でリヤフォ
ーク4と結合される。リヤフォーク4とステー12とが
結合されてなる部材には後輪13が支持され、さらに前
記部材に支持されて後輪13のハブと同軸上に補助動力
源としてのモータ14が設けられる。モータ14として
は、高トルクかつ低フリクションである三相ブラシレス
モータが好ましい。このモータ14の具体的な構造や制
御に関しては後述する。
A pair of left and right stays 12 connected to the upper end of the seat post 5 extend rearward and downward, and are connected to the rear fork 4 near the lower end. A rear wheel 13 is supported by a member formed by connecting the rear fork 4 and the stay 12, and a motor 14 is supported by the member and coaxial with a hub of the rear wheel 13 as an auxiliary power source. As the motor 14, a three-phase brushless motor having high torque and low friction is preferable. The specific structure and control of the motor 14 will be described later.

【0018】シートポスト5には、上端にシート15を
備えた支持軸16が、シート15の高さを調整可能なよ
うに装着される。シート15の下方でシートポスト5と
後輪13との間にはモータ14に電力を供給するバッテ
リ17が設けられる。バッテリ17は、シートポスト5
に固着されるブラケット18に保持される。ブラケット
18には給電部19が設けられ、この給電部19は、図
示しない電線でモータ14に結合されるとともに、バッ
テリ17の電極に接続される。バッテリ17の上部は、
バンド20とバックル金具21とからなる締結具でシー
トポスト5に支持される。
A support shaft 16 having a seat 15 at its upper end is mounted on the seat post 5 so that the height of the seat 15 can be adjusted. A battery 17 for supplying electric power to the motor 14 is provided below the seat 15 and between the seat post 5 and the rear wheel 13. Battery 17 is seat post 5
Is held by a bracket 18 fixed to the bracket. A power supply 19 is provided on the bracket 18. The power supply 19 is connected to the motor 14 by an electric wire (not shown) and connected to an electrode of the battery 17. The upper part of the battery 17
It is supported by the seat post 5 with a fastener consisting of a band 20 and a buckle fitting 21.

【0019】前記ダウンパイプ3とシートポスト5との
交差部には、車体の左右に延びるクランク軸22が支持
され、クランク軸22には、クランク23を介してペダ
ル24が結合される。クランク軸22には図示しない踏
力センサを介して駆動スプロケット25が連結され、ペ
ダル24に加えられた踏力は踏力センサを介して駆動ス
プロケット25に伝達される。 駆動スプロケット25
と後輪13のハブに設けられた従動スプロケット26間
にはチェーン27が掛け渡される。チェーン27の張り
側および駆動スプロケット25にはチェーンカバー28
が被せられる。クランク軸22には、クランク軸22の
回転センサが設けられる(図示せず)。回転センサとし
ては、自動車用エンジンのクランク軸回転検出に用いら
れるセンサ等、公知のものを使用できる。
At the intersection of the down pipe 3 and the seat post 5, a crankshaft 22 extending to the left and right of the vehicle body is supported, and a pedal 24 is connected to the crankshaft 22 via a crank 23. A drive sprocket 25 is connected to the crankshaft 22 via a pedal force sensor (not shown), and the pedal force applied to the pedal 24 is transmitted to the drive sprocket 25 via the pedal force sensor. Drive sprocket 25
A chain 27 is stretched between the driven sprocket 26 and the driven sprocket 26 provided on the hub of the rear wheel 13. A chain cover 28 is provided on the tension side of the chain 27 and the drive sprocket 25.
Is covered. The crankshaft 22 is provided with a rotation sensor for the crankshaft 22 (not shown). As the rotation sensor, a known sensor such as a sensor used for detecting crankshaft rotation of an automobile engine can be used.

【0020】続いて、クランク軸22に装着された踏力
検出装置を説明する。図17はクランク軸22周辺の断
面図であり、図18は図17のA−A矢視図である。ダ
ウンパイプ3に固着された支持パイプ100の両端に螺
挿されたキャップ101L,101Rとクランク軸22
に形成された段差との間にはボールベアリング102
L,102Rがそれぞれ嵌挿され、クランク軸22を回
転自在に支承する。
Next, the pedaling force detecting device mounted on the crankshaft 22 will be described. FIG. 17 is a cross-sectional view of the vicinity of the crankshaft 22, and FIG. 18 is a view taken along the line AA of FIG. Caps 101L and 101R screwed into both ends of a support pipe 100 fixed to the down pipe 3 and a crankshaft 22
Between the ball bearing 102 and the step formed
L and 102R are respectively inserted and rotatably support the crankshaft 22.

【0021】クランク軸22の左右端には、ボルト10
3Bに適合するナット103Cでクランク23がそれぞ
れ固定される(右側のみ図示)。クランク23と支持パ
イプ100との間にはワンウェイクラッチ104の内輪
105が固定される。内輪105の外周には駆動スプロ
ケット25がブッシュ105Aを介して回動自在に支承
されている。駆動スプロケット25のスラスト方向の位
置はナット106Aとプレート106Bとによって規制
されている。
At the left and right ends of the crankshaft 22, bolts 10
The cranks 23 are respectively fixed by nuts 103C conforming to 3B (only the right side is shown). The inner ring 105 of the one-way clutch 104 is fixed between the crank 23 and the support pipe 100. A drive sprocket 25 is rotatably supported on the outer periphery of the inner ring 105 via a bush 105A. The position of the drive sprocket 25 in the thrust direction is regulated by the nut 106A and the plate 106B.

【0022】駆動スプロケット25には蓋体107が一
体的に設けられていて、これら駆動スプロケット25と
蓋体107で囲繞された空間には、伝達プレート108
が配設されている。伝達プレート108は駆動スプロケ
ット25に対して同軸で、かつクランク軸22を軸とし
た回転方向では互いに予定量のずれが許容されるよう支
持されている。
The drive sprocket 25 is provided with a cover 107 integrally therewith. A transmission plate 108 is provided in a space surrounded by the drive sprocket 25 and the cover 107.
Are arranged. The transmission plate 108 is coaxial with the drive sprocket 25 and is supported so that a predetermined amount of displacement is allowed in the rotation direction about the crankshaft 22.

【0023】駆動スプロケット25および伝達プレー1
08にまたがって、複数(ここでは6個)の窓109が
穿設されており、この窓109の内側には圧縮コイルば
ね110がそれぞれ収容されている。圧縮コイルばね1
10は駆動スプロケット25および伝達プレート108
間で、互いに回転方向のずれが生じたときに、ずれに対
する抗力を生ずるように作用する。
Drive sprocket 25 and transmission play 1
A plurality of (here, six) windows 109 are formed so as to straddle 08, and compression coil springs 110 are housed inside the windows 109, respectively. Compression coil spring 1
10 is a drive sprocket 25 and a transmission plate 108
In the case where there is a shift in the rotational direction between them, they act to generate a drag against the shift.

【0024】伝達プレート108のハブの内周にはワン
ウェイクラッチ104の外輪としてのラチェット歯11
1が形成されていて、このラチェット歯111は前記内
輪105に支持されて放射方向にばね112で付勢され
ているラチェット爪113と係合する。ワンウェイクラ
ッチ104には防塵のためのカバー114が設けられ
る。
On the inner periphery of the hub of the transmission plate 108, ratchet teeth 11 as an outer ring of the one-way clutch 104 are provided.
The ratchet teeth 111 are engaged with a ratchet pawl 113 supported by the inner ring 105 and radially urged by a spring 112. The one-way clutch 104 is provided with a cover 114 for dust prevention.

【0025】伝達プレート108には、踏力伝達リング
124に固着された踏力伝達用の突起部115が係合す
る係止孔116が設けられる。駆動用スプロケット25
には、突起部115を係止孔116に係合可能にするた
めの窓117が設けられていて、突起部115はこの窓
117を貫通して、係止孔116に嵌合される。
The transmission plate 108 is provided with a locking hole 116 with which a projection 115 for transmitting the treading force fixed to the treading force transmission ring 124 is engaged. Drive sprocket 25
Is provided with a window 117 through which the projection 115 can be engaged with the locking hole 116, and the projection 115 penetrates the window 117 and is fitted into the locking hole 116.

【0026】駆動スプロケット25および伝達プレート
108にまたがって、前記窓109とは別の小窓が複数
(ここでは3個)穿設されており、この小窓の内側には
圧縮コイルばね118がそれぞれ収容される。圧縮コイ
ルばね118は伝達プレート108をその回転方向11
9側に付勢するように配置されている。すなわち、駆動
スプロケット25と伝達プレート108との結合部のガ
タを吸収する方向に作用しており、伝達プレート108
の変位が駆動スプロケット25へ良好な応答性で伝達さ
れるように機能する。
A plurality of small windows (three in this case) other than the window 109 are formed over the drive sprocket 25 and the transmission plate 108, and a compression coil spring 118 is provided inside the small window. Will be accommodated. The compression coil spring 118 moves the transmission plate 108 in its rotation direction 11.
It is arranged so as to urge to the 9 side. That is, the transmission plate 108 acts in a direction to absorb backlash at the connection portion between the drive sprocket 25 and the transmission plate 108.
Functions to be transmitted to the drive sprocket 25 with good responsiveness.

【0027】駆動スプロケット25の、車体寄りつまり
ダウンパイプ3側には、踏力検知装置のセンサ部分(踏
力センサ)47が装着されている。踏力センサ47は駆
動スプロケット25に固定された外側リング120と、
この外側リング120に対して回転自在に設けられ、磁
気回路を形成するためのセンサ本体121とを有する。
A sensor portion (pedal force sensor) 47 of a pedal force detecting device is mounted on the drive sprocket 25 near the vehicle body, that is, on the down pipe 3 side. The pedal force sensor 47 includes an outer ring 120 fixed to the drive sprocket 25,
A sensor main body 121 is provided rotatably with respect to the outer ring 120 and forms a magnetic circuit.

【0028】外側リング120は電気絶縁性を有する材
料で形成されており、図示しないボルトで駆動スプロケ
ット25に固定される。外側リング120の、駆動スプ
ロケット25側にはカバー122が設けられ、止めねじ
123で外側リング120に固定されている。
The outer ring 120 is made of a material having electrical insulation, and is fixed to the drive sprocket 25 with bolts (not shown). A cover 122 is provided on the outer ring 120 on the drive sprocket 25 side, and is fixed to the outer ring 120 with a set screw 123.

【0029】図19は、センサ本体121の拡大断面図
である。前記クランク軸22と同心にコイル125が設
けられ、このコイル125の軸方向両側に配置されて、
コイル125の外周方向に張り出した一対のコア126
A,126Bが設けられる。また、前記コア126A,
126B間には、環状の第1誘導体127と第2誘導体
128が設けられる。第1誘導体127と第2誘導体1
28とは、踏力伝達リング124から伝達される踏力に
応じて互いに円周方向で変位可能であり、この変位によ
って、コア126A,126B間における部分での互い
の重なり量が変化するように構成される。その結果、コ
イル125に通電したとき、コア126A,126Bお
よびコアカラー129、ならびに第1誘導体127およ
び第2誘導体128を含む磁気回路の磁束は踏力に応じ
て変化する。そこで、この磁束の関数であるコイル12
5のインダクタンス変化を検出して踏力検出することが
できる。なお、図19において、符号130,131は
センサ本体121の支持部材、符号132はベアリン
グ、符号133はコイル125から引き出されるリード
線である。
FIG. 19 is an enlarged sectional view of the sensor main body 121. A coil 125 is provided concentrically with the crankshaft 22, and is disposed on both axial sides of the coil 125.
A pair of cores 126 projecting in the outer circumferential direction of the coil 125
A, 126B are provided. In addition, the cores 126A,
A first derivative 127 and a second derivative 128 having a ring shape are provided between 126B. First derivative 127 and second derivative 1
28 is configured to be displaceable in the circumferential direction with respect to each other in accordance with the treading force transmitted from the treading force transmission ring 124, and this displacement is configured to change the amount of overlap between the cores 126 </ b> A and 126 </ b> B. You. As a result, when the coil 125 is energized, the magnetic flux of the magnetic circuit including the cores 126A and 126B and the core collar 129, and the first and second inductors 127 and 128 changes according to the pedaling force. Thus, the coil 12 which is a function of this magnetic flux
5, the pedaling force can be detected. 19, reference numerals 130 and 131 denote support members for the sensor main body 121, reference numeral 132 denotes a bearing, and reference numeral 133 denotes a lead wire drawn out of the coil 125.

【0030】上記踏力センサは、本出願人による先願
(特願平11−251870号(整理番号A99−10
26))の明細書にさらに詳細に説明されている。な
お、踏力センサは上記構造を有するものに限らず、公知
のものを使用することもできる。
The above-described pedal force sensor is disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 11-251870 (reference number A99-10).
26)) is described in more detail. The treading force sensor is not limited to the one having the above-mentioned structure, and a known sensor may be used.

【0031】図3は、モータ14の断面図である。リヤ
フォーク4の後端およびステー12の下端の接合部から
後方に張り出したプレート29には、変速機を組み込ん
だシリンダ30が軸31で支持される。シリンダ30の
外周にはホイールハブ32が嵌合される。ホイールハブ
32は内筒および外筒を有する環状体であり、内筒の内
周面がシリンダ30の外周に当接する。ホイールハブ3
2の側面には、シリンダ30から張り出した連結板33
がボルト34によって固定される。ホイールハブ32の
外筒の内周にはモータ14のロータ側磁極を構成するネ
オジウム磁石35が所定間隔をおいて配置される。すな
わち外筒は磁石35を保持したロータコアを構成する。
FIG. 3 is a sectional view of the motor 14. A cylinder 30 incorporating a transmission is supported by a shaft 31 on a plate 29 projecting rearward from a joint between the rear end of the rear fork 4 and the lower end of the stay 12. A wheel hub 32 is fitted on the outer periphery of the cylinder 30. The wheel hub 32 is an annular body having an inner cylinder and an outer cylinder, and the inner peripheral surface of the inner cylinder abuts the outer periphery of the cylinder 30. Wheel hub 3
2 has a connecting plate 33 projecting from the cylinder 30.
Are fixed by bolts 34. Neodymium magnets 35 constituting the rotor-side magnetic poles of the motor 14 are arranged at predetermined intervals on the inner periphery of the outer cylinder of the wheel hub 32. That is, the outer cylinder forms a rotor core holding the magnet 35.

【0032】ホイールハブ32の内筒の外周には軸受3
6が嵌合し、この軸受36の外周にはステータ支持板3
7が嵌合する。ステータ支持板37の外周にはステータ
38が配置され、ボルト40によって取り付けられる。
ステータ38はロータコアつまりホイールハブ32の外
筒と所定の細隙を有するように配置され、このステータ
38には、三相コイル39が巻装される。
A bearing 3 is provided on the outer periphery of the inner cylinder of the wheel hub 32.
6 are fitted, and the stator support plate 3
7 are fitted. A stator 38 is arranged on the outer periphery of the stator support plate 37 and is attached by bolts 40.
The stator 38 is arranged so as to have a predetermined gap with the rotor core, that is, the outer cylinder of the wheel hub 32, and a three-phase coil 39 is wound around the stator 38.

【0033】ステータ支持板37の側面には、ホール素
子で構成される磁極センサ41が設けられる。磁極セン
サ41は前記ホイールハブ32から突出して設けられる
磁石42が通過するときの磁束変化を感知して、ロータ
としてのホイールハブ32の位置信号を出力する。磁極
センサ41はモータ14の各相に対応して3カ所に設け
られる。
On the side surface of the stator support plate 37, a magnetic pole sensor 41 composed of a Hall element is provided. The magnetic pole sensor 41 detects a change in magnetic flux when a magnet 42 protruding from the wheel hub 32 passes, and outputs a position signal of the wheel hub 32 as a rotor. The magnetic pole sensors 41 are provided at three locations corresponding to each phase of the motor 14.

【0034】また、ステータ支持板37の側面には、磁
極センサ41からの位置信号によって前記三相コイル3
9への通電制御を行うための制御基板43が設けられ、
この制御基板43上にはCPUやFET等の制御素子が
装着される。なお、制御基板43は前記磁極センサ41
用の取り付け基板と一体化できる。
On the side surface of the stator support plate 37, the position signal from the magnetic pole sensor 41 is used.
9 is provided with a control board 43 for controlling the energization of
On the control board 43, control elements such as a CPU and an FET are mounted. The control board 43 is provided with the magnetic pole sensor 41.
Can be integrated with the mounting board for

【0035】ホイールハブ32の外周には図示しない後
輪のリムと連結されるスポーク44が固着される。さら
に、ステータ支持板37の、前記制御基板43等が装着
された側とは反対側には、ボルト45によってブラケッ
ト46が固定され、ブラケット46は前記車体フレーム
のプレート29に図示しないボルトで結合される。
A spoke 44 connected to a rim of a rear wheel (not shown) is fixed to the outer periphery of the wheel hub 32. Further, a bracket 46 is fixed to the stator support plate 37 on a side opposite to the side on which the control board 43 and the like are mounted by bolts 45, and the bracket 46 is connected to the plate 29 of the vehicle body frame by bolts (not shown). You.

【0036】このように、後輪13の軸31と同軸上に
配置したステータとロータとからなる三相ブラシレスモ
ータ14が設けられ、チェーン17と従動スプロケット
26とによって伝達される人力に付加される補助動力を
発生する。
As described above, the three-phase brushless motor 14 including the stator and the rotor arranged coaxially with the shaft 31 of the rear wheel 13 is provided, and adds to the human power transmitted by the chain 17 and the driven sprocket 26. Generates auxiliary power.

【0037】続いて、上記モータ14に対する通電制御
つまり出力制御について説明する。図4は、想定走行路
における補助動力の発生態様を示す図であり、横軸は時
間軸である。ここでは、平坦路から始まり、上り坂およ
び下り坂を経て、再び平坦路を走行する路面を想定す
る。この想定走行路において、平坦路から徐々に速度を
上げ、上り坂にさしかかった後、定速走行する走行パタ
ーンを設定する。図中、曲線で示された駆動力は踏力比
例で補助動力を発生させた従来の制御に係るものであ
り、小さい曲線は踏力Taによる駆動力(人力)Phを示
し、この曲線と同位相の大きい曲線はモータによる補助
動力Pmを示す。この図から理解されるように、人力Ph
と補助動力Pmとが1対1の比となるように制御する従
来方式では、上り坂において補助動力Pmは増大するも
のの、人力Phも高いレベルにある。
Next, the energization control, that is, the output control, for the motor 14 will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a generation mode of the auxiliary power on the assumed traveling path, and the horizontal axis is a time axis. Here, it is assumed that the road surface starts on a flat road, travels up an uphill and downhill, and travels on a flat road again. On this assumed traveling road, a traveling pattern is set in which the speed is gradually increased from a flat road, the vehicle is approaching an uphill, and then traveling at a constant speed. In the drawing, the driving force indicated by the curve is related to the conventional control in which the auxiliary power is generated in proportion to the pedaling force, and the small curve represents the driving force (human power) Ph due to the pedaling force Ta, and has the same phase as this curve. The large curve shows the auxiliary power Pm by the motor. As can be understood from this figure, the human power Ph
And the auxiliary power Pm are controlled so as to have a one-to-one ratio, although the auxiliary power Pm increases on an uphill, but the human power Ph is also at a high level.

【0038】これに対して、本実施形態では、平坦路、
上り坂および下り坂のいずれの路面においても所定の駆
動力つまり軽快車の平地走行抵抗相当の駆動力を人が分
担するように制御する。具体的には、走行によって生じ
る走行抵抗Raのうち、一般に軽快車と呼ばれる、通常
の自転車のうちでも比較的重量の小さい車両を平坦路で
運転するときの抵抗分のみを人力で負担し、残りをモー
タ14の出力で補助するようにする。これによって、運
転者はどのような路面であっても平坦路を軽快車で走行
するときのような感覚で運転できる。図4において、走
行時に実際に発生する抵抗Raに対して、補助動力Pmを
与えるようにモータトルクを発生させる。この際、(R
a−Pm)が所定値となるようにモータトルクは決定され
る。つまり、運転者は軽快車の平地走行抵抗に相当する
所定の踏力Taによって自転車を走行させることができ
る。
On the other hand, in the present embodiment, a flat road,
Control is performed so that a person can share a predetermined driving force, that is, a driving force corresponding to the flat-land running resistance of the light vehicle, on both the uphill and downhill road surfaces. Specifically, of the running resistance Ra generated by running, only the resistance when driving a relatively light-weight vehicle, which is generally called a light-duty vehicle, on a flat road among ordinary bicycles is borne by human power, and Is assisted by the output of the motor 14. As a result, the driver can drive on any flat road surface as if driving with a light vehicle. In FIG. 4, a motor torque is generated so as to give the auxiliary power Pm to the resistance Ra actually generated during running. At this time, (R
The motor torque is determined so that a-Pm) becomes a predetermined value. That is, the driver can run the bicycle with the predetermined pedaling force Ta corresponding to the resistance of the light vehicle to running on flat ground.

【0039】以下に、上記出力制御をさらに詳細に説明
する。但し、上記の内容は、本実施形態における出力制
御の基本的概念であり、以下に述べる具体的な制御で
は、種々の変形も含んでいる。
Hereinafter, the output control will be described in more detail. However, the above description is a basic concept of the output control in the present embodiment, and the specific control described below includes various modifications.

【0040】図1は、実走行抵抗に応じてモータ14の
出力を制御する制御装置の要部機能ブロック図であり、
この機能における演算部および記憶部等はマイクロコン
ピュータによって実現できる。同図において、踏力検出
部51は踏力センサ47の検出信号により踏力Taを検
出する。クランク回転数検出部52はクランク回転セン
サ48の検出信号によりクランク回転数NCRを検出す
る。人力算出部53は、ペダル24から入力される踏力
に比例した駆動力Phを、次式(式1)を使用して算出
する。Ph=Ta×NCR×k1…(式1)。但し、k1は係
数である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a main part of a control device for controlling the output of the motor 14 according to the actual running resistance.
The calculation unit and the storage unit in this function can be realized by a microcomputer. In the figure, a treading force detecting section 51 detects a treading force Ta based on a detection signal of a treading force sensor 47. The crank rotation speed detecting section 52 detects the crank rotation speed NCR based on the detection signal of the crank rotation sensor 48. The human power calculator 53 calculates a driving force Ph proportional to the pedaling force input from the pedal 24 using the following equation (Equation 1). Ph = Ta × NCR × k1 (Equation 1). Here, k1 is a coefficient.

【0041】総駆動力算出部54は人力によって得られ
る駆動力PhとモータトルクTおよびモータ回転数Nmに
基づくモータ出力とを加算して総駆動力Pwを算出す
る。ここで使用されるモータトルクTは前回値つまり前
回値メモリ61に格納されている値T-1である。
The total driving force calculating section 54 calculates the total driving force Pw by adding the driving force Ph obtained by human power, the motor torque T and the motor output based on the motor speed Nm. The motor torque T used here is the previous value, that is, the value T-1 stored in the previous value memory 61.

【0042】モータ回転数検出部56はモータ回転セン
サ49の検出信号によりモータ回転数Nmを検出する。
車速検出部57は車速センサ50の検出信号により車速
Vを検出する。なお、モータ回転センサ49および車速
センサ50として前記磁極センサ41を使用できる。
The motor speed detector 56 detects the motor speed Nm based on the detection signal of the motor speed sensor 49.
The vehicle speed detector 57 detects the vehicle speed V based on the detection signal of the vehicle speed sensor 50. The magnetic pole sensor 41 can be used as the motor rotation sensor 49 and the vehicle speed sensor 50.

【0043】車速メモリ58には車速Vの前回検出値V
-1が記憶される。車速変化量算出部59は車速Vの前回
値V-1と今回値Vとの差ΔVを算出する。標準走行抵抗
演算部60は車速Vにより通常の自転車の平地走行抵抗
Rrをマップ検索する。
The vehicle speed memory 58 stores a previously detected value V of the vehicle speed V.
-1 is stored. The vehicle speed change amount calculation unit 59 calculates a difference ΔV between the previous value V-1 of the vehicle speed V and the current value V. The standard running resistance calculation unit 60 searches a map of the normal running resistance Rr of a normal bicycle on the basis of the vehicle speed V.

【0044】走行抵抗算出部62は総駆動力Pwおよび
車速変化量ΔVに基づいて車速V毎のマップを検索して
実走行抵抗Raを算出する。実走行抵抗Raを求めるマッ
プは後述する。なお、走行抵抗算出部62では、総駆動
力Pwに代えて総駆動力Pwの積算値を用いてもよい。す
なわち、総駆動力積算部55を設けて、その出力を使用
できる。総駆動力積算部55は、予定時間毎または予定
期間毎の総駆動力Pwを積算して積算値P・hを求め
る。例えば、クランク軸22の1回転中の総駆動力Pw
の積算値P・hを求める。
The running resistance calculation unit 62 searches the map for each vehicle speed V based on the total driving force Pw and the vehicle speed change amount ΔV to calculate the actual running resistance Ra. A map for obtaining the actual running resistance Ra will be described later. Note that the running resistance calculation unit 62 may use an integrated value of the total driving force Pw instead of the total driving force Pw. That is, the output of the total driving force integrating unit 55 can be used. The total driving force integration unit 55 calculates the integrated value Ph by integrating the total driving force Pw for each scheduled time or each scheduled period. For example, the total driving force Pw during one rotation of the crankshaft 22
Is obtained.

【0045】補助動力算出部63は実走行抵抗Raから
通常の自転車の平地走行抵抗Rrを減算してモータ14
による補助動力Pmを算出する。モータトルク算出部6
4では、モータ回転数Nmと補助動力Pmとに基づいてモ
ータ14に指令するモータトルクTを算出する。モータ
トルクTは予めモータ回転数Nmと補助動力Pmとの関数
として設定されるマップを検索することによって求め
る。算出されたモータトルクTはモータ14の制御部に
出力されるとともに、前回値メモリ61に格納される。
The auxiliary power calculator 63 subtracts the normal running resistance Rr of the bicycle from the actual running resistance Ra to obtain the motor 14
The auxiliary power Pm is calculated. Motor torque calculator 6
In step 4, a motor torque T for instructing the motor 14 is calculated based on the motor speed Nm and the auxiliary power Pm. The motor torque T is obtained by searching a map previously set as a function of the motor speed Nm and the auxiliary power Pm. The calculated motor torque T is output to the control unit of the motor 14 and stored in the previous value memory 61.

【0046】このように、上記制御装置によれば、ペダ
ル24を一漕ぎする間の投入エネルギに対応する車速変
化によって実走行抵抗Raが求められ、この実走行抵抗
Raのうち、通常の自転車の平地走行時の走行抵抗分Rr
を除いた分がモータ14の出力となって人力に付加され
る。
As described above, according to the above-described control device, the actual running resistance Ra is obtained from the change in the vehicle speed corresponding to the input energy during one row of the pedal 24. Of the actual running resistance Ra, the actual running resistance Ra is determined. Running resistance Rr when traveling on level ground
Is removed from the output of the motor 14 and added to human power.

【0047】図5は、上記制御装置の要部機能(その
2)を示すブロック図である。この制御装置では、路面
傾斜判断手段を備え、路面傾斜に応じて補助動力Pmを
増減調整できる。図5において、アシスト車平地走行抵
抗算出部65を備え、車速Vに基づいて、予め定めたマ
ップを検索してアシスト車平地走行抵抗R1を算出す
る。路面傾斜判断部66は、走行抵抗算出部62で算出
された実走行抵抗Raとアシスト車平地走行抵抗R1とに
基づき、実走行抵抗Raが平地走行抵抗R1より予定以上
に大きい場合は、上り坂走行であると判断し、実走行抵
抗Raが平地走行抵抗R1より予定より小さい場合は、下
り坂走行であると判断する。上り坂開始時は、タイマ6
7を起動し、このタイマ67による計測が終了するまで
補助力増大部68を付勢する。一方、下り坂開始時は、
タイマ69を起動し、このタイマ69による計測が終了
するまで補助動力低減部70を付勢する。
FIG. 5 is a block diagram showing main functions (No. 2) of the control device. This control device includes a road surface inclination determining means, and can increase or decrease the auxiliary power Pm according to the road surface inclination. In FIG. 5, an assist vehicle flat-land running resistance calculation unit 65 is provided, and a predetermined map is searched based on the vehicle speed V to calculate the assist vehicle flat-land running resistance R1. Based on the actual running resistance Ra calculated by the running resistance calculating section 62 and the assisted vehicle flat-land running resistance R1, the road-surface inclination determining section 66 determines that the actual running resistance Ra is larger than the flat-land running resistance R1 by more than planned. If it is determined that the vehicle is traveling, and if the actual traveling resistance Ra is smaller than the predetermined value, then it is determined that the vehicle is traveling downhill. When starting uphill, timer 6
7 and activates the auxiliary force increasing unit 68 until the measurement by the timer 67 is completed. On the other hand, when starting a downhill,
The timer 69 is started, and the auxiliary power reduction unit 70 is energized until the measurement by the timer 69 ends.

【0048】補助動力増大部68は補助動力の算出に使
用される係数を、補助動力Pmが増大するように補正
し、補助動力低減部70は、補助動力の算出に使用され
る係数を、補助動力Pmが低下するように補正する。補
助動力算出部63は、補助動力増大部68および補助動
力低減部70から供給される補正された係数に従って、
路面傾斜に応じて補正された補助動力Pmを出力する。
The auxiliary power increasing section 68 corrects the coefficient used for calculating the auxiliary power so that the auxiliary power Pm increases, and the auxiliary power reducing section 70 converts the coefficient used for calculating the auxiliary power into the auxiliary power. Correction is made so that the power Pm decreases. The auxiliary power calculating unit 63 calculates the corrected power from the auxiliary power increasing unit 68 and the auxiliary power reducing unit 70,
The auxiliary power Pm corrected according to the road surface inclination is output.

【0049】図6は、補助動力決定のタイミングを示す
図である。同図には、車速V、踏力Ta、モータによる
補助動力Pm、並びにこれらの検出・演算タイミングを
示す。各センサの検出出力は踏力Taの最小値が検出さ
れたときから、次に踏力Taが最小値になるまでの間に
読み込まれる。そして、踏力Taが最小値となったとき
に、その時点での各センサの検出値をもとに、次回の補
助動力Pmの演算を開始する。また、踏力Taが最小値と
なったときに、車速Vを検出し、前回の車速との差ΔV
を算出する。例えば、タイミングt1,t2,t3で、
補助動力Pmの演算と、車速差(V−V-1)の演算とを
行う。また、タイミングt1,t2,t3で演算開始さ
れた補助動力Pmを得るための通電デューティをタイミ
ングt1’,t2’,t3’でそれぞれ指示する。
FIG. 6 is a diagram showing the timing for determining the auxiliary power. FIG. 3 shows the vehicle speed V, the pedaling force Ta, the auxiliary power Pm by the motor, and the detection and calculation timings thereof. The detection output of each sensor is read from when the minimum value of the pedaling force Ta is detected until the next time the pedaling force Ta becomes the minimum value. Then, when the pedaling force Ta becomes the minimum value, the next calculation of the auxiliary power Pm is started based on the detection values of the respective sensors at that time. When the pedaling force Ta becomes the minimum value, the vehicle speed V is detected, and the difference ΔV from the previous vehicle speed is detected.
Is calculated. For example, at timings t1, t2, and t3,
The calculation of the auxiliary power Pm and the calculation of the vehicle speed difference (V-V-1) are performed. Also, the energization duty for obtaining the auxiliary power Pm calculated at the timings t1, t2 and t3 is instructed at timings t1 ', t2' and t3 ', respectively.

【0050】図7は、モータ14の出力制御回路図であ
り、図8は通電タイミングと通電デューティを示す図で
ある。図7において、全波整流器71は3相のステータ
コイル39に接続されたFET(一般的には個体スイッ
チング素子)71a,71b,71c,71d,7e,
71fを有し、このFET71a〜71fはドライバ7
2によって通電制御される。通電デューティは前記モー
タトルク算出部64から供給される指示に基づいてデュ
ーティ設定部73で設定されドライバ72に入力され
る。
FIG. 7 is an output control circuit diagram of the motor 14, and FIG. 8 is a diagram showing energization timing and energization duty. In FIG. 7, a full-wave rectifier 71 includes FETs (generally, individual switching elements) 71a, 71b, 71c, 71d, 7e, connected to a three-phase stator coil 39.
71f, and the FETs 71a to 71f
2 is energized. The energization duty is set by the duty setting unit 73 based on the instruction supplied from the motor torque calculation unit 64 and is input to the driver 72.

【0051】補助動力Pmを付与する駆動タイミングに
おいては、前記デューティ設定部73からドライバ72
に通電デューティが供給され、ドライバ72はこの通電
デューティに従い、FET71a〜71fを付勢し、バ
ッテリ17から電流を供給する。一方、回生出力を発生
させる場合は、前記駆動タイミングから電気角で180
度ずれた回生タイミングにおいて、前記デューティ設定
部73からドライバ72に通電デューティが供給され、
ドライバ72はこの通電デューティに従い、FET71
a〜71fを付勢する。回生タイミングでFET71a
〜71fが付勢されると、ステータコイル39に発生し
た電流はFET71a〜71fで整流され、バッテリ1
7に給電される。
At the drive timing for applying the auxiliary power Pm, the duty setting
The driver 72 supplies the current from the battery 17 by energizing the FETs 71 a to 71 f in accordance with the duty. On the other hand, when the regenerative output is generated, the electrical angle is 180 degrees from the drive timing.
At the regenerative timing shifted by a degree, the energization duty is supplied from the duty setting unit 73 to the driver 72,
The driver 72 follows the conduction duty according to the FET 71
a to 71f are energized. FET 71a at regenerative timing
To 71f are energized, the current generated in the stator coil 39 is rectified by the FETs 71a to 71f,
7.

【0052】なお、駆動タイミングか回生タイミングで
あるかは、モータトルク算出部64から供給される要求
モータトルクTをもとにトルク判断部74で判断され
る。モータトルクの要求値Tが正であるときは駆動タイ
ミングに通電タイミングを設定し、モータトルクの要求
値Tが負であるときは回生タイミングに通電タイミング
を設定する。
Whether the drive timing or the regenerative timing is determined by the torque determining unit 74 based on the required motor torque T supplied from the motor torque calculating unit 64. When the required value T of the motor torque is positive, the energizing timing is set to the drive timing, and when the required value T of the motor torque is negative, the energizing timing is set to the regenerative timing.

【0053】図8において、FET71a〜71fは通
電角を電気角120度に設定して付勢される。同図は、
駆動タイミングでの通電タイミングを示し、回生タイミ
ングでは、ハイ側のFET71a,71c,71eをこ
の駆動タイミングから電気角で180度ずらせる。
In FIG. 8, the FETs 71a to 71f are energized by setting the conduction angle to an electrical angle of 120 degrees. The figure shows
This shows the energization timing at the drive timing. At the regenerative timing, the high-side FETs 71a, 71c, 71e are shifted by 180 electrical degrees from the drive timing.

【0054】図9、図10は、実走行抵抗に応じた補助
動力を発生する処理の要部フローチャートである。同図
において、ステップS1では、モータ回転センサ49の
検出出力に基づいて車速Vを算出する。ステップS2で
は、車速Vに基づいて電動補助自転車(以下、「アシス
ト車」という)の平地走行抵抗R1、および通常の自転
車(軽快車)の平地走行抵抗Rrを算出する。例えば、
車重量12kgの軽快車を体重55kgの人が運転する
場合を標準の平地走行抵抗Rrとし、車重量26kgの
アシスト車を体重65kgの人が運転する場合をアシス
ト車の平地走行抵抗R1とする。
FIGS. 9 and 10 are flowcharts of the main part of the process for generating the auxiliary power according to the actual running resistance. In the figure, in step S1, the vehicle speed V is calculated based on the detection output of the motor rotation sensor 49. In step S2, a flat-land running resistance R1 of an electric assisted bicycle (hereinafter, referred to as an "assisted vehicle") and a flat-land running resistance Rr of a normal bicycle (light vehicle) are calculated based on the vehicle speed V. For example,
When a light vehicle having a vehicle weight of 12 kg is driven by a person weighing 55 kg, the standard flat road running resistance Rr is used.

【0055】これら平地走行抵抗R1、Rrは、予め設定
されているマップから検索することができる。図11
は、車速Vと平地走行抵抗R1、Rrとの関係についてそ
の一例を示すマップである。同図には、アシスト車の平
地走行抵抗R1および通常の自転車の平地走行抵抗Rr
を、それぞれ車速Vの関数として示す。このマップに車
速Vを適用してアシスト車の平地走行抵抗R1および通
常の自転車の平地走行抵抗Rrを求めることができる。
The flat-land running resistances R1 and Rr can be retrieved from a preset map. FIG.
Is a map showing an example of the relationship between the vehicle speed V and the level ground running resistances R1, Rr. The drawing shows a flat road running resistance R1 of an assist vehicle and a flat road running resistance Rr of a normal bicycle.
Are shown as functions of the vehicle speed V. By applying the vehicle speed V to this map, the flat road running resistance R1 of the assist vehicle and the flat road running resistance Rr of the normal bicycle can be obtained.

【0056】図9に戻り、ステップS3では、前回検出
した車速V-1と今回検出した車速Vとの差(V−V-1)
を算出して車速変化量ΔV(値が負のときは減速)を求
める。ステップS4では、踏力センサ47およびクラン
ク回転センサ48の検出出力により、それぞれ踏力Ta
およびクランク回転数NCRを検出する。ステップS5で
は、次式(式2)により、踏力Taおよびクランク回転
数NCRの関数である踏力比例分の出力つまりモータトル
クT0を算出する。モータトルクT0=f(Ta,NCR)…
(式2)。
Returning to FIG. 9, in step S3, the difference (V-V-1) between the vehicle speed V-1 detected last time and the vehicle speed V detected this time.
To calculate the vehicle speed change amount ΔV (deceleration when the value is negative). In step S4, the pedaling force Ta is obtained from the detection output of the pedaling force sensor 47 and the crank rotation sensor 48, respectively.
And the crank rotation speed NCR. In step S5, the output of the pedaling force proportional to the pedaling force Ta and the function of the crank rotation speed NCR, that is, the motor torque T0, is calculated by the following equation (Equation 2). Motor torque T0 = f (Ta, NCR) ...
(Equation 2).

【0057】ステップS6では、モータ回転センサ49
の出力つまりモータ14の回転数Nmを検出する。ステ
ップS7では、前回のモータトルクT-1を前回値メモリ
61から読み出す。ステップS8では、次式(式3)に
より、総駆動力Pwつまり人力Phと補助動力Pm-1との
総計を算出する。駆動力Pw=(Ta×NCR×k1)+
(T-1×Nm×k2)…(式3)。ここで、k1,k2は係
数である。
In step S6, the motor rotation sensor 49
, That is, the rotation speed Nm of the motor 14 is detected. In step S7, the previous motor torque T-1 is read from the previous value memory 61. In step S8, the total driving force Pw, that is, the total of the human power Ph and the auxiliary power Pm-1 is calculated by the following equation (Equation 3). Driving force Pw = (Ta × NCR × k1) +
(T-1 × Nm × k2) (Equation 3). Here, k1 and k2 are coefficients.

【0058】ステップS9では、次式(式4)により、
駆動力Pw、速度変化量ΔV、および車速Vの関数であ
る実走行抵抗Raを算出する。実走行抵抗Ra=f(Pw,
ΔV,V)…(式5)。この実走行抵抗Raの算出は、具
体的には、駆動力Pw、速度変化量ΔVおよび実走行抵
抗Raの関係マップを複数段階の車速V毎(例えば5k
m/時毎)に準備しておき、このマップを検索して求め
ることができる。図12は、駆動力Pw、速度変化量Δ
Vおよび実走行抵抗Raの関係を速度変化量ΔVをパラ
メータとしたマップの一例である。同図には、アシスト
車の平地走行抵抗R1および通常の自転車の平地走行抵
抗Rrを、それぞれ車速Vの関数として示す。このよう
なマップを複数段階の車速V毎に用意する。上述のよう
に、駆動力Pwに代えて1サイクルつまりクランク軸2
2の1回転毎の総駆動力の積算値P・hを用いてもよ
い。
In step S9, the following equation (Equation 4) is used.
The actual running resistance Ra, which is a function of the driving force Pw, the speed change amount ΔV, and the vehicle speed V, is calculated. Actual running resistance Ra = f (Pw,
ΔV, V) (Equation 5). Specifically, the calculation of the actual running resistance Ra is based on a relation map of the driving force Pw, the speed change amount ΔV, and the actual running resistance Ra for each of the vehicle speeds V in a plurality of stages (for example, 5 k
m / hour), and this map can be searched and found. FIG. 12 shows the driving force Pw and the speed change amount Δ
5 is an example of a map in which the relationship between V and the actual running resistance Ra is set with a speed change amount ΔV as a parameter. In this figure, the flat running resistance R1 of the assist vehicle and the flat running resistance Rr of the normal bicycle are shown as functions of the vehicle speed V, respectively. Such a map is prepared for each of a plurality of vehicle speeds V. As described above, one cycle, that is, the crankshaft 2 is replaced with the driving force Pw.
Alternatively, the integrated value P · h of the total driving force for each one rotation may be used.

【0059】ステップS10では、路面の傾斜判断つま
り上り坂か下り坂かの判断を行う。この判断は実走行抵
抗Raとアシスト車の平地走行抵抗R1との比の値によっ
て判断することができる。例えば、比の値(Ra/R1)
が「5」以上では上り坂、「−1」では下り坂、これら
の中間の値では平坦地と判断する。
In step S10, the inclination of the road surface is determined, that is, whether the road is uphill or downhill. This determination can be made based on the value of the ratio between the actual running resistance Ra and the level running resistance R1 of the assist vehicle. For example, the value of the ratio (Ra / R1)
If the value is “5” or more, it is determined that the vehicle is going uphill, if “−1”, it is determined that the vehicle is downhill.

【0060】上り坂と判断されれば、ステップS11に
進み、下り傾斜であることを示すフラグF1をクリアに
する。ステップS12では、上り坂を示すフラグF0が
セットされているか否かを判別し、これが肯定ならばス
テップS23(図10)に進む。ステップS12が否定
ならばステップS13で係数Kに「1.2」をセットす
る。係数Kを大きくすることにより、後述のように、補
助動力Pmが小さくなり、上り坂にさしかかったことを
運転者に実感させることができる。
If it is determined that the vehicle is going uphill, the process proceeds to step S11, and the flag F1 indicating that the vehicle is going downhill is cleared. In step S12, it is determined whether a flag F0 indicating an uphill is set, and if this is affirmative, the flow proceeds to step S23 (FIG. 10). If step S12 is negative, the coefficient K is set to "1.2" in step S13. By increasing the coefficient K, as will be described later, the auxiliary power Pm decreases, and the driver can feel that the vehicle is approaching an uphill.

【0061】ステップS14では、カウンタ値nをイン
クリメントする。ステップS15では、カウンタ値nが
「5」になったか否かを判断する。カウンタ値nが
「5」になったならばステップS16で該カウンタ値n
をクリアにし、フラグF0をクリアにして、ステップS
23(図10)の傾斜補正値算出処理(図15,図16
に関して後述)を行う。カウンタ値nが「5」になって
いないときは、ステップS24(図10)に進む。
In step S14, the counter value n is incremented. In step S15, it is determined whether or not the counter value n has become "5". If the counter value n becomes "5", the counter value n is determined in step S16.
Is cleared, the flag F0 is cleared, and step S
23 (FIG. 10) for calculating the inclination correction value (FIGS. 15 and 16).
Will be described later). If the counter value n is not "5", the process proceeds to step S24 (FIG. 10).

【0062】一方、下り坂と判断されれば、ステップS
17に進み、上り傾斜であることを示すフラグF0をク
リアにする。ステップS18では、下り坂を示すフラグ
F1がセットされているか否かを判別し、これが肯定な
らばステップS23(図10)に進む。ステップS18
が否定ならば係数Kに「0.8」をセットする。係数K
を小さくすることにより、後述のように、補助動力Pm
が大きくなり、下り坂になったことを運転者に実感させ
ることができる。ステップS20では、カウンタ値mを
インクリメントする。ステップS21では、カウンタ値
mが「3」になったか否かを判断する。カウンタ値mが
「3」になったならばステップS22で該カウンタ値m
をクリアにし、フラグF1をクリアにして、ステップS
23に進む。カウンタ値mが「3」になっていないとき
は、ステップS24(図10)に進む。ステップS10
で平坦地であると判断されたときは、係数Kやカウンタ
値m、n等の処理を行わず、ステップS24に移行す
る。
On the other hand, if it is determined that the vehicle is going downhill, step S
Proceeding to S17, the flag F0 indicating the upward slope is cleared. In step S18, it is determined whether or not a flag F1 indicating a downhill is set, and if this is affirmative, the flow proceeds to step S23 (FIG. 10). Step S18
Is negative, the coefficient K is set to "0.8". Coefficient K
By reducing the auxiliary power Pm as described later.
And the driver can feel that the vehicle has gone downhill. In step S20, the counter value m is incremented. In step S21, it is determined whether or not the counter value m has become "3". If the counter value m becomes "3", the counter value m is set in step S22.
Is cleared, the flag F1 is cleared, and step S
Proceed to 23. If the counter value m is not "3", the process proceeds to step S24 (FIG. 10). Step S10
If it is determined that is a flat ground, the process proceeds to step S24 without performing the processing of the coefficient K, the counter values m, n, and the like.

【0063】図10において、ステップS24では、ブ
レーキスイッチがオンか否かを判断する。ブレーキスイ
ッチがオンになっていれば、ステップS25で係数Kに
定数「1.2」を乗算してステップS26に進む。この
係数Kの乗算により後述のように回生出力が大きくな
る。ブレーキスイッチがオンでない場合は、ステップS
25をスキップしてステップS26に進む。ステップS
26では、通常の自転車の平地走行抵抗Rrに係数Kを
乗算する。ステップS27では、次式(式6)により、
補助動力Pmを算出する。補助動力Pm=Ra−Rr…(式
6)。
In FIG. 10, in a step S24, it is determined whether or not the brake switch is on. If the brake switch has been turned on, the coefficient K is multiplied by a constant "1.2" in step S25, and the process proceeds to step S26. The multiplication of this coefficient K increases the regenerative output as described later. If the brake switch is not on, step S
The process skips Step 25 and proceeds to Step S26. Step S
At 26, the coefficient K is multiplied by the normal bicycle running resistance Rr. In step S27, the following equation (Equation 6) is used.
Calculate the auxiliary power Pm. Auxiliary power Pm = Ra-Rr (Equation 6).

【0064】上記式6から理解できるように、補助動力
Pmは通常の自転車の平地走行抵抗Rrが大きい場合に小
さくなり、この平地走行抵抗Rrが小さい場合に大きく
なる。ステップS26で平地走行抵抗Rrに係数Kが乗
算されているので、この係数Kによって補助動力Pmは
変化する。したがって、上り坂であると判断されて係数
Kに「1.2」が設定された場合(ステップS13)、
カウンタnが予定値「5」になるまでの期間は補助動力
Pmが小さくなって、運転者は負荷の増大を感じる。一
方、下り坂であると判断されて係数Kに「0.8」が設
定された場合(ステップS19)、カウンタmが予定値
「3」になるまでの期間は補助動力Pmが大きくなっ
て、運転者は負荷の減少を感じる。
As can be understood from the above equation (6), the auxiliary power Pm decreases when the flat running resistance Rr of a normal bicycle is large, and increases when the flat running resistance Rr is small. Since the flat ground running resistance Rr is multiplied by the coefficient K in step S26, the coefficient K changes the auxiliary power Pm. Therefore, when it is determined that the vehicle is traveling uphill and the coefficient K is set to “1.2” (step S13),
During the period until the counter n reaches the predetermined value "5", the auxiliary power Pm becomes small, and the driver feels an increase in the load. On the other hand, if it is determined that the vehicle is going downhill and the coefficient K is set to “0.8” (step S19), the auxiliary power Pm increases until the counter m reaches the predetermined value “3”. The driver feels a decrease in the load.

【0065】また、前記ステップS25で係数Kを大き
くした場合には、次の理由で回生出力が増大する。すな
わち、ブレーキをかけるような状況では総駆動力Pwは
小さく、実走行抵抗Raも負の値になっている。したが
って、係数Kを大きくして走行抵抗Rrを大きくするこ
とにより、ステップS27の処理で実走行抵抗Raの負
の値は一層大きくなり、回生出力は増大する。こうし
て、ブレーキ操作時には、モータ14による回生制動に
より効果的に制動できる。
When the coefficient K is increased in step S25, the regenerative output increases for the following reason. That is, in a situation where the brake is applied, the total driving force Pw is small, and the actual running resistance Ra is also a negative value. Therefore, by increasing the coefficient K to increase the running resistance Rr, the negative value of the actual running resistance Ra is further increased in the process of step S27, and the regenerative output is increased. Thus, at the time of the brake operation, braking can be effectively performed by regenerative braking by the motor 14.

【0066】ステップS28では、次式(式7)により
補助動力Pmとモータ回転数Nmとの関数であるモータト
ルクTを算出する。モータトルクT=f(Pm,Nm)…
(式7)。
In step S28, a motor torque T which is a function of the auxiliary power Pm and the motor speed Nm is calculated by the following equation (Equation 7). Motor torque T = f (Pm, Nm) ...
(Equation 7).

【0067】なお、モータトルクTを次のように変更し
てもよい。ステップS29では、モータトルクTに、踏
力比例分のモータトルクT0を加算する。この変更によ
り、走行領域全域で軽快な運転が可能である。
The motor torque T may be changed as follows. In step S29, the motor torque T0 is added to the motor torque T in proportion to the pedaling force. With this change, light driving can be performed in the entire traveling area.

【0068】ステップS30では、モータ14の通電タ
イミングを制御する。算出されたモータトルクTが正で
あればモータ14を制御する前記全波整流器71の制御
素子(FET)を駆動時のタイミングで付勢する。一
方、算出されたモータトルクTが負であればモータ14
を制御する制御素子(FET)を回生のためのタイミン
グで付勢する。すなわち、駆動時に対して電気角で18
0度ずれたタイミングを設定する。ステップS31で
は、通電のデューティをモータトルクTの絶対値に基づ
いて決定する。
In step S30, the energization timing of the motor 14 is controlled. If the calculated motor torque T is positive, the control element (FET) of the full-wave rectifier 71 for controlling the motor 14 is energized at the time of driving. On the other hand, if the calculated motor torque T is negative, the motor 14
The control element (FET) for controlling the power supply is energized at a timing for regeneration. That is, the electrical angle is 18
Set a timing shifted by 0 degrees. In step S31, the energization duty is determined based on the absolute value of the motor torque T.

【0069】ステップS32では、下り坂であって、し
かも車速Vが予定の低速(例えば5km/時以下)であ
るか否かを判断する。この判断が否定の場合は、ステッ
プS33に進んで上記ステップS26,S27の設定を
モータ14に出力する。すなわち、下りの押し歩き状態
と判断されたような場合は、モータ14の通電制御は行
われず、したがって、回生制御出力は発生しない。
In step S32, it is determined whether or not the vehicle is on a downhill and the vehicle speed V is a predetermined low speed (for example, 5 km / hour or less). If this determination is negative, the process proceeds to step S33, and the settings in steps S26 and S27 are output to the motor 14. That is, when it is determined that the vehicle is in the down-push-walking state, the energization control of the motor 14 is not performed, and therefore, no regenerative control output is generated.

【0070】また、ステップS29は次のように変形で
きる。図13の変形例において、ステップS34では、
平坦地か否かを判断し、平坦地の場合は踏力比例分のモ
ータトルクT0を加算する(ステップS35)。また、
ステップS35に代えてステップS36のようにモータ
トルクTを踏力比例分のモータトルクT0で置き換える
ことができる。これにより、平坦地では、踏力比例によ
る補助動力Pmを得て運転することができる。
Step S29 can be modified as follows. In the modification of FIG. 13, in step S34,
It is determined whether or not the vehicle is on a flat ground, and if the vehicle is on a flat ground, the motor torque T0 corresponding to the pedaling force is added (step S35). Also,
Instead of step S35, the motor torque T can be replaced with the motor torque T0 corresponding to the pedaling force as in step S36. Thus, on a flat ground, the vehicle can be operated with the auxiliary power Pm proportional to the pedaling force.

【0071】さらに、ステップS29は次のように変形
できる。図14の変形例において、ステップS37で
は、車速Vが予定の低速(例えば5km/時以下)であ
るか否かを判断し、低速であると判断された場合は、踏
力比例分のモータトルクT0を加算する(ステップS3
8)。また、ステップS38に代えてステップS39の
ようにモータトルクTを踏力比例分のモータトルクT0
で置き換える。これにより、例えば、漕ぎ始めには、踏
力に比例したモータトルクTにより補助動力が得られ
る。
Step S29 can be modified as follows. In the modification of FIG. 14, in step S37, it is determined whether or not the vehicle speed V is a predetermined low speed (for example, 5 km / hour or less). If it is determined that the vehicle speed V is low, the motor torque T0 is proportional to the pedaling force. (Step S3)
8). Also, instead of step S38, as in step S39, the motor torque T is changed to the motor torque T0 corresponding to the pedaling force.
Replace with Thereby, for example, at the beginning of rowing, auxiliary power is obtained by the motor torque T proportional to the pedaling force.

【0072】続いて、前記ステップS23の具体例を説
明する。ステップS23では、係数Kを走行路の傾斜に
適合するように補正する。まず、上り坂補正の例を示
す。図15は、上り坂を走行する場合の車速Vに対応す
る係数Kの値を示す図である。同図(a)は1秒間の車速
変化量が3km/時未満の例、同図(b)は車速変化量が3
km/時以上の例である。なお、係数Kの初期値は
「1.0」とする。図15(a)において、漕ぎ始めのよ
うに車速Vが低い(例えば5km/時以下)場合は、係
数Kを小さくして補助動力Pmを大きくする。そして、
車速Vが増大してきた後は、係数Kを初期値に戻す。
Next, a specific example of step S23 will be described. In step S23, the coefficient K is corrected so as to match the inclination of the traveling road. First, an example of uphill correction will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating a value of a coefficient K corresponding to the vehicle speed V when traveling on an uphill. FIG. 3A shows an example in which the vehicle speed change per second is less than 3 km / h, and FIG.
km / h or more. Note that the initial value of the coefficient K is “1.0”. In FIG. 15A, when the vehicle speed V is low (for example, 5 km / h or less), such as at the start of rowing, the coefficient K is reduced and the auxiliary power Pm is increased. And
After the vehicle speed V has increased, the coefficient K is returned to the initial value.

【0073】図15(b)において、車速Vが低いとき
(例えば、5km/時、または10km/時)は、係数K
を小さくして補助動力Pmを大きくする。そして、車速
Vが増大するに従って、徐々に係数Kを初期値に戻して
いく。すなわち、加速時は、補助動力Pmを急には小さ
くせず、車速Vがある程度(例えば、20km/時)大
きくなるまでは大きい値に維持する。なお、上り坂の走
行の補正例は、平坦地の走行にも適用できる。
In FIG. 15B, when the vehicle speed V is low (for example, 5 km / h or 10 km / h), the coefficient K
And the auxiliary power Pm is increased. Then, as the vehicle speed V increases, the coefficient K is gradually returned to the initial value. That is, during acceleration, the auxiliary power Pm is not suddenly reduced, but is maintained at a large value until the vehicle speed V increases to some extent (for example, 20 km / hour). In addition, the example of correction of traveling uphill can be applied to traveling on flat ground.

【0074】次に下り坂補正の例を示す。図16は、下
り坂を走行する場合の車速Vに対応する係数Kの値を示
す図である。係数Kの初期値は「1.0」である。図1
6において、下り坂で漕ぎ始めたような、車速Vが低い
(例えば15km/時以下)場合は、係数Kを小さくし
て回生出力を小さくする。そして、車速Vが増大してき
た場合、例えば、15km/時から20km/時の間は、
係数Kを車速Vの増大に比例させて大きくし、回生出力
を徐々に大きくしていく。さらに車速Vが増大した場合
は、車速Vがある程度(例えば、25km/時)大きく
なるまで、係数Kを急激に(例えば、二次曲線的に)、
大きくする。これにより、回生出力は急増し、車速Vが
急速に制限される。
Next, an example of downhill correction will be described. FIG. 16 is a diagram illustrating a value of a coefficient K corresponding to the vehicle speed V when traveling on a downhill. The initial value of the coefficient K is “1.0”. Figure 1
In step 6, when the vehicle speed V is low (for example, 15 km / h or less), such as when starting to row on a downhill, the coefficient K is reduced to reduce the regenerative output. When the vehicle speed V increases, for example, between 15 km / h and 20 km / h,
The coefficient K is increased in proportion to the increase in the vehicle speed V, and the regenerative output is gradually increased. When the vehicle speed V further increases, the coefficient K is rapidly (for example, quadratic) until the vehicle speed V increases to some extent (for example, 25 km / hour).
Enlarge. As a result, the regenerative output sharply increases, and the vehicle speed V is rapidly limited.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上の説明から明らかなとおり、請求項
1〜6の発明によれば、踏力の周期的な変化によらない
で補助動力を発生させることができるので、車両の速度
がきわめて安定になるとともに、路面傾斜に応じて適切
な補助動力を与えることができる。
As is apparent from the above description, according to the first to sixth aspects of the present invention, the auxiliary power can be generated without depending on the periodic change of the pedaling force, so that the speed of the vehicle is extremely stable. And an appropriate auxiliary power can be given according to the road surface inclination.

【0076】特に、請求項2の発明によれば、車両の運
転状態から実走行抵抗がそのつど検出されて精度よく補
助動力を発生させることができる。また、請求項3,4
の発明によれば、車両を平地走行させるときと同様の感
覚で運転することができる。
In particular, according to the invention of claim 2, the actual running resistance is detected each time from the driving state of the vehicle, and the auxiliary power can be generated with high accuracy. Claims 3 and 4
According to the invention, the vehicle can be driven with the same feeling as when the vehicle is traveling on level ground.

【0077】請求項5,6の発明によれば、運転者は路
面の傾斜変化を実感して運転することができる。特に請
求項5の発明によれば、通常の自転車と同様の走行感覚
により電動補助自転車を運転することができ、請求項6
の発明によれば、傾斜センサを設けることなく、実走行
抵抗検出手段により路面の傾斜を判断することができ
る。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the driver can drive while feeling the change in the inclination of the road surface. In particular, according to the invention of claim 5, the electric assisted bicycle can be driven with a running feeling similar to that of a normal bicycle.
According to the invention, the inclination of the road surface can be determined by the actual running resistance detecting means without providing the inclination sensor.

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

【図1】 本発明の一実施形態に係る制御装置の要部機
能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a main part of a control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施形態に係る制御装置を有する
電動補助自転車の側面図である。
FIG. 2 is a side view of the electric assist bicycle including the control device according to the embodiment of the present invention.

【図3】 モータの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a motor.

【図4】 路面状態の変化と駆動力の変化との関係を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a change in road surface condition and a change in driving force.

【図5】 傾斜面開始時に補助動力の制御機能を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a control function of auxiliary power at the start of a slope.

【図6】 車速および踏力による補助動力決定のタイミ
ングを示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing a timing of determining an auxiliary power based on a vehicle speed and a pedaling force.

【図7】 モータの制御回路図である。FIG. 7 is a control circuit diagram of a motor.

【図8】 モータの制御タイミングを示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing motor control timing.

【図9】 実走行抵抗に応じた補助動力を発生する処理
の要部フローチャート(その1)である。
FIG. 9 is a flowchart (part 1) of a main part of a process of generating auxiliary power according to actual running resistance.

【図10】 実走行抵抗に応じた補助動力を発生する処
理の要部フローチャート(その2)である。
FIG. 10 is a flowchart (part 2) of a main part of a process of generating auxiliary power according to actual running resistance.

【図11】 車速と平地走行抵抗との関係を示すマップ
である。
FIG. 11 is a map showing a relationship between a vehicle speed and a level ground running resistance.

【図12】 車速変化量と駆動力とによって実走行抵抗
を検索するマップの一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a map for searching for actual running resistance based on a vehicle speed change amount and a driving force.

【図13】 ステップS29の変形例に係るフローチャ
ートである。
FIG. 13 is a flowchart according to a modified example of step S29.

【図14】 ステップS29の別の変形例に係るフロー
チャートである。
FIG. 14 is a flowchart according to another modification of step S29.

【図15】 補助動力の補正係数と車速との関係を示す
図(その1)である。
FIG. 15 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a correction coefficient of an auxiliary power and a vehicle speed.

【図16】 補助動力の補正係数と車速との関係を示す
図(その2)である
FIG. 16 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a correction coefficient of an auxiliary power and a vehicle speed.

【図17】 踏力検出装置を含む人力駆動部の要部断面
図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of a human-powered driving unit including a treading force detection device.

【図18】 図17のA−A矢視図である。18 is a view as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 17;

【図19】 踏力検出装置の拡大断面図である。。FIG. 19 is an enlarged sectional view of the treading force detecting device. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…車体フレーム、 5…シートポスト、 8…操向ハ
ンドル、 9…ブレーキレバー、 14…モータ、 1
7…バッテリ、 22…クランク軸、 24…ペダル、
27…チェーン、 32…ホイールハブ、 35…磁
石、 37…ステータ支持板、 39…ステータコイ
ル、 41…磁極センサ、 43…基板、47…踏力セ
ンサ、 48…クランク回転センサ、 49…モータ回
転センサ、50…車速センサ、 59…車速変化量算
出部、 62…走行抵抗算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Body frame, 5 ... Seat post, 8 ... Steering handle, 9 ... Brake lever, 14 ... Motor, 1
7 ... battery, 22 ... crankshaft, 24 ... pedal,
27: Chain, 32: Wheel hub, 35: Magnet, 37: Stator support plate, 39: Stator coil, 41: Magnetic pole sensor, 43: Substrate, 47: Tread force sensor, 48: Crank rotation sensor, 49: Motor rotation sensor, 50: vehicle speed sensor, 59: vehicle speed change amount calculation unit, 62: running resistance calculation unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人力による駆動力を後輪に伝達するため
の人力駆動系と、モータによる駆動力を後輪に伝達する
モータ駆動系とを備えた電動補助自転車の制御装置にお
いて、 車両の実走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、 前記実走行抵抗に応じた駆動力を前記モータ駆動系で発
生させる制御手段とを具備したことを特徴とする電動補
助自転車の制御装置。
1. A control device for an electric assist bicycle, comprising: a human-powered driving system for transmitting a driving force by a human power to a rear wheel; and a motor driving system for transmitting a driving force by a motor to a rear wheel. A control device for a battery-assisted bicycle, comprising: running resistance detecting means for detecting running resistance; and control means for generating a driving force corresponding to the actual running resistance in the motor drive system.
【請求項2】 予定期間の車速変化量を検出する車速変
化量検出手段と、 前記予定期間中に与えられた前記人力による駆動力およ
びモータによる駆動力の総駆動力を検出する駆動力算出
手段とを具備し、 前記実走行抵抗が、前記総駆動力に対する車速変化量の
関数として算出されることを特徴とする請求項1記載の
電動補助自転車の制御装置。
2. A vehicle speed change amount detecting means for detecting a vehicle speed change amount during a scheduled period, and a driving force calculating means for detecting a total driving force of a driving force by a human power and a driving force by a motor given during the scheduled period. The control device for a battery-assisted bicycle according to claim 1, wherein the actual running resistance is calculated as a function of a vehicle speed change amount with respect to the total driving force.
【請求項3】 車両の実走行抵抗が車両の平地走行時抵
抗と略一致するように前記モータ駆動系で発生させる駆
動力が制御されることを特徴とする請求項1または請求
項2記載の電動補助自転車の制御装置。
3. The driving force according to claim 1, wherein the driving force generated by the motor drive system is controlled such that the actual running resistance of the vehicle substantially matches the running resistance of the vehicle when traveling on level ground. Control device for electric assisted bicycle.
【請求項4】 前記平地走行時抵抗が、通常の自転車の
平地走行時抵抗に設定されることを特徴とする請求項3
記載の電動補助自転車の制御装置。
4. The resistance when traveling on level ground is set to the resistance when traveling on a flat bicycle.
The control device for an electric assisted bicycle according to the above.
【請求項5】 走行路面の傾斜に変化が生じたことを判
断する路面傾斜判断手段を具備し、走行路面が上り傾斜
に変化したと判断されたときに前記モータ駆動系で発生
させる駆動力を予定期間低減させ、走行路面が下り傾斜
に変化したと判断されたときには、前記モータ駆動系で
発生させる駆動力を予定期間増大させるように制御され
ることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記
載の電動補助自転車の制御装置。
5. A road surface inclination determining means for determining that a change in the inclination of a traveling road surface has occurred, and a driving force generated by the motor drive system when it is determined that the traveling road surface has changed to an upward inclination. 5. The control device according to claim 1, wherein the control unit controls the driving force to be generated by the motor drive system to be increased for a predetermined period when the predetermined period is reduced and when it is determined that the traveling road surface has changed to a downward slope. The control device for an electrically assisted bicycle according to any one of the above.
【請求項6】 前記路面傾斜判断手段が、前記実走行抵
抗と予定の平地走行抵抗との比の値に基づいて、該比の
値が予定値より大きいときは上り坂、該比の値が予定値
より小さいときは下り坂であるとそれぞれ判断する手段
を有することを特徴とする請求項5記載の電動補助自転
車の制御装置。
6. The road surface inclination determining means, based on a value of a ratio between the actual running resistance and a predetermined level running resistance, when the value of the ratio is larger than a predetermined value, the uphill slope, and the value of the ratio is 6. The control device for an electrically assisted bicycle according to claim 5, further comprising means for judging that the vehicle is going downhill when the vehicle speed is smaller than the predetermined value.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005013865B3 (en) * 2005-03-24 2006-08-03 Wu, Donald P. H. Auxiliary motor operation device for electrical bicycle, has operating disc which is pushed outwards from operating pin, in order to release switch which is attached to side of disc
EP2338782A3 (en) * 2004-09-14 2013-11-06 Systèmes d'énergie et propulsion EPS Inc./ EPS Energy and Propulsion Systems Inc. Energy management system for motor-assisted user-propelled vehicles
EP2808000A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-03 Funai Electric Co., Ltd. Power assist device and ambulatory assist vehicle
CN104417708A (en) * 2013-09-09 2015-03-18 株式会社岛野 Bicycle control device
US9643497B2 (en) 2014-10-31 2017-05-09 Shimano Inc. Bicycle control apparatus
JP2019142460A (en) * 2018-02-23 2019-08-29 太陽誘電株式会社 Motor control device and power-assisted vehicle
CN113044152A (en) * 2019-12-27 2021-06-29 株式会社岛野 Control device for human-powered vehicle
US11383790B2 (en) * 2018-03-22 2022-07-12 Shimano Inc. Human-powered vehicle control device
FR3131729A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-14 Ebikelabs System for adapting the control of an electric bicycle motor to the resistance to progress.

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6959170B2 (en) 2018-03-22 2021-11-02 株式会社シマノ Control device for human-powered vehicles
JP6867325B2 (en) 2018-03-22 2021-04-28 株式会社シマノ Control device for human-powered vehicles

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11334676A (en) * 1998-05-28 1999-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Car with auxiliary power unit and control method for the same
JP2000118479A (en) * 1998-10-12 2000-04-25 Sony Corp Bicycle with assistance function
JP2002145168A (en) * 2000-11-17 2002-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vehicle with auxiliary power unit and control method therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11334676A (en) * 1998-05-28 1999-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Car with auxiliary power unit and control method for the same
JP2000118479A (en) * 1998-10-12 2000-04-25 Sony Corp Bicycle with assistance function
JP2002145168A (en) * 2000-11-17 2002-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vehicle with auxiliary power unit and control method therefor

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2338782A3 (en) * 2004-09-14 2013-11-06 Systèmes d'énergie et propulsion EPS Inc./ EPS Energy and Propulsion Systems Inc. Energy management system for motor-assisted user-propelled vehicles
DE102005013865B3 (en) * 2005-03-24 2006-08-03 Wu, Donald P. H. Auxiliary motor operation device for electrical bicycle, has operating disc which is pushed outwards from operating pin, in order to release switch which is attached to side of disc
EP2808000A1 (en) * 2013-05-30 2014-12-03 Funai Electric Co., Ltd. Power assist device and ambulatory assist vehicle
US9315115B2 (en) 2013-05-30 2016-04-19 Funai Electric Co., Ltd. Power assist device and ambulatory assist vehicle
TWI601660B (en) * 2013-09-09 2017-10-11 Shimano Kk Bicycle control device
CN104417708A (en) * 2013-09-09 2015-03-18 株式会社岛野 Bicycle control device
JP2015051731A (en) * 2013-09-09 2015-03-19 株式会社シマノ Control device for bicycle
US9643497B2 (en) 2014-10-31 2017-05-09 Shimano Inc. Bicycle control apparatus
JP2019142460A (en) * 2018-02-23 2019-08-29 太陽誘電株式会社 Motor control device and power-assisted vehicle
US11383790B2 (en) * 2018-03-22 2022-07-12 Shimano Inc. Human-powered vehicle control device
CN113044152A (en) * 2019-12-27 2021-06-29 株式会社岛野 Control device for human-powered vehicle
CN113044152B (en) * 2019-12-27 2023-08-18 株式会社岛野 Control device for man-power driven vehicle
FR3131729A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-14 Ebikelabs System for adapting the control of an electric bicycle motor to the resistance to progress.
WO2023135373A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 Ebikelabs System for adapting the control of an electric bicycle motor to the resistance to forward travel

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