JP2002356191A - Power-assisted bicycle - Google Patents

Power-assisted bicycle

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JP2002356191A
JP2002356191A JP2001165537A JP2001165537A JP2002356191A JP 2002356191 A JP2002356191 A JP 2002356191A JP 2001165537 A JP2001165537 A JP 2001165537A JP 2001165537 A JP2001165537 A JP 2001165537A JP 2002356191 A JP2002356191 A JP 2002356191A
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torque
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寿宏 数原
Hiroaki Sagara
弘明 相良
Toshihiro Matsumoto
敏宏 松本
Masataka Inui
乾  誠貴
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lengthen the power-assisted travel distance without impairing convenience. SOLUTION: This power-assisted bicycle is provided with a human-power driving system driven by human power and a motor driving part as a motor driving system arranged in parallel, and provided with a micro computer as a control means for controlling output to a motor according to the human-power torque Tc of the human-power driving system, and controlling the response speed of the output of the motor driving system in increasing the output motor torque Tm and the response speed of the output of the motor driving system in decreasing the output. Thus, the response speed in increasing the motor torque can be varied so as to vary the apparent assist ratio according to the status of a traveling road.

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、人力駆動系を電動
駆動系で補助する電動アシスト自転車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric assist bicycle for assisting a human drive system with an electric drive system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電動アシスト自転車として、ペダ
ルを踏む人の踏力により駆動される人力駆動系と、バッ
テリを電源とするモータにより駆動される電動駆動系と
を並列に設け、踏力による人力トルクとモータトルクを
検出し、踏力による人力トルクとモータトルクとのアシ
スト比率が1対1になる快走モードと、このアシスト比
率を小さくした(例えば人力トルク1に対してモータト
ルクを0.4とする)省エネオートモードとを手動スイ
ッチで切り替えるものが知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional electric assist bicycle, a human-powered driving system driven by a pedaling force of a person who steps on a pedal and an electric driving system driven by a motor powered by a battery are provided in parallel, and human-powered torque by the pedaling force is provided. And the motor torque is detected, and the assist mode in which the assist ratio between the human power torque and the motor torque by the pedaling force becomes 1: 1 and the assist ratio is reduced (for example, the motor torque is set to 0.4 with respect to the human torque 1). A device that switches between an energy saving auto mode and a manual switch is known.

【0003】このアシスト自転車は、坂道等モータによ
り比較的大きな補助が必要な場合に手動スイッチで快走
モードに切り替えることで、人力トルクを軽減して快適
に走行でき、平地等モータによる補助が比較的小さくて
も走行できる場合に手動スイッチで省エネオートモード
に切り替えることで、電動駆動系で補助して走行可能な
距離を伸ばすことができる。
When a relatively large assist is required by a motor such as a hill, this assisted bicycle can be switched to a free running mode by a manual switch to reduce manpower torque and run comfortably. By switching to the energy-saving auto mode with a manual switch when the vehicle can travel even if it is small, the travelable distance can be extended with the assistance of the electric drive system.

【0004】しかしながら、運転者が走行路の状況に応
じてその都度スイッチを切り替える必要があるため、面
倒であり使い勝手が悪いものであった。
[0004] However, the driver has to switch the switch each time according to the condition of the traveling road, which is troublesome and inconvenient.

【0005】また、アシスト比率が走行速度に関係なく
一定のため、低速で走行している場合にはモータによる
補助が不足して快適に走行できず、高速で走行している
場合にはモータによる補助が過剰となり、電力の消費が
大きくなっていた。
[0005] Further, since the assist ratio is constant irrespective of the traveling speed, when the vehicle is traveling at a low speed, the assistance by the motor is insufficient and the vehicle cannot travel comfortably. There was too much assistance and the power consumption was high.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、使い勝手を
損なうことなく、快適に、且つ、モータ補助が可能な走
行距離を長くすることができる電動アシスト自転車を提
供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrically assisted bicycle that can comfortably and extend the mileage in which motor assist can be performed without impairing usability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、人力により駆動される人力駆動系と電動駆動
系を並列に設け、人力駆動系の負荷に応じて電動駆動系
の出力を制御する電動アシスト自転車において、前記電
動駆動系の出力増加時における電動駆動系出力の応答速
度と、出力減少時における電動駆動系出力の応答速度と
をそれぞれ制御可能な制御手段を設けたものである。
Means for solving the above problem is to provide a man-powered driving system and an electric driving system which are driven by human power in parallel, and to output the electric driving system according to the load of the human driving system. The electric assist bicycle to be controlled is provided with control means capable of controlling a response speed of the electric drive system output when the output of the electric drive system increases and a response speed of the electric drive system output when the output decreases. .

【0008】上記構成において、前記電動駆動系の出力
増加時における電動駆動系出力の応答速度を、出力減少
時における電動駆動系出力の応答速度より遅くしたもの
である。
In the above configuration, the response speed of the output of the electric drive system when the output of the electric drive system increases is slower than the response speed of the output of the electric drive system when the output decreases.

【0009】前記制御手段は、前記出力増加時の応答速
度を減少時の応答速度より遅くする省エネ運転と、所定
の条件で前記増加時の応答速度と減少時の応答速度とを
ほぼ同じとする快走運転とを切り替える省エネオートモ
ードでの制御が可能であるものである。
The control means makes the energy-saving operation in which the response speed at the time of output increase is slower than the response speed at the time of decrease, and the response speed at the time of increase and the response speed at the time of decrease under predetermined conditions substantially equal. The control in the energy saving auto mode for switching between the free running mode and the free running mode is possible.

【0010】また、前記制御手段は、前記負荷が第1の
所定負荷以下の場合に前記省エネ運転で制御を行い、前
記第1の所定負荷を越えた場合に前記省エネ運転から快
走運転へ切り替えるものである。
The control means controls the energy saving operation when the load is equal to or less than a first predetermined load, and switches from the energy saving operation to a free running operation when the load exceeds the first predetermined load. It is.

【0011】また、前記制御手段は、第2の所定負荷以
下になった際に前記快走運転から省エネ運転へ切り替え
られるものである。
Further, the control means switches from the free running operation to the energy saving operation when the load becomes equal to or less than a second predetermined load.

【0012】また、前記制御手段は、前記負荷が第2の
所定負荷以下である状態が所定時間継続した際に前記快
走運転から省エネ運転へ切り替えるものである。
[0012] Further, the control means switches from the free running operation to the energy saving operation when the state in which the load is equal to or less than the second predetermined load has continued for a predetermined time.

【0013】そして、前記第2の所定負荷を第1の所定
負荷より小さくすることが望ましい。
Preferably, the second predetermined load is smaller than the first predetermined load.

【0014】また、前記制御手段は、前記快走運転から
省エネ運転へ切り替えた際に、前記電動駆動系の出力増
加時の応答速度を、前記快走運転での応答速度から徐々
に遅らせて前記省エネ運転での応答速度へ切り替えるも
のである。
Further, the control means, when switching from the free running operation to the energy saving operation, gradually lowers the response speed when the output of the electric drive system is increased from the response speed in the free running operation, thereby reducing the energy saving operation. It is to switch to the response speed of.

【0015】また、前記電動駆動系の出力増加時の応答
速度と減少時の応答速度とを常時ほぼ同じとする快走快
走モードを設け、該快走モードと前記省エネオートモー
ドとを切り替える手段を設けたものである。
Further, there is provided a free running mode in which the response speed when the output of the electric drive system is increased and the response speed when the output is decreased are always almost the same, and means for switching between the free running mode and the energy saving auto mode are provided. Things.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1乃至図5に本発明の実施の形
態の電動アシスト自転車を示し、以下、これらの図に基
づき説明する。
1 to 5 show an electric power assisted bicycle according to an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to these drawings.

【0017】図1は後輪駆動タイプの電気アシスト自転
車の全体図である。
FIG. 1 is an overall view of a rear wheel drive type electric assist bicycle.

【0018】電気自転車本体1のフレーム2には前輪
3、後輪4、ハンドル5及びサドル6が取付けてあり、
前輪3はハンドル5によって操舵されるようになってい
る。
A front wheel 3, a rear wheel 4, a handle 5 and a saddle 6 are attached to a frame 2 of the electric bicycle body 1.
The front wheel 3 is steered by a steering wheel 5.

【0019】7は人力駆動系としての人力駆動部で、ペ
ダル8及びチェーン9を備えており、使用者がペダル8
を踏むことで、チェーン9を介して後輪4を回転させ
る。この例ではチェーン9を人力の伝達部材としたが、
これに限らずチェーン9の代わりにベルト、回転軸等に
よるものでも構わない。
Reference numeral 7 denotes a human-powered driving unit as a human-powered driving system, which is provided with a pedal 8 and a chain 9.
, The rear wheel 4 is rotated via the chain 9. In this example, the chain 9 is a transmission member of human power.
The invention is not limited to this, and a belt, a rotating shaft, or the like may be used instead of the chain 9.

【0020】後輪4の回転軸の部分には電動駆動系とし
ての電動駆動部10が設けられている。この電動駆動部
10には後述するモータ19が内蔵されており、電動駆
動が必要なときにモータ19を駆動して人力駆動部7と
共に後輪4を回転させる。
An electric drive unit 10 as an electric drive system is provided at a portion of the rotating shaft of the rear wheel 4. The electric drive unit 10 incorporates a motor 19 described later, and drives the motor 19 to rotate the rear wheel 4 together with the manual drive unit 7 when electric drive is required.

【0021】前輪3の操舵をするハンドル5の左右両端
にはブレーキレバ11がそれぞれ取付けており、前輪3
及び後輪4のブレーキ装置12、13とワイヤ14、1
5によってそれぞれ連結されている。このワイヤ14、
15の途中には図示しないブレーキスイッチが設けてあ
り、ブレーキレバ11を操作したときにモータ19への
通電が停止する機構になっている。
Brake levers 11 are attached to the left and right ends of a steering wheel 5 for steering the front wheels 3, respectively.
And the brake devices 12, 13 and the wires 14, 1 for the rear wheel 4.
5, respectively. This wire 14,
A brake switch (not shown) is provided in the middle of 15, and the mechanism is such that the power supply to the motor 19 is stopped when the brake lever 11 is operated.

【0022】ハンドル5の前方にはかご16が設けられ
ており、このかご16の下にモータ19の電源となるバ
ッテリ部17が着脱自在に取付けている。このバッテリ
部17の電源電圧は略24ボルトである。尚、バッテリ
部17はフレーム2の他の場所に設けてもよい。
A car 16 is provided in front of the handle 5, and a battery 17 serving as a power source for a motor 19 is detachably mounted under the car 16. The power supply voltage of the battery unit 17 is approximately 24 volts. Note that the battery unit 17 may be provided in another place of the frame 2.

【0023】次に、電動駆動部10の制御装置18の構
成を図2に基づいて説明する。
Next, the configuration of the control device 18 of the electric drive unit 10 will be described with reference to FIG.

【0024】制御装置18は制御回路30とモータ19
と電源としてのバッテリ部17で構成されており、バッ
テリ部17は降圧回路20を介してマイコン21に給電
すると共にモータ駆動回路22にも給電する。
The control device 18 includes a control circuit 30 and a motor 19
And a battery unit 17 as a power source. The battery unit 17 supplies power to the microcomputer 21 via the step-down circuit 20 and also supplies power to the motor drive circuit 22.

【0025】23は電動駆動部10内に内蔵された人力
トルクセンサで、人力駆動部7の負荷としての踏力によ
る人力トルクTcを検出し、マイコン21に出力する。
Reference numeral 23 denotes a human-powered torque sensor built in the electric drive unit 10, which detects a human-powered torque Tc due to a treading force as a load of the human-powered drive unit 7 and outputs the detected torque to the microcomputer 21.

【0026】24はモータ19のトルクTmを検出する
モータトルクセンサで、検出されたモータトルクTmが
マイコン21に出力される。
A motor torque sensor 24 detects the torque Tm of the motor 19, and outputs the detected motor torque Tm to the microcomputer 21.

【0027】前記マイコン21は人力トルクセンサ23
からの出力とモータトルクセンサ24からの出力に基づ
いてモータ駆動回路22を制御する。モータ駆動回路2
2はパルス変調(PWM)によりモータ19へ供給する
駆動電流を制御する。
The microcomputer 21 has a human-powered torque sensor 23.
The motor drive circuit 22 is controlled based on the output from the motor and the output from the motor torque sensor 24. Motor drive circuit 2
Reference numeral 2 controls a drive current supplied to the motor 19 by pulse modulation (PWM).

【0028】モータ19はDCブラシレスモータを使用
しており、ホールIC25によりモータ19の回転位置
が逐次マイコン21に出力され、その信号を基に通電が
切り替えられて駆動するようになっている。
The motor 19 uses a DC brushless motor, and the rotational position of the motor 19 is sequentially output to the microcomputer 21 by the Hall IC 25, and the energization is switched based on the signal to drive the microcomputer.

【0029】上記電動アシスト自転車1はアシスト比率
が1対1の快走モードでの制御と、以下に説明する図3
のフローチャートに基づく省エネオートモードでの制御
とが図示しないモード切替スイッチにて切り替えられ
る。
The electric assist bicycle 1 is controlled in a free running mode in which the assist ratio is 1: 1.
The control in the energy-saving auto mode based on the flowchart of FIG.

【0030】ここで、前記省エネオートモードはモータ
19の出力増加時の応答速度を遅くしてモータトルクT
mが人力トルクTcに遅れて追従する省エネ運転と、モ
ータ出力の増加時の応答速度も速くしてモータトルクT
mが人力トルクTcに速く追従する快走運転から構成さ
れている。
Here, in the energy saving auto mode, the response speed when the output of the motor 19 is increased is reduced to reduce the motor torque T.
The energy saving operation in which m follows the manual torque Tc with a delay, and the response speed when the motor output increases also increases the motor torque T
m is a free running operation that quickly follows the human torque Tc.

【0031】次に、図3のフローチャートに基づいて省
エネオートモードの動作を説明する。
Next, the operation of the energy saving auto mode will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0032】ステップS1において、応答速度を変化さ
せる係数としての応答速度調整値aに省エネ運転時の初
期値a1(ここではa1=0.2)を代入する。ステッ
プS2において人力トルクセンサ23により人力トルク
Tcを検出し、ステップS3においてモータトルクセン
サ24によりモータトルクTmを検出する。
In step S1, an initial value a1 during energy saving operation (here, a1 = 0.2) is substituted for a response speed adjustment value a as a coefficient for changing the response speed. In step S2, the human torque Tc is detected by the human torque sensor 23, and in step S3, the motor torque Tm is detected by the motor torque sensor 24.

【0033】ステップS4において人力トルクTcが第
1の所定トルクT1より大きいかどうかを判断し、大き
い場合にはステップS5において応答速度調整値aに快
走運転時の最大値a2(ここではa2=1.0)を代入
してステップS6に移行し、T1以下の場合には応答速
度調整値aはそのままの状態でステップS6に移行す
る。
In step S4, it is determined whether the human-powered torque Tc is greater than the first predetermined torque T1, and if it is, in step S5, the response speed adjustment value a is set to the maximum value a2 during free running (here, a2 = 1). .0), the process proceeds to step S6, and if T1 or less, the process proceeds to step S6 with the response speed adjustment value a unchanged.

【0034】ステップS6において人力トルクTcが第
2の所定トルクT2より小さいかどうかが判断され、T
2より小さい場合にはステップS7でマイコン21のタ
イマーのカウントが開始され、T2以上であればタイマ
ーを初期化して後述するステップS12に移行する。
In step S6, it is determined whether or not human torque Tc is smaller than second predetermined torque T2.
If it is smaller than 2, counting of the timer of the microcomputer 21 is started in step S7, and if it is not less than T2, the timer is initialized and the process proceeds to step S12 described later.

【0035】ステップS9においてタイマーの時間が所
定時間t1経過したかどうか、即ち、人力トルクTcが
第2の所定トルクT2より小さい状態が所定時間t1続
いたかどうかが判断され、所定時間t1経過している場
合にはステップS10に移行し、経過していない場合に
はステップS12に移行する。
In step S9, it is determined whether or not the time of the timer has passed the predetermined time t1, that is, whether or not the state where the human-powered torque Tc is smaller than the second predetermined torque T2 has continued for the predetermined time t1. If there is, the process proceeds to step S10, and if not, the process proceeds to step S12.

【0036】ステップS10において応答速度調整値a
が初期値a1以下かどうかが判断され、初期値a1より
大きい場合には、ステップS11において新たな応答速
度調整値aに現在の応答速度調整値aから所定値a3
(ここでは0.1)を引いた値が代入される。
In step S10, the response speed adjustment value a
Is determined to be less than or equal to the initial value a1, and if it is greater than the initial value a1, a new response speed adjustment value a is set to a predetermined value a3 from the current response speed adjustment value a in step S11.
The value obtained by subtracting (here, 0.1) is substituted.

【0037】また、初期値a1以下の場合には、応答速
度調整値aの値は変更されずにステップS12に移行す
る。これにより、応答速度調整値aが初期値a1より小
さくならないようにしている。
If the value is equal to or smaller than the initial value a1, the process proceeds to step S12 without changing the value of the response speed adjustment value a. This prevents the response speed adjustment value a from becoming smaller than the initial value a1.

【0038】ステップS12においてモータトルクTm
が人力トルクTcより小さいかどうか、即ち、モータ1
9の出力が増加中かどうかが判断される。小さい場合、
ステップS13に示す式でパルス変調制御における新た
なデューティが決定され、応答速度調整値aに応じた応
答速度でモータトルクTmが人力トルクTcに追従する
ようにモータへの出力が増加され、ステップS2に戻
る。ここで、Kは定数である。
In step S12, the motor torque Tm
Is smaller than the manual torque Tc, that is, the motor 1
It is determined whether the output of No. 9 is increasing. If smaller,
A new duty in the pulse modulation control is determined by the equation shown in step S13, and the output to the motor is increased so that the motor torque Tm follows the human power torque Tc at a response speed corresponding to the response speed adjustment value a. Return to Here, K is a constant.

【0039】この際、詳述すれば、応答速度調整値aが
大きいほど新たなデューティが速く大きくなって応答速
度が速くなり、モータトルクTmが人力トルクTcに速
く追従し、小さいほど新たなデューティがゆっくり増加
して応答速度が遅くなり、モータトルクTmが人力トル
クTcに遅れて追従する。
At this time, in detail, as the response speed adjustment value a increases, the new duty increases and the response speed increases, and the motor torque Tm follows the human torque Tc faster. Increases slowly to decrease the response speed, and the motor torque Tm follows the human power torque Tc with a delay.

【0040】モータトルクTmが人力トルクTc以上の
場合には、ステップS14に示す式によりパルス変調制
御における新たなデューティが決定され、速い応答速度
で人力トルクTcに速く追従するように制御されてステ
ップS2に戻る。
If the motor torque Tm is equal to or larger than the human torque Tc, a new duty in the pulse modulation control is determined by the equation shown in step S14, and the control is performed so as to quickly follow the human torque Tc with a high response speed. Return to S2.

【0041】図4は省エネオートモードで走行中の人力
トルクTcとモータトルクTmとの関係の一例を示すも
のである。
FIG. 4 shows an example of the relationship between the human-power torque Tc and the motor torque Tm during traveling in the energy saving auto mode.

【0042】OA間は人力トルクTcの最大値X1が第
1の所定トルクT1以下で走行されている。この間、応
答速度調整値aは初期値a1に設定され(ステップS
1)、省エネ運転が行われる。この運転中、モータ19
の出力増加時の応答速度が遅く、人力トルクTcに対し
て遅れてモータトルクTmが上昇し、モータトルクTm
が人力トルクTcより大きくなった(図中のY)後は、
モータトルクTmはステップS14に示す式により応答
速度が速くなり、人力トルクTcに速く追従して減少す
る。この結果モータトルクTmの最大値Yが小さくな
り、見かけ上のアシスト比率が減少する。これにより、
モータ19による消費電力を抑えて、モータ19で補助
して走行可能な距離を長くすることができる。
During OA, the vehicle is running with the maximum value X1 of the human-powered torque Tc being equal to or less than the first predetermined torque T1. During this time, the response speed adjustment value a is set to the initial value a1 (step S1).
1) Energy saving operation is performed. During this operation, the motor 19
The response speed when the output of the motor increases is slow, and the motor torque Tm increases with a delay with respect to the
Becomes larger than the manual torque Tc (Y in the figure),
The response speed of the motor torque Tm is increased by the equation shown in step S14, and the motor torque Tm quickly follows the manual torque Tc and decreases. As a result, the maximum value Y of the motor torque Tm decreases, and the apparent assist ratio decreases. This allows
Power consumption by the motor 19 can be suppressed, and the distance that can be traveled with the assistance of the motor 19 can be increased.

【0043】AB間は周期的に変化する人力トルクTc
の最大値X2が第1の所定トルクT1以上である区間
で、人力トルクTcが第1の所定トルクT1を越える図
中のAにおいて、応答速度調整値aに最大値a2の値が
代入されて(ステップS5)快走運転に切り替わる。快
走運転に切り替わると、速い応答速度でモータ19の出
力上昇時でもモータトルクTmが人力トルクTcに速く
追従するようになり、アシスト比率が大きく(ほぼ1対
1)になる。
Between A and B, the human torque Tc that changes periodically
In the section in which the maximum value X2 of the torque is equal to or more than the first predetermined torque T1, the value of the maximum value a2 is substituted for the response speed adjustment value a in A in the figure where the manpower torque Tc exceeds the first predetermined torque T1. (Step S5) The mode is switched to the free running. When the mode is switched to the free running operation, the motor torque Tm follows the human power torque Tc quickly even when the output of the motor 19 increases at a high response speed, and the assist ratio increases (almost one to one).

【0044】これにより、省エネオートモードで走行中
に坂道等の大きな補助が必要な箇所にさしかかっても、
自動的にモータ19によるアシスト比率が大きくなり、
人力トルクTcを軽減して快適に走行できる。
With this, even if the vehicle is approaching a place requiring a large assist such as a hill while traveling in the energy saving auto mode,
The assist ratio by the motor 19 automatically increases,
The human-powered torque Tc can be reduced and the vehicle can travel comfortably.

【0045】また、この区間において、周期的に変化す
る人力トルクTcが第2の所定トルクT2よりも小さく
なってタイマーのカウントが開始(ステップS7)され
ても所定時間t1時間以内に第2の所定トルク以上T2
になってタイマーがクリア(ステップS8)される。こ
れにより、快走運転で走行中に、人力トルクTcが周期
的な変化により一時的に第2の所定トルクT2以下にな
った際に省エネ運転に切り替わるのを防止でき、快適運
転と省エネ運転が短時間で繰り返されることなく、快適
に走行できる。
In this section, even if the periodically changing human-powered torque Tc becomes smaller than the second predetermined torque T2 and the timer starts counting (step S7), the second time within the predetermined time t1 is reached. T2 over specified torque
And the timer is cleared (step S8). As a result, it is possible to prevent the operation mode from switching to the energy-saving operation when the human-power torque Tc temporarily becomes equal to or less than the second predetermined torque T2 due to the periodic change during the free-running operation. It can run comfortably without being repeated over time.

【0046】快走運転から省エネ運転へ切り替える基準
となる第2の所定トルクT2を、省エネ運転から快走運
転へ切り替える第1の所定トルクT1より小さい値に設
定したことで、人力トルクT1の最大値が第1の所定ト
ルクT1付近でばらついた際に、省エネ運転と快走運転
とが短時間の内に繰り返し切り替えられるのを防止で
き、快適に走行できる。
By setting the second predetermined torque T2, which is a reference for switching from the free-running operation to the energy-saving operation, to a value smaller than the first predetermined torque T1 for switching from the energy-saving operation to the free-running operation, the maximum value of the human-powered torque T1 is reduced. When the torque fluctuates in the vicinity of the first predetermined torque T1, it is possible to prevent the energy-saving operation and the free-running operation from being repeatedly switched within a short period of time, and to run comfortably.

【0047】BD間は人力トルクTcの最大値X3が再
び第2の所定トルクT2より小さくなった区間で、人力
トルクが第2の所定トルクT2以下となったBから所定
時間t1この状態が維持された点(図中のC)で省エネ
運転へ再び切り替えられる。そして、応答速度調整値a
は快走運転時の最大値a2から省エネ運転時の初期値a
1まで徐々に小さくされ(ステップS11)、省エネ運
転時の初期値a1に達した後は初期値a1となる。
During BD, a section in which the maximum value X3 of the human-powered torque Tc becomes smaller than the second predetermined torque T2 again, and this state is maintained for a predetermined time t1 from B when the human-powered torque falls below the second predetermined torque T2. The operation is switched again to the energy saving operation at the point (C in the figure). And the response speed adjustment value a
Is the maximum value a2 during the free running operation and the initial value a during the energy saving operation.
The value is gradually reduced to 1 (step S11), and after reaching the initial value a1 during the energy saving operation, the initial value a1 is obtained.

【0048】このように、快走運転から省エネ運転への
切り替えの際に応答速度を、快走運転時の応答速度から
省エネ運転時の応答速度へすぐに切り替えるのではな
く、徐々に小さくして切り替えるようにしたので、モー
タトルクTmが急に減少して乗り心地が損なわれるのを
防止できる。
As described above, when switching from the free running operation to the energy saving operation, the response speed is not switched immediately from the response speed during the free running operation to the response speed during the energy saving operation, but is gradually reduced. Therefore, it is possible to prevent the motor torque Tm from suddenly decreasing and the ride quality from being impaired.

【0049】また、省エネ運転において走行速度が図4
のOA間より遅い(人力トルクTcの周期が長い)場合
には図5に示すように人力トルクTcの最大値Xが同一
であってもモータトルクTmの最大値は大きく(Y2>
Y1)なり、見かけ上のアシスト比率が大きくなる。
In the energy saving operation, the running speed is reduced as shown in FIG.
(The cycle of the human-powered torque Tc is long), the maximum value of the motor torque Tm is large (Y2>) even if the maximum value X of the human-powered torque Tc is the same as shown in FIG.
Y1), and the apparent assist ratio increases.

【0050】これにより、同一トルクでも速度の遅い場
合に見かけ上のアシスト比率を大きくして快適に走行で
き、低速の場合に比べてモータ19による補助を必要と
しない高速の場合にアシスト比率を小さくして消費電力
を小さくできる。
Thus, even at the same torque, when the speed is low, the apparent assist ratio can be increased so that the vehicle can run comfortably, and the assist ratio can be reduced at a high speed that does not require assistance by the motor 19 as compared with a low speed. Power consumption can be reduced.

【0051】尚、上記実施の形態では、人力トルクTc
を検出し、この人力トルクTcに応じてモータトルクT
mを制御したが、ペダルを踏む踏力を検出し、この踏力
に応じてモータトルクTmを制御してもよい。また、人
力トルクTcや踏力等の人力による負荷を検出する代わ
りに、人力駆動部7による仕事率(人力トルクとペダル
の回転数の積等)を検出し、この仕事率に基づいてモー
タトルクTmを制御するようにしてもよい。
In the above embodiment, the manual torque Tc is used.
Is detected, and the motor torque T
Although m is controlled, the depression force on the pedal may be detected, and the motor torque Tm may be controlled in accordance with the depression force. Also, instead of detecting the load due to human power such as the human torque Tc and the pedaling force, the power by the human power drive unit 7 (the product of the human power torque and the rotation speed of the pedal) is detected, and the motor torque Tm is calculated based on the power. May be controlled.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明の請求項1によれば、電動駆動系
の出力増加時の応答速度と減少時の応答速度をそれぞれ
変更可能とすることで、見かけのアシスト比率を変更し
て走行状況に適した電動駆動系の出力で人力駆動系を補
助することができる。
According to the first aspect of the present invention, the response speed when the output of the electric drive system is increased and the response speed when the output is decreased can be respectively changed, so that the apparent assist ratio is changed and the driving condition is changed. The output of the electric drive system suitable for the vehicle can assist the human drive system.

【0053】本発明の請求項2によれば、電動駆動系の
出力増加時の応答速度を遅らすことで、見かけのアシス
ト比率を小さくして電力の消費を抑えることができる。
更に、低速で走行中の場合には見かけのアシスト比率が
自動的に大きくなり、高速で走行中には見かけのアシス
ト比率が自動的に小さくなるので、電力の消費を抑えて
快適に走行できる。
According to the second aspect of the present invention, by reducing the response speed when the output of the electric drive system increases, the apparent assist ratio can be reduced and the power consumption can be suppressed.
Furthermore, the apparent assist ratio automatically increases when the vehicle is traveling at a low speed, and the apparent assist ratio automatically decreases when the vehicle is traveling at a high speed, so that the vehicle can travel comfortably with reduced power consumption.

【0054】本発明の請求項3によれば、電動駆動系の
出力増加時の応答速度を変えることで、省エネ運転と快
走運転を自動的に切り替えることができ、電動駆動系の
補助が大きい快適モードにより快適に走行できると共
に、電動駆動系の補助が比較的少なくてもいい場合には
省エネ運転を行い、電力の消費を抑えて電動駆動系で補
助して走行可能な距離を伸ばすことができる。
According to the third aspect of the present invention, by changing the response speed when the output of the electric drive system increases, it is possible to automatically switch between the energy saving operation and the free running operation, and the electric drive system is greatly assisted. If the mode allows comfortable driving and the assistance of the electric drive system is relatively small, energy saving operation can be performed to reduce the power consumption and extend the travelable distance by assisting the electric drive system. .

【0055】本発明の請求項4によれば、人力駆動系の
負荷が第1の所定負荷より大きくなった場合に省エネ運
転から快走運転に自動的に切り替えられるので、省エネ
オートモードで走行中に坂道等の電動駆動系で比較的大
きな補助が必要な場所を走行した場合でも、快適に走行
できる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the load of the human-powered driving system becomes larger than the first predetermined load, the operation mode is automatically switched from the energy saving operation to the free running operation. Even when the vehicle travels in a place where relatively large assistance is required by an electric drive system such as a hill, the vehicle can travel comfortably.

【0056】本発明の請求項5によれば、省エネモード
で走行中に、人力駆動系の負荷が第2の所定負荷より小
さくなると、自動的に快走運転から省エネ運転に切り替
わるので、無駄な電力の消費を抑えて電動駆動系で補助
して走行可能な距離を伸ばすことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the load on the human-powered drive system becomes smaller than the second predetermined load while the vehicle is running in the energy saving mode, the operation mode automatically switches from the free running operation to the energy saving operation. It is possible to extend the distance that can be traveled with the assistance of the electric drive system while suppressing the consumption of power.

【0057】本発明の請求項6によれば、省エネモード
走行中に、周期的に変動する人力駆動系の負荷が一時的
に第2の所定負荷を下回っても快走運転が維持されるの
で、短時間の間に快走運転と省エネ運転が繰り返し切り
替えられるのを防止でき、快適な走行を行うことができ
る。
According to the sixth aspect of the present invention, during running in the energy saving mode, the free running operation is maintained even if the periodically fluctuating load of the manual drive system temporarily falls below the second predetermined load. It is possible to prevent the rapid running operation and the energy-saving operation from being repeatedly switched in a short time, and to perform comfortable traveling.

【0058】本発明の請求項7によれば、人力駆動系の
負荷の最大値が第1の所定負荷付近でばらついた際に、
省エネ運転と快走運転とが短時間の内に繰り返し切り替
えられるのを防止でき、快適に走行できる。
According to the seventh aspect of the present invention, when the maximum value of the load of the manual drive system fluctuates near the first predetermined load,
It is possible to prevent the energy-saving operation and the free-running operation from being repeatedly switched within a short period of time, so that the vehicle can run comfortably.

【0059】本発明の請求項8によれば、快走運転から
省エネ運転へ切り替わる際に、電動駆動系による補助を
徐々に小さくできるので、乗り心地を損なうことなく快
適に走行できる。
According to the eighth aspect of the present invention, when switching from the free running operation to the energy saving operation, the assistance by the electric drive system can be gradually reduced, so that the vehicle can travel comfortably without impairing the riding comfort.

【0060】本発明の請求項9によれば、使用者の好み
に応じてモードを切り替えて走行できる。
According to the ninth aspect of the present invention, the mode can be switched according to the user's preference to run.

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

【図1】本発明の実施の形態を示す電動アシスト自転車
の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an electric assist bicycle showing an embodiment of the present invention.

【図2】同電動アシスト自転車の制御装置の回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram of a control device of the electric assist bicycle.

【図3】同電動アシスト自転車の平省エネオートモード
でのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart in the flat energy saving auto mode of the electric assist bicycle.

【図4】同電動アシスト自転車の省エネオートモード時
の人力トルクとモータトルクとの関係を示す一例であ
る。
FIG. 4 is an example showing a relationship between human torque and motor torque in the energy saving auto mode of the electric assist bicycle.

【図5】同電動アシスト自転車の省エネ運転時の走行速
度が遅い場合の人力トルクとモータトルクの関係を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between human torque and motor torque when the running speed of the electric assist bicycle is low during energy saving driving.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 人力駆動系 10 電動駆動部(電動駆動系) 21 マイコン(制御手段) Tc 人力トルク(人力による負荷) Tm モータトルク(電動駆動系の出力) T1 第1の所定のトルク(第1の所定負
荷) T2 第2の所定のトルク(第2の所定負
荷) t1 所定時間
7 Human Drive System 10 Electric Drive Unit (Electric Drive System) 21 Microcomputer (Control Means) Tc Human Power Torque (Load by Human Power) Tm Motor Torque (Output of Electric Drive System) T1 First Prescribed Torque (First Prescribed Load) ) T2 second predetermined torque (second predetermined load) t1 predetermined time

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 敏宏 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 乾 誠貴 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshihiro Matsumoto 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Seiki Inui 2-chome Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No.5-5 in Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人力により駆動される人力駆動系と電動
駆動系を並列に設け、人力駆動系の負荷に応じて電動駆
動系の出力を制御する電動アシスト自転車において、前
記電動駆動系の出力増加時における電動駆動系出力の応
答速度と、出力減少時における電動駆動系出力の応答速
度とをそれぞれ制御可能な制御手段を設けたことを特徴
とする電動アシスト自転車。
1. An electric assist bicycle in which a human-powered driving system driven by human power and an electric driving system are provided in parallel, and the output of the electric driving system is controlled according to the load of the human-powered driving system. An electric assist bicycle comprising control means capable of controlling a response speed of an electric drive system output at the time of output and a response speed of an electric drive system output at the time of output decrease.
【請求項2】 前記電動駆動系の出力増加時における電
動駆動系出力の応答速度を、出力減少時における電動駆
動系出力の応答速度より遅くしたことを特徴とする請求
項1に記載の電動アシスト自転車。
2. The electric assist according to claim 1, wherein the response speed of the output of the electric drive system when the output of the electric drive system increases is slower than the response speed of the output of the electric drive system when the output decreases. bicycle.
【請求項3】 前記制御手段は、前記出力増加時の応答
速度を減少時の応答速度より遅くする省エネ運転と、所
定の条件で前記増加時の応答速度と減少時の応答速度と
をほぼ同じとする快走運転とを切り替える省エネオート
モードでの制御が可能であることことを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載の電動アシスト自転車。
3. The energy-saving operation in which the response speed at the time of increase of the output is lower than the response speed at the time of decrease, and the response speed at the time of increase and the response speed at the time of decrease under predetermined conditions are substantially the same. The electric assist bicycle according to claim 1 or 2, wherein control can be performed in an energy saving auto mode for switching between a free running mode and an energy saving mode.
【請求項4】 前記制御手段は、前記負荷が第1の所定
負荷以下の場合に前記省エネ運転で制御を行い、前記第
1の所定負荷を越えた場合に前記省エネ運転から快走運
転へ切り替えることを特徴とする請求項3に記載の電動
アシスト自転車。
4. The control means controls the energy saving operation when the load is equal to or less than a first predetermined load, and switches from the energy saving operation to a free running operation when the load exceeds the first predetermined load. The electrically assisted bicycle according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記制御手段は、第2の所定負荷以下に
なった際に前記快走運転から省エネ運転へ切り替えられ
ることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電動
アシスト自転車。
5. The electric assist bicycle according to claim 3, wherein the control unit switches from the free running operation to the energy saving operation when the load becomes equal to or less than a second predetermined load.
【請求項6】 前記制御手段は、前記負荷が第2の所定
負荷以下である状態が所定時間継続した際に前記快走運
転から省エネ運転へ切り替えることを特徴とする請求項
3又は請求項4に記載の電動アシスト自転車。
6. The method according to claim 3, wherein the control means switches from the free running operation to the energy saving operation when the load is equal to or less than the second predetermined load for a predetermined time. The electric assist bicycle described.
【請求項7】 前記第2の所定負荷を第1の所定負荷よ
り小さくしたことを特徴とする請求項5又は請求項6に
記載の電動アシスト自転車。
7. The electric assist bicycle according to claim 5, wherein the second predetermined load is smaller than the first predetermined load.
【請求項8】 前記制御手段は、前記快走運転から省エ
ネ運転へ切り替えた際に、前記電動駆動系の出力増加時
の応答速度を、前記快走運転での応答速度から徐々に遅
らせて前記省エネ運転での応答速度へ切り替えることを
特徴とする請求項3又は請求項5又は請求項6又は請求
項7のいずれかに記載の電動アシスト自転車。
8. The energy-saving operation according to claim 8, wherein, when switching from the free-running operation to the energy-saving operation, the response speed when the output of the electric drive system is increased is gradually delayed from the response speed in the free-running operation. The electric assist bicycle according to any one of claims 3 to 5, wherein the speed is switched to a response speed of the electric assist bicycle.
【請求項9】 前記電動駆動系の出力増加時の応答速度
と減少時の応答速度とを常時ほぼ同じとする快走モード
を設け、該快走モードと前記省エネオートモードとを手
動で切り替える手段を設けたことを特徴とする請求項1
乃至請求項8に記載の電動アシスト自転車。
9. A free running mode in which the response speed when the output of the electric drive system is increased and the response speed when the output is reduced are always substantially the same, and means for manually switching between the free running mode and the energy saving auto mode is provided. 2. The method according to claim 1, wherein
An electrically assisted bicycle according to claim 8.
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